JPH06207910A - 表面検査装置 - Google Patents

表面検査装置

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JPH06207910A
JPH06207910A JP290993A JP290993A JPH06207910A JP H06207910 A JPH06207910 A JP H06207910A JP 290993 A JP290993 A JP 290993A JP 290993 A JP290993 A JP 290993A JP H06207910 A JPH06207910 A JP H06207910A
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JP
Japan
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light
signal
circuit
film
inspection
Prior art date
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Pending
Application number
JP290993A
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English (en)
Inventor
Ippei Takahashi
一平 高橋
Shoichi Sano
正一 佐野
Toshiharu Kubota
寿治 久保田
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
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Priority to EP94100117A priority patent/EP0606849A3/en
Publication of JPH06207910A publication Critical patent/JPH06207910A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/89Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構造で、押し傷を検出できるようにす
る。 【構成】 レーザー光のビーム径より、レシーバー10
の受光窓13のスリット幅を小さくした。 【効果】 フイルムに投光されたレーザー光は、押し傷
により、透過後にその進路を若干変更される。これによ
り、レーザー光は受光窓に入射できなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、連続走行しているウェ
ブ状の被検査体に対し、その幅方向に光ビームを走査し
ながら被検査体の欠陥を光電的に検査する表面検査装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】走行しているウェブにレーザービームを
照射してその透過光もしくは反射光を受光器に入射さ
せ、ウェブに存在する各種の欠陥を受光器からの光電変
換出力に基づいて評価する装置は、例えば特開昭59−
220636号公報,実開昭51−88282号公報,
実開昭51−89483号公報により公知である。
【0003】こうした表面検査装置は、正常光だけをス
リット状の受光窓を通して受光器に入射させ、その出力
変動により欠陥部の検出を行う正受光方式と、正常光を
マスクで遮蔽し、異常光だけを受光器に入射させてその
出力増大により欠陥部の検出を行うマスク受光方式の2
種に大別される。前者の方式は、汚れや異物、さらには
ピンホール等のように、光ビームに濃度変化を与えるよ
うな欠陥が被検査体に存在しているときに有効な検査方
式であり、また後者の方式は、傷や色なしの異物等のよ
うに、光ビームを散乱させるような欠陥が被検査体に存
在しているときに有効な検査方式である。
【0004】正受光方式の検査装置では、光ビームの走
査方向に沿って一定のスリット幅をもった受光窓が設置
されているが、被検査体の正常な部位を光ビームが走査
しているときに、受光器からの出力が大きく変動するこ
とがないように受光窓のスリット幅を光ビームの径より
も大きくしている。一方、マスク受光方式では、光ビー
ムの走査方向に沿って一定幅をもったマスクが配置され
ているが、光ビームが各種の誤差の影響によって規定の
走査線上から多少ブレて走査された場合でも、正常光に
ついては確実に遮断できるように、また極細のマスク板
やマスクテープを検査幅全域にわたって精度良く取り付
けることが困難でもあることから、マスク幅は光ビーム
の数倍程度となっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フイル
ムベース等のように被検査体が薄いシート状のものであ
る場合には、上述した濃度欠陥部や光散乱性欠陥部の他
に、いわゆる押し傷と称される欠陥部が生じていること
が多い。このような押し傷は被検査体の表面が局部的に
わずかに曲がった形の欠陥として現れ、そこに光ビーム
が照射されたときには光の進行方向をごくわずかに変え
るだけである。このため、正受光方式ではこの欠陥部を
通った光はそのまま正常光として受光窓を経て受光器に
入射し、またマスク受光方式であっても欠陥部を通った
光はマスクで遮光されてしまう結果となり、いずれにし
てもその存在を検知することができない。
【0006】本発明は上記従来技術の欠点を解決するた
めになされたもので、シート状の被検査体に生じた押し
傷欠陥についても良好に検査することができるようにし
た表面検査装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、被検査体に幅方向に光ビームを走査し、被
検査体を経た検査光を光ビームの径以下のスリット幅に
した受光窓を通して受光器に入射させる構造にした。こ
のようにスリット幅を狭めると、光ビームが規定の走査
線からわずかでも外れた場合、被検査体が正常であって
も受光器出力が変動して検査精度を安定に維持すること
が困難になるため、請求項2記載のように、受光器にオ
ートゲインコントロール回路を接続し、光ビームがその
半径以内の範囲で振れても受光器出力を正規のレベルま
で増幅しておくのがよい。また、受光窓に拡散透過板を
取り付け、被検査体を経た光をこの拡散透過板を通して
受光器に入射させる構成にすることによって、検査精度
をさらに安定に維持することができる。
【0008】
【実施例】本発明装置の基本構造を概略的に表した図1
において、スキャナ2はレーザー発振器3,ミラー4,
レンズ5,回転多面鏡6,光センサ7から構成されてい
る。レーザー発振器3から放射されたレーザー光は、レ
ンズ5によって図中矢印方向に連続走行するフイルム8
の表面上で所定径L1(=5mm)の光ビームとなり、
時計方向に高速回転する回転多面鏡6によりフイルム8
を幅方向に走査する。なお、光センサ7は光ビームがフ
イルム8を走査する直前で光ビームを受光し、検査幅設
定の基準となる基点通過信号を出力する。
【0009】フイルム8を透過した検査光を受光するた
めに、光ビームの走査方向に延びたレシーバー10が用
いられている。図2に示したように、レシーバー10の
前面には一対のマスク板11,12が設けられ、これら
の間隙を調節することによって光ビームの走査方向と平
行なスリット幅L2(=1mm)の受光窓13が形成さ
れている。受光窓13の奥には、シリンドリカルレンズ
14及びアクリルロッドからなる導光棒15が設けら
れ、さらに導光棒15の背面側には散乱帯16が設けら
れている。このため、受光窓13に入ったレーザー光は
シリンドリカルレンズ14で集められ、導光棒15を通
過して散乱帯16に入射し、反射される。散乱帯16で
反射された一部の光は、導光棒15の内部から抜け出す
ことなく、界面で反射を繰り返しながら、端面まで損失
なく伝達され、図1に示すようにレシーバー10の両端
部に設けられた光電子増倍管17,18に受光される。
【0010】図3は上述した表面検査装置の信号処理回
路を概略的に示すものである。レーザー光を受光した光
電子増倍管17,18は、レーザー光の光量に比例した
光電変換信号をそれぞれ出力し、これらをAGC回路
(オート・ゲイン・コントロール回路)20に供給す
る。このAGC回路20は光電子増倍管17,18から
の光電変換信号S1,S2を加算する他、欠陥部がない
正常なフイルム8に対して光ビームを走査し、その検査
光をレシーバー10に入射させたときに、その走査中心
線の位置にかかわらず信号出力が一定レベルになるよう
に光電変換信号を増幅する。したがって、熱膨張等によ
って走査中心線のズレが起きて、図4に示したように正
常なフイルム8を透過した検査光(光ビームと同じ径)
の中心光軸が受光窓13の中心からずれてしまっていて
も、図5に示したように検査光の中心光軸が受光窓17
の中心に正しく入射しているような場合でも、AGC回
路20からは一定レベルの信号出力S3が得られるよう
になる。また、レーザー発振器3の劣化等によるパワー
変動が起きても、上述のAGC回路20で補償される。
【0011】AGC回路20からの信号出力S3は、バ
ンドパスフィルタを含むフィルター回路21に入力され
る。そしてフィルター回路21は、信号出力S3に重畳
されている低周波及び高周波ノイズ信号を除去し、その
信号出力S4が二値化回路22に入力される。二値化回
路22は、図7に示した閾値(THLD)により信号出
力S4を二値化する。これにより信号出力S4は、信号
レベルが閾値以下になったときにハイレベルとなる欠陥
信号と、それ以外のときにローレベルとなる正常信号と
に二値化される。そしてこれらの信号からなる評価信号
S5は、アンド回路23に入力される。
【0012】一方、光センサ7は光ビームの走査開始前
に一定のタイミングで基点通過信号S6を出力し、この
基点通過信号S6が検査幅設定回路25に入力される。
検査幅設定回路25は、フイルム8の幅寸法に対応して
予め設定されている検査幅データに基づき、前記基点通
過信号S6が入力された時点から時間ΔT経過の後、時
間幅Tの間だけハイレベルとなる検査幅信号S7を出力
する。そして、この検査幅信号S7によってアンド回路
25がゲートオープン状態となる。したがって、検査幅
信号S7がハイレベルとなっている期間中に欠陥信号が
現れた場合に、アンド回路25から欠陥検出信号S8が
出力される。
【0013】このように構成された本発明の表面検査装
置について図6及び各出力信号の概略波形を示す図7を
参照して説明する。レーザー発振器3から発せられたレ
ーザー光は、ミラー4,レンズ5を介して、高速回転中
の回転多面鏡6に入射する。回転多面鏡6で反射された
光ビームは、フイルム8を透過し、受光窓13に入射す
る。受光窓13に入射した光ビームは導光棒15を介し
て、光電子増倍管17,18に受光される。光電子増倍
管17,18は光ビームの光量に準じた光電変換信号を
AGC回路20に送る。
【0014】前記光ビームが、図6に示すようにフイル
ム8の押し傷8aに照射されると、透過後の進路は図示
のように押し傷8aを境に上下に二分され、受光窓13
にはレーザー光が入射しないようになる。このとき、光
電子増倍管17,18の出力レベルが低下するから、光
電子増倍管17,18がそれぞれ出力する1ライン分の
光電変換信号S1,S2は図7に示すようになる。
【0015】この光電変換信号S1,S2は加算されて
信号出力S3としてフイルター回路21に送られる。こ
の信号出力S3は、フイルター回路21により、信号出
力S4に変換される。この信号出力S4は二値化回路2
2により評価信号S5に変換され、AND回路23に供
給される。
【0016】このAND回路23には、基準通過信号S
6が検査幅設定回路25に入力されて一定時間が経過す
ると、検査設定回路25から検査幅信号S7が供給され
る。これにより、AND回路23は欠陥検出信号S8を
図示しないCPUに送り、CPUは表示パネル(図示省
略)に「欠陥あり」を表示する。なお、フイルム8に汚
れや異物がある場合には、光ビームが受光窓13に入射
しないから、本発明の表面検査装置は押し傷8a同様に
これらを検出し、表示パネルに「欠陥あり」を表示す
る。
【0017】図8はレシーバー10の微小のキズに起因
する受光ムラを防止するようにした本発明の別の実施例
を示すものである。この実施例では受光窓13の前面
に、フイルム8を透過した光ビームを散乱させる拡散透
過板30を取り付けている。このような構成では、光ビ
ームは、拡散透過板30を通過するときに拡散されて、
受光窓13に入射するようになる。このため、例えばシ
リンドリカルレンズ14、導光棒15や散乱帯16に微
小の傷があっても、レシーバー10から出力される光電
変換信号に前記傷によるノイズが乗るのを防止すること
ができる。
【0018】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の表面検
査装置では、被検査体を透過もしくは反射された検査光
を受光する受光窓のスリット幅を、受光器に照射される
光ビームの径以下にした簡単な構成で、検査光の進路を
散乱させることのなく若干曲げるだけで、検査光を吸収
または遮蔽しない押し傷等を検出することができる。
【0019】また本発明の表面検査装置によれば、前記
受光器にAGC回路を接続したから、受光窓のスリット
幅を光ビームの径以下に小さくしたときに、光ビームが
規定の走査線上から多少ずれて走査された場合にも、受
光器の出力レベルを安定したものとすることができる。
更にまた本発明の表面検査装置では、受光窓に拡散透光
板を取り付けたから、受光器の欠陥によるノイズの影響
を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の表面検査装置の基本的構成を示す斜視
図である。
【図2】レシーバーの内部を示す断面図である。
【図3】表面検査装置の信号処理回路の概略的構成を示
すブロック図である。
【図4】スリット幅方向にレーザー光がずれたときの入
射光量を示す図である。
【図5】受光窓の中心にレーザー光が投光されたときの
入射光量を示す図である。
【図6】透過光の進路が押し傷により変更された様子を
示す図である。
【図7】図3のブロック図の各部における信号波形の概
略を示すチャート図である。
【図8】本発明の別の実施例を示すレシーバーの断面図
である。
【符号の説明】
2 スキャナ 3 レーザー発振器 8 フイルム 9 回転多面鏡 10 レシーバー 13 受光窓 17,18 光電子増倍管 20 AGC回路 30 拡散透過板

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 連続走行するシート状の被検査体にその
    幅方向に光ビームを走査し、被検査体を透過もしくは反
    射した検査光を、光ビームの径以下のスリット幅をも
    ち、光ビームの走査方向と平行に配置した受光窓を通し
    て受光器に入射させ、この受光器からの光電変換出力に
    より被検査体の表面欠陥を検査することを特徴とする表
    面検査装置。
  2. 【請求項2】 前記受光器にオートゲインコントロール
    回路を接続し、被検査体の正常な部位を透過もしくは反
    射した検査光がスリットを通過する光量が変化した場合
    でも、受光器の光電変換出力を一定レベルまで増幅する
    ようにしたことを特徴とする請求項1記載の表面検査装
    置。
  3. 【請求項3】 前記受光窓に拡散透過板を取り付けたこ
    とを特徴とする請求項1もしくは請求項2記載の表面検
    査装置。
JP290993A 1993-01-11 1993-01-11 表面検査装置 Pending JPH06207910A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP290993A JPH06207910A (ja) 1993-01-11 1993-01-11 表面検査装置
EP94100117A EP0606849A3 (en) 1993-01-11 1994-01-05 Surface inspecting apparatus.

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JP290993A JPH06207910A (ja) 1993-01-11 1993-01-11 表面検査装置

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ID=11542489

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JP290993A Pending JPH06207910A (ja) 1993-01-11 1993-01-11 表面検査装置

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EP0606849A3 (en) 1996-03-06
EP0606849A2 (en) 1994-07-20

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