JPH08110309A - 表面傷検出装置および表面傷検出方法 - Google Patents
表面傷検出装置および表面傷検出方法Info
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- JPH08110309A JPH08110309A JP24561394A JP24561394A JPH08110309A JP H08110309 A JPH08110309 A JP H08110309A JP 24561394 A JP24561394 A JP 24561394A JP 24561394 A JP24561394 A JP 24561394A JP H08110309 A JPH08110309 A JP H08110309A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 この発明は、走査周波数が高く、走査幅の広
い表面傷検出装置および検出方法を提供することを目的
とする。 【構成】 レーザ源１から発生した光線はコリメータ２
により平行光にされ反射鏡３により反射鏡４へ方向を変
える。そして１対のアクチュエータ５を下部に備えた反
射鏡４を、それぞれのアクチュエータに位相の異なる交
流電圧を印加することにより振動させ光線を走査する。
反射鏡４から反射された光線は凸面鏡６により拡大され
被検査材１７表面に照射される。そして、被検査材表面
から反射した光線は受光器７により集光される。これに
より走査幅を広くし、走査周波数を高くすることができ
る。その結果、観測信号が従来法と比べて３倍程度にな
り、傷検出能が向上する。このため高速で移動する被検
査材表面の傷の検出も可能となる。
い表面傷検出装置および検出方法を提供することを目的
とする。 【構成】 レーザ源１から発生した光線はコリメータ２
により平行光にされ反射鏡３により反射鏡４へ方向を変
える。そして１対のアクチュエータ５を下部に備えた反
射鏡４を、それぞれのアクチュエータに位相の異なる交
流電圧を印加することにより振動させ光線を走査する。
反射鏡４から反射された光線は凸面鏡６により拡大され
被検査材１７表面に照射される。そして、被検査材表面
から反射した光線は受光器７により集光される。これに
より走査幅を広くし、走査周波数を高くすることができ
る。その結果、観測信号が従来法と比べて３倍程度にな
り、傷検出能が向上する。このため高速で移動する被検
査材表面の傷の検出も可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、表面傷検出装置および
表面傷検出方法に関し、特に、移動する被検査材表面に
存在する傷を光学的手段により検出するための表面傷検
出装置および表面傷検出方法に関する。
表面傷検出方法に関し、特に、移動する被検査材表面に
存在する傷を光学的手段により検出するための表面傷検
出装置および表面傷検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼板などの高速で移動する被検査材の表
面に存在する傷を検出する表面傷検出装置は、たとえば
特開昭５９−１８０３４６号公報に開示されている。図
６は、このような従来の表面傷検出装置の一例の構成を
模式的に示す図である。
面に存在する傷を検出する表面傷検出装置は、たとえば
特開昭５９−１８０３４６号公報に開示されている。図
６は、このような従来の表面傷検出装置の一例の構成を
模式的に示す図である。
【０００３】図６において、従来の表面傷検出装置は、
レーザ源１と、レーザ源１からのレーザ光線をロール１
８上を移動する被検査材１７表面に照射し、被検査材１
７表面においてレーザ光線を被検査材１７の移動方向１
９に直交した方向２０に走査するポリゴンスキャナ２１
と、被検査材１７表面から反射した光線２２を集光する
受光器７とを備えている。
レーザ源１と、レーザ源１からのレーザ光線をロール１
８上を移動する被検査材１７表面に照射し、被検査材１
７表面においてレーザ光線を被検査材１７の移動方向１
９に直交した方向２０に走査するポリゴンスキャナ２１
と、被検査材１７表面から反射した光線２２を集光する
受光器７とを備えている。
【０００４】そして、受光器７で集光した反射光量の変
化により被検査材１７表面の傷を検出している。
化により被検査材１７表面の傷を検出している。
【０００５】図７は、図６のポリゴンスキャナ２１の詳
細を示す図である。図７において、回転多面体ミラーか
らなるポリゴンスキャナ２１を回転させることによりレ
ーザ光線２３を被検査材表面で走査する。そして、ポリ
ゴンスキャナ２１の回転により反射面２４が変わるたび
に一定の走査幅ｄを持つ光線を繰返し発生させる。
細を示す図である。図７において、回転多面体ミラーか
らなるポリゴンスキャナ２１を回転させることによりレ
ーザ光線２３を被検査材表面で走査する。そして、ポリ
ゴンスキャナ２１の回転により反射面２４が変わるたび
に一定の走査幅ｄを持つ光線を繰返し発生させる。
【０００６】このようなポリゴンスキャナ２１を含む従
来の表面傷検出装置の傷検出能は一般に被検査材表面で
のビームのスポットの面積に依存する。
来の表面傷検出装置の傷検出能は一般に被検査材表面で
のビームのスポットの面積に依存する。
【０００７】したがって、図６において、被検査材移動
方向１９に延伸した傷を検出するためには、被検査材移
動方向に直交する方向２０のビーム長さ（以下、ビーム
幅と呼ぶ）を短くし、被検査材移動方向に直交する方向
２０の空間分解能を向上させる方法がとられている。
方向１９に延伸した傷を検出するためには、被検査材移
動方向に直交する方向２０のビーム長さ（以下、ビーム
幅と呼ぶ）を短くし、被検査材移動方向に直交する方向
２０の空間分解能を向上させる方法がとられている。
【０００８】一方、被検査材が高速で移動する場合、被
検査材表面を全面検査する必要から被検査材移動方向１
９のビームの長さ（以下、ビーム長さと呼ぶ）を長く
し、被検査材移動方向１９の空間分解能を下げる方法が
採用されてきた。すなわち、ビーム形状は被検査材移動
方向に長径を有する楕円形となる。
検査材表面を全面検査する必要から被検査材移動方向１
９のビームの長さ（以下、ビーム長さと呼ぶ）を長く
し、被検査材移動方向１９の空間分解能を下げる方法が
採用されてきた。すなわち、ビーム形状は被検査材移動
方向に長径を有する楕円形となる。
【０００９】さらに、ビーム長さＬは次式（１）で表わ
される。ここでｖは被検査材の移動速度を示し、ｆは走
査周波数を示す。
される。ここでｖは被検査材の移動速度を示し、ｆは走
査周波数を示す。
【００１０】Ｌ＝ｖ／ｆ…（１） したがって、ビーム長さＬを大きくせずに高速検査を行
なうには、走査周波数ｆを上げればよい。走査周波数ｆ
を上げるには、ポリゴンスキャナ２１の回転数を上げた
り、反射面２４の面数を多くすることが考えられる。
なうには、走査周波数ｆを上げればよい。走査周波数ｆ
を上げるには、ポリゴンスキャナ２１の回転数を上げた
り、反射面２４の面数を多くすることが考えられる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、回転数
を上げようとしても、機械的動作の安定性の点で実用化
されている走査周波数は３ｋＨｚが限界である。
を上げようとしても、機械的動作の安定性の点で実用化
されている走査周波数は３ｋＨｚが限界である。
【００１２】このため、たとえば、鋼板や紙の製造ライ
ンでは被検査材は最大３０〜４０ｍ／ｓで移動するた
め、走査周波数を３ｋＨｚとすると、全面検査を行なう
にはビーム長さを１０ｍｍ以上にしなければならない。
しかし、検出が必要な傷の長さは数ｍｍの場合が多く、
従来の装置では検出能が低く実用的でないといいう問題
点があった。
ンでは被検査材は最大３０〜４０ｍ／ｓで移動するた
め、走査周波数を３ｋＨｚとすると、全面検査を行なう
にはビーム長さを１０ｍｍ以上にしなければならない。
しかし、検出が必要な傷の長さは数ｍｍの場合が多く、
従来の装置では検出能が低く実用的でないといいう問題
点があった。
【００１３】また、ポリゴンスキャナ２１の反射面２４
の面数を増やしても、走査幅ｄが狭くなるという問題点
があった。
の面数を増やしても、走査幅ｄが狭くなるという問題点
があった。
【００１４】すなわち、従来の表面傷検出装置では、高
速で移動する被検査材表面の傷の検出は困難であった。
速で移動する被検査材表面の傷の検出は困難であった。
【００１５】この発明は、以上のような問題点を解決す
るためになされたもので、高速で移動する被検査材表面
の傷を高検出能で検出することができる表面傷検出装置
および表面傷検出方法を提供することを目的とする。
るためになされたもので、高速で移動する被検査材表面
の傷を高検出能で検出することができる表面傷検出装置
および表面傷検出方法を提供することを目的とする。
【００１６】この発明の他の目的は、走査周波数の高い
表面傷検出装置および表面傷検出方法を提供することで
ある。
表面傷検出装置および表面傷検出方法を提供することで
ある。
【００１７】この発明のさらに他の目的は、走査幅の広
い表面傷検出装置および表面傷検出方法を提供すること
である。
い表面傷検出装置および表面傷検出方法を提供すること
である。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の表面
傷検出装置においては、一定光量の光線を発生する光線
発生手段と、角度を変えながら光線を被検査材表面に照
射し、被検査材表面上で光線を走査する反射機構と、被
検査材表面から反射された光線を検出する受光手段とを
備え、反射機構は、電場をかけることにより歪を生じる
複数の部材にそれぞれ電極を取着してなる複数のアクチ
ュエータと、複数のアクチュエータが裏面に装着された
平面状の反射手段と、複数の電極に交流電圧を印加する
電圧発生手段と、複数のアクチュエータの駆動タイミン
グを互いに変え、これにより反射手段の反射角度を変化
させる位相制御手段とを設けたものである。
傷検出装置においては、一定光量の光線を発生する光線
発生手段と、角度を変えながら光線を被検査材表面に照
射し、被検査材表面上で光線を走査する反射機構と、被
検査材表面から反射された光線を検出する受光手段とを
備え、反射機構は、電場をかけることにより歪を生じる
複数の部材にそれぞれ電極を取着してなる複数のアクチ
ュエータと、複数のアクチュエータが裏面に装着された
平面状の反射手段と、複数の電極に交流電圧を印加する
電圧発生手段と、複数のアクチュエータの駆動タイミン
グを互いに変え、これにより反射手段の反射角度を変化
させる位相制御手段とを設けたものである。
【００１９】本発明の請求項２の表面傷検出装置は、請
求項１の表面傷検出装置において、反射手段から反射さ
れた光線の走査幅を拡大し、被検査材表面に反射する凸
面鏡をさらに備えたものである。
求項１の表面傷検出装置において、反射手段から反射さ
れた光線の走査幅を拡大し、被検査材表面に反射する凸
面鏡をさらに備えたものである。
【００２０】本発明の請求項３の表面傷検出方法は、一
定光量の光線を発生するステップと、電場をかけること
により歪を生じる複数の部材にそれぞれ電極を取着して
なる複数のアクチュエータが裏面に装着された反射手段
を設けるステップと、複数のアクチュエータに異なる電
圧を印加し、複数のアクチュエータの駆動タイミングを
互いに変え、反射手段の反射角度を変えることにより被
検査材表面上で光線を走査するステップと、被検査材表
面から反射された光線を検出するステップとを設けたも
のである。
定光量の光線を発生するステップと、電場をかけること
により歪を生じる複数の部材にそれぞれ電極を取着して
なる複数のアクチュエータが裏面に装着された反射手段
を設けるステップと、複数のアクチュエータに異なる電
圧を印加し、複数のアクチュエータの駆動タイミングを
互いに変え、反射手段の反射角度を変えることにより被
検査材表面上で光線を走査するステップと、被検査材表
面から反射された光線を検出するステップとを設けたも
のである。
【００２１】本発明の請求項４の表面傷検出方法は、請
求項３の表面傷検出方法において、電圧を互いに位相の
異なる交流電圧にすることにより、反射手段を律動的に
振動させるステップをさらに含むものである。
求項３の表面傷検出方法において、電圧を互いに位相の
異なる交流電圧にすることにより、反射手段を律動的に
振動させるステップをさらに含むものである。
【００２２】本発明の請求項５の表面傷検出方法は、請
求項３または４の表面傷検出方法において、反射手段か
ら反射された光線の走査幅を凸面鏡により拡大し、被検
査材表面に反射するステップを含むものである。
求項３または４の表面傷検出方法において、反射手段か
ら反射された光線の走査幅を凸面鏡により拡大し、被検
査材表面に反射するステップを含むものである。
【００２３】
【作用】請求項１の表面傷検出装置においては、ポリゴ
ンスキャナではなく、電場をかけることにより歪を生じ
る複数の部材にそれぞれ電極を取着してなる複数のアク
チュエータと、複数のアクチュエータが裏面に装着され
た平面状の反射手段と、複数の電極に交流電圧を印加す
る電圧発生装置と、複数のアクチュエータの駆動タイミ
ングを互いに変え、これにより反射手段の反射角度を変
化させる位相制御装置とからなる反射機構を用いて光線
を走査するため、印加される交流電圧の周波数を適当に
設定することにより、反射手段の機械的動作の安定性を
考慮することなく、走査周波数を高くすることができ
る。
ンスキャナではなく、電場をかけることにより歪を生じ
る複数の部材にそれぞれ電極を取着してなる複数のアク
チュエータと、複数のアクチュエータが裏面に装着され
た平面状の反射手段と、複数の電極に交流電圧を印加す
る電圧発生装置と、複数のアクチュエータの駆動タイミ
ングを互いに変え、これにより反射手段の反射角度を変
化させる位相制御装置とからなる反射機構を用いて光線
を走査するため、印加される交流電圧の周波数を適当に
設定することにより、反射手段の機械的動作の安定性を
考慮することなく、走査周波数を高くすることができ
る。
【００２４】請求項２の表面傷検出装置においては、反
射手段から反射された光線を凸面鏡を介して被検査材表
面に反射するため、被検査材表面における光線の走査幅
を広くすることができる。
射手段から反射された光線を凸面鏡を介して被検査材表
面に反射するため、被検査材表面における光線の走査幅
を広くすることができる。
【００２５】請求項３の表面傷検出方法においては、複
数のアクチュエータに異なる電圧を印加し、複数のアク
チュエータの駆動タイミングを互いに変え、複数のアク
チュエータが裏面に装着された反射手段の反射角度を変
えることにより光線を走査するため、印加電圧の制御に
より容易に走査周波数を高くすることができる。
数のアクチュエータに異なる電圧を印加し、複数のアク
チュエータの駆動タイミングを互いに変え、複数のアク
チュエータが裏面に装着された反射手段の反射角度を変
えることにより光線を走査するため、印加電圧の制御に
より容易に走査周波数を高くすることができる。
【００２６】請求項４の表面傷検出方法においては、複
数のアクチュエータに互いに位相の異なる交流電圧を印
加することにより反射手段を律動的に振動させるため、
印加電圧の周波数制御により走査周波数を高くすること
ができる。
数のアクチュエータに互いに位相の異なる交流電圧を印
加することにより反射手段を律動的に振動させるため、
印加電圧の周波数制御により走査周波数を高くすること
ができる。
【００２７】請求項５の表面傷検出方法においては、反
射手段から反射された光線を凸面鏡を介して、被検査材
表面に反射するため、被検査材表面における光線の走査
幅を広くすることができる。
射手段から反射された光線を凸面鏡を介して、被検査材
表面に反射するため、被検査材表面における光線の走査
幅を広くすることができる。
【００２８】
【実施例】以下、本発明による表面傷検出装置および検
出方法について図面を参照しながら説明する。
出方法について図面を参照しながら説明する。
【００２９】（第１実施例）図１は、本発明が適用され
た表面傷検出装置の第１実施例を示す概略ブロック図で
ある。
た表面傷検出装置の第１実施例を示す概略ブロック図で
ある。
【００３０】図１において、表面傷検出装置は、レーザ
源１、コリメータ２、反射鏡３、反射鏡４、１対のアク
チュエータ５およびその駆動回路（図示せず）、放物面
鏡６、受光器７からなる。
源１、コリメータ２、反射鏡３、反射鏡４、１対のアク
チュエータ５およびその駆動回路（図示せず）、放物面
鏡６、受光器７からなる。
【００３１】レーザ光源１から発生した光線は、コリメ
ータ２により平行光線にされ、反射鏡３により方向を変
え、反射鏡４に照射される。そして光線は、１対のアク
チュエータ５の駆動による反射鏡４の振動により一定の
走査幅で反射される。さらに、反射鏡４で反射された光
線は、凸面鏡６により走査幅が拡大され被検査材１７表
面に反射される。被検査材表面から反射された光線は受
光器７により集光される。なお、被検査材の幅が狭い場
合は、凸面鏡６は、不要である。
ータ２により平行光線にされ、反射鏡３により方向を変
え、反射鏡４に照射される。そして光線は、１対のアク
チュエータ５の駆動による反射鏡４の振動により一定の
走査幅で反射される。さらに、反射鏡４で反射された光
線は、凸面鏡６により走査幅が拡大され被検査材１７表
面に反射される。被検査材表面から反射された光線は受
光器７により集光される。なお、被検査材の幅が狭い場
合は、凸面鏡６は、不要である。
【００３２】図２は、１対のアクチュエータ５およびそ
の駆動回路の構成を示す図である。１対のアクチュエー
タ５は、電場をかけることにより歪を生じる２つの振動
子８と、それぞれの表面および裏面に取付けられた電極
９とからなる（表面の電極のみ図示する）。電場をかけ
ると歪を生じる振動子８として、強誘電体などの電歪振
動子または圧電体などの圧電振動子などを用いる。
の駆動回路の構成を示す図である。１対のアクチュエー
タ５は、電場をかけることにより歪を生じる２つの振動
子８と、それぞれの表面および裏面に取付けられた電極
９とからなる（表面の電極のみ図示する）。電場をかけ
ると歪を生じる振動子８として、強誘電体などの電歪振
動子または圧電体などの圧電振動子などを用いる。
【００３３】交流電圧発振器１０から発生した電圧は、
１対の高電圧増幅器１２により増幅され、それぞれの振
動子の電極９に印加される。ここで、一方の振動子の電
極９には移相器１１により異なる位相にされた電圧が印
加される。
１対の高電圧増幅器１２により増幅され、それぞれの振
動子の電極９に印加される。ここで、一方の振動子の電
極９には移相器１１により異なる位相にされた電圧が印
加される。
【００３４】これに応じて、１対のアクチュエータ５を
下部に取着した反射鏡４が振動する。
下部に取着した反射鏡４が振動する。
【００３５】図３は、１対のアクチュエータ５を駆動し
たときの反射鏡４の動き方を模式的に示した図である。
たときの反射鏡４の動き方を模式的に示した図である。
【００３６】図３において、アクチュエータ５Ａとアク
チュエータ５Ｂへの印加電圧の位相を逆に（１８０°ず
らす）することにより、反射鏡４は半周期ごとに交互に
傾き、振動する。この場合、アクチュエータの厚みを
ｈ、同じ大きさの電圧を印加したときの厚みの変化をΔ
ｈとすると、位相が逆なので一方のアクチュエータはｈ
＋Δｈに他方のアクチュエータはｈ−Δｈの厚みに変化
する。
チュエータ５Ｂへの印加電圧の位相を逆に（１８０°ず
らす）することにより、反射鏡４は半周期ごとに交互に
傾き、振動する。この場合、アクチュエータの厚みを
ｈ、同じ大きさの電圧を印加したときの厚みの変化をΔ
ｈとすると、位相が逆なので一方のアクチュエータはｈ
＋Δｈに他方のアクチュエータはｈ−Δｈの厚みに変化
する。
【００３７】すなわち、図１において、１対のアクチュ
エータ５を下部に備えた反射鏡４が１対のアクチュエー
タ５のそれぞれに位相の異なる交流電圧を印加すること
により律動的に振動する。また反射鏡４から反射された
光線は凸面鏡６により走査幅が拡大され被検査材１７表
面に照射される。
エータ５を下部に備えた反射鏡４が１対のアクチュエー
タ５のそれぞれに位相の異なる交流電圧を印加すること
により律動的に振動する。また反射鏡４から反射された
光線は凸面鏡６により走査幅が拡大され被検査材１７表
面に照射される。
【００３８】この結果、第１実施例においては、印加す
る交流電圧の周波数を適当に設定することにより、従来
の例のポリゴンスキャナのように回転動作の安定性を考
慮することなく光学的走査周波数を容易に高くし、走査
幅を広くすることができる。
る交流電圧の周波数を適当に設定することにより、従来
の例のポリゴンスキャナのように回転動作の安定性を考
慮することなく光学的走査周波数を容易に高くし、走査
幅を広くすることができる。
【００３９】この実施例１において、速度１８ｍ／ｓで
移動する被検査材表面の直径０．５ｍｍの貫通穴を探傷
した場合と、従来法でこの貫通穴を探傷した場合の観測
信号（Ｓ／Ｎ）の比較について示す。
移動する被検査材表面の直径０．５ｍｍの貫通穴を探傷
した場合と、従来法でこの貫通穴を探傷した場合の観測
信号（Ｓ／Ｎ）の比較について示す。
【００４０】ここで走査周波数は、本実施例では９ｋＨ
ｚ、従来法では、その限界の走査周波数である３ｋＨｚ
とした。
ｚ、従来法では、その限界の走査周波数である３ｋＨｚ
とした。
【００４１】すなわち、従来の技術の欄の式（１）によ
れば、ビーム長さＬは、本実施例においては２ｍｍ、従
来法においては６ｍｍとなる。
れば、ビーム長さＬは、本実施例においては２ｍｍ、従
来法においては６ｍｍとなる。
【００４２】図４にビーム形状（観測領域）と貫通穴
（異常部）とを模式的に示す。ここで観測信号（Ｓ／
Ｎ）は、 （異常部１３の面積）／（観測領域１４の面積） に比例する。
（異常部）とを模式的に示す。ここで観測信号（Ｓ／
Ｎ）は、 （異常部１３の面積）／（観測領域１４の面積） に比例する。
【００４３】したがって、ビーム幅と貫通穴の直径が等
しければ、観測信号は、本発明では０．５／２、従来法
では０．５／６に比例し、理論上、本発明の方が３倍程
度大きくなる。
しければ、観測信号は、本発明では０．５／２、従来法
では０．５／６に比例し、理論上、本発明の方が３倍程
度大きくなる。
【００４４】理論と同じ条件（被検査材の移動速度１８
ｍ／ｓ、貫通穴の直径０．５ｍｍ）で、実際に鋼板に加
工した貫通穴を検出した場合のＳ／Ｎを以下に示す。
ｍ／ｓ、貫通穴の直径０．５ｍｍ）で、実際に鋼板に加
工した貫通穴を検出した場合のＳ／Ｎを以下に示す。
【００４５】
【表１】
【００４６】理論値と同様、Ｓ／Ｎは本実施例の方が３
倍程度大きくなった。
倍程度大きくなった。
【００４７】（第２実施例）図５は、本発明が適用され
た表面傷検出装置の第２実施例を示す概略ブロック図で
ある。
た表面傷検出装置の第２実施例を示す概略ブロック図で
ある。
【００４８】図５においては、反射鏡４の振動により走
査された光線が、凸面鏡６により走査幅が拡大され、反
射鏡１５により角度が変えられる。そして、光線は、凹
面鏡１６により平行光線にされ、被検査材１７表面に照
射される。
査された光線が、凸面鏡６により走査幅が拡大され、反
射鏡１５により角度が変えられる。そして、光線は、凹
面鏡１６により平行光線にされ、被検査材１７表面に照
射される。
【００４９】この第２実施例の他の構成要素は、上述の
第１実施例と同じであるので、説明を省略する。
第１実施例と同じであるので、説明を省略する。
【００５０】
【発明の効果】以上のように本発明の請求項１の表面傷
検出装置においては、ポリゴンスキャナではなく、反射
手段、電場をかけることにより歪を生じる振動子に電極
を取着してなる複数のアクチュエータ、交流電圧発生装
置、位相制御装置からなる反射機構を用いて走査幅を拡
大し、光学的走査を行なうため、反射手段の機械的動作
の安定性を考慮することなく走査周波数を容易に高くす
ることができる。
検出装置においては、ポリゴンスキャナではなく、反射
手段、電場をかけることにより歪を生じる振動子に電極
を取着してなる複数のアクチュエータ、交流電圧発生装
置、位相制御装置からなる反射機構を用いて走査幅を拡
大し、光学的走査を行なうため、反射手段の機械的動作
の安定性を考慮することなく走査周波数を容易に高くす
ることができる。
【００５１】その結果、実施例１に示すように観測信号
が従来法と比べて３倍程度になり、傷検出能が向上す
る。
が従来法と比べて３倍程度になり、傷検出能が向上す
る。
【００５２】さらに、高速で移動する被検査材表面の傷
の検出も可能となる。請求項２の表面傷検出装置におい
ては、反射手段から反射された光線を凸面鏡を介して被
検査材表面に反射するため、被検査材表面における光線
の走査幅を広くすることができる。
の検出も可能となる。請求項２の表面傷検出装置におい
ては、反射手段から反射された光線を凸面鏡を介して被
検査材表面に反射するため、被検査材表面における光線
の走査幅を広くすることができる。
【００５３】その結果、広い幅を持つ被検査材について
傷を全面探傷できる。その他、請求項１の表面傷検出装
置と同様の効果を奏する。
傷を全面探傷できる。その他、請求項１の表面傷検出装
置と同様の効果を奏する。
【００５４】請求項３の表面傷検出方法においては、電
場をかけることにより歪を生じる複数の部材にそれぞれ
電極を取着してなる複数のアクチュエータが裏面に装着
された反射手段の角度を、複数のアクチュエータに異な
る電圧を印加することにより変え、光線を走査している
ため、印加電圧の制御により走査周波数を容易に高くす
ることができる。
場をかけることにより歪を生じる複数の部材にそれぞれ
電極を取着してなる複数のアクチュエータが裏面に装着
された反射手段の角度を、複数のアクチュエータに異な
る電圧を印加することにより変え、光線を走査している
ため、印加電圧の制御により走査周波数を容易に高くす
ることができる。
【００５５】その結果、実施例１に示すように観測信号
が従来法と比べて３倍程度になり、傷検出能が向上す
る。
が従来法と比べて３倍程度になり、傷検出能が向上す
る。
【００５６】請求項４の表面傷検出方法においては、反
射手段の下部に備えたアクチュエータに印加する電圧を
互いに位相の異なる交流電圧にすることにより、反射手
段を振動させるため、印加電圧の周波数制御により走査
周波数を高くすることができる。
射手段の下部に備えたアクチュエータに印加する電圧を
互いに位相の異なる交流電圧にすることにより、反射手
段を振動させるため、印加電圧の周波数制御により走査
周波数を高くすることができる。
【００５７】その結果、実施例１に示すように観測信号
が従来法と比べて３倍程度になり、傷検出能が向上す
る。
が従来法と比べて３倍程度になり、傷検出能が向上す
る。
【００５８】さらに、高速で移動する被検査材表面の傷
の検出も可能となる。請求項５の表面傷検出方法におい
ては、１対のアクチュエータを下部に備える反射手段か
ら反射された光線を凸面鏡を介して被検査材表面に反射
するため、被検査材表面における光線の走査幅を広くす
ることができる。
の検出も可能となる。請求項５の表面傷検出方法におい
ては、１対のアクチュエータを下部に備える反射手段か
ら反射された光線を凸面鏡を介して被検査材表面に反射
するため、被検査材表面における光線の走査幅を広くす
ることができる。
【００５９】その結果、広い幅を持つ被検査材について
傷を全面探傷できる。その他、請求項３および請求項４
の表面傷検出方法と同様の効果を奏する。
傷を全面探傷できる。その他、請求項３および請求項４
の表面傷検出方法と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された表面傷検出装置の第１実施
例を示す概略ブロック図である。
例を示す概略ブロック図である。
【図２】アクチュエータの駆動回路を示す図である。
【図３】アクチュエータを駆動したときの反射鏡の傾き
方を示す図である。
方を示す図である。
【図４】ビーム形状（観測領域）と貫通穴（異常部）を
模式的に示す図である。
模式的に示す図である。
【図５】本発明が適用された表面傷検出装置の第２実施
例を示す概略ブロック図である。
例を示す概略ブロック図である。
【図６】従来の表面傷検出装置を模式的に示す図であ
る。
る。
【図７】ポリゴンスキャナを示す図である。
１ レーザ源 ２ コリメータ ３、４、１５ 反射鏡 ５ アクチュエータ ６ 放物面鏡 ７ 受光器 ８ 電場をかけると歪を生じる部材 ９ 電極 １０ 交流電圧発振器 １１ 移相器 １２ 高電圧増幅器 １３ 異常部（貫通穴） １４ 観測領域（ビーム形状） １６ 凹面鏡 １７ 被検査材 １８ ロール １９ 被検査材移動方向 ２０ 被検査材移動方向に直交した方向 ２１ ポリゴンスキャナ ２２ 被検査材表面からの反射光 ２３ レーザ光線 ２４ 回転体の反射面
Claims (5)
- 【請求項１】 被検査材表面から反射された光線の光量
の変化により被検査材表面に存在する傷を検出するため
の表面傷検出装置であって、 一定光量の光線を発生する光線発生手段と、 角度を変えながら前記光線を前記被検査材表面に照射
し、前記被検査材表面上で前記光線を走査する反射機構
と、 前記被検査材表面から反射された前記光線を検出する受
光手段とを備え、 前記反射機構は、 電場をかけることにより歪を生じる複数の部材にそれぞ
れ電極を取着してなる複数のアクチュエータと、 前記複数のアクチュエータが裏面に装着された平面状の
反射手段と、 前記複数の電極に交流電圧を印加する電圧発生手段と、 前記複数のアクチュエータの駆動タイミングを互いに変
え、これにより前記反射手段の反射角度を変化させる位
相制御手段とを含む、表面傷検出装置。 - 【請求項２】 前記反射手段から反射された前記光線の
走査幅を拡大し、前記被検査材表面に反射する凸面鏡を
さらに備えた、請求項１に記載の表面傷検出装置。 - 【請求項３】 被検査材表面から反射された光線の光量
の変化により被検査材表面に存在する傷を検出するため
の表面傷検出方法であって、 一定光量の光線を発生させるステップと、 電場をかけることにより歪を生じる複数の部材にそれぞ
れ電極を取着してなる複数のアクチュエータが裏面に装
着された反射手段を設けるステップと、 前記複数のアクチュエータに異なる電圧を印加し、前記
複数のアクチュエータの駆動タイミングを互いに変え、
前記反射手段の反射角度を変えることにより前記被検査
材表面上で前記光線を走査するステップと、 前記被検査材表面から反射された前記光線を検出するス
テップとを含む、表面傷検出方法。 - 【請求項４】 前記電圧を互いに位相の異なる交流電圧
にすることにより前記反射手段を律動的に振動させるス
テップをさらに含む、請求項３に記載の表面傷検出方
法。 - 【請求項５】 前記反射手段から反射された前記光線の
走査幅を凸面鏡により拡大し、前記被検査材表面に反射
するステップを含む、請求項３または４に記載の表面傷
検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24561394A JPH08110309A (ja) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | 表面傷検出装置および表面傷検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24561394A JPH08110309A (ja) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | 表面傷検出装置および表面傷検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08110309A true JPH08110309A (ja) | 1996-04-30 |
Family
ID=17136313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24561394A Withdrawn JPH08110309A (ja) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | 表面傷検出装置および表面傷検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08110309A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9279978B2 (en) | 2013-03-18 | 2016-03-08 | Samsung Display Co., Ltd. | Optical module for laser beam shaking |
| CN116815375A (zh) * | 2023-08-28 | 2023-09-29 | 常州虹纬纺织有限公司 | 一种竹节纱生产系统及其工作方法 |
-
1994
- 1994-10-11 JP JP24561394A patent/JPH08110309A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9279978B2 (en) | 2013-03-18 | 2016-03-08 | Samsung Display Co., Ltd. | Optical module for laser beam shaking |
| CN116815375A (zh) * | 2023-08-28 | 2023-09-29 | 常州虹纬纺织有限公司 | 一种竹节纱生产系统及其工作方法 |
| CN116815375B (zh) * | 2023-08-28 | 2023-11-24 | 常州虹纬纺织有限公司 | 一种竹节纱生产系统及其工作方法 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020115 |