JPH08271232A - Method and device for detecting form abnormality of columnar object - Google Patents

Method and device for detecting form abnormality of columnar object

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JPH08271232A
JPH08271232A JP7687495A JP7687495A JPH08271232A JP H08271232 A JPH08271232 A JP H08271232A JP 7687495 A JP7687495 A JP 7687495A JP 7687495 A JP7687495 A JP 7687495A JP H08271232 A JPH08271232 A JP H08271232A
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JP
Japan
Prior art keywords
light
inspection
optical fiber
columnar body
pulse
Prior art date
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Pending
Application number
JP7687495A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshifumi Hosoya
俊史 細谷
Daisuke Saito
大輔 斉藤
Susumu Inoue
享 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP7687495A priority Critical patent/JPH08271232A/en
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide a method and device for accurately detecting form abnormality of a columnar object by eliminating random noise. CONSTITUTION: By, while compensating time difference of passing of one part of a columnar object 1 between respective irradiation positions of inspection lights 54 and 56, integrating time waveform measured in each inspection light, the pulse corresponding to the form abnormality 2 of the columnar object 1 is integrated. The pulse corresponding to the form abnormality 2 has large pulse amplitude, so that difference is caused from pulse amplitude of noise pulse. By comparing magnitude of the pulse amplitudes, the pulse corresponding to the form abnormality 2 is easily distinguished from the noise pulse, so that form abnormality detection is possible with high precision by the elimination of random noise.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバのような柱
状体の表面形状の異常を検出する技術に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for detecting an abnormal surface shape of a columnar body such as an optical fiber.

【0002】[0002]

【従来の技術】柱状体に対し側方から光を照射し、柱状
体の遮蔽により生じた光の明暗をイメージセンサ等で測
定することにより、柱状体の外径を測定する方法は従来
から良く知られている。この方法は、例えば、特開昭5
7−127803に記載されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a method of measuring the outer diameter of a columnar body by irradiating the columnar body with light from the side and measuring the light and darkness of the light generated by the shielding of the columnar body with an image sensor or the like has been conventionally known. Are known. This method is described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
7-127803.

【0003】また、柱状体の表面形状の異常を検出する
方法としては、図9(a)に示すようなものが従来から
知られている。これは、柱状体を長手方向に沿って移動
させながら平行光束を照射し、光束のうち柱状体により
遮蔽されなかった成分を光検出器で検出する方法であ
る。平行光束は、コリメータレンズ等を用いて形成され
る。柱状体が長手方向に沿って一定の外径を有する限り
検出される光強度のレベルも一定であるが、柱状体の表
面に凹部や凸部のような形状異常があると光束の遮蔽率
が変化するので、検出される光強度にも変化が現れる。
例えば、図9(a)に示されるように柱状体の表面に生
じた凸部が平行光束を横切る場合、図9(b)において
符号80で示すようなパルス状のレベル低下が検出され
る。この変化が生じた時刻と柱状体の移動速度とから、
柱状体のどの位置に形状異常が生じたかを求めることが
できる。
Further, as a method for detecting an abnormality in the surface shape of the columnar body, a method as shown in FIG. 9 (a) is conventionally known. This is a method of irradiating a parallel light flux while moving the columnar body along the longitudinal direction, and detecting a component of the light flux not blocked by the columnar body with a photodetector. The parallel light flux is formed using a collimator lens or the like. As long as the columnar body has a constant outer diameter along the longitudinal direction, the level of the detected light intensity is also constant, but if the surface of the columnar body has a shape abnormality such as a concave portion or a convex portion, the light blocking rate is Since it changes, the detected light intensity also changes.
For example, when the convex portion formed on the surface of the columnar body crosses the parallel light flux as shown in FIG. 9A, a pulse-like level decrease as indicated by reference numeral 80 in FIG. 9B is detected. From the time when this change occurred and the moving speed of the columnar body,
It is possible to find at which position of the columnar body the shape abnormality has occurred.

【0004】しかしながら、この方法では、柱状体の振
動や光源のパワー変動等の要因による光強度変化と形状
異常による光強度変化を区別できないため、正確な検出
が困難である。例えば、図9(b)に示されるように、
柱状体の振動等により符号90で示すようなノイズパル
スが検出されると、光強度が所定のしきい値以下になっ
たことを基準に形状異常を検出する限り、パルス80も
パルス90も同様に形状異常に起因するパルスとして処
理されてしまう。
However, with this method, it is difficult to accurately detect the change in the light intensity due to factors such as the vibration of the columnar body and the power fluctuation of the light source, and the change in the light intensity due to the abnormal shape. For example, as shown in FIG.
When a noise pulse as indicated by reference numeral 90 is detected due to vibration of the columnar body or the like, the pulse 80 and the pulse 90 are the same as long as the shape abnormality is detected based on the fact that the light intensity becomes equal to or lower than a predetermined threshold value. However, it is processed as a pulse due to the shape abnormality.

【0005】この問題を解決すべく、図10(a)に示
すような二つのビームを使用するダブルビーム法が考案
されている。これは、第1ビームのうち柱状体により遮
蔽されなかった成分の光強度の時間波形と第2ビームの
うち柱状体により遮蔽されなかった成分の光強度の時間
波形との差に基づいて形状異常を検出する方法である。
図10(b)に示すように、柱状体の振動等によるノイ
ズ90及び91は第1及び第2ビームにより同時に検出
されることから、二つの時間波形の差を求めることによ
りノイズ90と91がキャンセルされ、柱状体1の凸部
2に起因するパルス80及び81のみを検出することが
できる。
In order to solve this problem, a double beam method using two beams as shown in FIG. 10 (a) has been devised. This is based on the difference between the time waveform of the light intensity of the component of the first beam that was not blocked by the columnar body and the time waveform of the light intensity of the component of the second beam that was not blocked by the columnar body. Is a method of detecting.
As shown in FIG. 10B, the noises 90 and 91 due to the vibration of the columnar body are detected by the first and second beams at the same time. Therefore, the noises 90 and 91 are detected by calculating the difference between the two time waveforms. It is possible to detect only the pulses 80 and 81 that are canceled and are caused by the convex portions 2 of the columnar body 1.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のダブル
ビーム法では、一方のビームでは検出されるが他方のビ
ームでは検出されないランダムなノイズが発生した場合
には、ノイズを除去することができない。例えば、図1
1に示すようなノイズ92は第1ビームによってのみ検
出されるため、時間波形の差を求めてもそのまま残って
しまい、柱状体の形状異常に基づくパルス80及び81
と同様に形状異常と判断されてしまう。
However, in the above-mentioned double beam method, when random noise which is detected by one beam but not the other beam occurs, the noise cannot be removed. For example, FIG.
Since the noise 92 as shown in 1 is detected only by the first beam, it remains as it is even if the difference between the time waveforms is obtained, and the pulses 80 and 81 based on the abnormal shape of the columnar body are detected.
Similar to the above, the shape is determined to be abnormal.

【0007】このようなランダムノイズの要因としては
大気中の浮遊塵が知られている。一つの浮遊塵が一つの
検査ビームを横切るとノイズが発生するが、他の浮遊塵
が同時に他の検査ビームを横切らない限り、他の検査ビ
ームではノイズが検出されないことになる。また、柱状
体の振動も、その振動状況により必ずしも各検査ビーム
に対して同様の振幅を示さないため、ダブルビーム法で
は除去しきれない場合がある。
Airborne dust in the atmosphere is known as a cause of such random noise. When one suspended dust crosses one inspection beam, noise is generated, but unless another suspended dust crosses another inspection beam at the same time, noise is not detected by another inspection beam. Further, the vibration of the columnar body does not always show the same amplitude for each inspection beam depending on the vibration state, and therefore, it may not be completely removed by the double beam method.

【0008】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、ランダムノイズを排除して柱状体の形
状異常を高精度に検出することのできる方法および装置
を提供することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a method and an apparatus capable of highly accurately detecting a shape abnormality of a columnar body by eliminating random noise. And

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明の形状異常検出方法は、互いに略平行な
方向に進行する複数の検査光を所定の測定ライン上にお
ける複数の照射位置にそれぞれ照射しながら、測定すべ
き柱状体を測定ライン上で検査光に対して相対的に移動
させる第1の工程と、検査光のうち柱状体により遮蔽さ
れなかった成分を検出し、この成分の光強度の時間波形
を各検査光について測定する第2の工程と、柱状体の一
箇所が各照射位置を通過する時刻を合致させる補正をし
ながら各検査光について測定された時間波形を積算し、
得られた積算の時間波形に基づいて柱状体の形状異常を
検出する第3の工程とを備えている。
In order to solve the above-mentioned problems, the shape abnormality detecting method of the present invention is such that a plurality of inspection lights traveling in directions substantially parallel to each other are irradiated on a predetermined measurement line. The first step of moving the columnar body to be measured relative to the inspection light on the measurement line while irradiating each position, and detecting the component of the inspection light not blocked by the columnar body, The second step of measuring the time waveform of the light intensity of the component for each inspection light and the time waveform measured for each inspection light while correcting the time when one point of the columnar body passes each irradiation position are corrected. Accumulate,
And a third step of detecting a shape abnormality of the columnar body based on the obtained integrated time waveform.

【0010】第1の工程は、単一の光源からの光を分岐
して形成した複数の検査光であって互いに略同一の光強
度を有するものを照射位置に照射する工程であると良
い。
The first step is preferably a step of irradiating a plurality of inspection lights formed by branching light from a single light source and having substantially the same light intensity to the irradiation position.

【0011】また、第1の工程は、略平行光束の検査光
を上記の照射位置に照射する工程であると良い。
The first step is preferably a step of irradiating the irradiation position with the inspection light of the substantially parallel light flux.

【0012】次に、本発明の形状異常検出装置は、互い
に略平行な方向に進行する複数の検査光を所定の測定ラ
イン上における複数の照射位置にそれぞれ照射すること
により、測定ライン上を検査光と相対的に移動する柱状
体の表面形状の異常を検出する装置であり、(a)各検
査光を各照射位置にそれぞれ照射する投光手段と、
(b)測定ラインを挟んで投光手段と対向する受光手段
であって、各検査光を検出し、各検査光の光強度の時間
波形にそれぞれ応じた複数の電気信号を出力するもの
と、(c)柱状体の一箇所が各照射位置を通過する時刻
を合致させる補正をしながら複数の電気信号を積算し、
得られた積算電気信号を出力する信号処理手段と、
(d)積算電気信号に基づいて柱状体の形状異常を検出
する異常判定手段とを備えている。
Next, the shape abnormality detecting apparatus of the present invention inspects a measurement line by irradiating a plurality of inspection light beams traveling in directions substantially parallel to each other to a plurality of irradiation positions on a predetermined measurement line. A device for detecting an abnormality in the surface shape of a columnar body that moves relative to light, and (a) a light projecting unit that irradiates each irradiation position with each inspection light,
(B) a light receiving unit facing the light projecting unit with the measurement line interposed therebetween, which detects each inspection light and outputs a plurality of electric signals corresponding to the time waveform of the light intensity of each inspection light, (C) A plurality of electric signals are integrated while performing correction so that the time when one position of the columnar body passes each irradiation position is matched,
Signal processing means for outputting the obtained integrated electric signal,
(D) An abnormality determining means for detecting an abnormality in the shape of the columnar body based on the integrated electric signal.

【0013】上記の投光手段は、単一の光源と、こ
の光源から出射した光を分岐して互いに略同一の光強度
を有する複数の検査光を形成し、各検査光を複数の出射
端のそれぞれから出射させる光分岐手段とを備えている
と良い。
The light projecting means splits a single light source and a plurality of inspection lights having substantially the same light intensity by branching the light emitted from the light source, and outputs each inspection light at a plurality of emission ends. And a light branching means for emitting light from each of the above.

【0014】また、この投光手段は、光分岐手段の各
出射端をその焦点とする位置にそれぞれ配置された複数
のコリメータレンズをさらに備えていても良い。
Further, the light projecting means may further include a plurality of collimator lenses which are respectively arranged at positions where respective emitting ends of the light branching means are the focal points.

【0015】上記の光分岐手段は、単一の光源からの光
がその一端から入射される光ファイバを複数備え、この
各光ファイバの他端がそれぞれ上記の出射端になってい
るもので良いし、また、単一の光源からの光が入射され
る入射側光ファイバと、この入射側光ファイバから出射
する光を分岐して検査光を形成する光分岐部と、この各
検査光がそれぞれ入射される複数の出射側光ファイバと
を備え、各出射側光ファイバの他端がそれぞれ上記の出
射端になっているものでも良い。
The above-mentioned optical branching means may include a plurality of optical fibers into which light from a single light source enters from one end thereof, and the other end of each of the optical fibers serves as the above-mentioned emitting end. In addition, an incident side optical fiber on which light from a single light source is incident, an optical branching unit that branches the light emitted from this incident side optical fiber to form inspection light, and each of these inspection lights A plurality of incident-side optical fibers to be incident may be provided, and the other end of each outgoing-side optical fiber may be the above-mentioned emitting end.

【0016】また、上記の受光手段は、光分岐手段の各
出射端にそれぞれ対向する複数の受光部であって、出射
端から出射した検査光を検出し、各検査光の光強度の時
間波形に応じた電気信号をそれぞれ出力するものを備え
ていても良い。
Further, the light receiving means is a plurality of light receiving portions respectively facing the respective emission ends of the light branching means, detects the inspection light emitted from the emission ends, and temporal waveform of the light intensity of each inspection light is detected. It may be provided with a device for respectively outputting an electric signal according to the above.

【0017】[0017]

【作用】柱状体の表面形状が長手方向に沿って略同一で
あれば、検査光のうち柱状体に遮蔽される成分の光量が
略一定となるので、測定される光強度も略一定となる。
しかし、柱状体の表面に凸部や凹部などの形状異常が生
じていると、その異常箇所が検査光の照射位置を通過す
る時刻において柱状体に遮蔽される検査光の光量が変化
する。この光量変化は、本発明で測定する時間波形にお
いて上記の通過時刻に生じるパルスとなる。
When the surface shape of the columnar body is substantially the same along the longitudinal direction, the light amount of the component of the inspection light that is blocked by the columnar body becomes substantially constant, and the measured light intensity also becomes substantially constant. .
However, when a shape abnormality such as a convex portion or a concave portion occurs on the surface of the columnar body, the light amount of the inspection light shielded by the columnar body changes at the time when the abnormal portion passes the irradiation position of the inspection light. This change in the amount of light becomes a pulse generated at the passage time in the time waveform measured in the present invention.

【0018】本発明の形状異常検出方法では、柱状体の
一箇所が検査光の各照射位置を通過する時刻を合致させ
る補正をしながら各検査光について測定された時間波形
を積算することにより、柱状体の形状異常に対応したパ
ルスを積算する。各検査光の時間波形には、柱状体の形
状異常とは無関係のノイズパルスも現れるが、一の検査
光では検出されても他の検査光では検出されないランダ
ムなノイズパルスは積算されない。このため、積算の時
間波形に現れるパルスのうち形状異常に対応したパルス
は大きなパルス振幅を有しており、ノイズパルスのパル
ス振幅とは差が生じることになる。したがって、パルス
振幅の大きさを比較することで形状異常に対応したパル
スとノイズパルスとを容易に区別することができ、ラン
ダムノイズを排除した高精度の形状異常検出が可能であ
る。
In the shape abnormality detecting method of the present invention, the time waveforms measured for the respective inspection lights are integrated while correcting the time when one portion of the columnar body passes each irradiation position of the inspection light, The pulses corresponding to the abnormal shape of the columnar body are integrated. A noise pulse unrelated to the abnormal shape of the columnar body also appears in the time waveform of each inspection light, but a random noise pulse that is detected by one inspection light but not by another inspection light is not integrated. Therefore, among the pulses appearing in the integrated time waveform, the pulse corresponding to the abnormal shape has a large pulse amplitude, which causes a difference from the pulse amplitude of the noise pulse. Therefore, by comparing the magnitudes of the pulse amplitudes, it is possible to easily distinguish the pulse corresponding to the shape abnormality from the noise pulse, and it is possible to detect the shape abnormality with high accuracy without random noise.

【0019】光源の輝度変化に応じて検査光の強度が増
減すると、形状異常に対応したパルスの振幅も増減する
ため、上記の時間波形積算の効果が十分に得られない可
能性がある。本発明において単一の光源からの光を分岐
して形成した検査光を用いると、光源の輝度の変化に基
づく検査光の強度変化も各検査光間で略同一となるの
で、各検査光の強度が略同一に維持され、各検査光の強
度が極端に異なる事態が防止される。これにより、時間
波形の積算による効果が確実に得られることになる。
When the intensity of the inspection light increases or decreases according to the change in the brightness of the light source, the amplitude of the pulse corresponding to the abnormal shape also increases or decreases, so that the above-mentioned effect of time waveform integration may not be sufficiently obtained. In the present invention, when the inspection light formed by branching the light from a single light source is used, the change in the intensity of the inspection light due to the change in the brightness of the light source is substantially the same among the inspection lights. The intensities are maintained substantially the same, and the situation where the intensities of the inspection lights are extremely different is prevented. As a result, the effect of integrating the time waveform can be surely obtained.

【0020】また、略平行光束の検査光を用いると、測
定ライン上の照射位置において検査光の光密度が一定に
なりやすい。このため、柱状体に検査光と交差する方向
の微小な振動が生じた場合にも、柱状体の形状異常箇所
に検査光が照射されない限り柱状体に遮蔽される検査光
の光量に大きな変化は発生しない。この結果、測定され
る時間波形にノイズが生じにくくなるので、好適な形状
異常検出が行われる。
Further, when the inspection light of substantially parallel light flux is used, the light density of the inspection light tends to be constant at the irradiation position on the measurement line. Therefore, even if a minute vibration occurs in the columnar body in a direction intersecting with the inspection light, a large change in the amount of the inspection light shielded by the columnar body does not occur unless the inspection light is irradiated to the abnormal shape of the columnar body. Does not occur. As a result, noise is less likely to occur in the measured time waveform, so that suitable shape abnormality detection is performed.

【0021】次に、本発明の形状異常検出装置によれ
ば、複数の検査光が柱状体に照射され、各検査光のうち
柱状体により遮蔽されなかった成分が受光手段に検出さ
れる。柱状体の表面に凸部や凹部などの形状異常が生じ
ていると、その異常箇所が検査光の照射位置を通過する
時刻において柱状体に遮蔽される検査光の光量が変化す
る。この光量変化は、受光手段が出力する電気信号にお
いて上記の通過時刻に生じるパルスとなる。
Next, according to the shape abnormality detecting apparatus of the present invention, the plurality of inspection lights are irradiated to the columnar body, and the component of each inspection light which is not shielded by the columnar body is detected by the light receiving means. When a shape abnormality such as a convex portion or a concave portion occurs on the surface of the columnar body, the light amount of the inspection light shielded by the columnar body changes at the time when the abnormal portion passes the irradiation position of the inspection light. This change in the amount of light becomes a pulse generated at the passage time in the electric signal output by the light receiving means.

【0022】信号処理手段は、柱状体の一箇所が検査光
の各照射位置を通過する時刻を合致させる補正をしなが
ら各検査光に対応する電気信号を積算するので、柱状体
の形状異常に対応したパルスが積算されることになる。
各電気信号には、柱状体の形状異常とは無関係のノイズ
パルスも現れるが、一の検査光では検出されても他の検
査光では検出されないランダムなノイズパルスは積算さ
れない。このため、積算電気信号に現れるパルスのうち
形状異常に対応したパルスは大きなパルス振幅を有して
おり、ノイズパルスのパルス振幅とは差が生じることに
なる。
The signal processing means integrates the electric signals corresponding to the respective inspection lights while correcting the time at which one portion of the pillar passes each irradiation position of the inspection light, so that the shape of the column becomes abnormal. Corresponding pulses will be integrated.
A noise pulse unrelated to the shape abnormality of the columnar body also appears in each electric signal, but a random noise pulse that is detected by one inspection light but not by another inspection light is not integrated. For this reason, among the pulses appearing in the integrated electric signal, the pulse corresponding to the abnormal shape has a large pulse amplitude, which causes a difference from the pulse amplitude of the noise pulse.

【0023】異常判定手段は、このパルス振幅の差に基
づいて形状異常に対応したパルスとノイズパルスとを区
別し、形状異常に対応したパルスのみを検出する。この
ようにして、本発明の形状異常検出装置により、ランダ
ムノイズを排除した高精度の形状異常検出が行われる。
The abnormality determining means distinguishes between the pulse corresponding to the shape abnormality and the noise pulse based on the difference in the pulse amplitude, and detects only the pulse corresponding to the shape abnormality. In this way, the shape abnormality detection device of the present invention performs highly accurate shape abnormality detection by eliminating random noise.

【0024】本発明の形状異常検出装置のうち投光手段
が単一の光源と光分岐手段を備えているものでは、光源
の輝度の変化に基づく検査光の強度変化が各検査光間で
略同一となるので、各検査光の強度が略同一に維持さ
れ、各検査光の強度が極端に異なる事態が防止される。
このため、この装置によれば、電気信号の積算による効
果が確実に得られることになる。
In the shape abnormality detecting device of the present invention, in which the light projecting means has a single light source and the light branching means, the intensity change of the inspection light due to the change of the brightness of the light source is substantially different between the inspection lights. Since they are the same, the intensities of the inspection lights are maintained substantially the same, and a situation in which the intensities of the inspection lights are extremely different is prevented.
Therefore, according to this device, the effect of integrating the electric signals can be reliably obtained.

【0025】投光手段が複数のコリメータレンズを備え
ている装置では、光分岐手段の各出射端がコリメータレ
ンズの焦点に位置しているので、出射端から出射した各
検査光はコリメータレンズにより略平行光束にされる。
この結果、投光手段は平行光束の検査光を照射すること
になる。略平行光束の検査光を用いると、測定ライン上
の照射位置において検査光の光密度が一定になりやす
い。このため、この装置によれば、柱状体に検査光と交
差する方向の微小な振動が生じた場合にも、柱状体の形
状異常箇所に検査光が照射されない限り柱状体に遮蔽さ
れる検査光の光量に大きな変化は発生しない。この結
果、受光手段が出力する電気信号にノイズが生じにくく
なるので、好適な形状異常検出を行うことが可能であ
る。
In an apparatus in which the light projecting means is provided with a plurality of collimator lenses, since each exit end of the light branching means is located at the focal point of the collimator lens, each inspection light exiting from the exit end is substantially formed by the collimator lens. It is made into a parallel light beam.
As a result, the light projecting means emits the inspection light of parallel light flux. When the inspection light of the substantially parallel light flux is used, the light density of the inspection light tends to be constant at the irradiation position on the measurement line. Therefore, according to this apparatus, even if a minute vibration occurs in the columnar body in a direction intersecting with the inspection light, the inspection light is shielded by the columnar body unless the abnormal shape of the columnar body is irradiated with the inspection light. There is no significant change in the amount of light. As a result, noise is less likely to occur in the electric signal output by the light receiving means, and it is possible to perform suitable shape abnormality detection.

【0026】光分岐手段が単一の光源からの光が一端か
ら入射される光ファイバを複数備えている装置では、光
源からの光が各光ファイバに入射することで光源からの
光が分岐され複数の検査光が形成され、各光ファイバの
他端から出射する。各光ファイバの光入射端を光源に対
して適切に配置することで、互いに略同一の強度を有す
る複数の検査光が形成される。光ファイバが用いられて
いるため、各検査光はそれぞれ略均一な光密度を有する
ようになる。このため、この装置によれば、柱状体に検
査光と交差する方向の微小な振動が生じた場合にも、柱
状体の形状異常箇所に検査光が照射されない限り柱状体
に遮蔽される検査光の光量に大きな変化は発生せず、こ
の結果、受光手段が出力する電気信号にノイズが生じに
くくなるので、好適な形状異常検出が行われる。
In an apparatus in which the light splitting means is provided with a plurality of optical fibers to which light from a single light source enters from one end, the light from the light source is split by entering the light from the light source into each optical fiber. A plurality of inspection lights are formed and emitted from the other end of each optical fiber. By appropriately disposing the light incident end of each optical fiber with respect to the light source, a plurality of inspection lights having substantially the same intensity are formed. Since the optical fiber is used, each inspection light has a substantially uniform light density. Therefore, according to this apparatus, even if a minute vibration occurs in the columnar body in a direction intersecting with the inspection light, the inspection light is shielded by the columnar body unless the abnormal shape of the columnar body is irradiated with the inspection light. A large change does not occur in the amount of light, and as a result, noise is less likely to occur in the electric signal output by the light receiving means, so that suitable shape abnormality detection is performed.

【0027】同様に、光分岐手段が入射側光ファイバ、
光分岐部及び出射側光ファイバを備える装置において
も、光ファイバが用いられているため各検査光はそれぞ
れ略均一な光密度を有するようになる。このため、この
装置の場合も、柱状体の微小振動が生じても柱状体に遮
蔽される検査光の光量に大きな変化は発生せず、受光手
段が出力する電気信号にノイズが生じにくくなるので、
好適な形状異常検出が行われる。
Similarly, the light branching means is an incident side optical fiber,
Even in the device including the light branching portion and the emission side optical fiber, each inspection light has a substantially uniform light density because the optical fiber is used. For this reason, even in the case of this apparatus, even if a minute vibration of the columnar body occurs, a large change does not occur in the light amount of the inspection light shielded by the columnar body, and noise hardly occurs in the electric signal output by the light receiving unit. ,
Suitable shape abnormality detection is performed.

【0028】受光手段が光分岐手段の各出射端にそれぞ
れ対向する複数の受光部を有する装置では、各受光部が
出力する電信信号がそれぞれ信号処理手段に入力され、
上述のように積算される。こうして得られた積算電気信
号に基づき、異常判定手段が上述と同様にして形状異常
に対応したパルスのみを検出するので、ランダムノイズ
を排除した高精度の形状異常検出が行われる。
In an apparatus in which the light receiving means has a plurality of light receiving portions facing the respective output ends of the light branching means, the telegraph signals output by the respective light receiving portions are input to the signal processing means,
It is integrated as described above. On the basis of the integrated electric signal thus obtained, the abnormality determining means detects only the pulse corresponding to the shape abnormality in the same manner as described above, so that highly accurate shape abnormality detection excluding random noise is performed.

【0029】[0029]

【実施例】以下、添付図面を参照しながら本発明の実施
例を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の
要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
また、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致して
いない。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description.
Further, the dimensional ratios in the drawings do not always match those described.

【0030】本実施例では、柱状体の一つである光ファ
イバの表面形状の異常を検出する。測定対象の光ファイ
バは、直径125μmの円形の断面を有する石英ガラス
製の裸ファイバに紫外線硬化型樹脂(UV樹脂)を被覆
し、この上にさらに白色のUVインクからなる着色層を
被覆したもので、直径250μmの円形の断面を有する
光ファイバ着色心線である。
In this embodiment, an abnormality in the surface shape of the optical fiber, which is one of the columnar bodies, is detected. The optical fiber to be measured is a bare fiber made of quartz glass having a circular cross section with a diameter of 125 μm, coated with an ultraviolet curable resin (UV resin), and further coated with a colored layer made of white UV ink. And is an optical fiber colored core wire having a circular cross section with a diameter of 250 μm.

【0031】通常の光ファイバには、長手方向に沿って
均一の外径を有していることが要求される。しかし、着
色層の被覆中に被覆条件が変化すると、着色層の表面に
凸部や凹部等の形状異常が生じてしまう。本実施例で
は、このような光ファイバの表面形状の異常を検出す
る。
A normal optical fiber is required to have a uniform outer diameter in the longitudinal direction. However, if the coating conditions change during the coating of the colored layer, abnormal shapes such as convex portions and concave portions occur on the surface of the colored layer. In this embodiment, such an abnormal surface shape of the optical fiber is detected.

【0032】図1は、本実施例の形状異常検出装置を示
す全体構成図である。本実施例の形状異常検出装置は、
投光装置58、投光側スリット板50、受光側スリット
板52、光検出器36及び38、信号処理部60、並び
に異常判定部48から構成されている。
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a shape abnormality detecting apparatus of this embodiment. The shape abnormality detection device of this embodiment is
The light projecting device 58, the light projecting side slit plate 50, the light receiving side slit plate 52, the photodetectors 36 and 38, the signal processing unit 60, and the abnormality determination unit 48.

【0033】投光装置58は、光源10、光ファイバ1
2及び18、並びにコリメータレンズ22及び24から
構成されている。光源10としては、タングステンラン
プやハロゲンランプの他、出力光パワーが大きく寿命の
長い、LD(レーザダイオード)等の半導体レーザ光源
やLED(発光ダイオード)を用いることができる。光
ファイバ12及び18は、単一の光源10から検査光を
導くものである。光ファイバ12の入射端13及び光フ
ァイバ18の入射端19は、ともに光源10の近傍に配
置されており、光源10から出射した光が入射端13、
19を介して光ファイバ12、18にそれぞれ入射され
るようになっている。入射端13及び19を十分に接近
させておき、光源10と入射端13、19との位置関係
を適切に設定すれば、光ファイバ12への入射光量と光
ファイバ18への入射光量をほぼ同一にすることができ
る。
The light projecting device 58 includes a light source 10 and an optical fiber 1.
2 and 18, and collimator lenses 22 and 24. As the light source 10, in addition to a tungsten lamp or a halogen lamp, a semiconductor laser light source such as an LD (laser diode) having high output light power and a long life, or an LED (light emitting diode) can be used. The optical fibers 12 and 18 guide the inspection light from the single light source 10. The incident end 13 of the optical fiber 12 and the incident end 19 of the optical fiber 18 are both arranged in the vicinity of the light source 10, and the light emitted from the light source 10 is incident on the incident end 13,
The light is incident on the optical fibers 12 and 18 via 19, respectively. If the incident ends 13 and 19 are sufficiently close to each other and the positional relationship between the light source 10 and the incident ends 13 and 19 is appropriately set, the incident light amount on the optical fiber 12 and the incident light amount on the optical fiber 18 are substantially the same. Can be

【0034】コリメータレンズ22は、光ファイバ12
の出射端14をその焦点とする位置に配置されている。
同様に、コリメータレンズ24も、光ファイバ18の出
射端20をその焦点とする位置に配置されている。この
ため、光ファイバ12、18からの出射光がコリメータ
レンズ22、24にそれぞれ入射すると、各コリメータ
レンズからは平行光束が出射される。投光装置58は、
この平行光束を検査光として出力する。
The collimator lens 22 includes the optical fiber 12
Is disposed at a position with its emission end 14 as the focal point.
Similarly, the collimator lens 24 is also arranged at the position where the emitting end 20 of the optical fiber 18 is the focal point. Therefore, when the light emitted from the optical fibers 12 and 18 enters the collimator lenses 22 and 24, respectively, a parallel light flux is emitted from each collimator lens. The light projecting device 58 is
This parallel light flux is output as inspection light.

【0035】投光装置58のうち検査光が出射する部分
を光出射部とすると、投光側スリット板50はこの光出
射部に対向して配置されている。投光側スリット板50
は、紙面に垂直な方向に細長いスリット28及び30を
有している。スリット28、30は、投光装置58のコ
リメータレンズ22、24にそれぞれ対向して設けられ
ている。これらのスリット28及び30は、検査光以外
の光が検査光の光路に侵入するのを防止するためのもの
である。
When the portion of the light projecting device 58 where the inspection light is emitted is a light emitting portion, the light emitting side slit plate 50 is arranged so as to face the light emitting portion. Emitter side slit plate 50
Has elongated slits 28 and 30 in a direction perpendicular to the plane of the drawing. The slits 28 and 30 are provided to face the collimator lenses 22 and 24 of the light projecting device 58, respectively. These slits 28 and 30 are for preventing light other than the inspection light from entering the optical path of the inspection light.

【0036】受光側スリット板52は、投光側スリット
板50に対向して配置されている。受光側スリット板5
2は紙面に垂直な方向に細長いスリット32及び34を
有しており、スリット32は投光側スリット板50のス
リット28と、またスリット34は投光側スリット板5
0のスリット30とそれぞれ対向する位置に設けられて
いる。これらのスリット32および34は、光検出器3
6及び38に検査光以外の光が受光されるのを防止する
ものである。なお、投光側スリット板50及び受光側ス
リット板52は、あった方が光束の安定化上望ましい
が、無くともかまわない。
The light receiving side slit plate 52 is arranged so as to face the light projecting side slit plate 50. Light receiving side slit plate 5
2 has elongated slits 32 and 34 in a direction perpendicular to the plane of the drawing, the slit 32 being the slit 28 of the light projecting side slit plate 50, and the slit 34 being the light projecting side slit plate 5.
It is provided at a position facing each of the 0 slits 30. These slits 32 and 34 are used for the photodetector 3
6 and 38 prevent light other than the inspection light from being received. It should be noted that the light-projecting-side slit plate 50 and the light-receiving-side slit plate 52 are preferably provided to stabilize the light flux, but they are not necessary.

【0037】スリット28、30をそれぞれ通過した二
つの検査光54、56は、互いに略平行な方向に進行す
る。本実施例の形状異常検出方法では、測定すべき光フ
ァイバ1を所定の測定ライン上で長手方向に沿って移動
させながら検出を行う。本実施例では、図1に示される
ように、検査光54及び56に垂直な直線であって投光
側スリット板50と受光側スリット板52のほぼ中間に
位置するライン62を測定ラインとしている。検査光5
4、56はそれぞれ測定ライン62上の所定の位置に照
射されることになる。
The two inspection lights 54 and 56 which have respectively passed through the slits 28 and 30 travel in directions substantially parallel to each other. In the shape abnormality detecting method of the present embodiment, the detection is performed while moving the optical fiber 1 to be measured along a longitudinal direction on a predetermined measurement line. In this embodiment, as shown in FIG. 1, a line 62 which is a straight line perpendicular to the inspection lights 54 and 56 and which is located substantially in the middle of the light-projecting side slit plate 50 and the light-receiving side slit plate 52 is used as the measurement line. . Inspection light 5
4 and 56 are respectively irradiated to predetermined positions on the measurement line 62.

【0038】光検出器36は、スリット28及び32を
挾んで投光装置58の光出射部に対向する位置に配置さ
れている。光検出器38も同様で、スリット30及び3
4を挾んで投光装置58の光出射部に対向する位置に配
置されている。光検出器36は、スリット28及び32
を通過した検査光54を検出するものであり、光検出器
38は、スリット30及び34を通過した検査光56を
検出するものである。
The photodetector 36 is arranged at a position facing the light emitting portion of the light projecting device 58 with the slits 28 and 32 interposed therebetween. The same applies to the photodetector 38, which has slits 30 and 3
It is arranged at a position facing the light emitting portion of the light projecting device 58 with the light emitting device 4 in between. The photodetector 36 includes slits 28 and 32.
The inspection light 54 that has passed through is detected, and the photodetector 38 detects the inspection light 56 that has passed through the slits 30 and 34.

【0039】信号処理部60は、アンプ40及び42、
遅延時間算出回路44、並びに積算回路46から構成さ
れている。アンプ40は光検出器36に接続されてお
り、光検出器36の出力信号を増幅する。同様に、アン
プ42は光検出器38に接続されており、その出力信号
を増幅する。遅延時間算出回路44は、外部から入力さ
れる光ファイバ1の移動速度情報45、及びスリット3
2とスリット34の距離に基づいて、測定ライン上62
を移動する光ファイバ1の同一箇所が検査光54、56
の照射位置をそれぞれ通過する時刻の差を算出する。ア
ンプ40及び42、並びに遅延時間算出回路44には積
算回路46が接続されている。この積算回路46は、遅
延時間算出回路44の出力信号に基づき光ファイバ1の
同一箇所が測定される時刻を合致させる補正をしなが
ら、アンプ40の出力信号とアンプ42の出力信号とを
積算する。積算回路46には異常判定部48が接続され
ており、この異常判定部48は、積算回路46の出力信
号に基づいて光ファイバ1の形状異常の有無を判定す
る。
The signal processing unit 60 includes amplifiers 40 and 42,
The delay time calculation circuit 44 and the integration circuit 46 are included. The amplifier 40 is connected to the photodetector 36 and amplifies the output signal of the photodetector 36. Similarly, the amplifier 42 is connected to the photodetector 38 and amplifies its output signal. The delay time calculation circuit 44 includes the moving speed information 45 of the optical fiber 1 inputted from the outside and the slit 3
2 on the measurement line based on the distance between the slit 2 and the slit 34.
The same portion of the optical fiber 1 that moves the inspection light 54, 56
The difference between the times of passing the irradiation positions of is calculated. An integrating circuit 46 is connected to the amplifiers 40 and 42 and the delay time calculating circuit 44. The integrating circuit 46 integrates the output signal of the amplifier 40 and the output signal of the amplifier 42 while performing correction to match the time when the same portion of the optical fiber 1 is measured based on the output signal of the delay time calculating circuit 44. . An abnormality determining section 48 is connected to the integrating circuit 46, and the abnormality determining section 48 determines the presence or absence of a shape abnormality of the optical fiber 1 based on the output signal of the integrating circuit 46.

【0040】次に、図1の装置による光ファイバ1の形
状異常検出方法について説明する。まず、測定ライン6
2上において光ファイバ1を長手方向に移動させなが
ら、光源10を発光させ、投光装置58に二つの検査光
を出力させる。
Next, a method for detecting the shape abnormality of the optical fiber 1 by the apparatus of FIG. 1 will be described. First, measurement line 6
The light source 10 is caused to emit light while the optical fiber 1 is moved in the longitudinal direction on the optical fiber 2 to cause the light projecting device 58 to output two inspection lights.

【0041】具体的に説明すると、光源10を出射した
光は、光ファイバ12及び18中を伝搬し、コリメータ
レンズ22及び24によって平行光束となる。本実施例
では、コリメータレンズ22から出射する平行光束とコ
リメータレンズ24から出射する平行光束とは、ほぼ等
しい光強度を有している。本実施例では、この平行光束
を検査光として用いることにより光ファイバ1の形状異
常を検出する。
More specifically, the light emitted from the light source 10 propagates through the optical fibers 12 and 18, and becomes collimated light beams by the collimator lenses 22 and 24. In this embodiment, the parallel light flux emitted from the collimator lens 22 and the parallel light flux emitted from the collimator lens 24 have substantially the same light intensity. In the present embodiment, the abnormal shape of the optical fiber 1 is detected by using this parallel light flux as the inspection light.

【0042】投光装置58から出射した検査光54、5
6は、それぞれ投光側スリット板50に照射される。ス
リット28を通過した検査光54、及びスリット30を
通過した検査光56は、測定ライン62上を移動する光
ファイバ1に照射される。
Inspection lights 54 and 5 emitted from the light projecting device 58.
6 is irradiated to the light-projecting side slit plate 50. The inspection light 54 that has passed through the slit 28 and the inspection light 56 that has passed through the slit 30 are applied to the optical fiber 1 moving on the measurement line 62.

【0043】図2は、測定ライン62上における検査光
54、56の照射位置64、66を示す図である。光フ
ァイバ1は測定ライン上62を移動するため、光ファイ
バ1の各部は照射位置64及び66を順次に通過し、検
査光54及び56の照射を受けることになる。なお、図
2においてdはスリット32と34の間隔(これは、検
査光54及び56の間隔にほぼ等しい。)は示してお
り、vは光ファイバ1の移動速度を示している。
FIG. 2 is a diagram showing irradiation positions 64 and 66 of the inspection lights 54 and 56 on the measurement line 62. Since the optical fiber 1 moves on the measurement line 62, each part of the optical fiber 1 sequentially passes through the irradiation positions 64 and 66 and receives the inspection lights 54 and 56. In FIG. 2, d indicates the distance between the slits 32 and 34 (which is almost equal to the distance between the inspection lights 54 and 56), and v indicates the moving speed of the optical fiber 1.

【0044】検査光54及び56のうち光ファイバ1に
遮蔽されなかった光は、それぞれ受光側スリット板52
に照射される。光ファイバ1に遮蔽されなかった検査光
54のうちスリット32を通過したものは、光検出器3
6により受光される。同様に、光ファイバ1に遮蔽され
なかった検査光56のうちスリット34を通過したもの
は、光検出器38により受光される。
Of the inspection lights 54 and 56, the lights not shielded by the optical fiber 1 are respectively the light receiving side slit plate 52.
Is irradiated. Of the inspection light 54 that has not been blocked by the optical fiber 1, the inspection light 54 that has passed through the slit 32 is the photodetector 3
It is received by 6. Similarly, the inspection light 56 that is not blocked by the optical fiber 1 and passes through the slit 34 is received by the photodetector 38.

【0045】光検出器36、38は、受光した検査光5
4、56の光強度に応じたレベルの電気信号をそれぞれ
出力する。光検出器36、38の出力信号は、それぞれ
アンプ40、42により増幅されてから積算回路46に
入力される。
The photodetectors 36 and 38 are connected to the inspection light 5 received.
The electric signals of the levels corresponding to the light intensities of 4 and 56 are output respectively. The output signals of the photodetectors 36 and 38 are amplified by amplifiers 40 and 42, respectively, and then input to the integrating circuit 46.

【0046】図3は、積算回路46に入力される二つの
電気信号の時間波形を示す図である。はアンプ40の
出力信号の時間波形であり、検査光54のうち光ファイ
バ1に遮蔽されなかった成分の光強度の時間波形に対応
するものである。同様に、はアンプ42の出力信号の
時間波形であり、検査光56のうち光ファイバ1に遮蔽
されなかった成分の光強度の時間波形に対応するもので
ある。
FIG. 3 is a diagram showing time waveforms of two electric signals input to the integrating circuit 46. Is a time waveform of the output signal of the amplifier 40, and corresponds to the time waveform of the light intensity of the component of the inspection light 54 that is not blocked by the optical fiber 1. Similarly, is the time waveform of the output signal of the amplifier 42, and corresponds to the time waveform of the light intensity of the component of the inspection light 56 that is not blocked by the optical fiber 1.

【0047】図1に示されるように光ファイバ1の一箇
所において表面に凸部2が存在している場合、光ファイ
バ1の移動に伴って凸部2が検査光54、56の照射位
置(図2の64、66)を横切ると、光ファイバ1に遮
蔽される検査光の光量が増加する。このため、凸部2が
検査光54、56の各照射位置をそれぞれ通過する時刻
においてアンプ40、42の出力信号にそれぞれパルス
状のレベル低下が発生する。図3の、においてそれ
ぞれ符号80、81で示されるパルスが凸部2に起因し
た光強度の低下である。凸部2が検査光54、56の照
射位置を横切る時刻には差があるため、ともに凸部2に
起因するパルスでありながら、パルス80が生じる時刻
とパルス81が生じる時刻にはずれが生じている。
As shown in FIG. 1, when the convex portion 2 is present on the surface at one place of the optical fiber 1, the convex portion 2 moves along with the movement of the optical fiber 1 and the irradiation position of the inspection lights 54 and 56 ( 2), the amount of inspection light blocked by the optical fiber 1 increases. Therefore, at the time when the convex portion 2 passes each irradiation position of the inspection lights 54 and 56, the pulse-like level reduction occurs in the output signals of the amplifiers 40 and 42, respectively. Pulses denoted by reference numerals 80 and 81 in FIG. 3 are reductions in light intensity due to the convex portions 2. Since there is a difference in the time when the convex portion 2 crosses the irradiation position of the inspection lights 54 and 56, there is a difference between the time when the pulse 80 is generated and the time when the pulse 81 is generated even though both are pulses caused by the convex portion 2. There is.

【0048】、には、パルス80、81の他にもパ
ルス90〜92が現れているが、これらは、凸部2とは
関係のないノイズである。このようなノイズは、光ファ
イバ1が振動したり、大気中の浮遊塵が検査光を横切っ
て検査光を遮蔽あるいは反射等することにより生じる。
ノイズパルス90〜92のパルス振幅は、凸部2に起因
したパルス80、81のパルス振幅と略同一である。
Pulses 90 to 92 appear in addition to the pulses 80 and 81, but these are noises unrelated to the convex portion 2. Such noise occurs when the optical fiber 1 vibrates, or when suspended dust in the atmosphere crosses the inspection light and shields or reflects the inspection light.
The pulse amplitudes of the noise pulses 90 to 92 are substantially the same as the pulse amplitudes of the pulses 80 and 81 caused by the convex portion 2.

【0049】光ファイバ1の振動によるノイズは、で
は符号90で、では符号91で示されるものであり、
振動は光ファイバ1の全体に生じるものであるから、こ
れらのノイズは検査光54、56によって同時に検出さ
れる。一方、大気中の浮遊塵によるノイズは、一方の検
査光により検出されても、他方の検出光によっては検出
されないのが普通である。浮遊塵はランダムな運動をし
ており、一方の検査光を横切っても、他方の検査光を横
切るとは限らないからである。このようなノイズはラン
ダムノイズと呼ばれる。本実施例では、において符号
92で示されるものがランダムノイズであり、には現
れていない。
The noise due to the vibration of the optical fiber 1 is indicated by reference numeral 90 and by reference numeral 91.
Since the vibration is generated in the entire optical fiber 1, these noises are simultaneously detected by the inspection lights 54 and 56. On the other hand, noise due to airborne dust in the atmosphere is usually detected by one inspection light but not by the other detection light. This is because the suspended dust moves in a random manner, and crossing one inspection light beam does not necessarily cross the other inspection light beam. Such noise is called random noise. In the present embodiment, what is indicated by reference numeral 92 is random noise, which does not appear in.

【0050】積算回路46は、凸部2が検査光54、5
6の各照射位置をそれぞれ横切る時刻を合致させる補正
を行ってとを積算する。遅延時間算出回路44は、
光ファイバ1の移動速度情報45が外部から入力される
と、光ファイバ1の移動速度v及び受光側スリット32
と34の間隔dに基づいて、光ファイバ1の一箇所が検
査光54の照射位置を通過する時刻と検査光56の照射
位置を通過する時刻の差tを算出する。この時刻差t
は、t=d/vのように求まる。遅延時間算出回路44
は、この時刻差情報を積算回路46に入力する。
In the integrating circuit 46, the convex portion 2 has inspection lights 54, 5
Correction is performed so that the times at which the irradiation positions of 6 cross each other are matched, and are integrated. The delay time calculation circuit 44
When the moving speed information 45 of the optical fiber 1 is input from the outside, the moving speed v of the optical fiber 1 and the light receiving side slit 32
The difference t between the time when one portion of the optical fiber 1 passes the irradiation position of the inspection light 54 and the time when the optical fiber 1 passes the irradiation position of the inspection light 56 is calculated based on the interval d between the positions 34 and 34. This time difference t
Is calculated as t = d / v. Delay time calculation circuit 44
Inputs this time difference information to the integrating circuit 46.

【0051】積算回路46は遅延回路を内蔵しており、
この遅延回路は上記の時刻差tだけアンプ40の出力信
号を上記の時刻差tだけ遅延させる。積算回路46は、
このようにして遅延されたアンプ40の出力信号とアン
プ42の出力信号とを積算する。
The integrating circuit 46 has a built-in delay circuit,
This delay circuit delays the output signal of the amplifier 40 by the time difference t described above by the time difference t described above. The integrating circuit 46 is
The output signal of the amplifier 40 and the output signal of the amplifier 42 delayed in this way are integrated.

【0052】図4は、積算回路46による信号の積算を
示す図である。′は遅延されたアンプ40の出力信号
であり、はアンプ42の出力信号である。そして、
′+で示されるものが、′とを積算した電気信
号である。積算回路46をこの積算電気信号を出力す
る。
FIG. 4 is a diagram showing the integration of signals by the integration circuit 46. ′ Is the delayed output signal of the amplifier 40 and is the output signal of the amplifier 42. And
What is indicated by '+' is an electric signal obtained by integrating 'and. The integrating circuit 46 outputs this integrated electrical signal.

【0053】検査光54、56の光強度の時間波形にそ
れぞれ対応した二つの電気信号(図3の及び)を時
刻差を補正して積算することにより、図4の積算電気信
号には、光ファイバ1の凸部2に起因するパルス80及
び81が積算されたパルス82が現れる。ノイズパルス
90、91やランダムノイズパルス92は、時刻差の補
正によって偶然に時刻が一致しない限り積算されないた
め、光ファイバ1の凸部2に応じたパルス82の振幅
は、ノイズパルス90〜92の振幅のほぼ2倍となる。
これにより、S/Nが向上される。
By correcting the time difference and integrating the two electric signals (and in FIG. 3) corresponding to the time waveforms of the light intensities of the inspection lights 54 and 56 respectively, the integrated electric signals of FIG. A pulse 82 in which pulses 80 and 81 resulting from the convex portion 2 of the fiber 1 are integrated appears. Since the noise pulses 90 and 91 and the random noise pulse 92 are not integrated unless the times happen to coincide due to the time difference correction, the amplitude of the pulse 82 corresponding to the convex portion 2 of the optical fiber 1 is that of the noise pulses 90 to 92. It is almost twice the amplitude.
This improves S / N.

【0054】積算回路46から出力された積算電気信号
は、形状異常判定部48に入力される。形状異常判定部
48は、積算電気信号のレベルが予め設定されたしきい
値を下回った時に判定パルス信号を出力する。図4に示
すように、しきい値はパルス82のパルストップレベル
とノイズパルス90〜92のパルストップレベルの間の
値に設定されているので、形状異常判定部48は光ファ
イバ1の形状異常のみを検出して判定パルス信号を出力
する。これにより、形状異常に対応したパルスとランダ
ムノイズパルスとを区別して形状異常を高精度に検出す
ることができる。
The integrated electric signal output from the integration circuit 46 is input to the shape abnormality determination unit 48. The shape abnormality determination unit 48 outputs a determination pulse signal when the level of the integrated electric signal falls below a preset threshold value. As shown in FIG. 4, since the threshold value is set to a value between the pulse top level of the pulse 82 and the pulse top levels of the noise pulses 90 to 92, the shape abnormality determining unit 48 causes the shape abnormality of the optical fiber 1 to occur. Only this is detected and a judgment pulse signal is output. Thereby, the shape abnormality can be detected with high accuracy by distinguishing the pulse corresponding to the shape abnormality from the random noise pulse.

【0055】なお、上記のしきい値は、予め試験的な波
形計測を行って、ノイズパルスや形状異常に対応したパ
ルスの振幅を測定することにより決定することができ
る。
The above threshold value can be determined by performing a trial waveform measurement in advance and measuring the amplitude of a noise pulse or a pulse corresponding to a shape abnormality.

【0056】光ファイバ1のどの箇所が検査光56の照
射位置を通過しているかを別に測定しておけば、判定パ
ルス信号が出力された時点において検査光56の照射位
置を通過する箇所を求めることができる。これが形状異
常の発生箇所である。また、基準となる時刻と、この基
準時刻において検査光56の照射位置を通過する光ファ
イバ1の箇所とを予め求めておけば、判定パルス信号が
出力された時刻と光ファイバ1の移動速度に基づいて形
状異常の発生箇所を求めることができる。
By separately measuring which part of the optical fiber 1 passes the irradiation position of the inspection light 56, the position of the irradiation position of the inspection light 56 at the time when the determination pulse signal is output is obtained. be able to. This is where the shape abnormality occurs. Further, if the reference time and the location of the optical fiber 1 that passes through the irradiation position of the inspection light 56 at this reference time are obtained in advance, the time when the determination pulse signal is output and the moving speed of the optical fiber 1 are determined. Based on this, it is possible to find the location of the abnormal shape.

【0057】なお、上記では、柱状体に凸の形状異常が
生じていたが、柱状体の表面には凹部が生じる場合もあ
る。この場合には、柱状体により遮蔽される検査光の光
量が低減されるので、各検査光に対応した電気信号には
凹部に対応したパルス状のレベル上昇が現れることにな
る。また、上記実施例とは逆に、検査光の光強度が高く
なるようなノイズパルスも発生し得る。
In the above description, the convex shape abnormality occurs on the columnar body, but a concave portion may occur on the surface of the columnar body. In this case, the light quantity of the inspection light blocked by the columnar body is reduced, so that a pulse-like level increase corresponding to the concave portion appears in the electric signal corresponding to each inspection light. Further, contrary to the above-described embodiment, noise pulses that increase the light intensity of the inspection light may be generated.

【0058】このような場合には、積算電気信号に現れ
る凹部に対応したパルスのパルストップレベルとノイズ
パルスのパルストップレベルとの間の値にしきい値を設
定すれば良い。積算電気信号のレベルがこのしきい値を
超えた場合に形状異常判定部48が判定パルス信号を出
力するように設定することで、凹の形状異常を検出する
ことができる。
In such a case, the threshold value may be set to a value between the pulse top level of the pulse corresponding to the recess appearing in the integrated electric signal and the pulse top level of the noise pulse. By setting the shape abnormality determination unit 48 to output a determination pulse signal when the level of the integrated electric signal exceeds this threshold value, it is possible to detect the recessed shape abnormality.

【0059】通常は、凸の形状異常と凹の形状異常の双
方を検出できるように、それぞれに対応したレベルの異
なる二つのしきい値を設定して形状異常の検出を行う。
ハイレベルのしきい値は凹の形状異常を検出するための
ものであり、ローレベルのしきい値は凸の形状異常を判
定するものである。形状異常判定部は、積算電気信号の
レベルがローレベルのしきい値を下回った場合には第1
の判定パルス信号を、ハイレベルのしきい値を超えた場
合には第2の判定パルス信号をそれぞれ出力する。第1
の判定パルス信号と第2の判定パルス信号とをパルス振
幅を異ならせる等して互いを区別できるようにしておけ
ば、どの様な形状異常であるかをある程度予想すること
ができる。
Normally, in order to detect both a convex shape abnormality and a concave shape abnormality, two threshold values having different levels are set to detect the shape abnormality.
The high level threshold is for detecting a concave shape abnormality, and the low level threshold is for determining a convex shape abnormality. The shape abnormality determining unit determines whether the first abnormality occurs when the level of the integrated electrical signal falls below the low level threshold value.
When the determination pulse signal of No. 2 exceeds the high level threshold value, the second determination pulse signal is output. First
If the judgment pulse signal and the second judgment pulse signal can be distinguished from each other by making the pulse amplitudes different, it is possible to predict to some extent what kind of shape abnormality.

【0060】以上、説明したように、本実施例の形状異
常検出方法によれば、光ファイバの形状異常をランダム
ノイズと区別して検出することができるため、従来より
も高精度の検出が可能である。
As described above, according to the shape abnormality detecting method of the present embodiment, since the shape abnormality of the optical fiber can be detected separately from the random noise, the detection can be performed with higher accuracy than the conventional one. is there.

【0061】なお、本実施例の形状異常検出方法は、光
ファイバの製造工程において二次被覆を施された後、ボ
ビンに巻き取られて移動している光ファイバに検査光を
照射することによって実行することができる。この場
合、ボビンに付属の巻き取りメータを利用することによ
って、判定パルス信号が出力された時刻において検査光
の照射位置を通過する光ファイバの箇所を求めることが
できる。
The shape abnormality detecting method of this embodiment is performed by irradiating the optical fiber, which is wound around the bobbin and moving, with the inspection light after the secondary coating is applied in the manufacturing process of the optical fiber. Can be executed. In this case, by using the winding meter attached to the bobbin, the location of the optical fiber that passes through the irradiation position of the inspection light at the time when the determination pulse signal is output can be obtained.

【0062】次に、本実施例において、単一の光源10
を用い、光源10からの光を分岐する手段として光ファ
イバを採用している理由を解説する。
Next, in this embodiment, the single light source 10 is used.
The reason why the optical fiber is adopted as a means for branching the light from the light source 10 will be explained.

【0063】まず、本実施例との比較のため、単一の光
源を用いるのではなく各検査光ごとに光源を用意した場
合を考える。このような方法でも本発明の形状異常検出
を行うことは十分に可能であるが、この場合、光源の安
定性が重要になる。すなわち、光検出器の感度は検査光
の光強度に応じて変化するので、各光源が安定でないた
めに各光源の相対輝度が変化して各検査光の光強度の差
が大きくなると、光検出器の出力信号に現れる形状異常
に対応したパルスの振幅も光検出ごとに大きく異なるこ
とになる。このような場合、積算してもパルス振幅がほ
とんど増大しない等、信号積算の効果が十分に得られ
ず、ノイズとの区別が容易でなくなる可能性がある。
First, for comparison with this embodiment, consider a case where a light source is prepared for each inspection light instead of using a single light source. The shape abnormality detection of the present invention can be sufficiently performed by such a method, but in this case, the stability of the light source becomes important. That is, since the sensitivity of the photodetector changes according to the light intensity of the inspection light, when the relative brightness of each light source changes due to the instability of each light source and the difference in the light intensity of each inspection light increases, the light detection The amplitude of the pulse corresponding to the shape anomaly appearing in the output signal of the instrument also greatly differs for each photodetection. In such a case, there is a possibility that the effect of signal integration is not sufficiently obtained such that the pulse amplitude hardly increases even if integration is performed, and it is difficult to distinguish from noise.

【0064】従来のダブルビーム法でも事情は同様であ
るため、改善策として、単一の光源から光を分岐させて
二つの分岐光を形成し、これを検査光として用いること
で検査光間の光強度差を抑制する方法が考案されてい
る。例えば、「スペクトル測定と分光光度計」(柴田和
雄著 講談社サイエンティフィク 1979年8月1日
第2刷発行)の96〜99頁には、ダブルビーム式自記
分光光度計における単一光源からの光を分岐する手段が
開示されている。
Since the situation is the same in the conventional double beam method, as a remedy, the light is split from a single light source to form two split lights, and the split light is used as the test light. A method for suppressing the difference in light intensity has been devised. For example, “Spectral Measurement and Spectrophotometer” (Kazuo Shibata, Kodansha Scientific, 2nd printing, August 1, 1979), pages 96 to 99, describes a single light source in a double-beam type self-recording spectrophotometer. Means for splitting the light are disclosed.

【0065】このような手法を、本発明に適用すること
は十分に可能である。しかし、このような手法ではプリ
ズム等で光学系を組むため、光学系の設計が煩雑にな
る、装置が大型になる等の欠点があり、形状異常検出
装置のコンパクト化を実現することが困難である。ま
た、3以上の分岐光を形成することができないという制
限もある。
It is sufficiently possible to apply such a method to the present invention. However, in such a method, an optical system is assembled with a prism or the like, so that there are drawbacks such as complicated design of the optical system and large size of the device, and it is difficult to realize a compact shape abnormality detection device. is there. There is also a limitation that it is not possible to form three or more branched lights.

【0066】本実施例では、単一の光源からの光を分岐
する方法のより好適な態様として、図1に示すように、
光源10の近傍に光ファイバ12、18の入射端13、
19を配置して光を分岐し、検査光を形成している。こ
の方法は、光源10がタングステンランプやハロゲンラ
ンプのように大きな発光面を持つものである場合に好適
である。この方法によれば、光学系の設計が容易であ
り、また光学系をコンパクトにすることも容易である。
さらに、この方法によれば、光源10からの光を三以上
の分岐光にすることも容易である。
In this embodiment, as a more preferable mode of the method of branching the light from a single light source, as shown in FIG.
In the vicinity of the light source 10, the incident ends 13 of the optical fibers 12 and 18,
19 is arranged to split the light and form the inspection light. This method is suitable when the light source 10 has a large light emitting surface such as a tungsten lamp or a halogen lamp. According to this method, it is easy to design the optical system and also to make the optical system compact.
Furthermore, according to this method, it is easy to convert the light from the light source 10 into three or more branched lights.

【0067】本実施例では、光源10からの光を二分岐
したものを検査光として用いたが、検査光の数を増やす
と信号積算の効果が高まるので、より高精度の形状異常
検出が可能となる。
In this embodiment, the light from the light source 10 is split into two and used as the inspection light. However, if the number of inspection lights is increased, the effect of signal integration is enhanced, so that more accurate shape abnormality detection is possible. Becomes

【0068】図5は、光ファイバによって光源10から
の光を三分岐したものを検査光として用いる形状異常検
出装置を示す図である。この装置の構成は図1の装置と
大部分が同じなので、簡単な説明のみを行う。
FIG. 5 is a diagram showing a shape abnormality detecting apparatus which uses, as inspection light, light obtained by splitting light from the light source 10 into three by an optical fiber. Most of the structure of this device is the same as that of the device of FIG. 1, so only a brief description will be given.

【0069】図5の投光装置58は、3本の光ファイバ
12、15及び18を備えている。光ファイバ15の入
射端16は光ファイバ12、18の入射端13、19と
同様に光源10の近傍に配置されており、光ファイバ1
5の出射端17はコリメータレンズ23の焦点に配置さ
れている。
The light projecting device 58 shown in FIG. 5 includes three optical fibers 12, 15 and 18. The incident end 16 of the optical fiber 15 is arranged in the vicinity of the light source 10 similarly to the incident ends 13 and 19 of the optical fibers 12 and 18, and the optical fiber 1
The exit end 17 of 5 is located at the focal point of the collimator lens 23.

【0070】図6は、測定ライン62上における検査光
54〜56の照射位置64〜66を示す図である。測定
ライン上62を移動する光ファイバ1の各部は照射位置
64〜66を順次に通過し、検査光54〜56の照射を
順次に受けることになる。なお、図6においてd1 はス
リット32と33の間隔(これは、検査光54及び55
の間隔にほぼ等しい。)を、d2 はスリット33と34
の間隔(これは、検査光55及び56の間隔にほぼ等し
い。)をそれぞれ示しており、vは光ファイバ1の移動
速度を示している。
FIG. 6 is a diagram showing irradiation positions 64 to 66 of the inspection lights 54 to 56 on the measurement line 62. Each part of the optical fiber 1 moving on the measurement line 62 sequentially passes through the irradiation positions 64 to 66 and is sequentially irradiated with the inspection lights 54 to 56. In FIG. 6, d 1 is the distance between the slits 32 and 33 (this is the inspection light 54 and 55).
Is almost equal to the interval. ), D 2 is slits 33 and 34
(Which is approximately equal to the spacing between the inspection lights 55 and 56), and v indicates the moving speed of the optical fiber 1.

【0071】検査光54、56と同様に、投光側スリッ
ト29を通過した検査光55のうち光ファイバ1により
遮蔽されなかったものが受光側スリット33を通過して
光検出器37に検出される。
Similar to the inspection lights 54 and 56, of the inspection lights 55 that have passed through the projection side slit 29, those not blocked by the optical fiber 1 pass through the reception side slit 33 and are detected by the photodetector 37. It

【0072】図7は、アンプ40〜42の出力信号、及
び時刻差を補正してこれらの信号を積算した信号の時間
波形を示す図である。はアンプ40の出力信号の時間
波形、はアンプ41の出力信号の時間波形、はアン
プ42の出力信号の時間波形である。パルス83〜85
は光ファイバ1の凸部2に対応するものである。また、
パルス95、97及び98は光ファイバ1の振動等によ
るノイズであり、パルス93、94、96及び99は浮
遊塵等によるランダムノイズである。
FIG. 7 is a diagram showing the time waveforms of the output signals of the amplifiers 40 to 42 and the signals obtained by correcting the time difference and integrating these signals. Is the time waveform of the output signal of the amplifier 40, is the time waveform of the output signal of the amplifier 41, and is the time waveform of the output signal of the amplifier 42. Pulse 83-85
Corresponds to the convex portion 2 of the optical fiber 1. Also,
The pulses 95, 97 and 98 are noises due to vibration of the optical fiber 1 and the pulses 93, 94, 96 and 99 are random noises due to suspended dust and the like.

【0073】この装置の遅延時間算出回路44は、光フ
ァイバ1の移動速度v、並びに受光側スリット32と3
3の間隔d1 及び受光側スリット33と34の間隔d2
に基づいて、光ファイバ1の一箇所が検査光54の照射
位置を通過する時刻と検査光55の照射位置を通過する
時刻の差t1 、及び光ファイバ1の一箇所が検査光55
の照射位置を通過する時刻と検査光56の照射位置を通
過する時刻の差t2 を算出する。時刻差t1 は、t1
1 /vのように求まる。時刻差t2 は、t2=d2
vのように求まる。遅延時間算出回路44は、この時刻
差情報を積算回路46に入力する。
The delay time calculation circuit 44 of this device is configured to detect the moving speed v of the optical fiber 1 and the slits 32 and 3 on the light receiving side.
Distance d 1 and the light receiving side slit 33 3 and 34 spacing d 2 of
Based on the above, the difference t 1 between the time when one position of the optical fiber 1 passes the irradiation position of the inspection light 54 and the time when the irradiation position of the inspection light 55 passes, and one position of the optical fiber 1 passes the inspection light 55.
The difference t 2 between the time of passing the irradiation position of 1 and the time of passing the irradiation position of the inspection light 56 is calculated. The time difference t 1 is t 1 =
It is obtained like d 1 / v. The time difference t 2 is t 2 = d 2 /
It is obtained like v. The delay time calculation circuit 44 inputs this time difference information to the integration circuit 46.

【0074】積算回路46の内蔵されている遅延回路
は、アンプ40の出力信号を(t1 +t2 )の時間だけ
遅延させるとともに、アンプ41の出力信号をt2 の時
間だけ遅延させる。積算回路46は、このようにして遅
延されたアンプ40の出力信号及びアンプ41の出力信
号とアンプ42の出力信号とを積算する。
The delay circuit incorporated in the integrating circuit 46 delays the output signal of the amplifier 40 by the time of (t 1 + t 2 ), and delays the output signal of the amplifier 41 by the time of t 2 . The integrating circuit 46 integrates the output signal of the amplifier 40, the output signal of the amplifier 41, and the output signal of the amplifier 42 which are delayed in this way.

【0075】図7において′+′+で示されるも
のが、積算の電気信号である。各検査光の光強度の時間
波形にそれぞれ対応した三つの電気信号を積算すること
により、光ファイバ1の凸部2に対応するパルス86の
振幅はノイズパルス94〜99の振幅のほぼ3倍とな
る。二つの検査光を積算した場合より振幅差が大きくな
り、S/Nがより高くなる。また、例えば、形状異常判
定のしきい値をパルス86のパルストップレベルとノイ
ズパルスのパルストップの2倍のレベルとの間の値に設
定することで、電気信号の積算の際、偶然に二つのノイ
ズパルスが積算されたとしても、誤って形状異常と判定
することはない。このため、図5の装置によれば、一層
高精度に光ファイバ1の形状異常を検出することができ
る。
What is indicated by "+" + in FIG. 7 is an integrated electric signal. The amplitude of the pulse 86 corresponding to the convex portion 2 of the optical fiber 1 is almost three times the amplitude of the noise pulses 94 to 99 by integrating the three electric signals corresponding to the time waveforms of the light intensity of each inspection light. Become. The amplitude difference becomes larger and the S / N becomes higher than when the two inspection lights are integrated. In addition, for example, by setting the threshold value for the shape abnormality determination to a value between the pulse top level of the pulse 86 and the level twice the pulse top of the noise pulse, it is possible to accidentally generate two values when integrating the electric signals. Even if two noise pulses are integrated, it is not erroneously determined as a shape abnormality. Therefore, according to the apparatus of FIG. 5, the abnormal shape of the optical fiber 1 can be detected with higher accuracy.

【0076】検査光の数を増やす程、形状異常の誤判定
を防止しやすくなり、高精度の検出が可能となるが、価
格の増加、及び遅延回路系や光学系の設計の煩雑さを考
慮すると、検査光の数は2〜5程度にするのが妥当であ
ると考えられる。
As the number of inspection lights is increased, it becomes easier to prevent erroneous determination of a shape abnormality and more accurate detection becomes possible, but increase in price and complexity of design of delay circuit system and optical system are taken into consideration. Then, it is considered appropriate to set the number of inspection lights to about 2 to 5.

【0077】また、上記の方法の他にも、図8に示すよ
うな方法で光分岐を行うこともできる。この方法では、
単一の光源10の近傍に光ファイバ70の入射端75を
配置し、光源10から一本の光ファイバ70を介して光
を導く。光ファイバ70には分岐部74を介して複数の
光ファイバ71〜73が接続されている。分岐部74は
入射光を互いにほぼ等しい光強度で三つに分岐する。こ
の分岐部74としては、薄膜光導波路などを用いること
ができる。分岐された光はそれぞれ光ファイバ71〜7
3を伝播して各々の出射端(図示せず。)に到達する。
これらの出射端は、図5の装置と同様に各コリメータレ
ンズの焦点に配置される。
In addition to the above method, the optical branching can be performed by the method shown in FIG. in this way,
The incident end 75 of the optical fiber 70 is arranged in the vicinity of the single light source 10, and the light is guided from the light source 10 through the single optical fiber 70. A plurality of optical fibers 71 to 73 are connected to the optical fiber 70 via a branch portion 74. The branching unit 74 splits the incident light into three lights with almost equal light intensities. As the branch portion 74, a thin film optical waveguide or the like can be used. The branched lights are optical fibers 71 to 7 respectively.
3 propagates to reach each emission end (not shown).
These emitting ends are arranged at the focal points of the collimator lenses as in the device of FIG.

【0078】以上の方法により、光源10からの光を分
岐して三つの検査光を形成することができる。この方法
も、光学系の設計や光学系のコンパクト化が容易であ
る。この方法は、光源10から単一の光ファイバで光を
導くので、LD等の半導体レーザ光源やLEDのような
発光面の小さい光源を用いる場合に特に好適である。
By the above method, the light from the light source 10 can be branched to form three inspection lights. Also with this method, it is easy to design the optical system and make the optical system compact. Since this method guides light from the light source 10 with a single optical fiber, it is particularly suitable when a semiconductor laser light source such as an LD or a light source having a small light emitting surface such as an LED is used.

【0079】これまで述べてきた光ファイバで光源から
の光を分岐する方法には、光ファイバを用いずに光源を
各コリメータレンズの焦点に一つずつ配置する場合と比
較して極めて均一な光密度の平行光束を得ることができ
るという利点がある。光密度の均一化を達成するという
点では光ファイバの全長は長い方が望ましいが、長すぎ
ると光ファイバ自体の伝送損失により光強度の低下を招
くので、光ファイバの長さは光源からコリメータレンズ
に至るまでに5〜50cm程度であることが望ましい。
また、光源から導く光量を増大させるために、光ファイ
バとして複数のコアを持つバンドルファイバを使用して
も良い。
The method for branching the light from the light source with the optical fiber described above is extremely uniform as compared with the case where one light source is arranged at the focal point of each collimator lens without using the optical fiber. There is an advantage that a parallel light flux having a density can be obtained. From the viewpoint of achieving uniform light density, it is desirable that the total length of the optical fiber is long, but if it is too long, the optical fiber itself will cause a loss of light intensity due to transmission loss, so the length of the optical fiber is from the light source to the collimator lens. It is desirable that the distance is about 5 to 50 cm.
In addition, a bundle fiber having a plurality of cores may be used as the optical fiber in order to increase the amount of light guided from the light source.

【0080】なお、本実施例でコリメータレンズを用い
て略平行光束の検査光を形成するのも、各検査光が均一
な光密度を持つようにするためである。このような検査
光を用いれば、測定すべき光ファイバに検査光と交差す
る方向の微小な振動が生じた場合にも、光ファイバに遮
蔽される検査光の光量に大きな変化は発生しない。この
結果、受光手段が出力する電気信号にノイズが生じにく
くなるので、好適な形状異常検出を行うことが可能であ
る。
The reason why the collimator lens is used to form the inspection light of the substantially parallel light flux in the present embodiment is that each inspection light has a uniform light density. When such inspection light is used, even when a slight vibration occurs in the optical fiber to be measured in a direction intersecting with the inspection light, the light amount of the inspection light shielded by the optical fiber does not significantly change. As a result, noise is less likely to occur in the electric signal output by the light receiving means, and it is possible to perform suitable shape abnormality detection.

【0081】本発明者らは、光ファイバの着色層の被覆
時に故意に被覆条件を変化させて着色層の表面に波状の
凹凸を複数形成し、この光ファイバを線速10m/分で
巻き取りながら図5の装置の測定ライン62上を50k
m移動させて形状異常の検出行った。凹凸は光ファイバ
1の10箇所に形成されており、その振幅は15μmで
ある。上記と同様にして検出を行ったところ、10箇所
とも10倍以上のS/Nで検出が行われ、それ以外の検
出(誤検出)はなかった。
The present inventors intentionally changed the coating conditions when coating the colored layer of the optical fiber to form a plurality of wavy irregularities on the surface of the colored layer, and wound the optical fiber at a linear velocity of 10 m / min. While on the measurement line 62 of the device of FIG.
It was moved by m to detect abnormal shape. The unevenness is formed at 10 points on the optical fiber 1, and its amplitude is 15 μm. When detection was performed in the same manner as above, detection was performed at 10 times or more S / N in all 10 locations, and there was no other detection (erroneous detection).

【0082】比較のため、従来のダブルビーム方式の形
状測定装置を用い、実施例と同様の条件で測定を行った
ところ、10箇所とも5倍程度のS/Nで検出が行われ
たが、これ以外に6回の誤検出があった。誤検出の原因
は、4回が大気中の浮遊塵であり、2回が光ファイバの
振動であった。
For comparison, a conventional double-beam type shape measuring apparatus was used to perform measurement under the same conditions as in the example, and detection was performed at a S / N ratio of about 5 times at 10 locations. Other than this, there were 6 false detections. The cause of the erroneous detection was 4 times the airborne dust in the atmosphere and 2 times the vibration of the optical fiber.

【0083】以上、本発明の実施例を詳細に説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、様
々な変形が可能である。例えば、測定すべき柱状体は検
査光に対して相対的に移動すれば良く、実施例とは逆
に、形状異常検出装置を移動させて検出を行うことも可
能である。
Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above embodiments and various modifications can be made. For example, it suffices that the columnar body to be measured moves relative to the inspection light, and it is also possible to move the shape abnormality detection device to perform detection, contrary to the embodiment.

【0084】[0084]

【発明の効果】以上、詳細に説明した通り、本発明の形
状異常検出方法では、各検査光について測定された時間
波形を積算し、得られた積算の時間波形に基づいて形状
異常を検出するので、形状異常に対応したパルスとノイ
ズパルスとを容易に区別でき、ランダムノイズを排除し
た高精度の形状異常検出を行うことが可能である。
As described above in detail, in the shape abnormality detecting method of the present invention, the time waveforms measured for each inspection light are integrated, and the shape abnormality is detected based on the obtained integrated time waveform. Therefore, it is possible to easily distinguish the pulse corresponding to the shape abnormality from the noise pulse, and it is possible to perform the highly accurate shape abnormality detection excluding the random noise.

【0085】単一の光源からの光を分岐して形成した検
査光を用いると、各検査光の強度が略同一に維持される
ので、時間波形の積算による効果を確実に得ることがで
き、好適な形状異常検出が可能である。
When the inspection light formed by branching the light from the single light source is used, the intensities of the respective inspection lights are maintained substantially the same, so that the effect of integrating the time waveforms can be surely obtained. Suitable shape abnormality detection is possible.

【0086】略平行光束の検査光を用いると、測定ライ
ン上の照射位置において検査光の光密度が一定になりや
すいので、測定される時間波形にノイズが生じにくくな
り、好適な形状異常検出を行うことができる。
When the inspection light of the substantially parallel light flux is used, the light density of the inspection light is likely to be constant at the irradiation position on the measurement line, so that noise is less likely to occur in the measured time waveform and suitable shape abnormality detection can be performed. It can be carried out.

【0087】また、本発明の形状異常検出装置によれ
ば、柱状体の一箇所が検査光の各照射位置を通過する時
刻を合致させる補正をしながら各検査光に対応する電気
信号を積算し、得られた積算の電気信号に基づいて形状
異常を検出するので、ランダムノイズを排除した高精度
の形状異常検出を行うことができる。
Further, according to the shape abnormality detecting apparatus of the present invention, the electric signals corresponding to the respective inspection lights are integrated while the correction is made so that the time when one portion of the columnar body passes each irradiation position of the inspection light is adjusted. Since the shape abnormality is detected based on the obtained integrated electric signal, it is possible to detect the shape abnormality with high accuracy without random noise.

【0088】本発明の形状異常検出装置のうち投光手段
が単一の光源と光分岐手段を備えているものでは、各検
査光の強度が略同一に維持されるため、電気信号の積算
を確実に得ることができ、好適な形状異常検出が可能で
ある。
In the shape anomaly detecting device of the present invention, in which the light projecting means is provided with a single light source and the light branching means, the intensities of the respective inspection lights are maintained substantially the same, and therefore the electrical signals are integrated. It is possible to surely obtain, and it is possible to suitably detect the shape abnormality.

【0089】投光手段が複数のコリメータレンズを備え
ている装置では、略平行光束の検査光が照射され、測定
ライン上の照射位置において検査光の光密度が一定にな
りやすいので、受光手段が出力する電気信号にノイズが
生じにくくなり、好適な形状異常検出を行うことができ
る。
In an apparatus in which the light projecting means is provided with a plurality of collimator lenses, the test light of the substantially parallel light flux is irradiated, and the light density of the test light tends to be constant at the irradiation position on the measurement line. Noise is less likely to occur in the output electrical signal, and suitable shape abnormality detection can be performed.

【0090】光分岐手段が単一の光源からの光が一端か
ら入射される光ファイバを複数備えている装置では、光
ファイバにより分岐された光を検査光として用いるの
で、各検査光はそれぞれ略均一な光密度を有するように
なる。これにより、受光手段が出力する電気信号にノイ
ズが生じにくくなるので、好適な形状異常検出を行うこ
とができる。
In an apparatus in which the light branching means is provided with a plurality of optical fibers into which light from a single light source is incident from one end, the light branched by the optical fibers is used as the inspection light, so that each inspection light is substantially It has a uniform light density. As a result, noise is less likely to occur in the electric signal output by the light receiving unit, and thus it is possible to perform suitable shape abnormality detection.

【0091】光分岐手段が入射側光ファイバ、光分岐部
及び出射側光ファイバを備える装置も、光ファイバによ
り分岐された光を検査光として用いるので、受光手段が
出力する電気信号にノイズが生じにくくなり、好適な形
状異常検出を行うことができる。
In the device in which the optical branching means includes the incident side optical fiber, the optical branching part and the emitting side optical fiber, the light branched by the optical fiber is used as the inspection light, so that noise is generated in the electric signal output by the light receiving means. This makes it difficult to perform suitable shape abnormality detection.

【0092】受光手段が光分岐手段の各出射端にそれぞ
れ対向する複数の受光部を有する装置では、各受光部が
出力する電信信号がそれぞれ信号処理手段に入力されて
積算されるので、ランダムノイズを排除した高精度の形
状異常検出を行うことができる。
In an apparatus in which the light receiving means has a plurality of light receiving portions facing the respective output ends of the light branching means, the telegraph signals output by the respective light receiving portions are input to the signal processing means and integrated, so that random noise is generated. It is possible to perform highly accurate shape abnormality detection that excludes.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本実施例の形状異常検出装置を示す全体構成図
である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a shape abnormality detection device of the present embodiment.

【図2】測定ライン62上における検査光54、56の
照射位置64、66を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing irradiation positions 64 and 66 of inspection lights 54 and 56 on a measurement line 62.

【図3】積算回路46に入力される二つの電気信号の時
間波形を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing time waveforms of two electric signals input to an integrating circuit 46.

【図4】積算回路46による信号の積算を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing integration of signals by an integration circuit 46.

【図5】光ファイバによって光源10からの光を三分岐
したものを検査光として用いる形状異常検出装置を示す
図である。
FIG. 5 is a diagram showing a shape abnormality detection device that uses, as inspection light, light obtained by branching light from a light source 10 into three by an optical fiber.

【図6】測定ライン62上における検査光54〜56の
照射位置64〜66を示す図である。
6 is a diagram showing irradiation positions 64-66 of inspection lights 54-56 on the measurement line 62. FIG.

【図7】アンプ40〜42の出力信号、及び時刻差を補
正してこれらの信号を積算した信号の時間波形を示す図
である。
FIG. 7 is a diagram showing time waveforms of output signals of amplifiers 40 to 42 and signals obtained by correcting the time difference and integrating these signals.

【図8】光源10からの光を分岐する方法を示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram showing a method of branching the light from the light source 10.

【図9】(a)は、従来の柱状体の表面形状の異常を検
出する方法を示す図であり、(b)は、平行光束のうち
柱状体に遮蔽されなかった成分の光強度の時間波形を示
す図である。
FIG. 9A is a diagram showing a conventional method for detecting an abnormal surface shape of a columnar body, and FIG. 9B is a diagram showing the time of the light intensity of a component of the parallel light flux that is not shielded by the columnar body. It is a figure which shows a waveform.

【図10】(a)は、ダブルビーム法を示す図であり、
(b)は、ダブルビーム法によるノイズ90と91のキ
ャンセルを示す図である。
FIG. 10A is a diagram showing a double beam method,
(B) is a diagram showing cancellation of noises 90 and 91 by the double beam method.

【図11】ランダムノイズ92が生じた場合のダブルビ
ーム法を説明する図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a double beam method when random noise 92 occurs.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…測定すべき光ファイバ、2…凸部、10…光源、1
2及び18…光ファイバ、22及び24…コリメータレ
ンズ、36及び38…光検出器、40及び42…アン
プ、44…遅延時間算出回路、46…積算回路、48…
異常判定部、58…投光装置、60…信号処理部、62
…測定ライン。
1 ... Optical fiber to be measured, 2 ... Convex portion, 10 ... Light source, 1
2 and 18 ... Optical fiber, 22 and 24 ... Collimator lens, 36 and 38 ... Photodetector, 40 and 42 ... Amplifier, 44 ... Delay time calculation circuit, 46 ... Integration circuit, 48 ...
Abnormality determination unit, 58 ... Projector, 60 ... Signal processing unit, 62
… Measurement line.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 互いに略平行な方向に進行する複数の検
査光を所定の測定ライン上における複数の照射位置にそ
れぞれ照射しながら、測定すべき柱状体を前記測定ライ
ン上で前記検査光に対して相対的に移動させる第1の工
程と、 前記検査光のうち前記柱状体により遮蔽されなかった成
分を検出し、この成分の光強度の時間波形を各検査光に
ついて測定する第2の工程と、 前記柱状体の一箇所が前記各照射位置を通過する時刻を
合致させる補正をしながら前記各検査光について測定さ
れた前記時間波形を積算し、得られた積算の時間波形に
基づいて前記柱状体の形状異常を検出する第3の工程
と、 を備える柱状体の形状異常検出方法。
1. A columnar body to be measured with respect to the inspection light on the measurement line while irradiating a plurality of irradiation positions on a predetermined measurement line with a plurality of inspection lights traveling in directions substantially parallel to each other. And a second step of detecting a component of the inspection light that is not blocked by the columnar body, and measuring the time waveform of the light intensity of this component for each inspection light. The columnar bodies are integrated on the basis of the time waveforms obtained by integrating the time waveforms measured for the respective inspection lights while correcting the time when one position of the columnar body passes each irradiation position. A third step of detecting an abnormal shape of the body, and a method of detecting an abnormal shape of the columnar body.
【請求項2】 前記第1の工程は、単一の光源からの光
を分岐して形成した複数の検査光であって互いに略同一
の光強度を有するものを前記照射位置に照射する工程で
あることを特徴とする請求項1記載の形状異常検出方
法。
2. The first step is a step of irradiating the irradiation position with a plurality of inspection lights formed by branching light from a single light source and having substantially the same light intensity. The shape abnormality detection method according to claim 1, wherein
【請求項3】 互いに略平行な方向に進行する複数の検
査光を所定の測定ライン上における複数の照射位置にそ
れぞれ照射することにより、前記測定ライン上を前記検
査光と相対的に移動する柱状体の表面形状の異常を検出
する装置であって、 前記各検査光を前記各照射位置にそれぞれ照射する投光
手段と、 前記測定ラインを挟んで前記投光手段と対向する受光手
段であって、前記各検査光を検出し、前記各検査光の光
強度の時間波形にそれぞれ応じた複数の電気信号を出力
するものと、 前記柱状体の一箇所が前記各照射位置を通過する時刻を
合致させる補正をしながら前記複数の電気信号を積算
し、得られた積算電気信号を出力する信号処理手段と、 前記積算電気信号に基づいて前記柱状体の形状異常を検
出する異常判定手段と、 を備える柱状体の形状異常検出装置。
3. A columnar column that moves relatively on the measurement line relative to the inspection light by irradiating a plurality of irradiation positions on a predetermined measurement line with a plurality of inspection lights that travel in directions substantially parallel to each other. A device for detecting an abnormality in the surface shape of a body, comprising: a light projecting unit for irradiating each of the inspection lights to each of the irradiation positions; and a light receiving unit that faces the light projecting unit with the measurement line interposed therebetween. , Detecting each of the inspection light and outputting a plurality of electric signals corresponding to the time waveform of the light intensity of each of the inspection light, and the time when one portion of the columnar body passes through each of the irradiation positions is matched. A signal processing unit that integrates the plurality of electric signals while performing the correction, and outputs the obtained integrated electric signal; and an abnormality determination unit that detects a shape abnormality of the columnar body based on the integrated electric signal, Prepare Shape abnormality detecting device of the columnar body.
【請求項4】 前記投光手段は、単一の光源と、この光
源から出射した光を分岐して互いに略同一の光強度を有
する複数の検査光を形成し、各検査光を複数の出射端の
それぞれから出射させる光分岐手段とを備えていること
を特徴とする請求項3記載の形状異常検出装置。
4. The light projecting means splits a single light source and a plurality of inspection lights having substantially the same light intensity by splitting light emitted from the light source, and emitting a plurality of inspection lights. The shape abnormality detecting device according to claim 3, further comprising: a light branching unit that emits light from each of the ends.
【請求項5】 前記光分岐手段は、前記単一の光源から
の光がその一端から入射される光ファイバを複数備えて
おり、この各光ファイバの他端がそれぞれ前記出射端に
なっていることを特徴とする請求項4記載の形状異常検
出装置。
5. The light branching means comprises a plurality of optical fibers into which light from the single light source enters from one end thereof, and the other end of each of the optical fibers serves as the emitting end. The shape abnormality detection device according to claim 4, wherein
【請求項6】 前記光分岐手段は、前記単一の光源から
の光が入射される入射側光ファイバと、この入射側光フ
ァイバから出射する光を分岐して前記検査光を形成する
光分岐部と、この各検査光がそれぞれ入射される複数の
出射側光ファイバとを備えており、各出射側光ファイバ
の他端がそれぞれ前記出射端になっていることを特徴と
する請求項4記載の形状異常検出装置。
6. The light splitting means splits an incident side optical fiber into which light from the single light source is incident and a light branching from the incident side optical fiber to form the inspection light. 5. A plurality of parts and a plurality of emission side optical fibers on which the respective inspection lights are respectively incident, and the other ends of the respective emission side optical fibers are the emission ends, respectively. Abnormal shape detection device.
【請求項7】 前記受光手段は、前記光分岐手段の各出
射端にそれぞれ対向する複数の受光部であって、前記出
射端から出射した前記検査光を検出し、各検査光の光強
度の時間波形に応じた電気信号をそれぞれ出力するもの
を備えていることを特徴とする請求項4記載の形状異常
検出装置。
7. The light-receiving means is a plurality of light-receiving parts facing the respective emission ends of the light branching means, detects the inspection light emitted from the emission ends, and detects the light intensity of each inspection light. The shape abnormality detecting device according to claim 4, further comprising: a device that outputs an electric signal corresponding to a time waveform.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008016034A (en) * 2006-07-05 2008-01-24 Samsung Electronics Co Ltd Apparatus and method for determining disturbance compensation, recording medium, and disk drive using the same

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