JPH09133635A - 透明材の検査装置 - Google Patents

透明材の検査装置

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JPH09133635A
JPH09133635A JP29143495A JP29143495A JPH09133635A JP H09133635 A JPH09133635 A JP H09133635A JP 29143495 A JP29143495 A JP 29143495A JP 29143495 A JP29143495 A JP 29143495A JP H09133635 A JPH09133635 A JP H09133635A
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JP
Japan
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light
defect
reflected
optical sensor
transparent material
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Application number
JP29143495A
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English (en)
Inventor
Hajime Yoshida
肇 吉田
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Hajime Industries Ltd
Original Assignee
Hajime Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光の透過性材より成る被検査物体2に、光源
1より光を照射し、この物体の透過光を光センサ3及び
電子処理装置6で受光処理して、その欠陥を検査する検
査装置において、不要な反射光による欠陥検査に対する
悪影響を除去する。 【解決手段】 光源1と、被検査物体2と、光センサ3
との配列関係を所定の状態となし、物体2よりの不要な
偏光成分を除去する偏光フィルタ5を光センサ3の前面
に配設し、光センサ3の出力ビデオ信号を電子処理装置
6で処理して、物体2の欠陥を高精度で検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光の透過性材、例え
ばガラス等より成る物体の検査装置、特に光を透過させ
る材質、例えば無色透明、或いは着色半透明材、例えば
ガラス材等より成り、外面及び内面が平滑な物体、例え
ば筒状体の側壁内及びその外周並びに内周面上のビリ、
しわ、又は気泡等の欠陥を検出する物体の検査装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】これまで、製品、半製品、素材等の外
形、色、外周又は内周面上及び内部に存在する傷等の欠
陥を検出する検査装置が、種々提案されている。
【0003】無色透明或いは着色半透明、例えばガラス
材等より成る筒状体の平滑な内及び外周面上、或はその
側壁内の傷等の欠陥の検査をする従来の装置の一例を、
その概略の斜視図である図6を参照して説明する。
【0004】図6に於いて、符号1は光源で、この光源
1よりの光を、被検査物体である無色透明或は着色半透
明の材質、例えばガラス材等より成り、その内及び外周
面が平滑な被検査物体、この例では筒状体2に、同図の
矢印aの如く照射する。3は筒状体2に関して光源1と
反対側に配置された、ビデオカメラの如き光電変換セン
サ(以下光センサと称する)で、筒状体2を透過した光
源1よりの光を受け、それよりのビデオ信号を、図示せ
ずも電子処理装置で処理して、筒状体2の内及び外周面
2a及び2b上、或は筒状体2の側壁2c内のひび等の
欠陥4を検出する。
【0005】図7は、筒状体2の欠陥の検査装置の他の
従来例の概略を示す斜視図で、この図7を参照してこの
他の例を説明する。
【0006】図7の例に於いては、光センサ3に対し、
その視野内に配置された被検査物体である筒状体2を、
その斜め後方より光源1により照射し、筒状体2の欠陥
(この例では図示せず)による反射光及び透過光等を、
光センサ3及び図示せずも電子処理装置で受光処理して
筒状体2の欠陥を検出している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】さて、図6に示す筒状
体2を透過した光を、光センサ3等で受光処理する例で
は、欠陥4が光の通過を阻止する例えば黒色の異物及び
光を比較的通さない大きな傷等であれば、それ等の検出
は容易であるが、欠陥4がビリ、シワ等で、筒状体2の
内周面に対して略々垂直(図6参照)に生じている場
合、このような欠陥4は光を遮る面積が小さい、即ち光
の通過を阻止する度合が少ないので、その欠陥の検出は
困難であり、ましてこのビリの如き欠陥が微少であれ
ば、その検出は更に困難であった。
【0008】更に、欠陥4が泡等の場合、光がこの泡等
を通過してしまうので、図6の装置でこの泡等を検出す
るのは、非常に困難であった。
【0009】図7に示す例の如く、被検査物体である筒
状体2の欠陥をより大きな面積の反射光として光センサ
3等で受光処理する装置の場合、図6の例の欠点を回避
できるが、筒状体2の例えば内面での反射光等も、同時
に光センサ3に入るので、かえって欠陥の精密な検出が
悪化する場合も生じてしまう。
【0010】
【課題を解決するための手段】光の透過性材より成る物
体を、光源よりの光で照射し、この物体を透過した光
を、光センサ及び電子処理装置で受光処理して物体の欠
陥の有無を検査する検査装置において、上記光源よりの
光が上記物体の内面に特定の入射角で入射し、特定の偏
光成分のみが反射光として反射され、物体の側壁を通過
して物体の外へ進行するようになし、この特定の偏光成
分の通過を阻止する偏光フィルタを介して、この特定の
偏光成分及び物体の欠陥で反射された光等を光センサで
受け、その出力ビデオ信号を電子処理装置で処理して透
明材の欠陥の有無を検査する。このように光の性質及び
特別な偏光フィルタを利用して透明材の欠陥を高精度に
検出する。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の実施例の説明に先立ち、
本発明が利用する光学的原理を、先ず説明する。横波で
ある光波が透明な媒質の境界面に入射する際、その一部
は反射し、一部は屈折する。この時の反射光及び屈折光
の振巾と入射光の振巾との関係は、フレネルの式で与え
られている。又、この横波である光波には、上記光の入
射面に対してそのベクトルが垂直な成分(S偏光)と、
平行な成分(P偏光)とがある。フレネルの式より導出
されたブルースター角を入射角として入射面に入射する
光においては、そのP偏光は入射(反射)面で反射せ
ず、S偏光のみが反射する。
【0012】本発明は、光の透明な物体に対する上記特
性を利用して、透明材より成る物体の検査装置を提供す
るものである。
【0013】以下、図1乃至図5を参照して本発明の実
施例を説明する。尚、これ等の図に於いて、図6及び図
7と同一符号は、同一部材を示すものとする。
【0014】図1は、本発明による透明材より成る物体
の検査装置の一実施例を示す斜視図である。同図に於い
て1は光源であり、2は光を通過させる性質、例えば無
色透明又は着色透明(又は半透明)の材質、例えばガラ
ス等より成る検査されるべき物体で、この例では筒状体
である。この物体2は、光源1よりの光で矢印aの如く
照射されている。3はビデオカメラ等の如き光センサで
ある。この光センサ3は、その光軸を3aとすると、物
体、即ち筒状体2の中心軸2dを通る光センサの光軸3
aと光源1よりのa方向の光とが交叉する角αが、所定
の値となるように配置されている。又、5は光センサ3
の前方に配置された所定の偏光成分の通過を阻止する偏
光フィルタを示す。6は光センサ3よりのビデオ信号を
処理して、欠陥の有無を検査する電子処理装置である。
【0015】図2及び図3は、夫々図1の光源1及び物
体2の部分の上面図である(尚、図2及び図3では、物
体2を拡大し、断面で示す)。
【0016】図2は、光源1よりの矢印a1で示す光
が、物体2の側壁2cを通過し、その対向する側壁2c
内の欠陥、例えばひび4で反射し、側壁2c外へ出て行
く光Lt1の光路を主として示す。この場合、光のひび
4への入射角α1 は、上記ブルースター角(この例では
ブルースター角より大)ではないので、この光Lt1の
大部分はP偏光成分であるが、欠陥4の状態によって
は、少量のS偏光成分を含んでいる。
【0017】図3は光源1と物体2とが図2と同一の配
置関係に於いて、光源1よりの矢印a2で示す光が、物
体2の側壁2cを通過し、その対向する側壁2cの内周
面2a(欠陥の無い面)の点Pに、ブルースター角と同
じ入射角θで入射し、そこで反射し、側壁2cの外へ出
て行く光Lt2の光路を主として示す。従って、この図
3の場合、側壁2cの外へ出て行く光Lt2は、S偏光
成分のみである。
【0018】図4は、図1に示した本発明の実施例によ
る物体2の欠陥4の検出動作を説明する図である。この
図4の例は、図2及び図3を重ね合わせ、光Lt1及び
Lt2を偏光フィルタ5を介して光センサ3へ導入し、
この光センサ3よりのビデオ信号を電子処理装置6で処
理し、物体2に欠陥4が在るか否かを検査する場合であ
る。尚、この場合、電子処理装置6は、光センサ3の出
力ビデオ信号のうち、主として光Lt1,Lt2及びそ
の近傍の光に相当するビデオ信号のみを処理して、欠陥
の有無を検査する。
【0019】図4の場合、図2及び図3に関して説明し
た如く、物体2の側壁2c内の欠陥4で反射した光Lt
1は、殆どP偏光成分であり(欠陥4の形状等により、
多少のS偏光成分を含む場合もある)、物体2の内周面
2aの点P(ここには欠陥がない)で反射した光Lt2
は、ブルースター角でP点に入射しているので、S偏光
成分のみである。従って、この場合、光センサ3の前方
に配置する偏光フィルタ5として、S偏光成分の通過を
阻止する偏光フィルタを用いれば、S偏光成分である光
Lt2は光センサ3に導入されず、欠陥4で反射された
P偏光である光Lt1のみが光センサ3に導入される。
尚、上述の如く、光Lt1にS偏光成分が含まれていた
としても、このS偏光成分は、その通過が偏光フィルタ
5によって阻止される。
【0020】換言すれば、欠陥4で反射された光Lt1
のみが、光センサ3に導入され、物体2の欠陥4以外で
反射された光Lt2等は、光センサ3に導入されない。
即ち、欠陥4の検出に悪影響を与える光は、光センサ3
には導入されない。
【0021】従って、光センサ3の出力ビデオ信号を処
理する電子処理装置6は、欠陥4に対応するビデオ信号
のみを処理するので、極めて高い精度で、ひび等の欠陥
を検出することができる。
【0022】この場合、被検査物体、この例では筒状体
2を1回転させれば、筒状体2の全体の欠陥の検査をす
ることができる。
【0023】尚、S偏光成分のみの光Lt2に関し、こ
の光Lt2が多少のP偏光成分を含んでいても、欠陥の
検出に支障がない場合は、例えば図5に示す如く、物体
2の斜線を付して示す領域7の部分の欠陥の検査が一度
にできる。この場合、光源1としては、物体2の少なく
とも領域7の部分を1回の発光で照射し得る、例えばス
トロボランプを用いることができる。
【0024】この際、物体2の全周の検査を行うために
は、領域7が物体2の全周の数分の1とすれば、物体2
を、その領域7の幅Wに相当する間隔で、ステップ状に
数回回転し、この物体2のステップ状回転に同期して、
光源1としてストロボランプを発光させればよい。
【0025】又、物体2の領域7の部分の検査をする他
の例としては、電子処理装置6に於いて、光センサ3よ
りのビデオ信号のうち、領域7に相当する部分のビデオ
信号のみを処理する検査ウインド(窓)を設定して、領
域7の部分のみの欠陥の検出力を行なってもよい。
【0026】この場合、物体2を一定速度で回転させる
一方、上記検査ウインドの設定を、物体2の回転に同期
して、ステップ状に行なってもよい。
【0027】尚、上例では、筒状の物体2の側壁2c内
のひびの如き欠陥4の検出を例に挙げ説明したが、物体
2の内周面2a及び外周面2b上のしわ等の欠陥で反射
される光源1よりの光の大部分も、殆どがP偏光成分で
あるので、上述と同様に、このような欠陥も、本発明の
透明材の検査装置により高精度で検出し得るものであ
る。
【0028】又、上例では、本発明の被検査物体2とし
て、筒状体を例に挙げたが、これに限らず、光の透過性
材から成るその他の形状の物体、例えば湾曲又は折曲し
た形状の物体、或は球体、管状体等でも、これ等を照明
する光源1及び偏光フィルタ5をその前面に配した光プ
ロセッサ3を、かかる形状の被検査物体に対して、上述
の如く所定の関係を以って配置すれば、かかる形状の物
体の欠陥の検査が可能であることは勿論である。
【0029】
【発明の効果】本発明によれば、光が透明な媒質に、ブ
ルースター角で入射すると、それよりの反射光はS偏光
成分のみであるという現像及びこのS偏光成分の透過を
阻止する偏光フィルタを従来の検査装置に適用するのみ
で、物体の欠陥の検査を阻害する不要な反射光等を除去
して簡単な構成で透明材の欠陥を高精度に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の概略を示す斜視図。
【図2】図1の一部を断面とする一部の拡大平面図。
【図3】図1の一部を断面とする一部の拡大平面図。
【図4】図1の実施例の動作の説明に供する平面図。
【図5】被検査物体の一例である筒状体の側面図。
【図6】従来の物体の欠陥検査装置の一例の斜視図。
【図7】従来の物体の欠陥検査装置の他の例の斜視図。
【符号の説明】
1 光源 2 被検査物体 3 光センサ 4 欠陥 5 偏光フィルタ 6 電子処理装置

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光の透過性材よりなる物体を光源よりの
    光で照射し、該物体を透過した光を光センサ及び電子処
    理装置で受光処理して物体の欠陥の有無を検査する物体
    の検査装置において、 上記光源よりの光が上記物体の内面に特定の入射角で入
    射し、特定の偏光成分のみが反射光として反射され、上
    記物体の側壁を通過して該物体の外へ進行するようにな
    し、この特定の偏光成分の通過を素子する偏光フィルタ
    を介して、上記特定の偏光成分及び上記物体の欠陥で反
    射された光等を上記光センサで受け、該光センサよりの
    ビデオ信号を上記電子処理装置で処理するようになした
    ことを特徴とする透明材の検査装置。
  2. 【請求項2】 上記特定の入射角はブルースター角であ
    ることを特徴とする請求項1に記載の透明材の検査装
    置。
  3. 【請求項3】 上記特定の偏光成分はS偏光成分である
    ことを特徴とする請求項2に記載の透明材の検査装置。
  4. 【請求項4】 上記偏光フィルタはS偏光成分の通過を
    阻止する偏光フィルタであることを特徴とする請求項3
    に記載の透明材の検査装置。
  5. 【請求項5】 上記物体はステップ状に回転され、上記
    光源はストロボランプで、上記物体のステップ状の回転
    に同期して発光されることを特徴とする請求項1に記載
    の透明材の検査装置。
  6. 【請求項6】 上記電子処理装置は上記光センサの出力
    ビデオ信号の特定の部分のみを処理することを特徴とす
    る請求項1に記載の透明材の検査装置。
JP29143495A 1995-11-09 1995-11-09 透明材の検査装置 Pending JPH09133635A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007033389A (ja) * 2005-07-29 2007-02-08 Ccs Inc 表面検査装置
JP4668354B1 (ja) * 2010-07-20 2011-04-13 トリオ・セラミックス株式会社 透明管の泡検出装置および泡検出方法

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