JPH11287764A - 欠陥検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 円筒状ないし円柱状の被検査物の形状を利用
した簡易な駆動装置により高速、低コストに欠陥検査を
行う。 【解決手段】 照射光の一部が内部に浸透して拡散する
材質よりなる被検査物１の表面にライン状に光を照射
し、被検査物１の表面の光照射ライン８に対して適当間
隔Ｄあけて平行に設定した検出ライン７上の光強度を検
出しながら光照射ライン８及び検出ライン７と被検査物
１とを相対移動させて被検査物１の欠陥を検出する欠陥
検査方法において、円筒状または円柱状の被検査物１を
検査する際に、被検査物１を駆動装置２によってその中
心軸１０周りに回転させながら検出ライン７上の光強度
を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セラミック円筒体
等の被検査物の内部における微細なクラックや気泡等に
よる光学的不均一性を光学的に検出することで、クラッ
クや気泡等の欠陥を検査する欠陥検査方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】例えば、絶縁体セラミックスや圧電体セ
ラミックス等のセラミックスにおいては、表面や内部に
存在する微小な欠陥や、サブミクロン程度の微小なクラ
ック開口幅を有するマイクロクラックが起点になって亀
裂が進行する脆性破壊挙動が大きな問題となっており、
それを高精度、高速、低コストで検査する技術の開発が
要請されている。

【０００３】そのような要請に応える検査方法として、
特開平８−１２８９５９号において、被検査物表面に光
を照射し、その照射光が被検査物の表面から内部に浸透
して拡散したのち被検査物表面から拡散放射される光を
検出し、検出された光の強度変化を検出することにより
被検査物の光学的不均質を検出する検査方法を提案して
いる。

【０００４】図３を参照して説明すると、４２は白色光
源、４３はコンデンサレンズ、４４はスリットを有する
遮光板、４５は投影レンズであり、これらにより被検査
物４１にライン状に光を照射する照明系が構成されてい
る。４６は対物レンズ、４７はラインセンサであり、こ
れらにより光照射ライン５１に対して適当間隔ｄあけて
平行に設定した検出ライン５２を撮像する撮像系が構成
されている。４８は、被検査物４１を照明系や撮像系に
対して相対移動させる駆動系である。４９はラインセン
サ４７にて撮像された画像信号と駆動系の移動信号から
画像を形成する前処理部、５０は画像処理部である。４
１ａは被検査物４１に存在する微小クラックである。

【０００５】以上の構成において、白色光源４２からの
光がコンデンサレンズ４３、遮光板４４のスリット及び
投影レンズ４５を通ることにより被検査物４１上に光照
射ライン５１としてライン状に照射される。被検査物４
１の表面に照射された光の一部は被検査物４１の内部に
浸透して拡散したのち検出ライン５２に到達して表面か
ら放射され、その拡散放射光が対物レンズ４６を介して
ラインセンサ４７上に結像する。拡散放射光の強度は、
検出ライン５２の近傍位置で被検査物４１の内部にクラ
ック４１ａ等が存在する場合その影響を受けて変化する
ことになる。そこで、駆動系４８にて被検査物４１を矢
印Ａの方向に順次移動させながら、ラインセンサ４７の
画像信号と駆動系４８の移動信号から前処理部４９で画
像を形成し、画像処理部５０にて画像処理することによ
り被検査物４１のクラック４１ａ等の欠陥を検出してい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の欠陥検査方法においては、被検査物４１は主に平面基
板であり、その被検査物４１を光照射ライン５１及び検
出ライン５２に対し矢印Ａの方向に移動させて平面基板
の表面の光強度を検出する検査方法を採っているので、
この検査方法を円筒状または円柱状の被検査物４１に採
用することは困難であった。

【０００７】そこで本発明は、上記従来の問題点を解決
するために、円筒状ないし円柱状の被検査物の形状を利
用して簡易な駆動装置により高速、低コストに欠陥検査
を行うことを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の欠陥検査方法は
上記目的を達成するため、照射光の一部が内部に浸透し
て拡散する材質よりなる被検査物の表面にライン状に光
を照射し、被検査物の表面の光照射ラインに対して適当
間隔あけて平行に設定した検出ライン上の光強度を検出
しながら光照射ライン及び検出ラインと被検査物とを相
対移動させて被検査物の欠陥を検出する欠陥検査方法に
おいて、円筒状または円柱状の被検査物を検査する際
に、被検査物を駆動装置によってその中心軸周りに回転
させながら検出ライン上の光強度を検出することを特徴
とする。

【０００９】本発明によれば、被検査物を、その円筒状
または円柱状の形状を利用してその中心軸周りに回転さ
せながら検出ライン上の光強度を検出することができる
ので駆動装置も簡易な構成ですみ、低コストで欠陥検査
を行うことができると共に処理時間も少なくすることが
できる。

【００１０】また上記検査方法において、円筒状の被検
査物を検査する際に、その円筒内に光照射ラインを照射
する照明器と検出ライン上の光強度を検出する検出器を
挿入し、円筒内面の欠陥を検出すると好適である。この
方法によれば、前記のような被検査物の外面の検出ライ
ン上の光強度の検出だけでは検査しきれない円筒内面の
欠陥を、円筒内に挿入された照明器と検出器とによって
正確に検査することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の欠陥検査方法の一
実施形態を図１と図２を参照して説明する。

【００１２】第１実施形態の欠陥検査装置の概略構成を
示す図１において、１は被検査物、２は被検査物１を回
転するための駆動装置、３はラインセンサ、４は後記光
照射ライン８に光を照射するための照明レンズ、５は照
明レンズ４に光を与える光源装置、６はラインセンサ３
で検出した画像信号を取り込むための画像処理装置、７
は光照射ライン８に対して適当間隔Ｄあけて平行に設定
され、ラインセンサ３にて撮像される検出ライン、８は
照明レンズによって光を照射される光照射ラインであ
る。被検査物１は、照明光の一部が内部に浸透して拡散
するセラミック等からなる円柱状をなしており、駆動装
置２の駆動軸２ａによってその中心軸１０周りに矢印Ｂ
の方向に回転される。尚、被検査物１は円柱状のものの
外、中空の円筒状のものでもよい。

【００１３】上記構成において、光源装置５からの光が
照明レンズ４を通ることにより被検査物１上に光照射ラ
イン８としてライン状に照射される。被検査物１の表面
に照射された光の一部は被検査物１の内部に浸透して拡
散したのち検出ライン７に到達して表面から放射され、
その拡散放射光が対物レンズ９を介してラインセンサ３
上に結像する。拡散放射光の強度は、検出ライン７の近
傍位置で被検査物１の内部にクラック（後記２０）等が
存在する場合、その影響を受けて変化することになる。
そこで、駆動装置２にて被検査物１を順次回転させなが
ら、ラインセンサ３の画像信号と駆動装置２の移動信号
から画像処理装置６で画像処理することによって被検査
物１表面の光強度の変化を測定することでクラック等の
欠陥を検査している。

【００１４】被検査物１が平面基板である場合には、図
３に示したように、被検査物１を矢印Ａの方向に相対移
動させながら、ラインセンサ３にて撮像することで欠陥
を検出していた。しかし本実施形態の方法では被検査物
１の円柱状ないし円筒状の形状を利用して、前記のよう
に中心軸１０周りの矢印Ｂ方向に回転させながら、ライ
ンセンサ３にて撮像することで欠陥を検出している。
尚、検出ライン７と光照射ライン８との位置関係は逆で
あってもよく、互いに適当間隔Ｄあけて平行の位置関係
であることが重要である。

【００１５】以上のような第１実施形態の検査方法で
は、検査物１の円柱状の形状を利用して中心周りに回転
させながら検出ライン７上の光強度を検出することがで
きるので、駆動装置２も簡易な構成ですみ、低コストに
クラック等の検出ができると共に処理時間も少なくする
ことができる。

【００１６】次に被検査物１が円筒状である場合、その
外面（円筒体外周面）のクラック等を検出するには上記
方法を採用できるが、内面（円筒体内周面）１ａのクラ
ック２０等を検出するのは困難な場合がある。そこで図
２に示すように、被検査物１の内面１ａを検査するため
の欠陥検査方法に係る本発明の第２実施形態を以下に説
明する。

【００１７】円筒状の被検査物１に対し、その円筒内に
光照射ライン８を照射するための照明器１８と、検出ラ
イン７上の光強度を検出するための検出器１９が挿入さ
れている。この照明器１８と検出器１９は種々のもので
構成できるが、本実施形態では、スリット状のアパーチ
ャ１１を有する光導体（もしくは発光体）１２と、その
スリットを被検査物１内面に照射するためのシリンドリ
カルレンズ１３から照明器１８が構成される。また、結
像のためのシリンドリカルレンズ１４と結像した光強度
を計測するためのラインセンサ１５とから検出器１９が
構成される。これら照明器１８と検出器１９とはそれぞ
れコンパクト化して被検査物１の円筒内面に内包可能と
されている。照明光の発光光源部１６やラインセンサ１
５の電源部や信号増幅部１７は、照明器１８や検出器１
９と別体であってもかまわない。

【００１８】以上のような第２実施形態での検査方法で
は、第１実施形態での被検査物１の外面の検出ライン７
上の検出だけでは検査しきれない円筒内面１ａのクラッ
ク２０等の欠陥を、円筒内に挿入されたコンパクトな照
明器１８と検出器１９とによって正確に検査することが
でき、第１実施形態と第２実施形態とを組合わせること
で、円筒体内外面に発生するクラック等の検査を簡易な
駆動装置で容易に行うことができるようになる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
検査物の円筒状ないし円柱状の形状を利用することによ
り簡易な駆動装置によって被検査物を回転させることに
よって被検査物の外面の欠陥を検査できると共に、照明
器と検出器とを円筒内に挿入することとを組合わせれ
ば、被検査物の外内面両方の欠陥検査を高速、低コスト
で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示す欠陥検査装置の全
体構成を示す概略図。

【図２】本発明の第２実施形態を示す欠陥検査装置の全
体構成を示す概略図。

【図３】従来例の欠陥検査装置の基本構成を示す概略
図。

【符号の説明】

１ 被検査物 １ａ 被検査物の内面 ２ 被検査物の回転駆動装置 ３ ラインセンサ ４ 照明レンズ ５ 光源装置 ６ 画像処理装置 ７ 検出ライン ８ 光照射ライン １０ 被検査物の中心軸 １８ 照明器 １９ 検出器 Ａ 相対移動方向 Ｂ 回転方向 Ｄ 検出ラインと光照射ラインとの間の適当間隔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 照射光の一部が内部に浸透して拡散する
   材質よりなる被検査物の表面にライン状に光を照射し、
   被検査物の表面の光照射ラインに対して適当間隔あけて
   平行に設定した検出ライン上の光強度を検出しながら光
   照射ライン及び検出ラインと被検査物とを相対移動させ
   て被検査物の欠陥を検出する欠陥検査方法において、円
   筒状または円柱状の被検査物を検査する際に、被検査物
   を駆動装置によってその中心軸周りに回転させながら検
   出ライン上の光強度を検出することを特徴とする欠陥検
   査方法。
2. 【請求項２】 円筒状の被検査物を検査する際に、その
   円筒内に光照射ラインを照射する照明器と検出ライン上
   の光強度を検出する検出器を挿入し、円筒内面の欠陥を
   検出することを特徴とする請求項１記載の欠陥検査方
   法。