JPS5892936A - 欠陥検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はレーザ光を被検壷体表面ＫＩＩＩ状に走査す
るように照射し、その反射光あるｈｑ透過光の変化を検
出して被検査体の欠陥を検出する欠陥検査装置の改良に
関する。

この種の欠陥検査装置Ｆｉ、被検査体にレーザ光を照射
すると正常表面からは所定の反射光が検出されるが、被
検査体表面に傷が存在すると。

この傷によシレーザ光が散乱を受け１反射光あるｂは透
過光の強度が変化することを利用しｔものであシ、ある
一定の速度で移動ｔｆＣは回転している被検査体の表面
にレーザ光を走査する装置と、被検査体からの反射ある
−は透過レーザ光を受光し電気信号に変換する装置と、
この装置によシ得られた電気信号の変化から表面傷を判
定しかつ傷面積を算出するとともに被検査体の良否を判
定する信号処理装置ｌ七から装着が構成されてｂる。

第１図はこの種の欠陥検査装置の構成例を示す図であシ
１円柱体の側面検査を行うものである。

ｔｇ１図において（１）は所定のスポット径を有するレ
ーザ光Ｃ２）を発するレーザ装置、（３）！円柱形波検
査体（４１の側面上の所定位ｓｌＫレーザ光（２身を走
査するための振動鏡、　　（５ａ）　（５ｂ）　Ｆ１円
柱形被検膏体（４１を一定速度て回転させるための回転
ローラ、（６１ｉｊ被検査体（４）に投射したレーザ光
伐）の反射光、（７１反射光（６）を光検出器（８１の
受光面に集光するための集光レンズ、＜９）ｌｄ光検出
器（８）の出力信号から傷の判定、傷面積の計測、およ
び被検査体の良否の判定等の信号処理を行う信号処理装
置である。

以上の装置にお−て被検査体（４）上をレーザ光（２）
が走査されてｂる場合には反射光（６）は受光されるが
、被検査体（４）の外側を走査されて込る場合には反射
光（６）は受光されなくなる。第２図に被検査体からの
反射光信号の例を示す。第２図検査体（４１の表面が正
常な場合には第２図に）のような信号が得られる。−１
被検査体（４）の表面に傷のある場合には（ハ）のよう
な信号が得られるので傷の存在が検出されるこｌになる
。−１被検査体（４）の端部に傷が存在すると（ロ）の
ような信号が得られることになる。被検査体（４）の寸
法が明らかな場合Ｋ１１−１事前に長さ情報を入力して
おき。

計測された長さと比較することによル長さ方向の傷を知
ることができるが、被検査体（４１の寸法が不明ある帆
は寸法精度が悪−場合には被検査体（４１の長さを検査
毎に計測する必要がある。従来は検査開始後の数回の走
査により得られた反射信号の時間幅を計測して物体の長
さを決定していた。しかし、従来の方法では第２図←）
に示したように被検査体（４１の端部に傷がある場合。

長さ計測をその傷のある部分で行うと、長さを短く計測
してしまい傷があっても良品の判定を下すとｂう欠点が
あった。

この発明は各走査毎に正常な反射光レベルが得らｈる部
分の長さをクロックパルスのｉｓ＊ｉｉ（以後１正常面
パルスカウント１と呼ぶ）として計測・記憶し、全周の
検査終了後、正常面パルスカウントの度数分布よシその
分散σを求め。

：：１１ とのσ−値よシ被検査体の傷面積を算出し良否判定を行
なうことによシ、上記長さ計測における欠点を克服し、
傷検査をよシ正確に行なえる表面検査装置を提供するも
のである。

第３図はこの発明の一実施例を示す信号処理装置の構成
図、第４図ＦｉＳＳ図に示したものの主要信号を示す脂
である。

第３図および第４図においてＯＯは反射信号中）が正常
値である場合に正常面判定信号（Ｃ）を発生する正常面
判定回路（例えばウインドコンノくレータ）である。ａ
υは正常面判定信号（Ｃ）と走門信号と同期した検査域
信号（ｄ）とクロックパルス（ｅ）から１走査毎の正常
部分の長さに和尚する正常面パルス（０を発生させるた
めのＡＮＤゲート、ａ３は正常面パルス（ｆ）を１走査
毎に計数し、１走査毎の正常面計数値Ｑ）と１走査分の
計数終了信号（１１）を出力する計数装置、（Ｌｌは計
数装置０の計数開始、終了等の計数装置制御信号（１）
を発生し。

正常面計数値（ロ））を全周検査分記憶し、記憶した正
常面計数値←）を用いて被検査体の長さ、正常面面積、
傷面積、および良否の判定等の検査を行い検査結果（ｊ
）を出力する記憶・演算装置である。

次に１円柱体の側面を検査する場合を例にとり、傷面積
の演算方法について述べる。第５図に正常面パルスカウ
ント数Ｎ１の度数分布の棒グラフの一例を示す。第５図
において横軸は正常面パルスカラン）　（Ｎ）　、縦軸
はその度数（ｎ）を表わす。またｒはＮの平均値、σは
分散を示す。

正常面カウント数Ｎ１の度数分布の分散は傷面積に強い
相関をもって偽る。即ち、傷面積の小さい被検査体はそ
の分散は小さく、傷、面積の大きな物は分散も大きくな
る。

傷面積（８）と分散（σ）の間に経験的に次の関係があ
る。

Ｓ＝ム、ａ ここでム、αは被検査体の性質、光学系等で決まる定数
である。

このように、正常面カウント数の度数分布の分布ｔ−測
測定ることによって傷面積の大きさを測定することがで
きる。この方法によれば１寸法の不揃すな被検物或込は
端部欠けの多い被検膏体の傷面積を正確に測定すること
ができる。

以上述べたようにこの発８ＡＫよれば、被検査体の寸法
ｆｌｌ＆の影響を受けずに正確に傷の面積を測定できる
。

なお、上記説明は被検査体からの反射光を用する場合に
つｂて述べたが、透過光を用いる場合についても同様の
取扱すが可能である。また被検査体として円柱形のもの
を例にあげたが。

長さく幅）が一定の平板（矩形）状のものにりい１も可
能なことは込うまでもな−。

【図面の簡単な説明】

第１囚は円柱形被検査体の表面検査装置を示す構成図、
第２図は従来の被検査体の傷と反射光信号例を示す図、
第３図はこの発明の一実施例を示す信号処理装置の構成
図、第４図はこの発明による信号処理装置の主要信号例
を示す図。 第５図は各スキャン毎に得られる正常面パルスカウント
数の度数分布の棒グラフの一例を示す図である。 図中（１）はレーザ装ａ１．（２１はレーザ光、…）け
振動鏡、（４１ｔ；ｉ円柱形波検査体、　　（５ａ）　
、　　（５ｂ）　／ｄ回転ローラ、（６１は反射光、（
７１は集光レンズ、（８１ｉｊ光検出器、（９）は信号
処理装置、　ＯＱは正常面判定回路、Ｑ１１ｔｊＡＮＤ
ゲート、　ｔ１２は計数１７Ｉｅ置、Ｑ３ｉ記憶演算装
置である。 なお、崗中同−ある込は相当部分には同一符号を付しで
ある。 代理人　葛　野　信　− １１４１１ 時間 １１５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被検査体表面にレーザ光を照射する手段と。 上記レーザ光を上記被検査体表面上の所定の方向に走査
   するための走査手段と、上記被検査体からの反射光ある
   込は透過光を検出する光検出手段と、上記レーザ光の走
   査ごとに得られる上記光検出手段の出力信号から上記被
   検査体の傷のない部分の長さに相当する信号を記憶する
   記憶手段と、この記憶手段の出力を用いて上記傷のなり
   部分の長さの分布状態よシ上記被検査体の良否を判定す
   る演算手段を備えた欠陥検査装０