JPS59119246A - 被検査物照明装置 - Google Patents

被検査物照明装置

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JPS59119246A
JPS59119246A JP23444682A JP23444682A JPS59119246A JP S59119246 A JPS59119246 A JP S59119246A JP 23444682 A JP23444682 A JP 23444682A JP 23444682 A JP23444682 A JP 23444682A JP S59119246 A JPS59119246 A JP S59119246A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
optical fiber
inspected
diffuser plate
fiber body
Prior art date
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Pending
Application number
JP23444682A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshinori Inoue
敏範 井上
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Publication of JPS59119246A publication Critical patent/JPS59119246A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8806Specially adapted optical and illumination features

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

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】 〔技術分野〕 この発明は被検査物照明装置に関するものである。
〔背景技術〕
従来より、被検査物表面の欠陥等を光を用いて検査する
場合、均一拡散照明や正反射照明が必要となる。ところ
が、これら均一拡散照明や正反射照明を同一装置で行な
おうとすると、均一拡散照明装置と正反射照明装置が同
居することとなり、お互いの光源が障害となって理想的
な照明が得られないという問題を有していた。
〔発明の目的〕
この発明の目的は、一台の装置で均一拡散照明と正反射
照明を行なえる被検査物照明装置を提供することである
〔発明の開示〕
Flの発明の被検査物照明装置は、一部に光取出穴をも
つ透過光拡散板で被検査物を取囲み、多数本のファイバ
を入射端側で束ねる表ともに投射端側で分離した第1の
光フアイバ体の各投射端を、投射方向を拡散板へ向けた
状態で拡散板の外方にほぼ均等に分布配置し、第2の光
フアイバ体を拡散板の外方に位置させて、その投射端を
、投射光が拡散板の一部を透過し被検査物表面で正反射
して光取出穴へ向かう位置に配置し、光源からの光を第
1および第2の光フアイバ体の各入射端のいずれかへ選
択的に切換入射するように構成したものである。このよ
うに構成することにより、光源の光を、第1の光フアイ
バ体へ入射することにより均一拡散照明を行なえ、逆に
、第2の光フアイバ体へ入射することにより正反射照明
を行なえる。
縞2の発明の被検査物照明装置は、一部に光取出穴をも
つ透過光拡散板で被検査物を取囲み、複数の透光部材を
拡散板の外面を取囲むように配列し、第1の光フアイバ
体を透光部材の外方に配置して、その投射端をいずれか
の透光部材の外面に対向させ、隣り合う透光部材間に透
過反射制御部材をそれぞれ介伎して、棺lの光フアイバ
体からの投射光の一部を隣りの透光部材へ透過する七と
もに他部を拡散板側へ反射させ、かつ、それら各透過反
射制御部材の反射能を、反射光量が拡散板全体でほぼ均
一となるように設定し、第2の光フアイバ体を透光部材
の外方に位置させて、その投射端を、投射光が拡散、板
の一部を透過し被検査物表面で正反射して光取出穴へ向
かう位置に配置し、光源からの光を第1および第2の光
フアイバ体の各入射端のいずれかへ選択的に切換入射す
るように構成したものである。このように構成すること
により、光源の光を、第1の光フアイバ体へ入射するこ
とにより均一拡散照明を行なえ、逆に、第2の光フアイ
バ体へ入射することにより正反射照明を行なえる。
第1の発明の一実施例を第1図および第2図を用いて説
明する。すなわち、この被検査物照明装置は、第1図に
示すように1被検査物1を取囲むように、その上方に半
球面状で半透明乳白色のアクリル板2を配置する。この
アクリル板2の中央には、受光用として円形の穴2aを
開ける。このアクリル板2の外側には、透明の半球面状
のアクリル板3(アクリル板2に比べて半径がL2だけ
大きい)をアクリル板2と同心状に配置し、同じように
中央は受光用として穴3aを開ける。これら両アクリル
板2.3の中央穴2g 、3aには筒体4を貫装して、
その筒内を光取出穴5とする。
光源は、一台のランプ6と振動ミラー7で構成し、ラン
プ6から照射された光をイ辰動ミラー7により2方向へ
選択的に切換え可能とする。
光フアイバ体8は、多数本(n本)のファイバを入射端
8I111111で束ねるとともに投射端8b側で分離
して構成し、入射端8rLを振動ミラー7の近傍に配f
iffiするとともK、各投射端8bを、投射方向を被
検査物1へ向けた状態で透明アクリル板3全体に均一に
分布するように配列する。この場合、透明アクリル板3
はファイバ差込用としてn個の穴を設けており、これら
の穴に各ファイバ8の投・射端8bを差込み固定する。
他方の光フアイバ体9は、その入射端9aを振動ミラー
7の近傍に配置し、投射端9bを、透明アクリル板3の
外方で、かつ投射光1oが両アクリル板2.3の一部を
透過し被検査物1表面で正反射して光取付穴5へ向かう
位置に配置する。この場合、投射端9bと半透明アクリ
ル板2との距離はL工とする、 この装置の動作をつぎに説明する。
(1)振動ミラー7を第2図(a)のミラー角変タイム
チャートに示すように振動させて、ランプ6からの光を
一部の角度でスキャンさせると、光は両光ファイバ体8
.9の入射端ga 、9gへ時分割して入射され、光フ
アイバ体9の投射端9bからは第2図(b)に示す光出
力が得られるとともに、他の光ファイバ体80投射端8
bからは第2図(C)に示す光出力が得られる。
(2)光フアイバ体9がオンで点灯のときは、光フアイ
バ体9からの光出力は透明アクリル板3を通して乳白色
のアクリル板2に照明される。
(3)光フアイバ体9からの光出力の広がりを一部、と
すると、L□離れた位置にある乳白色のアクリル板の表
面には、半径r1−Lltanθ1 の大きさをもった
スポットになる。
(4)半径rよの大きさをもったスポット光は、乳白色
アクリル板2を透過することによって内部で拡散され、
アクリル板2から出た光は全方位の拡散光となる。
(5)被検査物1に照明された光のうち、受光素子11
(光取出穴5の上方に位置)に対して正反射の位置にあ
る光の成分のみが、光取出穴5を通って受光素子11に
入射される。すなわち、半径r工のスポット光からの平
行光成分のみが被検査物1により正反射されて受光素子
11に入る。こうして、被検査物10表面の凹凸が顕著
にわかる。
(6)つぎに、他の光フアイバ体8が点灯のときは、各
投射端8bからの光出力がL2の距離で乳白色アクリル
板2に照明され、投射端8bからの光の広がりを−02
とすると、半径r2−L2taI+02の大きさのスポ
ット光がn個だけできる。
(7)n個分だけ全方向に拡散した光は乳白色アクリル
板2でさらに均一に拡散されて被検査物1に照明される
。このように、光が全方向に均一に拡散されて被検査物
1に照明されるため、被検査物1の表面に凹凸があって
もその影響を受けない。
したがって、この光を利用して、被検査物1表面の凹凸
をキャンセルさせる検査を行なえる。
このように構成したため、光フアイバ体9からの光で正
反射光照明を行なえ、また、他の光フアイバ体8からの
光で均一拡散照明を行なえて、一台の装置で均一拡散照
明と正反射照明が可能となる。
第2の発明の一実施例を第3図ないし第8図を用いて説
明する。第3図はこの実施例の要部斜視図を示し、第4
図はその平面図を示す。すなわち、この被検査物照明装
置は、角筒状の半透明アクリル板12の外周全域に、第
5図に示す透明ガラス板13を複数個配列固定する。こ
の透明ガラス板13は、水平断面ひし形の柱状体で、そ
の上面の頂角α(第4図)が45度である。14 、1
4’は光フアイバ体で、投光端を鉛直線上に配列してお
り、それらの投光端を相対向するガラス板13の外面に
それぞれ対面させている。
隣接するガラス板13.13の対向側面間には、第6図
に示すビームスプリッタ15または第7図に示すビーム
スプリッタ16を介装する。すなわち、光フアイバ体1
4の光が最初に反射する45度の角度になった面には、
第6図のビームスプリッタ15を第4図に示すように配
設する。このビームスプリッタ15は、透明フィルム1
5a上に全反射層15bを市松状にコーティングしたも
ので、全反射層15bで光の50%を反射し、全反射層
15bのない透明フィルム15a部分で光の50%を透
過する。他の隣接するガラス板13.13の対向側面間
には、第7図に示すビームスプリッタ16を第4図に示
すように配設する。このビームスプリッタ16は、第7
.8図に示すように、透明フィルム1614上に全反射
層16bを格子状にコーティングしたもので、透過と反
射の比率は、コーテイング面とコーティングしていない
面積との比率により決定される。
ガラス板13の外面には、光ビーム体14からの光の終
点側に全反射ミラー17を貼着するとともに、他部に半
透明アクリル板18を貼着する。
そして、このアクリル板18の外方に、他の光ファイバ
19の投射端199を、その投射光が両アクリル飯18
.12の一部を透過し被検青物20表面で反射して角筒
状アクリル板12上方のテレビカメラ受光面へ向かう位
置に配置する。これら両光ファイバ体14.19の入射
端へ光を照射する光源については、上記第1の発明の実
線例と同様とする。
この装置の動作をつぎに説明する。
(1)一方の光フアイバ体14 、14’に光源からの
光を入射して、その入射光をライン状でガラス板13へ
投射する。
(2) この光21を、第4図に示すように、ビームス
プリッタ15で直角方向に均等に2分する。
(3)他のビームスプリッタ16では、その全反射層1
6bで光の一部をアクリル版12側へ反射し、他部を透
明フィルム1614部分で隣りのガラス板13に透過さ
せる。
(4)  複数のガラス板13を反射、透過した光は、
終端にある全反射ミラー17で第4図に示すアクリル板
12の方向に反射される。なお、各ビームスプリッタ1
6の全反射層16bのコーティング面積は、ビームスプ
リッタ16および全反射ミラー17での反射光の光量が
それぞれ等しくなるように予め設定しておく。
(5)アクリル板12に投射された各党は、アクリル板
12を透過してそれぞれ均一に拡散され、この拡散光で
被検査物20を均一拡散照明できる。
(6)一方、他方の光フアイバ体19に光が入射された
ときは、投射端19gからの投射光22が、第4図破線
で示すようにアクリル板18.ガラス板13.アクリル
板12を透過して被検査物20に投射され、被検査物2
0表面での正反射光が、角筒状アクリル板12の上面開
口(光取出穴)を通ってテレビカメラに入射される。こ
うして、光フアイバ体19と2枚のアクリル板18.1
2によって、一点方向からの均一な正反射照明を行なえ
る。
このように構成したため、光フアイバ体14゜14′か
らの光で均一拡散照明を行なえ、また、他の光フ、イバ
体19からの光で正反射照明を行なえて、一台の装置で
均一拡散照明と正反射照明が可能と々る。
〔発明の効果〕
この発明の被検査物照明装置によれば・一台の装置で均
一拡散照明と正反射照明を行なえるという効果が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は第1の発明の一実施例の断面図、第2図(a)
は振動ミラーのミラー角度タイムチャート、第2図ft
)) 、 (e)は各光フアイバ体の光出力タイムチャ
ート、第3図は編2の発明の一実施例の要部斜視図、第
4図はその平面図、第5図はガラス板の斜視図、第6図
および第7図はビームスプリッタの説明図、第8図は第
7図の要部拡大正面図である。 1.20・・・被検査物、2,12・・・アクリル板(
透過光拡散板)、5・・・光取出穴、6・・・ランプ、
8゜9.14.14’、19・・・光フアイバ体、13
・・・ガラス板、15.16・・・ビームスプリッタf
jT1市・−1 第1図 第3図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)被検査物を取囲むように配置されて一部に被検査
    物表面での反射光を取出す取出穴をもつ透過光拡散板と
    、多数本のファイバを入射端側で束ねるとともに投射端
    側で分離して分離した各投射端を投射方向を拡散板へ向
    けた状態で拡散板の外方にほぼ均等に分布配設した第1
    の光フアイバ体と、前記拡散板の外方に配置され投射光
    が前記拡散板の一部を透過し被検査物表面で正反射して
    前記取出穴へ向かう位置に投射端を配置した第2の光フ
    アイバ体と、光を前記第1および第2の光フアイバ体の
    入射端のいずれかへ選択的に切換照射する光源とを備え
    た被検査物照明装置。
  2. (2)被検査物を取囲むように配置されて一部に被検査
    物表面での反射光を取出す取出穴をもつ透過光拡散板と
    、この拡散板の外面を取囲むように配列した複数の透光
    部材と、この透光部材の外方に配置されていずれかの透
    光部材の外周面に投射端を対向配置したMlの光フアイ
    バ体と、前記隣り合う透光部材間にそれぞれ介装して前
    記第1の光フアイバ体からの投射光の一部を隣りの透光
    部材へ透過するとともに他部を前記拡散板側へ反射して
    その反射光量が拡散板全体でほぼ均一となるようにそれ
    ぞれの反射能を設定した透過反射制御部材と、前記透光
    部材の外方に配置されて投射光が前記拡散板の一部を透
    過し被検査物表面で正反射して前記取出穴へ向かう位置
    に投射端を配置した第2の光フアイバ体と、光を前記第
    1および第2の光フアイバ体の入射端のいずれかへ選択
    的に切換照射する光源とを備えた被検査物照明装置。
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