JPS596384B2 - 表面検査装置 - Google Patents
表面検査装置Info
- Publication number
- JPS596384B2 JPS596384B2 JP768178A JP768178A JPS596384B2 JP S596384 B2 JPS596384 B2 JP S596384B2 JP 768178 A JP768178 A JP 768178A JP 768178 A JP768178 A JP 768178A JP S596384 B2 JPS596384 B2 JP S596384B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scanning
- mirror
- light beam
- surface inspection
- beams
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/89—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
- G01N21/8901—Optical details; Scanning details
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- 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)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は紙、鉄板等の帯状物体の表面に生じた傷等の欠
陥を光学的に検出する装置に関し、特に光走査密度を高
めることにより光照射領域を広くする装置に関する。
陥を光学的に検出する装置に関し、特に光走査密度を高
めることにより光照射領域を広くする装置に関する。
帯状の移動物体等の走行試料の表面の欠陥を検出する手
段として、例えばスポット状の光を試料表面に走査し欠
陥部における反射光の乱れを検出する光学的飛点法と呼
ばれる検査手段がある。
段として、例えばスポット状の光を試料表面に走査し欠
陥部における反射光の乱れを検出する光学的飛点法と呼
ばれる検査手段がある。
今第１図に示すように上方に走行する試料に対して光を
左右に走査した場合、試料１０上の光の走査線の軌跡は
折線２０’で示すようなものとなり、第１図に示すよう
にそのジグザグ状の走査線の軌跡２０’の間には光に照
射されない領域、すなわち不感帯３０′、３０’、・・
・が生ずる。このような不感帯を狭くして精度の高い検
査を行うために、一つの手段として従来から多面鏡を高
速で回転させたり、電磁振動鏡を振動させるなどの方法
で走査を高速にすることが行われていた。
左右に走査した場合、試料１０上の光の走査線の軌跡は
折線２０’で示すようなものとなり、第１図に示すよう
にそのジグザグ状の走査線の軌跡２０’の間には光に照
射されない領域、すなわち不感帯３０′、３０’、・・
・が生ずる。このような不感帯を狭くして精度の高い検
査を行うために、一つの手段として従来から多面鏡を高
速で回転させたり、電磁振動鏡を振動させるなどの方法
で走査を高速にすることが行われていた。
鏡の回転数もしくは振動数を上げると光走査の高速化が
図られるのであるが、例えば製紙工場での紙のような高
速で移動する試料に対しては十分な密度の走査線を得る
ことができず、したがつて不感帯を狭めることは困難で
あつた。更に別の手段として、試料の走行方向に沿つて
複数、例えば２台、の検査機を設置し、第１の検査系で
見落した欠陥を次の第２の検査系で検出するように構成
した検査装置も考えられている。しかしながら、この装
置においては第１の検査系で生じた不感帯に第２の検査
系での走査線が当たるように各検査系を配置しなければ
ならない。そのためには両検査系の走査鏡を同一の特性
で回転もしくは振動させること、第１と第２の検査系の
設置間隔を厳密に調整すること、及び試料の走行速度を
一定に保つことが必要となる。これらの条件を満たすこ
とは実際上著しく困難であつた。このように、従来の検
査装置の構成では走行試料上の不感帯を上分に狭くする
ことができなかつた。
図られるのであるが、例えば製紙工場での紙のような高
速で移動する試料に対しては十分な密度の走査線を得る
ことができず、したがつて不感帯を狭めることは困難で
あつた。更に別の手段として、試料の走行方向に沿つて
複数、例えば２台、の検査機を設置し、第１の検査系で
見落した欠陥を次の第２の検査系で検出するように構成
した検査装置も考えられている。しかしながら、この装
置においては第１の検査系で生じた不感帯に第２の検査
系での走査線が当たるように各検査系を配置しなければ
ならない。そのためには両検査系の走査鏡を同一の特性
で回転もしくは振動させること、第１と第２の検査系の
設置間隔を厳密に調整すること、及び試料の走行速度を
一定に保つことが必要となる。これらの条件を満たすこ
とは実際上著しく困難であつた。このように、従来の検
査装置の構成では走行試料上の不感帯を上分に狭くする
ことができなかつた。
本発明は、１本の走査光線を複数本に分割し分割後の各
走査光線を走行試料上の同一の軌跡上に走査させること
により高速の複数本の走査光線を得、その結果不感帯領
域を著しく狭くすることのできる表面検査装置を提供す
ることを目的としている。
走査光線を走行試料上の同一の軌跡上に走査させること
により高速の複数本の走査光線を得、その結果不感帯領
域を著しく狭くすることのできる表面検査装置を提供す
ることを目的としている。
以下に図に示す実施例にもとづいて本発明を説明する。
第２図は本発明の検査装置の光学系の１実施例を示す。
光学系は走行試料１Ａ及び１Ｂの近傍に配置されている
。その光学系は、レンズ４とこれの前方に配置された走
査鏡２及びその後方に配置された全反射鏡５と半透明鏡
６とを備えている。光源７からの光ビームを受ける走査
鏡２はレンズ４、例えば凸レンズ、の前方の光軸上、好
ましくは焦点に配置されている。この走査鏡２はレンズ
４の光軸に垂直な軸のまわりに振動する。レンズ４の後
方の所定位置にはレンズ４を通過した、走査鏡２からの
走査光ビーム２０〜２３の例えば半分の光ビーム２０〜
２１を反射させるための全反射鏡５が走査光ビーム２０
〜２１に対して所定の角度、例えば４５度、をなすよう
配置されている。また、上記走査光ビーム２０〜２３の
うちの残り半分すなわち走査光ビーム２２〜２３をさえ
ぎる位置で且つこの光ビーム２２〜２３に対して例えば
４５度をなす位置に半透明鏡６が配置されている。この
半透明鏡６の光の透過率と反射率との比は例えば０５：
０，５に選択されている。上記走査鏡２によつて走査さ
れた光ビームはレンズ４により平行移動する走査光ビー
ム２０〜２３と，なり、レンズ４の後方において図示の
走査光ビーム２０と２３との間を２０→２１→２２→２
３→２２→２１→２０の順に往復移動する。
。その光学系は、レンズ４とこれの前方に配置された走
査鏡２及びその後方に配置された全反射鏡５と半透明鏡
６とを備えている。光源７からの光ビームを受ける走査
鏡２はレンズ４、例えば凸レンズ、の前方の光軸上、好
ましくは焦点に配置されている。この走査鏡２はレンズ
４の光軸に垂直な軸のまわりに振動する。レンズ４の後
方の所定位置にはレンズ４を通過した、走査鏡２からの
走査光ビーム２０〜２３の例えば半分の光ビーム２０〜
２１を反射させるための全反射鏡５が走査光ビーム２０
〜２１に対して所定の角度、例えば４５度、をなすよう
配置されている。また、上記走査光ビーム２０〜２３の
うちの残り半分すなわち走査光ビーム２２〜２３をさえ
ぎる位置で且つこの光ビーム２２〜２３に対して例えば
４５度をなす位置に半透明鏡６が配置されている。この
半透明鏡６の光の透過率と反射率との比は例えば０５：
０，５に選択されている。上記走査鏡２によつて走査さ
れた光ビームはレンズ４により平行移動する走査光ビー
ム２０〜２３と，なり、レンズ４の後方において図示の
走査光ビーム２０と２３との間を２０→２１→２２→２
３→２２→２１→２０の順に往復移動する。
レンズ４の走査光ビーム２０は全反射鏡５により反射さ
れ半透明鏡６に入射する。この入射光の光量のうち半透
明鏡６により反射された所定光量、例えば半分、がこの
半透明鏡６により反射され走行試料１Ａ上の端部近傍の
１点３０に走査点を生ずる。走査鏡２の振動に応じて走
査光ビーム２０は２１へと平行移動し、その走査点が上
記走査ビーム２０と同じような光路を経て走行試料１Ａ
上の他方側の端部近傍の１点３１に生ずる。走査光ビー
ム２０が２１まで移動する間に走行試料１Ａ上には上記
点３０と３１とを結ぶ線上に第１の走査線２ａが１本形
成される。さらに、走査光ビーム２１が平行移動しレン
ズ４の中央を越えて走査光ビーム２２となつた時にはこ
の走査光ビーム２２は半透明鏡６に入射する。
れ半透明鏡６に入射する。この入射光の光量のうち半透
明鏡６により反射された所定光量、例えば半分、がこの
半透明鏡６により反射され走行試料１Ａ上の端部近傍の
１点３０に走査点を生ずる。走査鏡２の振動に応じて走
査光ビーム２０は２１へと平行移動し、その走査点が上
記走査ビーム２０と同じような光路を経て走行試料１Ａ
上の他方側の端部近傍の１点３１に生ずる。走査光ビー
ム２０が２１まで移動する間に走行試料１Ａ上には上記
点３０と３１とを結ぶ線上に第１の走査線２ａが１本形
成される。さらに、走査光ビーム２１が平行移動しレン
ズ４の中央を越えて走査光ビーム２２となつた時にはこ
の走査光ビーム２２は半透明鏡６に入射する。
この入射光の光量のうち半透明鏡６の透過率に応じた所
定光量、例えば半分、がこの半透明鏡６を透過し走行試
料１Ａ上の点３０近傍に達する。同様に走査光ビーム２
２が更に平行移動し走査光ビーム２３となつた時、その
光量の半分が半透明鏡６を透過し照射位置の点３１近傍
に到る。走査光ビーム２２が２３まで移動する間に走行
試料１Ａ上には上記点３０と点３１とを結ぶ線に実質的
に重なるように第２の走査線２ｂが１本形成される。こ
の第２の走査線２ｂは上記第１の走査線２ａの形成位置
に近接して形成され実質的には第１の走査線２ａの軌跡
に重なる。このように、上記構成の光学系によれば、走
査鏡２に入る光を１回走査すると照射位置には２本の走
査線２ａ，２ｂを得ることができる。
定光量、例えば半分、がこの半透明鏡６を透過し走行試
料１Ａ上の点３０近傍に達する。同様に走査光ビーム２
２が更に平行移動し走査光ビーム２３となつた時、その
光量の半分が半透明鏡６を透過し照射位置の点３１近傍
に到る。走査光ビーム２２が２３まで移動する間に走行
試料１Ａ上には上記点３０と点３１とを結ぶ線に実質的
に重なるように第２の走査線２ｂが１本形成される。こ
の第２の走査線２ｂは上記第１の走査線２ａの形成位置
に近接して形成され実質的には第１の走査線２ａの軌跡
に重なる。このように、上記構成の光学系によれば、走
査鏡２に入る光を１回走査すると照射位置には２本の走
査線２ａ，２ｂを得ることができる。
したがつて被験試料を走行させると第３図に示すように
、走行試料１Ａ上に形成される走査線２ａ，２ｂの軌跡
２′Ａ，２′ｂの総数が増えてその間隔が狭くなるため
それだけ不感帯が減少することになる。また、振動鏡に
より１回の光線の走査が行われる間に、被験試料上では
２本の走査光線が生じるため、走査速度は１本の走査光
線の場合に比較して２倍の早さになる。さらに、この光
学系においては、単一の振動鏡２の振動にもとづく走査
光線が複麩本に分割されるため振動鏡２の速度変動、走
査光線の走査速度、時間的なスポツトの移動特性、更に
はその特性のばらつき、変動等までも実質的に等しいも
のとなり、したがつて、２本の走査光線の走査問隔や走
査位置は常に正確に所定の関係に維持され得、それ故、
被験試料上の２本の走査線は重なることがなく、不感帯
を常に狭く維持することができる。このような効果は、
複数の走査鏡を用いて複数の走査光線を得る構成の従来
の検査装置によつては達成され得るものではない。なお
、上記光学系によつて得られる走査線２ａ，２ｂの軌跡
は第３図に示すように通常の走査線の軌跡に比べ形成位
置が若干変則的ではあるが、走査線本来の目的からみる
と実用上は何ら問題にはならないＯまた、上記構成の光
学系においては、上記レンズ４を通過し全反射鏡５で反
射され半透明鏡６に入射しこれを透過した光ビームによ
り第３の走査線２ａａが第２の走査試料１Ｂの両端部近
傍の点４０と４１とを結ぶ線上に形成される。
、走行試料１Ａ上に形成される走査線２ａ，２ｂの軌跡
２′Ａ，２′ｂの総数が増えてその間隔が狭くなるため
それだけ不感帯が減少することになる。また、振動鏡に
より１回の光線の走査が行われる間に、被験試料上では
２本の走査光線が生じるため、走査速度は１本の走査光
線の場合に比較して２倍の早さになる。さらに、この光
学系においては、単一の振動鏡２の振動にもとづく走査
光線が複麩本に分割されるため振動鏡２の速度変動、走
査光線の走査速度、時間的なスポツトの移動特性、更に
はその特性のばらつき、変動等までも実質的に等しいも
のとなり、したがつて、２本の走査光線の走査問隔や走
査位置は常に正確に所定の関係に維持され得、それ故、
被験試料上の２本の走査線は重なることがなく、不感帯
を常に狭く維持することができる。このような効果は、
複数の走査鏡を用いて複数の走査光線を得る構成の従来
の検査装置によつては達成され得るものではない。なお
、上記光学系によつて得られる走査線２ａ，２ｂの軌跡
は第３図に示すように通常の走査線の軌跡に比べ形成位
置が若干変則的ではあるが、走査線本来の目的からみる
と実用上は何ら問題にはならないＯまた、上記構成の光
学系においては、上記レンズ４を通過し全反射鏡５で反
射され半透明鏡６に入射しこれを透過した光ビームによ
り第３の走査線２ａａが第２の走査試料１Ｂの両端部近
傍の点４０と４１とを結ぶ線上に形成される。
また、レンズ４から半透明鏡６へ直接入射しこれにより
反射した光ビームにより第４の走査線２ｂｂが第２の走
行試料１Ｂの両端部近傍の点４０と４１とを結ぶ線上に
実質的に重なつて形成される。これら第３及び第４の走
査線２ａａ及び２ｂｂはそれぞれレンズ４を通過した走
査光線２０から２１及び２２から２３に至る光に起因し
て形醇される。このように、上記構成によれば１本の走
査鏡２から出た１本の走査光から特性の揃つた複数本の
走査線を２組形成することが可能となる。したがつて、
本発明の装置によれば１本の走査鏡で２種の走査試料を
同時に検査できる。しかも走査速度が早いため走査線密
度が高くなり、検査が著しく正確になる。さらに、これ
ら２組の走査線を、更に別のレンズ、全反射鏡、半透明
鏡、プリズム等の光学部品の組合せを利用して連結する
ことにより、検査領域を拡大することができる。なお、
上記実施例では１本の走査光線を２本に分割することに
より１回の光走査により２回の光点走査をさせる場合に
ついて述べたが、必要に応じて例えば反射鏡５と半透明
鏡６との組合せからなる光路分割手段を多段に設ける等
の手段により１回の走査によつて３回またはそれ以上の
光点走査を生じさせることができる。
反射した光ビームにより第４の走査線２ｂｂが第２の走
行試料１Ｂの両端部近傍の点４０と４１とを結ぶ線上に
実質的に重なつて形成される。これら第３及び第４の走
査線２ａａ及び２ｂｂはそれぞれレンズ４を通過した走
査光線２０から２１及び２２から２３に至る光に起因し
て形醇される。このように、上記構成によれば１本の走
査鏡２から出た１本の走査光から特性の揃つた複数本の
走査線を２組形成することが可能となる。したがつて、
本発明の装置によれば１本の走査鏡で２種の走査試料を
同時に検査できる。しかも走査速度が早いため走査線密
度が高くなり、検査が著しく正確になる。さらに、これ
ら２組の走査線を、更に別のレンズ、全反射鏡、半透明
鏡、プリズム等の光学部品の組合せを利用して連結する
ことにより、検査領域を拡大することができる。なお、
上記実施例では１本の走査光線を２本に分割することに
より１回の光走査により２回の光点走査をさせる場合に
ついて述べたが、必要に応じて例えば反射鏡５と半透明
鏡６との組合せからなる光路分割手段を多段に設ける等
の手段により１回の走査によつて３回またはそれ以上の
光点走査を生じさせることができる。
上記実施例において使用した平行移動走査光ビームの他
に、常に所定の点を通りつつ方向を扇形領域の半径方向
に変化する走査光ビームを利用することもできる。
に、常に所定の点を通りつつ方向を扇形領域の半径方向
に変化する走査光ビームを利用することもできる。
この場合にも反射鏡ど半透明鏡の相互の角度を調整すれ
ば上記の効果と同様の効果が得られる。上述のように、
本発明においては、１本の走査光線を走査方向に複数本
に分割し、次いでこれら複数本の走査光線を走行試料上
の１本の走査線の軌跡上に重ね合せることにより高速の
走査光線を形成し、走行試料上にできる走査線の密度を
高くすることができる。
ば上記の効果と同様の効果が得られる。上述のように、
本発明においては、１本の走査光線を走査方向に複数本
に分割し、次いでこれら複数本の走査光線を走行試料上
の１本の走査線の軌跡上に重ね合せることにより高速の
走査光線を形成し、走行試料上にできる走査線の密度を
高くすることができる。
その結果、不感帯を減少させることができる。さらに、
本発明の装置によれば、上記高速の走査光線を複数本生
じさせることができるので、検査系をそれに対応させて
複数レーン設けることができる等、実用土大きな利点が
ある。
本発明の装置によれば、上記高速の走査光線を複数本生
じさせることができるので、検査系をそれに対応させて
複数レーン設けることができる等、実用土大きな利点が
ある。
第１図は従来の光走査における走査線と不感帯との関係
を示す説明図、第２図は本発明の表面検査装置の光学系
の要部の１実施例を示す説明図、第３図は上記第２図の
光学系により得られた走査線の軌跡を示す説明図である
。 図において、１Ａ，１Ｂ，１０は走行試料、２は走査鏡
、４はレンズ、５は全反射鏡、６は半透明鏡、２０，２
１，２２，２３は走査光ビーム、２ａ，２ｂ，２ａａ，
２ｂｂは走査線を示す。
を示す説明図、第２図は本発明の表面検査装置の光学系
の要部の１実施例を示す説明図、第３図は上記第２図の
光学系により得られた走査線の軌跡を示す説明図である
。 図において、１Ａ，１Ｂ，１０は走行試料、２は走査鏡
、４はレンズ、５は全反射鏡、６は半透明鏡、２０，２
１，２２，２３は走査光ビーム、２ａ，２ｂ，２ａａ，
２ｂｂは走査線を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 走行する試料に対し走査光線を用いて試料表面の欠
陥を検査する装置において、上記走査光線を複数本の走
査光線に分割し且つ分割された各走査光線を上記走行試
料の位置する静止面上で同一の軌跡上に走査させる光学
的手段を具備することを特徴とする表面検査装置。 ２ 前記光学的手段により前記複数本の走査光線を少く
とも２組生じることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の表面検査装置。 ３ 前記少くとも２組の複数本走査光線を少くとも２組
の検査装置にそれぞれ使用したことを特徴とする特許請
求の範囲第２項記載の表面検査装置。 ４ 前記少くとも２組の複数本走査光線を走査方向に連
結し走査幅を拡大したことを特徴とする特許請求の範囲
第２項記載の表面検査装置。 ５ 前記走査光線が平行光ビームで形成されたことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の表面検査装置。 ６ 前記走査光線が常に所定の点を通りつつ方向を変化
する走査光ビームにより形成されたことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の表面検査装置。 ７ 前記光学的手段がレンズ、全反射鏡及び半透明鏡の
組合せにより構成されたことを特徴とする特許請求の範
囲第１項もしくは第２項記載の表面検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP768178A JPS596384B2 (ja) | 1978-01-25 | 1978-01-25 | 表面検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP768178A JPS596384B2 (ja) | 1978-01-25 | 1978-01-25 | 表面検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54100790A JPS54100790A (en) | 1979-08-08 |
| JPS596384B2 true JPS596384B2 (ja) | 1984-02-10 |
Family
ID=11672525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP768178A Expired JPS596384B2 (ja) | 1978-01-25 | 1978-01-25 | 表面検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS596384B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62114587U (ja) * | 1986-01-09 | 1987-07-21 |
-
1978
- 1978-01-25 JP JP768178A patent/JPS596384B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62114587U (ja) * | 1986-01-09 | 1987-07-21 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54100790A (en) | 1979-08-08 |
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