JPS6089735A - 平坦な物品の欠陥検出装置 - Google Patents

平坦な物品の欠陥検出装置

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JPS6089735A
JPS6089735A JP59076406A JP7640684A JPS6089735A JP S6089735 A JPS6089735 A JP S6089735A JP 59076406 A JP59076406 A JP 59076406A JP 7640684 A JP7640684 A JP 7640684A JP S6089735 A JPS6089735 A JP S6089735A
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light
article
flat
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defect detection
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JP59076406A
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エルヴイーン　ズイツク
クリストフ　シエンク
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Erwin Sick GmbH Optik Elektronik
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Erwin Sick GmbH Optik Elektronik
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    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
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    • 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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  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Manufacturing Optical Record Carriers (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】 （産業上の利用分野） 本発明は、光の線が平坦物品上に発生されて円筒状の結
像特性をもつ光学系で受光器へ結像される、平坦な物品
の欠陥検出装置に関する。
（従来め技術） この種の欠陥検出装置では通常わずか１個の受光器が使
用される。材料に欠陥があると、受光器は、その欠陥の
ところで特に起る光の偏向の結果として欠陥信号を送る
。必要なら、２個以上の受光器で，その物品における光
の散乱角を利用して光を受けて相異なる性質の欠陥を検
出する。
（発明の目的） 本発明の目的は、光回折特性を持つ物品の欠陥に関する
広範な情報を得るために使用できる上記種類の欠陥検出
装置を提供することである。本発明の特定目的は、可視
光線の波長の大きさのオーダの間隙の非常に狭い溝（複
数）−従って、可視光線又は赤外線を使用する時回折効
果が生じる−いわゆるレーザ・ディスクでの欠陥を発見
するに適した欠陥検出装置を提供することである。
（問題点を解決するための手段及び作用）これらの目的
を満足させるために本発明の提供する欠陥検出装置の特
徴は、光の回折を生じる構造の物品にほぼ直角に光の線
を配し、光学系により物品を去る零次の回折光の外に少
なくとも！′１次の回折光を検出し、第１次と任意の更
に高次の回折光を関連する受光器上に結像させることで
ある。その物品は、特に、レコードであって、このレコ
ードは半径方向にわたるレーザ・ビームにより走置され
る。かくして、本発明は物品の特に直線状の回折構造の
欠陥の検出に適する。
光の線が、前後に周期的に移動可能な光ビームによりな
る場合には特に好都合である。まず、この光ビームは、
レーザにより照射される競輪により発生させることがで
きる。
光の収率をよくするため、送光は物品にあたり、その反
射角で光学系に反射されるべきである。すると、その回
折は反射面に直角な平面で起る。
本発明の装置の、また、主な特徴は相異なる欠陥を表わ
す光を数個の受光器が受けることができるということで
ある。このため例えば偏光が使用でき、このときアナラ
イザが一個の受光器の前に置かれる（他の受光器の前に
は置かれない）。
かくして、その一つの受光器は、まず第１に、偏光を消
す重要な欠陥に照準され、他方の受光器は他の欠陥に応
答できるようにされる。
円筒状の結像特性をもつ光学系は、単一の条片状の円筒
鏡からなることができるが、この円筒鏡は少なくとも２
つの次数の回折光を受けるに十分な長さのものでなけれ
ばならない。
しかしながら、光学系は受光器と同斂の条片状の円筒レ
ンズからなることもできる。
本発明を以下例示的に図面に関し記載する。
（実施例） 第１図に見られるように、レーザ１９を離れる斉一に束
ねられた光ビームは光軸２１に当る。この光軸の反射局
面は条片状で送光用の凹面鏡２２の焦点に配置されてい
る。凹面鏡２２からの反射光は、競輪２１のそばを通っ
て平坦な物品１１の面に達し、矢印ｆの方向に回転する
競輪２１によって光の線又は帯１２が発生されるように
、競輪２１に対し十分に変位されている。光の＃ｉ！１
２は、−例えばレーザ・ディスクの極く小さい溝からな
ることができる一物品１１の表面に存在する線形の回折
構造■３に直角に廷びる。
凹面鏡２２で反射された動く光ビームは第１図によれば
物品１１の表面に斜めにあたるので、はぼ反射面の場合
、物品１１による反射角で反射される。
条片状で受光用の凹面＠１４は、この角度に物品１１か
ら離して配ｔＣされて円筒結像特性をもつ光学系を形成
している。
実線で示した零次の反射光は、光増倍器として構成した
第１の受光器１５　ａに集中される。換言すれば、腕輪
２１の面は光増倍器１５ａへ凹面鏡２２　、１４を介し
て結像される。回折構造１３の結果、しかしながら、光
は、また１両側へ偏向されて第１次の回折光となる。第
１図は円筒鏡１４に当り、そして、光増倍器として同様
に構成された第２の受光器１５ｂへ円筒鏡１４により偏
向される第１次の回折を示すのみである。こうして、反
射光を受けるためには２個の異なる受光器が利用できる
。
例えば、偏光器１７をレーザ・ビーム２０内に、そして
、受光１１５ａの前面にアナライザ１８を配列す陥に応
答させ、受光器１５１）を他の欠隔に応答するようにで
きる。第１図で零次の回折は実線で示されているが、第
１次の回折は破線で示されている。
第２図では、第１図の部品に対応するものを示すために
同じ参照数字が用いられている。
第１図と対称的に、この実施例では、円筒状の結像特性
をもつ光学系は、光ビーム１２を去る零次及び１次の回
折光を受けて受光器１５ａ、１５ｂにそれぞれそれら回
折光を集める２個の別個の円筒レンズ３４　ａ　、　１
４　ｂからなる。
かくしてこの発明は回折構造をもつ物品のためにビーム
分割を行なうが、そのために特別のビーム分割器を必要
としない。
走査方向の寸法が小さい被試験物品の場合、面積の大き
な受光器（例えば、短形の光増倍器）が同時に使用され
る場合は、集光系１４　、１４　＆　、　１４１）はな
くてもよい。
第１図はまた、第１次回折の場所及び線状の受光Ｗ］５
ｃ（この受光器は受光器１５ｂの代りに設けることがで
きて互いに横並びに配列した複数の受光器からなる）を
破線で示す。こうして、周期的な回折構造１３の周期性
の変化の大きさである第１次の回折光の側方偏位が検出
できる。
もし、この発明が、旋盤加工中に生じる溝又は線を監視
するために使用される場合には、この冥施例で旋盤加工
を監視できる。
この発明の装置で検査できる物品は１例えば、レーザ・
ディスク、ビデオ・ディスク、コンビユニり配ＩＪｔデ
ィスク及び旋盤加工される面である。
光の線は回折構造の７′）１なりの数の要素にわたって
拡がるべきだが、検査物品の幅全体にわたり拡がる必要
はない。物品の幅全体にわたる光の線の走査により物品
表面のどこの欠畝も検出される。
また、「円筒状の結像特性をもつ光学系」なる用語は完
全に円筒状の結像特性をもつ光学系に制限されるもので
はなく％線状の焦点を生じる他の光学系例えば細長いパ
ラボラ鏡まで含む。
Ｃ発明の効果） 力）＜シて、この発明によれば、光回折特性をもつ物品
の欠陥に関し広範な情報が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の欠陥検出装置の第１の実施例の概略
説明斜視図％第２図は他の実施例の概略の説明斜視図で
ある。 １１・・・平坦な物品、１２・・・光の線、１３・・・
線状の回折構造、１４・・・条片状で凹面の受光器、１
４　ａ・・・光増倍器％１５ａ、１５ｂ・・・受光器、
１７・・・偏光ｒＡ、１８・・・アナライザ、】９・・
・レーザ、２０・・・光ビーム、２１・・・鏡軸、２２
・・・条片状で凹面の送光鏡。 ＦＩＧ、　１

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）光の線が平坦な物品上に発生されて円筒状の結像
    特性をもつ光学系を介して受光器上に結像される平坦な
    物品の欠陥検出装置において、光回折特性をもつ物品に
    対して使用され、光の回折を起す構造にほぼ直角に眩光
    の線が配され、該光学系が零次の回折光の外に該物品を
    去る光の少なくとも１次の回折光を検出し、１次と任意
    の更に高次の光が関連の受光器へ結像されることを特徴
    とする平坦な物品の欠陥検出装置。 （２）眩光の線が該物品にわたり周期的に案内される走
    査ビームにより形成されていることを特徴とする特許請
    求の範囲第１項記載の平坦な物品の欠陥検出装置。 （３）送光が該物品に当って該光学系へその反射角で反
    射されることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第
    ２項記載の平坦な物品の欠陥検出装置。 （４）ｉ　複数の受光器が異なる誤差を示す光を受ける
    ことを特徴とする特許 れかに記載の平坦な物品の欠陥検出装置。 （５）偏光が使用され，アナライザが前記受光器の１つ
    の前面に配置されていることを特徴とする特許請求の範
    囲第４項記載の平坦な物品の欠陥検出装置。 （６１　該光学系が条片状で円筒状の単一の鏡からなる
    ことを特徴とする前記特Ｊ’Ｆｆｉ求の範囲のいずれか
    に記載の平坦な物品の欠陥検出装置。 （７）該光学系が受光器と同数位の条片状で円筒状のレ
    ンズからなることを特徴とする特許請求の範囲第１項な
    いし第５項のいずれかに記載の平坦な物品の欠陥検出装
    置。 （８）該受光器の前面の集光系が球面集光系であり、そ
    れによって小面積の受光器が使用できることを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記載
    の平坦な物品の欠陥検出装置。 （９）走査ビームが該物品に対して傾斜した走査面内で
    該物品上を周期的に案内されて該物品上に走査光ビーム
    を発生し好ましくは直線にそって該物品を走査し、球面
    結像特性、好ましくは円筒状の結像特性をもつ光学系を
    該走査ビームのほぼ反射角に配着して通常の反射光を第
    １の受光器へ集めると共に、該走査面の鏡像である反射
    面内に散乱された光を一個以上の受光器へ集める前記特
    許請求の範囲のいずれかに記載の平坦な物品の欠陥検出
    装置において、該物品が高次の回折光を生じる周期構造
    を有し、腰元の線が該周期構造により生じた回折方向に
    延び、円筒状の絶縁特性をもつ光学系が零次の回折光の
    外に該物品を去る少なくとも１次の回折光を検出し、各
    受光器が各次数の回折光に関連させられていることを特
    徴とする平坦な物品の欠陥検出装置。 ０ω　第１次又はより高次の回折光用に配置された受光
    器が、走査線にほぼ平行に、及び（又は）回折方向に延
    びる個々の受光器からなる列をもつ線状の受光装置から
    なることを特徴とする特許 品の欠陥検出装置。 旧）　使用されるレーザ光の波長に対する該周期構造の
    格子定数の比は、特に１個、精々２個の高い回折次数が
    検出できるようなものであることを特徴とする前記特許
    請求の範囲のいずれかに記載の平坦なＳ物品の欠陥検出
    装Ｗ０｛１２ｌ　該周期構造は，Ｖ走査により形成され
    る直線に１１角に互いにほぼ平行に延びる溝からなるこ
    とを特徴とする前記特許請求の範囲のいずれかに記載の
    平坦な物品の欠陥検出装置。 （１３　該溝に直角な方向における走査ビームの断面は
    ５個以上、特に１０個ないし２０個以上の溝にわたるほ
    どのものであることを特徴とする特許請求の範囲第１２
    項記載の平坦な物品の欠陥検出装置。
JP59076406A 1983-04-22 1984-04-16 平坦な物品の欠陥検出装置 Pending JPS6089735A (ja)

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