JPS61502009A - パネル表面検査方法及び装置 - 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】 パネル表面欠陥検査 及肌卑買量 スタンピング加工により形成したシート状金属パネル、射出成形により形成した プラスチック乃至非金属パネル、及びこれらに類するものは、その制造に用いた ダイヤモールドの不規則性により、又はその取扱い中における損傷から、くぼみ 、薄いスポット、他の幾何学的ひずみをしばしば呈している。これらは、へこみ 、突起、しわ、ゆがみ、はね返り、はっきりしたスポット、薄いスポット、皿形 変形、はげキズ、その他種々の同様な欠陥として明示されるものであり、検査工 程で検出されねばならない。斯かる検査は、一般に、その部分を塗装したりメッ キしたりする前に、即ちその部分又はその組み立てに更に多額の金を費やす前に 実施される。しかしながら、次の処理又は組み立て（例えば溶接）又は塗装工程 においてもキズが発生することがあり、従って再検査が要求されている。

該パネルは、しばしば、開放されたリニアライティング（ｆ！ｏｒｅｓｃｅｎｔ 　ｌ１ｎｅａ　ｌｉｇｈｔｉｎｇ）の状況下で可視的に検査される。該方法は、 検査員が光の反射像のひずみ乃至ゆがみを観察することによってパネルの品質を 決定するものでおる。しかしながら、該開放光は比較的コントラストか弱く、い ずれにせよ斯かる検査は時間がかかり、且つ、主観欠陥を（審査及び１００％検 査の目的で）調べる方法が望まれている。斯かる欠陥の迅速な定量分析は、時間 を合せた生産システムにおいて上質の製品の均一な流れを得、又販売者及び顧客 間の一定した許容基準を得るためのプロセス制御のために重要である。

その部分の輪郭を測定して斯かる欠陥を理論的に判別する多数の光学的方法、例 えば三角測量法や光分割法（ｌｉｇｈｔ　ｓｅｃｔｉｏｎｉｎｇ）がおる。パネ ルにラインのグリル乃至グリッド像を設ける別の技術がリツピンコット及びスタ ーク（Ｌｉｐｐｉｎｃｏｔｔ　ｔｌｎｄ　５ｔａｒｋ　）により１９８２年８月 １５日付アプライド　オプテイクス（ａｐｐｌｉｅｄ　０ｐｔｉｃｓ）の記事に 掲載された。ボディパネルの欠陥検査のための同様なエレクトロ−オプティカル センサが、発明者とその協力者により米国特許第４３９４６８３号に開示された 。該特許は、参考のためここに記述される。この特許は、パネルに描かれたグリ ッドラインの偏差乃至片寄り（ｄｅｕｉａｔｉｏｎ　）を利用しており、その１ つの変形が該特許の第１３図に示されている。これは合理的にうまく作動するが 、ノイズレベルに対する信号がしばしば低く、特にパネルが明るく照らされない 場合に低い。

更に、パネルに対する比較的低い入射角が要求され、該低入射角は多くの場合に おいて操作を困難にしている。

発明の概要 ノイズに対する信号の多くを除去し、又グリッド乃至ラインイメージ偏差システ ムの場合に生ずるライトパワー及び他の難点を除去し、センサを臨界焦点深度又 はその類のものを伴わないで容易に部分位置決めできる本発明の実施態様をここ に説明する。この実施態様によると、機械をインライン又は機械的に制御し易く 、該機械は厳密に制御されたポジションで表面が検査されることを要しない。

又、この実施態様は、主として、シートメタル及びプラスチックパネル（例えば フード、フェンダ−、ドア等）に向けられているが、車体における如きパネルの 組み立てについても有用である。本発明は、製造及び取り扱い時に生じる欠陥、 並びにプラスチックパネル製造において生ずるプラスチック成形加工固有の波打 ち、陥没の如きタイプの欠陥についてのパネルの検査に係る。

図面の簡単な説明 本発明を次の実施態様により説明する。

第１図は、本発明のライン乃至グリッド像偏差による実施態様を示している。第 １ａ、１ｂ、１Ｃ及び１ｂ図は、各種ライン像を示している。

第２図は、本発明の掃引ポイントスキャン（ｓｗｅｐｔｐｏｉｎｔ　５ｃａｎ） による実施態様を示している。

第３図は逆反射、走査ビームによる実施態様を示している。第３′図は第３図に 描かれたスクリーン上に受信される２つの特徴的信号を示している。

第３ａ図は第３図におけるビーム検知のための分割されたディテクタ乃至検出器 を概略的に示している。

第３ｂ図はスキヤントビーム及び逆反射を用いた本発明の他の実施態様を示して いる。

第３Ｃ図は第３ｂ図におけるビーム検知用の分割されたディテクタを概略的に示 している。

第３ｄ及び３０図は、欠陥のある又は内面を横切るビーム走査、バイセル（ｂｉ −ｃｅｌｌ）ディテクタ上に受信されるスポット位置及びそれによって生じる出 力を示している。

第３ｆ図は第３図に示す実施態様用の平行ビーム変形例を示している。

第４ａ図から４ｄ図は種々の面状態を示している。

第５図から第５ｅ図は異なるタイプの欠陥シグナルとその処理を示している。

第６ａ図はポイントソース（ｐｏｉｎｔ　Ｓｏυｒｃｅ）と可視検出を用いた逆 反射による実施態様を示しでいる。

第６ｂ図は第６図に描かれたポイントソースのガラスによる実施態様を示してい る。

第７図はＴＶ走査検知及び逆反射グリッドオプションを伴った１又は２以上のポ イントソースを利用した本発明の１つの実施態様を示している。

第８図は、第６図及び第７図に示す実施例における反射状態を示している。

第９〜１２図は本発明によるイン−ライン又はオフ−ラインプラントの適用例を 示している。

第１４ａ及び１４ｂ図は本発明による回路処理を示している。

好ましい実施態様の詳細な説明 この発明は概括的には、下記のように説明される。

１　表面検査方法にして、光で該表面を照らすステップ、前記表面から反射され た光を、該光が前記表面から再反射されるようｋ、逆反射性物質によって前記表 面へ逆戻りさせるステップ、 前記表面にあける欠陥を前記検出された再反射によって判断するステップを含む 方法。

２　表面における欠陥の検出方法にして、スクリーンを横切って、光のスポット 又は他の光の区域を走査するステップ、 前記の表面を介して映像位置検知器に反射された、前記光のゾーンを前記スクリ ーン上に映像するステップ、前記ビームが前記のスクリーンを横切って掃引され るときに前記のゾーンの映像位置の変動によって、前記表面における欠陥を判定 するステップを含む方法。

３　表面上の欠陥の検出方法に（）て、少くとも１本の照らされた線を与え、前 記表面から光検出器上への投射によって前記照らされた線の映像を映し出して、 前記光検出器からのシグナルを解析して、前記の表面の一部を横断する前記の照 らされた線の前記の映像の位置の片寄りを決定し、前記の表面に何らかの欠陥が あれば、前記の片寄りから、欠陥を判定する方法。

更に、面上の欠陥を可視的なものにする装置にして、該面を照明する少なくとも １つの光源及び前記面から再反射された光を可視的に観察できるように該面から 反射された光を再方向付けＪる逆反則性材料手段を備えている装置を開示する。

実際的な方法で発明を実施する装置も開示されている。

線の映像を走査する形式の実施態様を１図に示す。格子状又は線の部分（後者が 図示されている）はパネルの表面に水平に置かれ、線の部分の片寄りは、パネル の欠陥に関連してセンサが動かされるにつれ、読み取られる。この方式は走査ミ ラー又はセンサを前後に移動させるための走査ロボットを採用することができ、 またパネルがセンサの下を同じように移動してもよい。

この場合には、スリット開口３をそなえたハウジング２の中に直線状のランプ１ が収容されたものが、検査されるべきパネル（例えば板金製の自動車用フード又 はドア）５の表面照明用の線状の、すなわち細長い光源として用いられる。細長 い光源は、レンズ８及び例えばマトリクス・ダイオード・アレイ９の如き光検知 ユニットを有し、処理装置１２を接続されているソリッド・ステート・テレビ・ カメラ６によって眺めることができる。適当なアレイの１つにＧＥ　ＴＮ２５０ ０がある。

良好なパネルにおいては、該パネルがセンサに関して相の片寄りも、そして連続 する線と線との間の諸点の片寄りも、パネルの輪郭線その他パネルの既知の形状 かめる領域以外のいずれの部分域においても小さい。良好なパネル走査を１ａ図 に示す。凹んだ個所、損傷部分、小ざなくぼみ、その他これに類する個所の場合 は１ｂ図に示すように線がひずむ。このひずみは傾斜の算出又は片寄った線の映 像位置の変化によって特質を明らかにすることができる。欠陥のパラメータは、 パネルのひずみの傾斜、及び（又は）その幅、長さ等の関数と考えられる。この ような欠陥の徴候は、ひずんだ線の幅“ＷＦ＋あるいは線の周波数の変化などか ら得ることができる。

この特殊な態様においては、センサ（線状の光源と検出器からなる）の下でパネ ルを動かすことあるいは反対にパネルの上でセンサを移動させることが、極めて 便利でおる。

例えば、センサがロボットに取付けられていれば、パネルの上を順序立てて走査 させることができる。ロボットプログラムにおいては、パネルの端などにおいて 輪郭線の存在するようなある種の部分を無視することができる。

１図に示すように、この実施態様について、いくつかの他の特徴点がある。その 第１は、線は水平であることを要せず、即ち、図示の如く、パネルに平行でおる がランプ２Ｏ（仮想線で示す）によって、ある角度で投射することができる。仮 想線で示したように４５度で投射すると、多くの場合においてすばらしい選択を 行ない得る。実際にいくつかの場合、例えば、最良の結果を得るためにランプ２ ０を新しい位置にもってくる場合に、線を一連の角度（例えば、００〜６００） にわたって回転させることが望ましい。

例えば、１図に示したように、線の映像を回転する方式のものは、線（又は格子 、下記を参照）がパネルに対して角度をなしている（即ち、面と平行なＯ角度で ない）ときに、ある種のきずは、著しく見えやすくなる。回転する線を用いた良 好なパネルを走査したものを１Ｃ図に示し、傷を検出した走査を１ｄ図に示す。

線は面に垂直（９０°）とすることもできる。この場合には、感度は最低となる が、コントラストは最良となる。

ある領域を取扱うために、線の格子が必要でおる。

傷の部分におけ視角が異なると傷の有様が最も良く現われる。事実、パネルを横 断して、あるいはパネルの長さ方向にわたって見通して、その欠陥の必りのまま の別な印象が得られるので、パルに異なった角度から接近するようにロボツｌ〜 をプログラムすることが好ましいことが多い。例えば、ロボットは、最初にパネ ルの長さ方向に検査（）てから次に４５°又は欠陥を検出し易い何がしかの角度 で横方のパネルのある位置に必ず発生するある種の欠陥は、多くのスタンピング 加工における欠陥について特徴的である。

このようにして、これらの領域を見るのみ、又は傷の如何によって異なった角度 で見るだけのプログラムを作製することができる。

光源Ｌ１と１２との間隔関係及びカメラとパネル間の関係によって、ある場合に はこの間隔をプログラムすることが望ましいことがある。このような場合には、 光源を保持するロボット・アーム３１、及びカメラを保持するロボット・アーム ３０の如き別々のロボット・アームを個々にプログラムして、入射角θ、及びθ ２と共にパネルからの距＠Ｌ１及びＬ２を変化させることができる。一般に、Ｌ ｌ及びＬ２が大きい程大きい解像度が得られるが、欠陥のコントラストは低下す る（特にＬ＋に対して然り）、従って、極めて大きい距離は、良好に塗装された パネルや、よく照明された（油の塗られた）金属パネルなどのように平滑で明る い面が利用できる場合にのみ効果的である。

尚、角度θが小さいことは平滑な表面の視野を作り出すのに効果がおるが、感度 の低下をもたらす。極端な角度（例えばθく５°）においても、Ｌｌが短小でお れば、未加工金属パネルにおいてさえもコントラストは十分である。

ただし、走査は困難でおる。

単一の線が充分に有効であるが、全パネルを調査するためには、パネルに相対的 なセンサの機械的な走査が必要である。このことは、パネル、センサ・ユニット 、又はこれら両者を移動させることによって実施し得る。

しかしながら、線の代りに、おるいは線に加えて、平行線のグリル（例えば、グ リル２１）または、線が交叉したグリッドを使用することもできる。この場合に は、同時に２軸の走査が可能なテレビ・カメラを使用して、読みを得ることがで きる。しかしながら光の角度及びこれに類するものは、複数のグリッドの位置か らは、表面からの単一投射角におけるようには全く良好であるとは言えない。事 実、全光学系はグリッド又はグリルに対するものよりも単一の線についてのもの の方が高度のものとなし得る。

１図のこの実施態様について基本的な問題があるとすれば、油の引き方が不十分 なパネルにおいてコントラストが比較的不足すること、及び使用に耐える良好な コントラストを得るために比較的低い角度の投射角即ちθを３０’以下とする必 要のおることである。このことは、パネルにおけるいろいろな種類のスロープに 対して一層困難な走査の要求を生ぜしめることになる。尚、システムの計画の便 宜上及び光源と検知器ユニットを同一パッケージ内に収めるためにセンサ・パッ ケージを小ざくするためには、慨してパネルに対する光の投射角は一層直角に近 い（例えばθ〉５０°）ことが望ましい。

上記単一の線を使用するためには、個々の線の描写をメモリ内に記憶させてそれ を順次に他の線と比較させる必要があることは明白である。表面の傷のコントラ ストに基づく（本文におけるような幾何学的基礎のものに対して）システムが、 高速度で部品を検査するのに必要な、リアル・タイムでそれを実施するシステム とともに発明者たちによる最近の別の特許出願において開示されたく米国特許出 願用５２５８０１４＞。アメリカ合衆国特許第４３０５６６１も単一走査線によ るこの種の傷の検出に関するものである。

本件のシステムにおいては、上記アメリカ合衆国特許Ｎｏ、４３９４６８３で開 示されている他のシステムにおけると同様に、未加工金属板パネルには光沢のあ る油を表面に塗布して（あるいは他の方法による表面状態調節で）表面を適度に 反射的とするような方法で表面の前処理が必要Ｃある。

インラインではこれは塗布した油にやはり走査ブ）向と平行に波紋のある方法で 行なわれるのが最良である。インラインのためのこの種のシステムは１３図のア メリカ合衆国特許４３９４６８３に示されている。

プログラム可能な回転モータ２４は、ライングリッド、又はグリル光源を、カメ ラによって検査するために動きがリンクされ、そして欠陥をもつともよく示す眺 めとするようなプログラムが可能な方法で、ランプ位置２０へ回転するのに利用 され得る。例えば、線の角度３０°で眺められた１つの欠陥は、線のひずみが最 大に示される。最大効果を示すこの角度は、欠陥を描写させるのにも利用できる 。

種々な種類の欠陥において、いずれか１つの眺めｈにおいて最大の効果をもつ角 度はそれぞれに異なる。

このシステムに関連した検査理論が他にいくつかあり、これらは次の実施態様に 説明されている。例えば、大抵のパネルにおいて、何処に欠陥があり得るかは分 っている。

従って、直ちにこれらの領域に行って最大の努力をもって眺め、あるいは、グリ ッドの種々の回転位置、Ｌｌ及び（又は）Ｌ２の種々な距離でパネルの長手方向 の軸に対して種々な角度で、種々な方向からパネルに接近して眺めることもでき る。これらの中のいずれか、またはりへての、及び他の諸変量は、差し当っての 仕事に適するように変えることができる。

単一の光源又は複数の光源と交換することのできるターレット上で種々の線及び グリッドを交換することを企画することもできる。このようにすれば、グリッド 又はグリルを種々な角度及び間隔で反覆して眺めることができるので、パネルの 欠陥についての最良の描写を得ることができる。

他の実施態様においては、本質的には、１図の線状光源を単一の点上レーザ走査 に置き換える。これには２種類の態様がある。第１の態様においては、２図に示 すように、レーザ１０２によって点乃至ポインｌ−１００を発生し、次に回転ミ ラー１０３が順次にすりガラス製スクリーン１１０の幅全体にわたって順次に掃 引される。このようにして時間的な順序で１図における「線」を生成する。その スクリーン上のおのおのの点は、パネル１３１の反射によってスクリーンを眺め ているテレビ・カメラ１３０の上に映像が順次に映し出される。テレビ・カメラ １３０の代りに、線形ダイオード・アレイ（又はＵＤＴ　Ｐｉｎ２Ｄ又は５Ｃ１ ０の如きアナログ位置感知器−アナログ・センサは一層の高速及び広範囲である ことが多い）上に点１００の映像を維持する同期ミラー走査（図示せず）を用い ることもできる。動作の良好な飛点を発生させるためにＣＲＴ　（陰極線管）も 用いられているが、検知器に高感度のものを用いないと光の強さが微弱でおる。

パネルの幾何学的なひずみを主として利用すれば、この種のシステムのカメラが 、パネル表面を照らすために同様な光源又は補助光源を使用する場合と同様に、 パネルの、ひっかき傷その他の鋭い欠陥を調べるのに使用することができる。

１図においててグリル２１として示されているようなグリッド又はグリルが望ま しい場合には、パネルに対する種々な固定的位置のセンサ・ユニットにのみ配置 しなければならないような位置のロボットに走査ユニットを設けることもできる 。このようにすれば、均等な方法で掃引させなくてもよいので、ロボットの計画 が容易となる。

しかしながら、パネルを横断する線の掃引が例えば４インチの領域であるとして も、その上を別に掃引操作する腕装置の端によって行なうことができる。また、 この部分の表面上を前後に掃引するミラー型の装置を用いることもできる。これ らの可能性は以下に記述する複数の実施態様の中に類似の場合に関連させて説明 されている。

ＵＤＴ　５Ｃ１０のような２軸アナログ点（スポット）映像位置検出器は、相対 的に毎秒３０走査に限定されている通常のテレビよりもはるかに周波数の高い応 答（例えば、２ＫＨｚ　＞を得るために、レーザ走査テレビ・センサ１３００代 りに使用することができる。走査すべき個所が存在する＠賊のみを走査させるＧ Ｅ　ＣＩＤ（ソリッド・ステート）カメラの如き進歩した形式の任意軸テレビ走 査の４００走査／秒の高速テレビ・カメラも用いることができる。

線形ダイオード・アレイによる同期走査を用いる方式も１０００アレイ走査が可 能であり、従って毎秒１０００データ点が可能である。１０インチのパネル片を 横断する２００デ一タ点を利用すれば、１個所当り０．０５０インチを示し、こ の１個所は最も関心のある幾何学的欠陥を改造する能力を持っている。７０００ 走査／秒は１０インチパネル片を横断して５掃引／秒となる。実質的には、０． １インチの点の映像領域は、１０１引／秒を与えるので、十分でおることが多い 。このことにより最低限１インチ／秒の前進方向の走査速度を可能とするが、そ の影響において０．１インチよりも通常ははるかに大きい傷から幾何学的形状を １００％検出する必要のないときは、一層頻度の高い走査速度が可能である。こ のように、代表的には５インナノ秒の走査速度が可能である。

しかし、上記の実施態様を実際化するに際して、もつと進歩した方式が発見され たが、これは全体的には予期しないものでおった。光「源」として逆反射物質の 板が用いられた。レーザー（又は他の）ビームは、走査ビームが逆反射によって 映像センサへ送り返されるような方法で映像センサと同じ側から走査された。２ 図に示されているのと同様ではあるが、この機能ははるかに良好でおり、若干の 説明を必要とする。

３図に示された実ｉ態様について考える。レーザー２０１からの、実質的に平行 にされた（ｃｏｌ　ｌ　ｉｍａｔｅｄ）光［ビームＪ　２００は、走査用ミラー ２０２によって、問題の試験パネル２０５からの最初のビームはね返りによって 、逆反射板２０３へ向けられる。３′図にパネルからスクリーンへ反射された２ 種類の代表的走査を示す。へこみにおいて角度をなす反対方向の傾斜によって、 へこみの片側の傾斜においては他の側の傾斜と反対に傾斜する。逆反射物質は完 全ではないので、すべての光が同一経路で戻るとは限らない。若干の光は立体角 の範囲をこえて戻り、入力ビームに比べて少ない量で広がる。レンズ２１０はミ ラー（最初のビームがそこを通過するための穴がある）即ちビーム・スプリッタ （ｂｅａｍ　５ｌｉｔｔｅｒ）　２１３によって逆反射対物映像位置検出器２１ ５は、パネル２０５における局部的孔れの表示でおる「スポット」形映像位置に おける変動を感知する。レーザは高速度での走査を可能にする素晴らしい光源と はなるが、この発明はレーザ光源がなくても機能する点に注意しなければならな い。

映像位置検出器は、例えば、分割即ち２至検出器（例えばｔＪＤＴ社Ｐｉｎ　２ Ｄ＞、ＵＤＴ　ＬＣ５のような単軸連続検出器、ＵＤＴ　５ｃｉｏのような２軸 連続検出器゛、マスク付非連続検出器、線形ダイオード・アレイ、二次元ダイオ ード・アレイ、あるいはテレビ、・カメラでおってもよい。

パネルの大きな領域を考えるために、掃引方向に垂直に走査する他の走査ミラー によって、ビームはラスター走査することができる。

パネルの表面によってばらまかれパネルから直接に反射して戻された光（即ち、 逆反射物質を通過し、また、逆反射物質からではない光）の形での１錐音」は、 偏向レーザ光線及び入射偏向光線と「交叉」する（即ち９００）偏光子２３０を 用いて、パネルからの偏光された直接反射を阻止して消去することができる。適 当な（例えば１／８波長の）減速板２３３は逆反射板から戻ってくる光を通過さ せ、パネルにこの偏光を通過させる（２回通過させた後に９０’回転するので） 。このような好ましくない反射は白色又は明るい色に塗装されたパネル及び光沢 性の非塗装パネルにおいては一層不都合でおる。（シグナルは、例えば、逆反射 レベルの３倍まで上げることができる。）上記のような好ましくない反射は黒色 又は暗色に塗装されたバネにおいては最も少ない。同様な目的を達するために他 の偏光抑制装置も可能である。

直接反射を除去するための他の手段には、第２の検出器（図示せず）を用いてビ ーム分割器２１３から軸をわずかにずらせて、スポット位置のセンサ出力からそ のシグナルを除去する方法がおる。

光と対向するものとしてのパネルからの直接反射からの移動時間差、即ち逆反射 経路からの戻りも、この雑音シグナルを弁別するのに利用し得るが、存在する時 間間隔が極めて短い（＠ナノ秒）ので、極めて困難でおる。

この発明のこの実施態様の他の利点は、逆反射板から来る光は入射ビームとほぼ 同じ経路上を戻ることである。極めて高い電力を用いた結果と不良な表面によっ て、このビームは偏向されるので、局部的に形成された欠陥位置にあける局部的 な変化（例えば、曲面上における平坦なスポット、又は、殆んど平坦な面におけ る曲がったくぼみ）に対してはまさに電子装置が待望されている。もしも３ａ図 に示すように２つのエレメントＡ及びＢを有する分割検出器２７６　（Ｓｐｒｉ ｔ　ｄｅｔｅｃｔｏｒ）　（例えばＵＤＴのＰｉｎ２Ｄ）がビームの位置を感知 した場合には、ＡからＢを引いた差であり、これが情報を与える。差Ａマイナス ８を和Ａプラス８で除去したものが標準出力となる。この標準出力はシグナルに ついての困難をしようすることなく、部分の反射率の幅広い変動を許容する。和 Ａ十Ｂはパネルの反射率に正比例する戻り光線の強さでおる。

３ｂ図はこの発明の他の実施態様を示す。この実施態様において、光のビーム３ ００はパネル３０１の正規の表面から反射されており、反射性のスクリーン３０ ２に到達して、領域３１０（例えば１つのスポット）を生成して再反射される。

開口の幅りのレンズ３２０は、入射ビームよりもかなり大きな表面の領域を提供 するその視野内の表面の全面積にわたるスクリーン上にスポットの像を映すこと ができる。

例えば、ビームが通常の表面部分Ａを介してスクリーンに向けられると、ビーム は大きなくぼみＢの傾斜領域からの部分を含んでいるスクリーン上に通常表面か らスポットの映像を写し出す。

３０図に示すように、検出器３３０には２つの映像△′及びＢ′が形成される。

もつとゆるやかな傾斜に対しては、２つの映像は合体されて１つのぼやけた映像 を形成する。

この映像はビームがくぼみの傾斜側を走査するに従って１方向又は他の方向に発 生する。移動の方向は傾斜の方向に対向］ノ、いずれの定まった走査方向につい ても上向きのくぼみは下向きのくぼみの反対である。この様子は５ｄ図から５ｅ 図までに示されている。これらの図において、アナログスポット位置検出器から の最大シグナルの振幅は部分表面の最大傾斜に対応することに注意しなければな らない。

例えば、１つのくぼみを横断して走査すると、正及び負の傾斜が発生するのでシ グナルはプラスからマイナスになる。

くぼみの中央においては、映像は両方向くある点においては無重心移動をもたら す）に発生し得る。このように、スクリーン上のスポットは、くぼみプラスくぼ みの対向する両側の傾斜に隣接する面の撹乱されていない部分によって形成され 得る。

特にビームの大きさが大きい場合は（例えばＱ、　５ｃｍ）、ビーム自体がくぼ みを横断するときに分υ１されて２つのビーム（３つのこともある）となってス クリーン上に現れる。

これによって、それ以上の映像を形成することになり得る。

しかしながら、前記の作用はスクリーン３０２に対；ノ“Ｃ選定する逆反射物質 の作用によって修正することができる。

このような物質はその性質が極めて指向的であって、ビーム軸の周囲の光の小さ な角度のコーン（代表的に）のみをその表面上で反射する。

光は、逆反射体から戻ってきた光で照らされる表面＠域からの光、即ち、逆反射 体に対する入射ビーム方向即ち軸についでの光の小さなコーンその他の角度領域 からの光のみが映像を映す。例えば、Ｌ１＝２メートルにおいて、高品質のガラ ス・ビード逆反射物質が用いられている場合には、レンズ・アパーチャにおける このようなコーンの直径は、代表的には３ｄｍｍで必る。

光学的検出器又は肉眼によって利用できる光のレベルを得るためには逆反射板が 必要であり、このことは、スクリーン上にスポットの映像を映すことによっての み小ざな角度領域全体を作ることができることを意味する。大きなくぼみについ ては、表面の傾斜は、Ｌ２が大きくかつ（又は）Ｄが小ざいレンズに対しては、 再反射光が完全にレンズを外れた方向を指向することがあり得る。この理由から 、おる選定されたＬ２に対しては、Ｄはなるべく大きいことが望ましい。

事実、逆反射物質からの光の再反射コーンの位置の移動を検出するのに、レンズ を全く使用せず、入射ビーム軸の他の側に大きな検出器を使用して実施すること ができる。

レンズを使用する場合には、物体距離を１１＋し２に等しくするのが望ましく、 特に逆反射板を経て戻ってくる望ましくない直接反射光線を分離すべき場合に然 りである。

ただし、広範囲な物体距離にわたって良好な結果を得るような走査も可能である 。

先に留意を促しておいたように、逆反射体からの光の戻り角度は、出て行くビー ムの角度よりもいく分か大きくすることができる。これは逆反射体自体の特性に よるもので、逆反射体は完全ではなく、逆反射スクリーンは無数の微細な成分（ 通常はガラス・ビード）からなっているからでめる。その上に、パネル（金型、 模型等）の表面自体は完全な鏡面ではなく、この場合、いずれにしてもその表面 からの光はいく分拡散する。従って検出器上の「スポット」は反射器よりも大き なパネル面領域による眺めによって溝成される。この、より大きな領域とビーム を偏光させている瞬時的な表面との間に局部的な変動が生じた場合には、スポッ トにひずみを生じ、おるいはスポットが移動する。

レンズの７パーチヤは入射ビームよりも大きな角度領域全体を反射してくる光を 受入れることができ、これによって、検出器に１つの軸からの表面を経て逆反射 物質の映像領域を眺めることを可能ならしめる。言い換えれば、この場合はビー ムの経路を直接眺めるのでなく、それかられずかに変位された逆反射板を眺めて いるのでおる。ビームの経路は各変位が数度以下即ち逆反射板の戻りコーン内で ある限り、作動する。

例えば、局部的傾斜ひずみのない部分の表面のある部分を横切って走査した場合 、２室検出器上の映像は対称的である。この例の概略を３ｄ図に示す。しかしな がら、もしも部分的に最初に下降方向（即ち、へこみ＠）の如きひずみがあり、 ビームがそれに当ると、ビームは逆反射板の方に偏光され、その元の位置から変 位される。この例の概略例を３ｄ図に示す。検出器ユニットは実質的には表面を 背後から眺めている、即ち実際には傾斜のない面から眺めているので、直接変位 としてのピック・アップである。言い換えれば、我々は局部的基準方式を考案し た。その方式においては、欠陥個所に近い「正常の」面は逸脱した面に対する基 準（この場合は幾何学的な）として使用される。これは見ることのできるシグナ ルの表現でおる。

反対側については逆のことが生ずるのは明らかでおる。

我々は傾斜のめる領域によって面を眺めるが、ビームは正規な面にぶつかつて飛 ぶ。我々は色々な傾斜を横切って走査されている欠陥部を、検出器が一層良好な 観察を可能ならしめるように、検出器を種々な方法で欠陥部の上下の軸位置に移 動させ得ることに注目しなければならない。

要約すれば、入射ビームによって照射される瞬間的な点の周囲を平均して創出さ れた重心移動（ｃｏｎｔｅｏｉｄ　５ｈｉｆｔ　）による検出器上のビーム・ス ポットの映像のひずみまたは移動であり、また、これらの点の、これらの点の前 後いずれかの他の点及び瞬時的な点の上方又は下方の他の点との比較でおり、こ れがシグナルを発生する位置的データにおける本質的な変化を生じさせる。これ らの種々な変量は、あらゆる種類のパネル、欠陥などに対して最良の結果が得ら れるように調整することができる。

上記のすべてはパネルが塗装パネルあるいは光沢処理ずみ（軽質で自由に流動す る油、代表的には灯油で油膜を形好適であり得る。実際に、ＷＤ−４０のような 重質油も好成績で使用されてきた。逆反射的実施態様は１図及び２図に示した実 施態様よりも著しく高い入射角において走査することができ、雑音は表面の粗さ 、油膜などによって決まるので、信号対雑音比率も良好である。これは以下に述 べるように、ロボット的位置決めシステムを利用した使用法である。

傷そのものは、この正規化シグナル（ｎｏｒｍａ　Ｉ　ｉ　ｚｅｄｓｉｇｎａｌ ）　（及び（又は）直流及び（又は）高周波、例えば明るく照らされたあるいは 塗装の波°紋、の両者を除去するため、それを処理したもの〕を調べ且つ一定の 走査において傷の幅と振幅を判断し、更に、走査の方向において測定したこの傷 の程度も判断して、その性格を明らかにすることができる。へこみ及びふくれも 正規に識別し得る（５図参照）。

反射における欠陥即ち、明るい面における暗いスボツＩ〜、あるいは明るい面に おける暗い塗料は、映像位置における移動としてではなく、表面における光の反 射率の変化として検出することが望ましいということに留意しなければならない 。従って、これらの状態は、実際の欠陥状態と差異を生じさせねばならない。

上記の実施態様の極めて好成績な実例中に用いられた代表的な値は次の通りであ る。

・ミラーの掃引速度、前方及び後方に６０　ＪＲ引／秒実行的には１２０／秒、 ・２−インチ平方の一般用スキャニング（５ｃａｎｎ　ｉ　ｒ＋ｃ＋　）社製ミ ラー振動子、 ・パネル上のビーム幅０．２インチ（０，５Ｃｍ）、・レーザ、２ｍｗ、Ｈｅ　 Ｎｅ偏光コヒーラントモデル（Ｃｏｈｅｒｅｎｔ　ｍｏｄｅｌ　）　ＣＲ９０− ２１ＨＰ。

・逆反射物質、ガラス・ビードを用いた３Ｍスコッチライト（Ｓｃｏｔｃｈｌｉ ｇｈｔ　）、 ・結像レンズ７５ｍｍ、Ｆｌ、４、 ・検出器、ＵＤＴ社、ＰＩＮ　２Ｄ ・パネルへの入射角及びパネルからの反射角、６０’、・パネルまでの間隔Ｌ＋ 　＝１２　＝３フィート（０，９ｍ＞。

この大きなビーム・サイズで、ユニットは光沢油（例えば、ＷＤ−４０）を過度 に塗った状態においても作動したのは注目すべきでおる。更に注目すべきは、最 大量の光を集め、戻りの光を拡散させた大きなレンズ・アパーチャについて最良 の結果を生じたことである。

０２図の前記実施態様は、実質的にパネルの表面を経て映像検出ユニット上のす りガラスその他のスクリーンに点の像を結んだ。もしもパネルの表面がそれに対 して傾斜をもっていたならば、それは別な角度で光を放ち、検出器上で映像を移 動させる結果となる。

検出器と同じ側に光源を備えた逆反射板による３図の実施態様においては、光は パネルの１点に衝突し、同じ経路を経て逆反射板から明らかに戻ってくる。従っ て、光のパワーのほとんど全部が戻ってくるので、発生した光の大部分を失う２ 図の装置よりも大きなプラスと巨大なシグナルの改善となる。

しかしながら、−見したところでは、戻りのビームは逆反射板へ出て行くのと同 じ戻り経路に従うと思えるので、動かないと思われるかも知れない。しかし実際 には、戻りビームはきわめて際だった方法で移動する。その理由は、本質的に多 数の小エミッタによって再放射する逆反射スクリーンの再放射角度が、パネルに よる光の投射角よりも広いからでおる。従って、直接に照らされていない面の領 域を使用して映像を結ばせることができるし、瞬間的な点とパネルの傾斜した面 を含んでいる瞬間的な点の周囲領域との局部的な比較を得ることもできる。尚、 パネルの後縁領域又は前縁領域と瞬間的な点との比較、又は段違いに高い、或い は低い領域も、出力ビーム軸に対するセンサの眺め軸の位置を変更することによ って、同じように簡単に比較できる。事実、夫々を異なった領域と比較し、おる いはそれら相互の比較にも、複数の検出器を使用するごとができる。

逆反射物質の入射ビー・ムに対覆る方向の決定はそれに対して直角であることが 望よ１ノいが、この角度又は逆反射物質の位置のいずれも、特に憂要ではないが 、ロボットによる輪郭の複雑なパネル等における実際的な使用には大きな利点が おる。（この点に関（〕では１１図は２図の装置がはるかに良い。）しかし、パ ネルの欠陥についての感度は、逆反射物質（例えば３Ｍ社のスコッチライト）が パネルから離れている間隔Ｌ１、センサとの間隔１−２、並びにパネルに対する 入射角θによる。間隔が大きくなり、又はθが大きくなる（即ち直角に近付く） 程、パネルの幾何学的ひずみに対する感度は高まる。

問題のパネル又は検査すべき全体の領域は、いろいろな種類のパネル及びパネル 自体の傾斜からの反射に好都合なように逆反射物質によって包囲することができ る。この代りに、逆反射物質を同一メンバに取付け、おるいは共に移動させてセ ンサ部分に持ってくることもできる（例えば第２０ポツトによって）。

この発明の主な利点は、レーザ（又は他の光を発する手段）を含んだセンサが必 まり堅固に保持しなくてもよく、事実、逆反射板が大抵の方向の光学的経路上に 光を維持しながら、連続的に移動するロボツ１〜によって運ばれる。事実、逆反 射板自体は相対的にパネル面に対ジノで実質的に傾（プることができ、しかもな お、光をその光学的経路に戻し続ける。このことは、多くのパネルは実質的に曲 率を持っており、１回の走査毎に多数（複数）の角度に向けられる反射を生ずる 。このことがこの発明の実施を極めて実際的ならしめている。

もう１つの長所は、センサを突出させて構成することができ、パネル面に対して 直角に近い入射角で光を受け、センサ・パッケージ自体を小型軽量ならしめて、 要すれば、ロボットによって容易に運、Ｓ；ことができる。このようにするため には、逆反射物質は検査部分を取り囲み、表面から反射する種々な角度に適合す るためのあらゆる角度に位置させねばならない。θ＝７つ°で作動する実用シス テムが既に構成されている。

もう１つの長所は、２至検出器（ｂｉｃｅｌｌ　ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ　）（例え ば、ＵＤ２Ｔ　Ｐｉ口２Ｄ）の如きアナログ位置検出器は極めて高速、低価額、 且つ雑音が低いので、検査を迅速に行ない得る。光のスポットが結んだ映像の位 置を感知する２個の検出要素による差異測定は、スポットが１つの検出要素を必 より多く外れないことを前提として、必要な情報を提供する。出力が検出器の出 力の和で除せられると、センサは正規乃至標準化されて、色、油膜等を変えるこ とのできるパネルの一般反射性に対する感度は低くなる。このような正規化はＵ ＤＴ　５Ｃ−１０，ＰＩＮ５Ｄ、ＬＣｌｏ等の如き連続アナログ・センサによっ ても実施し得る。

もう１つの長所は、このシステムは、塗装ずみまたは塗装されていないいずれの パネルにも作動することである。

後者の場合は、それ自体の表面の自然的な粗さの表面を円滑にするために、スプ レーをかけ、ぬぐい、あるいは油膜で薄く被覆する。横の走査方向に平行に油膜 を塗布して、走査が油における波紋（これは性質上幾何学的であり、「欠陥」と して現われるか、背ａｌ音レベルを著しく増大させる）と交叉しないようにする のが望ましい。プラスチック・パネルにおいては、自然的な表面の仕上りが、少 なくとも低い入射角においては油の被膜を要しない程に高度であることが多い。

かすめ角に近い照射角を用いると、粗い表面についても作業が可能となる程に表 面を一層平滑に見せかけることができる。しかし、この場合は、問題の欠陥の種 類により、欠陥に対する感度の低下を来たすことがあり得る。この発明は、プラ スチック・パネルについては、油なしで作動させ得るが、所要の角度は慨して、 ４５°以下である。

３図を変更したこの発明の他の実施態様を３ｆ図に示す。

この場合には、円筒形レンズ２８０を使用した平行ビーム又は収斂ビームが示さ れている。（焦点距離の長い球面レンズも使用し得るし円筒形又は球面鏡も同様 に使用し得る。

）これによると、パッケージは、表面上に良好な大きざのビーム（例えば１０″ ）の徐引を維持しながら、且つ必要な４分の１波長材料の大きさに制限しながら 、折りたたむことを可能にする。これは、４分の１波長材料が１２インチ以上の 大きざで入手するのが困難な事実によって発生した。尚、これによって、幅の狭 い逆反射板を可能とし、従ってユニットの大きざを小ざくできるので好ましい。

（レンズ２８０のようなレンズなしではフェンダ、ダイバージ（ｄ　ｉｖｅｒｇ ｅｓ　）の如き自動車車体外板において代表的な凸曲面からの反射ビームは、ビ ーム掃引幅が示すよりも大きい逆反射物質の広がりを必要とする。このためにセ ンサ・パッケージの大きさは過大となる。） 図示のように、大きなレンズ２８０（又は曲面鏡）は走査用ミラー２０２が適当 にその焦点距離Ｌ２にあるように位置させる。これは部分の表面上を１方向に掃 引するビームを平行にし、あるいは図示のようにわずかに収斂させる。

レンズ２８０は円筒形レンズであるのが望ましいが、焦点距離の大きい球面レン ズでもよい（焦点距離の大きい球面レンズはビームで覆われるその中心部におい ては、実際上は円筒形レンズのように作用し、ビームをわずかに焦点に集める以 外にはビームの形自体には大きな影響を与えず、部分の表面に非常に精細に焦点 を結ばなければ差支えはない）。

ビームは次にパネルの表面に衝突し、４分の１波長物質２３３へ行く。４分の１ 波長物質２３３は逆反射物質２０３の位置に配置し得るが、やはり１２インチの 細長い空間、例えばＷ＋、の全体にわたることを可能とする。もしも１２インチ の逆反射板に制限された１２インチの細長い空間を得るためにこれが使用されて いなければ、それ（４分の１波長物質２３３）をパネルの表面近くに配置しなけ ればならず、この場合には構成上に困難な問題を発生することに注目しなければ ならない。

図に示す如く、ビームの掃引が逆反射板に収斂し、且つ、レンズかパネルの近く に配置されると、パネル上の実際の掃引Ｗ１は、１２インチの逆反射物質及び４ 分の１波長物質を守りながらも、例えば１６インチであり得る。

ビームの経路も、センサ・ユニットを取扱い易くするために折り曲げることがで きる。センサ・ユニットはロボットの端において使用し、あるいは並行に積重ね て不当なスペースを必要とせずに利用することができる。

並行に積重ねるときに、望ましければ、走査ユニット及び検出ユニットを２重に するのみで逆反射物質と４分の１波長材料を１枚の共通な板として使用し得るこ とに注目しなければならない。

記載しておくべき多くの追加事項がおる。まず最初に、つやをもたせるための油 の条件及び塗装仕上げの問題を考慮しなければならない。例えば、４ａ図から４ ｄ図までについて考えると、これらは３図の装置によってパネルを横断して１回 の走査を行なった場合のシグナルを示しているが、４ａ図は良好なつやのめるも のを示し、４ｄ図は標準的な塗装仕上げを示し、４ａ図は、油が塗布されていな い場合及び塗り方が極めて粗雑であるためつやが不良である場合の２つの場合を 示している。４ｄ図に示されている５番目の例はつや出し用油が４ａ図の場合の ように走査方向と平行に塗布されず走査の方向と直角であるために、最大のひず みを発生している。勿論、これはなるべく避けなければならない。プラスチック は、もしも「きめ」があれば（例えばＳＭＣにあける如く）きめに平行に走査し なければならない。

第１に、いくつかの興味ある事項を指摘しておく。走査の方向に平行にこすられ たつや出し油の塗布によって良く光沢をもたせたパネルは実際上は、ある種の塗 装を施したパネルよりも見栄えがよい。第２には、センサ・ユニットは幾何学的 なひずみを観測しているので、塗装されたパネルは塗装仕上げ又は極端な場合に は「みかんはだ」でおると考えることができ、その故に波紋の大きさは塗料の品 質を解析するのに利用できそうに感じられる。

第３には、明白な事でおるが、つや出しのされたパネル上に、波紋の最小な生地 面が得られたときに、正しい量のつや出し用油が塗布されていることが分る。当 然のことながら、プラスチックその他の、つや出しを要しないパネルであれば、 このようなつや出しは勿論、不要である。例えば、つや出しを施さないプラスチ ック製パネルが４ａ図又は４ｄ図のようであれば、走査に対しては十分である。

ときにはプラスチックが、「除皮状」と呼ばれる状態のために、甚だしく背景雑 音を示すことがあるが、このことは検出にとっては望ましいことである。

しかしながら、波紋の大きさが著しく大きくなると、不十分な（即ち、重質の塗 布）つや出し塗装仕上げ即ち「除皮」状態は、既知の技法を用いた掃引の際には 、検出シグナルの交流会から単純にシグナルを送る。ある場合には、ある周波数 及び（又は）レベルの帯域が、つや出し油（又は塗装仕上げ）の効果を現わすも のとして選び出されることがある。

不適当な状態についての第２の決定要素はシグナルの撮幅が単純に低いことでお り、これは明らかに、全くつやのない鋼板の場合の如く表面の反射性が貧弱な品 質における象徴である。

つやのあるパネルを用い、つやの状態が原因で妥当でないデータを生む可能性の める標的（フラグ）領域に対して、これらの両条件が適用し得るときは、このよ うな「フラグ」は、次のような１つ又は２つ以上の事項を発生させるために、コ ンピュータに入力することができる。

１　パネル全体を不合格とし、適当につやをつけてから再度観測する。

２　システムは、解析を行なう前に、つやのある品物が正しいかどうかを評価す る助けとして利用し得る。

３　つやのある場合のみについて、特にインラインで１００％検査の場合に、つ やの良くない領域がおったとき、コンピュータのメモリを阻止して、単純に無視 し、実際の表面について多分問題のないパネルを不合格としないようにする。実 際には、次のパネルについて、特別にこの特定の区域に関して統計的データを蓄 積できるように検査すべき特殊゛な注釈を作成することができる。当然に、イン ラインの場合（例えば、アメリカ合衆国特許４３９４６８３．１３図に示されて いる自動つや出しシステムが適用されているとき、その他）この特定区域に不良 状態が反覆的に発生する場合には、自動つや出し器にノズルの詰まり、ブラシの 損傷その他これに類する不具合がないか確かめて、おればこれらの状態を是正す ることができる。

５ｅ図から５ｅ図までは３図の装置によって、種々の傷から発生させたシグナル を示す。

ここに見られるように、正規の表面からのくぼみ又はふくれの種類はシグナルの 方向によって見分は得る。幅が５〜ｉＱｃｍもある低いスポットの如き大きな欠 陥のシグナルは走査の方向に広がっている。どのような振幅、大きさ、及び種類 の欠陥が存在するかを知ることは、生産過程の欠陥を二正する上において極めて 大切なことである。

５ｅ図もこの発明による処理段階を示す。３図の装置においては、２つのシグナ ル処理段階が利用されている。第１の段階においては、表面の直流周波分を除去 するために、シグナルに交流が組合わされている。次に、しきい値Ｖ。

は生地（バックグラウンド）「′ａ音」の周波数分の最大値ｖ　以上に設定され ている。これらのコンポーネンｉ〜　ｍａＸ は欠陥を取巻く塗装面又はつやのある面の表示であり、欠陥が甚だしいときは、 しきい値が規定の限度に設定されていると影響のおる領域に無効シグナルの読み を表示することができる。反対に、塗料、仕上げ、又はつやの質を測定するのに も利用することができる。例えば、平均雑音シグナルの値ＶＮＡは、その領域の 表面仕上げの平均値を与える。

みかんはだの波紋等は、シグナルがあるしきい値ＶＴを超えたときに検出できる 。

５ｅ図の映像には、まさに増加してからゼロとの交叉がこれに続き、次に負の部 分が続いていると考えられる。これはふくれた傷に対するシグナルである。へこ みの場合は５ｂ図に示すように反対（一定の走査方向に対して）となる。

手もとの場合を直ちに判定するために、シグナルの高さの振幅ＶＤ（これらのシ グナルのみによっても、上記の生地面雑音し）きい値Ｖ。が認めることができた ）及び欠陥の幅の２つのデータが存在する。後者は欠陥が現れた連続した多数の 走査線を追跡するか調べることによって得られる。

これは、おる部分を走査したときのいずれかの１つの走査についてであるから、 おのおのの特定の走査を記憶させ、それらがパネル上のどこで川れたかについて 欠陥の合計をコードによって示し、欠陥の種類、程度、及び幅並びに（又は）長 さをコード化することによって、欠陥を基本的に調査することができる。この方 法によってコンピュータ内に表が出来上り、これをプリント・アウトすることが できる。

３図の装置によって、黒色に塗装されたほろについての代表例においては、ＶＡ は８（金型における小さなこみ）から２５（甚だしい（ぼみ）までのいろいろで おり、■Ｎは２であって、すばらしい信号対雑音比を示していた。

変動は部分の傾斜の変化割合を得るためにシグナルの導関数として取らねばなら ない。これは、シグナルは欠陥の程度に比例する別個の出力をも提供するので、 容易に得られる。

大きな低いスポット、はねかえり（ｒｅｃｏｉ　ｌ　）などに対しては他の方法 で処理するアプローチが可能なことがおる。

５ｅ図に示すのは、欠陥が広いが浅いので、鋭い二次導関数を与えない欠陥から のシグナルでおる。

この場合における１つの処理技法には生成した特性曲線を記憶されている浅いス ボツＩ〜の特＠を相関させる方法がある。スコープトレース（ＳＣＯｐｅ　ｔｒ ａＣｅ　）　（５８図）はほろの前縁における代表的な浅いスポットの相関ピー ク（位相が遅れている）の表示を示す。相関の周波数を同調させることによって 、いかなる浅いスポット（または他の欠陥）の最大相関シグナルをも得ることが できる。このような同調には時間がかかるので、このような欠陥を識別してから これらに戻り、あるいは、これらを記憶させて、実際に発生した後にこのような シグナルを相関させる（ハードウェアまたはソフトウェアにおいて）のが望まし い。

波長の長い（電磁）波は、関係のあるたいていの材料、例えば鋼、プラスチック 、またはアルミニウムの自然的な表面粗さには敏感ではないので、波長の長い光 源、例えば赤外線を使用すると、表面につや出し油を使用する必要をなくするこ とができる。例えば、１０．６μｍ　（ＧＯ２レーザの波長〉にあいでは、鋼製 のパネルは、６３２８人（ＨｅＮｅレーザ）によるよりも２０倍平滑に見える。

例えば、２０ワツト　ラックマン（Ｌ　ａａｃｋｍａ口）型の如き導波管ＣＯ２ レーザを使用することを考慮４ると、３図の装置と共に適当なＩＲ（Ｉｎｆｒａ 　Ｒｅｄ＝赤外線）逆反射物質（例えば３μｍまでのガラス・ビード、１０．６ μｍの機械仕上げ金属、またはＩＲ［すりガラス−（の如ぎ適当な散乱用物質と ２図の装置の併用）、及び近接した１対のＩＲ検出器（２１６のように配置）を 備えた「パイロ電気ビジコン」上に映像を結ばせるための適当な赤外線光学素子 などを利用することができる。これらの波長においては、表面は完全に反射【ハ 特殊な油膜を必要としない。実用上においてはこのことは大きなプラスである。

赤外線は６図及び７図に示した実施態様においても光源として使用できる。ソリ ッド・ステートその他の光った赤外線光源も使用できる。

この発明の１つの長所は、オペレータが逆反射板から戻ってくる走査されて反射 された情報をビーム分割器によるかまたは入射角の軸をわずかにそらせて眺める かによって観察することができる点である。これによって、オペレータは、検出 器が何を観察【ノているかを目で正確に見て、電子装置が観測しているものを確 認することが可能となる。

この場合に、ミラーの走査速度を下げるのが好都合であることが多い。

ある種の傷については、センサーの走査り向を回転させて傷を再度通過させてそ の存在と詳細を確認するのが望ましい。

３図においては、パネル表面の走査には前進後退の必要はないが、例えば円形、 渦巻形、Ｘ形などに走査させることができる点が注目される。円形走査は折返し 点のない円滑な出力を生成する利点があるが、これは導関数を出ずのに有用であ る。例えば、円形掃引Ｕ、あるパネルの形状に近いものが得られ、感知回路を混 乱させるシグナルの不連続がない。しかしながら、面が回転するミラーまたは振 動ミラーによる走査は概【ノて走査を行なわせる手段と１ノでは好ましく、パネ ルの主軸の１つと平行であるのが望ましい。

照明源としては電磁輻射の可視光線、紫外線、赤外線のいずれの波長も可能であ る。Ｈｅ　Ｎ　ｅまたは半導体ダイオード・レーザは好ましいが、普通の光源そ の他のレーザも使用できる。

どのような大きさの傷の解像が必要で必るかに大なり小なり依存するが、自由選 択のレンズ２４０を経て、パネル上に光の焦点を結ばせ、あるいは焦点をぼかす ことのできる事実から更に利点をもたらす。生のレーザ・ビーム（例えば０．０ ５０″幅）は塗装過程自体における「みかんはだ」による高周波変動の検出、か き傷、小さなくぼみやふくれなどの弁別に対しては、その小ざざは十分である。

焦点のぼけたビームはパネルにおいてゆっくりした変化のみを分解し、浅いスポ ットなどの雑音に対して、縮減された、ハンディキャップなしに決定された相当 な値で一層のシグナルを与える。これによって手近な場合についてシステムを最 適化させ得る。２重方式が望ましいことも多い。このような２重方式は異なった 大きさのスポットを有する２つのビームを利用することができるが、あるいは単 一のビームを用いて１つのパネル全体を解析してから、単一のビームのスポット の大きざを変更して再度走査することもできる。なお、逐次走査は、複数のレー ザをｏｎ及びｏｆｆに切り換えて異なった大ぎざで走査することができる。

２本のビーム及び２個の検出器ユニットを同時に使用する実ｉ態様においては、 ２本のビームは、それぞれの検出器ユニットの前のフィルターが一方と他方を区 分し得る方法によって、それぞれに波長が異なる。これに代って１つの検出器の みが１つまたは他のものを調べるような方法で２本のビームを交互交替させるこ ともできる。（十分に先行していれば、１つのビームがわずかに先行するが同一 の走査器で駆動する。波長の弁別は必要ではない。実際に、両者は同一のレーザ から引き出し得る。）おのおののビームを形成させるために異なったレンズを使 用することができる。例えば、一方はみかんはだなどによる表面の波紋を平均す るためにビームを少し膨らませ、他方はかき傷を調べるために焦点を絞る。

それ故に、２つの空間的な感度は、同時に走査している間は限定され得るのみで なく、大きな表面領域を調べているビーム及び検出器チャンネルは、２つのビー ムが同時に表面の同一区域を調べているとぎには、小さな検出区域に対重る基準 レベルの検出用に利用することができる（＊同じ効果を生じさせるために適当な 時間的遅れがあってもよい）。

発光ダイオード光源の線配列または繊維光学的光源を照明掃引の代りに使用し得 ることに注意せねばならない。これらは特定位置に固定されるであろうから解像 度は間隔の関数となるであろう。しかしながら、傷の識別はやはり可能である。

この方式に対しては、光源は更にまた逆反射性であるために別の所に置かれてい るので、１台のテレビまたは、他の２軸走査カメラが必要である。このような光 源にはその画面を横切ってスポット掃引をする陰極線管も設けられる。

この発明にお（プる重要な代案実施態様は、６ａ図に示した手動方式である。こ の実施態様には、一端をハロゲン・バルブ（図には示さず）に接続し、他端はパ ネル５０５を照らすためオペレータの眼５０２に接近されたような、実質的な点 光源５００を使用する。オペレータは逆反射板５１０から戻ってきだ光及びパネ ルから出た光を眺める。

片方の眼にはパネル上に欠陥が暗いスポットとして現れる。

両眼で見ると一種のステレオ（立体）が生ずる。最大の結果が得られるように、 オペレータの両眼のおのおのの上または下に２つの照明用光源（例えば５００及 び５０１）が配置されている。これによってオペレータがそれぞれの眼で最高レ ベルのシグナルが得られるようになる（このような光源とそれぞれの眼との間に は角度的な差がないので）。

２つの光源は干渉しないのでｒｅｔｒｏ　ｅｆｆｅｃｔ　（逆作用）は極めて指 向的でおる。発生する効果は実に驚異的である。金型係員や圧縮成形係員にとっ ては、最初にホログラムを見たとき、非常に類似している。塗装されたパネルま たは良くつやの出されたパネルから、例えばＬｌ−３メートル、Ｌ２＝２メート ルであるとすると、パネル上の浅いスポット及び他の局部的なひずみならびに欠 陥は、それらの深さがたとえ０．０１ｍｍであっても、直ちに検出することがで きる。

この効果にはパネル自体に用いる他に、遠隔に到達すると言う含みがおる。例え ば、この方法は最終的検査のラインにある塗装ずみの車を解析するのに直ちに利 用し得る。

第２に、この装置は適当に作成された木型または粘土の模型のひずみを、これら がＣＡＤ　（コンピュータの援助による設計）のデータとして走査される前に検 査するのに利用することができる。第３には、この装置は雄または雌の型または 模型を解析するのに利用することができ、即座に、平滑で見栄えを良くゴー・に はどの部分の材料を除去すべきかを調べることができる。

実質的な点光源としては、例えば発光ダイオード、白熱電球（例、米粒「電球」 ）あるいは遠隔光源を備えた光ファイバーの端部がある。面の広い光源、例えば 蛍光管、はあまり適当ではない。これら蛍光管も、もしもチューブが面に平行で あれば機能する。逆反射スクリーンまたは塗装された逆反射面は、検査過程を最 も便利にしかつ信号対雑音比を最大ならしめるために、検査領域を完全に取り囲 む。

検査員は欠陥に対する感度が最高となる位置をさがし、また、最良の信号対雑音 応答が得られるように、眺める角度を移動させることができる。単一または複数 の光源をめがね、ヘルメット、または頭部定着物として装着することができて、 オペレータは最大の逆反射作用を可能ならしめるように光源を眼に近づけながら 容易に動くことができる。

測定用のレチクル（十字線）、例えば６ｂ図の５３５、その他の補助物はオペレ ータの視野に重なって、欠陥の大きさを判定する助けとなる。

６ｂ図はこの発明に従って設備した１対の接眼鏡を示す。

わく５３０には、眼５２９（はっきりさせるために片眼だけを示す）で見ること ができるように穴があけである。光源５３１は、この眼のために自由選択の第２ のめるいはその他の追加の光源５３２を備えているので、リム（縁）に配置して おる。片眼（または両眼）を取り囲む単数または複数のリングライト源乃至環状 光源は、自由選択的に用いることができて、最も均等な照明を得ることができる 。

はだかの金属につや出し油が使用されている場合には、電源５３１から出て来る 光を偏光子５４０によって変更させ、かつ、眼の前には直交ポラロイド５４１を 使用するのが望ましいことが多い。４分の１波長板５５０　（６ａ図に示す）に よって実質的には逆反射光のみが見得る。要素５４１は、後に述べるように、つ や出し油の中の小さな飛沫のひずみの影像を円滑にするために、焦点をぼかす装 置またはぶれ装置に代えることもできる。

７図は雌パネル金型について作動している６ａ図の方式を示す。ここでは、眼は テレビ・カメラに置き換えられている。この場合、単一の光源用電球６０１は実 質的に、金型の表面６０３を経て逆反射スクリーン６０２を照射し、テレビ・カ メラは金型からの反射によって逆反射スクリーンを眺める。この方式は、逆反射 板は用いられてはいるが、人間の眼の場合と同様に、３図の方式とは相異してい る。

この場合においては、それ自身ビームがないので、変化するビーム位置ではない 。これは、ある領域内に同じ幾何学的ひずみ要因による傷が存在するかしないか のいずれかによって、暗い映像または明るい映像のどちらかを発生させる点光源 からの、別々に多数の「ビーム」による光の集中または拡散である。

例えば、傷（例えば、除去すべき高いスポット６１６）がなければ、実質的には 、点光源から出る光のすべては逆反射板に当たり（光源からの広がりとパネルの 曲率の複合効果によるある角度で）、同じ経路を戻って、テレビ・カメラ上に、 逆反射スクリーンの均等に近い光の場の映像を結７Ｓ；。しかしながら、高いス ポット６１６に示したような欠陥がおると、光は全く同じ方法では戻ってこない で、欠陥が存在するある領域は周囲の領域よりも暗くあるいは明るく現れる。光 の場の変更される程度は欠陥に一比例し、欠陥の形と領域は、テレビ・カメラか ２軸で強度を走査することができるので、直ちに判定し得る。代案として、３図 に示したレーザ走査の場合と全く同様に、線走査カメラ（ｌ　ｉｎｅ　５ｃａｎ 　Ｃａｍｅｉ’ａ）を面と相対的に動かせて、時間の順序に同じ効果を発生させ ることができる。

自勤倹出においては、欠陥における光（瞬間的レベル）をその周囲と比較するこ とが望ましい。これを実施する方法及びその構成はアメリカ合衆国特許第４３０ ５６６１号に述べらｔｌている。

テレビ・カメラ方式は、微妙な光の強さの傾度及びこれに類するものを調べるの を全く得意とする人間よりも、欠陥の判定については、明らかに能力が劣る（少 なくとも、控え目な信号の処理装置では）ことに再度注目しなければこの場合に は、パネルから直接戻ってくる反射を断ったために３図及び６ｂ図におけるが如 く、直交偏光子及び減速板を使用することができる。３図における如く、減速板 は直径が例えば１フートより大ぎいことは比較的まれなので、これはカメラの視 野を制限することがある。３ｆ図における如き光学系は視野を拡張するのに使用 できる。６ｂ図に関連し・て上に述べたような他の技法も用いることができる。

光学的手段による場合は、欠陥の両眼によるある種のステ１ノオイメージを得る ために第２のテレビカメラユニット６３０を使用することができる。この場合は 、１つのイメージにおける反射ｊ脚点は、特に反射ゾーンにおいで他のイメージ の同地点と相互に関連ぜり、められる。この手段は、欠陥状態の深さを自動的に 計４−ｚるのに使用され得る。

市販されているイメージプロセンサーコンピュータ６４０は、テレビカメラに接 続されており、欠陥のエリア、形状及び強度を解析１ノで欠陥パラメータを決定 するために使用され得る。テレビカメラはまた視覚による検査にも使用すること ができ、視覚検査における視線方向から見た穴の映像がデジタル解析に供され欠 陥に関する定量的なアウトプットが視覚により認識される（銃の標準器にあける 網Ｈを伴ったものとして）。この形態においては、オペレータはパネルを第６ｂ 図に示すような眼鏡を通しで観察し、テレビカメラはこれらの観察において必要 と思われるものを自動的にデジタル化する。

欠陥のエリア、形状、アウトラインパラメータ及びその他のパラメータを表示ま たは計量するための適切なイメージプロセスコンピュータとしては、マシーン　 インテリジェンス　カンパニーのモデル１００．マシーン　ビジョンインターナ ショナル　カンパニーのジエネシス２０００またはＧＥ　オプテイメイション　 ■　プロセッサーを挙げることができる。最後の２つのものは高速であり、リテ ルタイム作動をすることができる。動く部分（例えばラインを移動するペイント 缶）の高速測定を行なうには、より遅い解析のためにイメージを凍結すべく、例 えばキセノンランプのフラッシュを使用したストロボ照射を用いることができる 。

おるいはまたビデオテープユニット６６０を必要に応じて使用することにより、 視覚または自動による、より遅い解析のために、ライン上を通過するパネルまた は自動車についての記録をすることができる。これにより、人はよりリラックス した状態で解析をすることができ（例えばオフィスにおいて〉、あるいは欠陥イ メージの解析を行なう高能力の大型リモートコンピュータを使用することができ 、更に第３の例として前日の測定結果を翌朝に統計的なデータとして得ることも できる。

第１図に示した例において第３図の逆反射原理を使用した、本発明の更に他の例 が第７図に示されている。

この例では、グリッドまたは平行な不透明ラインの格子またはロッド６２０から なる１または２以上のエツジが使用される。グリッドまたは格子は、逆反射板６ ０２の前方に置かれるか、あるい１ユ逆反射性材料から作られ逆反射板として使 用される。このグリッドは、（例えば、少なくとも格子またはグリッドについて ）パネルを通して逆反射的に照射される点を除き、第１図において説明した格子 またはグリッドと同様に、極めて良好に作用する。ドツトは、グリッドの交点を 単純化して示す。欠陥に基づきドツトイメージの中心の変位は、ラインにあける 場合よりも良好に得られることが統計学的に明らかである。第７図におけるライ ンまたはグリッドの例は、第２図のものに関連するが、面の後方から放射を行な う点光源を使用する点において異なっている。この点光源はセンサーとは反対側 から照射を行なうように見えているが、実際はセンサーの側から照射を行なう。

要約すれば、第７図の例は、第１図の例に関連するものであるが、より単純化さ れ且つその効果をより有効に発揮するものである。コントラストはよりよく得ら れる。この例では小ざな点光源とグリッド付逆反射スクリーンとが新たに要求さ れるのみでおり、該スクリーンは、解析が行なわれる場所を囲む一定区域の壁の １つにより得ることができる。特別な照明装置その他のものは要求されず、必要 なパワーレベルは極めて小さい。これはライトとカメラユニットとが実質上同じ 場所に配置されていることに基づく。ライトは、カメラユニットにより捕らえら れる部屋全体を照明する必要はない。パネルにおける偏差は、２回反射により増 大せしめられる。エツジポイントは、第３図のスポットイメージと同様にシフト する。エツジの偏倚はテレビカメラによってより容易にモニターされる。人が３ ．０４８ｍ（１０フイート）離れている場合は、第６ａ図に示すように、パネル 全体をグリッドラインを伴って見ることができ、該グリッドラインは表面に存在 する欠陥部分において幾何学的な変形を示す。

第８図は、第６ａ図および第７図の例における欠陥特定のための装置を示してい る。第８図に示すように、光はくこの場合に）欠陥上に入射し、その延長線は、 前の例における如き照射方向を横切る方向ではなく、照射方向にほぼ一致して示 されている。光源７００は、ビームスプリッタ７０４を通して光軸７０３に沿っ てパネル７０２を照射する。人の眼７１０は、逆反射板７１１から欠陥７］３を 含むパネル７０２において再反射された光を見る。

図示のように、欠陥エリアから来る光は、欠陥エリアにおける傾斜した面により 反射角θとなるように偏倚している。この結果、スクリーン上には、欠陥が無け れば得られるであろうよりも暗いエリアＤが生じ、これに伴って反射光の重複に よって暗い領域の回りにより明るい領域が生じる。

光源から欠陥エリアまでの距離Ｌ２は欠陥エリアサイズよりはるかに大きいので 、欠陥エリアを照射する光のなす角は極めて小さく、該照射光は殆んど平行でお るといえる。

このようにして小さいダークゾーンまたはライトゾーンの存在が生じ、眼または 他の検知器がこれを認識する。ゾーンＤは完全に暗くはない。これは、眼が照射 光軸と一致しており、スクリーンによって零でない角度γをもって反射し正常面 に到達する光、例えば欠陥面の同じスロープを経て正確に戻ることのない光のみ が再び眼に戻らなくされるからである。

同様の作用が、図の面に垂直な方向にも生じる。

次に、視線から角度をずらせて配置した光源７２０を用いた場合について説明す る。この場合は、眼から最も遠い欠陥エリアの傾斜Ｌノだエツジからの光はより 少なくエツジに到達し、従ってより暗く見え表示が強調される。これは多くの場 合においてより望ましい。

次に本発明にあける自動的なセンシングが、どのようにしてスタンピング、モー ルディングまたはボディプラントにおいて使用されるかを説明する。

米国特許出願筒４３９４６８３８の第１３図には、ラインに沿って移動するパネ ルが示されている。これは、プレスから到来するパネルを監視する固定するセン サの典型的な例である。他の設備においては、パネルが静止する場合または移動 する場合において、センサユニットを位置決めするためにロボットアームが使用 される。この種のタイプのパネルのチェックは、本発明において２つの方法で行 なわれる。アームが均一性に優れた動作を行なうことが出来る場合、または事実 上固定位置におるロボットに対し掃引を行なうためにアームの先端部で工具が動 かされ得る場合（これは容易にプログラム化され得る）に、アームは事実上セン サユニットを掃引させ得る。同様に、逆反射性材料の性質に基づいて二軸掃引を 行なうことも出来る。この場合はユニットは、レーザスキャンによる２ミラー掃 引に基づいて表面を走査する。例えば、モータ２６０は第３図に示す平面鏡２６ １（破線で示す）を駆動してｙ軸方向にも走査を行なう。

第９図から第１２図は本発明をプラントに使用する場合の例を示している。第９ 図には、第３図のラインに沿って逆反射性物質を扱う送込み部及び受取部を有し たスキャン型単一センサユニット７３２、及びロボット７３０（この場合はガン トリータイプ　ウェスティングハウス６０００）が示されている。このセンサは 必要により、二軸ミラースキャンまたはロボットの先端部における工具を動かす モータによりｙ軸方向にも走査可能なものとすることができる。

ロボットは、数多くの異なったタイプのパネル７３６を検査するために、プログ ラミングコンソール７３４を使用してプログラム化され得る。

センサからのシグナルデータは、必要に応じてこの目的のために付加される付加 的センサまたはセンサの離反距離維持を助けるためにフィードバックされる。

第１０図は、第３図または第７図に示したセンサユニットを複数固定した例を示 してあり、ここではコンベア７５１上の自動車のドア７５０はフレーム７５３上 のセンサユニット群７５２の下方を移動する。この場合は、結合されたスプレー ７６０及びブラシ７６５を使用する自動バー１’　７−１’　ター　（ｈｉｇｈ ｔｌｉｇｈｔｅｒ）　７５５が使用されている。

第１０図にはまた、欠陥のめるパネルをロポツ１〜による修復ステイション８０ ０へ自動的に除去するための装置が示されている。欠陥読取り装置８０２からの ジグ太ルを受取るロボット８０１は、ディスクグラインダ８０５またｔよその他 の工具を取り上げて欠陥部分８１０を研削Ｌノ且つ仕上げる。この後、パネルは 検査ステイションに戻され、正常となったか否かを決めるために再び検査される 。

第１１ａ図及び第１１ｂ図は、ライン状の固定位置にある白色塗装されたボディ ９０８全体を走査するための、ロボットに装着されたユニット９０２及び９０４ を示している。ロボットハイライター９０６はブラシ及びスプレーを先端部に備 えた工具９１０を有し、例えば走査方向に平行にというように走査と共に常に「 筋」を描く。同様の態様が仕３Ｆげ塗装された自動車についても適用されること ができ、この場合はハイライトは必要とされない。パネルのギャップのミスマツ チの検査もまた、同様のロボットに装着されたライト　セクション　トライアン ギュレイションセンサ（ｌｉｇｈｔ　５ｅｃｔｉｏｎ　ｔｒｉａｎｇｕｌａｔｏ ｎ　５ｅｎｓｏｒ　）を使用して行なわれ得る。

第１２図は、仕上げられた（塗装された）車に使用するためのライン状の配列の 例を示１ノでおり自動車９２２を線で見るために配置された固定センサ９２０を 備えた設備を示しでいる。大きな離反非離と検知範囲を有した逆反射センサが、 多くの場合において線の動きを明確にし得る点−℃゛極めて有利でめる。

本発明は、車体、装置その他のパネル上の欠陥を調ぺるためのみならず、ダイ、 ウッドモデル、粘土モデル、モールド、その他の金属シー１〜の組成加工及びボ ディ形成プロセスに使用される一定形状のパーツまたは物体についでも使用され 得る。本発明はこれらの物品の形状における欠陥を特定し、これらが、例えば塗 装された自動車のような、最終製品にまでもちこされるのを防ぐために使用され る。

人が小さいフラットスポットを児付け、ざらに他の時点にダイにお（ブる誤った 形状が部分的に形成されているのを発見したときは、ダイを正常にするにはどこ において材料を削りとり、削りとり量をいくらにするかを量的な感覚から決め得 るのは勿論である。このことはダイの工程より前、すなわちウッドモデルを使用 する工程においても当てはまり、モデルがエラーを含んでいないことを確かめる ためにチェックされる。モデルのエラーは、ダイを制作するマシーンに複写され 、結果的に大きな損失を招く。

本発明を使用する際には、検査する表面に充分な反射性を持たせる必要がある。

従って、木、粘土または金属はこれらに充分な反射性を付与する油、ワックス、 反射性ペーパーまたはその他の材料でコーティングされる必要がめる。

一般にはコーティング材料は容易に取り除かれ得るのが望ましい。

ダイの形状における部分的なエラーを見、該ダイにより形成されるパネルが対応 した欠陥などを見るのは興味を引かれるところである。第６図及び第７図に示す 装置においては、みかん外皮状表面、ハイライトオイル、プラスチックにおける エレファントハイド（ｅｌｅｐｈａｎｔ　ｈｉｄｅ　）　、プラスチック上の粒 子その他いずれに基づくかに拘らず、表面のリップルの作用を抑制するために次 に掲げる幾つかの対策を取ることができる。

■）　焦点をずらせることにより意図的にイメージをぼやけさせる。このシステ ムにおける焦点深度は度合により非常に深いため、これは必ずしも効果的である とは限らない。

■）　振動するガラスを用いその動きによりイメージを意図的にぼやけさせる。

これによりスクリーン上のハイライトオイル効果的に不鮮明化され、シグナルは 平均化される。しかしながらこれはまた、前記不鮮明化と共に放射されるイメー ジをｂ動かしてしまう。

■）　拡散スクリーンを使用し、これを通してイメージを見る。これによりハイ ライト−を生じる小滴上に焦点を明確に結ぶことが防がれる。

ＩＶ＞　コンピュータによるフィルターを用いシグナルの処理にこれを適用する （第３図における装置のように）。

例えば、ＡＣカップリングによりすべての低周波シグナルが取除かれる。高周波 数シグナルは、例えば大きな偏倚または１方向もしくは２方向への凹所スロープ という典型的な態様を示す一定の特性を現わずものを除きすべて除去される。

本発明の適用に当たっては、欠陥と思われるものの存在をハードウェアにおいて 特定して表面の迅速な走査を行ない、より優れた評価を行なうために比較的遅い ペースでソフトウェアプログラムに基づきデジタル化されたシグナルを解析する ことができる。走査全体において過剰な欠陥は見出されないと予想される場合に は１、これはパネルの更に他のセクションが続く間継続され１停る。

あるいはパネルの単純な走査だけを行ない、欠陥と思われる所に戻っておのおの 時間をかけて取扱うことも出来る。

これは、いったん発見された欠陥に戻ってじっくりと解析を行なうため、メモリ ーを必要としないという利点を有する。しかしながら、コンピュータメモリーは 現在廉価となっているため、欠陥と思われる個所の読取りとその保持を進め、そ の解析は他のデータが取り入れられたときに行なうのが理に適っている。

このデータを視覚化するための方法について考えることは重要である。特徴のめ るラインの近くの欠陥エリア、その他見ることを望まない欠陥エリアの次への到 達の場合、欠陥としてのピックアップをしないようにユニットの走査を停止する 幾つかの手段を有するべきで必る。これは見られることのないパネル上のゾーン の座標をコンピュータにストアし、人が走査を読取った後にこれらをメモリー内 にブロックアウトすることにより行なわれ得る。

その他可能なことは、このような欠陥を見るためにスキャンのエツジを使用し、 シグナルを伴う正確な三角波に基づいて表面に対し正確に戻ることを可能にする ことでおる。

おるいは、センサヘッドを回転させて、走査が特徴おるラインその他に平行にし 、走査をその方向にある欠陥を横切って正しく次のものに到達するようにするこ とができる。

良好なハイライトまたは仕上げ塗装がされていれば、走査の方向については余り 思い患う必要がなく、前述の如き回転は極めて便利である。それはハイライトが 乏しく縞を伴っており、該槁に平行に実際上走査する必要がある場合に採用され る。

ハイライトオイルが拡がるのを助けるためには、ハイライトオイルの適用と検査 との間に時間的なずれを設ける必要があり、少なくとも１０秒以上の間隔をおく のが望ましい。

ロウアングルにおいて必要とされる遅延プレート（ｒｅｔａｒｄａｔｉｏｎ　ｐ ｌａｔｅ　）及び偏光子又は偏光プリズム（ｐＯＩａｒｉＺｅｒ　）は必要とさ れない。これは最も望ましい遂行のためのハイアングルが使用されるからである 。換言すれば、ロウアングルにおいてはパネル表面からの直接の反射光は、該パ ネル表面が塗装されたものであるか他の種類のものであるかを問わずより少なく なる。

スロープの変化率を見るための第５図に示した方法は、深さが０．００５ｍｍ（ ０，０００２インチ）であるような浅いロウスポットを発見するのに有効に使用 されてきた。

しかしながらこのようなロウスポットの典型的なものは、深さが０．００５ｍｍ （０，０００２インチ）から０．０６３ｍｍ（０，００２５インチ）の範囲にあ り、大きざが２．５ｃｍ（１インチ）から１０ｃｍ（４インチ）の幅を有するも のでおる。

第１３図は、本発明に基づきコンピュータによるプリントアウトをしたもので必 る。

本発明適用の際は、必要により使用されるレンズ２４０（第３図に破線で示す） のようなシリンダレンズを使用して走査方向にビームの拡散が行なわれ、ロウス ポットにおける実行を改善しハイライト状態における平均化効果を強める。しか しながら同時に、このようなシリンダレンズの使用は、汚れによる小ざいにきび 状のもの又はその類のようなより小さい欠陥を見落しがちとする。この場合は、 最初のパスにおいてシリンダレンズ（又は他のビーム拡散手段）を使用しリター ンパスにおいてそれを使用しないシステムを用いることにより走査方向において ２種類の感度又は視覚的な積分を与えるのが望ましい。このようなプログラマブ ルデバイスは、シリンダレンズを単純に出入れするソレノイドとすることができ 、あるいはより早いスピードのものとして最初のバスにおいてビームを拡げ、次 のバスにおいてはこれを行なわない音響光学変調器を使用することができる。

このようなシグナルの平均化処理は、第３図に示すようにハードウェア回路又は コンピュータソフトウェア２９０により行なうこともできる。ハードウェアによ るシグナル平均化には、前及び／又は後への時間的スペースを置いてシグナルセ クションの平均に対しシグナルを瞬間的に比較し得るタップ付きアナログリレイ ライン（ｔａｐｐｅｄ　ａｎａｌｏｇｄｅｌａｙ　１ｉｎｅｓ　＞を使用した米 国特許第４３０５６６１＠に開示されたものを使用することができる。

異なる欠陥のシグナルを実際的なシグナルに関連づけるためにプログラマブル相 関器（ｃｏｒｒ”ｅ＋ａｔｏｒ＞を使用することができる。例えばロウスポット 、たたき傷（ｄｉｎｇ）及び凹みなどの全てはポジイティブ及びネガティブに傾 斜するシグナルを有しているが、異なった幅を呈する。従ってスロープが急な欠 陥に対して第２の派生的回路（５ｅｃｏｎｄｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ　ｃｉｒｃｕ ｉｔ　）を作動させ、傾斜が緩かな欠陥については相関づけにより得ることがで きる。この相関づけには、ハードウェア相関器を使用することができ、得るべき シグナルに適切にマツチし得るようにするには異なる周波数に調整可能な相関器 を使用するのが望ましい。時間が許す場合は、コンピュータソフトウェアによる 相関づけを成すこともできる。

相関づけはこのようなシグナルを見るための方法でおるだけでなく、欠陥の既知 のシグナルをマツチさせるために使用することもできる。

第６図及び第７図に示した視覚化の例及びテレビを使用した例に関し・て、目の 周囲又は目の近傍に配置されたライトを通して直接観察を行なう場合は、例えば 第６ａ図に示ずパネルフードを児ている垂直方向にというようにライトを僅かに 置換えた場合はどには良好な観察が得られないことがあることが見出された。

例えば、第６ｂ図に示すように垂直方向の移動距離Ｈを目の高さから上方又は下 方に５．０Ｃｍ（２インチ）としてう、イトを配置した場合は、観察者は逆反射 アングルから僅かにずれるために逆反射板から観察者に返ってくる光の強さは、 例えばし２＝３．０４８ｍ（１０フイート）離反に相当する程度にかなりの減衰 を示す。しかしながらこのような状態において、欠陥を強調し、しばしば視覚的 な鮮明化を伴うシャドウ効果（ｓｈａｄｏｗｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔ）が生じる（ 直接観察する場合にはときにより除外（ｗａｓｈ　ｏｕｔ）　Ｌ得る）。

目的に応じて、ライトを視線に添わせて、あるいは視線から離れた位置に配置し てというように切換えを伴って観察するのが望ましい。この場合は２セツトのラ イトを使用することができる。１つは中央に、他の１つは視線から離れた位置に 置かれる。２セツトのライトは容易に切換えられる。この切換えは自動的に又は 手動により行な４っれ得る。

これとは逆に、単一のラーイ］−に対し２つのテレビカメラを使用し、これら２ つのテレビカメラを相互に離反させ−で、例えば切換え走査を伴って使用するこ とができる。

第１４図は、第３図の例の欠陥識別を可能にする回路の例を示してあり、第１３ 図のり−ｔｒアウトを発生させるのに使用される。

第１４図に示すように、戻ってきたレーザ光は、一般にスポットを形成するＵ　 Ｄ　Ｔビンスポット　２Ｄ　フォトディテクタ（３図におけるフォトディテクタ ２１５）上にイメージされる。ディテクタの出力電流は第１のＡＤ６４４０半部 分にお動部分圧に置換えられる。この電圧は次に第２のＡＤ６４４のセットによ り増幅され結合（ｃｏｍｂｉｎｅｄ）される。４２９１　Ｈデバイダに供給され る２つのアウトプットはディテクタを打つ（ｓｔｒｉｋｅ＞ライトの合計（ｓｕ ｍ）、及びディテクタの２つの半部分間の差（ｄ　ｉ　ｆ　ｆｅｒｅｎｃｅ　） である。

デバイダのアウトプット（差／合計）は、ディテクタの上のライトスポットのパ ワー保証を伴うポジション（ｐｏｖｉｅｒ　ｃｏ＋ｎｐｅｎｓａｔｅｄ　ｐｏｓ ｉｔｉｏｎ）である。

スポット位置シグナル及、びビーム操縦ミラー（第３図のミラー２０２）位置シ グナルは、次の処理ためにラックボード（Ｒａｃｋ　ｂｏａｒｄ　）に共に送ら れる。

ミラーの位置は、該ミラー位置のＣＯ８を得るために微分（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｉａｔｅ　）される。このシグナルは零クロスディテクタ（Ｚｅｒｏ　ＣｒＯ３ ＳｉｎｇｄｅＣｒＯ３５ｉｎに適用されてミラ一方向シグナルを得る。オリジナ ルなＳＩＮシグナルはアナログ・デジタルコンバータ（ＡＤＣ）に送られ、コン ピュータはミラーの位置を読取ることができる。微分器（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉ ａｔｏｒ）による小さなリレーを修正するために「ポジションバランス」ポテン ショメータが使用され、幅コントロール（ｅｎａｂｌｅ　ｖｉｄｔｈ　ｃｏｎｔ ｒｏｌ　）がミラー揺動の一部をデジタル化することができる。

イメージスポット位置シグナルは零クロスディテクタ及び微分器（ｄｉｆｆｅｒ ｅｎｔｉａｔｏｒ）に送られる。零クロスシグナルは、方向いかんに拘らず各零 クロス（ｚｅｒｏ−ｃｒｏｓｓｉｎｇ）上にパルスを発生させるために使用され る一対の単安定回路（ｍｏｎｏｓｔａｂｌｅｓ　）に送られる。

微分されたスポット位置シグナルは絶体値増幅器に送られる。この段階からのア ウトプットはＡＤＣに入力されコンピュータは検査表面の欠陥の［激しさＪ　（ ５ｅｖｅｒｉｔｙ＞を明白に読取る。この「激しさ」シグナルは、ＤＡＣから発 したコンピュータである入口（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ　）へ比較のために送られる 。コンパレータのアウトプットは、零クロスパルス（ｚｅｒｏ　ｃｒｏｓｓｉｎ ｇ　ｐｕｌｓｅ　）を測定するために使用される。スポット位置シグナルが零を 横切り、且つ微分されたポジションが充分に大きいときにのみ、「欠陥発見」の ノリツブ７０ツブがセットされる。

コンピュータは次に、回路から送られた「ミラーポジション」及び「激しさ」シ グナルを読取り、これらの値、「方向性（ｐｏｌａｒｉｔｙ）　Ｊ及び走査線ナ ンバーを次のプロセスのためにデータアレイにストアする。

「方向性」シグナルは「微分されたスポットポジション」を零ボルトと比較して 発せられるシグナル及び「ミラ一方向」の排除的なオア状態（ｅｘｃｅｓｉｖｅ 　ＯＯＲ−１ｎ＞により発生せしめられる。

ＡＤＣの内部的な作動のくせを考慮して、コンバージョン従って余分な単安定及 びゲートを生ぜしめるためにクロックインプットに素早く連続した２つのパルス を適用する必要がある。

コンピュータは、ｘｙ座標、激しさ、タイプ（凹凸）、欠陥の長さ及び欠陥の長 さと激しさとにより表わされる割合を与える欠陥に関するリストを提供する。「 激しさ」はｘｙ座標上にプロットされる。

ＦＩＧ、　／ａ　ｈ釦ｂ ＦＩＧ、　３ｄ　ＦＩＧ、　３ｅ ＦＩＧ、　３’ ＩＧ３ｆ ＦＩＧ、３ｃ ／’７（２，勿 ％”／Ｇ、　５ｃ　”　”Ｒ（ｒｅｃｏｒｌ　）ＩＴも ＦＩＧ、５ｄ　良廿＋７１　／＼イうイ月　功　乏Ｅ科ＦＩＧ、　５ｅ ＦＩＧ、　ｌ１ａ −Ｚ−− ＦＩＧ、　７１ｂ ＦＩＧ　／２ １１ンｇムＩ工　’Ｊスし亡　ｇｒ中島」口・よソ　シ夫めうれ）。

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Ｑｔｐ卓フ−Ｌ”よ／１矢７’ｉ”ｌ’　コンし一７武力ＦＩＧ、　／３ 国際調査報告

Claims (77)

【特許請求の範囲】
1. １．表面検査方法にして、光を該表面から反射されるように該表面のエリヤ（ａ ｒｅａ）へ投射して該表面のエリヤを照らすステツプと、前記照明された表面エ リヤから反射された光が入射される位置であつて該反射光入射のあと該光を該照 らされた表面エリヤへ逆反射して戻し、最終的に該表面エリヤから再反射される ようにする該位置に逆反射性メンバを備えるステツプと、該照らされた表面エリ ヤから再反射された光を映像するステツプと、前記照らされた表面エリヤの特徴 を示す前記映し出した光中の暗いエリヤ又は明るいエリヤを検出するステツプと を含む方法。
2. ２．前記光を映像するステツプが、前記映し出された表面エリヤからの再反射光 の像をぼやけさせるステツプを含んでいる請求の範囲第１項記載の検査方法。
3. ３．前記照明ステツプが、光源から発せられた光を偏向させ、前記表面からの最 初の反射後に偏向された光を回転させ、光源からの光のうち偏向され回された光 のみが映し出されるように再反射された光をフィルタリング（ｆｉｌｔｅｒｉｎ ｇ）するステツプを含んでいる請求の範囲第１項記載の検査方法。
4. ４．前記逆反射性メンバを備えるステツプが、該逆反射性メンバにて前記表面を 囲むステツプを含んでいる請求の範囲第１項記載の検査方法。
5. ５．前記表面が、裸金属であり、前記照明ステツプが、赤外光線を投射するステ ツプを含んでいる請求の範囲第１項記載の検査方法。
6. ６．前記照明ステツプが、リングライトから光を投射するステツプを含み、前記 映像するステツプが、再反射光に対するイメージピツクアツプポイント（ｉｍａ ｇｅ　ｐｉｃｋｕｐｐｏｉｎｔ）の前記リングライトの内側への配置を含んでい る請求の範囲第１項記載の検査方法。
7. ７．前記照明ステツプが、光源からの光を平行化して検出されるべき特徴より実 質的に大きい広いエリヤを有するビームとするステツプを含む請求の範囲第１項 記載の検査方法。
8. ８．前記照明ステツプが、更に、走査ミラーによつて前記表面を横切つて該平行 化（ｃｏｌｌｉｍａｔｅｄ）ビームを掃引するステツプを含む請求の範囲第７項 記載の検査方法。
9. ９．前記照明ステツプが、更に、異なるサイズの特徴部分をより容易に検出する ために前記平行化ビームの収斂度又は発散度を変更するステツプを含む請求の範 囲第７項記載の検査方法。
10. １０．検査されるべき前記表面が、当初、非反射性であり、該表面に薄い反射性 フイルムが付与される当初のステツプが更に含まれている請求の範囲第１項記載 の検査方法。
11. １１．前記映像ステツプが、像検出器によつて前記表面を横切つてエリアを走査 するステツプを含んでおり、前記フイルムを付与するステツプが、該フイルム中 のいかなる筋も走査方向と平行であるように、該フイルムを走査方向と平行に付 与するステツプを含んでいる請求の範囲第１０項記載の検査方法。
12. １２．前記照明ステツプがポイントソースから投射ポイントへ核酸乞うを投射す るステツプを含んでいる請求の範囲第１項記載の検査方法。
13. １３．前記映像ステツプが、前記投射ポイントに異なるイメージピツクアツプポ イントで受光された再反射光から前記照明された表面の像を形成するステツプ、 像検出器乃至観察装置を前記投射ポイントから遠くに配置するステツプ及び前記 形成された像を前記ピツクアツプポイントからフアイバーオプテイツクによつて 隔たつた位置にある前記像検出器乃至観察装置へ送るステツプを含んでいる請求 の範囲第１２項記載の表面検査方法。
14. １４．前記照明された面エリアに対し前記映像入射角よりも大きな入射角を有す る位置に前記投射ポイントを置くステツプを更に含む請求の範囲第１２項記載の 面検査方法。
15. １５．前記投射ポイントに異なる位置にイメージピツクアツプポイントを置くス テツプを更に含む請求の範囲第１２項記載の面検査方法。
16. １６．前記映像ステツプが、前記照明された面エリアを同軸的（ｏｎ−ａｘｉｓ ）再反射光及び非同軸的（ｏｆｆ−ａｘｉｓ）再反射光の双方でもつて映しだす ように前記照明された面エリアを投射光と実質上同軸の再反射光でもつて映し出 すとともに該照明された面エリアを投射光に対し非同軸的の再反射光でもつて映 しだすステツプを含んでいる請求の範囲第１５項記載の面検査方法。
17. １７．前記イメージピツクアツプポイントと同軸の１つの光源と前記イメージピ ツクアツプポイントに非同軸的なもう１つの光源という２つの光源が備えられて おり、前記照明された面エリアが同軸的再反射光と非同軸的再反射光により交互 に映し出されるように前記光源を交互にオンオフスイツチングするステツプが含 まれる請求の範囲第１６項記載の面検査方法。
18. １８．２つの検出器が１つの単一の点光源に対し備えられており、一方の検出器 は同軸的再反射光を受けるイメージピツクアツプポイントを有し、他方の検出器 は非同軸的再反射光を受けるイメージピツクアツプポイントを有しており、更に 該２つの検出器によつて該再反射光を交互に映し出すステツプが含まれている請 求の範囲第１６項記載の面検査方法。
19. １９．前記映像ステツプが、前記投射ポイントに隣る有利な位置から前記照明さ れた面エリアを観察するステツプを含み、更に観察者の目に合せて取付けられる ようになつている構造物上に前記投射ポイントを取付けるステツプを含んでいる 請求の範囲第１５項記載の面検査方法。
20. ２０．前記構造物に観察者の目の前に配置されるようにレテイクル（ｒｅｔｉｃ ｌｅ）を取付けるステツプ及び前記照明された面エリアに於て観察されるあらゆ る暗い又は明るいエリアを前記レテイクルで測定するステツプを含んでいる請求 の範囲第１９項記載の面検査方法。
21. ２１．前記映像ステツプが前記照らされた面エリアを前記方向付けられた光の通 路に隣る有利なポイントからテレビカメラによつて映し出し、該テレビカメラ像 を適当なテレビデイスプレイに表示するステツプを含んでおり、検知ステツプが 、前記テレビデイスプレイを観察するステツプを含んでいる請求の範囲第１項記 載の面検査方法。
22. ２２．前記テレビカメラによつ映し出された前記照明された面エリアのテレビデ イスプレイ中に測定レテイクルを投射し、前記照明された面エリアのデイスプレ イ中に観察されるあらゆる暗い又は明るいエリアを該レテイクルによつて測定す るステツプを更に含む請求の範囲第２１項記載の面検査方法。
23. ２３．前記照明されたエリアにおける小さな暗い又は明るいエリアがＴＶデイス プレイ中の焦点外にあるように限られた視野の深度（ｄｅｐｔｈ　ｏｆ　ｆｉｅ ｌｄ）でもつて前記逆反射性メンバ上にＴＶカメラを鋭く焦点あわせするステツ プを更に含む請求の範囲第２１項記載の面検査方法。
24. ２４．前記ＴＶデイスプレイ中に観察される前記照明された面エリアの像に表わ れる一連の平行なラインを作るステツプを更に含む請求の範囲第２１項記載の面 検査方法。
25. ２５．前記再反射光を映し出すためにＴＶカメラが使用され、前記検出ステツプ が、該ＴＶカメラによつて前記再反射光の像の暗い又は明るいエリアを検知する ことを含んでいる請求の範囲第１項記載の面検査方法。
26. ２６．前記ＴＶカメラがライン走査カメラであり、該ライン走査カメラを前記面 に対し相対的に動かして、前記照明された面エリアの二次元走査像を時間的順序 をおいて作るステツプを更に含む請求の範囲第２５項記載の面検査方法。
27. ２７．前記照明された面エリアの掃引されたエリアを映し出すために、該面に対 し前記ＴＶカメラと逆反射性メンバを一組として動かすステツプを更に含む請求 の範囲第２５項記載の面検査方法。
28. ２８．適当なＴＶデイスプレイ上に前記ＴＶカメラから前記再反射光の像のＴＶ ビクチヤをデイスプレイするステツプを更に含む請求の範囲第２５項記載の面検 査方法。
29. ２９．前記照明された面エリア中の小さな暗い又は明るいエリアが焦点の外側に 存在するように制限されたフイールド深さで前記逆反射性メンバ上に前記ＴＶカ メラを鋭く焦点あわせする請求の範囲第２５項記載の面検査方法。
30. ３０．前記再反射光を映し出すために第２のＴＶカメラが使用され、前記最初の ＴＶカメラに隣らせて前記第２のＴＶカメラを配置し、該両カメラによつて映し 出された暗い又は明るいエリアの再反射像を関連づけ、該関連づけた像から前記 暗い又は明るいエリアの深さ又は高さを計算するステツプが更に含まれている請 求の範囲第２５項記載の面検査方法。
31. ３１．手動で方向づけされるポインテイング装置（ｐｏｉｎｔｉｎｇｄｅｖｉｃ ｅ）が前記照明された面エリアの特定のエリアを指示するために備えられており 、前記ＴＶカメラが前記手動で方向づけされたポインテイング装置による前記特 定エリアの指示に応じた該特定のエリアを映し出すように前記手動で方向づけさ れたポインテイング装置の指示に前記ＴＶカメラの狙いを関連づけるステツプが 更に含まれている請求の範囲第２５項記載の面検査方法。
32. ３２．前記検出ステツプがイメージプロセツシングコンピユータによつて前記再 反射された光の像の暗い又は明るいエリアを解析するステツプを含んでいる請求 の範囲第２５項記載の面検査方法。
33. ３３．前記分折ステツプが光の強度における局部的変化を前記周囲エリアからの 光の強度と自動的に比較し、該変化が予め決めたしきい値より大きい時には信号 を発するステツプを更に含んでいる請求の範囲第３２項記載の面検査方法。
34. ３４．当初コンピユータによつて疑わしい暗い又は明るいエリアを検出し、引続 き該疑わしいエリアを詳細に厳密に分析するために該疑わしいエリアについて詳 細に調べるステツプを更に含む請求の範囲第３２項記載の面検査方法。
35. ３５．前記ＴＶカメラによつて映し出された再反射光の像をビデオテーピングし 、該ビデオテープ取りされた光の像を後にコンピユータによつて分析するステツ プを更に含む請求の範囲第３２項記載の面検査方法。
36. ３６．前記面を動かすステツプを更に含み、前記照明ステツプが前記面を閃光で 照らしだすステツプを含み、更に該照明された表面エリアの閃光による再反射光 の像をコンピユータに蓄えて後の分析に供するステツプを含む請求の範囲第３２ 項記載の面検査方法。
37. ３７．前記照明された面エリアが、幾何学的な変形を有するように設計された指 定エリアを含んでおり、該指定されたエリアの再反射光を無視するようにコンピ ユータをプログラムするステツプが更に含まれている請求の範囲第３２項記載の 面検査方法。
38. ３８．予め決めたしきい値を有する予め決めた幾何学的ゆがみの特徴とはならな い特別の像部分を除去するために前記再反射光をコンピユータでフイルタリング するステツプを更に含む請求の範囲第３２項記載の面検査方法。
39. ３９．光が反射されるようにして面のエリアに向け光を投射し該面エリアを照明 する照明手段と、前記照明された面から反射された光が入射し、次に前記照明さ れた面エリアへ逆反射され、最終的にそこから再反射されるように前記面に関連 して配置された逆反射性メンバと、前記照明された面エリアから再反射された光 を映し出すための映像手段と、前記映し出された光の中に、前記照明された面エ リアの特徴を示す暗いエリア又は明るいエリアを検出するための検出手段とを備 えた面検査装置。
40. ４０．前記映像手段が更に前記照明された面エリアの再反射光像をぼんやりされ るための手段を含んでいる請求の範囲第３９項記載の面検査装置。
41. ４１．前記照明された面エリアへ向けられた光を偏向させるための偏光手段と、 前記照明された面エリアからの最初の反射の後、前記偏向された光を回転させる ための回転手段と、回転された偏光のみが前記映像手段によつて映し出されるよ うに前記再反射光をフイルタリングするためのフイルタリング手段とを含む請求 の範囲第３９項記載の面検査装置。
42. ４２．前記逆反射性メンバが前記面を囲つている請求の範囲第３９項記載の面検 査装置。
43. ４３．前記再反射性メンバが、多数のミニチユアエレメントからなる高品質逆反 射性スクリーンである請求の範囲第３９項記載の面検査装置。
44. ４４．前記面が裸金属であり、前記照明手段が赤外光線源である請求の範囲第３ ９項記載の面検査装置。
45. ４５．前記照明手段がリングライトであり、前記映像手段が前記リングライト内 の前記再反射光のイメージピツクアツプポイントを含んでいる請求の範囲第３９ 項記載の面検査装置。
46. ４６．前記照明手段が、検出されるべき特徴よりも実質的に大きな幅広いエリア を有するビームへ前記光を平行化するための平行化手段を含んでいる請求の範囲 第３９項記載の面検査装置。
47. ４７．前記照明手段が更に、前記面を横切つて前記平行化ビームを掃引するため の走査ミラー手段を含んでいる請求の範囲第４６項記載の面検査装置。
48. ４８．前記照明手段が、更に、前記検出手段によつて異なるサイズの特徴をより 容易に検出できるように、前記平行化ビームの収斂度又は発散度を変更すること ができる手段を含んでいる請求の範囲第４６項記載の面検査装置。
49. ４９．検査されるべき前記面が、当初非反射性であり、該面へ薄い反射性フイル ムを付与するための付与手段を更に含んでいる請求の範囲第３９項記載の面検査 装置。
50. ５０．前記映像手段が、映像検出器と、該像検出器でもつて前記面を横切つてエ リアを走査するための走査手段とを含んでおり、前記フイルム付与手段が、該フ イルム中の如何なるしわも該走査方向と平行になるように走査方向と平行に該フ イルムを付与できるようになつている請求の範囲第４９項記載の面検査装置。
51. ５１．前記照明手段が散光を発する点光源を備えており、該散光からの投射ポイ ントが投射されるようになつている請求の範囲第３９項記載の面検査装置。
52. ５２．前記映像手段が前記投射ポイントに隣るイメージピツクアツプポイントに おいて受光された再反射光から前記照明された面エリアの像を形成するための像 形成手段と前記投射ポイントから離れた位置に配置された像観察乃至検出手段に して前記像形成手段によつて形成された像を観察又は検出するための手段と、前 記形成された像を前記像形成手段から前記像観察又は検出手段へ送信するための フアイバーオプテイツク手段とを備えている請求の範囲第５１項記載の面検査装 置。
53. ５３．前記投射ポイントが前記照明された面に対し前記観察又は検出入射角より も大きな入射角を有する位置に配置されている請求の範囲第５１項記載の面検査 装置。
54. ５４．前記映像手段が、前記投射ポイントに隣る位置に配置されたイメージピツ クアツプポイントを備えている請求の範囲第５１項記載の面検査装置。
55. ５５．前記映像手段が、前記照明された面エリアが同軸的再反射光及び非同軸的 再反射光の双方によつて映し出されるように投射光に実質的に同軸的な再反射光 を映し出すとともに投射光に同軸的でない再反射光をも映し出すための軸合せ手 段（ａｘｉｓ　ｍｅａｎｓ）を含んでいる請求の範囲第５４項記載の面検査装置 。
56. ５６．前記軸合せ手段が、前記イメージピツクアツプポイントに同軸的な光源と 前記イメージピつツクアツプポイントに非同軸的な光源という２つの光源を含ん でおり、更に、前記照明された面エリアが同軸的及び非同軸的再反射光によつて 交互に映し出されるように該光源を交互にオンオフするスイツチング手段を備え ている請求の範囲第５５項記載の面検査装置。
57. ５７．前記軸合せ手段が２つの検出器と単一の点光源を備えており、一方の検出 器のイメージピツクアツプポイントは同軸的再反射光を受光できる位置におかれ 、他方の検出器のイメージピツクアツプポイントは非同軸的再反射光を受光する 位置におかれ、前記軸合せ手段は、更に、前記２つの検出器間における再反射光 の映しだしを交互に切り換えるスイツチング手段を備えている請求の範囲第５５ 項記載の面検査装置。
58. ５８．前記映像手段が、前記投射ポイントに隣る有利な位置から前記照明された 面エリアを観察できるようになつているとともに、観察者の自に止まるように取 付けられ、その上に前記投射ポイントが搭載される装置を備えている請求の範囲 第５４項記載の面検査装置。
59. ５９．前記照明された面エリアにおいて観察される暗い又は明るいエリアを測定 するために観察者の目の前に配置されるように前記装置に取付けられた照準手段 を更に備えている請求の範囲第５８項記載の面検査装置。
60. ６０．前記映像手段が、前記投射された光の光通路に隣る有利な位置から前記照 明された面エリアを映し出すためのＴＶカメラ装置と観察のために前記照明され た面エリアのＴＶカメラ像を表示するＴＶデイスプレイ装置を備えている請求の 範囲第３９項記載の面検査装置。
61. ６１．前記ＴＶデイスプレイ装置におけるデイスプレイ中に測定用レテイクルを 投射するための手段を備えていて前記照明された面エリアの表示中に見出される 暗い又は明るいエリアを該レテイクルによつて測定できるようにした請求の範囲 第６０項記載の両検査装置。
62. ６２．前記照明された面エリア中の小さな暗い又は明るいエリアが前記ＴＶデイ スプレイ装置の表示中に焦点あわせされないように前記ＴＶカメラ装置が制限さ れたフイールド深度でもつて前記再反射性メンバに鋭く焦点あわせされる請求の 範囲第６０項記載の面検査装置。
63. ６３．前記ＴＶデイスプレイ装置の表示中に表われる前記照明された面エリアの 像の中に一連の平行ラインを創成するための手段を更に含んでいる請求の範囲第 ６０項記載の面検査装置。
64. ６４．前記映像手段が、前記再反射光を映し出すためのＴＶカメラ装置と、該Ｔ Ｖカメラ装置によつて映し出された再反射光の像の暗い又は明るいエリアを検知 するための検知装置とを備えている請求の範囲第３９項記載の面検査装置。
65. ６５．前記ＴＶカメラ装置が、ライン走査カメラであり、更に、前記照明された 面エリアの二次元走査像を時間順序をおいて作りだすために前記面に対し前記ラ イン走査カメラを動かすための手段を備えている請求の範囲第６４項記載の面検 査装置。
66. ６６．前記照明された面エリアの掃引されたエリアを映し出すために前記面に対 し前記ＴＶカメラ装置及び前記再反射性メンバを一組として動かすための手段を 更に備えている特許請求の範囲第６４項記載の面検査装置。
67. ６７．前記ＴＶカメラ装置によつて作り出された前記再反射光像のＴＶピクチヤ を表示するためのデイスプレイ装置を更に含んでいる請求の範囲第６４項記載の 面検査装置。
68. ６８．前記ＴＶカメラ装置が、前記照明された面エリア中の小さな暗い又は明る いエリアを焦点外に置くために制限されたフイールド深度でもつて逆反射性メン バに鋭く焦点あわせされている請求の範囲第６４項記載の面検査装置。
69. ６９．前記映像手段が、前記第１のＴＶカメラ装置に隣り合せて配置された第２ のＴＶカメラ装置と、該２つのＴＶカメラ装置によつて映し出された暗い又は明 るいエリアの再反射像を相関係させる手段と、該相関係せしめられた像から該暗 い又は明るいエリアの深さ又は高さを計算するための手段を備えている請求の範 囲第６４項記載の面検査装置。
70. ７０．前記照明された面エリアの特定のエリアを指示するために手動で方向付さ れるポインテイング装置及び前記ＴＶカメラ装置が、前記手動方向付ポインテイ ング装置によつて指示された前記特定エリアに対応して該特定エリアを映し出す ように該手動方向付ポインテイング装置の指示に前記ＴＶカメラ装置の狙いを関 係付けるための手段とを更に備えている請求の範囲第６４項記載の面検査装置。
71. ７１．前記検知手段が、イメージプロセツシングコンピユータ及び該イメージプ ロセツシングコンピユータによつて前記再反射光像の明るい又は暗い部分を分析 するための手段を備えている請求の範囲第６４項記載の面検査装置。
72. ７２．前記分析手段が、光強度中の局部的変化を周囲エリアからの光強度と自動 的に比較する比較手段及び該変化が予め決めたしきい値よりも大きい時にその信 号を発する手段とを備えている請求の範囲第７１項記載の面検査装置。
73. ７３．前記分析手段が、当初は前記コンピユータで疑わしい暗い又は明るいエリ アを検出し、続いて該疑わしいエリアを厳密に分析するために該疑わしいエリア を詳細に調べるためのドエリング装置（ｄｕｅｌｌｉｎｇ　ｍｅａｎｓ）を備え ている請求の範囲第７１項記載の面検査装置。
74. ７４．前記ＴＶカメラ装置によつて映し出された前記再反射光の像を前記コンピ ユータで後ほど分析するためにビデオ取りするためのビデオテーピング装置を更 に備えている請求の範囲第６４項記載の面検査装置。
75. ７５．前記面を移動させるための手段を更に備えており、前記照明手段は閃光源 を備えており、前記分析手段が閃光で映し出された前記照明された面エリアの像 を後の分析のためにコンピユータにストアリングするための手段を備えている請 求の範囲第７１項記載の面検査装置。
76. ７６．前記照明された面エリアが幾何学的ゆがみを持つように設計されている指 定領域を含んでおり、前記コンピユータが該指定領域の再反射光を無視するよう に該コンピユータをプログラミングする手段が備えられている請求の範囲第７１ 項記載の面検査装置。
77. ７７．前記分析手段が、予め決めたしきい値を有する予め幾何学的ゆがみを有す る無関係な非特徴的部分の像を除去するように前記再反射光をコンピユータフイ ルタリングするための手段を備えている請求の範囲第７１項記載の面検査装置。