JPH0247444Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は形状複雑な対象物の表面欠陥の有無等
を光学的に検査するために使用される欠陥検査カ
メラに関するものである。

（従来の技術） 従来、板ガラスや綱板のような板状体の欠陥検
査には多数の画素を直線状に配列させた直線撮像
素子（リニアイメ−ジセンサ）をテレビカメラの
レンズの軸線上に配置した欠陥検査用カメラが使
用されているが、このような欠陥検査用カメラは
対象物表面の明るさを直線電気信号に変換するも
のであるから、例えば碍子のような複雑な凹凸面
を有する対象物に使用したときには照明むらによ
る明るさの変化と欠陥による明るさの変化とを識
別することができない欠点がある。そこで本考案
者はテレビカメラの撮像面に２本の直線撮像素子
を近接させて並列に配置し、双方の直線撮像素子
から生ずる出力信号の差を演算することにより照
明むらの影響をキヤンセルするようにした視覚セ
ンサシステムを開発して先に特願昭59−67016号
として提案したところである。

（考案が解決しようとする問題点） ところが一般に直線撮像素子はそのセンサチツ
プの周囲にシフトレジスタ回路や出力回路が一体
的に組込まれて全体の幅が約10mm程度もあるため
に10mm以下の距離に近接配置することができず、
レンズ倍率をＭとすれば対象物表面上においては
10×Ｍmmも離れた線上の明るさを対比することと
なつて検査精度を一定値以上に向上させることが
できぬ問題があることが分つた。

（問題点を解決すための手段） 本考案は上記のような従来の問題点を解決し、
通常の直線撮像素子を利用して対象物表面の非常
に近接した２本の線上の明るさの対比を行わせる
ことができる欠陥検査用カメラを目的として完成
されたものであり、レンズの軸線上に該軸線に直
交する稜線を挟んで軸線に対して等角度に傾斜す
る対称な２つの反射面を持つ反射鏡を取付けると
ともにこれらの反射面からの反射光を受けるカメ
ラ内面上の２位置には、それぞれ直線撮像素子を
配したことを特徴とするものである。

（実施例） 次に本考案を図示の実施例について詳細に説明
すれば、１はレンズ２を備えたカメラ主体であ
り、３はレンズ２の軸線ｌ上に送りねじ４及びガ
イド５によつて進退動自在に取付けられた５角柱
状の反射鏡である。この反射鏡３は軸線ｌに直交
するよう位置付けられた稜線６を挟んで軸線ｌに
対して45゜の等角度で左右に傾斜した対称な２つ
の反射面７，８を持つものであり、また、カメラ
内面上のこれらの反射面７，８からの反射光を受
ける２位置にはそれぞれ直線撮像素子９，１０が
配置されている。第３図、第４図は本考案の第２
の実施例を示すもので、反射鏡３の反射面７，８
がレンズ２の軸線ｌに対してなす角度を約85゜と
し、従つて直線撮像素子９，１０をカメラ内面の
前方位置に配置したものである。また、第２の実
施例では反射鏡３をピエゾ電気駆動装置１１によ
り軸線ｌ方向に進退させるようにし、進退動の精
度を向上させるようにしたものである。

（作用） このように構成されたものは、第５図に示され
るように懸垂碍子等の対象物２０の上方に対象物
２０の半径方向と反射鏡３の稜線６の長手方向と
を一致させてセツトし、対象物２０を自転させつ
つその表面からの反射光をレンズ２により受光さ
せて使用するものであるが、レンズ２からの入射
光はその軸線ｌ上に設けられた反射鏡３の軸線ｌ
に直交する稜線６を挟んで軸線ｌに対して等角度
に傾斜させた対称な２つの反射面７，８によつて
左右に２分され、これらの反射面７，８からの反
射光を受けるカメラ内面上の２位置に配された直
線撮像素子９，１０によつて受光されて対象物２
０の半径方向の明るさの変化を示す電気信号に変
換され、演算処理部１２によつて処理されること
となる。このとき、第１図及び第３図からも明ら
かなように、軸線ｌから左右いずれかにわずかに
外れた光路から入射する光線が反射面７，８のい
ずれかにより振り分けられて直線撮像素子９また
は１０へ入ることとなり、このようなわずかな光
路の差を持つ光線の振り分けは反射鏡３によつて
行われるので、従来のように直線撮像素子９，１
０を近接配置しなくとも対象物２０の表面の非常
に近接した２本の線２１，２２上の明るさを適確
に把えて直線撮像素子９，１０により電気信号に
変換させることが可能となる。また、反射鏡３を
軸線ｌに沿つて進退自在にしておけば、この反射
鏡３を前進させると直線撮像素子９，１０へ入る
光線の光路が軸線ｌから離れ、逆に反射鏡３を後
退させると軸線ｌに近い光路の光線が直線撮像素
子９，１０へ入ることとなつて、対象物２０の表
面上の対比される線２１，２２の間隔をある範囲
内において自由に変化させることが可能となる。

このような直線撮像素子９，１０からの出力信
号は、対象物２０の表面に欠陥がない場合にはそ
れぞれの長手方向には変化があるものの各直線撮
像素子９，１０の相対応する画素からの出力信号
はそれぞれ同一であるために、直線撮像素子９か
らの出力信号と直線撮像素子１０からの出力信号
との差を演算すれば差信号はゼロとなる。これに
対して第５図に示すように対象物２０の表面に欠
陥３０が存在すれば線２１を把えた直線撮像素子
９の出力信号は第６図上段のように欠陥３０によ
る明るさの変化を含む波形となり、線２２を把え
た直線撮像素子１０の出力信号は第６図中段のよ
うな波形となる。従つて両者の差を演算すれば第
６図下段に示されるように欠陥信号のみとなつた
差信号を取り出すことができる。しかも、対比さ
れる線２１と線２２との間隔を極めて接近させる
ことができるので、非常に徴細な欠陥３０をも検
出することができ、検査精度を著しく向上させる
ことができる。なお、反射鏡３に代えて先端が２
本に分れた光フアイバ−ケ−ブルを用いて光線を
各直線撮像素子１０に導くこともできるが、構造
が複雑化するため本考案のように反射鏡３を使用
することが好ましい。

（考案の効果） 本考案は以上の説明からも明らかなように、通
常の直線撮像素子を利用して対象物表面の極めて
近接した２本の線上の明るさを電気信号に変換し
て対比することができ、しかも対比の対象となる
２本の線の間隔を自由に調節することもできるか
ら対象物に応じてその表面の欠陥を精度良く適確
に検査することができるものであり、従つて、本
考案は碍子その他の複雑な凹凸面を有する対象物
の欠陥をオンラインで適確に検査できる欠陥検査
用カメラとしてその実用的価値は極めて大なもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１の実施例を示す水平断面
図、第２図はその垂直断面図、第３図は第２の実
施例を示す水平断面図、第４図はその垂直断面
図、第５図は本考案の欠陥検査用カメラの使用状
態を示す一部切欠斜視図、第６図は各撮像素子の
出力信号及びその差信号の波形図である。 ２……レンズ、３……反射鏡、６……稜線、
７，８……反射面、９，１０……直線撮像素子、
ｌ……レンズ２の軸線。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ レンズ２の軸線ｌ上に該軸線ｌに直交する稜
   線６を挟んで軸線ｌに対して等角度に傾斜する
   対称な２つの反射面７，８を持つ反射鏡３を取
   付けるとともにこれらの反射面７，８からの反
   射光を受けるカメラ内面上の２位置には、それ
   ぞれ直線撮像素子９，１０を配したことを特徴
   とする欠陥検査用カメラ。 ２ 反射鏡３が軸線ｌに沿つて進退自在である実
   用新案登録請求の範囲第１項記載の欠陥検査用
   カメラ。