JPH0531560Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔技術分野〕 この考案は、製品の欠陥検査を目視や受光セン
サを用いて行うための検査用照明器具に関するも
のである。

〔背景技術〕

一般に、欠陥検査における検査項目は、表面
傷、汚れ、しみなどのように多種多様であり、
各々の欠陥に対して発見しやすい照明方式が存在
する。

たとえば、第３図に示すように被検査物３０の
表面傷３１に対しては、光線（矢印で示す）を斜
め方向から照射し、この光線が表面傷３１の部分
で乱反射するのを利用して、受光センサ３２で見
れば、表面傷３１の部分だけが光つて見えるよう
になる。また、第４図に示すように被検査物３０
の汚れ３３（またはしみ）に対しては、拡散照明
器具３４を用いて、被検査物３０の表面を均一に
照明することにより、汚れ３３やしみの判別が容
易になる。たとえば金属やガラス等の表面での正
反射率の高い被検査物では指向性の高い光で照明
をすると、正反射成分をセンサがとらえ、被検査
物の形状や表面の汚れ等が感知しにくく、そのた
め拡散光による照明が必要である。

したがつて、製品の表面傷を検査する場合と、
汚れやしみを検査する場合とでは、それぞれ異な
る照明方式を採用する必要があつた。

しかしながら、人による目視検査の場合、製造
ラインの構成と検査位置との関係上、２種類以上
の照明器具を同一検査場所に設置できないことが
多かつた。このため、１台の照明器具で検査員が
自分の視線を変えたり、被検査物の向きを変えた
りして、複数の照明器具を設置したと同じ効果を
得ていたが、非常に非能率であつた。また、検査
ステーシヨンを別々にして検査する場合は、製造
コストが高くなるという問題があつた。

一方、受光センサによる自動検査の場合も同様
な問題があり、複数の照明器具と、場合によつて
は複数の受光センサとが必要となり、設備が大型
化してコストが高くなり、また複数の照明器具を
必要とするためにその調整やメンテナンスに人手
と時間がかかり、製造コストが高くなるという問
題があつた。

〔考案の目的〕

この考案の目的は、被検査物の各種欠陥を同時
にかつ低コストで検査できる検査用照明器具を提
供することである。

〔考案の開示〕

この考案の検査用照明器具は、輪状の光源部
と、この光源部の軸線上で前記光源部の前方に配
置されて軸方向に沿つて放射状に広がる光を照射
する輪状の第１の光学素子と、この第１の光学素
子よりも径が大きく前記軸線上の前記第１の光学
素子の前方に配置された集束光を照射する第２の
光学素子と、前記第１の光学素子と略同径であつ
て前記軸線上で前記第１の光学素子と第２の光学
素子との間に配置されて前記第２の光学素子の輪
状の中央を通して前記第２の光学素子の前方に拡
散光を照射する第３の光学素子とを備えた この考案の構成によれば、第１の光学素子によ
り軸方向に広がるように照射し、第２の光学素子
により集光光を被検査物表面に斜めに照射するこ
とができるため、被検査物の表面傷を検査するこ
とができる。また第１の光学素子の光の一部を第
２の光学素子より第３の光学素子の輪状の中央を
通して被検査物に拡散光を照射するため、被検査
物の汚れやしみの検査ができる。その結果、この
照明器具は、傷や欠けの検査と汚れやしみの検査
の双方に適用することができ、しかも装置をいず
れも輪状である光源、第１の光学素子、第２の光
学素子および第３の光学素子を順次軸方向に配置
することにより構成を簡単にでき小型化できる。

また、使用する光源部が１つだけでよいため、
自動検査装置を使用する場合には、光源光束の経
時変化に対して受光センサの感度調整だけでよ
く、光源部が２つ以上のあつた従来の検査装置の
ように各光源部間の出力バランスを調整する手間
がいらず、操作が簡単になる。また、検査装置と
して製造ラインに組み込む場合にも、光学系全体
の位置や方向合わせ等の調整が容易である。ま
た、光源部のランプ交換等のメンテナンスが少な
くなり、低コスト化が可能となる。

また、光源部、第１の光学素子および第３の光
学素子を輪状に形成したため、被検査物からセン
サに向かう光線はこれらの輪状の中心を通ること
ができるので、被検査物から光学素子を通してセ
ンサに入射するものと比較して光損失を低減でき
る。

この考案における光源部としては、たとえばリ
ング状のランプや光フアイバ等が使用可能であ
る。また、前記第１および第２の光学素子として
は、光線の向きを変更しうるものであれば使用可
能であり、たとえば反射ミラー、プリズム、レン
ズ等があげられる。さらに、前記第３の光学素子
としては、検査内容に応じた光線の性質が得られ
るものを使用し、たとえば光拡散パネル、偏光パ
ネル、カラーフイルタ等があげられる。ここで、
偏光パネルはガラス等の透光性被検査物の内部歪
を検査するのに用いられ、カラーフイルタは被検
査物表面の色むら等を検査するのに用いられる。

なお、この考案における光学素子は第１〜第３
の光学素子のみに限定されるものでなはく、必要
に応じてさらに多くの光学素子を使用して多種類
の欠陥検査を行いうるようにしてもよい。

実施例 この考案の一実施例を第１図に基づいて説明す
る。すなわち、この検査用照明器具は、第１図に
示すように、輪状の光源部１と、この光源部１の
軸線上で光源部１の前方に配置されて軸方向に沿
つて放射状に広がる光を照射する輪状の第１の光
学素子２（プリズム）と、第１の光学素子２より
も径が大きく軸線上の第１の光学素子２の前方に
配置されて集束光を照射する第２の光学素子３
（リング状の反射ミラー）９と、第１の光学素子
２と略同径であつて記軸線上で第１の光学素子２
と第２の光学素子３との間に配置されて第２の光
学素子３の輪状の中央を通して第２の光学素子３
の前方に拡散光を照射する第３の光学素子４（リ
ング状の拡散パネル）とを備えたものである。

前記光源部１は、光フアイバ束６をリング状の
保持台７の全周にわたつて垂直に取付けたもので
あり、下方に光線を一定の拡がりをもつて照射す
る。かかる光源部１はその外周面がアダプタ８を
介して外筒５の上端内面に取付けられる。アダプ
タ８はとくに必要とされるものではないが、光源
部１を変えることなく、光学素子２〜４の変更だ
けで各種被検査物に対応する場合に便利である。

第１の光学素子２は光源部１の光照射面側、す
なわち下面に同心円状に配置され、光線を屈折透
過させて光強度の強い光線を半径方向外向きに向
かわせる。そして、この外向きの光線を第２の光
学素子３で半径方向内向きに反射し、被検査物１
８に対してその斜め上方から指向性の強い光線を
照射する。これにより、被検査物１８の表面に傷
や欠けがある場合はその部分で乱反射して鮮明化
するため、光源部１、第１の光学素子２および第
３の光学素子４の中央を通して外筒５の上方にあ
る受光センサ（図示せず）で容易に検出すること
ができるのである。

前記第１の光学素子２はねじ止め等により光源
部１の保持台７の下面に固定されるが、アダプタ
８に取付けるようにしてもよい。また、第２の光
学素子３は外筒５の下端内面に着脱自在に取付け
られ、被検査物の大きさや形状等に応じて交換可
能にしているが、交換の必要がない場合は外筒５
に固定するようにしてもよい。

一方、第３の光学素子４は第１の光学素子２の
下方に設けられ、第１の光学素子８を通過した光
強度の比較的均一な光線をさらに均一に拡散させ
て被検査物１８の表面を照射する。このため、よ
ごれ、しみ等の検出を前記と同じセンサを用いて
容易に行うことができる。かかる第３の光学素子
４は透光パネル９の一部をリング状の拡散パネル
にして構成されている。透光パネル９は外筒５の
内周面に設けた位置決めカラー１０によつてその
高さ位置が設定されており、これにより第３の光
学素子４を所定の位置に設定することができる。
なお、カラー１０に代えて、外筒５の内面に段を
設けるか、あるいは透光パネル９をねじ止めする
などの種々の手段が採用可能である。また、透光
パネル９に代えてパネル全体を拡散パネルで構成
してもよい。

以上のように、この実施例では、外筒５に第２
の光学素子３および第３の光学素子４を取付けて
いるので、検査用照明器具の構造が簡単で安価な
ものになるという利点がある。さらに、光源部１
および第１の光学素子２の光軸と外筒５の軸心と
を合わせておくと、第２および第３の光学素子
３，４の光軸も自動的に設定できるという利点も
ある。

この考案の第２の実施例を第２図に基づいて説
明する。すなわち、この検査用照明器具は、第２
図に示すように、内筒１３の外周面に配置したリ
ング状の光源部１１（環状ランプなど）の上方を
第１の光学素子１２（反射ミラー）で覆い、光源
部から照射される光線の向きを制御し、外向きの
光線を外筒１４の内周面に取付けた第２の光学素
子１５（リング状のプリズム）で屈折透過して被
検査物１７に斜め上方から光線を照射するように
したものである。そして、この反射光は内筒１３
内を通つて上方の受光センサ（図示せず）で受け
られ、被検査物２６の表面の傷や欠けの有無が検
査される。

一方、第１の光学素子１２で向きを制御された
光線のうち下向きの光線は、第３の光学素子１６
（拡散パネル等）を通過して被検査物１７の表面
に均一に照射し、その反射光は前記と同様にして
内筒１３内を通過して受光センサで受けられる。
第３の光学素子１６は内筒１３の下端に設けたフ
ランジ部１３ａに保持される。

前記内筒１３は第３の光学素子１６を取付ける
ために機能するほか、たとえばリング状の被検査
物に２種類の光線を照射する場合、狙いとする光
線以外の光線（第２図に破線の矢印で示す）が被
検査物１７を照射し、これが検査結果に悪影響を
及ぼすのを防止する機能をも果たす。

このように、この実施例では、外筒１４に第２
の光学素子１５を、内筒１３に第３の光学素子１
６をそれぞれ取付けているので、被検査物１７の
変更に伴い、第２および第３の光学素子１５，１
６のいずれかを変えるだけで簡単に対応すること
ができ、簡単でかつ安価に種々の被検査物に対応
することが可能となる。その他は前述の実施例と
同様である。

〔考案の効果〕

この考案によれば、第１の光学素子により軸方
向に広がるように照射し、第２の光学素子により
集束光を被検査物表面に斜めに照射することがで
きるため、被検査物の表面傷を検査することがで
きる。また第１の光学素子の光の一部を第２の光
学素子より第３の光学素子の輪状の中央を通して
被検査物に拡散光を照射するため、被検査物の汚
れやしみの検査ができる。その結果、この照明器
具は、傷や欠けの検査と汚れやしみの検査の双方
に適用することができ、しかも装置をいずれも輪
状である光源、第１の光学素子、第２の光学素子
および第３の光学素子を順次軸方向に配置するこ
とにより構成を簡単にでき小型化できるという効
果がある。

また、使用する光源部が１つだけでよいため、
自動検査装置を使用する場合には、光源光束の経
時変化に対して受光センサの感度調整だけでよ
く、光源部が２つ以上のあつた従来の検査装置の
ように各光源部間の出力バランスを調整する手間
がいらず、操作が簡単になる。また、検査装置と
して製造ラインに組み込む場合にも、光学径全体
の位置や方向合わせ等の調整が容易である。ま
た、光源部のランプ交換等のメンテナンスが少な
くなり、低コスト化が可能となるという効果もあ
る。

また、光源部、第１の光学素子および第３の光
学素子を輪状に形成したため、被検査物からセン
サに向かう光線はこれらの輪状の中心う通ること
ができるので、被検査物から光学素子を通してセ
ンサに入射するものと比較して光損失を低減でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例の断面図、第２図
はこの考案の他の実施例の断面図、第３図および
第４図は従来の検査用照明方式を示す説明図であ
る。 １，１１……光源部、２，１２……第１の光学
素子、３，１５……第２の光学素子、４，１６…
…第３の光学素子、５，１４……外筒、１３……
内筒、１８，１７……被検査物。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 輪状の光源部と、この光源部の軸線上で前記光
   源部の前方に配置されて軸方向に沿つて放射状に
   広がる光を照射する輪状の第１の光学素子と、こ
   の第１の光学素子よりも径が大きく前記軸線上の
   前記第１の光学素子の前方に配置されて集束光を
   照射する第２の光学素子と、前記第１の光学素子
   と略同径であつて前記軸線上で前記第１の光学素
   子と第２の光学素子との間に配置されて前記第２
   の光学素子の輪状の中央を通して前記第２の光学
   素子の前方に拡散光を照射する第３の光学素子と
   を備えた検査用照明器具。