JPH06341944A

JPH06341944A - 測定機の光源

Info

Publication number: JPH06341944A
Application number: JP15630693A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Nakanishi; 豊中西; Yoshiro Iwasaki; 義郎岩崎
Original assignee: SAIKA GIJUTSU KENKYUSHO
Current assignee: SAIKA GIJUTSU KENKYUSHO
Priority date: 1993-06-01
Filing date: 1993-06-01
Publication date: 1994-12-13

Abstract

(57)【要約】【目的】光源の光エネルギーを無駄なく、有効に利用
し、かつ、被測定物の大きさに合わせて、照射範囲を面
積的に絞る。【構成】光源ランプ１の背面に、楕円凹面鏡２があ
り、楕円凹面鏡２の焦点に、光源ランプ１が位置する。
光源ランプ１の前面に絞り３があって、絞り３は開口量
が調節自在である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は可視光線や赤外線など
を、被測定物に照射し、その透過光や反射光を受光測定
することによって、被測定物の各種検査などを行う非接
触光学的測定機に用いる光源に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光学的測定機の光源は、通常、次
のような構成である。先ず、測定に必要な波長の光を発
する光源ランプを選択する。例えば、近赤外線を利用す
る場合にはハロゲンランプなどを選択する。そして、こ
のランプを光源の位置に置き、この光源ランプの背面に
凹面鏡を設置する。また、この凹面鏡には、ただ単に被
測定物の方に向う光量を増加させることだけを目的とし
ているので、球面などの極く普通の形状の凹面鏡を用い
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、例えば透過
光を利用する測定の場合には、光が被測定物の中を通過
する関係で、受光部での光量が極めて少なくなってい
る。従って、外光が僅かでも存在すると、その測定値に
大きな影響が出る。例えば、光の照射幅が広くて、光の
一部が被測定物から外側にはみ出すような場合には、こ
のはみ出し光線が他の機材などで反射して受光部に達
し、外乱光となる為、測定精度が悪くなる他、正確なレ
ファレンス取りができなくなるなどの問題がある。

【０００４】従来、このような光のはみ出しを遮断する
には、光源を被測定物に接触させる方式がとられてい
る。しかし、この接触方式の場合には、発光照射部材を
被測定物の表面に接触させるための測定準備に時間がか
かり、その上、コンベアで移送中の被測定物を連続的に
測定するような場合には利用できないという欠点があ
る。この他、光のはみ出し防止の為に、被測定物の前に
絞りを設置する方式も従来提案されている。しかし、こ
こで用いている凹面鏡は、球面などの普通の形状である
ため、凹面鏡からの反射光が収束せず、反射光の一部が
絞りによって遮断されることになり、その分、光エネル
ギーを損失するという欠点がある。

【０００５】本発明は以上の点に鑑み、非接触方式で、
かつ、光線が被測定物の横にはみ出さず、その上、光エ
ネルギーを最大限有効に利用できる測定機用の光源を提
供せんとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の光源の技術的手
段は、光源ランプと、光源ランプの背面に設けられた楕
円凹面鏡と、光源ランプの前面に設けられた絞りとから
なり、光源ランプは楕円凹面鏡の焦点の位置に設置され
ていることにある。

【０００７】また、絞りの開口量を調節自在にしたり、
あるいは、絞りを光軸方向に移動自在にしたりすること
もできる。

【０００８】

【作用】本発明の光源では、楕円凹面鏡が用いられ、か
つ、光源ランプは楕円凹面鏡の焦点の位置に設置されて
いるので、凹面鏡で反射した光は楕円凹面鏡の他方の焦
点に収束するようになる。また、光源ランプの前面には
絞りがあって、光線の照射範囲を絞っている。従って、
光源からの光は確実に被測定物上に照射され、被測定物
からはみ出して被測定物の横を通過する光は無くなる。

【０００９】絞りの開口量を調節自在としたものでは、
被測定物の大きさに合わせて、開口量を変えることがで
きる。また、絞りの位置を移動自在にしたものでも、被
測定物の大きさに合わせての調節が可能である。従っ
て、このようなものでは、大きな被測定物に対しては照
射光量を増やし、透過光量の減少を補うことができる。

【００１０】

【実施例】本発明の測定機用の光源を図面の実施例につ
いて説明する。１は光源ランプで、希望の波長や光量の
ものを適宜選択して使用する。２は凹面鏡で、内面は楕
円曲面である。光源ランプ１は楕円曲面の一方の焦点の
位置に置かれている。従って、光源ランプ１から出て、
凹面鏡２で反射した光線は楕円曲面の他方の焦点に集ま
るようになる。

【００１１】３は絞りで、開口量は調節自在であり、被
測定物Ａの大きさに合わせて調節できる。なお、光線の
焦点Ｆに、被測定物Ａの前表面が位置するようにセット
すると、光線が強い場合には被測定物が焦げるおそれが
あるので、被測定物Ａのセット位置を焦点Ｆよりやや遠
方にずらせるのが好ましい。図中、４は集光レンズ、５
はスリット、６は受光センサである。

【００１２】次に、前記光源の光線照射について説明す
る。光源ランプ１から出た光線は、一部は直接、被測定
物Ａの方に向い、残りは、一旦、凹面鏡２で反射して被
測定物の方に向う。また、光源ランプ１の前面に絞り３
が設けられている為、ランプから出た光は絞り３の開口
量によって規制され、開口を通過した光のみが被測定物
Ａに向う。従って、被測定物Ａの大きさに合わせて絞り
３を調節することにより、被測定物Ａの外側をはみ出し
て通過する光を無くすことができる。

【００１３】更に凹面鏡２で反射した光は、光源ランプ
１が楕円凹面鏡２の一方の焦点に位置している為、楕円
の他方の焦点Ｆに収束する。従って、絞り３の開口が小
さい場合でも、凹面鏡２からの反射光を確実に通過させ
ることができ、ランプの光エネルギーを最大限有効に利
用でき、無駄を無くすことができる。また、被測定物Ａ
は焦点Ｆよりやや遠方に位置させてあるので、表面の焦
げ付きを防止できる。

【００１４】このように光源から出た光は、間違いなく
被測定物Ａに当たり、かつ、その中を通過し、その通過
の間に被測定物の内部性状による影響を受ける。従っ
て、この透過光をレンズ４で集光し、スリット５を通
し、センサ６で受光検知することにより、被測定物Ａの
内部性状を知ることができる。

【００１５】なお、本発明の光源は、前記の実施例に限
定されるものではなく、特許請求の範囲の記載の範囲内
で自由に変形実施可能である。特に、光線の種類や波
長、透過方式か反射方式かの測定方式の種類、受光部の
構成、何を検査するかの測定目的などは全く自由であ
る。更に、絞りの設置位置は焦点の前でも後でもよい。
また、被測定物の大きさによる調節は、前記の絞りの開
口量を変える方式の他、開口量を一定とし、絞りの位置
を光軸方向に前後に移動させる方式によっても達成可能
である

【００１６】

【発明の効果】本発明の光源では、被測定物の大きさに
合わせて、照射される光の範囲が面積的に絞られている
ので、光源からの光は全て被測定物上に当たり、被測定
物の外側を通過する光が存在しない。従って、受光部で
は、はみ出し光による外乱影響を受けず、高精度の測定
が可能であり、レファレンス取りなども正確に行える。
更に、楕円凹面鏡を用いているので、光源のエネルギー
を最大限有効に利用できる。

【００１７】請求項２のものでは、被測定物の大きさに
合わせて、絞りの開口量を調節できるので、被測定物が
大きくなるほど透過光量が少なくなるという点を、照射
光量の増加分でカバーでき、受光量の安定を図って、常
に高精度で測定を行うことができる。

【００１８】請求項３のものでは、被測定物の大きさに
合わせて、絞りの位置を移動させることにより、前記請
求項２のものと同じ効果を達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光源を用いた場合の光線照射状態を示
す図。

【符号の説明】

１光源ランプ２楕円凹面鏡３絞り４レンズ５スリット６受光センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源ランプと、光源ランプの背面に設け
られた楕円凹面鏡と、光源ランプの前面に設けられた絞
りとからなり、光源ランプは楕円凹面鏡の焦点の位置に
設置されている測定機の光源。
【請求項２】絞りは開口量が調節自在である請求項１
記載の測定機の光源。
【請求項３】絞りは、光軸方向に移動自在である請求
項１記載の測定機の光源。