JPS5944643A - 表面欠陥検査方法 - Google Patents
表面欠陥検査方法Info
- Publication number
- JPS5944643A JPS5944643A JP15523982A JP15523982A JPS5944643A JP S5944643 A JPS5944643 A JP S5944643A JP 15523982 A JP15523982 A JP 15523982A JP 15523982 A JP15523982 A JP 15523982A JP S5944643 A JPS5944643 A JP S5944643A
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- Japan
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- inspected
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- stripes
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Biochemistry (AREA)
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- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は非接触式表面欠陥検査方法に関するもので、一
定方向に加工筋目を有する被検査面の表面欠陥を容易に
検出することができる検査方法を提供することを目的と
する。
定方向に加工筋目を有する被検査面の表面欠陥を容易に
検出することができる検査方法を提供することを目的と
する。
従来、表面欠陥検査方法としてはスポット光等を検査対
象面に当て、その反射光を受光するフライングスポット
方式やフライングイメージ方式が広く知られ、実用化さ
れている。また特殊な例としてスポット光の代シに偏光
レーザを用いるとともに受光側に偏光フィルタを設け、
正常面からの反射光を除去し欠陥部からの散乱光のみを
受光した方式等が知られておシ、前の二者は欠陥部によ
る正反射光の減少、第３の方法は散乱光の有無によシ欠
陥部を検出しようとするものである０しかし、これらの
方法によれば欠陥部以外の正常部における反射光量の変
化をなくすか、またはきわめて小さく保つことが欠陥検
出能力を高める上で必要である。すなわち表面粗さ等の
微細な面の傾きによる反射光の拡がシや散乱は欠陥検出
を阻害するので、イ庭気ディスク等のごとく、非常に平
滑な表面を有するものの表面欠陥検出には適しているが
、通常の工作物のように１μｍ以上の表面粗さを有する
ものの検査には必らずしも好適ではない。
象面に当て、その反射光を受光するフライングスポット
方式やフライングイメージ方式が広く知られ、実用化さ
れている。また特殊な例としてスポット光の代シに偏光
レーザを用いるとともに受光側に偏光フィルタを設け、
正常面からの反射光を除去し欠陥部からの散乱光のみを
受光した方式等が知られておシ、前の二者は欠陥部によ
る正反射光の減少、第３の方法は散乱光の有無によシ欠
陥部を検出しようとするものである０しかし、これらの
方法によれば欠陥部以外の正常部における反射光量の変
化をなくすか、またはきわめて小さく保つことが欠陥検
出能力を高める上で必要である。すなわち表面粗さ等の
微細な面の傾きによる反射光の拡がシや散乱は欠陥検出
を阻害するので、イ庭気ディスク等のごとく、非常に平
滑な表面を有するものの表面欠陥検出には適しているが
、通常の工作物のように１μｍ以上の表面粗さを有する
ものの検査には必らずしも好適ではない。
さらに１ｊσ述の第１および第２の方法の場合には正反
射光を受光するようになるために光軸の許容札囲が狭く
、条件設定が困難となるものであシ、また第３の方法の
場合には散乱光を効率的に集光するための受光系の楢造
が複雑になる欠点を有しておフ、さらに各従来方法とも
検査面が曲面の場合には不適合であった。
射光を受光するようになるために光軸の許容札囲が狭く
、条件設定が困難となるものであシ、また第３の方法の
場合には散乱光を効率的に集光するための受光系の楢造
が複雑になる欠点を有しておフ、さらに各従来方法とも
検査面が曲面の場合には不適合であった。
本発明は上記問題点に鑑み、通常の工作物等の赤面欠陥
を検出する方法を提唱するもので、加工筋目等の一定方
向に表面粗さの規則性を有する面における反射光の空間
分布形状を利用して正常部における反射光景の変化を小
さく保つことによシ、欠陥部の検出を可能になしたもの
である。
を検出する方法を提唱するもので、加工筋目等の一定方
向に表面粗さの規則性を有する面における反射光の空間
分布形状を利用して正常部における反射光景の変化を小
さく保つことによシ、欠陥部の検出を可能になしたもの
である。
すなわち加工筋目等の一定方向に規則性を有する正常部
からの反射光の空間分布は加工筋目方向と同一方向に規
則性を有し、第１図および第２図に示すように検査対象
物（１）の正常部における反射光量の変化（Ｎ）は加工
筋目（２）と直角方向（θ＝９０°）にサンプリングし
た場合に最も大きく表われ、加工筋目（２）と平行（θ
＝０°）にす／ブリングした場合に最も小さく表われる
ものであるから、加工筋目（２）と同一方向の反射光量
に注目することで正常部での反射光量の変化を小さくす
ることができる。
からの反射光の空間分布は加工筋目方向と同一方向に規
則性を有し、第１図および第２図に示すように検査対象
物（１）の正常部における反射光量の変化（Ｎ）は加工
筋目（２）と直角方向（θ＝９０°）にサンプリングし
た場合に最も大きく表われ、加工筋目（２）と平行（θ
＝０°）にす／ブリングした場合に最も小さく表われる
ものであるから、加工筋目（２）と同一方向の反射光量
に注目することで正常部での反射光量の変化を小さくす
ることができる。
一方、欠陥部は不定形で正常部での規則性と異なるため
、欠陥部からの反射光景レベルは、サンプリングの方向
に関係なく相当の変化を示す。したがって加工筋目（２
）と平行（θ＝０°）にサンプリングして正常部におけ
る反射光量レベルの変化を低く保つことにより、欠陥部
による反射光量レベルの変化（Ｓ）と正常部での反射光
量レベルの変化（Ｎ）によるＳＮ比が大きくなシ、欠陥
検出能力が向上することによシ欠陥部の検出が容易にな
るものである。
、欠陥部からの反射光景レベルは、サンプリングの方向
に関係なく相当の変化を示す。したがって加工筋目（２
）と平行（θ＝０°）にサンプリングして正常部におけ
る反射光量レベルの変化を低く保つことにより、欠陥部
による反射光量レベルの変化（Ｓ）と正常部での反射光
量レベルの変化（Ｎ）によるＳＮ比が大きくなシ、欠陥
検出能力が向上することによシ欠陥部の検出が容易にな
るものである。
以下、本発明の原理に基づく表面欠陥検査方法の一実施
例を第３図によって説明する。この実施例は加工筋目（
２）を有する検車対象物（１）となる平向を検査面とす
る場合であシ、テレビカメラ等の受光素子（３）を検査
面と垂直方向に配置したとき、該受光素子（３）による
反射光量の一す°ンプリ／グライン（４）（テレビカメ
ラであればラスクスキャン方向、ラインカメラであれば
素子の配列方向）を加工筋目（２）と平行方向とするこ
とで容易に底面粗さによる反射光景の変化（Ｎ）を小さ
くすることができる。
例を第３図によって説明する。この実施例は加工筋目（
２）を有する検車対象物（１）となる平向を検査面とす
る場合であシ、テレビカメラ等の受光素子（３）を検査
面と垂直方向に配置したとき、該受光素子（３）による
反射光量の一す°ンプリ／グライン（４）（テレビカメ
ラであればラスクスキャン方向、ラインカメラであれば
素子の配列方向）を加工筋目（２）と平行方向とするこ
とで容易に底面粗さによる反射光景の変化（Ｎ）を小さ
くすることができる。
また加工筋目（２）を有する検査面からの反射光量の変
化（Ｎ）は照明方向等の光学系の配置によって大きく変
わシ、その光束（１，）が拡散反射照明でかつ加工筋目
（２）と平行方向からの照射である場合、赤面粗さによ
る反射光量の変化（Ｎ）が最も小さくなることが知られ
ておシ、第４図は前記拡散反射照明で加工筋目（２）と
平行方向（ｏＯ）および直交方向（９０°）から光束（
Ｌ）を照射した場合の検査対象面の表面粗さに対する反
射光量のレベルの変化（Ｎ） ’ｒ比較するグラフであ
る〇画線測定結果によれば表面粗さ１〜７μｍ Ｒｍａ
ｘの面に対して本発明方法（筋目方向サンプリング）を
用いた場合、変動系数（反射光量の標準偏差／反射光量
の平均）が１０％〜３０チ小さくなっていることが判る
。
化（Ｎ）は照明方向等の光学系の配置によって大きく変
わシ、その光束（１，）が拡散反射照明でかつ加工筋目
（２）と平行方向からの照射である場合、赤面粗さによ
る反射光量の変化（Ｎ）が最も小さくなることが知られ
ておシ、第４図は前記拡散反射照明で加工筋目（２）と
平行方向（ｏＯ）および直交方向（９０°）から光束（
Ｌ）を照射した場合の検査対象面の表面粗さに対する反
射光量のレベルの変化（Ｎ） ’ｒ比較するグラフであ
る〇画線測定結果によれば表面粗さ１〜７μｍ Ｒｍａ
ｘの面に対して本発明方法（筋目方向サンプリング）を
用いた場合、変動系数（反射光量の標準偏差／反射光量
の平均）が１０％〜３０チ小さくなっていることが判る
。
その結果、本発明方法の場合、前述のＳＮ比が、１０％
〜３０％大きくな勺、それだけ表面欠陥検出能力が向上
したことを意味している。とくに光束（Ｌ）の照明方向
を加工筋目（２）の方向と平行にした場合、前記変ルｂ
係数（（５’／Ｉａｖｅ ）が小さく、正常部での反射
光量の変化が最も小さく、かつ表面粗さの影響を受けに
くいため欠陥部の検出が容易となる。また実際の表面欠
陥検出に際して正常部から欠陥部を区別する量（しきい
量）の設定は前述の賀動係数を用いて行なえばよい。
〜３０％大きくな勺、それだけ表面欠陥検出能力が向上
したことを意味している。とくに光束（Ｌ）の照明方向
を加工筋目（２）の方向と平行にした場合、前記変ルｂ
係数（（５’／Ｉａｖｅ ）が小さく、正常部での反射
光量の変化が最も小さく、かつ表面粗さの影響を受けに
くいため欠陥部の検出が容易となる。また実際の表面欠
陥検出に際して正常部から欠陥部を区別する量（しきい
量）の設定は前述の賀動係数を用いて行なえばよい。
つぎに第５図は被検査物（１）がリング状の形状を有す
る場合の実施例を示すもので、その断面図（、）は平面
、（４）は傾斜面、また（ｃ）は凸曲面になる場合であ
る。被検査物（１）の垂直方向にカメラ等の受光素子（
３）を配置し、被検査物（１）の加工筋目（２）と直交
方向（４）の反射光景をサンプリングし、被検査物（１
）を回転（矢印Ｙ）させることで連続的に全周面を検査
するものであυ、ラインカメラの同一素子からの信号（
反射光景）を連続的に測定することによシ表面欠陥を検
出することができる。とくにこの場合でも照明を前述と
同様に拡散反射筋目方向の光束にした場合、受光素子（
３）が正常部からの反射光を受光しないため、被検査物
（１）が曲面であっても反射光量レベルそのものの変化
を小さくすることができ、容易に欠陥の検出をすること
が可能となるものである。
る場合の実施例を示すもので、その断面図（、）は平面
、（４）は傾斜面、また（ｃ）は凸曲面になる場合であ
る。被検査物（１）の垂直方向にカメラ等の受光素子（
３）を配置し、被検査物（１）の加工筋目（２）と直交
方向（４）の反射光景をサンプリングし、被検査物（１
）を回転（矢印Ｙ）させることで連続的に全周面を検査
するものであυ、ラインカメラの同一素子からの信号（
反射光景）を連続的に測定することによシ表面欠陥を検
出することができる。とくにこの場合でも照明を前述と
同様に拡散反射筋目方向の光束にした場合、受光素子（
３）が正常部からの反射光を受光しないため、被検査物
（１）が曲面であっても反射光量レベルそのものの変化
を小さくすることができ、容易に欠陥の検出をすること
が可能となるものである。
以上述べたように本発明の表面欠陥検査方法によれば、
通常の表面粗さを有する加工面等の表面欠陥をその表面
粗さの影響を小さくして検出し易くすることができ、ま
た光束を公知の拡散反射筋目方向照明と組み合わせるこ
とで検査対象面が曲面および傾斜面であってもきわめて
高精度に欠陥部を検出することができる等の特徴を有し
、本発明はきわめて有用である。
通常の表面粗さを有する加工面等の表面欠陥をその表面
粗さの影響を小さくして検出し易くすることができ、ま
た光束を公知の拡散反射筋目方向照明と組み合わせるこ
とで検査対象面が曲面および傾斜面であってもきわめて
高精度に欠陥部を検出することができる等の特徴を有し
、本発明はきわめて有用である。
図面は本発明表面欠陥検査方法の一実施例を示すもので
、８ｇ１図は検査対象物に対するサンプリング方向を示
す説明図、第２図は第１図における筋目方向とサンプリ
ング方向のなす角度（θ）と反射光量の変化（Ｎ）の関
係を示すグラフ、第３図は本発明の測定原理を示す説明
図、第４図はサンプリングの方向を変えた時の表面粗さ
くμｍＲｍａｘ）に対する反射光量の変動係数（σ／
Ｉ ａｖｅ ）を示すグ、７ノ、第５図は検査対象物が
リング状の場合の実施例を示す説明図である。 （１）検査対象物 （２）加工筋目 （３）受光素子 （４）反射光景の受光ライン（５）
光源 七しｉ、！、ｉ１ 代理人弁理士 野 本 １号 １，
１ル１１第１図 筋目−角右向の “す′ン７゛リング（ｂ） 第２［） なす角＆（θ）
、８ｇ１図は検査対象物に対するサンプリング方向を示
す説明図、第２図は第１図における筋目方向とサンプリ
ング方向のなす角度（θ）と反射光量の変化（Ｎ）の関
係を示すグラフ、第３図は本発明の測定原理を示す説明
図、第４図はサンプリングの方向を変えた時の表面粗さ
くμｍＲｍａｘ）に対する反射光量の変動係数（σ／
Ｉ ａｖｅ ）を示すグ、７ノ、第５図は検査対象物が
リング状の場合の実施例を示す説明図である。 （１）検査対象物 （２）加工筋目 （３）受光素子 （４）反射光景の受光ライン（５）
光源 七しｉ、！、ｉ１ 代理人弁理士 野 本 １号 １，
１ル１１第１図 筋目−角右向の “す′ン７゛リング（ｂ） 第２［） なす角＆（θ）
Claims (1)
- 加工筋目等の規則性を有する表面粗さを含む検査対象物
について、検査対象物に適当な照射光を投光し、該照射
光の対象物からの反射光のうち対象物の加工筋目と平行
な方向の反射光量の成分の変化によシ表面欠陥の検出を
行なうことを％砿とする非接触光学式の表面欠陥検査方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15523982A JPS5944643A (ja) | 1982-09-08 | 1982-09-08 | 表面欠陥検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15523982A JPS5944643A (ja) | 1982-09-08 | 1982-09-08 | 表面欠陥検査方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5944643A true JPS5944643A (ja) | 1984-03-13 |
Family
ID=15601574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15523982A Pending JPS5944643A (ja) | 1982-09-08 | 1982-09-08 | 表面欠陥検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5944643A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015075444A (ja) * | 2013-10-11 | 2015-04-20 | 独立行政法人 国立印刷局 | 光輝性印刷物の検査方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5219111A (en) * | 1975-08-05 | 1977-02-14 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Heat treated high tensile steel plate cont. b |
| JPS56118646A (en) * | 1980-02-25 | 1981-09-17 | Hitachi Ltd | Flaw inspecting apparatus |
-
1982
- 1982-09-08 JP JP15523982A patent/JPS5944643A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5219111A (en) * | 1975-08-05 | 1977-02-14 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Heat treated high tensile steel plate cont. b |
| JPS56118646A (en) * | 1980-02-25 | 1981-09-17 | Hitachi Ltd | Flaw inspecting apparatus |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015075444A (ja) * | 2013-10-11 | 2015-04-20 | 独立行政法人 国立印刷局 | 光輝性印刷物の検査方法 |
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