JPS6219725B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は光ビームによつて被検体を走査する
ための光学走査装置に関する。

従来、光ビームによつて被検体を走査する装置
は種々知られている。この種の装置では、例えば
フアクシミリの原稿読取りに代表される如く、原
稿（被検体）を一定速度で移動させ（主走査）な
がら、光ビームを主走査方向と直角な方向に副走
査させる構成が一般的である。かかる走査方法は
広く応用可能であるが、対象とする被検体が大き
くなると、光ビームの副走査幅が大きくなり、副
走査機構が著しく複雑化してしまうとともに要求
される走査速度を達成できないという欠点があつ
た。また副走査幅の増大は、光ビームがこの走査
幅内のどの位置でも一定のスポツトサイズに設定
しなければならないという要求を満たすことを困
難にしている。

本発明は上記欠点を除いた改良された光学走査
装置を提供することを目的とする。

本発明によれば、従来の直線状の副走査機構に
代して、光ビームを円形に走査させる手段が用い
られる。

以下に示す本発明の実施例においては、被検体
の欠陥を検出する装置に利用されているが、任意
の特徴抽出装置その他光ビームの走査を利用する
各種装置に適用できることは言うまでもない。

第１図に本発明の一実施例としての欠陥検査装
置を示す。同図において１は比較的面積が大きい
被検体例えば織物である。

被検体１はローラ２，３によつて一定速度で矢
印Ａの方向へ搬送される。被検体１の上面及び下
面に対向して回転円板４，５が配置されている。
回転円板４，５は図示しない保持機構により被検
体１との距離が一定に保持されるとともに、パル
スモータ６，７によつて同一速度で同一方向Ｂへ
回転している。ここでは回転円板４，５の回転軸
は一致している。回転円板４上の中心には反射鏡
８があり、また中心から一定距離隔れを位置に反
射鏡９及び穴１０が設けられている。反射鏡８，
９は回転円板４に固定されている。一方、回転円
板５の穴１０に対向する位置には反射鏡１１が配
置され、また中心に反射鏡１２及び穴１３が設け
られている。反射鏡１１，１２は回転円板５に固
定されている。

１４はレーザ光源であり、その出力ビームはコ
リメートレンズ系１５を介して反射鏡８に入射さ
れる。このレーザビームは更に反射鏡９、穴１０
を介して被検体１を照明する。被検体１の透過光
は反射鏡１１，１２及び１３を介してレンズ１６
に入射する。

ここで、レンズ１６の前側焦点面に被検体１を
おく（すなわち、被検体１の透過光がレンズ１６
に達するまでの光路長を焦点距離ｆとする）こと
により、レンズ１６の後側焦点面に被検体１のフ
ーリエ変換パターン像が得られる。そこでこのレ
ンズ１６の後側焦点面に適当な形状のフイルタ１
７を配置することにより、被検体１の特徴（ここ
では欠陥）のみが抽出された光となる。この光を
逆フーリエ変換レンズ１８を用いてスクリーン１
９に結像することにより、スクリーン１９上には
被検体１の特徴パターンが得られる。

上記レンズ１６、フイルタ１７、逆フーリエ変
換レンズ１８、スクリーン１９は被検体１の欠陥
検出系を構成している。このような欠陥検出系の
詳細は特願昭54―31020に提案した通りである。
あるいはフイルタ１７としては、Proceedings of
I.E.E.E pp.447〜448，1972年４月号に記載され
ている。簡単に説明すれば、レーザビームのよう
なコヒーレント光を、織物のような規則的配列か
らなる被検体に照射することによつて、織りむら
等の欠陥を検出するものである。この欠陥部分の
みを抽出するためにフイルタ１７が設けられてい
る。フイルタ１７は規則的に配列されたパターン
情報光を遮断し、欠陥部からの情報光のみを通過
させるものである。

次に、第１図の反射鏡８は回転円板４とともに
回転するので回転鏡としての機能を有している。
すなわち、反射鏡８はレーザビームを回転ビーム
に変換している。この回転ビームは反射鏡９を介
して折り曲げられ、被検体１の表面を破線Ｃで示
すように円形軌跡を生ぜしめている。このように
本実施例では、レーザビームの円形走査と、被検
体１の一定方向への移動とにより、被検体１の全
面走査を実現している。被検体１の面積が定まつ
ていれば被検体１を静止させておき、回転円板
４，５等をシフトさせる構成であつてもよい。

第２図に本発明の他の実施例を示す。同図にお
いて第１図と同一部分には同一符号を付し、その
説明を省略する。第１図と異なる構成は、被検体
１に対してレーザビームを垂直に入射させずに、
回転プリズム２０を用いてレーザビームを円形走
査していること及び欠陥検出系を為すレンズ１６
及びフイルタ１７が反射鏡１１，１２とともに回
転していることにある。これらレンズ１６、フイ
ルタ１７は共に第１図に示す回転円板５上に設け
ることができる。本実施例によれば回転ビームの
発生機構が第１図の装置に較べて簡単化される。
しかしながら、レーザビームが被検体に斜め入射
するのでフイルタ１７の設計が若干複雑となる。
またフイルタ１７自身が円運動を行なうので、上
記特願昭54―31020に記載される全方向空間フイ
ルタを用いることが望ましい。全方向空間フイル
タは光軸に対して特性が対称であるため、高速走
査系に適し、またその位置合せ精度を要求しない
利点がある。

なお、第１図及び第２図に示す実施例とも被検
体の欠陥をスクリーン上に表示させていたが、ス
クリーンに代えてITVカメラを用いて撮像し、モ
ニタTV上に映出してもよい。また欠陥の有無の
み検出するのであれば光電変換素子を用いること
ができる。

以上のように、本発明によれば比較的大面積の
被検体の走査を簡単な構成で高速に行なうことが
できるので、各種製造ラインにおける欠陥検査、
特徴抽出等に幅広く利用できる。

第３図は第１図に示す実施例で用いる集光系の
変形例を示す。ここでは中空箱体２１において、
上面の一端に開口２２、下面の他面に開口２３を
設ける。また、開口２２から入射する光ビームを
箱体２１の他端へ導くための反射鏡２４と、この
反射鏡２４からの光ビームを開口２３を介して箱
体２１の外部へ供給するための反射鏡２５とが設
けられている。そしてこの箱体２１は開口２３の
中心を回転軸Ｌとして円形走査される光ビームに
同期して回転される。このような集光系が第１図
に示した回転円板５、反射鏡１１，１２の代わり
に用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す図、第２図
はこの発明の他の実施例を示す図、第３図はこの
発明の変形例を示す図である。 １…被検体、２，３…ローラ、４，５…回転円
板、６，７…パルスモータ、８，９，１１，１２
…反射鏡、１４…レーザ光源、１５…コリメート
レンズ系、１６…レンズ、１７…フイルタ、１８
…逆フーリエ変換レンズ、１９…スクリーン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被検体と検査用光ビームとの相対運動によつ
   て前記被検体の所定領域を平面走査する装置にお
   いて、 前記検査用光ビームを発生する光源と、この光
   源からの検査用光ビームを前記被検体に対して照
   射する反射鏡と、 少なくともこの反射鏡を前記被検体に対して相
   対的に回転させ、前記検査用光ビームを前記被検
   体上でほぼ円形に走査させる走査手段とを備え、
   この走査手段による円形走査を複数回繰り返し、
   前記所定領域の平面走査を行うことを特徴とする
   光学走査装置。 ２ 走査手段は、回転板と第１及び第２の反射鏡
   とから成り、前記回転板の回転中心軸に沿つて光
   源から供給される検査用光ビームの光路を前記第
   １の反射鏡により前記回転板の面と略平行に変更
   させ、この第１の反射鏡からの検査用光ビームの
   光路を再び前記回転中心軸に平行させると共に、
   この第２の反射鏡からの検査用光ビームの光路に
   対応した前記回転円板中に、通過孔を設け、更
   に、前記回転板、第１及び第２の反射鏡とを一体
   に設けて成ることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の光学走査装置。