JP2002168611A - 円筒状被検物の表面凹凸検査方法及び同検査装置 - Google Patents
円筒状被検物の表面凹凸検査方法及び同検査装置Info
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- JP2002168611A JP2002168611A JP2001265637A JP2001265637A JP2002168611A JP 2002168611 A JP2002168611 A JP 2002168611A JP 2001265637 A JP2001265637 A JP 2001265637A JP 2001265637 A JP2001265637 A JP 2001265637A JP 2002168611 A JP2002168611 A JP 2002168611A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 感光体ドラム等の円筒状被検物の凹凸欠陥を
感度よく検出できる方法、装置を提供する。 【解決手段】 スポット光２を円筒状被検物１の軸方向
に沿って等速走査させ、その反射光をライン型受光素子
３で受光する。ライン型受光素子３の走査クロックをス
ポット光２の走査速度と同じに設定する。スポット光２
の位置が反射光をライン型受光素子３の視野４の内側で
あるため受光量が大きくなるが、円筒状被検物１の高さ
が変化すると、スポット光２’が視野４外になって受光
量が減少するので、円筒状被検物１を回転させて全面に
スポット光２を走査させる。円筒状被検物１に凹凸の変
化があるところで受光量が減少するため凹凸検査が可能
となる。
感度よく検出できる方法、装置を提供する。 【解決手段】 スポット光２を円筒状被検物１の軸方向
に沿って等速走査させ、その反射光をライン型受光素子
３で受光する。ライン型受光素子３の走査クロックをス
ポット光２の走査速度と同じに設定する。スポット光２
の位置が反射光をライン型受光素子３の視野４の内側で
あるため受光量が大きくなるが、円筒状被検物１の高さ
が変化すると、スポット光２’が視野４外になって受光
量が減少するので、円筒状被検物１を回転させて全面に
スポット光２を走査させる。円筒状被検物１に凹凸の変
化があるところで受光量が減少するため凹凸検査が可能
となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、円筒状被検物の表
面欠陥の検出に関し、より詳細には、円筒軸の方向に略
平行な稜線の膨らみや凹凸欠陥の検出、３次元測定に用
いる方法、装置に関する。
面欠陥の検出に関し、より詳細には、円筒軸の方向に略
平行な稜線の膨らみや凹凸欠陥の検出、３次元測定に用
いる方法、装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】画像形
成装置用の感光体ドラムなどの円筒状被検物の従来の欠
陥検査方法としては、特開平２−２０１１４２号公報あ
るいは特開平４−１６９８４０号公報に示されるものが
ある。
成装置用の感光体ドラムなどの円筒状被検物の従来の欠
陥検査方法としては、特開平２−２０１１４２号公報あ
るいは特開平４−１６９８４０号公報に示されるものが
ある。
【０００３】図１は、特開平２−２０１１４２号公報の
方法を示す斜視図である。同図において、光源３１から
のレーザ光ビーム３２を、回転多面鏡３６を介して感光
体ドラム３３の軸方向に走査するように照射させる。走
査光は、ドラム３０の感光層表面にて反射され、正常な
表面からの反射光は、ほぼ受光器３５に進入し、反射光
の強度が検出され、出力は、所定の演算処理部等に入力
される。ここでの処理は、検出値が異常に低下した時
に、表面状態の異常として検出するというものである。
方法を示す斜視図である。同図において、光源３１から
のレーザ光ビーム３２を、回転多面鏡３６を介して感光
体ドラム３３の軸方向に走査するように照射させる。走
査光は、ドラム３０の感光層表面にて反射され、正常な
表面からの反射光は、ほぼ受光器３５に進入し、反射光
の強度が検出され、出力は、所定の演算処理部等に入力
される。ここでの処理は、検出値が異常に低下した時
に、表面状態の異常として検出するというものである。
【０００４】一方、図２は、特開平４−１６９８４０号
公報の方法を示す図である。同図において、ハロゲン光
源等を備えた投光器４１から感光体ドラム４３へ向けて
スリット光４２が投射される。感光体ドラム４３の表面
欠陥によって散乱された散乱光は、レンズ４４によって
集光され、ラインセンサ４５で受光される。ラインセン
サ４５は、画素列を有し、その受光範囲は、感光体ドラ
ム４３表面上の４３１で示される範囲である。ここで
は、欠陥による散乱光の異常を検出している。
公報の方法を示す図である。同図において、ハロゲン光
源等を備えた投光器４１から感光体ドラム４３へ向けて
スリット光４２が投射される。感光体ドラム４３の表面
欠陥によって散乱された散乱光は、レンズ４４によって
集光され、ラインセンサ４５で受光される。ラインセン
サ４５は、画素列を有し、その受光範囲は、感光体ドラ
ム４３表面上の４３１で示される範囲である。ここで
は、欠陥による散乱光の異常を検出している。
【０００５】感光体ドラムには、ピンホール、打痕、擦
り傷、気泡の巻き込み、クラック、ゴミ等の付着による
欠陥ならびに感光層の膜厚のムラ、液ダレや支持体の傷
等多種多様な欠陥の生ずる可能性がある。上述のような
従来の光学式検査装置による場合では、ピンホール、打
痕、擦り傷、ゴミ等の付着による欠陥のように、表面凹
凸の変化率の大きな欠陥に対しては高い検出力を発揮す
ることができるが、感光層の膜厚ムラ等のように凹凸の
変化率の小さい欠陥、あるいは支持体の傷のように感光
体表面に凹凸の変化のない欠陥に対しては検出精度に問
題がある。
り傷、気泡の巻き込み、クラック、ゴミ等の付着による
欠陥ならびに感光層の膜厚のムラ、液ダレや支持体の傷
等多種多様な欠陥の生ずる可能性がある。上述のような
従来の光学式検査装置による場合では、ピンホール、打
痕、擦り傷、ゴミ等の付着による欠陥のように、表面凹
凸の変化率の大きな欠陥に対しては高い検出力を発揮す
ることができるが、感光層の膜厚ムラ等のように凹凸の
変化率の小さい欠陥、あるいは支持体の傷のように感光
体表面に凹凸の変化のない欠陥に対しては検出精度に問
題がある。
【０００６】そこで本発明は、上記従来における円筒状
被検物の欠陥検査における問題点にかんがみ、感光体ド
ラム等の円筒状被検物の凹凸欠陥を感度よく検出できる
方法、装置を提供することを目的とする。
被検物の欠陥検査における問題点にかんがみ、感光体ド
ラム等の円筒状被検物の凹凸欠陥を感度よく検出できる
方法、装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
円筒状被検物の表面凹凸検査方法は、上記目的を達成す
るために、円筒状被検物を回転させながら該円筒状被検
物の稜線上にスポット光を走査させ、該スポット光走査
方向と同方向に画素が配列されたライン型受光素子を用
いて上記スポット光走査と同期させながら受光し、上記
ライン型受光素子の各画素での受光量の減少から上記円
筒状被検物の表面凹凸を検出することを特徴とする。
円筒状被検物の表面凹凸検査方法は、上記目的を達成す
るために、円筒状被検物を回転させながら該円筒状被検
物の稜線上にスポット光を走査させ、該スポット光走査
方向と同方向に画素が配列されたライン型受光素子を用
いて上記スポット光走査と同期させながら受光し、上記
ライン型受光素子の各画素での受光量の減少から上記円
筒状被検物の表面凹凸を検出することを特徴とする。
【０００８】同請求項２に係る円筒状被検物の表面凹凸
検査方法は、上記目的を達成するために、請求項１の検
査方法において、上記スポット光走査を、レーザ光源、
ポリゴンミラー及びｆθレンズからなる走査光学系によ
って行うことを特徴とする。
検査方法は、上記目的を達成するために、請求項１の検
査方法において、上記スポット光走査を、レーザ光源、
ポリゴンミラー及びｆθレンズからなる走査光学系によ
って行うことを特徴とする。
【０００９】同請求項３に係る円筒状被検物の表面凹凸
検査方法は、上記目的を達成するために、請求項１の検
査方法において、上記スポット光走査を、ＬＥＤアレイ
によって行うことを特徴とする。
検査方法は、上記目的を達成するために、請求項１の検
査方法において、上記スポット光走査を、ＬＥＤアレイ
によって行うことを特徴とする。
【００１０】同請求項４に係る円筒状被検物の表面凹凸
検査方法は、上記目的を達成するために、請求項１ない
し３のいずれかの検査方法において、上記ライン型受光
素子の視野方向を変えて複数回撮像を行い、各画素毎に
受光量が最大になる視野方向を特定し、その方向から上
記円筒状被検物の凹凸方向及びその量を判定することを
特徴とする。
検査方法は、上記目的を達成するために、請求項１ない
し３のいずれかの検査方法において、上記ライン型受光
素子の視野方向を変えて複数回撮像を行い、各画素毎に
受光量が最大になる視野方向を特定し、その方向から上
記円筒状被検物の凹凸方向及びその量を判定することを
特徴とする。
【００１１】同請求項５に係る円筒状被検物の表面凹凸
検査方法は、上記目的を達成するために、請求項１ない
し３のいずれかの検査方法において、上記スポット光の
照射位置を変えて複数回撮像を行い、各画素毎に受光量
が最大になる照射位置を特定し、該照射位置から上記円
筒状被検物の凹凸方向及びその量を判定することを特徴
とする。
検査方法は、上記目的を達成するために、請求項１ない
し３のいずれかの検査方法において、上記スポット光の
照射位置を変えて複数回撮像を行い、各画素毎に受光量
が最大になる照射位置を特定し、該照射位置から上記円
筒状被検物の凹凸方向及びその量を判定することを特徴
とする。
【００１２】同請求項６に係る円筒状被検物の表面凹凸
検査方法は、上記目的を達成するために、請求項１ない
し３のいずれかの検査方法において、上記円筒状被検物
の高さを変えて複数回撮像を行い、各画素毎に受光量が
最大になる高さを特定し、該高さから上記円筒状被検物
の凹凸方向及びその量を判定することを特徴とする。
検査方法は、上記目的を達成するために、請求項１ない
し３のいずれかの検査方法において、上記円筒状被検物
の高さを変えて複数回撮像を行い、各画素毎に受光量が
最大になる高さを特定し、該高さから上記円筒状被検物
の凹凸方向及びその量を判定することを特徴とする。
【００１３】同請求項７に係る円筒状被検物の表面凹凸
検査方法は、上記目的を達成するために、請求項１ない
し３のいずれかの検査方法において、上記スポット光を
走査するための走査光学系及び上記受光のための受光光
学系全体の高さを変えて複数回撮像を行い、各画素毎に
受光量が最大になる高さを特定し、該高さから上記円筒
状被検物の凹凸方向及びその量を判定することを特徴と
する。
検査方法は、上記目的を達成するために、請求項１ない
し３のいずれかの検査方法において、上記スポット光を
走査するための走査光学系及び上記受光のための受光光
学系全体の高さを変えて複数回撮像を行い、各画素毎に
受光量が最大になる高さを特定し、該高さから上記円筒
状被検物の凹凸方向及びその量を判定することを特徴と
する。
【００１４】同請求項８に係る円筒状被検物の表面凹凸
検査方法は、上記目的を達成するために、請求項１ない
し７のいずれかの検査方法において、共焦点光学系を用
いることを特徴とする。
検査方法は、上記目的を達成するために、請求項１ない
し７のいずれかの検査方法において、共焦点光学系を用
いることを特徴とする。
【００１５】同請求項９に係る円筒状被検物の表面凹凸
検査装置は、上記目的を達成するために、円筒状被検物
を回転させる手段と、該円筒状被検物の稜線上にスポッ
ト光を走査させる手段と、該スポット光走査方向と同方
向に画素が配列されたライン型受光素子を用いて上記ス
ポット光走査と同期させながら受光する手段と、上記ラ
イン型受光素子の各画素での受光量の減少から上記円筒
状被検物の表面凹凸を検出する手段とからなることを特
徴とする。
検査装置は、上記目的を達成するために、円筒状被検物
を回転させる手段と、該円筒状被検物の稜線上にスポッ
ト光を走査させる手段と、該スポット光走査方向と同方
向に画素が配列されたライン型受光素子を用いて上記ス
ポット光走査と同期させながら受光する手段と、上記ラ
イン型受光素子の各画素での受光量の減少から上記円筒
状被検物の表面凹凸を検出する手段とからなることを特
徴とする。
【００１６】同請求項１０に係る円筒状被検物の表面凹
凸検査装置は、上記目的を達成するために、請求項９の
検査装置において、上記ライン型受光素子の視野方向、
上記スポット光の照射位置、上記円筒状被検物の高さあ
るいは上記スポット光を走査するための走査光学系及び
上記受光のための受光光学系全体の高さを変える手段を
有し、複数回撮像を行い、上記検出手段が、各画素毎に
受光量が最大になる視野方向を特定し、その方向から上
記円筒状被検物の凹凸方向及びその量を判定することを
特徴とする。
凸検査装置は、上記目的を達成するために、請求項９の
検査装置において、上記ライン型受光素子の視野方向、
上記スポット光の照射位置、上記円筒状被検物の高さあ
るいは上記スポット光を走査するための走査光学系及び
上記受光のための受光光学系全体の高さを変える手段を
有し、複数回撮像を行い、上記検出手段が、各画素毎に
受光量が最大になる視野方向を特定し、その方向から上
記円筒状被検物の凹凸方向及びその量を判定することを
特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図３は本発明の第１の実施形態を示
す斜視図である。図示のように、スポット光２を円筒状
被検物１の軸方向に沿って等速走査させ、その反射光を
ライン型受光素子３で受光する。このとき、ライン型受
光素子３の走査周期をスポット光２の走査速度と同じに
なるように設定する（図４参照）。その結果、図５に示
すように、円筒状被検物１の場合は、スポット光２の位
置がライン型受光素子３の視野４の内側であるため受光
量が大きい。しかし、高さが変化して円筒状被検物１’
になった場合、スポット光２’が視野４の外側になって
しまうため受光量が減少する。そこで円筒状被検物１を
回転させることにより全面にスポット光２を走査させ
る。その結果、図６に示すように、円筒状被検物１に凹
凸の変化があるところでは受光量が減少するため、円筒
状被検物１の凹凸検査を行うことが可能となる。またこ
の方法によれば、表面凹凸の検出だけではなく、濃淡ム
ラ等の凹凸はないが反射率のみが異なる欠陥に対して
も、受光量の違いから検出することができる。
参照して説明する。図３は本発明の第１の実施形態を示
す斜視図である。図示のように、スポット光２を円筒状
被検物１の軸方向に沿って等速走査させ、その反射光を
ライン型受光素子３で受光する。このとき、ライン型受
光素子３の走査周期をスポット光２の走査速度と同じに
なるように設定する（図４参照）。その結果、図５に示
すように、円筒状被検物１の場合は、スポット光２の位
置がライン型受光素子３の視野４の内側であるため受光
量が大きい。しかし、高さが変化して円筒状被検物１’
になった場合、スポット光２’が視野４の外側になって
しまうため受光量が減少する。そこで円筒状被検物１を
回転させることにより全面にスポット光２を走査させ
る。その結果、図６に示すように、円筒状被検物１に凹
凸の変化があるところでは受光量が減少するため、円筒
状被検物１の凹凸検査を行うことが可能となる。またこ
の方法によれば、表面凹凸の検出だけではなく、濃淡ム
ラ等の凹凸はないが反射率のみが異なる欠陥に対して
も、受光量の違いから検出することができる。
【００１８】図７は本発明の第２の実施形態を示す斜視
図である。スポット光２を等速走査させるために図示の
ようにレーザ光源５、ポリゴンスキャナ６及びｆθレン
ズ７を用いる。そしてその反射光を結像レンズ８で集光
し、ＣＣＤラインセンサ９で受光することにより、第１
の実施形態の検査方法を実現している。なおＣＣＤライ
ンセンサ９の走査クロックとポリゴンスキャナ６の回転
数を調整して、スポット光２とＣＣＤラインセンサ９の
走査速度を同期させる。
図である。スポット光２を等速走査させるために図示の
ようにレーザ光源５、ポリゴンスキャナ６及びｆθレン
ズ７を用いる。そしてその反射光を結像レンズ８で集光
し、ＣＣＤラインセンサ９で受光することにより、第１
の実施形態の検査方法を実現している。なおＣＣＤライ
ンセンサ９の走査クロックとポリゴンスキャナ６の回転
数を調整して、スポット光２とＣＣＤラインセンサ９の
走査速度を同期させる。
【００１９】図８は本発明の第３の実施形態を示す斜視
図である。図示のようにＬＥＤアレイ１０を用いてスポ
ット光２を等速走査させる。そしてその反射光を結像レ
ンズ８で集光し、ＣＣＤラインセンサ９で受光すること
により、第１の実施形態の検査方法を実現している。な
おＣＣＤラインセンサ９の走査クロックとＬＥＤアレイ
１０の点灯周波数を調整して、スポット光２とＣＣＤラ
インセンサ９の走査速度を同期させる。
図である。図示のようにＬＥＤアレイ１０を用いてスポ
ット光２を等速走査させる。そしてその反射光を結像レ
ンズ８で集光し、ＣＣＤラインセンサ９で受光すること
により、第１の実施形態の検査方法を実現している。な
おＣＣＤラインセンサ９の走査クロックとＬＥＤアレイ
１０の点灯周波数を調整して、スポット光２とＣＣＤラ
インセンサ９の走査速度を同期させる。
【００２０】図９は本発明の第４の実施形態を示す斜視
図である。上記第１〜第３の実施形態の検査方法では、
円筒状被検物１の凹凸の有無は分かっても、凹凸の区別
まではできない。そこで、図９に示すようにライン型受
光素子３の位置を変化させて複数回撮像を行う。まずラ
イン型受光素子を３の位置にして１回目の撮像を行う
と、円筒状被検物が１の高さにある場合のみ受光量が大
きい。次に、ライン型受光素子を３’の位置にして２回
目の撮像を行うと、円筒状被検物が１’の高さにある場
合のみ受光量が大きい。さらにライン型受光素子を３”
の位置にして３回目の撮像を行うと、円筒状被検物が
１”の高さにある場合のみ受光量が大きい。このように
所定回数の撮像を繰り返し、図１５に示すように各画素
毎に受光量が最大になる撮像回数を算出する。その結果
から円筒状被検物１の凹凸を判定できる。すなわち図９
の実施形態の場合、ライン型受光素子３’での受光量が
最大であれば、円筒状被検物の高さは図に符号１’と示
す高さであると判定できる。信号処理のフローを図１６
に示す。
図である。上記第１〜第３の実施形態の検査方法では、
円筒状被検物１の凹凸の有無は分かっても、凹凸の区別
まではできない。そこで、図９に示すようにライン型受
光素子３の位置を変化させて複数回撮像を行う。まずラ
イン型受光素子を３の位置にして１回目の撮像を行う
と、円筒状被検物が１の高さにある場合のみ受光量が大
きい。次に、ライン型受光素子を３’の位置にして２回
目の撮像を行うと、円筒状被検物が１’の高さにある場
合のみ受光量が大きい。さらにライン型受光素子を３”
の位置にして３回目の撮像を行うと、円筒状被検物が
１”の高さにある場合のみ受光量が大きい。このように
所定回数の撮像を繰り返し、図１５に示すように各画素
毎に受光量が最大になる撮像回数を算出する。その結果
から円筒状被検物１の凹凸を判定できる。すなわち図９
の実施形態の場合、ライン型受光素子３’での受光量が
最大であれば、円筒状被検物の高さは図に符号１’と示
す高さであると判定できる。信号処理のフローを図１６
に示す。
【００２１】なお、本実施形態の機器の構成としては、
図７に示したポリゴンスキャナ６、あるいは図８に示し
たＬＥＤアレイ１０によるスポット光２の等速走査と、
ＣＣＤラインセンサ９による受光において、ＣＣＤライ
ンセンサ９の視野を変化させて（変化させる機構は図示
しないが適宜公知の機構を用いればよい）、複数回撮像
を繰り返せばよい。
図７に示したポリゴンスキャナ６、あるいは図８に示し
たＬＥＤアレイ１０によるスポット光２の等速走査と、
ＣＣＤラインセンサ９による受光において、ＣＣＤライ
ンセンサ９の視野を変化させて（変化させる機構は図示
しないが適宜公知の機構を用いればよい）、複数回撮像
を繰り返せばよい。
【００２２】図１０は本発明の第５の実施形態を示す斜
視図で、図９の実施形態と同様に凹凸の判定が可能な別
の方法を示す。図示のようにスポット光２の照射位置を
変化させて複数回撮像を行う。まずスポット光の照射位
置を２にして１回目の撮像を行うと、円筒状被検物が１
の高さにある場合のみ受光量が大きい。次に、スポット
光の照射位置を２’にして２回目の撮像を行うと、円筒
状被検物が１’の高さにある場合のみ受光量が大きい。
このように所定回数の撮像を繰り返し、図１５に示すよ
うに各画素毎に受光量が最大になる撮像回数を算出す
る。その結果から円筒状被検物１の凹凸を判定する。信
号処理のフローは図１６と同じである。
視図で、図９の実施形態と同様に凹凸の判定が可能な別
の方法を示す。図示のようにスポット光２の照射位置を
変化させて複数回撮像を行う。まずスポット光の照射位
置を２にして１回目の撮像を行うと、円筒状被検物が１
の高さにある場合のみ受光量が大きい。次に、スポット
光の照射位置を２’にして２回目の撮像を行うと、円筒
状被検物が１’の高さにある場合のみ受光量が大きい。
このように所定回数の撮像を繰り返し、図１５に示すよ
うに各画素毎に受光量が最大になる撮像回数を算出す
る。その結果から円筒状被検物１の凹凸を判定する。信
号処理のフローは図１６と同じである。
【００２３】なおスポット光２の照射位置を変化させる
方法、装置としては、図１１に示すように光路中に反射
ミラー１１を置いて、その角度を変える方法や、図１２
に示すように光源ユニット１２全体の角度を変える等の
方法が考えられる。
方法、装置としては、図１１に示すように光路中に反射
ミラー１１を置いて、その角度を変える方法や、図１２
に示すように光源ユニット１２全体の角度を変える等の
方法が考えられる。
【００２４】図９の実施形態と同様に円筒状被検物の凹
凸の判定が可能な他の方法を説明する。円筒状被検物１
の高さを変化さて複数回撮像を行うのであるが、まず円
筒状被検物１をある高さに設定して１回目の撮像を行
い、次に高さを所定回数変えて撮像を行い、受光量が最
大になる高さを探す。その結果から円筒状被検物１の凹
凸を判定する。信号処理のフローは図１６と同じであ
る。
凸の判定が可能な他の方法を説明する。円筒状被検物１
の高さを変化さて複数回撮像を行うのであるが、まず円
筒状被検物１をある高さに設定して１回目の撮像を行
い、次に高さを所定回数変えて撮像を行い、受光量が最
大になる高さを探す。その結果から円筒状被検物１の凹
凸を判定する。信号処理のフローは図１６と同じであ
る。
【００２５】なお、円筒状被検物１の高さを変化させる
代わりに、光学系全体の高さを変化させて複数回撮像を
行うようにしてもよい。
代わりに、光学系全体の高さを変化させて複数回撮像を
行うようにしてもよい。
【００２６】また上記実施形態において、共焦点型の光
学系を構成して検出感度を向上させる方法を図１３に示
す。すなわち図１３に示すように、光源ユニット１２か
らの光をレンズ１３を用いて円筒状被検物１上に集光さ
せ、その反射光を結像レンズ１４を用いて集光し、その
結像位置にピンホール１５を配置し、背後に置かれたラ
イン型受光素子３で受光する。この場合、円筒状被検物
１の高さが変化すると（図１３の場合、紙面上左右方向
に変化すると）、反射スポットは結像位置からずれ、そ
の結果ピンホール１５を通過できず、ほとんど受光する
ことができない。すなわち、円筒状被検物１が所定の高
さにある場合のみ、受光量が急激に多くなるのが共焦点
光学系の特徴である。
学系を構成して検出感度を向上させる方法を図１３に示
す。すなわち図１３に示すように、光源ユニット１２か
らの光をレンズ１３を用いて円筒状被検物１上に集光さ
せ、その反射光を結像レンズ１４を用いて集光し、その
結像位置にピンホール１５を配置し、背後に置かれたラ
イン型受光素子３で受光する。この場合、円筒状被検物
１の高さが変化すると（図１３の場合、紙面上左右方向
に変化すると）、反射スポットは結像位置からずれ、そ
の結果ピンホール１５を通過できず、ほとんど受光する
ことができない。すなわち、円筒状被検物１が所定の高
さにある場合のみ、受光量が急激に多くなるのが共焦点
光学系の特徴である。
【００２７】共焦点型の光学系の具体的な構成例を図１
４に示す。図示の例は、ライン型受光素子３の各素子に
対して結像レンズ１４を設け、その結像位置にピンホー
ル１５を置き、直後にライン型受光素子３を配置したも
のである。もちろんその他の構成でも良いことは当然で
ある。この構成の装置を用いることにより、円筒状被検
物１のいっそう高感度な凹凸検出が可能となる。
４に示す。図示の例は、ライン型受光素子３の各素子に
対して結像レンズ１４を設け、その結像位置にピンホー
ル１５を置き、直後にライン型受光素子３を配置したも
のである。もちろんその他の構成でも良いことは当然で
ある。この構成の装置を用いることにより、円筒状被検
物１のいっそう高感度な凹凸検出が可能となる。
【００２８】なお、上述の実施形態において、円筒状被
検物１の高さを変化させる代わりに、光学系全体の高さ
を変化させてもよい。
検物１の高さを変化させる代わりに、光学系全体の高さ
を変化させてもよい。
【００２９】
【発明の効果】請求項１に係る円筒状被検物の表面凹凸
検査方法は、以上説明してきたように、スポット光走査
とライン型受光素子の走査速度を同期させることによ
り、円筒状被検物の凹凸を高感度に検出することができ
るという効果がある。
検査方法は、以上説明してきたように、スポット光走査
とライン型受光素子の走査速度を同期させることによ
り、円筒状被検物の凹凸を高感度に検出することができ
るという効果がある。
【００３０】請求項２に係る円筒状被検物の表面凹凸検
査方法は、以上説明してきたように、レーザ光源とポリ
ゴンミラー及びｆθミラーからなる走査光学系及びＣＣ
Ｄラインセンサを用いることにより、上記請求項１の方
法と共通の効果に加え、スポット光走査と受光素子の同
期を取ることが可能になるという効果がある。
査方法は、以上説明してきたように、レーザ光源とポリ
ゴンミラー及びｆθミラーからなる走査光学系及びＣＣ
Ｄラインセンサを用いることにより、上記請求項１の方
法と共通の効果に加え、スポット光走査と受光素子の同
期を取ることが可能になるという効果がある。
【００３１】請求項３に係る円筒状被検物の表面凹凸検
査方法は、以上説明してきたように、ＬＥＤアレイから
なる走査光学系及びＣＣＤラインセンサを用いることに
より、上記請求項１の方法と共通の効果に加え、スポッ
ト光走査と受光素子の同期を取ることが可能になるとい
う効果がある。
査方法は、以上説明してきたように、ＬＥＤアレイから
なる走査光学系及びＣＣＤラインセンサを用いることに
より、上記請求項１の方法と共通の効果に加え、スポッ
ト光走査と受光素子の同期を取ることが可能になるとい
う効果がある。
【００３２】請求項４に係る円筒状被検物の表面凹凸検
査方法は、以上説明してきたように、ライン型受光素子
の視野方向を変えて複数回撮像を行い、各画素毎に受光
量が最大になる視野方向を特定することにより、請求項
１ないし３の方法と共通の効果に加え、円筒状被検物の
凹凸方向を判定することが可能となるという効果があ
る。
査方法は、以上説明してきたように、ライン型受光素子
の視野方向を変えて複数回撮像を行い、各画素毎に受光
量が最大になる視野方向を特定することにより、請求項
１ないし３の方法と共通の効果に加え、円筒状被検物の
凹凸方向を判定することが可能となるという効果があ
る。
【００３３】請求項５に係る円筒状被検物の表面凹凸検
査方法は、以上説明してきたように、スポット光の照射
位置を変えて複数回撮像を行い、各画素毎に受光量が最
大になる照射位置を特定することにより、請求項１ない
し３の方法と共通の効果に加え、円筒状被検物の凹凸方
向を判定することが可能となるという効果がある。
査方法は、以上説明してきたように、スポット光の照射
位置を変えて複数回撮像を行い、各画素毎に受光量が最
大になる照射位置を特定することにより、請求項１ない
し３の方法と共通の効果に加え、円筒状被検物の凹凸方
向を判定することが可能となるという効果がある。
【００３４】請求項６に係る円筒状被検物の表面凹凸検
査方法は、以上説明してきたように、円筒状被検物の高
さを変えて複数回撮像を行い、各画素毎に受光量が最大
になる高さを特定することにより、請求項１ないし３の
方法と共通の効果に加え、円筒状被検物の凹凸方向を判
定することが可能となるという効果がある。
査方法は、以上説明してきたように、円筒状被検物の高
さを変えて複数回撮像を行い、各画素毎に受光量が最大
になる高さを特定することにより、請求項１ないし３の
方法と共通の効果に加え、円筒状被検物の凹凸方向を判
定することが可能となるという効果がある。
【００３５】請求項７に係る円筒状被検物の表面凹凸検
査方法は、以上説明してきたように、走査光学系及び受
光光学系全体の高さを変えて複数回撮像を行い、各画素
毎に受光量が最大になる高さを特定することにより、請
求項１ないし３の方法と共通の効果に加え、円筒状被検
物の凹凸方向を判定することが可能となるという効果が
ある。
査方法は、以上説明してきたように、走査光学系及び受
光光学系全体の高さを変えて複数回撮像を行い、各画素
毎に受光量が最大になる高さを特定することにより、請
求項１ないし３の方法と共通の効果に加え、円筒状被検
物の凹凸方向を判定することが可能となるという効果が
ある。
【００３６】請求項８に係る円筒状被検物の表面凹凸検
査方法は、以上説明してきたように、共焦点光学系を構
成することにより、請求項１ないし７の方法と共通の効
果に加え、円筒状被検物の凹凸を高感度に検出すること
ができるという効果がある。
査方法は、以上説明してきたように、共焦点光学系を構
成することにより、請求項１ないし７の方法と共通の効
果に加え、円筒状被検物の凹凸を高感度に検出すること
ができるという効果がある。
【００３７】請求項９に係る円筒状被検物の表面凹凸検
査装置は、以上説明してきたように、円筒状被検物の高
さを変えて複数回撮像を行い、各画素毎に受光量が最大
になる高さを特定することにより、円筒状被検物の凹凸
方向を判定することが可能となるという効果がある。
査装置は、以上説明してきたように、円筒状被検物の高
さを変えて複数回撮像を行い、各画素毎に受光量が最大
になる高さを特定することにより、円筒状被検物の凹凸
方向を判定することが可能となるという効果がある。
【００３８】請求項１０に係る円筒状被検物の表面凹凸
検査装置は、以上説明してきたように、走査光学系及び
受光光学系全体の高さを変えて複数回撮像を行い、各画
素毎に受光量が最大になる高さを特定することにより、
請求項９の装置と共通の効果に加え、円筒状被検物の凹
凸方向を判定することが可能となるという効果がある。
検査装置は、以上説明してきたように、走査光学系及び
受光光学系全体の高さを変えて複数回撮像を行い、各画
素毎に受光量が最大になる高さを特定することにより、
請求項９の装置と共通の効果に加え、円筒状被検物の凹
凸方向を判定することが可能となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の円筒状被検物の表面凹凸検査方法の一例
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図２】従来の円筒状被検物の表面凹凸検査方法の他の
例を示す斜視図である。
例を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態における走査クロックと走査
速度との関係を示す図である。
速度との関係を示す図である。
【図５】円筒状被検物の高さ変化と受光量の変化を説明
するための斜視図である。
するための斜視図である。
【図６】円筒状被検物の凹凸変化と受光量変化を説明す
るための図である。
るための図である。
【図７】本発明の第２の実施形態を示す斜視図である。
【図８】本発明の第３の実施形態を示す斜視図である。
【図９】本発明の第４の実施形態を示す斜視図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態を示す斜視図であ
る。
る。
【図１１】スポット光の照射位置を変化させる方法、装
置を示す斜視図である。
置を示す斜視図である。
【図１２】スポット光の照射位置を変化させる他の方
法、装置を示す斜視図である。
法、装置を示す斜視図である。
【図１３】共焦点型の光学系の構成を示す概念図であ
る。
る。
【図１４】共焦点型の光学系の具体的な構成例を示す図
である。
である。
【図１５】複数回走査時の１画素における受光量の変化
例を示す図である。
例を示す図である。
【図１６】本発明の実施形態における動作のフロー図で
ある。
ある。
１、１’、１” 円筒状被検物 ２、２’ スポット光 ３、３’、３” ライン型受光素子 ４ ライン型受光素子の視野 ５ レーザ光源 ６ ポリゴンスキャナ ７ ｆθレンズ ８ 結像レンズ ９ ＣＣＤラインセンサ １０ ＬＥＤアレイ １１ 反射ミラー １２ 光源ユニット １３ レンズ １４ 結像レンズ １５ ピンホール
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA49 BB08 FF01 FF04 GG04 GG14 HH04 JJ02 JJ25 LL15 MM26 MM28 2G051 AA90 AB07 BA10 BA20 BB09 BB11 BC01 BC06 CA03 CB01 CC07 CD01 CD02 2H035 CA07 CB01 CB02 2H068 EA41 EA43 2H134 QA02
Claims (10)
- 【請求項１】 円筒状被検物を回転させながら該円筒状
被検物の稜線上にスポット光を走査させ、該スポット光
走査方向と同方向に画素が配列されたライン型受光素子
を用いて上記スポット光走査と同期させながら受光し、
上記ライン型受光素子の各画素での受光量の減少から上
記円筒状被検物の表面凹凸を検出することを特徴とする
円筒状被検物の表面凹凸検査方法。 - 【請求項２】 上記スポット光走査を、レーザ光源、ポ
リゴンミラー及びｆθレンズからなる走査光学系によっ
て行うことを特徴とする請求項１の円筒状被検物の表面
凹凸検査方法。 - 【請求項３】 上記スポット光走査を、ＬＥＤアレイに
よって行うことを特徴とする請求項１の円筒状被検物の
表面凹凸検査方法。 - 【請求項４】 上記ライン型受光素子の視野方向を変え
て複数回撮像を行い、各画素毎に受光量が最大になる視
野方向を特定し、その方向から上記円筒状被検物の凹凸
方向及びその量を判定することを特徴とする請求項１な
いし３のいずれかの円筒状被検物の表面凹凸検査方法。 - 【請求項５】 上記スポット光の照射位置を変えて複数
回撮像を行い、各画素毎に受光量が最大になる照射位置
を特定し、該照射位置から上記円筒状被検物の凹凸方向
及びその量を判定することを特徴とする請求項１ないし
３のいずれかの円筒状被検物の表面凹凸検査方法。 - 【請求項６】 上記円筒状被検物の高さを変えて複数回
撮像を行い、各画素毎に受光量が最大になる高さを特定
し、該高さから上記円筒状被検物の凹凸方向及びその量
を判定することを特徴とする請求項１ないし３のいずれ
かの円筒状被検物の表面凹凸検査方法。 - 【請求項７】 上記スポット光を走査するための走査光
学系及び上記受光のための受光光学系全体の高さを変え
て複数回撮像を行い、各画素毎に受光量が最大になる高
さを特定し、該高さから上記円筒状被検物の凹凸方向及
びその量を判定することを特徴とする請求項１ないし３
のいずれかの円筒状被検物の表面凹凸検査方法。 - 【請求項８】 共焦点光学系を用いることを特徴とする
請求項１ないし７のいずれかの円筒状被検物の表面凹凸
検査方法。 - 【請求項９】 円筒状被検物を回転させる手段と、該円
筒状被検物の稜線上にスポット光を走査させる手段と、
該スポット光走査方向と同方向に画素が配列されたライ
ン型受光素子を用いて上記スポット光走査と同期させな
がら受光する手段と、上記ライン型受光素子の各画素で
の受光量の減少から上記円筒状被検物の表面凹凸を検出
する手段とからなることを特徴とする円筒状被検物の表
面凹凸検査装置。 - 【請求項１０】 上記ライン型受光素子の視野方向、上
記スポット光の照射位置、上記円筒状被検物の高さある
いは上記スポット光を走査するための走査光学系及び上
記受光のための受光光学系全体の高さを変える手段を有
し、複数回撮像を行い、上記検出手段が、各画素毎に受
光量が最大になる視野方向を特定し、その方向から上記
円筒状被検物の凹凸方向及びその量を判定することを特
徴とする請求項９の円筒状被検物の表面凹凸検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001265637A JP2002168611A (ja) | 2000-09-08 | 2001-09-03 | 円筒状被検物の表面凹凸検査方法及び同検査装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000-272799 | 2000-09-08 | ||
| JP2000272799 | 2000-09-08 | ||
| JP2001265637A JP2002168611A (ja) | 2000-09-08 | 2001-09-03 | 円筒状被検物の表面凹凸検査方法及び同検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002168611A true JP2002168611A (ja) | 2002-06-14 |
Family
ID=26599521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001265637A Pending JP2002168611A (ja) | 2000-09-08 | 2001-09-03 | 円筒状被検物の表面凹凸検査方法及び同検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002168611A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006258726A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Ricoh Co Ltd | 欠陥検査方法 |
| JP2007040854A (ja) * | 2005-08-03 | 2007-02-15 | Showa Denko Kk | 表面検査方法および同装置 |
| KR101018121B1 (ko) | 2008-12-10 | 2011-02-25 | 삼성엘이디 주식회사 | 발광다이오드 표면의 요철패턴 검사방법 |
| JP2012181150A (ja) * | 2011-03-02 | 2012-09-20 | Niigata Univ | カム表面の観察方法 |
-
2001
- 2001-09-03 JP JP2001265637A patent/JP2002168611A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006258726A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Ricoh Co Ltd | 欠陥検査方法 |
| JP2007040854A (ja) * | 2005-08-03 | 2007-02-15 | Showa Denko Kk | 表面検査方法および同装置 |
| JP4694915B2 (ja) * | 2005-08-03 | 2011-06-08 | 昭和電工株式会社 | 表面検査方法および同装置 |
| KR101018121B1 (ko) | 2008-12-10 | 2011-02-25 | 삼성엘이디 주식회사 | 발광다이오드 표면의 요철패턴 검사방법 |
| JP2012181150A (ja) * | 2011-03-02 | 2012-09-20 | Niigata Univ | カム表面の観察方法 |
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