JP2989380B2 - 回折光検出装置 - Google Patents
回折光検出装置Info
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- JP2989380B2 JP2989380B2 JP4179847A JP17984792A JP2989380B2 JP 2989380 B2 JP2989380 B2 JP 2989380B2 JP 4179847 A JP4179847 A JP 4179847A JP 17984792 A JP17984792 A JP 17984792A JP 2989380 B2 JP2989380 B2 JP 2989380B2
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- Japan
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- light
- diffracted light
- optical sensor
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被検査体にレーザ光を
照射しその回折光を検出する回折光検出装置に関し、詳
細には、多数の細線を縒って形成された糸状体、例えば
糸そのもの、多数の細い銅線を縒った電線等の、例えば
細線の一本が切断されもしくは伸びて糸状体から突出し
た状態となった毛羽を検出するのに最適な回折光検出装
置に関する。
照射しその回折光を検出する回折光検出装置に関し、詳
細には、多数の細線を縒って形成された糸状体、例えば
糸そのもの、多数の細い銅線を縒った電線等の、例えば
細線の一本が切断されもしくは伸びて糸状体から突出し
た状態となった毛羽を検出するのに最適な回折光検出装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】糸から布を織る工程では、糸が例えば６
０００ｍ／分等の高速で織機に搬送されて布が織られる
が、この糸を形成する細い糸が例えば１本切れて毛羽立
っていると、そこに応力が集中して布を織っている途中
で糸が切れてしまう場合があり、この場合、その製造中
の布が製品とならないばかりか布の製造の中断を余儀な
くされることとなり、毛羽の存在を放置すると重大な障
害が生ずることから、糸における毛羽の有効な検出が望
まれていた。
０００ｍ／分等の高速で織機に搬送されて布が織られる
が、この糸を形成する細い糸が例えば１本切れて毛羽立
っていると、そこに応力が集中して布を織っている途中
で糸が切れてしまう場合があり、この場合、その製造中
の布が製品とならないばかりか布の製造の中断を余儀な
くされることとなり、毛羽の存在を放置すると重大な障
害が生ずることから、糸における毛羽の有効な検出が望
まれていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】出願人は、すでに本出
願の先願として、上記要請に応えるための毛羽検出器に
ついて出願している（特願平３−３２８４９５号）が、
この毛羽検出器において、毛羽による回折光に比し強大
な光量を有する０次回折光の影響を如何にして低減化
し、これによりＳ／Ｎ比を向上させるかが問題となる。
願の先願として、上記要請に応えるための毛羽検出器に
ついて出願している（特願平３−３２８４９５号）が、
この毛羽検出器において、毛羽による回折光に比し強大
な光量を有する０次回折光の影響を如何にして低減化
し、これによりＳ／Ｎ比を向上させるかが問題となる。
【０００４】本発明は、この問題に鑑み、０次回折光の
影響を低減化し、もって一層高感度の検出を行うことの
できる回折光検出装置を提供することを目的とする。
影響を低減化し、もって一層高感度の検出を行うことの
できる回折光検出装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の回折光検出装置は、被検査体にレーザ光を照射する
レーザ光源と、前記被検査体を照射したレーザ光の回折
面に配置され前記被検査体で回折されたレーザ光を受光
する、０次光回折光の照射位置に開口を有する光センサ
と、前記開口を照射した０次回折光が導入される筒状部
材とを備えたことを特徴とするものである。
明の回折光検出装置は、被検査体にレーザ光を照射する
レーザ光源と、前記被検査体を照射したレーザ光の回折
面に配置され前記被検査体で回折されたレーザ光を受光
する、０次光回折光の照射位置に開口を有する光センサ
と、前記開口を照射した０次回折光が導入される筒状部
材とを備えたことを特徴とするものである。
【０００６】ここで、上記筒状部材は、０次回折光を内
部にトラップするように構成してもよく、もしくは０次
光回折光を光センサへの影響のない場所へガイドするも
のであってもよいが、前端から導入された前記０次回折
光が後端から射出されるように両端に開口を有する筒状
部材を備え、さらにこの筒状部材の後端から射出された
０次回折光を受光する第２の光センサと、レーザ光源か
ら発せられたレーザ光の光量に対する第２の光センサで
受光された０次回折光の光量の比率をモニタするモニタ
手段とを備えた構成とすることが好ましい。
部にトラップするように構成してもよく、もしくは０次
光回折光を光センサへの影響のない場所へガイドするも
のであってもよいが、前端から導入された前記０次回折
光が後端から射出されるように両端に開口を有する筒状
部材を備え、さらにこの筒状部材の後端から射出された
０次回折光を受光する第２の光センサと、レーザ光源か
ら発せられたレーザ光の光量に対する第２の光センサで
受光された０次回折光の光量の比率をモニタするモニタ
手段とを備えた構成とすることが好ましい。
【０００７】
【作用】本発明の回折光検出装置は、光センサが０次光
回折光の照射位置に開口を有しており、この開口を照射
した０次回折光を筒状部材に導入するように構成したた
め、０次光回折光の光センサへの悪影響が防止され、Ｓ
／Ｎ比の高い高感度の回折光検出が可能となる。
回折光の照射位置に開口を有しており、この開口を照射
した０次回折光を筒状部材に導入するように構成したた
め、０次光回折光の光センサへの悪影響が防止され、Ｓ
／Ｎ比の高い高感度の回折光検出が可能となる。
【０００８】ここで、上記筒状部材を備えることに代
え、上記開口を通って光センサの裏側へ抜けた０次回折
光の反射や散乱を抑えるように光センサの裏側の空間を
工夫することも考えられる。しかしこの空間には通常光
センサと接続される回路が搭載された基板等が配置され
ることも多く、反射や散乱を防止するように工夫するこ
とは難しい。これと比べ筒状部材を備えると、光センサ
裏側の空間を光の反射等を特に気にすることなく種々の
目的に使用することが可能となる。
え、上記開口を通って光センサの裏側へ抜けた０次回折
光の反射や散乱を抑えるように光センサの裏側の空間を
工夫することも考えられる。しかしこの空間には通常光
センサと接続される回路が搭載された基板等が配置され
ることも多く、反射や散乱を防止するように工夫するこ
とは難しい。これと比べ筒状部材を備えると、光センサ
裏側の空間を光の反射等を特に気にすることなく種々の
目的に使用することが可能となる。
【０００９】また筒状部材の後端に第２の光センサを配
置し、光量比をモニタする構成を備えた構成とした場合
は、この光量比率により上記被検体検査体の周辺の光路
上に存在する光学部材のよごれ具合知ることができ、し
たがって回折光の検出に異常を来たすような場合に例え
ば警告を発すること等が可能となる。
置し、光量比をモニタする構成を備えた構成とした場合
は、この光量比率により上記被検体検査体の周辺の光路
上に存在する光学部材のよごれ具合知ることができ、し
たがって回折光の検出に異常を来たすような場合に例え
ば警告を発すること等が可能となる。
【００１０】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図１は、本発明の一実施例に係る毛羽検出
器の概略構成図である。半導体レーザ１から発せられた
レーザ光２は、レンズ系３により平行光２ａとされ、こ
の図１の紙面に垂直な方向に延びその方向に高速で搬送
される糸１０に照射される。この糸は図１の上下方向
（矢印Ａ，Ｂ方向）に多少震えながら搬送されており、
時折毛羽１１のある部分がこの毛羽検出器を通過する。
この平行光２ａは、糸１０の位置を過ぎた後、光センサ
２０の位置に糸１０を照射した光２ａによるフラウンホ
ーファ回折パターンが形成されるようにレンズ系４で集
光される。ここでは光センサ２０としてピンフォントダ
イオードアレイが用いられている。この光センサ２０は
０次光が照射される光軸近傍に開口２０ａが設けられて
おり、この開口２０ａと同心的に開口２１ａが設けられ
基板２１に固定されている。この開口２０ａ、２１ａの
後方には、本発明にいう筒状部材である金属パイプ５が
備えられており、開口２０ａ、２１ａを通過した０次光
はこの金属パイプ５内に導入される。この金属パイプ５
は例えば外径が１．２ｍｍ，内径が０．８ｍｍの細長い
円筒形状をなしており、その内面は黒く塗られ、レーザ
光の反射を極力抑えてこのレーザ光を円筒内部に捕捉す
るように形成されている。このように光軸近傍に集光さ
れる０次光は光センサ２０を照射する回折光と比べ極め
て大光量であるが、この０次光が金属パイプ５の内部に
捕捉されることにより、この０次光が迷光として光セン
サ２０に入射することが防止され、Ｓ／Ｎ比の高い毛羽
検出が可能となる。
て説明する。図１は、本発明の一実施例に係る毛羽検出
器の概略構成図である。半導体レーザ１から発せられた
レーザ光２は、レンズ系３により平行光２ａとされ、こ
の図１の紙面に垂直な方向に延びその方向に高速で搬送
される糸１０に照射される。この糸は図１の上下方向
（矢印Ａ，Ｂ方向）に多少震えながら搬送されており、
時折毛羽１１のある部分がこの毛羽検出器を通過する。
この平行光２ａは、糸１０の位置を過ぎた後、光センサ
２０の位置に糸１０を照射した光２ａによるフラウンホ
ーファ回折パターンが形成されるようにレンズ系４で集
光される。ここでは光センサ２０としてピンフォントダ
イオードアレイが用いられている。この光センサ２０は
０次光が照射される光軸近傍に開口２０ａが設けられて
おり、この開口２０ａと同心的に開口２１ａが設けられ
基板２１に固定されている。この開口２０ａ、２１ａの
後方には、本発明にいう筒状部材である金属パイプ５が
備えられており、開口２０ａ、２１ａを通過した０次光
はこの金属パイプ５内に導入される。この金属パイプ５
は例えば外径が１．２ｍｍ，内径が０．８ｍｍの細長い
円筒形状をなしており、その内面は黒く塗られ、レーザ
光の反射を極力抑えてこのレーザ光を円筒内部に捕捉す
るように形成されている。このように光軸近傍に集光さ
れる０次光は光センサ２０を照射する回折光と比べ極め
て大光量であるが、この０次光が金属パイプ５の内部に
捕捉されることにより、この０次光が迷光として光セン
サ２０に入射することが防止され、Ｓ／Ｎ比の高い毛羽
検出が可能となる。
【００１１】金属パイプ５の後端側には光センサ２５が
備えられており、モニタ手段（図示せず）により、半導
体レーザ１が発せられたレーザ光２の光量に対する、金
属パイプ５の後端から射出された０次光の光量の比率が
モニタされ、この比率が所定値以下に下がった場合は警
告が発せられる。これは、レンズ３，４の糸１０側の表
面のよごれ具合が、毛羽１１の回折光の検出に異常をき
たすレベルとなったことを意味する。
備えられており、モニタ手段（図示せず）により、半導
体レーザ１が発せられたレーザ光２の光量に対する、金
属パイプ５の後端から射出された０次光の光量の比率が
モニタされ、この比率が所定値以下に下がった場合は警
告が発せられる。これは、レンズ３，４の糸１０側の表
面のよごれ具合が、毛羽１１の回折光の検出に異常をき
たすレベルとなったことを意味する。
【００１２】図２は図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。こ
の図２において、光センサ２０には図の上下方向に延び
る２つの受光面２０ｄ，２０ｅが形成されている。糸１
０そのものに起因する回折光３０は、図２に示すよう
に、糸１０の延びる横方向と直角な上下方向に広がるた
め、これら２つの受光面２０ｄ，２０ｅでは糸１０がこ
の毛羽検出器を通過中（検査中）であるか否かが検知さ
れる。尚これらの受光面２０ｄ，２０ｅが多少の角度を
もって広がっているのは、糸１０がこの毛羽検出器に対
し多少傾いて搬送されることを許容するためである。
の図２において、光センサ２０には図の上下方向に延び
る２つの受光面２０ｄ，２０ｅが形成されている。糸１
０そのものに起因する回折光３０は、図２に示すよう
に、糸１０の延びる横方向と直角な上下方向に広がるた
め、これら２つの受光面２０ｄ，２０ｅでは糸１０がこ
の毛羽検出器を通過中（検査中）であるか否かが検知さ
れる。尚これらの受光面２０ｄ，２０ｅが多少の角度を
もって広がっているのは、糸１０がこの毛羽検出器に対
し多少傾いて搬送されることを許容するためである。
【００１３】また、この光センサ２０は、上記受光面２
０ｄ，２０ｅを左右から挟むようにして図の左右に大き
く広がる２つの扇型の受光面２０ｂ，２０ｃを有し、毛
羽１１（図１参照）は糸１０の本体の延びる方向とは異
なる方向に延びる成分を持つため、この毛羽１１による
回折光３１は、受光面２０ｂ、２０ｃに入射する。した
がって受光面２０ｂ、２０ｃへの光の入射を検出するこ
とにより毛羽１１の存在が検出される。ここで、糸１０
が図１に示す矢印Ａ，Ｂ方向に震えても光センサ２０上
に形成される回折パターンは影響を受けず、したがって
この装置では上記のような震えは検出誤差とはならな
い。
０ｄ，２０ｅを左右から挟むようにして図の左右に大き
く広がる２つの扇型の受光面２０ｂ，２０ｃを有し、毛
羽１１（図１参照）は糸１０の本体の延びる方向とは異
なる方向に延びる成分を持つため、この毛羽１１による
回折光３１は、受光面２０ｂ、２０ｃに入射する。した
がって受光面２０ｂ、２０ｃへの光の入射を検出するこ
とにより毛羽１１の存在が検出される。ここで、糸１０
が図１に示す矢印Ａ，Ｂ方向に震えても光センサ２０上
に形成される回折パターンは影響を受けず、したがって
この装置では上記のような震えは検出誤差とはならな
い。
【００１４】ここで、毛羽を検出するための受光面２０
ｂ、２０ｃに照射される回折光の光量は０次光と比べ極
めて小さいため、前記先願の毛羽検出器の場合には、０
次光回折光が毛羽検出用の光センサに回り込み、このた
めに、Ｓ／Ｎの比が悪化することから、回折の光検出が
良好に行われ難いという事情があったが、この実施例の
構成を採用することにより、かかる欠点が改良される。
ｂ、２０ｃに照射される回折光の光量は０次光と比べ極
めて小さいため、前記先願の毛羽検出器の場合には、０
次光回折光が毛羽検出用の光センサに回り込み、このた
めに、Ｓ／Ｎの比が悪化することから、回折の光検出が
良好に行われ難いという事情があったが、この実施例の
構成を採用することにより、かかる欠点が改良される。
【００１５】図３は、図２の受光部材の受光面の前面に
設けることができるハニカム状の区画部材６を基板２１
と共に示す斜視図である。区画部材６はその各区画内に
入り込んだ光が隣接する区画に回り込むことを避ける構
造を有しており、したがって光センサ２０の前面にこの
区画部材を備えた場合は、０次光や糸１０そのものに起
因する回折光３０の受光面２０ｂ、２０ｃへの回り込み
が防止され、一層良好なＳ／Ｎ比を得ることができる。
設けることができるハニカム状の区画部材６を基板２１
と共に示す斜視図である。区画部材６はその各区画内に
入り込んだ光が隣接する区画に回り込むことを避ける構
造を有しており、したがって光センサ２０の前面にこの
区画部材を備えた場合は、０次光や糸１０そのものに起
因する回折光３０の受光面２０ｂ、２０ｃへの回り込み
が防止され、一層良好なＳ／Ｎ比を得ることができる。
【００１６】なお、ここでは、糸１０の毛羽の検出を例
として説明したが、本発明の回折検出装置は糸やその他
の細い銅線を縒った電線等の毛羽検出に限られるもので
はなく、回折光を検出する必要のある光学装置を一般に
適用することができるものである。
として説明したが、本発明の回折検出装置は糸やその他
の細い銅線を縒った電線等の毛羽検出に限られるもので
はなく、回折光を検出する必要のある光学装置を一般に
適用することができるものである。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、光センサが０次回
折光の照射位置に開口を有しており、この開口を照射し
た０次光回折光を筒状部材に導入するように構成したた
め、０次光回折光を筒状部材に導入するＳ／Ｎ比の高い
高感度の回折光検出が可能となる。
折光の照射位置に開口を有しており、この開口を照射し
た０次光回折光を筒状部材に導入するように構成したた
め、０次光回折光を筒状部材に導入するＳ／Ｎ比の高い
高感度の回折光検出が可能となる。
【００１８】また、光センサの前面に光路を多数の筒状
に区画した区画部材を備えると一層Ｓ／Ｎ比のよい検出
が可能となる。さらに筒状部材の後端側に第２の光セン
サを備え、光量比をモニタすることにより、回折光検出
の信頼性を向上させることができる。
に区画した区画部材を備えると一層Ｓ／Ｎ比のよい検出
が可能となる。さらに筒状部材の後端側に第２の光セン
サを備え、光量比をモニタすることにより、回折光検出
の信頼性を向上させることができる。
【図１】本発明の一実施例に係る毛羽検出器の概略構成
図である。
図である。
【図２】図２は図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。
【図３】図３はハニカム状の区画部材を基板と共に示す
斜視図である。
斜視図である。
５ 金属パイプ ６ 区画部材 １０ 糸 １１ 毛羽 ２０ 光センサ ２０ａ 開口 ２０ｂ，２０ｃ 受光面 ２１ 基板 ２５ 光センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 太田 尚 神奈川県横浜市緑区白山１丁目16番１号 株式会社小野測器テクニカルセンター 内 (56)参考文献 特開 平４−95863（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01N 21/89 G01N 21/47
Claims (2)
- 【請求項１】 被検査体にレーザ光を照射するレーザ光
源と、前記被検査体を照射したレーザ光の回折面に配置
され前記被検査体で回折されたレーザ光を受光する、０
次回折光の照射位置に開口を有する光センサと、 前記開口を照射した０次回折光が導入される筒状部材と
を備えたことを特徴とする回折光検出装置。 - 【請求項２】 前記筒状部材の前端から導入された前記
０次回折光が該筒状部材の後端から射出されるように両
端に開口を有する前記筒状部材を備えるとともに、 前記筒状部材の後端から射出された前記０次回折光を受
光する第２の光センサと、 前記レーザ光源から発せられたレーザ光の光量に対する
前記第２の光センサで受光された前記０次回折光の光量
の比率をモニタするモニタ手段とを備えたことを特徴と
する請求項１記載の回折光検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4179847A JP2989380B2 (ja) | 1992-07-07 | 1992-07-07 | 回折光検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4179847A JP2989380B2 (ja) | 1992-07-07 | 1992-07-07 | 回折光検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0627041A JPH0627041A (ja) | 1994-02-04 |
| JP2989380B2 true JP2989380B2 (ja) | 1999-12-13 |
Family
ID=16072952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4179847A Expired - Lifetime JP2989380B2 (ja) | 1992-07-07 | 1992-07-07 | 回折光検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2989380B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE202008001018U1 (de) * | 2008-01-29 | 2009-06-25 | Pepperl + Fuchs Gmbh | Sensor zum Nachweis von Objekten durch Lichtbeugung |
| KR100928422B1 (ko) * | 2009-06-15 | 2009-11-30 | 덕 용 김 | 제진기, 수집기, 컨베이어용 장력조절기 |
-
1992
- 1992-07-07 JP JP4179847A patent/JP2989380B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0627041A (ja) | 1994-02-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990928 |