JPH06294773A - 磁気光学式欠陥検出装置 - Google Patents
磁気光学式欠陥検出装置Info
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- JPH06294773A JPH06294773A JP8423593A JP8423593A JPH06294773A JP H06294773 A JPH06294773 A JP H06294773A JP 8423593 A JP8423593 A JP 8423593A JP 8423593 A JP8423593 A JP 8423593A JP H06294773 A JPH06294773 A JP H06294773A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 欠陥検出精度を高くする。
【構成】 光源(4)が、特定波長域の近赤外線を放射す
る半導体レ−ザ(4a),一端に該半導体レ−ザ(4a)が固定
され他端に出射口があり該半導体レ−ザ(4a)が放射する
近赤外線を反射する筐体(4b)、および、該筐体(4b)の出
射光を拡散させる拡散体(4c)、を含む。1対の磁極(2a
〜2d)の間の中間線(2Si)を検査対象物(1)の走行方向(1R
d)に対して斜め(45°)の方向となるように、検査対象物
(1)の走行ラインに対して磁化手段(2a〜2d)および光磁
気効果素子板(3)を設置し、撮影手段(6)の走査方向を中
間線(2Si)と平行にした。シリンドリカルレンズ(7)を走
査方向に平行に配置した。電磁遮蔽体(8)を備えその開
口に光磁気効果素子板(3)を配置した。
る半導体レ−ザ(4a),一端に該半導体レ−ザ(4a)が固定
され他端に出射口があり該半導体レ−ザ(4a)が放射する
近赤外線を反射する筐体(4b)、および、該筐体(4b)の出
射光を拡散させる拡散体(4c)、を含む。1対の磁極(2a
〜2d)の間の中間線(2Si)を検査対象物(1)の走行方向(1R
d)に対して斜め(45°)の方向となるように、検査対象物
(1)の走行ラインに対して磁化手段(2a〜2d)および光磁
気効果素子板(3)を設置し、撮影手段(6)の走査方向を中
間線(2Si)と平行にした。シリンドリカルレンズ(7)を走
査方向に平行に配置した。電磁遮蔽体(8)を備えその開
口に光磁気効果素子板(3)を配置した。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼板,鋼片等々磁性体
(以下対象材)に磁界を印加すると、対象材の表面に傷
があるとそこから磁束が漏れる現象を利用して、この漏
れ磁束を磁気光学効果素子(ファラデ−素子)を介して
光学的に検出する探傷装置に関する。
(以下対象材)に磁界を印加すると、対象材の表面に傷
があるとそこから磁束が漏れる現象を利用して、この漏
れ磁束を磁気光学効果素子(ファラデ−素子)を介して
光学的に検出する探傷装置に関する。
【0002】
【従来技術】磁界を加えた対象材の表面に面対向したフ
ァラデ−素子の表面に偏光を照射し、該表面の反射光を
検光子を介して撮影すると、対象材がその表面に垂直な
磁束を発生しないときには、実質上均一な磁区模様(例
えば図9の、中央の白,黒縞を除く、ランダムな白,黒
模様)が表われた画像が得られる。対象材の表面に傷が
あるとそこから磁束が漏れるので垂直磁界が生じ、そこ
では垂直磁界の方向に依存して、黒い磁区の幅が太ると
同時に白い磁区の幅が細る、あるいは白い磁区の幅が太
ると同時に黒い磁区の幅が細る。例えば図9の中央部に
示すように、白,黒縞が現われる。白,黒縞の一方は、
対象材表面から磁束が出ている箇所であり他方は該磁束
が対象材にまた入っている箇所である。漏れ磁束(磁
界)が強い程、白縞の白い面積の割合が高く黒縞の黒い
面積の割合が高くなる。図9に見られるように、白縞領
域および黒縞領域は磁区模様に磁区模様の幅変調を施し
た様なものであるので、視認では大要を認知しうるが、
それらを電気的処理により磁区模様から弁別することは
かなり難かしい。一般的には、撮像カメラの画像信号の
高周波分(磁区模様)を遮断し低周波分(白縞領域およ
び黒縞領域)を摘出するが、傷サイズが小さいと、例え
ば磁区の幅に近くなると、傷信号(白,黒縞領域)まで
減衰し、傷検出が困難となるなど、小さい傷に対して所
望の傷検出精度が得られないという問題がある。
ァラデ−素子の表面に偏光を照射し、該表面の反射光を
検光子を介して撮影すると、対象材がその表面に垂直な
磁束を発生しないときには、実質上均一な磁区模様(例
えば図9の、中央の白,黒縞を除く、ランダムな白,黒
模様)が表われた画像が得られる。対象材の表面に傷が
あるとそこから磁束が漏れるので垂直磁界が生じ、そこ
では垂直磁界の方向に依存して、黒い磁区の幅が太ると
同時に白い磁区の幅が細る、あるいは白い磁区の幅が太
ると同時に黒い磁区の幅が細る。例えば図9の中央部に
示すように、白,黒縞が現われる。白,黒縞の一方は、
対象材表面から磁束が出ている箇所であり他方は該磁束
が対象材にまた入っている箇所である。漏れ磁束(磁
界)が強い程、白縞の白い面積の割合が高く黒縞の黒い
面積の割合が高くなる。図9に見られるように、白縞領
域および黒縞領域は磁区模様に磁区模様の幅変調を施し
た様なものであるので、視認では大要を認知しうるが、
それらを電気的処理により磁区模様から弁別することは
かなり難かしい。一般的には、撮像カメラの画像信号の
高周波分(磁区模様)を遮断し低周波分(白縞領域およ
び黒縞領域)を摘出するが、傷サイズが小さいと、例え
ば磁区の幅に近くなると、傷信号(白,黒縞領域)まで
減衰し、傷検出が困難となるなど、小さい傷に対して所
望の傷検出精度が得られないという問題がある。
【0003】特開平2−227666号公報や特開平3
−245052号公報には、鋼板の圧延方向(鋼板圧延
時の鋼板移動方向)に長辺を合せたスリットを通してフ
ァラデ−素子の反射光を撮影することにより、圧延済鋼
板すなわち探傷対象材の、該圧延方向に延びている傷の
検出精度を高くすることが述べられている。しかしスリ
ットの幅が狭いので、スリット幅方向すなわち鋼板の幅
方向の探傷範囲が極く狭く、探傷効率がきわめて低くな
る。また、左右方向の分解能が低下する。
−245052号公報には、鋼板の圧延方向(鋼板圧延
時の鋼板移動方向)に長辺を合せたスリットを通してフ
ァラデ−素子の反射光を撮影することにより、圧延済鋼
板すなわち探傷対象材の、該圧延方向に延びている傷の
検出精度を高くすることが述べられている。しかしスリ
ットの幅が狭いので、スリット幅方向すなわち鋼板の幅
方向の探傷範囲が極く狭く、探傷効率がきわめて低くな
る。また、左右方向の分解能が低下する。
【0004】鋼板表面の探傷精度を高くするための磁気
光学式欠陥検出装置を、本発明者等は、特願平4−60
441号,特願平4−71994号,特願平4−258
391号,特願平4−259482号,特願平2594
83号等に提示した。本願発明はこの種の磁気光学式欠
陥検出装置の改良に関する。
光学式欠陥検出装置を、本発明者等は、特願平4−60
441号,特願平4−71994号,特願平4−258
391号,特願平4−259482号,特願平2594
83号等に提示した。本願発明はこの種の磁気光学式欠
陥検出装置の改良に関する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】高感度の磁気光学効果
素子の適用波長は800nm前後の近赤外線領域である
が、従来はタングステン等のフィラメントを白熱させる
ランプおよびバンドパスフィルタ又はコ−ルドフィルタ
を使用して必要な波長域の照明を行なっている。また、
LED(発光ダイオ−ド)の発光をロッドレンズで集光
して照明を行なうという提案(特開平2−77643号
公報)もある。
素子の適用波長は800nm前後の近赤外線領域である
が、従来はタングステン等のフィラメントを白熱させる
ランプおよびバンドパスフィルタ又はコ−ルドフィルタ
を使用して必要な波長域の照明を行なっている。また、
LED(発光ダイオ−ド)の発光をロッドレンズで集光
して照明を行なうという提案(特開平2−77643号
公報)もある。
【0006】ところがランプおよびフィルタを用いる場
合は、照明強度が低いと画像処理による欠陥検出精度が
低く、必要な波長域の高強度の光を得ようとしてランプ
のパワ−をあげると、不必要な波長域の光も大量に放射
され、高熱を発っしエネルギ経済性が低いという問題が
ある。レンズで集光した照明を行なう場合は広い面積を
均一に照明するのがむつかしく、比較的に広面積の磁気
光学効果素子を均一に照明できない。照度むらは欠陥検
出精度を低下させる。
合は、照明強度が低いと画像処理による欠陥検出精度が
低く、必要な波長域の高強度の光を得ようとしてランプ
のパワ−をあげると、不必要な波長域の光も大量に放射
され、高熱を発っしエネルギ経済性が低いという問題が
ある。レンズで集光した照明を行なう場合は広い面積を
均一に照明するのがむつかしく、比較的に広面積の磁気
光学効果素子を均一に照明できない。照度むらは欠陥検
出精度を低下させる。
【0007】鋼板等の欠陥検出の場合、微小割れ検出が
重要であるが、割れには鋼板の長手方向(圧延方向)に
長い縦割れと幅方向に長い横割れがあり、両者を同時に
検出するためには、磁気光学効果素子の面積を広くしな
ければならない。また、2次元イメ−ジカメラで磁気光
学効果素子を撮影する場合にも、磁気光学効果素子の面
積は広い方が良い。ところが、磁気光学効果素子の面積
を広くすると、該素子面に平行な磁束を鋼板内に流すた
めの磁極間隙を磁気光学効果素子が入る程度に広くしな
ければならず、鋼板磁化用電磁石の発生磁界を強くしな
ければならない。すると、磁気光学効果素子の端縁部に
近い領域が磁気飽和し、該素子の端縁部感度が低下す
る。磁界が低いと端縁部の感度は高いが中心部の感度が
低下する。したがって磁気光学効果素子全体としての欠
陥検出精度が低くなる。
重要であるが、割れには鋼板の長手方向(圧延方向)に
長い縦割れと幅方向に長い横割れがあり、両者を同時に
検出するためには、磁気光学効果素子の面積を広くしな
ければならない。また、2次元イメ−ジカメラで磁気光
学効果素子を撮影する場合にも、磁気光学効果素子の面
積は広い方が良い。ところが、磁気光学効果素子の面積
を広くすると、該素子面に平行な磁束を鋼板内に流すた
めの磁極間隙を磁気光学効果素子が入る程度に広くしな
ければならず、鋼板磁化用電磁石の発生磁界を強くしな
ければならない。すると、磁気光学効果素子の端縁部に
近い領域が磁気飽和し、該素子の端縁部感度が低下す
る。磁界が低いと端縁部の感度は高いが中心部の感度が
低下する。したがって磁気光学効果素子全体としての欠
陥検出精度が低くなる。
【0008】また、鋼板磁化用電磁石の漏洩磁束や他の
電磁ノイズにより、磁気光学効果素子表面に対して垂直
に磁界が加わると、そこの磁区模様が乱れ欠陥検出精度
が低下する。
電磁ノイズにより、磁気光学効果素子表面に対して垂直
に磁界が加わると、そこの磁区模様が乱れ欠陥検出精度
が低下する。
【0009】本発明は欠陥検出精度を高くすること目的
とする。
とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本願の第1番の発明は、
磁性体の検査対象物(1)に、その表面に平行な磁束をも
たらす磁界を加える磁化手段(2),前記表面に対向す
る、膜面に垂直方向に磁化容易軸を有する光磁気効果素
子板(3),該光磁気効果素子板(3)に光を投射する光源
(4),該光源(4)と前記光磁気効果素子板(3)の間にあっ
て光源(4)が投射する光を直線偏光する偏光板(5),前記
光磁気効果素子板(3)より反射した光を検出する、少く
とも一列の光電変換エレメントアレイを含む撮像素子を
有する撮影手段(6),および、該撮像素子の光電変換信
号を処理し、前記検査対象物(1)の欠陥による前記光磁
気効果素子板表面の磁区模様の変形を検出する画像処理
手段(100)、を備える磁気光学式欠陥検出装置におい
て、前記光源(4)を、特定波長域の近赤外線を放射する
半導体レ−ザ(4a),一端に該半導体レ−ザ(4a)が固定さ
れ他端に出射口があり該半導体レ−ザ(4a)が放射する近
赤外線を反射する筐体(4b)、および、該筐体(4b)の出射
光を拡散させる拡散体(4c)、を含むものとしたことを特
徴とする。なお、カッコ内の記号は図面に示し後述する
実施例の対応要素を示す。
磁性体の検査対象物(1)に、その表面に平行な磁束をも
たらす磁界を加える磁化手段(2),前記表面に対向す
る、膜面に垂直方向に磁化容易軸を有する光磁気効果素
子板(3),該光磁気効果素子板(3)に光を投射する光源
(4),該光源(4)と前記光磁気効果素子板(3)の間にあっ
て光源(4)が投射する光を直線偏光する偏光板(5),前記
光磁気効果素子板(3)より反射した光を検出する、少く
とも一列の光電変換エレメントアレイを含む撮像素子を
有する撮影手段(6),および、該撮像素子の光電変換信
号を処理し、前記検査対象物(1)の欠陥による前記光磁
気効果素子板表面の磁区模様の変形を検出する画像処理
手段(100)、を備える磁気光学式欠陥検出装置におい
て、前記光源(4)を、特定波長域の近赤外線を放射する
半導体レ−ザ(4a),一端に該半導体レ−ザ(4a)が固定さ
れ他端に出射口があり該半導体レ−ザ(4a)が放射する近
赤外線を反射する筐体(4b)、および、該筐体(4b)の出射
光を拡散させる拡散体(4c)、を含むものとしたことを特
徴とする。なお、カッコ内の記号は図面に示し後述する
実施例の対応要素を示す。
【0011】本願の第2番の発明は、検査対象物(1)が
走行する場合において、磁化手段(2)は、前記検査対象
物(1)の表面に下底が対向し、該表面に沿う方向に相対
向する1対の磁極(2a〜2d)と、これらの磁極(2a〜2d)を
異極に磁化する電気コイル(2f1,2f2)を有する電磁石(2)
であり;前記光磁気効果素子板(3)は、前記1対の磁極
(2a〜2d)の前記相対向する空間にあり;前記相対向する
1対の磁極(2a〜2d)の間の中間線(2Si)を前記検査対象
物(1)の走行方向(1Rd)に対して斜め(45°)の方向となる
ように、前記検査対象物(1)の走行ラインに対して前記
磁化手段(2a〜2d)および光磁気効果素子板(3)が設置さ
れ;前記撮影手段(6)の光電変換エレメントアレイの前
記列が延びる方向(走査線)が前記中間線(2Si)と実質上
平行である;ことを特徴とする。
走行する場合において、磁化手段(2)は、前記検査対象
物(1)の表面に下底が対向し、該表面に沿う方向に相対
向する1対の磁極(2a〜2d)と、これらの磁極(2a〜2d)を
異極に磁化する電気コイル(2f1,2f2)を有する電磁石(2)
であり;前記光磁気効果素子板(3)は、前記1対の磁極
(2a〜2d)の前記相対向する空間にあり;前記相対向する
1対の磁極(2a〜2d)の間の中間線(2Si)を前記検査対象
物(1)の走行方向(1Rd)に対して斜め(45°)の方向となる
ように、前記検査対象物(1)の走行ラインに対して前記
磁化手段(2a〜2d)および光磁気効果素子板(3)が設置さ
れ;前記撮影手段(6)の光電変換エレメントアレイの前
記列が延びる方向(走査線)が前記中間線(2Si)と実質上
平行である;ことを特徴とする。
【0012】本願の第3番の発明は、磁化手段(2)は、
前記検査対象物(1)の表面に下底が対向し、該表面に沿
う方向に相対向する1対の磁極(2a〜2d)と、これらの磁
極(2a〜2d)を異極に磁化する電気コイル(2f1,2f2)を有
する電磁石(2)であり;前記光磁気効果素子板(3)は、前
記1対の磁極(2a〜2d)の前記相対向する空間にあり;前
記撮影手段の光電変換エレメントアレイの前記列が延び
る方向は磁極(2a〜2d)の間の中間線(2Si)と実質上平行
であり;前記光磁気効果素子板(3)と前記撮影手段(6)の
間に、長手方向を前記中間線(2Si)と実質上平行にして
配設されたシリンドリカルレンズ(7)を更に備える;こ
とを特徴とする。
前記検査対象物(1)の表面に下底が対向し、該表面に沿
う方向に相対向する1対の磁極(2a〜2d)と、これらの磁
極(2a〜2d)を異極に磁化する電気コイル(2f1,2f2)を有
する電磁石(2)であり;前記光磁気効果素子板(3)は、前
記1対の磁極(2a〜2d)の前記相対向する空間にあり;前
記撮影手段の光電変換エレメントアレイの前記列が延び
る方向は磁極(2a〜2d)の間の中間線(2Si)と実質上平行
であり;前記光磁気効果素子板(3)と前記撮影手段(6)の
間に、長手方向を前記中間線(2Si)と実質上平行にして
配設されたシリンドリカルレンズ(7)を更に備える;こ
とを特徴とする。
【0013】本願の第4番の発明は、磁化手段(2)は、
前記検査対象物(1)の表面に下底が対向し、該表面に沿
う方向に相対向する1対の磁極(2a〜2d)と、これらの磁
極(2a〜2d)を異極に磁化する電気コイル(2f1,2f2)を有
する電磁石(2)であり;前記1対の磁極(2a〜2d)の前記
相対向する空間に配置され、前記検査対象物(1)の表面
に対向する開口を有する、非磁性,導電体の電磁遮蔽体
(8)を更に備え;前記光磁気効果素子板(3)は、該電磁遮
蔽体(8)の開口に配置された;ことを特徴とする。
前記検査対象物(1)の表面に下底が対向し、該表面に沿
う方向に相対向する1対の磁極(2a〜2d)と、これらの磁
極(2a〜2d)を異極に磁化する電気コイル(2f1,2f2)を有
する電磁石(2)であり;前記1対の磁極(2a〜2d)の前記
相対向する空間に配置され、前記検査対象物(1)の表面
に対向する開口を有する、非磁性,導電体の電磁遮蔽体
(8)を更に備え;前記光磁気効果素子板(3)は、該電磁遮
蔽体(8)の開口に配置された;ことを特徴とする。
【0014】
【作用】第1番の発明によれば、光源(4)においては、
半導体レ−ザ(4a)が特定波長域の近赤外線を放射し、こ
の放射光の一部は直接に拡散体(4c)に当って拡散して偏
光板(5)に当り直線偏光となって光磁気効果素子板(3)に
当る。半導体レ−ザ(4a)の放射光の残りのものは筐体(4
b)に当るが、筐体(4b)で反射されて拡散体(4c)に当って
拡散して偏光板(5)に当り直線偏光となって光磁気効果
素子板(3)に当る。このように偏光によって照明された
光磁気効果素子板(3)の表面が撮影手段(6)で撮影され、
画像処理手段(100)が、撮影手段(6)光電変換信号を処理
し、前記検査対象物(1)の欠陥による前記光磁気効果素
子板表面の磁区模様の変形を検出する。 必要波長域で
ある近赤外線を放射する半導体レ−ザ(4a)を用いるの
で、フィルタを用いる必要はなく、その分光量の減衰は
なく、エネルギ経済性が高い。拡散体(4c)により半導体
レ−ザ(4a)の放射光を拡散させるので、磁気光学効果素
子(3)の照明は均一に行なわれ、欠陥検出精度が高い。
半導体レ−ザ(4a)が特定波長域の近赤外線を放射し、こ
の放射光の一部は直接に拡散体(4c)に当って拡散して偏
光板(5)に当り直線偏光となって光磁気効果素子板(3)に
当る。半導体レ−ザ(4a)の放射光の残りのものは筐体(4
b)に当るが、筐体(4b)で反射されて拡散体(4c)に当って
拡散して偏光板(5)に当り直線偏光となって光磁気効果
素子板(3)に当る。このように偏光によって照明された
光磁気効果素子板(3)の表面が撮影手段(6)で撮影され、
画像処理手段(100)が、撮影手段(6)光電変換信号を処理
し、前記検査対象物(1)の欠陥による前記光磁気効果素
子板表面の磁区模様の変形を検出する。 必要波長域で
ある近赤外線を放射する半導体レ−ザ(4a)を用いるの
で、フィルタを用いる必要はなく、その分光量の減衰は
なく、エネルギ経済性が高い。拡散体(4c)により半導体
レ−ザ(4a)の放射光を拡散させるので、磁気光学効果素
子(3)の照明は均一に行なわれ、欠陥検出精度が高い。
【0015】第2番の発明によれば、検査対象物(1)が
走行する場合において、相対向する1対の磁極(2a〜2d)
の間の中間線(2Si)を検査対象物(1)の走行方向(1Rd)に
対して斜め(45°)の方向となるように、検査対象物(1)
の走行ラインに対して前記磁化手段(2a〜2d)および光磁
気効果素子板(3)を設置しているので、割れ疵の検出精
度が高い。例えば、磁化方向が走行方向(1Rd)と平行で
あると縦割れ疵(走行方向に長い疵)からの漏洩磁束は疵
の端部で多く中間部でほとんどないので検出漏れを生じ
易いが、本発明では縦割れ疵および横割れ疵に対して、
磁化方向が斜め(45°)になるので、疵の端部のみならず
中間部でも磁束が漏洩する。すなわち疵全長に渡って漏
洩磁束があるので、疵検出漏れを生ずる確率が低減す
る。また、撮影手段(6)の光電変換エレメントアレイの
列が延びる方向(走査線)を中間線(2Si)と実質上平行に
しているので、検査対象物(1)の磁化方向が撮影手段(6)
の走査方向に対して直角である。したがって光磁気効果
素子板(3)の端縁部が磁気飽和する場合でも、光磁気効
果素子板(3)の、中間線(2Si)を中心にした中央部のみの
画像を摘出することにより、磁気飽和の影響を排除した
疵検出が行なわれ疵検出精度がその分高くなる。
走行する場合において、相対向する1対の磁極(2a〜2d)
の間の中間線(2Si)を検査対象物(1)の走行方向(1Rd)に
対して斜め(45°)の方向となるように、検査対象物(1)
の走行ラインに対して前記磁化手段(2a〜2d)および光磁
気効果素子板(3)を設置しているので、割れ疵の検出精
度が高い。例えば、磁化方向が走行方向(1Rd)と平行で
あると縦割れ疵(走行方向に長い疵)からの漏洩磁束は疵
の端部で多く中間部でほとんどないので検出漏れを生じ
易いが、本発明では縦割れ疵および横割れ疵に対して、
磁化方向が斜め(45°)になるので、疵の端部のみならず
中間部でも磁束が漏洩する。すなわち疵全長に渡って漏
洩磁束があるので、疵検出漏れを生ずる確率が低減す
る。また、撮影手段(6)の光電変換エレメントアレイの
列が延びる方向(走査線)を中間線(2Si)と実質上平行に
しているので、検査対象物(1)の磁化方向が撮影手段(6)
の走査方向に対して直角である。したがって光磁気効果
素子板(3)の端縁部が磁気飽和する場合でも、光磁気効
果素子板(3)の、中間線(2Si)を中心にした中央部のみの
画像を摘出することにより、磁気飽和の影響を排除した
疵検出が行なわれ疵検出精度がその分高くなる。
【0016】第3番の発明では、撮影手段(6)の光電変
換エレメントアレイの列が延びる方向(走査線)を中間線
(2Si)と実質上平行にしているので、検査対象物(1)の磁
化方向が撮影手段(6)の走査方向に対して直角である。
したがって光磁気効果素子板(3)の端縁部が磁気飽和す
る場合でも、光磁気効果素子板(3)の、中間線(2Si)を中
心にした中央部のみの画像を摘出することにより、磁気
飽和の影響を排除した疵検出が行なわれ疵検出精度がそ
の分高くなる。また、光磁気効果素子板(3)の上方に、
長手方向を前記中間線(2Si)と実質上平行にしてシリン
ドリカルレンズ(7)を配置しているので、撮影手段(6)に
よる光磁気効果素子板(3)の撮影態様は図6の(a)に
示すようなる。該図面において、光磁気効果素子板(3)
およびシリンドリカルレンズ(7)は紙面と垂直な方向に
延びており、撮影手段(6)の走査方向も紙面と垂直な方
向である。割れ疵により光磁気効果素子板(3)表面に図
6の(b)に示すように黒縞および白縞(正確には図9
に示すもの)が現われると、撮影手段(6)の、シリンド
リカルレンズ(7)を通したこれらの黒縞および白縞は、
シリンドリカルレンズ(7)の径方向の拡大作用により、
図6の(c)に示すように、シリンドリカルレンズ(7)
の長手軸に直交するように矯正されたものとなる。撮影
手段(6)の走査方向がシリンドリカルレンズ(7)の長手軸
に平行であるので、多くの光電変換エレメントにまたが
っていた黒縞および白縞(図6のb)が、少い光電変換エレ
メントに集中する(図6のc)のでS/Nが高くなり、疵検出
精度が向上する。
換エレメントアレイの列が延びる方向(走査線)を中間線
(2Si)と実質上平行にしているので、検査対象物(1)の磁
化方向が撮影手段(6)の走査方向に対して直角である。
したがって光磁気効果素子板(3)の端縁部が磁気飽和す
る場合でも、光磁気効果素子板(3)の、中間線(2Si)を中
心にした中央部のみの画像を摘出することにより、磁気
飽和の影響を排除した疵検出が行なわれ疵検出精度がそ
の分高くなる。また、光磁気効果素子板(3)の上方に、
長手方向を前記中間線(2Si)と実質上平行にしてシリン
ドリカルレンズ(7)を配置しているので、撮影手段(6)に
よる光磁気効果素子板(3)の撮影態様は図6の(a)に
示すようなる。該図面において、光磁気効果素子板(3)
およびシリンドリカルレンズ(7)は紙面と垂直な方向に
延びており、撮影手段(6)の走査方向も紙面と垂直な方
向である。割れ疵により光磁気効果素子板(3)表面に図
6の(b)に示すように黒縞および白縞(正確には図9
に示すもの)が現われると、撮影手段(6)の、シリンド
リカルレンズ(7)を通したこれらの黒縞および白縞は、
シリンドリカルレンズ(7)の径方向の拡大作用により、
図6の(c)に示すように、シリンドリカルレンズ(7)
の長手軸に直交するように矯正されたものとなる。撮影
手段(6)の走査方向がシリンドリカルレンズ(7)の長手軸
に平行であるので、多くの光電変換エレメントにまたが
っていた黒縞および白縞(図6のb)が、少い光電変換エレ
メントに集中する(図6のc)のでS/Nが高くなり、疵検出
精度が向上する。
【0017】第4番の発明では、検査対象物(1)の表面
に対向する開口を有する、非磁性,導電体の電磁遮蔽体
(8)を磁極(2a〜2d)の相対向する空間に配置し、該開口
に光磁気効果素子板(3)を配置しているので、交流磁化
する場合の磁化手段(2)の漏洩磁束や電磁ノイズによる
脈動磁束が電磁遮蔽体(8)に流れるとファラデ−の右手
の法則により、電磁遮蔽体(8)に該脈動磁束を減衰する
向きの渦電流が誘起され、これにより該脈動磁束が減衰
されて、光磁気効果素子板(3)の、ノイズ磁界による磁
区模様の乱れ(代表的には磁気飽和)が抑制され、その
分疵検出精度が向上する。
に対向する開口を有する、非磁性,導電体の電磁遮蔽体
(8)を磁極(2a〜2d)の相対向する空間に配置し、該開口
に光磁気効果素子板(3)を配置しているので、交流磁化
する場合の磁化手段(2)の漏洩磁束や電磁ノイズによる
脈動磁束が電磁遮蔽体(8)に流れるとファラデ−の右手
の法則により、電磁遮蔽体(8)に該脈動磁束を減衰する
向きの渦電流が誘起され、これにより該脈動磁束が減衰
されて、光磁気効果素子板(3)の、ノイズ磁界による磁
区模様の乱れ(代表的には磁気飽和)が抑制され、その
分疵検出精度が向上する。
【0018】本願の各発明の他の目的および特徴は、図
面を参照した以下の実施例の説明より明らかになろう。
面を参照した以下の実施例の説明より明らかになろう。
【0019】
【実施例】図1に一実施例の正面を、図2に右側面を、
図3に平面を示す。電磁石2は、吊下棒9a〜9dの下
端に固着されており、検査対象材である圧延鋼板1の上
表面に、微小距離を置いて対向している。吊下棒9a,
9cには、撮影手段であるラインイメ−ジセンサ6が、
また吊下棒9b,9dには光源4が支持されている。
図4に、電磁石2の、電気コイル2f1,2f2を外し
た外形を示す。電磁石2の鉄心は、下底鋼板1に対向す
る磁極端部材2a,2c,磁極幹2b,2dおよび回状
のコア2eで構成されている。この鉄心のコア2eの対
向辺2e1および2e2に、それぞれ電気コイル2f1
および2f2が装着されて、図1〜3に示す電磁石2が
構成されている。磁極端部材2aと2cの相対向する空
間には、銅製の電磁遮蔽枠8が挿入され、図示しない倣
い装置で圧延鋼板1に、微小距離を置いて対向してい
る。図4にはこの電磁遮蔽枠8を、磁極端部材2aと2
cの間から下方に離して示している。電磁遮蔽枠8には
細長矩形の開口(窓)がありそこに、細長矩形の光磁気
効果素子3がはめ込まれている。
図3に平面を示す。電磁石2は、吊下棒9a〜9dの下
端に固着されており、検査対象材である圧延鋼板1の上
表面に、微小距離を置いて対向している。吊下棒9a,
9cには、撮影手段であるラインイメ−ジセンサ6が、
また吊下棒9b,9dには光源4が支持されている。
図4に、電磁石2の、電気コイル2f1,2f2を外し
た外形を示す。電磁石2の鉄心は、下底鋼板1に対向す
る磁極端部材2a,2c,磁極幹2b,2dおよび回状
のコア2eで構成されている。この鉄心のコア2eの対
向辺2e1および2e2に、それぞれ電気コイル2f1
および2f2が装着されて、図1〜3に示す電磁石2が
構成されている。磁極端部材2aと2cの相対向する空
間には、銅製の電磁遮蔽枠8が挿入され、図示しない倣
い装置で圧延鋼板1に、微小距離を置いて対向してい
る。図4にはこの電磁遮蔽枠8を、磁極端部材2aと2
cの間から下方に離して示している。電磁遮蔽枠8には
細長矩形の開口(窓)がありそこに、細長矩形の光磁気
効果素子3がはめ込まれている。
【0020】電磁遮蔽枠8を磁極端部材2a,2cに装
着した状態(図1〜3)では、光磁気効果素子3の下面
は実質上、磁極端部材2a,2cの底面の延長上にあ
り、微小距離を置いて鋼板1の表面に対向する。また、
光磁気効果素子3の長辺が、磁極端部材2a,2cの相
対向端縁に平行であり、磁極端部材2a,2cの相対向
端縁間の中間線2Siに、光磁気効果素子3の、長辺に
平行な中心線(長軸線)が合致している。電磁遮蔽枠8
には、シリンドリカルレンズ7が載置され固着されてい
る。シリンドリカルレンズ7の長手方向に延びる中心軸
は、中間線2Siに平行でありしかも、光磁気効果素子
3の長軸線の真上に位置する。
着した状態(図1〜3)では、光磁気効果素子3の下面
は実質上、磁極端部材2a,2cの底面の延長上にあ
り、微小距離を置いて鋼板1の表面に対向する。また、
光磁気効果素子3の長辺が、磁極端部材2a,2cの相
対向端縁に平行であり、磁極端部材2a,2cの相対向
端縁間の中間線2Siに、光磁気効果素子3の、長辺に
平行な中心線(長軸線)が合致している。電磁遮蔽枠8
には、シリンドリカルレンズ7が載置され固着されてい
る。シリンドリカルレンズ7の長手方向に延びる中心軸
は、中間線2Siに平行でありしかも、光磁気効果素子
3の長軸線の真上に位置する。
【0021】光源4の拡大縦断面を図5に示す。この光
源4の筐体4bは円筒状でありその内面は鏡面仕上によ
り鏡面となっている、筐体4bの上開口には、半導体レ
−ザ4aおよびそのドライバ回路を装着したプリント基
板を含む半導体レ−ザユニットが装着されており、下開
口にはスリガラス等の拡散板4cが装着されている。こ
の実施例では、偏光ポラロイドフィルム等の偏光板5
が、拡散板4cと共に筐体4bの下開口に装着されてい
る。半導体レ−ザ4aが放射する近赤外線は、一部は直
進し一部は筐体4bの内面で反射して、拡散板4cに当
り、拡散板4cで拡散して偏光板5を透過して光磁気効
果素子3を照明するが、偏光板5を透過した直線偏光成
分のみが光磁気効果素子3を照明する。
源4の筐体4bは円筒状でありその内面は鏡面仕上によ
り鏡面となっている、筐体4bの上開口には、半導体レ
−ザ4aおよびそのドライバ回路を装着したプリント基
板を含む半導体レ−ザユニットが装着されており、下開
口にはスリガラス等の拡散板4cが装着されている。こ
の実施例では、偏光ポラロイドフィルム等の偏光板5
が、拡散板4cと共に筐体4bの下開口に装着されてい
る。半導体レ−ザ4aが放射する近赤外線は、一部は直
進し一部は筐体4bの内面で反射して、拡散板4cに当
り、拡散板4cで拡散して偏光板5を透過して光磁気効
果素子3を照明するが、偏光板5を透過した直線偏光成
分のみが光磁気効果素子3を照明する。
【0022】光磁気効果素子3は、希土類鉄ガーネット
の垂直磁化膜であり、面に垂直な方向以外は難磁化特性
を有し、500〜1000エルステッド程度の水平磁界
では磁区の移動や磁気飽和がおきないものである。また
膜の上面には無反射コーティング、底面には全反射コー
ティングが施されており、膜内に入射した光は底面で反
射されて垂直方向にでていく。光は、ファラデー効果に
より、この膜内を往復透過する距離と膜の感度常数、お
よび膜の垂直方向の磁界強度の積に比例して、偏光面が
回転する。反射光は、干渉フィルタおよび検光子(両者
合せて図1の9)を透過してラインイメ−ジセンサ6に
入射する。干渉フィルタの透過波長は、光磁気効果素子
3の感度波長帯域と減衰常数の波長特性より決まる磁気
光学性能指数が極大となる波長λmを中心とする。光磁
気効果素子3の表面には無反射コーティングが施されて
いるとはいえ、設計波長域以外の照明光は反射され、ラ
インイメ−ジセンサ6に検出され、磁界の検出に無効な
光量を増加させ、ノイズの原因の1つとなる。また、λ
mより長波長側においては、照明光は光磁気効果素子3
中を容易に透過しかつ、偏波面の回転が少ないため相対
的に検出感度を低下させる事となる。本実施例に於いて
は、例えば光磁気効果素子3の厚みが20μmの場合、
干渉フィルタの中心波長は800nm,半値幅は40n
mである。この干渉フィルタを装着した場合のS/N比
の改善は10dB以上であった。検光子の偏光軸の角度
は、光磁気効果素子3の厚みによって変化させ、例えば
光磁気効果素子3の厚みが20μmのとき偏光軸の角度
は+45°または-45゜を中心とし±20°以内はS/
Nの劣化は少ない。
の垂直磁化膜であり、面に垂直な方向以外は難磁化特性
を有し、500〜1000エルステッド程度の水平磁界
では磁区の移動や磁気飽和がおきないものである。また
膜の上面には無反射コーティング、底面には全反射コー
ティングが施されており、膜内に入射した光は底面で反
射されて垂直方向にでていく。光は、ファラデー効果に
より、この膜内を往復透過する距離と膜の感度常数、お
よび膜の垂直方向の磁界強度の積に比例して、偏光面が
回転する。反射光は、干渉フィルタおよび検光子(両者
合せて図1の9)を透過してラインイメ−ジセンサ6に
入射する。干渉フィルタの透過波長は、光磁気効果素子
3の感度波長帯域と減衰常数の波長特性より決まる磁気
光学性能指数が極大となる波長λmを中心とする。光磁
気効果素子3の表面には無反射コーティングが施されて
いるとはいえ、設計波長域以外の照明光は反射され、ラ
インイメ−ジセンサ6に検出され、磁界の検出に無効な
光量を増加させ、ノイズの原因の1つとなる。また、λ
mより長波長側においては、照明光は光磁気効果素子3
中を容易に透過しかつ、偏波面の回転が少ないため相対
的に検出感度を低下させる事となる。本実施例に於いて
は、例えば光磁気効果素子3の厚みが20μmの場合、
干渉フィルタの中心波長は800nm,半値幅は40n
mである。この干渉フィルタを装着した場合のS/N比
の改善は10dB以上であった。検光子の偏光軸の角度
は、光磁気効果素子3の厚みによって変化させ、例えば
光磁気効果素子3の厚みが20μmのとき偏光軸の角度
は+45°または-45゜を中心とし±20°以内はS/
Nの劣化は少ない。
【0023】図3に示すように、光磁気効果素子3等を
装備した電磁石2は、鋼板1の走行ライン上に、中間線
2Siを走行方向(1Rd)に対して45°にして配置
されており、ラインイメ−ジセンサ6の走査方向(光電
変換エレメント列の延びる方向)は、中間軸2Siに合
せている。すなわち撮影手段(6)の走査方向は中間軸
2Siに平行である。また先に説明したように、光磁気
効果素子3の長軸線(長手方向に延びる中心線)は中間
線2Siに整合している。その結果、鋼板1に横割れ疵
あるいは縦割れ疵があると、それらは光磁気効果素子3
の長軸線およびセンサ6の走査方向と略45°の角度を
なす。電気コイル2f1および2f2に通電し、磁極2
aと2cの一方をN極に、他方をS極にしていると、疵
(横割れ疵又は縦割れ疵)が光磁気効果素子3の直下に
来たとき、光磁気効果素子3には図9に示すような白縞
および黒縞が現われ、これらの白縞および黒縞は、図6
の(b)に示す(縦割れ疵の場合)ように、光磁気効果
素子3の長軸線に対して略45°の角度をなす(横割れ
疵の場合には、90度回転した形となるが、同様に略4
5°の角度をなす)。ラインイメ−ジセンサ6は、図6
の(a)に示す態様でシリンドリカルレンズ7を通して
これらの白縞および黒縞を撮影するので、撮影画像で
は、図6の(c)に示すように、光磁気効果素子3上の
白縞,黒縞像よりも光磁気効果素子3の中心線(長軸
線)に対してより直角方向に矯正され白縞,黒縞像とな
る。
装備した電磁石2は、鋼板1の走行ライン上に、中間線
2Siを走行方向(1Rd)に対して45°にして配置
されており、ラインイメ−ジセンサ6の走査方向(光電
変換エレメント列の延びる方向)は、中間軸2Siに合
せている。すなわち撮影手段(6)の走査方向は中間軸
2Siに平行である。また先に説明したように、光磁気
効果素子3の長軸線(長手方向に延びる中心線)は中間
線2Siに整合している。その結果、鋼板1に横割れ疵
あるいは縦割れ疵があると、それらは光磁気効果素子3
の長軸線およびセンサ6の走査方向と略45°の角度を
なす。電気コイル2f1および2f2に通電し、磁極2
aと2cの一方をN極に、他方をS極にしていると、疵
(横割れ疵又は縦割れ疵)が光磁気効果素子3の直下に
来たとき、光磁気効果素子3には図9に示すような白縞
および黒縞が現われ、これらの白縞および黒縞は、図6
の(b)に示す(縦割れ疵の場合)ように、光磁気効果
素子3の長軸線に対して略45°の角度をなす(横割れ
疵の場合には、90度回転した形となるが、同様に略4
5°の角度をなす)。ラインイメ−ジセンサ6は、図6
の(a)に示す態様でシリンドリカルレンズ7を通して
これらの白縞および黒縞を撮影するので、撮影画像で
は、図6の(c)に示すように、光磁気効果素子3上の
白縞,黒縞像よりも光磁気効果素子3の中心線(長軸
線)に対してより直角方向に矯正され白縞,黒縞像とな
る。
【0024】図7に、ラインイメ−ジセンサ6の光電変
換信号を処理し、鋼板1の欠陥による光磁気効果素子3
表面の磁区模様の変形を検出する画像処理回路100の
構成を示し、図8には回路100各部の入,出力信号を
示す。ラインイメ−ジセンサ6が出力する一ライン分の
光電変換信号は、A/Dコンバ−タ101が8ビットデ
ジタルデ−タ(以下画像デ−タ)に変換し、最新の一ラ
イン分の画像デ−タが画像メモリ102の一ライン分の
記憶領域(メモリ1)に書込まれ、これが繰返えされ、
これにより、メモリ1には最新に読込んだ1ライン分の
画像デ−タが、常時格納されることになる。なお、画像
メモリ102の一ライン分のもう1つの記憶領域(メモ
リ2)には、イメ−ジカメラ6の画像を表示する図示し
ないCRTを見ながら、該画像が、欠陥がない標準的な
無欠陥画像(磁区模様画像)のときにオペレ−タが図示
しない入,出力ボ−ドより「標準画像登録」を指示した
ときに、そのときの一ライン分の画像デ−タ(標準的な
磁区模様画像)が書込まれる。
換信号を処理し、鋼板1の欠陥による光磁気効果素子3
表面の磁区模様の変形を検出する画像処理回路100の
構成を示し、図8には回路100各部の入,出力信号を
示す。ラインイメ−ジセンサ6が出力する一ライン分の
光電変換信号は、A/Dコンバ−タ101が8ビットデ
ジタルデ−タ(以下画像デ−タ)に変換し、最新の一ラ
イン分の画像デ−タが画像メモリ102の一ライン分の
記憶領域(メモリ1)に書込まれ、これが繰返えされ、
これにより、メモリ1には最新に読込んだ1ライン分の
画像デ−タが、常時格納されることになる。なお、画像
メモリ102の一ライン分のもう1つの記憶領域(メモ
リ2)には、イメ−ジカメラ6の画像を表示する図示し
ないCRTを見ながら、該画像が、欠陥がない標準的な
無欠陥画像(磁区模様画像)のときにオペレ−タが図示
しない入,出力ボ−ドより「標準画像登録」を指示した
ときに、そのときの一ライン分の画像デ−タ(標準的な
磁区模様画像)が書込まれる。
【0025】メモリ1への、1ライン分の画像デ−タの
読込みの繰返しの間に、メモリ1とメモリ2の、相対応
する画素(1ライン上の画素)の画像デ−タが読み出さ
れて減算器103に与えられ、減算器103が、メモリ
1の画像デ−タ(検査対象画像)が表わす濃度値よりメ
モリ2の画像デ−タ(標準画像)が表わす濃度値を減算
した値を示す偏差デ−タを生成し、空間フィルタ104
に出力する。
読込みの繰返しの間に、メモリ1とメモリ2の、相対応
する画素(1ライン上の画素)の画像デ−タが読み出さ
れて減算器103に与えられ、減算器103が、メモリ
1の画像デ−タ(検査対象画像)が表わす濃度値よりメ
モリ2の画像デ−タ(標準画像)が表わす濃度値を減算
した値を示す偏差デ−タを生成し、空間フィルタ104
に出力する。
【0026】図8の(a)に、無欠陥部の画像デ−タ
(一ライン分)が表わす濃度レベルを示す。このような
濃度レベルを示す画像デ−タがメモリ2に書込まれる。
横軸はラインイメ−ジセンサ6の走査位置(中間線2S
iに沿う方向の、走査起点からの位置)であり、レベル
変動は光磁気効果素子3表面の磁区模様(図9に示す模
様中の、白縦縞および黒縦縞を除く部分の模様)に対応
するものである。図8の(b)に、欠陥が在る場合のも
のを示す。これにおいて、磁区模様によるレベル変動は
(a)に示すものと同様であるが、欠陥部では白縦縞お
よび黒縦縞が表われるので、そこのレベル変動は(a)
に示すものと異なる。鋼板1がその搬送ラインに沿って
図3に矢印1Rdで示す方向に移動することにより、画
像デ−タが図8の(a)に示すもの(欠陥なし)から
(b)に示すもの(欠陥あり)に切換わったとき、減算
器103の出力デ−タが示す偏差レベルは図8の(c)
に示すものとなる。すなわち、磁区模様は一定であるの
で磁区模様部では偏差が実質上ない(図8のcの零レベ
ル)が、欠陥部の白縦縞および黒縦縞に対応して偏差が
増大する。空間フィルタは、白縦縞および黒縦縞による
偏差レベルの昇降周波数より高い高周波数領域の変動を
抑制し、図8の(d)に示す、高周波ノイズを除去した
偏差デ−タを生成する。比較器105が、正閾値と負閾
値で、偏差デ−タ(図8のd)を3値化する。すなわ
ち、正閾値より高レベルであると「01」を表わす2ビ
ットデ−タを発生し、正閾値以下負負閾値以上であると
「00」を表わす2ビットデ−タを発生し、負閾値未満
であると「10」を表わす2ビットデ−タを発生する。
1ライン上で、この2ビットデ−タの各ビットの論理和
が「1」になってから、それが「0」となってまた
「1」になるまでの区間が、欠陥部の白縦縞および黒縦
縞の存在する区間である。比較器105の出力を受ける
図示しない疵検知出力装置においては、比較器105の
出力(2ビット)の論理和を演算して、疵輪郭表示モ−
ドが設定されているときには演算結果が「1」であると
出力画像メモリ(2次元)の対応画素位置に「1」(黒
表示)を書込み、「0」であると「0」(白表示)を書
込み、出力画像メモリのビット分布(「1」,「0」の
分布)を2次元ディスプレイに表示する。疵領域塗潰し
表示モ−ドが設定されているときには、出力画像メモリ
(2次元)には、1ライン上で演算結果が「1」になっ
て「0」に戻りそして「1」になる区間の画素のすべて
に「1」(黒表示)を書込み、他の領域には「0」(白
表示)を書込み、出力画像メモリのビット分布
(「1」,「0」の分布)を2次元ディスプレイに表示
する。
(一ライン分)が表わす濃度レベルを示す。このような
濃度レベルを示す画像デ−タがメモリ2に書込まれる。
横軸はラインイメ−ジセンサ6の走査位置(中間線2S
iに沿う方向の、走査起点からの位置)であり、レベル
変動は光磁気効果素子3表面の磁区模様(図9に示す模
様中の、白縦縞および黒縦縞を除く部分の模様)に対応
するものである。図8の(b)に、欠陥が在る場合のも
のを示す。これにおいて、磁区模様によるレベル変動は
(a)に示すものと同様であるが、欠陥部では白縦縞お
よび黒縦縞が表われるので、そこのレベル変動は(a)
に示すものと異なる。鋼板1がその搬送ラインに沿って
図3に矢印1Rdで示す方向に移動することにより、画
像デ−タが図8の(a)に示すもの(欠陥なし)から
(b)に示すもの(欠陥あり)に切換わったとき、減算
器103の出力デ−タが示す偏差レベルは図8の(c)
に示すものとなる。すなわち、磁区模様は一定であるの
で磁区模様部では偏差が実質上ない(図8のcの零レベ
ル)が、欠陥部の白縦縞および黒縦縞に対応して偏差が
増大する。空間フィルタは、白縦縞および黒縦縞による
偏差レベルの昇降周波数より高い高周波数領域の変動を
抑制し、図8の(d)に示す、高周波ノイズを除去した
偏差デ−タを生成する。比較器105が、正閾値と負閾
値で、偏差デ−タ(図8のd)を3値化する。すなわ
ち、正閾値より高レベルであると「01」を表わす2ビ
ットデ−タを発生し、正閾値以下負負閾値以上であると
「00」を表わす2ビットデ−タを発生し、負閾値未満
であると「10」を表わす2ビットデ−タを発生する。
1ライン上で、この2ビットデ−タの各ビットの論理和
が「1」になってから、それが「0」となってまた
「1」になるまでの区間が、欠陥部の白縦縞および黒縦
縞の存在する区間である。比較器105の出力を受ける
図示しない疵検知出力装置においては、比較器105の
出力(2ビット)の論理和を演算して、疵輪郭表示モ−
ドが設定されているときには演算結果が「1」であると
出力画像メモリ(2次元)の対応画素位置に「1」(黒
表示)を書込み、「0」であると「0」(白表示)を書
込み、出力画像メモリのビット分布(「1」,「0」の
分布)を2次元ディスプレイに表示する。疵領域塗潰し
表示モ−ドが設定されているときには、出力画像メモリ
(2次元)には、1ライン上で演算結果が「1」になっ
て「0」に戻りそして「1」になる区間の画素のすべて
に「1」(黒表示)を書込み、他の領域には「0」(白
表示)を書込み、出力画像メモリのビット分布
(「1」,「0」の分布)を2次元ディスプレイに表示
する。
【0027】欠陥部が素子3直下にある間、素子3に白
縦縞および黒縦縞が現われ、減算器103が出力する偏
差デ−タは、白縦縞および黒縦縞によるレベル変動を有
するものとなる。すなわち欠陥を表わすレベル変動が、
欠陥がラインイメ−ジセンサの1ライン視野領域内にあ
る限り、連続して表われる。
縦縞および黒縦縞が現われ、減算器103が出力する偏
差デ−タは、白縦縞および黒縦縞によるレベル変動を有
するものとなる。すなわち欠陥を表わすレベル変動が、
欠陥がラインイメ−ジセンサの1ライン視野領域内にあ
る限り、連続して表われる。
【0028】
【発明の効果】第1番の発明では、必要波長域である近
赤外線を放射する半導体レ−ザ(4a)を用いるので、フィ
ルタを用いる必要はなく、その分光量の減衰はなく、エ
ネルギ経済性が高い。拡散体(4c)により半導体レ−ザ(4
a)の放射光を拡散させるので、磁気光学効果素子(3)の
照明は均一に行なわれ、欠陥検出精度が高い。
赤外線を放射する半導体レ−ザ(4a)を用いるので、フィ
ルタを用いる必要はなく、その分光量の減衰はなく、エ
ネルギ経済性が高い。拡散体(4c)により半導体レ−ザ(4
a)の放射光を拡散させるので、磁気光学効果素子(3)の
照明は均一に行なわれ、欠陥検出精度が高い。
【0029】第2番の発明では、検査対象物(1)が走行
する場合において、相対向する1対の磁極(2a〜2d)の間
の中間線(2Si)を検査対象物(1)の走行方向(1Rd)に対し
て斜め(45°)の方向となるように、検査対象物(1)の走
行ラインに対して前記磁化手段(2a〜2d)および光磁気効
果素子板(3)を設置しているので、割れ疵の検出精度が
高い。例えば、磁化方向が走行方向(1Rd)と平行である
と縦割れ疵(走行方向に長い疵)からの漏洩磁束は疵の端
部で多く中間部でほとんどないので検出漏れを生じ易い
が、本発明では縦割れ疵および横割れ疵に対して、磁化
方向が斜め(45°)になるので、疵の端部のみならず中間
部でも磁束が漏洩する。すなわち疵全長に渡って漏洩磁
束があるので、疵検出漏れを生ずる確率が低減する。ま
た、撮影手段(6)の光電変換エレメントアレイの列が延
びる方向(走査線)を中間線(2Si)と実質上平行にしてい
るので、検査対象物(1)の磁化方向が撮影手段(6)の走査
方向に対して直角である。したがって光磁気効果素子板
(3)の端縁部が磁気飽和する場合でも、光磁気効果素子
板(3)の、中間線(2Si)を中心にした中央部のみの画像を
摘出することにより、磁気飽和の影響を排除した疵検出
が行なわれ疵検出精度がその分高くなる。
する場合において、相対向する1対の磁極(2a〜2d)の間
の中間線(2Si)を検査対象物(1)の走行方向(1Rd)に対し
て斜め(45°)の方向となるように、検査対象物(1)の走
行ラインに対して前記磁化手段(2a〜2d)および光磁気効
果素子板(3)を設置しているので、割れ疵の検出精度が
高い。例えば、磁化方向が走行方向(1Rd)と平行である
と縦割れ疵(走行方向に長い疵)からの漏洩磁束は疵の端
部で多く中間部でほとんどないので検出漏れを生じ易い
が、本発明では縦割れ疵および横割れ疵に対して、磁化
方向が斜め(45°)になるので、疵の端部のみならず中間
部でも磁束が漏洩する。すなわち疵全長に渡って漏洩磁
束があるので、疵検出漏れを生ずる確率が低減する。ま
た、撮影手段(6)の光電変換エレメントアレイの列が延
びる方向(走査線)を中間線(2Si)と実質上平行にしてい
るので、検査対象物(1)の磁化方向が撮影手段(6)の走査
方向に対して直角である。したがって光磁気効果素子板
(3)の端縁部が磁気飽和する場合でも、光磁気効果素子
板(3)の、中間線(2Si)を中心にした中央部のみの画像を
摘出することにより、磁気飽和の影響を排除した疵検出
が行なわれ疵検出精度がその分高くなる。
【0030】第3番の発明では、撮影手段(6)の光電変
換エレメントアレイの列が延びる方向(走査線)を中間線
(2Si)と実質上平行にしているので、光磁気効果素子板
(3)の端縁部が磁気飽和する場合でも、光磁気効果素子
板(3)の、中間線(2Si)を中心にした中央部のみの画像を
摘出することにより、磁気飽和の影響を排除した疵検出
が行なわれ疵検出精度がその分高くなる。また、光磁気
効果素子板(3)の上方に、長手方向を前記中間線(2Si)と
実質上平行にしてシリンドリカルレンズ(7)を配置して
いるので、撮影手段(6)の光電変換信号のS/Nが高くな
り、疵検出精度が向上する。
換エレメントアレイの列が延びる方向(走査線)を中間線
(2Si)と実質上平行にしているので、光磁気効果素子板
(3)の端縁部が磁気飽和する場合でも、光磁気効果素子
板(3)の、中間線(2Si)を中心にした中央部のみの画像を
摘出することにより、磁気飽和の影響を排除した疵検出
が行なわれ疵検出精度がその分高くなる。また、光磁気
効果素子板(3)の上方に、長手方向を前記中間線(2Si)と
実質上平行にしてシリンドリカルレンズ(7)を配置して
いるので、撮影手段(6)の光電変換信号のS/Nが高くな
り、疵検出精度が向上する。
【0031】第4番の発明では、交流磁化する場合の磁
化手段(2)の漏洩磁束や電磁ノイズによる脈動磁束が電
磁遮蔽体(8)で減衰されて、光磁気効果素子板(3)の、ノ
イズ磁界による磁区模様の乱れ(代表的には磁気飽和)
が抑制され、その分疵検出精度が向上する。
化手段(2)の漏洩磁束や電磁ノイズによる脈動磁束が電
磁遮蔽体(8)で減衰されて、光磁気効果素子板(3)の、ノ
イズ磁界による磁区模様の乱れ(代表的には磁気飽和)
が抑制され、その分疵検出精度が向上する。
【図1】 一実施例である磁気光学式欠陥検出装置を示
す正面図であり、該装置を図3(平面図)の矢印A1方
向で見た正面図である。
す正面図であり、該装置を図3(平面図)の矢印A1方
向で見た正面図である。
【図2】 図1に示す磁気光学式欠陥検出装置の右側面
図であり、該装置を図3(平面図)の矢印A2方向で見
た正面図である。
図であり、該装置を図3(平面図)の矢印A2方向で見
た正面図である。
【図3】 図1に示す磁気光学式欠陥検出装置の平面図
である。
である。
【図4】 図1に示す電磁石2の鉄心の外観を示す斜視
図である。
図である。
【図5】 図1に示す光源4の拡大縦断面図である。
【図6】 (a)は図1に示す磁気光学式欠陥検出装置
の、光磁気効果素子板3,シリンドリカルレンズ7およ
びラインイメ−ジセンサ6の配置関係を示す正面図であ
り、(b)は図1に示す鋼板1の、磁気光学式欠陥検出
装置の直下の部位に欠陥がある場合の光磁気効果素子板
3上の光学模様の概様を示す平面図、(c)は、(b)
に示す光学模様をシリンドリカルレンズ7を通して示す
平面図である。
の、光磁気効果素子板3,シリンドリカルレンズ7およ
びラインイメ−ジセンサ6の配置関係を示す正面図であ
り、(b)は図1に示す鋼板1の、磁気光学式欠陥検出
装置の直下の部位に欠陥がある場合の光磁気効果素子板
3上の光学模様の概様を示す平面図、(c)は、(b)
に示す光学模様をシリンドリカルレンズ7を通して示す
平面図である。
【図7】 図1に示すラインイメ−ジセンサ6の撮影信
号を処理して鋼板1の欠陥対応の電気信号を発生する画
像処理装置100の構成を示すブロック図である。
号を処理して鋼板1の欠陥対応の電気信号を発生する画
像処理装置100の構成を示すブロック図である。
【図8】 (a)は図7に示すメモリ2にある時点に記
憶されている1ライン分の画像デ−タが表わす濃度レベ
ルを示すグラフであり、(b)は図7に示すメモリ1に
ある時点に記憶されている1ライン分の画像デ−タが表
わす濃度レベルを示すグラフであり、(c)は図7に示
す減算器103の出力の一例を示し、ある時点のメモリ
1と2の1ライン分の画像デ−タの差分値を示すグラフ
であり、(d)は図7に示す空間フィルタ104の出力
の一例を示すグラフである。
憶されている1ライン分の画像デ−タが表わす濃度レベ
ルを示すグラフであり、(b)は図7に示すメモリ1に
ある時点に記憶されている1ライン分の画像デ−タが表
わす濃度レベルを示すグラフであり、(c)は図7に示
す減算器103の出力の一例を示し、ある時点のメモリ
1と2の1ライン分の画像デ−タの差分値を示すグラフ
であり、(d)は図7に示す空間フィルタ104の出力
の一例を示すグラフである。
【図9】 図1に示す光磁気効果素子板3の表面に表わ
れる模様の一部を示す平面図である。
れる模様の一部を示す平面図である。
1:鋼板 2:電磁石 2a〜2d:磁極 2e:コア 2f1,2f2:電気コイル 3:光磁気効果素子
板 4:光源 4a:半導体レ−ザ 4b:筐体 4c:拡散板 5:偏光板 6:ラインイメ−ジ
センサ 7:シリンドリカルレンズ 8:電磁遮蔽枠 9a〜9d:吊下棒 100:画像処理装
置
板 4:光源 4a:半導体レ−ザ 4b:筐体 4c:拡散板 5:偏光板 6:ラインイメ−ジ
センサ 7:シリンドリカルレンズ 8:電磁遮蔽枠 9a〜9d:吊下棒 100:画像処理装
置
Claims (4)
- 【請求項1】磁性体の検査対象物に、その表面に平行な
磁束をもたらす磁界を加える磁化手段,前記表面に対向
する、膜面に垂直方向に磁化容易軸を有する光磁気効果
素子板,該光磁気効果素子板に光を投射する光源,該光
源と前記光磁気効果素子板の間にあって光源が投射する
光を直線偏光する偏光板,前記光磁気効果素子板より反
射した光を検出する、少くとも一列の光電変換エレメン
トアレイを含む撮像素子を有する撮影手段,および、該
撮像素子の光電変換信号を処理し、前記検査対象物の欠
陥による前記光磁気効果素子板表面の磁区模様の変形を
検出する画像処理手段、を備える磁気光学式欠陥検出装
置において、 前記光源を、特定波長域の近赤外線を放射する半導体レ
−ザ,一端に該半導体レ−ザが固定され他端に出射口が
あり該半導体レ−ザが放射する近赤外線を反射する筐
体、および、該筐体の出射光を拡散させる拡散体、を含
むものとしたことを特徴とする磁気光学式欠陥検出装
置。 - 【請求項2】走行する磁性体の検査対象物に、その表面
に平行な磁束をもたらす磁界を加える磁化手段,前記表
面に対向する、膜面に垂直方向に磁化容易軸を有する光
磁気効果素子板,該光磁気効果素子板に光を投射する光
源,該光源と前記光磁気効果素子板の間にあって光源が
投射する光を直線偏光する偏光板,前記光磁気効果素子
板より反射した光を検出する、少くとも一列の光電変換
エレメントアレイを含む撮像素子を有する撮影手段,お
よび、該撮像素子の光電変換信号を処理し、前記検査対
象物の欠陥による前記光磁気効果素子板表面の磁区模様
の変形を検出する画像処理手段、を備える磁気光学式欠
陥検出装置において、 磁化手段は、前記検査対象物の表面に下底が対向し、該
表面に沿う方向に相対向する1対の磁極と、これらの磁
極を異極に磁化する電気コイルを有する電磁石であり;
前記光磁気効果素子板は、前記1対の磁極の前記相対向
する空間にあり;前記相対向する1対の磁極の間の中間
線を前記検査対象物の走行方向に対して斜めの方向とな
るように、前記検査対象物の走行ラインに対して前記磁
化手段および光磁気効果素子板が設置され;前記撮影手
段の光電変換エレメントアレイの前記列が延びる方向が
前記中間線と実質上平行である;ことを特徴とする磁気
光学式欠陥検出装置。 - 【請求項3】磁性体の検査対象物に、その表面に平行な
磁束をもたらす磁界を加える磁化手段,前記表面に対向
する、膜面に垂直方向に磁化容易軸を有する光磁気効果
素子板,該光磁気効果素子板に光を投射する光源,該光
源と前記光磁気効果素子板の間にあって光源が投射する
光を直線偏光する偏光板,前記光磁気効果素子板より反
射した光を検出する、少くとも一列の光電変換エレメン
トアレイを含む撮像素子を有する撮影手段,および、該
撮像素子の光電変換信号を処理し、前記検査対象物の欠
陥による前記光磁気効果素子板表面の磁区模様の変形を
検出する画像処理手段、を備える磁気光学式欠陥検出装
置において、 磁化手段は、前記検査対象物の表面に下底が対向し、該
表面に沿う方向に相対向する1対の磁極と、これらの磁
極を異極に磁化する電気コイルを有する電磁石であり;
前記光磁気効果素子板は、前記1対の磁極の前記相対向
する空間にあり;前記撮影手段の光電変換エレメントア
レイの前記列が延びる方向は磁極の間の中間線と実質上
平行であり;前記光磁気効果素子板と前記撮影手段の間
に、長手方向を前記中間線と実質上平行にして配設され
たシリンドリカルレンズを更に備える;ことを特徴とす
る磁気光学式欠陥検出装置。 - 【請求項4】磁性体の検査対象物に、その表面に平行な
磁束をもたらす磁界を加える磁化手段,前記表面に対向
する、膜面に垂直方向に磁化容易軸を有する光磁気効果
素子板,該光磁気効果素子板に光を投射する光源,該光
源と前記光磁気効果素子板の間にあって光源が投射する
光を直線偏光する偏光板,前記光磁気効果素子板より反
射した光を検出する、少くとも一列の光電変換エレメン
トアレイを含む撮像素子を有する撮影手段,および、該
撮像素子の光電変換信号を処理し、前記検査対象物の欠
陥による前記光磁気効果素子板表面の磁区模様の変形を
検出する画像処理手段、を備える磁気光学式欠陥検出装
置において、 磁化手段は、前記検査対象物の表面に下底が対向し、該
表面に沿う方向に相対向する1対の磁極と、これらの磁
極を異極に磁化する電気コイルを有する電磁石であり;
前記1対の磁極の前記相対向する空間に配置され、前記
検査対象物の表面に対向する開口を有する、非磁性,導
電体の電磁遮蔽体を更に備え;前記光磁気効果素子板
は、該電磁遮蔽体の開口に配置された;ことを特徴とす
る磁気光学式欠陥検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8423593A JPH06294773A (ja) | 1993-04-12 | 1993-04-12 | 磁気光学式欠陥検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8423593A JPH06294773A (ja) | 1993-04-12 | 1993-04-12 | 磁気光学式欠陥検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06294773A true JPH06294773A (ja) | 1994-10-21 |
Family
ID=13824815
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8423593A Pending JPH06294773A (ja) | 1993-04-12 | 1993-04-12 | 磁気光学式欠陥検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06294773A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7501816B2 (en) | 2005-01-07 | 2009-03-10 | Central Research Institute Of Electric Power Industry | Flaw detection method and flaw detection apparatus |
WO2015155877A1 (ja) * | 2014-04-10 | 2015-10-15 | 株式会社日立製作所 | 検査プローブ、検査システム、及び検査方法 |
CN118090886A (zh) * | 2024-04-28 | 2024-05-28 | 国网辽宁省电力有限公司辽阳供电公司 | 一种基于磁变量测量传输线故障检测设备 |
-
1993
- 1993-04-12 JP JP8423593A patent/JPH06294773A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7501816B2 (en) | 2005-01-07 | 2009-03-10 | Central Research Institute Of Electric Power Industry | Flaw detection method and flaw detection apparatus |
WO2015155877A1 (ja) * | 2014-04-10 | 2015-10-15 | 株式会社日立製作所 | 検査プローブ、検査システム、及び検査方法 |
CN106133515A (zh) * | 2014-04-10 | 2016-11-16 | 株式会社日立制作所 | 检查探头、检查***以及检查方法 |
JPWO2015155877A1 (ja) * | 2014-04-10 | 2017-04-13 | 株式会社日立製作所 | 検査プローブ、検査システム、及び検査方法 |
CN106133515B (zh) * | 2014-04-10 | 2019-04-12 | 株式会社日立制作所 | 检查***以及检查方法 |
CN118090886A (zh) * | 2024-04-28 | 2024-05-28 | 国网辽宁省电力有限公司辽阳供电公司 | 一种基于磁变量测量传输线故障检测设备 |
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