JPH09304285A - Method and apparatus for inspecting surface, laser beam generator and prism - Google Patents
Method and apparatus for inspecting surface, laser beam generator and prismInfo
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- JPH09304285A JPH09304285A JP11793196A JP11793196A JPH09304285A JP H09304285 A JPH09304285 A JP H09304285A JP 11793196 A JP11793196 A JP 11793196A JP 11793196 A JP11793196 A JP 11793196A JP H09304285 A JPH09304285 A JP H09304285A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は被検査体の表面及び
孔の傾きを検査する表面検査方法、表面検査装置、光ビ
ーム発生体及びプリズムに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface inspection method, a surface inspection device, a light beam generator and a prism for inspecting the surface of an object to be inspected and the inclination of holes.
【０００２】[0002]
【従来の技術】短寸の円柱体又は円筒体等の小物部品を
製造した場合、その小物部品の内外表面に疵、汚れ、色
ムラ等の欠陥が有るか否かを検査して、小物部品の不良
率を下げるようにしている。そのような内外表面の検査
は被検査体である小物部品を適宜手段で支持して軸心周
りに回転させ、回転している小物部品の表面を目視又は
カメラで撮影するか、あるいは被検査体を回転させずに
カメラを回転させて撮影する等、その目視結果又は撮影
結果に基づいて小物部品の表面の良否を検査している。
一方、このようにカメラを用いて物品の側面を検査する
物品側面撮像装置は、特開平８−29146 号公報に示され
ている。2. Description of the Related Art When a small-sized columnar body or a small-sized body such as a cylindrical body is manufactured, it is inspected whether the inner or outer surface of the small-sized body has a defect such as a flaw, stain, or color unevenness, and the small-sized body is inspected. We are trying to reduce the defect rate. Such inspection of the inner and outer surfaces is carried out by supporting the small parts as the object to be inspected with appropriate means and rotating them around the axis, and visually or taking a picture of the surface of the rotating small parts, or by inspecting the object. The quality of the surface of the small parts is inspected based on the visual observation result or the photographing result such as photographing by rotating the camera without rotating.
On the other hand, an article side surface image pickup device for inspecting the side surface of an article by using a camera is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-29146.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した従
来の検査方法によれば、検査すべき小物部品又はカメラ
を回転させなければならず、回転させる機構を必要と
し、検査コストが高くなる。また小物部品を少なくとも
１回転させるために検査時間が長くなるとともに、回転
に滑りが生じると検査漏れが発生する虞れがある。By the way, according to the above-mentioned conventional inspection method, the small parts to be inspected or the camera have to be rotated, a mechanism for rotating them is required, and the inspection cost becomes high. In addition, since the inspection time is lengthened because the small component is rotated at least once, slippage in rotation may cause inspection omission.
【０００４】一方、特開平８−29146 号公報に示されて
いる物品側面撮像装置は、１つの撮像手段により、それ
を固定したままで物品の側面を撮像できるが、例えば物
品に孔がある場合、その孔の傾きを正確に検査すること
ができないという問題がある。本発明は斯かる問題に鑑
み、被検査体の表面及び孔の傾きを高速度に正確に検査
できる表面検査方法、表面検査装置、光ビーム発生体及
びプリズムを提供することを目的とする。On the other hand, the article side surface image pickup device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-29146 is capable of picking up an image of the side surface of an article with one image pickup means fixed, but, for example, when the article has a hole. However, there is a problem that the inclination of the hole cannot be accurately inspected. In view of such a problem, an object of the present invention is to provide a surface inspection method, a surface inspection apparatus, a light beam generator, and a prism that can accurately inspect the surface of an object to be inspected and the inclination of holes at high speed.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】第１発明に係る表面検査
方法は、被検査体の表面を撮影して光学的に検査する方
法において、発光体と、該発光体の出射光が入射され多
数の光ビームを出射する光ビーム発生体と、該光ビーム
発生体から出射した光ビームを前記被検査体へ照射し
て、その反射光を入射すべき環状のプリズムと、該プリ
ズムからの出射光を入射すべき撮影手段とを用い、該撮
影手段が撮影した画像により被検査体の表面を検査する
ことを特徴とする。A surface inspection method according to a first aspect of the present invention is a method for optically inspecting a surface of an object to be inspected, wherein a large number of light emitters and light emitted from the light emitters are incident. A light beam generator for emitting the light beam of, a light beam emitted from the light beam generator for irradiating the object to be inspected, and an annular prism to which the reflected light is incident, and light emitted from the prism Is used to inspect the surface of the object to be inspected by an image captured by the imaging means.
【０００６】第２発明に係る表面検査装置は、被検査体
の表面を撮影して光学的に検査する装置において、発光
体の出射光が入射されて多数の光ビームを出射する光ビ
ーム発生体と、該光ビーム発生体から出射した光ビーム
を前記被検査体に照射して、その反射光を入射すべき環
状のプリズムと、該プリズムからの出射光を入射すべき
撮影手段とを備えていることを特徴とする。A surface inspection apparatus according to a second aspect of the present invention is an apparatus for inspecting a surface of an object to be inspected and optically inspecting the same, wherein a light beam generator which emits a large number of light beams upon incidence of light emitted from a light emitter. And an annular prism for irradiating the object to be inspected with a light beam emitted from the light beam generator, and an imaging means for injecting the light emitted from the prism. It is characterized by being
【０００７】第１発明、第２発明では、発光体の出射光
が光ビーム発生体に入射して、光ビーム発生体の内周側
から多数の光ビームが出射する。これらの光ビームは被
検査体に照射されて反射する。光ビームを照射した被検
査体の孔の面が軸線と平行であると内面で反射した反射
光ビームはプリズムの内周面に第１角度で入射して、プ
リズムの外周面で反射した後、内周面に投影されて全反
射する。全反射した光ビームはプリズムの軸端面から出
射して撮影手段に入射する。光ビームを照射した被検査
体の孔の面が軸線に非平行であると、孔の面で反射した
反射光ビームはプリズムの内周面に第１角度と異なる角
度で入射し、プリズムの外周面で反射し、内周面に投影
されて全反射する。全反射した光ビームはプリズムの軸
端面から出射し、撮影手段に入射しない。また、多数の
光ビームを被検査体の孔の面に照射するから、各光ビー
ムの照射位置で乱反射が生じない。これにより、撮影手
段に入射する光量に基づき、被検査体の孔の傾きを高精
度に瞬時に検査できる。In the first invention and the second invention, the light emitted from the light-emitting body is incident on the light beam generator, and a large number of light beams are emitted from the inner peripheral side of the light beam generator. These light beams are irradiated to the object to be inspected and reflected. When the surface of the hole of the inspection object irradiated with the light beam is parallel to the axis, the reflected light beam reflected on the inner surface is incident on the inner peripheral surface of the prism at the first angle and is reflected on the outer peripheral surface of the prism. It is projected on the inner surface and totally reflected. The totally reflected light beam is emitted from the axial end surface of the prism and is incident on the photographing means. If the surface of the hole of the object irradiated with the light beam is not parallel to the axis, the reflected light beam reflected by the surface of the hole is incident on the inner peripheral surface of the prism at an angle different from the first angle, and the outer periphery of the prism is It is reflected on the surface and is totally reflected by being projected on the inner peripheral surface. The totally reflected light beam is emitted from the axial end surface of the prism and does not enter the photographing means. Moreover, since a large number of light beams are applied to the surface of the hole of the inspection object, irregular reflection does not occur at the irradiation position of each light beam. Thus, the inclination of the hole of the object to be inspected can be instantly inspected with high accuracy based on the amount of light incident on the imaging means.
【０００８】第３発明に係る表面検査装置は、前記被検
査体が、前記撮影手段の撮影視野に入ったとき、前記発
光体を発光させる発光制御手段を備え、前記発光体が発
光したとき、前記プリズムからの出射光を受光して被検
査体を撮影する構成にしてある。A surface inspection apparatus according to a third aspect of the present invention comprises a light emission control means for causing the light emitting body to emit light when the object to be inspected enters the photographing field of view of the photographing means, and when the light emitting body emits light, The light emitted from the prism is received to photograph the object to be inspected.
【０００９】第３発明では、被検査体が、撮影手段の撮
影視野に入ると、発光体が発光する。発光した光が複数
の光ビームになって被検査体の孔の面で反射し、それら
の反射光ビームがプリズムに入射して、プリズムから出
射した光ビームが撮影手段に入射する。これにより、発
光体を発光させたときに、被検査体の孔の面を撮影し
て、孔の傾きを瞬時に検査できる。According to the third aspect of the invention, when the object to be inspected enters the photographing field of view of the photographing means, the luminous body emits light. The emitted light becomes a plurality of light beams, which are reflected by the surface of the hole of the object to be inspected, the reflected light beams enter the prism, and the light beams emitted from the prism enter the imaging means. Thus, when the light-emitting body emits light, the surface of the hole of the inspection object can be photographed and the inclination of the hole can be inspected instantaneously.
【００１０】第４発明に係る表面検査装置は、柱体であ
る被検査体の表面を撮影して光学的に検査する装置にお
いて、発光体からの出射光が入射されて多数の光ビーム
を出射する光ビーム発生体と、前記光ビームを照射した
被検査体からの反射光を入射すべき環状のプリズムと、
該プリズムからの出射光を投射すべき反射鏡と、該反射
鏡に投影された画像を撮影する撮影手段とを備え、前記
光ビーム発生体と前記プリズムとを上下方向又は横方向
に並設してあることを特徴とする。A surface inspection apparatus according to a fourth aspect of the present invention is an apparatus for optically inspecting the surface of an object to be inspected, which is a column, and inspecting the surface optically, emitting light from a light emitter and emitting a large number of light beams. A light beam generator, and an annular prism to which the reflected light from the inspected object irradiated with the light beam is to be incident,
The light beam generator and the prism are arranged side by side in the vertical direction or the horizontal direction, and a reflecting mirror to project the light emitted from the prism, and a photographing means for photographing an image projected on the reflecting mirror. It is characterized by being present.
【００１１】第４発明では、発光体の出射光は光ビーム
発生体に入射し、光ビーム発生体から多数の光ビームを
出射する。これらの光ビームが被検査体に照射されて反
射し、その反射光ビームがプリズムに入射して、その外
周面で反射した後、内周面で全反射して反射鏡に投影
し、反射鏡には被検査体の表面の画像が得られる。被検
査体の表面に疵、汚れがある場合、又は外側面に傾きが
ある場合は、プリズムに入射した光は全て反射鏡に投影
されず、反射鏡に投影された画像の明度が部分的に低下
する。反射鏡に投影された画像を撮影手段により撮影す
る。また多数の光ビームを被検査体の表面に照射するか
ら各光ビームの照射位置で乱反射が生じない。これによ
り、円柱の表面及び側面の傾きを高精度に瞬時に検査で
きる。According to the fourth aspect of the invention, the light emitted from the light emitter is incident on the light beam generator, and a large number of light beams are emitted from the light beam generator. These light beams are radiated to the object to be inspected and reflected, and the reflected light beams enter the prism, are reflected on the outer peripheral surface thereof, and are then totally reflected on the inner peripheral surface to be projected on the reflecting mirror. An image of the surface of the inspection object can be obtained. If the surface of the object to be inspected is flawed or dirty, or if the outer surface is inclined, all the light incident on the prism is not projected on the reflecting mirror, and the brightness of the image projected on the reflecting mirror is partially descend. The image projected on the reflecting mirror is photographed by the photographing means. Further, since a large number of light beams are applied to the surface of the object to be inspected, irregular reflection does not occur at the irradiation position of each light beam. Thereby, the inclination of the surface and the side surface of the cylinder can be inspected instantly with high accuracy.
【００１２】第５発明に係る光ビーム発生体は、遮光材
からなる円筒に放射状に形成した多数の溝と、該溝夫々
に配設した遮光材からなる多数のパイプとを備え、該パ
イプを前記円筒の軸心に対し所定角度で傾斜させて構成
してあることを特徴とする。A light beam generator according to a fifth aspect of the present invention comprises a large number of grooves radially formed in a cylinder made of a light shielding material, and a plurality of pipes made of a light shielding material arranged in each of the grooves. It is characterized in that it is inclined at a predetermined angle with respect to the axis of the cylinder.
【００１３】第５発明では、放射状に設けた複数のパイ
プ配設溝夫々に配設している多数のパイプの一端から光
を入射すると、夫々のパイプの他端から所定傾斜角度の
複数の光ビームを出射する。これにより、光を入射する
ことにより多数の光ビームを出射できる。According to the fifth aspect of the invention, when light is incident from one end of a large number of pipes arranged in each of a plurality of radially arranged pipe arrangement grooves, a plurality of light beams having a predetermined inclination angle are obtained from the other end of each pipe. Emit the beam. As a result, a large number of light beams can be emitted by entering light.
【００１４】第６発明に係る光ビーム発光体は、透光材
からなる内側円筒と、該内側円筒の外周側に同心配置さ
れている透光材からなる外側円筒と、前記内側円筒及び
前記外側円筒に跨がっており、外周縁が外側円筒に向か
って下降していて、所定間隔を離隔して軸方向に積層し
てある環状の多数の遮光板とを備えて構成してあること
を特徴とする。A light beam luminous body according to a sixth aspect of the invention is an inner cylinder made of a light-transmitting material, an outer cylinder made of a light-transmitting material concentrically arranged on the outer peripheral side of the inner cylinder, the inner cylinder and the outer side. It is configured to include a large number of annular light-shielding plates that straddle the cylinder, have an outer peripheral edge that descends toward the outer cylinder, and that are laminated in the axial direction at predetermined intervals. Characterize.
【００１５】第６発明では、外周側が下降している環状
の遮光板を所定間隔離隔して積層した、遮光板の外周側
から光を入射すると、遮光板の内周側から複数の光ビー
ムを出射する。これにより、光を入射することにより、
多数の光ビームを出射できる。According to the sixth aspect of the present invention, a plurality of light beams are emitted from the inner peripheral side of the light shielding plate when light is incident from the outer peripheral side of the light shielding plate in which annular light shielding plates descending on the outer peripheral side are laminated at predetermined intervals. Emit. This allows light to enter,
A large number of light beams can be emitted.
【００１６】第７発明に係るプリズムは、透光材からな
る円柱の内部に、円柱の両軸端面に開口した円錐台状の
空所を有しており、該空所の内周面の傾斜方向と異なる
傾斜方向の外周面を有していることを特徴とする。In the prism according to the seventh aspect of the present invention, a circular cylinder made of a light-transmitting material has a truncated cone-shaped cavity open at both axial end surfaces of the column, and the inner peripheral surface of the cavity is inclined. It is characterized by having an outer peripheral surface in an inclined direction different from the direction.
【００１７】第７発明では、被検査体で反射した光がプ
リズムの内部に有する円錐台状の空所を形成している内
周面に入射すると、その光は外周面で反射して、内周面
に投射されて、内周面で全反射し、プリズムの軸端面か
ら環状状態で光を出射する。プリズムの内周面に光が入
射する角度が、内周面に対して第１角度であると、プリ
ズムの内周面で反射して軸端面から出射する光は、プリ
ズムの軸心に向かう。一方、プリズムの内周面に光が入
射する角度が内周面に対して第１角度以外になると、プ
リズムの内周面で反射して軸端面から出射する光は、プ
リズムの軸心に向かわなくなり、軸線の所定位置におけ
る光量が減少する。これにより、プリズムに入射する光
の入射角の異なりが判る。In the seventh invention, when the light reflected by the object to be inspected is incident on the inner peripheral surface forming the truncated cone-shaped cavity inside the prism, the light is reflected by the outer peripheral surface and The light is projected on the peripheral surface, is totally reflected on the inner peripheral surface, and emits light in an annular state from the axial end surface of the prism. When the incident angle of light on the inner peripheral surface of the prism is the first angle with respect to the inner peripheral surface, the light reflected by the inner peripheral surface of the prism and emitted from the axial end surface is directed to the axial center of the prism. On the other hand, when the incident angle of light on the inner peripheral surface of the prism is other than the first angle with respect to the inner peripheral surface, the light reflected by the inner peripheral surface of the prism and emitted from the axial end surface is directed to the axial center of the prism. The amount of light at a predetermined position on the axis decreases. Thus, the difference in the incident angle of the light incident on the prism can be known.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下本発明を発明の実施の形態を
示す図面により詳述する。図１は本発明に係る表面検査
装置を被検査体とともに示した模式的構成図である。撮
影手段たる高感度のCCD(Charge Coupled Device)カメラ
１が、その受光面(レンズ側) を下向きとして配設され
ている。CCD カメラ１の下方には環状のコーンプリズム
２が配設されている。コーンプリズム２は内部に、上側
に向けて小径になした円錐状の空所2aが形成されてお
り、コーンプリズム２の外周面2bの表面は光を反射させ
るべく鏡面加工されている。コーンプリズム２の底面2c
と外周面2bとは所定角度を有し、外径は上側に向かって
大径に形成されている。また内周面2dの傾斜方向と外周
面2bの傾斜方向とは反対になっている。コーンプリズム
２の下方には、被検査体３が、孔3aの軸線をコーンプリ
ズム２の軸線と同方向に向けた状態で位置している。こ
の被検査体３は、例えば図示しないエヤーシュータによ
り高速度に矢符方向へ飛び出させた過渡的状態を示して
いる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings showing embodiments of the present invention. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a surface inspection apparatus according to the present invention together with an object to be inspected. A high-sensitivity CCD (Charge Coupled Device) camera 1 serving as a photographing means is arranged with its light receiving surface (lens side) facing downward. An annular cone prism 2 is arranged below the CCD camera 1. The cone prism 2 has a cone-shaped cavity 2a formed therein with a smaller diameter toward the upper side, and the outer peripheral surface 2b of the cone prism 2 is mirror-finished to reflect light. Bottom 2c of cone prism 2
The outer peripheral surface 2b and the outer peripheral surface 2b have a predetermined angle, and the outer diameter is formed to be larger toward the upper side. Further, the inclination direction of the inner peripheral surface 2d and the inclination direction of the outer peripheral surface 2b are opposite. The object 3 to be inspected is located below the cone prism 2 with the axis of the hole 3a oriented in the same direction as the axis of the cone prism 2. This inspected body 3 shows a transitional state in which it is ejected at high speed in the arrow direction by an air shooter (not shown), for example.
【００１９】被検査体３の側方位置には、被検査体３の
孔3aがCCD カメラ１の撮影視野に入ったことを検知す
る、例えば被検査体３を挾んで発光部と受光部とを対向
させてなるフォトスイッチ、又は被検査体３の接近を検
知する近接スイッチからなる被検査体検出スイッチ４が
配設されている。コーンプリズム２の下方であって、被
検査体３の通過域の下方には、コーンプリズム２の軸線
上に中心を位置させた環状の光ビーム発生体５が配設さ
れている。CCD カメラ１の光学中心軸φは、コーンプリ
ズム２及び光ビーム発生体５の各中心に一致させてい
る。光ビーム発生体５の外周側には、環状の発光体６が
配設されている。発光制御回路７は、被検査体検出スイ
ッチ４が被検査体３を検出したとき、つまり被検査体検
出スイッチ４がフォトスイッチであって、出射光が遮断
されたときに、発光制御信号を出力するようになってい
る。At the lateral position of the object 3 to be inspected, it is detected that the hole 3a of the object 3 to be inspected enters the field of view of the CCD camera 1. For example, the object 3 to be inspected is sandwiched between a light emitting part and a light receiving part. An inspected object detection switch 4 including a photo switch facing each other or a proximity switch for detecting the approach of the inspected object 3 is provided. Below the cone prism 2 and below the pass area of the object 3 to be inspected, an annular light beam generator 5 whose center is located on the axis of the cone prism 2 is arranged. The optical center axis φ of the CCD camera 1 is aligned with the centers of the cone prism 2 and the light beam generator 5. An annular light emitter 6 is arranged on the outer peripheral side of the light beam generator 5. The light emission control circuit 7 outputs a light emission control signal when the inspection object detection switch 4 detects the inspection object 3, that is, when the inspection object detection switch 4 is a photoswitch and the emitted light is blocked. It is supposed to do.
【００２０】この発光制御信号は発光体６へ与えられ、
発光制御信号が与えられた時に発光体６が瞬時発光する
ようになっている。そして発光体６が発光するタイミン
グがCCD カメラ１の撮影視野に被検査体３が入ったとき
に一致するように、被検査体検出スイッチ４の配設位置
及び発光制御回路７の制御動作を規定してある。CCDカ
メラ１が出力する画像データは画像処理回路８へ入力さ
れる。This light emission control signal is given to the light emitter 6.
The light-emitting body 6 emits light instantly when the light-emission control signal is given. Then, the arrangement position of the inspection object detection switch 4 and the control operation of the light emission control circuit 7 are specified so that the timing at which the light emitting body 6 emits light coincides with the inspection object 3 entering the field of view of the CCD camera 1. I am doing it. The image data output by the CCD camera 1 is input to the image processing circuit 8.
【００２１】画像処理回路８は、被検査体３に開設した
傾きがない孔3aをCCD カメラ１で予め撮影しておいた基
準画像データを図示しない記憶部に記憶させるようにな
っており、また、その基準画像データを読み出してCCD
カメラ１から入力された画像データと、読み出した基準
画像データとを比較するようになっている。そして、比
較した結果、その差が大きい場合、つまり被検査体３の
孔の傾きにより不良と判別すると、画像処理回路８は選
別制御信号を選別機構９へ出力するようになっている。
選別機構９は、不良と判別した被検査体３を、図示しな
い不良品溜め部へ送出するようになっている。画像処理
回路８から出力される画像信号はモニタテレビ10へ入力
されて、CCD カメラ１の撮影内容をモニタできるように
なっている。The image processing circuit 8 is adapted to store the reference image data, which is pre-photographed by the CCD camera 1, of the non-tilted hole 3a formed in the inspection object 3 in a storage unit (not shown). , Read the reference image data and CCD
The image data input from the camera 1 and the read reference image data are compared. Then, as a result of the comparison, if the difference is large, that is, if it is determined that the inspection object 3 is defective due to the inclination of the hole, the image processing circuit 8 outputs a selection control signal to the selection mechanism 9.
The sorting mechanism 9 sends out the inspected body 3 which has been determined to be defective to a defective product storage unit (not shown). The image signal output from the image processing circuit 8 is input to the monitor television 10 so that the shooting content of the CCD camera 1 can be monitored.
【００２２】図２は光ビーム発生体５の斜視図である。
環状の筒体部5aは遮光材からなる金属、あるいは合成樹
脂製となっている。筒体部5aの内周側の軸長寸法は、外
周側の軸長寸法より長寸となっており、筒体部5aの上側
軸端面5bは、下側軸端面5cに対して所定の傾斜角度を有
し、外周側に向かって下降する傾斜面となっている。FIG. 2 is a perspective view of the light beam generator 5.
The annular tubular portion 5a is made of a light-shielding metal or synthetic resin. The axial length dimension on the inner peripheral side of the cylindrical body portion 5a is longer than the axial length dimension on the outer peripheral side, and the upper shaft end surface 5b of the cylindrical body portion 5a is inclined at a predetermined angle with respect to the lower shaft end surface 5c. It is an inclined surface that has an angle and descends toward the outer peripheral side.
【００２３】筒体部5aには上方が開口している適長幅寸
法の多数のパイプ配設溝5dが周方向に適長離隔させて、
放射状に形成されている。パイプ配設溝5dの底面5eは筒
体部5aの内周側に向かって高い傾斜面となっており、上
側軸端面5bに対し平行に形成されている。パイプ配設溝
5d夫々には遮光材からなる例えばステンレススチール、
銅あるいは樹脂等からなる直径が約２mmの細径同寸法の
多数のパイプＰを配設している。パイプＰ夫々の一端部
は筒体部5aの内周面と一致し、他端部は筒体部5aの外周
面と一致する寸法に選定されている。各パイプＰは適宜
の接着剤を用いて、パイプＰ相互間及びパイプ配設溝5d
内に固着されている。パイプＰ夫々に入射した光は、パ
イプＰから多数の光ビームとなって出射するようになっ
ており、出射した各光ビームは、光ビーム発生体５の軸
心に向かい、筒体部5aの上方位置に集光するようになし
てある。A large number of pipe arrangement grooves 5d having an appropriate length and width, which are open at the upper side, are spaced apart from each other in the circumferential direction by an appropriate length in the cylindrical portion 5a,
It is formed radially. The bottom surface 5e of the pipe arrangement groove 5d is a high inclined surface toward the inner peripheral side of the cylindrical body portion 5a, and is formed parallel to the upper shaft end surface 5b. Pipe arrangement groove
Each of the 5d is made of light shielding material such as stainless steel,
A large number of pipes P made of copper, resin, or the like having a small diameter and a size of about 2 mm are arranged. One end of each of the pipes P is sized to match the inner peripheral surface of the tubular portion 5a, and the other end is sized to match the outer circumferential surface of the tubular portion 5a. For each pipe P, an appropriate adhesive is used to separate the pipes P from each other and the pipe arrangement groove 5d.
Is fixed inside. The light that has entered each of the pipes P is emitted as a large number of light beams from the pipes P, and each of the emitted light beams is directed toward the axis of the light beam generator 5 and the cylindrical body portion 5a. The light is focused at the upper position.
【００２４】次にこのように構成した表面検査装置によ
り、被検査体の孔の傾きを検査する方法を説明する。先
ず、発明の原理を図３により説明する。いま、実線で示
す光ビームBMを光軸φに平行な面Ａに投射した場合、面
Ａで反射した光ビームBMは実線で示す如くコーンプリズ
ム２の内周面2dに入射して、外周面2bの点Ｐ1 で反射
し、その反射光が内周面2dの点Ｐ11に投射されて全反射
してコーンプリズム２の上側軸端面から出射してCCD カ
メラ１の受光部に入射し、CCD カメラ１は多量の光を受
光する。一方、光ビームBMを光軸φと非平行な面Ａ′に
投射した場合、面Ａ′で反射した光ビームBMは破線で示
す如くコーンプリズム２の内周面2dに入射して、外周面
2bの点Ｐ1 位置より低い点Ｐ2 で反射して、その反射光
が内周面2dの点Ｐ11より低い点Ｐ21に投射されて全反射
し、コーンプリズム２の上側軸端面からCCD カメラ１に
入射しない方向へ出射する。それによりCCD カメラ１は
多量の光を受光できなくなる。Next, a method of inspecting the inclination of the hole of the object to be inspected by the surface inspection apparatus having the above-mentioned structure will be described. First, the principle of the invention will be described with reference to FIG. Now, when the light beam BM indicated by the solid line is projected on the surface A parallel to the optical axis φ, the light beam BM reflected by the surface A enters the inner peripheral surface 2d of the cone prism 2 as indicated by the solid line, and the outer peripheral surface 2b is reflected at a point P 1 and the reflected light is projected to a point P 11 on the inner peripheral surface 2d and totally reflected to be emitted from the upper axial end surface of the cone prism 2 to enter the light receiving portion of the CCD camera 1. The CCD camera 1 receives a large amount of light. On the other hand, when the light beam BM is projected on the surface A ′ that is not parallel to the optical axis φ, the light beam BM reflected by the surface A ′ is incident on the inner peripheral surface 2d of the cone prism 2 as shown by the broken line, and the outer peripheral surface
It is reflected at a point P 2 lower than the point P 1 position of 2b, and the reflected light is projected to a point P 21 lower than the point P 11 of the inner peripheral surface 2d and totally reflected, and from the upper axial end surface of the cone prism 2 to the CCD. The light is emitted in a direction that does not enter the camera 1. As a result, the CCD camera 1 cannot receive a large amount of light.
【００２５】そして、CCD カメラ１の受光量は反射面の
傾きに応じて変わることになり、CCD カメラ１が撮影し
た画像の明度により反射面の傾き具合が判ることにな
る。さて、被検査体３の孔の傾きを検査する場合は、CC
D カメラ１を撮影動作状態にしておき、発光制御回路７
を動作可能な状態にしておく。そして、図示しないエヤ
ーシュータにより被検査体３を矢符方向に飛び出させ
て、コーンプリズム２の下方を高速度に通過させる。そ
して被検査体３の孔3aがCCD カメラ１の撮影視野に入っ
た時、被検査体検出スイッチ４が被検査体３を検出す
る。即ち、被検査体検出スイッチ４の発光部が出射した
光が遮光されて検出信号が発光制御回路７へ入力され
る。The amount of light received by the CCD camera 1 changes depending on the inclination of the reflecting surface, and the degree of inclination of the reflecting surface can be known from the brightness of the image taken by the CCD camera 1. Now, when inspecting the inclination of the hole of the inspection object 3, CC
D With the camera 1 in the shooting operation state, the light emission control circuit 7
Is ready for operation. Then, the inspected body 3 is made to pop out in the arrow direction by an air shooter (not shown), and is passed under the cone prism 2 at a high speed. When the hole 3a of the inspection object 3 enters the field of view of the CCD camera 1, the inspection object detection switch 4 detects the inspection object 3. That is, the light emitted from the light emitting portion of the inspection object detection switch 4 is blocked and the detection signal is input to the light emission control circuit 7.
【００２６】そうすると、発光制御回路７が発光制御信
号を出力し、発光体６へ供給して発光体６を瞬時発光さ
せる。発光による出射光は光ビーム発生体５の各パイプ
Ｐを通って、多数の光ビームとなって出射される。そし
て多数の光ビームは、コーンプリズム２の中心に位置し
た被検査体３の孔3aを照射する。照射した各光ビームは
被検査体３の孔3aの表面の異なる位置で反射して、その
反射光ビームがコーンプリズム２に入射した後、傾斜し
た外周面2bで反射し、その反射光がコーンプリズム２の
傾斜した内周面2dに投射されて全反射する。そして被検
査体３の孔3aの表面が光軸φと平行していて傾きがない
場合には、全反射した光はコーンプリズム２の上側軸端
面から出射し、CCD カメラ１の受光部に入射する。Then, the light emission control circuit 7 outputs a light emission control signal and supplies the light emission control signal to the light emitter 6 to cause the light emitter 6 to emit light instantaneously. The emitted light by light emission passes through each pipe P of the light beam generator 5 and is emitted as a large number of light beams. Then, a large number of light beams irradiate the hole 3a of the device under test 3 located at the center of the cone prism 2. The irradiated light beams are reflected at different positions on the surface of the hole 3a of the inspection object 3, the reflected light beam is incident on the cone prism 2, and then is reflected on the inclined outer peripheral surface 2b, and the reflected light is a cone. It is projected on the inclined inner peripheral surface 2d of the prism 2 and totally reflected. When the surface of the hole 3a of the inspection object 3 is parallel to the optical axis φ and has no inclination, the totally reflected light is emitted from the upper axial end surface of the cone prism 2 and is incident on the light receiving portion of the CCD camera 1. To do.
【００２７】しかし、孔3aの面が光軸φと非平行で傾斜
している場合には、コーンプリズム２の上側軸端面から
出射した光はCCD カメラ１に入射しなくなる。このよう
に被検査体３の孔3aの面に多数の光ビームを照射するか
ら、各光ビームの照射位置で乱反射が生じず、CCD カメ
ラ１は乱反射の影響をうけていない画像を撮影し検査精
度を高めることができる。However, when the surface of the hole 3a is not parallel to the optical axis φ and is inclined, the light emitted from the upper axial end surface of the cone prism 2 does not enter the CCD camera 1. Since the surface of the hole 3a of the inspection object 3 is irradiated with a large number of light beams in this way, diffuse reflection does not occur at the irradiation position of each light beam, and the CCD camera 1 takes an image that is not affected by the irregular reflection and inspects it. The accuracy can be increased.
【００２８】このようにして被検査体３の孔3aの表面で
反射した反射光ビームがコーンプリズム２の外周面2dで
反射した後、その内周面2dに投射されて全反射すると、
図４に示すように孔3aの周面が円環状に展開された画像
になる。そして孔3aに傾きがある場合は、その部分に対
応した位置の明度が低下する。なお図４において3Uは被
検査体３の孔3aの上端位置を、3Dは下端位置を示してい
る。そしてCCD カメラ１は発光体６が瞬時発光したとき
に図４に示す被検査体３の孔3aを展開した画像を撮影す
ることになる。このようにCCD カメラ１が撮影した画像
の画像データは画像処理回路８へ入力され、画像処理回
路８は、図示しないメモリに予め記憶している基準画像
データを読み出し、それとCCD カメラ１から入力された
画像データとを比較し、比較した結果、孔3aの面の傾き
が所定値以上と判別した場合には、画像処理回路８から
選別駆動信号を出力して選別機構９を駆動する。In this way, after the reflected light beam reflected on the surface of the hole 3a of the object 3 to be inspected is reflected on the outer peripheral surface 2d of the cone prism 2 and is projected on the inner peripheral surface 2d to be totally reflected,
As shown in FIG. 4, the peripheral surface of the hole 3a becomes an image developed in an annular shape. When the hole 3a is inclined, the brightness of the position corresponding to that portion is lowered. In FIG. 4, 3U indicates the upper end position of the hole 3a of the device under test 3, and 3D indicates the lower end position. Then, the CCD camera 1 captures an image in which the hole 3a of the inspection object 3 shown in FIG. The image data of the image captured by the CCD camera 1 in this way is input to the image processing circuit 8, and the image processing circuit 8 reads the reference image data stored in advance in a memory (not shown) and inputs it from the CCD camera 1. When it is determined that the inclination of the surface of the hole 3a is equal to or larger than a predetermined value, the image processing circuit 8 outputs a selection drive signal to drive the selection mechanism 9.
【００２９】そうすると、選別機構９は、いま撮影した
被検査体３を不良品溜め部へ送出する選別動作をする。
一方、画像処理回路８が、孔3aに傾きがないと判別した
場合は、選別機構９を駆動せず、いま撮影した被検査体
３を良品溜め部へ送出することになる。このようにし
て、被検査体３を回転させずに、被検査体３の孔3aの傾
きが所定値以上か否かを判別することができ、瞬時に被
検査体３の孔の傾きの検査ができる。また被検査体３の
位置決め及び回転させる機構が不要であり、孔の傾きを
低コストで検査が行えるとともに、検査効率を大幅に高
めることができる。更に被検査体に投射した光の乱反射
が生じないため、被検査体を高精度に検査できる。更に
また、被検査体３を非接触で検査できるので、検査によ
って被検査体３に疵が生じる虞れは全くない。Then, the sorting mechanism 9 carries out a sorting operation for sending the inspected body 3 just photographed to the defective product storage section.
On the other hand, when the image processing circuit 8 determines that the hole 3a has no inclination, the sorting mechanism 9 is not driven and the inspected object 3 just photographed is sent to the non-defective product reservoir. In this way, it is possible to determine whether or not the inclination of the hole 3a of the inspection object 3 is a predetermined value or more without rotating the inspection object 3, and it is possible to instantaneously inspect the inclination of the hole of the inspection object 3. You can Further, since a mechanism for positioning and rotating the inspection object 3 is not required, the inclination of the hole can be inspected at low cost, and the inspection efficiency can be significantly improved. Further, since the diffused reflection of the light projected on the inspection object does not occur, the inspection object can be inspected with high accuracy. Furthermore, since the inspection object 3 can be inspected in a non-contact manner, there is no possibility that the inspection object 3 will be flawed by the inspection.
【００３０】図５は本発明に係る表面検査装置により、
扁平円柱状の被検査体の表面を検査する状態を、被検査
体とともに示した表面検査装置の模式的構成図である。
被検査体３は、コーンプリズム２の上方に、軸心を縦向
きに設けたガイド筒12でガイドされて落下するようにな
している。ガイド筒12の下方には被検査体３を通過させ
得る孔13a を開設した反射鏡13が約45°の傾斜角度で配
設されている。反射鏡13と対向する側に、反射鏡に投影
された画像を撮影するCCD カメラ１を配設している。FIG. 5 shows the surface inspection apparatus according to the present invention.
It is a typical block diagram of the surface inspection apparatus which showed the state which inspects the surface of the flat cylindrical test object with the test object.
The inspected body 3 is configured to fall above the cone prism 2 while being guided by a guide cylinder 12 having a longitudinal axis. Below the guide tube 12, a reflecting mirror 13 having a hole 13a through which the device under test 3 can pass is arranged at an inclination angle of about 45 °. A CCD camera 1 for taking an image projected on the reflecting mirror is arranged on the side facing the reflecting mirror 13.
【００３１】反射鏡13の孔13a を通過した被検査体３は
コーンプリズム２及び光ビーム発生体５の中心を通って
落下するように構成されている。コーンプリズム２の下
方には被検査体３がCCD カメラ１の撮影視野に入ったこ
とを検知する被検査体検出スイッチ４を配設している。
光ビーム発生体５を通って落下した被検査体３は選別装
置11に落入するようになっている。選別装置11は、画像
処理回路８から出力される選別制御信号により選別動作
するようになっている。画像処理回路８には疵及び汚れ
がなく、側面が軸線に平行している被検査体をCCD カメ
ラ１で撮影した基準画像データが図示しないメモリに記
憶してある。それ以外の構成は図１に示した表面検査装
置と同様に構成されており、同一構成部分には同一符号
を付している。The object 3 to be inspected that has passed through the hole 13a of the reflecting mirror 13 is configured to drop through the center of the cone prism 2 and the light beam generator 5. Below the cone prism 2, an inspection object detection switch 4 for detecting that the inspection object 3 has entered the field of view of the CCD camera 1 is arranged.
The object 3 to be inspected, which has dropped through the light beam generator 5, falls into the sorting device 11. The sorting device 11 is configured to perform a sorting operation according to a sorting control signal output from the image processing circuit 8. The image processing circuit 8 is free from flaws and stains, and the reference image data obtained by photographing the inspected object whose side surface is parallel to the axis with the CCD camera 1 is stored in a memory (not shown). The other configuration is similar to that of the surface inspection apparatus shown in FIG. 1, and the same components are designated by the same reference numerals.
【００３２】次にこの表面検査装置により、被検査体の
外側表面を検査する方法を説明する。ガイド筒12の上端
開口部に被検査体３を供給すると、被検査体３はガイド
筒12にガイドされて、被検査体３の軸方向が上下方向と
なって落下する。そして被検査体３が反射鏡13、コーン
プリズム２の中心を通って落下し、光ビーム発生体５の
上方に位置したとき、即ちCCD カメラ１の撮影視野に入
ったとき、被検査体検出スイッチ４の発光部4aの出射光
を遮光し、被検査体検出スイッチ４の検出信号が瞬時的
に消滅する。そうすると発光制御回路７が発光制御信号
を出力し、発光体６へ供給して発光体６が瞬時発光す
る。発光による発光体６の出射光は光ビーム発生体５の
外周側から入射し内周側から多数の光ビームを出射す
る。それらの光ビームは被検査体３の外側表面を照射す
る。そしてその反射光ビームがコーンプリズム２の内周
面2dに入射して、外周面2bで反射する。その反射光ビー
ムが内周面2dに投射されて全反射する。そして全反射し
た光ビームはコーンプリズム２の上側軸端面から出射し
て反射鏡13に投影される。Next, a method for inspecting the outer surface of the object to be inspected by this surface inspection apparatus will be described. When the object 3 to be inspected is supplied to the upper end opening of the guide tube 12, the object 3 to be inspected is guided by the guide tube 12 and drops in the axial direction of the object 3 to be inspected. Then, when the inspection object 3 falls through the center of the reflecting mirror 13 and the cone prism 2 and is positioned above the light beam generator 5, that is, when it enters the photographing field of view of the CCD camera 1, the inspection object detection switch The light emitted from the light emitting section 4a of No. 4 is blocked, and the detection signal of the inspection object detection switch 4 disappears instantaneously. Then, the light emission control circuit 7 outputs a light emission control signal and supplies the light emission control signal to the light emitting body 6 to cause the light emitting body 6 to instantaneously emit light. Light emitted from the light-emitting body 6 due to light emission enters from the outer peripheral side of the light beam generator 5 and emits a large number of light beams from the inner peripheral side. These light beams illuminate the outer surface of the inspection object 3. Then, the reflected light beam enters the inner peripheral surface 2d of the cone prism 2 and is reflected by the outer peripheral surface 2b. The reflected light beam is projected on the inner peripheral surface 2d and totally reflected. Then, the totally reflected light beam is emitted from the upper axial end surface of the cone prism 2 and projected on the reflecting mirror 13.
【００３３】このようにして被検査体３の表面で反射し
た反射光ビームがコーンプリズム２の外周面2bで反射し
た後、内周面2dに投射されて全反射すると、被検査体３
の外周面が円環状に展開された図６に示す画像が反射鏡
13に投影される。そしてCCDカメラ１が、投影された円
環状の画像を瞬時的に撮影する。そのため、被検査体３
の側面に疵、汚れ部分が存在する場合は、その位置に投
射した光ビームの反射光の光量が低下する。また側面が
軸線に非平行で傾斜している場合は、その位置に投射さ
れた光ビームが前述したと同様にコーンプリズム２から
出射する光の向きが変わって反射鏡13に投射されなくな
って、CCD カメラ１が撮影した画像は図６に示すように
被検査体３の疵Ａ、汚れＢ及び側面が傾斜Ｒしている位
置に対応する画像部分の明度が低下した状態になる。When the reflected light beam reflected on the surface of the object 3 to be inspected in this way is reflected on the outer peripheral surface 2b of the cone prism 2 and then projected on the inner peripheral surface 2d to be totally reflected, the object 3 to be inspected.
The image shown in FIG. 6 in which the outer peripheral surface of the mirror is expanded into an annular shape is the reflecting mirror.
Projected on 13. Then, the CCD camera 1 instantaneously captures the projected annular image. Therefore, the inspection object 3
If there is a flaw or a dirty portion on the side surface of, the amount of reflected light of the light beam projected at that position will decrease. Further, when the side surface is not parallel to the axis and is inclined, the direction of the light beam emitted from the cone prism 2 is changed and the light beam projected at that position is no longer projected on the reflecting mirror 13, as described above. As shown in FIG. 6, the image captured by the CCD camera 1 is in a state where the brightness of the image portion corresponding to the flaw A, the stain B, and the position where the side surface is inclined R is lowered as shown in FIG.
【００３４】また、このように被検査体３の表面に多数
の光ビームを照射するから、各光ビームの照射位置で乱
反射が生じず、CCD カメラ１は乱反射の影響を受けてい
ない画像を撮影できて、被検査体３の検査精度が向上す
る。このようにCCD カメラ１が撮影した画像の画像デー
タは画像処理回路８へ入力され、画像処理回路８はメモ
リに予め記憶している基準画像データを読み出し、読み
出した基準画像データと、CCD カメラ１から入力された
画像データとを比較して、比較した結果、疵、汚れ又は
側面に傾きが有りと判別すると、選別駆動信号を選別装
置11へ出力する。そうすると、選別装置11は、それに落
入してきた被検査体３を不良品出口11b 側へ排出するよ
う選別動作する。また、被検査体３に疵、汚れがなく、
側面が軸線に平行であり、傾斜していない場合は、メモ
リから読み出した基準画像データとの差が生じず、画像
処理回路８は選別駆動信号を出力しない。そのため選別
装置11はそれに落入してきた被検査体３を良品出口11a
側へ排出する選別動作をする。Since a large number of light beams are applied to the surface of the object 3 to be inspected in this way, diffuse reflection does not occur at the irradiation position of each light beam, and the CCD camera 1 captures an image not affected by diffuse reflection. As a result, the inspection accuracy of the inspection object 3 is improved. The image data of the image thus captured by the CCD camera 1 is input to the image processing circuit 8, and the image processing circuit 8 reads the reference image data stored in advance in the memory, and the read reference image data and the CCD camera 1 are read. If the result of comparison is that there is a flaw, stain, or inclination on the side surface, a sorting drive signal is output to the sorting device 11. Then, the sorting device 11 performs a sorting operation so as to discharge the DUT 3 that has fallen into it to the defective product outlet 11b side. In addition, the inspection object 3 has no flaws or stains,
When the side surface is parallel to the axis and is not inclined, there is no difference from the reference image data read from the memory, and the image processing circuit 8 does not output the selection drive signal. Therefore, the sorting device 11 causes the inspection object 3 that has fallen into it to be a non-defective product outlet 11a.
Perform the sorting operation to discharge to the side.
【００３５】このようにして、被検査体３を回転させず
に、その外側表面を検査できる。また被検査体３の位置
決め及び回転を行わせる機構が不要であり、低コストで
検査できるとともに、多数の光ビームを用いることによ
り乱反射の影響をうけず、検査精度を高めることができ
る。更に被検査体に非接触で検査できるから、検査によ
って被検査体に疵及び汚れを発生させる虞れもない。In this way, the outer surface of the inspection object 3 can be inspected without rotating it. Further, a mechanism for positioning and rotating the object 3 to be inspected is not required, the inspection can be performed at low cost, and the use of a large number of light beams makes it possible to improve the inspection accuracy without being affected by irregular reflection. Further, since the inspection object can be inspected in a non-contact manner, there is no possibility that the inspection object will be damaged or soiled.
【００３６】図７は光ビーム発生体５の他の実施の形態
を示す断面図、図８は遮光板の斜視図である。光ビーム
発生体５は、透光性を有する透明のプラスチック材から
なる内側円筒5hと、外側円筒5iとが同心配置されてい
る。内側円筒5hの長さ寸法は、外側円筒5iの長さより長
寸に選定されている。内側円筒5hと外側円筒5iとの間に
は、遮光性を有する金属板からなる環状の遮光板5jを配
設しており、軸線方向に適長離隔して多数枚積層されて
いる。遮光板5j夫々は図８に示すように、外周方向に下
降している傾斜面を有する皿ばね状に形成されている。
各遮光板5jの内周縁は内側円筒5hに、外周縁は外側円筒
5iに接着材の如き適宜手段により固着されている。FIG. 7 is a sectional view showing another embodiment of the light beam generator 5, and FIG. 8 is a perspective view of a light shielding plate. In the light beam generator 5, an inner cylinder 5h made of a transparent plastic material having a light-transmitting property and an outer cylinder 5i are concentrically arranged. The length dimension of the inner cylinder 5h is selected to be longer than the length of the outer cylinder 5i. An annular light-shielding plate 5j made of a metal plate having a light-shielding property is disposed between the inner cylinder 5h and the outer cylinder 5i, and a large number of them are stacked with a proper distance in the axial direction. As shown in FIG. 8, each of the light shielding plates 5j is formed in a disc spring shape having an inclined surface descending in the outer peripheral direction.
The inner peripheral edge of each shading plate 5j is the inner cylinder 5h, and the outer peripheral edge is the outer cylinder.
It is fixed to 5i by an appropriate means such as an adhesive.
【００３７】したがって、外側円筒の周面から矢符で示
す方向に光を入射させると多数の遮光板5jで隔絶され
て、内側円筒5hから、遮光板5jに平行する多数の光ビー
ムが出射される。そして出射された光ビームは内側円筒
5hの軸線に集光させることができる。そのため、この光
ビーム発生体５を用いても前述したと同様に被検査体の
表面に多数の光ビームを照射することができる。Therefore, when light is made to enter from the peripheral surface of the outer cylinder in the direction indicated by the arrow, it is separated by a large number of light shielding plates 5j, and a large number of light beams parallel to the light shielding plate 5j are emitted from the inner cylinder 5h. It And the emitted light beam is an inner cylinder
It can be focused on the axis of 5h. Therefore, even if this light beam generator 5 is used, it is possible to irradiate a large number of light beams onto the surface of the object to be inspected as described above.
【００３８】図９は光ビーム発生体５の他の実施の形態
を示す模式図である。正，逆回転可能なモータ20の回転
軸20a に、適宜位置に固定しており、内周面にネジ溝を
設けているネジ筒体21に螺合させたネジ軸22の一端を取
付けている。ネジ軸22の他端にはネジ軸22の軸心Ｘと、
レーザビームの出射方向とを適宜の角度、例えば45°に
なし、レーザビーム出射側を上向きにして半導体レーザ
23を取付けている。モータ20は、その側面にガイド部材
24を設けていて、このガイド部材24をネジ軸22と平行さ
せて設けたガイド溝25に係入していて、モータ20を駆動
した場合にモータ20がガイド溝25に沿って上下動するよ
うに構成されている。FIG. 9 is a schematic view showing another embodiment of the light beam generator 5. It is fixed to an appropriate position on a rotating shaft 20a of a motor 20 that can rotate in the forward and reverse directions, and one end of a screw shaft 22 screwed into a screw cylinder body 21 having a thread groove on its inner peripheral surface is attached. . At the other end of the screw shaft 22, the shaft center X of the screw shaft 22 and
The laser beam emitting direction is set at an appropriate angle, for example, 45 °, and the laser beam emitting side faces upward.
23 is installed. The motor 20 has a guide member on its side surface.
24 is provided, and this guide member 24 is engaged with a guide groove 25 provided in parallel with the screw shaft 22, so that when the motor 20 is driven, the motor 20 moves up and down along the guide groove 25. Is configured.
【００３９】このように構成した光ビーム発生体５は、
半導体レーザ23を駆動するとレーザビームLBを出射す
る。そしてモータ20を駆動すると、ネジ軸22を介して半
導体レーザ23が回転し、レーザビームLBが放射状に投射
した状態になる。またネジ軸22の回転によりモータ20が
例えば上動し、それによって半導体レーザ23が上動し
て、レーザビームLBの投射位置が上方へ移動する。そし
て半導体レーザ23が所定拒理だけ上動したときに、モー
タ20を逆回転させると、ネジ軸22の回転方向が逆転し
て、モータ20が下動し、それによって半導体レーザ23が
下動して、レーザビームLBの投射位置が下方へ移動す
る。そのため、レーザビームLBを放射状に投射した状態
を得ながら、ネジ軸22の軸方向に移動させ得て、図２、
図７に示した光ビーム発生体により発生させた光ビーム
と同様に放射状に、上, 下方向に所定幅でレーザビーム
を投射した状態が得られる。The light beam generator 5 constructed in this way is
When the semiconductor laser 23 is driven, a laser beam LB is emitted. When the motor 20 is driven, the semiconductor laser 23 rotates via the screw shaft 22, and the laser beam LB is projected radially. Further, the rotation of the screw shaft 22 causes the motor 20 to move upward, which causes the semiconductor laser 23 to move upward, and the projection position of the laser beam LB moves upward. Then, when the semiconductor laser 23 moves upward by a predetermined refusal, when the motor 20 is rotated in the reverse direction, the rotation direction of the screw shaft 22 reverses and the motor 20 moves downward, which causes the semiconductor laser 23 to move downward. As a result, the projection position of the laser beam LB moves downward. Therefore, the laser beam LB can be moved in the axial direction of the screw shaft 22 while obtaining the radially projected state, as shown in FIG.
Similar to the light beam generated by the light beam generator shown in FIG. 7, it is possible to obtain a state in which the laser beam is projected radially upward and downward with a predetermined width.
【００４０】なお、本発明の実施の形態においては、被
検査体が円形の孔を有するもの、あるいは円柱状である
場合について説明したが、それは例示であり、多角状の
孔あるいは多面角柱状であってもよく、その形状は何ら
限定されるものではない。ただし、その場合はコーンプ
リズム２の形状を被検査体の多面角形状に合わせた多面
角環状にする必要がある。また、実施の形態においてコ
ーンプリズムの下方に光ビーム発生体を配設したが、光
ビーム発生体を上方側に位置するようにしてもよい。更
にコーンプリズム及び光ビーム発生体は上下方向に配設
したが、横方向に並設して、被検査体を、コーンプリズ
ムと光ビーム発生とが対向する間を落下させるようにし
てもよい。被検査体をCCD カメラで撮影したが、それは
単なる例示であり、CCD カメラ以外のカメラであっても
よい。更にまた、CCD カメラを常に作動状態にしてお
き、被検査体がCCD カメラの撮影視野に入ったときに発
光させて被検査体を撮影したが、常時発光させておい
て、被検査体がCCD カメラの撮影視野に入ったときに、
CCD カメラを作動状態にして被検査体を撮影するように
してもよい。In the embodiment of the present invention, the case where the object to be inspected has a circular hole or a cylindrical shape has been described. However, this is an example, and it has a polygonal hole or a polygonal prism shape. It may be present, and its shape is not limited at all. However, in that case, it is necessary to make the shape of the cone prism 2 into a polygonal annular shape that matches the polygonal shape of the inspection object. Further, although the light beam generator is arranged below the cone prism in the embodiment, the light beam generator may be located above. Further, although the cone prism and the light beam generator are arranged in the vertical direction, they may be arranged side by side so that the object to be inspected may be dropped while the cone prism and the light beam generator face each other. The inspected object was photographed with a CCD camera, but this is merely an example, and a camera other than the CCD camera may be used. Furthermore, the CCD camera was kept in the operating state, and when the object to be inspected entered the field of view of the CCD camera, the light was emitted to take an image of the object to be inspected. When you enter the field of view of the camera,
The CCD camera may be activated to take an image of the object to be inspected.
【００４１】[0041]
【発明の効果】以上詳述したように第１、第２、第３発
明によれば、被検査体に多数の光ビームを照射して、被
検査体を回転させずに、被検査体の孔の傾きを高精度、
高速度に検査できる表面検査方法、表面検査装置を提供
できる。第４発明によれば、被検査体に多数の光ビーム
を照射して、被検査体を回転させずに、被検査体の表面
の疵、汚れ等を高精度、高速度に検査できる表面検査装
置を提供できる。第５、第６発明によれば、本発明の表
面検査方法及び表面検査装置に好適であり、多数の光ビ
ームを出射する構造が簡単な光ビーム発生体を提供でき
る。第７発明によれば、それに入射する光の入射角によ
って出射光の方向が変化するプリズムを提供できる等、
本発明は産業上に寄与するところ大である。As described in detail above, according to the first, second, and third inventions, the object to be inspected is irradiated with a large number of light beams and the object to be inspected is not rotated. Highly accurate hole inclination,
It is possible to provide a surface inspection method and a surface inspection device capable of inspecting at high speed. According to the fourth aspect of the present invention, the surface inspection capable of inspecting the surface of the inspected object for flaws, dirt, etc. with high accuracy and high speed without irradiating the inspected object with many light beams and rotating the inspected object. A device can be provided. According to the fifth and sixth inventions, a light beam generator suitable for the surface inspection method and the surface inspection apparatus of the present invention and having a simple structure for emitting a large number of light beams can be provided. According to the seventh invention, it is possible to provide a prism in which the direction of outgoing light changes depending on the incident angle of light entering the prism,
The present invention greatly contributes to the industry.
【図１】本発明に係る表面検査装置の模式的構成図であ
る。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a surface inspection apparatus according to the present invention.
【図２】光ビーム発生体の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a light beam generator.
【図３】発明の原理を説明する説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating the principle of the invention.
【図４】撮影した画像内容を示す画像図である。FIG. 4 is an image diagram showing captured image contents.
【図５】表面検査装置の他の実施の形態を示す模式的構
成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the surface inspection apparatus.
【図６】撮影した画像内容を示す画像図である。FIG. 6 is an image diagram showing captured image contents.
【図７】光ビーム発生体の他の実施の形態を示す断面図
である。FIG. 7 is a sectional view showing another embodiment of the light beam generator.
【図８】遮光板の斜視図である。FIG. 8 is a perspective view of a light shielding plate.
【図９】光ビーム発生体の他の実施の形態を示す模式図
である。FIG. 9 is a schematic view showing another embodiment of the light beam generator.
１ CCD カメラ ２ コーンプリズム ３ 被検査体 ４ 被検査体検出スイッチ ５ 光ビーム発生体 5a 筒体部 5d パイプ配設溝 ６ 発光体 13 反射鏡 Ｐ パイプ 20 モータ 21 ネジ筒体 22 ネジ軸 23 半導体レーザ 1 CCD camera 2 Cone prism 3 Object to be inspected 4 Object to be inspected switch 5 Light beam generator 5a Cylindrical part 5d Pipe arrangement groove 6 Light emitter 13 Reflector P pipe 20 Motor 21 Screw cylinder 22 Screw shaft 23 Semiconductor laser
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森本 孝之 大阪府大阪市鶴見区鶴見４丁目17番96号 株式会社椿本チエイン内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Takayuki Morimoto 4-17-96 Tsurumi, Tsurumi-ku, Osaka City, Osaka Inside Tsubakimoto Chain Co., Ltd.
Claims (7)
する方法において、発光体と、該発光体の出射光が入射
され多数の光ビームを出射する光ビーム発生体と、該光
ビーム発生体から出射した光ビームを前記被検査体へ照
射して、その反射光を入射すべき環状のプリズムと、該
プリズムからの出射光を入射すべき撮影手段とを用い、
該撮影手段が撮影した画像により被検査体の表面を検査
することを特徴とする表面検査方法。1. A method for imaging a surface of an object to be inspected and optically inspecting the same, a light emitter, a light beam generator for emitting a plurality of light beams upon incidence of light emitted from the light emitter, and the light. The light beam emitted from the beam generator is applied to the object to be inspected, and an annular prism to which the reflected light is to be incident, and an image capturing unit to which the light emitted from the prism is to be incident,
A surface inspection method comprising inspecting a surface of an object to be inspected by an image captured by the image capturing means.
する装置において、発光体の出射光が入射されて多数の
光ビームを出射する光ビーム発生体と、該光ビーム発生
体から出射した光ビームを前記被検査体に照射して、そ
の反射光を入射すべき環状のプリズムと、該プリズムか
らの出射光を入射すべき撮影手段とを備えていることを
特徴とする表面検査装置。2. A device for optically inspecting a surface of an object to be inspected, the light beam generator emitting a large number of light beams upon receipt of light emitted from a light emitter, and the light beam generator. A surface inspection including an annular prism for irradiating the object to be inspected with the emitted light beam, and the incident light from the prism for entering the reflected light. apparatus.
野に入ったとき、前記発光体を発光させる発光制御手段
を備え、前記発光体が発光したとき、前記プリズムから
の出射光を受光して被検査体を撮影する構成にしてある
請求項２記載の表面検査装置。3. The light emitting control means for causing the light emitting body to emit light when the object to be inspected enters the field of view of the image capturing means, and receives light emitted from the prism when the light emitting body emits light. The surface inspection apparatus according to claim 2, wherein the surface inspection apparatus is configured to image the inspection object.
学的に検査する装置において、発光体からの出射光が入
射されて多数の光ビームを出射する光ビーム発生体と、
前記光ビームを照射した被検査体からの反射光を入射す
べき環状のプリズムと、該プリズムからの出射光を投射
すべき反射鏡と、該反射鏡に投影された画像を撮影する
撮影手段とを備え、前記光ビーム発生体と前記プリズム
とを上下方向又は横方向に並設してあることを特徴とす
る表面検査装置。4. A light beam generator for emitting a large number of light beams upon receipt of light emitted from a light emitting body in an apparatus for optically inspecting a surface of an object to be inspected, which is a columnar body,
An annular prism to which the reflected light from the object to be inspected irradiated with the light beam should be incident, a reflecting mirror to project the light emitted from the prism, and a photographing means for photographing an image projected on the reflecting mirror. A surface inspection apparatus comprising: the light beam generator and the prism, which are arranged side by side in a vertical direction or a horizontal direction.
多数の溝と、該溝夫々に配設した遮光材からなる多数の
パイプとを備え、該パイプを前記円筒の軸心に対し所定
角度で傾斜させて構成してあることを特徴とする光ビー
ム発生体。5. A light-shielding cylinder having a large number of grooves radially formed therein, and a plurality of light-shielding pipes arranged in each of the grooves, the pipe being provided at a predetermined angle with respect to the axis of the cylinder. A light beam generator characterized in that the light beam generator is configured to be inclined.
の外周側に同心配置されている透光材からなる外側円筒
と、前記内側円筒及び前記外側円筒に跨がっており、外
周縁が外側円筒に向かって下降していて、所定間隔を離
隔して軸方向に積層してある環状の多数の遮光板とを備
えて構成してあることを特徴とする光ビーム発生体。6. An inner cylinder made of a light-transmitting material, an outer cylinder made of a light-transmitting material that is concentrically arranged on the outer peripheral side of the inner cylinder, and an outer cylinder that straddles the inner cylinder and the outer cylinder. 1. A light beam generator comprising: a plurality of annular light-shielding plates having a peripheral edge descending toward an outer cylinder and being axially stacked with a predetermined distance therebetween.
軸端面に開口した円錐台状の空所を有しており、該空所
の内周面の傾斜方向と異なる傾斜方向の外周面を有して
いることを特徴とするプリズム。7. A circular cone made of a light-transmitting material has a truncated cone-shaped cavity open at both axial end surfaces of the column, and has an inclination direction different from the inclination direction of the inner peripheral surface of the cavity. A prism having an outer peripheral surface.
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| JP11793196A JP3536166B2 (en) | 1996-05-13 | 1996-05-13 | Surface inspection method and surface inspection device |
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| JPH09304285A true JPH09304285A (en) | 1997-11-28 |
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1996
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