JPS588178A - ウエブの探傷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、広いウェブの傷を探す装置−こ関し、特に、
移動しつつある１種々様々の材料から成る広いウェブ、
例えば１紙、あらゆる種類の織布。

ガラス、薄板、木板、不織布、けばのある布、鋼板、金
属板、箔等のようなもののための探孔装置に関する〇 この種の公知装置は、走査ビードの完全通過を以って、
ウェブの全幅にわたりそのウェブを検査するために、ク
エプを横切る鋭い光線ビードを移動方向に対し横方向に
走査するためのビーム走査手段゛を有する。光電変換手
段を内蔵する受光手段は、ウェブにより回送され、およ
び／又は照金された光を受けるためにウェブの長手方向
又は横断方向のいずれか一方−こ配列されている。そし
て、ウェブの傷は、上記光電変換手段からの信号から噴
出される。

例えば、カーペット及びその類供物のように広いウェブ
であって、連続的にその長手方向に移動されるもののた
めの探孔装置の場合に、連続的に平行移動する走査ビー
ムを発生させ、仁の走査ビームを互いに先後して配置さ
れた直列の固定偏向素子群によりそのウェブの方へ偏光
させることは既に知られている。走査ビームは、適宜の
手段としては、レーザ発振器、きクーホイール及びレン
ズ又は凹面きクーから成る手段により発生せしめられる
。固定偏向素子群には、横方向に変位した直列段状ミラ
一群（西ドイツ特許明細書第２，８０８゜Ｓｎｘ号）の
形状、又は一部が横方向に変位した直列ビーム分割ミラ
一群（西ドイツ特許出願公開第２．９３４，５５４号）
の形状のいずれかを採用することができる。

しかし、公知の探孔装置は、照射され走査された、ウェ
ブ上の細長帯域間にギャップが現われるか、または、光
損失が生じる結果、ウェブ上において小さすぎる照度を
有する走査光ビードしか得られないか、または、高品質
であるとともに厳密に調整された偏向器ツーを使用しな
ければならないかのいずれか一つの欠点、および／また
は、直線方向に延びて横方向の変位のない光走査ビーム
を発生させることは不可能であるかの欠点を有している
。

したがって、本発明の目的は、冒頭に列挙したような広
いウェブのための探傷装置を提供することである。この
探傷装置によれば、ウェブ上における走査光ビードの高
照度が厳密な調整を必要とする高品質の偏向ミラーを使
用する必要もなく達成され、しかも、走査区域を移動さ
せる必要もない。しかし、単一な光源は必要とする・こ
の目的全達成するために、本発明は以下の通シ構成され
る。すなわち、上記ビーム走査手段が線に沿って隔置さ
れた複数個の補助光偏向器を含み、各補助光偏向器は、
上記ウェブ上の各線形走査区域を横断して入射光を走査
するように構成され、上記ビーム走査手段は、さらに、
上記線に対し角ａをなす光ビームにより補助光偏向器を
照らす主光学像形成素子を含み、上記線形走査区域が共
働して上記ウェブの全幅を覆うように構成されている。

したがって、本発明の基礎となる思想は、光偏向器が直
線に沿って直列、かつ、隔置されて配置され、これら光
偏向器の枢軸又は揺動軸が互いに平行であって、かつ、
それらの軸を結ぶ線に対し直角に延びる事実の中に存在
することを理解すべきである。これら全ての補助光偏向
器を共通の主光学像形成素子から発出された光により照
らすために、この主光学像形成素子から発出した光は補
助光偏向器の直線状配置に斜めに達しなければならない
。角αが小さくなる程、大き過ぎる必要のない主光学像
形成素子から光を供給され得る、直列配置の補助偏向器
の数は犬舎くなる。例えば、５ｍ幅のカーペットの全面
を覆うためには５個ないし２０個の補助光偏向器が互い
に隔置して配列される。

補助偏向器から偏向された走査光ビームは全て一平面上
に存在するから、これら補助偏向器は、共働して、ウェ
ブの表面上に直線で囲まれた走査細長帯を形成する。

主光学像形成素子は薄板状であって球面の凹面ミラーで
あることが好ましく、この凹面ミラーは補正されている
ことが好ましい。この薄板状凹面ミラーの長手方向は、
補助光偏向器の回転環又は枢軸に対し直角に延びている
。薄板状の主光学像形成素子の長さが大きくなる程、使
用し得る補助光偏向器の数が大きくなる。角αの値を比
較的小さくすることにより、比較的短い主光学像形成素
子により１０個ないし２０個の補助光偏向器を完全に照
らすことが可能である。

主光学像形成素子の光学軸は、補助光偏向器を照らす光
ビームと同一の角αをもって、補助光偏内器を結ぶ線に
対して延びるように配置されることが好ましい。換言す
れば％凹面ミツーにより構成された主光学像形成素子は
、光が補助光偏向器上ｌこ傾いて入射できるように傾い
て位置決めされることが好ましい。

本発明の効果を与える構成は、補助光偏向器の各光偏向
部材が補助光学像形成素子、具体的には、レンズ又は凹
面ミラーのほぼ焦平面上に配置され、この光学像形成素
子は共働する光偏向器から来る光をほぼ平行にすること
を特徴とする。このような方法で、互いに平行に砥びる
走査ビームが得られる。

線形走査区域は、これら個々の区域間のギャップが確実
に避けられるようく、若干１重なって隣り合せとなるべ
きである。

これは１例えば１次のようにすれば達成される。

すなわち、本発明を更に実り多い方へ展開したところに
従い、補助光偏向器の光偏向部材が補助光学ｇＩＩ形成
素子の焦平面から若干外れて移動されるようにし、さら
に、補助光学ｍＷＩ成素子から発出した光が、隣接する
補助光学像形成素子間の小さな隙間又はそれらの補助光
学像形成素子の接触点によ抄生み出された隣接する線形
走査区域間のギャップが避けられるように、若干発散す
るようｌこする。

補助光偏向器を結ぶ線と主光学像形成素子の光軸との成
す角度は　１Ｇないし５ｏとすべ舎であ抄、特に、２°
とすべ舎である。

補助光偏向器の光偏向部材は、好ましくは５個ないし１
５個、特に、およそ１０個のきラー面を有する補助ミラ
ーホイールとするのが適当である。

特に強い走査ビードは、光ビーム、特に、レーザ光ビー
ムによシ照らなれた主光偏向器に＼より光ビームが生み
出された時に得られる。この場合番こは、主光偏向器の
走査回数が少なくとも係数１０であり、好ましくは補助
光偏向器の走査回数よシも小さい、係数１００であるこ
とが必要である。

すなわち、主光偏向器の走査光ビームが特定の補助光偏
向器を照らす間、この補助光偏向器は、この補助光偏向
器を照らす光ビームが準固定とみなされ得るように、多
数回及び好ましくは１０回ないし１００回の走査を遂行
しなければならない。

このように、本発明１こよれば、１群及び同一の走査光
ビームにより異なって補助光偏向器が順次照らされる。

この場合の例は、特に、およそ毎秒５停の出力を有する
カーペット製造機における探傷のためのものとして適当
である。この種の機械を使用して、従来は１人の人間が
２人の人間ととモニカーヘットの傷の検査に従事してい
た・最もありふれた傷は、長手方向に延びる糸が存在し
ないことｌこより生じるものである。この傷は、それが
確認され、機械が停止された後、咳尚する傷を修復する
ために第２の人間が手により記憶に頼って紡糸しなけれ
ばならないもので−ある。したがって、この方法は極め
てコスト高となり、しかも、出来上りが仕事に従事する
人の検査能力に依存する・ 孔の確認、特化、咄羽のある製品、織られた製品、又は
長いパイル地の製品について生じる他の問題は、光の背
景に対し垂直な入射によって製品を検査すれば、小さな
傷を表わし、しかも、傷の確認には影響を与えない非常
に多数の孔（１空）を見ることができるという事実の中
に存在する。

この問題を避けるために、カーペットは、走査面に対し
４５°程度の角度をもって本発明の探傷装置中を通過す
ることが望ましい。

さらに、本発明によるカーペット探孔装置においては、
ウェブの表面に発生するのは円形の光ビードではなく、
数センチメートルの長さに達する走査光スロットである
ことが有利なことである。

この走査光スロットは、欠ける可能性のある糸がカーペ
ットウェブの長手方向に嬌びているので、そのカーペッ
トウェブの長手方向に延びているべき６′Ｓる。したが
って、糸が欠けていれば、極めて多量の光がその傷を通
過してウェブの他の面側に設けられた受光器に達する。

しかし、ウェブに照射された光は、カーペット糸が欠け
ている個所においても地織部が存在し、かつ、この地織
部が顕著な光の散乱を生じるから、非常に強くなければ
ならない。

５算／秒のカーペット進行速度を有するカーペット探孔
装置においては、主光偏向器が単に１０Ｈｚの回数で動
作すればこの主光偏向器が補助光偏向器群全体を１回に
つき１４−で掃くのであるから、その１０Ｈ１の回数で
十分である。

このとき、カーペット製造機によシ製造されてくるカー
ペットウェブは単に５−づつ進行するに過ぎない。した
がって、本発明によれば、走査光ギャップは３０−ない
し６０ｍ、特に、およそ５゜−の長さを有することが好
ましい。したがって、ウェブ中の傷のある個所は、主光
偏向器の１０回の走査により覆われる。この走査回数は
、信頼性の高い傷確藺には全く十分である。

本発明の基礎となる知見は、比較的遅（、かつ、中断す
ることなく進行するウェブに対し、率−の極めて強いレ
ーザビーム（適当な方法としてはレーザ発振器から発生
する）多こよシ補助光偏向器を次々に照射することがで
きるという事実にある。

したがって、非常に幅の広いカーペットウェブ（およそ
５ｍに達する）が革−の光源からのみ発生する非常に−
い光によって走査され得る。この方法を使用すればカー
ペットの地素材（光が透過する織地）により生じる光損
失が最早それｓｓｉ着ではないから、本発明による装置
を置（室は暗くされなければならない。

上記補助光偏向器が１０個のミラー面を有するミラーホ
イールであれば、その補助ミラーホイールは、１０００
　走査７秒に相当する、およそ６０００回転／回転速度
をもって回転する。

主光偏向器をまた主ミラーホイールとした方が有利であ
る。もつとも、この主ミラーホイールは、走査角がより
小さくなることを考慮して、補助ミラーホイールよりも
多数のミラー面を有するべきである。すなわち、適当な
数としては１５個ないし２５個、特に、２０個程度とす
べ舎である。

その主光偏向器は、平行移動されるレーザ走査ビームを
発生させる装置において既に知られているように、主光
学像形成素子の焦平面上に置かれることが好ましい。

最初の実施例によれば、補助光偏向器の光偏向部材が直
接、かつ、傾きをもって主光学像形成素子から発畝する
光ビームにより照射されることが分る。

補助光偏向器、特に、補助ミラーホイールを照らす光が
これら補助光偏光器の周面上にほぼ直角に入射すること
を確保するために、補助光偏向器が補助光走査器及び偏
向ミラーを有することが好ましい。しかも、その偏向ミ
ラーは、直接、かつ、傾きをもって主光学像形成素子か
ら発出する光ビームにより照射されるとともに補助光走
査器の方へその光を偏向するように機能する。その配列
は好ましくは、偏向ミラーが配列される線が補助光走査
器の配列される線に対し平行に延びるようなものである
べきである。偏向ミラーは、これらの偏向ミラーから補
助光走査器の方へ偏向された光がこれらの補助光走査器
の局面上へほぼ直角に入射するように配列されるのが適
当である。

このようにすれば、補助光走査器としてミラーホイール
が使用される時、これらのミラーホイールを照らす光が
その回転軸に対し集中的、かつ、対称的に入射する仁と
が保証される。

探孔装置Ｉこおいては、光学像形成素子、特に、レンズ
が補助光走査器から遠く離れて面するウェブのｍ−に並
列状態で配列されるようにすれば最適である。

この配列に関連して、かつ、最初の実施例によれば、光
電変換器が光学像形成素子の焦平面上に配列される。こ
れらの受光手段の構造は西ドイツ特許出顆公開２，８０
８，３１５９号の構造と同等のものである。

ウェブの前面側及び背面側に配置されたレンズは、探孔
用として完全に十分な光学上の品質を有する７レネルレ
ンズにすれば最適である。

しかし、光電子倍増器を有する、好ましくは円形断面の
光導電ロッドを、１本又は２本、少なくとも光学像形成
素子の焦平面上の一端面に対し配置することも、また、
可能である。この光伝導ロッドは、例えば、西ドイツ特
許明細書２．Ｓｅ２，３６６号から知られるように、光
入射側と反対の側面に段状ミラーを有する光伝導ロッド
であることが好ましい。

フレネルレンズおよび／または段状ミラー付光伝導ロッ
ドを使用する場合において、光電子倍増器による受光中
の対称性の欠如を補償するために、灰色ガラスで作られ
た円柱レンズを各光学像形成素子と光伝導ロッドとの間
に配置するべきである。

灰色ガラスで作られた円柱レンズの具体的利益は、この
円柱レンズを研摩により光の透過性がその両端に向って
自動的に漸次増大し、かつ、中心に向って自動的に漸次
減少することにある。したがって、この円柱レンズフィ
ルタの中心に入射した光ビームは、このフィルタの側部
に入射した光よりも弱められる。しかし、このフィルタ
一部入射光は、フレネルレンズの効果により、かつ、光
伝導ロッド内の伝導中に段状ミラー構造により、よ秒多
く偶められる。良好な方向感度及びこれにより散亀光の
影響を減少させることは、裏体的には、円柱レンズ及び
光伝導ロッドを含む受光器を使用することにより達成さ
れ得る。この構成によれば、円柱レンズの軸は光偏向器
が配置される線に対し平行に延びるとともに、光伝導ロ
ッドは、それらの円柱レンズの背後にあって、しかも、
仁れらの円柱レンズに対し平行に配置される。光伝導ロ
ッドは、段状ミラーを一体Ｉこ組み込んでいることが好
才しく、シかも、少なくとも一端面に光倍率器を具えて
いることが好ましい。方向感度は、薄層構造が光整列の
ために円柱レンズの前面に設けられれば、敗勢される。

既に上述した通り、主光偏向器が補助光偏向器よりも極
めて少ない回数で動作することが重要である。主光偏向
器による走査７秒の数と各補助光走査器ｆζよる走ｆ／
秒の数との比率は、異体的には、１：５０及びｔ：ｔｓ
ｏの間にあるべきであ抄％’？ＨＣｌ１：１００程爽と
すべ舎である。

以下、本発明を実ｔＩＩＡ例によ〕、かつ１図面を参照
して説明する。

第１ＩＩ及び第２図に示すように、レーザ発振４震がハ
ウジングご内に又はハウジングｊに対し固着されている
。ハウジング２は、その長手方向の一端何に詔いて、カ
ーペットウェブ川を横断する方向に突出している。レー
ザ発振４薦から発出した光ビーム膳は、偏光ミラー６０
　、及び、例えば５０−の焦点距離を有するｉイクロ対
物レンズ１を経て、主ミラーホイール１７の周面上に収
れんする◎この主ミラーホイール１７は、その局面上に
２０個の平面状オツー面を有し、かつ、モータＪｌ（第
２図参照）により回転駆動される。回転速度は、およそ
毎秒Ｏ，Ｓ回転である。

特に、第２図から環解できるように１主きラーホイール
１７の回転軸は、ハウジング２の基平面２に対し角βを
もって配置され、主ミラーホイール！７に達するレーザ
光ビーム１８が平面Ｎ内に゛反射される。この平面Ｍは
、主ミラーホイールｌγ上の入射点ｍと比較して基平面
乃からより大合い距離（存在しているから、レーザ光ビ
ームは主ミラーホイール１７の側を後に通過することが
で舎る。薄板状、かつ、球面状の凹面ミラーＵは、第２
図に示すように、ハウジングだの長手方向りに沿って平
面Ｎ内に入射光線を反射するような方法で、入射点３０
からおよそ５００Ｍの距離で配置されている。凹面ミラ
ー謁は５００ｍの焦点距離を有するから、平行光線１４
は凹面ミラー訪の光軸雄に対し平行な状態でこの凹面２
ラーロから反射される。

マイクロ対物レンズ！もまたその焦点距離により入射点
３０から隔置されているから、レーず光ビーム１はマイ
クロ対物し／ズＩ及び凹面ミラー謁により１対１０の割
合で拡径される。これは、レーザ光ビーム」がＩＩ！ｌ
の径を有する場合、凹面ミラー口から回送された光ビー
ム１４　＆が１０１１１１の径を有することを意味する
。この拡径は、主ミラーホイール１７の回転により平行
移動するレーず走査光ビーム１４の発散が要求された制
限の範囲内に維持されるように行われる。

第１図）ζ示す通り、凹面ミラーＵはハウジングｓ内に
配置されているので”、この凹面ミラー１３の光軸は、
ハウジング２の長手方向りに対し角ｎ（図示された実施
例ではおよそ４°）を有している。

第２図に示された凹面ミラーＵの暢）は、微小振動が生
じた場合にも入射光線がそのミラー表面によ）完全に検
出される程度に犬舎ければ良い。

第１図から理解できるように、凹面ミラー堕の長さは、
ハウジングだの長手方向乙に対し平行に砥びた線ｌ上に
両端側の走査光ビーム１４１Ｌ及び１４　ｂが達した際
に、これらの走査光ビーム１４１Ｌ及び１４ｂがカーペ
ットウェブ「の幅βに対応する線ＵＫ沿う成る距離をも
って隔てられるように選定されるべきである。

、　　等間隔で隔置された補助ミラーホイール１１１Ｌ
ないし１１１の軸は、上記ハウジング２の後部側に位置
する結線ｕ上に位置する。Ｃれらの補助電ツーホイール
１１　ａないしｕｌの軸は、走査ビーム１４により形成
される平面に対し直角方向に延びている。

上記補助ミラーホイールＵａないしｕｌは、その凹面に
１０個のみの平面状ミラー面を有している。

第１図及び第２図に示す通り、補助建ツーホイール１１
　＆ないしｕｌの空間的配置は、走査光ビーム１４１が
その走査動作の開始時に第１ミラーホイール１１　ｍに
達し、その際、ノ・ウジング２の長手方向りに対しほぼ
直角に反射され、かつ、第１ミラーホイールＵ亀の回転
によりハウジング２の孔Ωを出た光の方向において走査
扇形＆を成すように反射されるように行われる。

主ミラーホイール１７は、およそ１０個のみの走査周期
が毎秒生起する程度にゆつくやと回転するにもかかわら
ず、補助ζラーホイール１１　ａないし１１１は、これ
らの補助ミラーホイール１１　ａ　ｆＡいし１１１がお
よそ毎秒１０００　回走査層形８（補助ミラーホイール
１１　ａについてのみ示されている）を横断する程度に
速く回転する。走査回数においてこのように相轟な差が
存在するから、第１図の走査光ビーム１４　＆を準固定
とみなすことができる。

走査動作が終了する時に、走査光ビームは第１図に示す
位置１４　ｂを占める。この時走査光ビームは最後尾の
補助ミラーホイールｌｌｉに達する。

中間の瞳位置（例えば１位置１４　（ｌ又は！４ａ）に
諺いて、例えば、残りの補助電ツーホイール１１　ｂ及
び１１６は、順次、走査光ビームにより照らされるＯ 直接接触フレネルレンズ謔１ないし１６１は、補助ミラ
ーホイール１１　ａないし１１１から成る距離をもって
、ハウジングｊの長手方向シに対しほぼ直角に配設され
ている・しかして、上記フレネルレンズ１６　ａないし
１８１の焦点は、補助ンラーホイール１１　ｍないし１
１１上の反射点に配置されている。

したがって、フレネルレンズ１６１ないし１８１は、平
行入射光ビームを生じる。このよう寥こして、第１図及
び第５図に示すように、第１図の走査平面に対しおよそ
４５°の角度を有するカーペットウェブ！６の表面に光
ビームが達する。したがって、第１図及び第５図に示す
ように、パイルを有する部分８間に正常な状態で存在す
る孔舅は、上に述べた通りこの種のカーペット材料には
正常なことであって、傷ではないから、その孔舅が意図
する傷信号を発生することはあり得ない。

更に、カーペットウェブ「の背後には成る距離をもって
隣接したフレネルレンズｗａないしｍｌを有する構造物
が配設されている。この７レネルレンズＸＩＩＬないし
Ｉｔ）１を有する構造物の背後であって、かつ、この構
造物に平行な状態で、光伝導ロッドｎが設けられている
。この光伝導ロッドｎは、その一端側にミラ一端面Ｘを
有し、かつ、他端面において電気出力信号を発生する光
電子倍増器を有している。光伝導ロツドコは、その光入
力面と反対側の側面に西ドイツ特許明細書第２．１１０
１１゜３６６号に開示された通りの段状ミラーｌを有し
ている。

第８図及び第９図において拡大して示された円柱レンズ
ＭＩＬは、７レネルレンズＩ）ａないし鱒１を有する構
造物及び光伝導ロッドｎの間に配設されている。円柱レ
ンズＮａないし２ｏ１の軸は、光伝導ロッド２の軸に対
して直角であって、かつ、段状ミラーｙのミラー面に対
し平行な状態で延びている。

第８図及び第９図に示す通り、円柱レンズＸは灰色ガラ
スから成る。すなわち、仁の円柱レンズ８は成る１１度
まで光吸収作用を有するが、他の観点から透明材料で製
造される。最初の材料は各点で均一に光を吸収するもの
である。第８図及び第９図に示された円柱閉傘の結果と
して円柱レンズＮの透過率は、その中心から両端に向っ
て減少する。このようにして、フレネルレンズ１６及び
頷並びに段状ミラーｙにより生じた傷は自動的に補償さ
れる。

第４図に示す通りフレネルレンズ１６はその焦点距離よ
りも若干補゛助電う−ホイール１１に接近した位置にあ
るから、発出光線は、第４図ないし第１０図に示す通り
僅かに発散する。この発散角は、光線がフレネルレンズ
謔の端部近くに入射した場合、この光線がカーペットウ
ニプル中の孔を通過した後で、共働する受光用７レネル
レンズに入射することなく隣、り合った７レネルレンズ
（第４図中、フレネルレンズ３）１）又はりｄ）に入射
するように選定される。このような方法により、７レネ
ルレンズｔｓ　、　３０の接触点範囲におけろ、カーペ
ットウニプルの走査時のギャップは効果的に回避され得
る・ 互いに直角となる軸を有し、第１図及び第２図に示され
た円柱レンズ１及びυは、本発明による探孔装置におい
て１想的な傷確認のために特に重要である。ビーム通路
中の第１円柱レンズ１は、第１図の平面、すなわち、走
査ビーム１４の平面上にある軸Ｃを有している。第２図
に示すようζ、第１円柱レンズ１は、先ず、走査光ビー
ム１４を補助ミラーホイール１１　ｆ上に吸れんされる
。その後、この補助ミラーホイールＵｔから、入力フレ
ネルレンズ１６　ｆの全高りを照射し得る程度の強度で
発出光ビームが発散する。円柱レンズＳの軸４１は、第
２図の平面、すなわち、第１図の平面に対し直角な平面
上にある。第１図に示されている過動、円柱レンズおは
、補助ミラーホイールｔｉ　ａにより、カーペットウニ
プルの表面上の光スロット４２に光ビームが枳れんされ
るのを保証する。第５図に示す光ビーム拡径と共働して
、第１図及び第５図に図解するようにカーペットウェブ
Ｖの表面に光スロット４意が創造される。

、この光スロット社はカーペットウニプルの移動方向（
第５図中、方向ｙ）に砥びているから、原則的にこの移
動方向１に延びた傷ａ（第１図及び第５図参照）と−直
線に整列するＯ 第１図及び第５図は、上述のような移動方向νに長い傷
が補助きラーホイールｌｌｆから発出した光ビーム―に
より検出される状態を例示によシ示している。上記光ス
ロツ）ａ及び傷椙は平行であるから、広い光帯４Ｓは、
第６図に示されている通り傷４を通過し、光電子倍増器
ｎ（第１図参照）において電気的傷信号を発生させる。

第７図に示されている通り光変換器ｌａないし２１１　
モｓフレネルレンズ２１１）ａないし加１の各焦平面上
に配置することができる。この配置は、西ドイツ特許明
細書第２，８０８，３５９号に記載され、かつ図示され
たものと同様である。これらの光電変換器２１　ａない
し２１１は互いに並列接続されている。

ダイオードマートリツクスを光電変換＠Ｊｆａないし２
１１として使用することも可能である。第７図の実施例
においては、灰色であって楔状の円柱レンズ舅は示され
ていない。

第６図は、照会操作における傷発見への本発明の適用を
示している。この傷発見のための構成において、カーペ
ットウェブ１５に表面の傷６Ｉが存在しても、この傷６
１は、入射光の微分照会操作により、おのずから発見さ
れる。照会された光を受けるタメに、フレネルレンズ１
６　ｆのおよそ２倍の幅ヲ有するフレネルレンズ拐は、
フレネルレンズ１６ｆの背後に配置され、かつ、このフ
レネルレンズ１６ｆから横方向に移動される。光は、フ
レネルレンズ４６によりその光軸の方へ屈折され、かつ
、適尚な焦点距離の選定により、カーペットウェブ１５
の表面上へ収れんされる。照会された光は、７レネル　
　′し／ズ４６の他の半分により受光され、７レネルレ
ンズ１６　ｆと平行に配置された他のフレネルレンズ５
６ｆによ松光電変換器４７　ｆ又は光伝導ロッド−上ｔ
こ収れんされる。本発明は、上述したところから明らか
な通り、探孔装置についての利用に限定されない。

第２図及び第３図に示す通り、補助ミラーホイール１１
　ａは、ハウジングだに設けられた軸受４９によ秒軸支
されている。／Ｓウジング２から突出した回転軸間の部
分には同軸状に駆動ローラ５Ｋが設けられている。駆動
ベルト５６は、第２図及び第３図に示されている通り、
駆動ローラ５１上を走行するように案内される。駆動ベ
ルト５６は、ハウジング５の一端に固定されたモータ５
２の駆動ローラ５Ｓにより駆動され、ハウジング２の反
対側端（軸支された方向転換ローラ６＃を経て反対方向
に偏向される。テンＶＭ／ローラ５６が駆動ローラ５１
間に設けられ、それによシ、駆動ロー２５Ｋに対する大
きな接触角を確保する。

方向転換ローラ５＃から駆動ローラ５３への、駆動ベル
ト５６の帰路側走行は、この駆動ベルト５６のフラッタ
リングを回避するために支持ロー２５７により案内され
る。

本発明の構成の結果、駆動ベルト５σは、第３図に示す
方法で駆動ローラ５Ｉ及びテンｖｖｉンローラ５５の周
面上を交互に、すなわち、波形状に案内される。このよ
うに、補助きラーホイールｌｌａないし１１１は、琳−
のモータ５２により同一の速度で連係的に回転され得る
。

第１０図及び第１１図の実施例において、同一参照番号
は先行する実施例において対応する部分を有する一部分
を指示している。

杭１０図に示す通り、レーザ発振器Ｍ、偏向ミラー６０
及び円柱レンズＩを経て主ミラーホイール１７の周面上
に光ピードをもう一度形成する。光ビーム１８は、主ミ
ラーホイール！７から球菌状の凹面ミラー１３の方へ反
射される。したがって、矢印方向へ主ミラーホイール１
７が回転する仁とにより、凹面ミラー１３は、図示され
た通シ光ビーム１８により扇形状に走査される。円柱レ
ンズ！及び！！１Ｉｌｌｉ建ラー１３によう達成される
光ビーム誌の収れん又は平行化は、第１０図には詳しく
示されていない。

なぜなら、この収れん又は平行化の点に関しては、第１
図の実施例の場合と全く同一であるからであるＯ 主ミラーホイール１７の回転によりハウジング２の長手
方向の軸に対し傾斜して延びる走査光と一ム１４が創造
される。しかして、この走査光ビーム１４は、薄肉状凹
面ミラー■の長さ乙の範囲内において周期的に平行移動
される。ビーム通路を図解するために、第１０図は、多
数の＾なった位置にある走査光ビーム！４を同時に示し
ている。実際には、いずれの一時にも一束の走査光ビー
ムのみが存在するだけである。

第１図及び第２図の実施例と異なって、第１０図及び＠
１１図の実施例においては、凹面？ラー錦は、ハウジン
グ薦の長手方向の軸に対し相対的に反対側へ傾けられて
いる。したがって、凹面ミラーＵは、走査光ビーム１４
によりハウジング２の長手方向の軸に対し平行に延びた
線ｌを照らす。

この走査光ビーム１４は、補助ミラーホイールＵ＆から
ハウジング５の反対側へ照射される。補助ミラーホイー
ル１１　ＩＬは、ハウジング薦の長手方向の軸に対し平
行に延びた線Ｕ′上に配置されている。

偏向ミラーｇｊａ　、　６１１ｏ　、　ｇｏｏ　、　１
１１及び６ハは、走査光ビーム１４がその走査範囲内に
おいて順次偏向ミラー６ハないし６ハ上に達するような
方法で。

線４に対し傾斜してこの線ｌ１薯ζ配置されている。

偏向ミラー６ハないしＣハは、補助ミラーホイール１１
　ａないし１１・に対し上記の通りの位置関係で配置さ
れているから、それらの偏内器ツー６ｊａないし６ハか
ら補助２ラーホイールＵａないしＵ・の方へ偏向された
光ビーム１４′は　’／％ウジング２の長手方向の軸、
すなわち、線■及びｌ′に対し直角に延びる。このよう
にして、補助ミラーホイール１１　ａないしＵ・は、光
ビーム１４′と、はぼ集中的に、かつ、補助ミラーホイ
ール１１１Ｌないし１１・の周面に対し直角な状部で出
会う。第１図の光照射装置とは対照的に、補助ミラーホ
イールＵ＆ないし１１・は、集中的、かつ、対称的に照
射される・これは、光学偉の質の点から見て重要な利益
を有する０第１０図に示された方向、すなわち　／％ウ
ジング５の長手方向の軸に対し直角に走査光ビーム１４
を偏向させるためには、偏向ミラー６Ｊａないし６２・
はハウジング２の長手方向の軸又は線Ｕに対し４５゜よ
りも若干小さい角度をもって配置されなければならない
。走査光ビーム１４が線Ｕを照らす角αは、第１−及び
第２図の実施例における角とほぼ同一である。

ｔＪＸ１図及び第２図の実施列と＾なり、第１０図及び
第１１図の補助ミラーホイールｌ１ｍないしＵ・は、７
レネルレンズによってではなく１球面状口面＜５−ｉ軸
、ｒ；参ｂ　、　ｅｇｏ　、　＃参４及びｃｌによって
、平行移動する補助走査光ビームを発生させる。

補助ミラーホイールｌｌａによる補助走査光ビーム１４
″の発生状態が第１０図及び第１１図に図解されている
。他の補助ｉ９−ホイールによる補助走査光ビームの発
生は類似の方法により行われる。

第１０図及び第１１図に示す通勤、補助きツーホイール
ｌｌｏの回転軸６＃は、偏向ミラー＃１ａないし６ハか
ら偏向された光１４’が補助（ツーホイール１１ａない
しＵ・により偏向ミラー６２ａないし６ハの上方にある
平面上に偏向されるような方法で、僅かに傾けられてい
る。これは、特−ζ、第１１図から明瞭に理解すること
ができる。ハウジング２の長手方向の軸、すなわち、線
ｌに対し平行に延び、かう、共働する補助ミラーホイー
ｋ　１１　ａ　ｆＪいし１１・から隔置された薄板状平
面ミラー６１１ｔｈないし６ハは、偏向ミラー６２ｔｈ
ないし６１・の上方領域に配設されている。補助ミラー
ホイールｕ１ないし１１・の回転により光ビーム１４′
は走査扇形ｎの範囲内で偏向されるので、平面ミラー６
Ｊａないし６ハは、偏向された光ビームが全て走査扇形
ｎに入るような長さを有しなければならない。

上記薄板状平面ミラー６３ａないし６３・から偏向され
た光を受光する球面状凹面ミラー６軸ないし６軸は、補
助ミラーホイール１１　ａないし１１・の上方で互いに
隣接して配設されていゐ。補助ξう〜ホイール１１　ｍ
ないし１１・の配置及び構造は、走査扁形器内で偏向さ
れる光ビームが個々の球面状凹面ミラー６＃亀ないし＃
−・上を平行移動しつつ完全に横断するように設定され
る。上記球面状凹面上９−６８６ないし６＃・は互いに
１ＩＩＩＩ−シて位置しているので、隣りの凹面ミラー
の補助走査ビーム！Ｉは、互いに境を接し、それにより
ウェブ上において切れ目のない被走査区域が得られる。

補助ミラーホイール１１１Ｌないし１１・は、薄板状平
面ミラー６３ａないし６Ｓ・によるビーム偏向を考。

慮して、凹面ミラー６軸ないし６＃・の焦点距離の若干
内側に配置されているので、原理的は発散する補助走査
光ビームｌｌが得られ、かつ、隣り合う補助走査装置と
の関ｊｃｆｌ１間′が生じない。

第１図及び第２図の実施例と同様に、補助走査ビーム１
／は、傷の検査がなされるべ舎カーペットウェブ！６を
再度掃く。第１０図は、カーペットウェブ１５中の傷４
３を通過している補助走査光ビー牟１／を示している。

第５図と類似の第１１図から、この実施例においてカー
ペットウェブｔもまた入射走査ビームに対し成る角度を
もって延びていることが理解され得る。このカーペット
ウェブ玉は、矢印ｒの方向に移動される。

受光器ｒ０が補助ミラーホイール１１　ａないし１１・
から遠く離れた側に設けられる。本実施例において、受
光器１０は、走査区域の横断方向に延びた円柱レンズ＃
５．及びこの円柱レンズ６５の背後に配置された光入射
面に対し反対側の面に段状ミラーＪを形成した光伝導−
ラドｎを有している。この配置は１円柱レンズＵに入射
した平行光のみが段状ミラーｙ上に収れんされるように
なされている◎この結果、成る１度の指向性が得られ、
かつ、コ−スを外れた光は、はとんど受光器を妨害する
ことがない。

円柱レンズ６５の軸６６は、受光ｖｓｒｏ内において線
１２及びＬ′と平行に延びている。また、光伝導■ラド
２は、円柱レンズ６１の軸６ＩＩと平行に配置されてい
る。光倍率器は光伝導−ツトコの一端に配設され、他方
１反端側の端面にはミツ−Ｘが設けられている。

受光器７０の指向性を更に改良するために、上下方向で
あって、かつ、入射補助走査光ビームｘ／ｌこ対し平行
に延び、極めて接近して隔置されたつや消しの黒壁６８
から成る薄層構造が、円柱レンズ６５の前面に設けられ
ている。したがって、薄層構造６７上に傾いて入射した
コース外れの光は、円柱し／ズ６５に到達することがで
きず、光伝導四ツド１及び光信率’ａｍにも到達するこ
とができない。

フレネルレンズの場合に比較して、凹面ミラーＣ軸ない
し６軸を使用する利益は、凹面ミツ−の口径比を実質的
により大きくすることがで舎る点にある。フレネルレン
ズは一般的に６５ａｍの長さを有し得るのみであるが、
５０ａａの長さを有する薄板状凹面ミラ一一−１ないし
６軸を供給することは常に可能である。これらの凹面ミ
ラーＩＩ軸ないしσ軸によれば、同一の走査長に対し騒
の数の補助光偏向器を必要とするのみである。この方法
膠こよれば、例えば、Ｓ鳳の走査長を得ることに関連す
る複雑さは著しく減少する。

本発明による探傷装置においては、全ての補助光偏向器
、及び極めて広い走査ビームの全体に対し、単に１個の
レーザのみを必要とするに過ぎないことを特に強調しな
ければならない。さらに、特に補助ξツーホイール中の
多数の補助光偏向器に対し、単１こ１個の駆動モータ（
必要ならばギアボックス付の）のみしか設ける必要がな
いことを強調しなければならない。

再度、角ａは、メインミラーホイールから発出し、平行
移動される光ビームが偏向ミラーから次の偏向ミラーに
移行する間に、か←労≠−会す次の光ビームの妨げとな
らないａｍの大会さに設定するべ舎であることを強調し
なければならなむ１゜材料ガイド手段は傾斜可能詔よび
／または調整可能であることが好ましく、それによ抄、
横断方向に走査されたマテリアルウェブ上に光の達する
角度が、理想的には、使用された材料に対し調整され得
る。

第１図及び第１０図において、杭５図の場合よシも実質
的に小さい、カーペットウェブ１５の傾斜角度が仮定さ
れている。すなわち、カーペットウニプルは、第１図及
び第１０図中の図面に比較して急な角度を以って位置し
ている・

【図面の簡単な説明】

第１図は、比較的長いパイルを有するカーペットのため
の、本発明による探孔装置の概略平面図、第２図は、第
１図における１−■線上の切断部分図、 第３図は、ミラーホイール状補助偏向器のベルト駆動装
置の、第２図におけるｌ−１線上の概略乎断面図、 第４図は、詳細を図解するための、第１図の部分拡大図
、 第５図は、第１図における■−■線上の拡大断面図、 第６図は、照会操作中の探傷装置における、第５図に類
似の拡大断面図、 第７図は、光電変換器と共働する受光装置の説明図、 第８図は、第１図の実施例において使用された円柱レン
ズＮの拡大側面図、 第９図は、この円柱レンズＮの平面図、第１０図は１本
発明による探孔装置の他の実施例の、第１図に類似の概
略平面図、 第１１図は、第１０図におけるＩＩ−ＩＩ線上の断面図
。 １１　ａないし１１１・・・補助ミラーホイール、■及
び１２’・・・線、１３・・・凹面ミラー、１４・・・
平行光ビーム、ｌｌ・・走査ビーム、１５・・・カーペ
ットウェブ、１６ａないＬ　１６　ｓ−・・フレネルレ
ンズ、　１７・・・主ミラーホイール、１８°・・レー
ザビーム、１９・・・凹面ミラー１３の光軸％Ｘｌ＆な
いし２０１・・・７レネルレンズ、ＪＪａないし２１１
・・・光電変換器、ｎ・・・光伝導ロッド％ｎ・・・光
倍率器、ＮａないしＮ１・・・灰色楔形円柱レンズ、１
・・・段状ミラー、６・・・光帯、５２・・・モータ、
５ｓ・・・駆動ローラ、６２ａないし６ハ・・・偏向ミ
ラー、６３ａないし６３・中薄板状平面ミラー、６軸な
いし６軸・・・球面状凹面ミラー、６５・・・円柱レン
ズ、６６・・・円柱レンズ６５の軸、６ｒ・・・薄層構
造。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）走査ビードで完全に覆うことによりウェブの全幅
   に亘秒そのウェブを検査するために、ウェブの移動方向
   に対し横方向にウェブを横断して＠４鳥光ビードを走査
   するビーム走査手段及び、ウェブの長手方向に沿って又
   はウェブの横軸方向に配列された光電変゛楔手段を含み
   、ウェブにより回送された、および／またはウェブｆこ
   より照会された光を受光するための、受光手段を有し、
   それにより、ウェブの傷が上記光電変換手段からの信号
   から検出される、クエンの移動中ｔここの広いマテリア
   ルウェブの傷を探す装置において、上記ビーム走査手段
   は、線（ｌに沿って、かつ、互いに隔置された複数個の
   補助光偏向器（１１’ａないし１１１　；　ｇｊａない
   し６ハ）を有し、゛各補助光偏向器は上記ウェブ上の各
   線形走査区域を横断する入射光を走査するように配列さ
   れるととも番こ、上記ビーム走査手段は、線α噛に対し
   角（α）の傾斜を有する光ビーム（１４により補助光偏
   向器（１１ａないし１１１　；　６１ａないし６２・）
   を照らす主光学僚形成素子Ｈを有することを特徴とし、
   さらに、上記線形走査区域は共働して上記ウェブの全幅
   を覆うことを特徴とするウェブの探傷装置。 （２）補助光偏向器が、共働する補助光走査器（１１ａ
   ないし！１１）から発戯する光を（はぼ平行にする補助
   光学儂形成素子、Ａ体的には、レンズ（＊Ｓ　ａないし
   １ｇ　！又は凹面ミラー（ｇ軸ないし６軸）の焦平面上
   にほぼ配列された補助光走査器（ｌｌａないし！１１）
   を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装
   置。 （８）隣シ合う線形走査区域が若干型なることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の装置。 （４）補助光走査ＩＬ（ｌｉａないし１ｕｉ）が、補助
   光学像形成素子（１６ａないし１＠ｉ、ＩＩ軸ないし６
   ＃＠）の焦平面から若干変位したことを特徴とし、さら
   に、補助光学像形成素子（１６ａないし１＠　ｉ　、　
   、＃ｌｌａないし＃軸）から見本した光が若干発散する
   ことにより、隣り合う補助光学像形成素子（１６ａない
   しＩＩ　１．ｕａないしσ軸）間の小さな隙間又はこれ
   ら補助光学像形成素子の接触点によシ生じた、隣）合う
   線形走査区域間のギャップを回避することを特徴とする
   特許請求の範囲第２項に記載の装置。 （５）　　角（α）が１°ないし５０であって、特にほ
   ぼ２°であることを特徴とする特許請求の範囲第１項な
   いし第４項のうちのいずれか１項に記載の装置。 （６）　　補助光偏向器を有する光走査器が補助ミラー
   ホイール（ｌｉａないし１ｌｉ）であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項ないし第５項のうちのいずれか
   １項に記載の装置。 （７）補助でラーホイール（ｕ　ａ　すいし１１１）が
   ５個ないし１５個、特に、およそ１０個のミラー面を有
   することを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載の装
   置。 （８）光ビーム−が光ビーム、特に、レーザビーム（ｕ
   ｉにより照らされる主光偏向器甑博によシ見出されるこ
   とを特徴とするＪＰ）軒請求の範囲第１項ないし第７項
   のうちのいずれか１項に記載の装置・ （９）主光偏向器が主ミラーホイールａ情であることを
   特徴とする特許請求の範囲第８項に記載の装置。 （ＩＩ　　主ミラーホイールａηが１５個ないし２５個
   。 特に、およ−ｆ：２Ｇ個の建ツー面を有することを特徴
   とする特許請求の範囲第９項に記載の装置。 αυ　主光偏向器が、好ましくは球面状であって、かつ
   、収れん性の主光学像形成素子−の焦平面上に配設され
   ることを特徴とする特許請求の範囲第８項ないし第１０
   項のうちいずれか１項に記載の装置。 αり　主光学像形成素子（ロ）の光軸−が、補契偏向器
   （ｌｉａないし１１１）を照らす光ビーム（１４と同一
   の角度で、補助光偏向器（ＩＩＩＬないし１１１゜σＪ
   ａないし６ハ）が配置された線（ロ）に対して延びるこ
   とを特徴とする特許請求の範−囲第１項ないし第１１項
   のうちいずれか１項に記載の装置０ ０３　　補助光偏向器の光走査器（１１ａないしａｌ）
   が主光学像形成素子Ｉから発出した光ビーム（１４によ
   り直接的、かつ、傾きをもって照らされることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項ないし第１２項のうちいずれ
   か１項に記載の装置。 ＠尋　補助光偏向器が、補助光走査器（ｔｌａないし１
   １・）及び偏向きラー（６ハないし６ハ）を有し、これ
   らの偏向くラー（６２ａないし６ハ）が主光学倖形成素
   子−から発出した光ビームによシ直接的、かつ、傾きを
   もって照らされるとともに補助光走査器（１１亀ないし
   Ｕ・）の方へ光を偏向させることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項ないし第１２項のうちいずれか１項に記載
   の装置。　。 （ｌタ　　偏向ミラー（６２ａないし６１・）の配列さ
   れる線（ｘ清−ｐｔ　、補助光走査器（ｔｔａないし１
   １・）の配列される痕瞠′）に対し平行に延びたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１４項に記載の装置。 ａＩ　　偏向ミラー（６２ａないし６１・）から光走査
   器（Ｕ　ａないし１１・）へ偏向きれた光が光走査器（
   １１１１ないし１１・）の局面上へ成る角度をもって達
   するように偏向ミラー（６ハないし６ハ）が配列された
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１４項又は第１５項
   に記載の装置。 αη　光学像形成素子、異体的には、レン〆（２ＩＪ＆
   ないし２ｏ１）が、補助光偏向器（ＩＩＩＬないし！１
   １゜６２ｅｈないし６ハ）から遠く離れて対向するウェ
   ブ員の側に互いに並列して配置されたことを特徴とする
   特許請求・の範囲第１項ないしＩＥ１６項のうちいずれ
   か１項に記載の装置・ ６υ　光電変換器（２１ａないし２１１）が光学像形成
   素子（Ｘｉ　ａないし２０１）の焦平面上に配置された
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１７項に記載の装置
   。 ａ・　少なくとも一端面に光倍率器−を有する１個又は
   ２個の、好ましくは円形断面の光伝導ロッド（財）が、
   光学像形成素子（２０ａないし２０１）の焦平面上に配
   置され、かつ、補助光偏向器（１１１Ｌないし１１１　
   、　ｇｆｆｉａないしｅｘｅ　）の配置される線（ｌに
   対し平行に延びたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   ７項に記載の装置。 ■　灰色のガラスにより作られた円柱レンズ（Ｘａない
   し２４ｉ）が各光学像形成素子（Ｘ）　ａないし２０ｉ
   ）と光伝導ロッド−との間に配置され、その円柱レンズ
   （２４ａないし＃１）の軸が光伝導ロッド−の軸に対し
   直角に延びたことを特徴とし、光入射側と反対側の面に
   段状きラーを具えた光伝導ロッドを有する、特許請求の
   範囲第１９項に記載の装置。 （２１）光偏向器（１１ａないしｕ　ｉ　、　ｇｊａな
   いし６ハ）が配置される線（１１に対し平行に延びた軸
   （６６）を有する円柱レンズ（６５）ｓ並びに、この円
   柱レンズ（６５’）０）背後に、かつ、この円柱し／ズ
   （６５）に対し平行に配置され、さらに、段状ミラー−
   を有し、少なくとも一端面に光電子倍増ａｍを有すゐ光
   伝導ロット°−が受光器側に設けられ、かつ、上記受光
   手段から提供されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項ないし第１６項のうちいずれか１項に記載の装
   置。 （２２）薄層構造（蓼１）が光整列のために円柱レンズ
   （６５）の前面に設けられたことを特徴とする特許請求
   の範囲第２１項に記載の装置。 （２３）主光偏向器ｆＡ哨による毎秒走査数と補助光偏
   向器（１１１ＬないしＵｔ）のそれぞれの毎秒走査数と
   の比率が１：！ＳＯ及び１：１ＢＧの間にあり、特に、
   およそ１：１０Ｇであることを特徴とする特許請求の範
   囲第８項ないし第２２項のうちいずれか１項に記載の装
   置・ （２４）補助光偏向器（ｕ　ａないしｔ１＠　）　（Ｄ
   　軸（１１）の傾斜の結果としてこれらの補助光偏向器
   （１１亀ないし１１・）から発出する光が薄板状平面建
   り−（６３ｍないし６３・）の配列される、偏向ミラー
   （６ハないし６ｚ・）の上方区域内−ζ再偏向されるこ
   とを特徴とし、さらに、薄板状平面ミラ−（ｇｊａない
   し６ｓ・）が、補助偏向器（ｔｔ　ａないし１１・）の
   上方区域内において直列に配置された凹面ミラー（６軸
   ないし６軸）の方へ、入射走査光を偏向させ、凹面ミラ
   ー（＃り亀ないし６軸）の各焦点が補助偏向器（１１亀
   ないしＵ・）の表面領域に存在することを特徴とする特
   許請求の範囲第２項ないし第２４項のうちいずれか１項
   に記載の装置。 （２５）余白領域において僅かに発散する補助走査ビー
   ム（１／）が凹面ミラー（６参ａないし６＃・）から発
   出・するように、光儂向部材（Ｕａないし１１・）の表
   面が凹面ミラー（６軸ないし６軸）の焦点距離の相当内
   側に存在することを特徴とする特許請求の範囲１１２４
   項に記載の装置。 （２ｓ）回送された光−が材”料に適合した角度、好ま
   しくは４！ｓ０の角度をもってカーペラ１上に達するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第２５項の
   うちいずれか１項に記載の装置。 （２７）全ての補助光偏向器（ｕａないしＵｔ）、異体
   的には、補助電ツーホイールが共通の駆動手段（ｓｘ、
   ｓｚ　）を有することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項ないし算２６項のうちいずれか１項に記載の装置。