(57)【要約】【課題】シート長手方向に平行なキズを検出する際に、高感度かつシート幅方向で均一な感度を有するキズ欠点検査装置およびキズ欠点検査装置を提供すること。【解決手段】複数の点光源がライン状に並べられた第一のライン状照射光源と、該第一のライン状照射光源からの光を検出する光検出手段とを有し、検査対象物を搬送する過程において、検査対象物における欠点を検査する欠点検査装置であって、前記第一のライン状照射光源の各光源から照射される光の光軸が所定の点において交わるように各光源が配置され、かつ、前記所定の点が前記光検出手段から外れるように配置され、さらに、前記所定の点が前記光検出手段内の光集光手段を含む平面内であって前記光検出手段を中心とした周辺領域に存在するように配置されていることを特徴とする欠点検査装置。【選択図】図２
2013205332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の点光源がライン状に並べられた第一のライン状照射光源と、該第一のライン状照射光源からの光を検出する光検出手段とを有し、検査対象物を搬送する過程において、検査対象物における欠点を検査する欠点検査装置であって、
前記第一のライン状照射光源の各点光源から照射される光の光軸が所定の点において交わるように各点光源が配置され、かつ、前記所定の点が前記光検出手段から外れるように配置され、さらに、前記所定の点が前記光検出手段内の光集光手段を含む平面内であって前記光検出手段を中心とした周辺領域に存在するように配置されていることを特徴とする欠点検査装置。
【請求項２】
前記第一のライン状照射光源に加え、該第一のライン状照射光源と同じ構成を有し、前記第一のライン状照射光源の長手方向に反転させた第二のライン状照射光源とを対にして、前記第一のライン状照射光源の短手方向に配置することを特徴とする請求項１に記載の欠点検査装置。
【請求項３】
複数の点光源がライン状に並べられた第一のライン状照射光源と、該第一のライン状照射光源からの光を検出する光検出手段とを有し、検査対象物を搬送する過程において、検査対象物における欠点を検査する欠点検査装置であって、
前記第一のライン状照射光源の各点光源から照射される光の光軸が所定の点において交わるように各光源が配置され、かつ前記所定の点の、仮想検査面において対称な点が前記光検出手段から外れるように配置され、さらに、前記対称な点が前記光検出手段内の光集光手段を含む平面内であって前記光検出手段を中心とした周辺領域に存在するように配置されていることを特徴とする欠点検査装置。
【請求項４】
前記第一のライン状照射光源に加え、該第一のライン状照射光源と同じ構成を有し、前記第一のライン状照射光源の長手方向に反転させた第二のライン状照射光源とを対にして、前記第一のライン状照射光源の短手方向に配置することを特徴とする請求項３に記載の欠点検査装置。
【請求項５】
複数の点光源がライン状に並べられた第一のライン状照射光源と、該第一のライン状照射光源からの光を検出する光検出手段とを配し、検査対象物を搬送する過程において、検査対象物における欠点を検査する欠点検査方法であって、
前記第一のライン状照射光源の各点光源から照射される光の光軸が所定の点において交わるように各点光源を配置し、かつ、前記所定の点が前記光検出手段から外れるように配置し、さらに、前記所定の点が前記光検出手段内の光集光手段を含む平面内であって前記光検出手段を中心とした周辺領域に存在するように配置することを特徴とする欠点検査方法。
【請求項６】
前記第一のライン状照射光源に加え、該第一のライン状照射光源と同じ構成を有し、前記第一のライン状照射光源の長手方向に反転させた第二のライン状照射光源とを対にして、前記第一のライン状照射光源の短手方向に配置することを特徴とする請求項５に記載の欠点検査方法。
【請求項７】
複数の点光源がライン状に並べられた第一のライン状照射光源と、該第一のライン状照射光源からの光を検出する光検出手段とを配し、検査対象物を搬送する過程において、検査対象物における欠点を検査する欠点検査方法であって、
前記第一のライン状照射光源の各点光源から照射される光の光軸が所定の点において交わるように各点光源を配置し、かつ前記所定の点の、仮想検査面において対称な点が前記光検出手段から外れるように配置し、さらに、前記対称な点が前記光検出手段内の光集光手段を含む平面内であって前記光検出手段を中心とした周辺領域に存在するように配置することを特徴とする欠点検査方法。
【請求項８】
前記第一のライン状照射光源に加え、該第一のライン状照射光源と同じ構成を有し、前記第一のライン状照射光源の長手方向に反転させた第二のライン状照射光源とを対にして、前記第一のライン状照射光源の短手方向に配置することを特徴とする請求項７に記載の欠点検査方法。
【請求項９】
複数の点光源がライン状に並べられた第一のライン状照射光源であって、
前記第一のライン状照射光源の各点光源から照射される光の光軸が所定の点において交わるように各光源が配置されていることを特徴とするライン状照射光源。
【請求項１０】
前記第一のライン状照射光源に加え、該第一のライン状照射光源と同じ構成を有し、前記第一のライン状照射光源の長手方向に反転させた第二のライン状照射光源とを対にして、前記第一のライン状照射光源の短手方向に配置することを特徴とする請求項７に記載のライン状照射光源。
【請求項１１】
複数の点光源をライン状に並べて構成する第一のライン状照射方法であって、
前記第一のライン状照明の各点光源から照射される光の光軸が所定の点において交わるように各光源が配置することを特徴とするライン状照射方法。
【請求項１２】
前記第一のライン状照射方法に加え、該第一のライン状照射方法と同じ構成を有し、前記第一のライン状照射方法の長手方向に反転させた第二のライン状照射方法とを対にして、前記第一のライン状照射方法の短手方向に配置することを特徴とする請求項１１に記載のライン状照射方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、欠点検査装置および欠点検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、表面が平滑なシートもしくは板状の材料からなる検査対象物に存在するキズ等の欠点の有無を検査することを目的として、走行するシートもしくは板状の検査対象物にライン状照射光源から発せられる光を照射し、キズ等の欠点が存在した場合、そのキズによる散乱光をカメラで読み取り、検査対象物上のキズ等の欠点を検出する方法および装置がある。このような装置においては、できる限り最少の機器台数でシート全幅を検査するためにシート幅方向に対して平行またはそれに近い方向に、蛍光灯などのライン状照射光源およびカメラを配置してキズ散乱光を検出することが一般的である。
【０００３】
そして、得られた受光量の強弱でキズの強弱を判断し、製品としての品質管理上問題となるキズとそうでないキズなどを分類した上で、問題となるキズを有する製品の流出防止措置などをとることが一般的である。
【０００４】
上記の方法で透明なシート上に存在するキズ等の欠点検出原理を図１２〜図１５を用いて以下に説明する。図１２、図１３は検査対象物に光を反射させて検査する場合の欠点検出原理の説明図、図１４、図１５は検査対象物に光を透過させて検査する場合の欠点検出原理の説明図である。図１２〜図１５内においては、ライン状照射光源１は図の紙面に垂直な方向に延びて配置されており、シート２０上のキズも同様に紙面に垂直な方向に延びて存在しているとする。また一般的に、シート２０の幅方向と光源の長手方向が一致することが多いため図の紙面垂直方向をシート幅方向（光源長手方向）Y、左右方向をシート長手方向（光源短手方向）Xとする。
【０００５】
まず図１２および図１３に、シート２０に対して同一面側にライン状照射光源１とカメラ４を配置し、シート２０の表面に存在するキズ等の欠点による反射散乱光を検出することによって欠点検出する場合を示す。ここで、カメラ４のレンズ法線１８は、ライン状照射光源１から照射された光のシート２０の表面による正反射光軸１７とはずれて配置されている。そのためシート２０の表面に欠点がない場合には、図１２のようにシート２０表面の法線に対して入射光と線対称な方向にのみ光が反射して、カメラ４には光は入光しない。しかし、シート２０の表面にキズ等の欠点aが存在する場合には、図１３に示すように欠点aによって発生する反射散乱光１０のうち、カメラ４に向かう成分１２がカメラ４に入光して、その欠点を検出することができる。
【０００６】
次に図１４および図１５に、シート２０を挟んでライン状照射光源１とカメラ４を配置し、シート２０の表面に存在するキズ等の欠点による透過散乱光を検出することによって欠点検出する場合を示す。ここでカメラ４のレンズ法線１８は、ライン状照射光源１の光軸とはずれて配置されている。そのためシート２０の表面に欠点がない場合には、図１４のようにシートにおいて光が何ら散乱されることなく直線状に透過するため、カメラ４には光は入光しない。しかし、シート２０の表面にキズ等の欠点aが存在する場合には、図１５に示すように欠点aによって発生する透過散乱光１０のうち、カメラ４に向かう成分１２がカメラ４に入光して、その欠点を検出することができる。
【０００７】
しかしながら上記の方法においては、キズの方向に対して垂直な入射面をもつ光を照射した場合は散乱光が強く感度は高いが、キズの方向に対して平行な入射面をもつ光を照射した場合は散乱光が弱く感度が低い。したがって上記の方法で、一般的なライン状照射光源である蛍光灯や平行束の光ファイバライトといった光源を用いた場合、シート幅方向Yに平行なキズの検出感度は高いが、シート長手方向Xに平行なキズの検出感度は低いという問題があった。
【０００８】
そこで、特許文献１に記載のシート長手方向Xに平行なキズを高感度に検出する技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平２−１１０３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に記載の検査方法を、図面を用いて説明する。図１０は特許文献１に記載の実施形態における模式的斜視図、図１１は特許文献１に記載の実施形態における模式的X方向拡大断面図を示す。図１０に示すように特許文献１の検査装置は、光ファイバライン状照射光源１、カメラ４などからなる。光ファイバライン状照射光源１は、少なくとも２系列の光ファイバ列３aと３bで構成され、各系列ごとに光ファイバ出射端から出射する光の光軸方向θ５aおよびθ５bを変えるようにし、シート２０の長手方向Xに平行なキズaを検出する。またθ５a、θ５bは、各系列ごとにY方向に亘って一定である。
【００１１】
次に、特許文献１に記載の方法を用いたキズ検出の問題点を、図１１を用いて説明する。紙面に垂直な方向（X方向）に延びる、形状、寸法などが全く同一でY方向の位置だけが異なるキズb、cを検出する場合について説明する。ただし、各系列の光ファイバ列は左右対称であるから、簡単のために１系列のみを記載して説明する。
【００１２】
各キズに特許文献１に記載のライン状照射光源を照射すると、照射光１３によってキズb、cにおいて、ある程度の指向性と強度分布を有する散乱光１０が生じる。この散乱光１０の分布と強度は照射光１３の強度、照射光１３がY軸となす角度θ５a、およびキズの強度、形状、サイズ等に依存するが、キズの位置には依存しないため、キズbおよびcによって生じる散乱光１０は分布、強度ともに同一となる。しかしこの散乱光１０のうち、カメラ４が受光する光は、カメラ４に向かう光１２（図中破線矢印）である。したがって、キズbおよびcは位置以外は全く同一であるにも関わらず、カメラ４のほぼ正面に位置するキズcの受光量１２と、キズbのそれには差が生じてしまう。一般的に検査機におけるキズの強弱判定は受光量に依るため、上記の場合、キズ発生位置によって強弱を誤判定してしまったり、十分な受光量が得られず見逃しが発生してしまう。この原因は、照射光軸６と、シート２０上の該照射点におけるカメラ撮像軸１６のなす角度θ１がY軸上位置で異なることである。ここでカメラ撮像軸とは、照射光軸と検査対象物との交点と、光検出手段の中心を結んだ軸線のことをいう。
【００１３】
以上のように、照射光軸６と撮像軸１６のなす角度θ１を考慮せずに、シート幅方向において全て一定の角度で光ファイバを配した場合、シート幅方向に亘って均一、かつ高感度な検出感度を得ることが困難であった。
【００１４】
本発明の目的は、シート長手方向Xに平行なキズを検出する際に高感度かつシート幅方向に亘って均一な感度を有するキズ検査装置およびキズ検査方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明は以下（１）〜（１２）のいずれかに記載の構成を特徴とする欠点検査装置および欠点検査方法を提供する。
【００１６】
（１）複数の点光源がライン状に並べられた第一のライン状照射光源と、該第一のライン状照射光源からの光を検出する光検出手段とを有し、検査対象物を搬送する過程において、検査対象物における欠点を検査する欠点検査装置であって、
前記第一のライン状照射光源の各点光源から照射される光の光軸が所定の点において交わるように各点光源が配置され、かつ、前記所定の点が光検出手段から外れるように配置され、さらに、前記所定の点が前記光検出手段内の光集光手段を含む平面内であって前記光検出手段を中心とした周辺領域に存在するように配置されていることを特徴とする欠点検査装置。
【００１７】
（２）前記第一のライン状照射光源に加え、該第一のライン状照射光源と同じ構成を有し、前記第一のライン状照射光源の長手方向に反転させた第二のライン状照射光源とを対にして、前記第一のライン状照射光源の短手方向に配置することを特徴とする請求項１に記載の欠点検査装置。
【００１８】
（３）複数の点光源がライン状に並べられた第一のライン状照射光源と、該第一のライン状照射光源からの光を検出する光検出手段とを有し、検査対象物を搬送する過程において、検査対象物における欠点を検査する欠点検査装置であって、
前記第一のライン状照射光源の各点光源から照射される光の光軸が所定の点において交わるように各光源が配置され、かつ前記所定の点の、仮想検査面において対称な点が光検出手段から外れるように配置され、さらに、前記対称な点が前記光検出手段内の光集光手段を含む平面内であって前記光検出手段を中心とした周辺領域に存在するように配置されていることを特徴とする欠点検査装置。
【００１９】
（４）前記第一のライン状照射光源に加え、該第一のライン状照射光源と同じ構成を有し、前記第一のライン状照射光源の長手方向に反転させた第二のライン状照射光源とを対にして、前記第一のライン状照射光源の短手方向に配置することを特徴とする請求項３に記載の欠点検査装置。
【００２０】
（５）複数の点光源がライン状に並べられた第一のライン状照射光源と、該第一のライン状照射光源からの光を検出する光検出手段とを配し、検査対象物を搬送する過程において、検査対象物における欠点を検査する欠点検査方法であって、
前記第一のライン状照射光源の各点光源から照射される光の光軸が所定の点において交わるように各点光源を配置し、かつ、前記所定の点が光検出手段から外れるように配置し、さらに、前記所定の点が前記光検出手段内の光集光手段を含む平面内であって前記光検出手段を中心とした周辺領域に存在するように配置することを特徴とする欠点検査方法。
【００２１】
（６）前記第一のライン状照射光源に加え、該第一のライン状照射光源と同じ構成を有し、前記第一のライン状照射光源の長手方向に反転させた第二のライン状照射光源とを対にして、前記第一のライン状照射光源の短手方向に配置することを特徴とする請求項５に記載の欠点検査方法。
【００２２】
（７）複数の点光源がライン状に並べられた第一のライン状照射光源と、該第一のライン状照射光源からの光を検出する光検出手段とを配し、検査対象物を搬送する過程において、検査対象物における欠点を検査する欠点検査方法であって、
前記第一のライン状照射光源の各点光源から照射される光の光軸が所定の点において交わるように各点光源を配置し、かつ前記所定の点の、仮想検査面において対称な点が光検出手段から外れるように配置し、さらに、前記対称な点が前記光検出手段内の光集光手段を含む平面内であって前記光検出手段を中心とした周辺領域に存在するように配置することを特徴とする欠点検査方法。
【００２３】
（８）前記第一のライン状照射光源に加え、該第一のライン状照射光源と同じ構成を有し、前記第一のライン状照射光源の長手方向に反転させた第二のライン状照射光源とを対にして、前記第一のライン状照射光源の短手方向に配置することを特徴とする請求項７に記載の欠点検査方法。
【００２４】
（９）複数の点光源がライン状に並べられた第一のライン状照射光源であって、
前記第一のライン状照射光源の各点光源から照射される光の光軸が所定の点において交わるように各光源が配置されていることを特徴とするライン状照射光源。
【００２５】
（１０）前記第一のライン状照射光源に加え、該第一のライン状照射光源と同じ構成を有し、前記第一のライン状照射光源の長手方向に反転させた第二のライン状照射光源とを対にして、前記第一のライン状照射光源の短手方向に配置することを特徴とする請求項７に記載のライン状照射光源。
【００２６】
（１１）複数の点光源をライン状に並べて構成する第一のライン状照射方法であって、
前記第一のライン状照明の各点光源から照射される光の光軸が所定の点において交わるように各光源が配置することを特徴とするライン状照射方法。
【００２７】
（１２）前記第一のライン状照射方法に加え、該第一のライン状照射方法と同じ構成を有し、前記第一のライン状照射方法の長手方向に反転させた第二のライン状照射方法とを対にして、前記第一のライン状照射方法の短手方向に配置することを特徴とする請求項１１に記載のライン状照射方法。
【００２８】
本発明において「点光源」とは、点状の発光源であって、指向性を有し光軸を一意に規定できるものをいう。また、「検査対象物」とは、例えばフィルムなどのシートもしくは板状の物体であるが、これに限られたものではない。ただし、透過光学系で検査する場合は、透明または半透明である必要がある。また、「欠点」とは検査対象物の内または外に存在するキズ、異物、汚れ、凹凸などを示している。また、「光検出手段」とは、光を電気信号に変換できるものを指し、例えば受光素子が１次元に配置されたラインセンサカメラが好適に用いられるが、これに限らず２次元に配置されたエリアセンサカメラや光電子増倍管などを用いても良い。また、「光集光手段」とは、光検出手段へ光を集光するものを指し、一般的にレンズのことをいう。また、ライン状照射光源の「短手方向」とは、ライン状照射光源の出射端面内における短手方向を示している。また、「仮想検査面」とは、反射光学系を有する検査機において、検査対象物を配置した場合の検査面を示している。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、以下に説明するとおり、シート幅方向に亘って均一かつ高い感度の欠点検出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態を示す模式的全体概略図である。
【図２】本発明の一実施形態を示す模式的X方向断面図である。
【図３】本発明の原理を説明する模式的X方向拡大断面図である。
【図４】図１の実施形態におけるライン状照射光源の模式的斜視図である。
【図５】交点の、X-Y面内での好ましい位置を示すための模式的Z方向断面図である。
【図６】交点の、Z軸方向における好ましい位置を説明するための模式的X方向断面図である。
【図７】光ファイバ系列を複数配列した実施形態における模式的X方向断面図である。
【図８】光ファイバ系列を複数配列した実施形態におけるライン状照射光源の模式的斜視図である。
【図９】テレセントリック光学系を用いた実施形態の一例を示す模式的X方向断面図である。
【図１０】特許文献１に記載の実施形態における模式的斜視図である。
【図１１】特許文献１に記載の実施形態における模式的X方向拡大断面図である。
【図１２】検査対象物に光を反射させて検査する場合の欠点検出原理の説明図である。
【図１３】検査対象物に光を反射させて検査する場合の欠点検出原理の説明図である。
【図１４】検査対象物に光を透過させて検査する場合の欠点検出原理の説明図である。
【図１５】検査対象物に光を透過させて検査する場合の欠点検出原理の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の欠点検査装置および欠点検査方法の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００３２】
図１に本発明の一実施形態を示す模式的全体概略図、図２に本発明の一実施形態を示す模式的X方向断面図、図３に本発明の原理を説明する模式的X方向拡大断面図、図４に図１の実施形態におけるライン状照射光源の模式的斜視図を示す。
【００３３】
本実施形態においては、図１に示すように、検査対象物は表面が平滑で透明なシート２０であり、製造時における搬送工程によって図中X方向に一定の速度で走行している。このシート２０の平面に向かってライン状照射光源１から光が照射され、シート２０を経た光の、光検出手段としてラインセンサカメラ４が配置されている。カメラ４はパーソナルコンピュータ１４に接続され、カメラ４からの出力信号を予め決められたプログラムに従って画像処理することによってシート２０上に存在する欠点を検出する。また、光検出手段としてレンズ５を用いている。
【００３４】
本実施形態においては、ライン状照射光源１とカメラ４がシート２０を挟んで配置される透過散乱光学系を採用し、ライン状照射光源１の出射端面法線１５とX軸のなす角度θ３は０度＜θ３＜１８０度であり、例えば９０度である。また、カメラ４に付属したレンズ５の法線１８とX軸のなす角度θ４は０度＜θ４＜１８０度であり例えば９０度である。ただし、カメラ４がシート２０に対して照射光源１と同一側に配置されるような反射光学系とすることも可能で、この場合θ３またはθ４が１８０度以上となってもよい。ここで、θ３もしくはθ４は、搬送工程においてシート２０が上下に変位または振動してしまった場合でも、シート２０上での照射光分布、およびカメラ４の撮像点ずれによる感度変化の影響を小さくするため、好ましくは４５度＜（θ３、θ４）＜１３５度、より好ましくは７０度＜（θ３、θ４）＜１１０度である。ただし、搬送工程が安定し、シート２０の振動がほとんどゼロである場合は、この限りではない。
【００３５】
ライン状照射光源１を構成する点光源の指向性はできる限り高いことが好ましく、本実施形態においては、図４に示すように光源本体としてハロゲンランプ２、導光路として光ファイバ束３を用い、ライン状照射光源１は、ハロゲンランプ２に接続された光ファイバ束を分割し、出射端９を長手方向に直線状に配列することで、シート２０の幅方向にわたって均一な光を照射可能としている。ただし発光ダイオード等、小型素子にレンズ等で指向性を持たせたうえでY方向に配列させ、ライン状照射光源１を実現してもよい。指向性が高い方が、シート正常部と欠点部とのコントラストが得やすく検出感度を向上させることができるため好ましい。
【００３６】
次に、各点光源の配置方法について説明する。図２に示すように、ライン状照射光源１内において、構成する各点光源の照射光軸６が、カメラ４に付属したレンズ５を含む平面内であって、レンズ５から外れた周辺領域８において一点で交差するように各点状光源を配置する。ここで周辺領域８の直径は、検出感度を高めるために、光集光手段の直径の５倍以内とすることが好ましい。
【００３７】
交点７は検出対象のキズ形態に応じて、周辺領域８上における好ましい位置が異なる。これを、図５、図６を用いて説明する。図５はX-Y面内での好ましい位置を示すための模式的Z方向断面図であり、図６はZ軸方向における好ましい位置を説明するための模式的X方向断面図である。レンズ半径方向については、微弱な（細く、浅い）キズを検出するためには、レンズ５に近ければ近いほど好ましいが、強い（太く、深い）キズであれば遠くても検出可能であることが多い。レンズ円周方向については、検出したいキズの方向に応じて設定することが好ましい。図５に示すように、キズがX軸方向に平行である場合は交点７cのようにレンズ中心を通るY軸上に配置し、キズがY軸方向に平行である場合は交点７dのようにレンズ中心を通るX軸上に配置することが好ましい。一方、交点７のZ軸方向へのずれについては、図６に示すようにレンズ５を含む平面上に近ければ近いほど、各光軸がカメラに直接入射しにくくなる（破線：直接入射しない光、実線：直接入射する光）。したがって好ましくは、交点７からレンズ５外周までの最短距離と同程度以内に、Z軸方向のずれを抑えたほうがよい。
【００３８】
また、できる限り交点７を広がりなく一点に集中できた方が、照射光軸６の向きが各点光源ごとに最適方向に配置できており効果を得やすい。したがって、交点７の広がりは、交点７からレンズ５外周までの最短距離と同程度の半径を有する円内に抑えることが好ましい。
【００３９】
次に、上記で示す構成によって透明シート上のキズ欠点検出感度をシート幅方向で均一にできる原理について図３を用いて説明する。照射光軸６と撮像軸１６のなす角度θ１はキズ強度と相関があり、上記構成を実現するとθ１がシート２０の幅方向に亘って同等にすることができる。したがって、同一形態で幅方向位置のみが異なるキズに対して同等の受光量、すなわち同等の検出感度を得ることができる。
【００４０】
また、ライン状照射光源１は上述の関係を満たせばY方向で１８０度回転させても同様の効果を得られる。したがって、例えば上述のとおりに光ファイバ３aを用いて構成される第一のライン状照射光源と、該ライン状照射光源を紙面上で左右を対称に反転させた光ファイバ束３bを用いて構成される第二のライン状照射光源の、２系列のライン状照射光源を配列することにより、散乱光は増大しさらに高感度なキズ検出を実現することができる。この場合の実施形態を、図７、図８を用いて説明する。図７は光ファイバ系列を複数配列した実施形態における模式的X方向断面図、図８は光ファイバ系列を複数配列した実施形態におけるライン状照射光源の模式的斜視図である。この場合、図７に示すように２系列の光ファイバ束それぞれの光軸交点７a、７bは、それぞれレンズ５の中心に対して点対称の関係にすると、各系列からの検出感度が同等になるため好ましい。具体的な実現方法としては、２系列の光ファイバ束３a、３bの出射端９a、９bを図８に示すとおり短尺方向に狭い間隔で並べて配置することが一つの方法である。前記間隔は小さいほど、シートを配置した場合に各系列の照射範囲がシート上で重複しやすくなり、好ましい。また、光ファイバ束３a、３bに対してハロゲンランプ２は共通で１台としてもよいし、光量不足などの懸念があれば各々に準備してもよい。
【００４１】
一方で、上述した通り、本発明のポイントはシート幅方向に亘ってθ１を一定にすることであるから、実施形態に記載の方法でなくても同様の効果を得ることが可能であり、他の実施形態の一例を図９を用いて説明する。図９はテレセントリック光学系を用いた実施形態の一例を示す模式的X方向断面図である。図９に示すように、光照射角度θ５aを幅方向各部において一定として、カメラ４にテレセントリックレンズを付加したり、コンタクトイメージセンサなどを用いて全幅方向において平行成分のみを受光するようにしても、同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、シート状、板状物体上に存在するキズ欠点の検査に限らず、微小凹凸、異物などの欠点検査にも応用することができるが、その応用範囲が、これらに限られるものではない。
【符号の説明】
【００４３】
１  ライン状照射光源
２  ハロゲンランプ
３  光ファイバ束
３a、３b  各系列の光ファイバ束
４  カメラ
５  レンズ
６  各点光源の照射光軸
７  各点光源の照射光軸交点
７a、７b  各系列の光ファイバ照射光軸交点
７c、７d  X方向に平行なキズ、Y方向に平行なキズ検出に適した交点
８  周辺領域
９  光ファイバ出射端
９a、９b  各系列の光ファイバ出射端
１０  キズ散乱光
１１  キズ散乱方向
１２  キズ散乱光のカメラに向かう成分
１３  ライン状照射光源から照射された光
１４  パーソナルコンピュータ
１５  ライン状照射光源出射端面の法線
１６  カメラ撮像軸
１７  ライン状照射光源から照射された光の、シート表面での正反射光軸
１８  レンズ法線
２０  シート
θ１  照射光軸と、該照射点におけるカメラ撮像軸のなす角度
θ２  照射光軸と、散乱光の主軸のなす角度
θ３  ライン状照射光源のY軸中心とした回転角度
θ４  レンズ法線がY軸となす角度
θ５a、θ５b  各系列の光ファイバが、Y軸となす角度
a、b、c  キズ
X  シート長手方向
Y  シート幅方向
Z  シート面法線方向
【図１】
2013205332.tif 000003
【図２】
2013205332.tif 000004
【図３】
2013205332.tif 000005
【図４】
2013205332.tif 000006
【図５】
2013205332.tif 000007
【図６】
2013205332.tif 000008
【図７】
2013205332.tif 000009
【図８】
2013205332.tif 000010
【図９】
2013205332.tif 000011
【図１０】
2013205332.tif 000012
【図１１】
2013205332.tif 000013
【図１２】
2013205332.tif 000014
【図１３】
2013205332.tif 000015
【図１４】
2013205332.tif 000016
【図１５】
2013205332.tif 000017