表面検査装置および表面検査方法
【課題】高速かつ高精度で回転する被検査物体の被検査面上の傷や欠陥を検出できる表面検査装置および表面検査方法を提供する。
【解決手段】 表面検査装置１００は、取付部４１と、レーザ光源４２ａ，４２ｂと、受光手段としてのフォトダイオード４３ａ，４３ｂとから構成されるセンサ部４０を用いることで、２つの光源がそれぞれ所定角度に配置され、光ビームを被検査面へ照射し、所定の受光面積を有する２つの受光手段で被検査面からの反射光をそれぞれ受光するようになされる。これにより、回転する被検査物体、例えばカムシャフトのような真円ではない回転体の被検査面からの反射光も確実に検出でき、高速かつ高精度で回転する被検査物体の被検査面上の傷や欠陥を検出できる。
【解決手段】 表面検査装置１００は、取付部４１と、レーザ光源４２ａ，４２ｂと、受光手段としてのフォトダイオード４３ａ，４３ｂとから構成されるセンサ部４０を用いることで、２つの光源がそれぞれ所定角度に配置され、光ビームを被検査面へ照射し、所定の受光面積を有する２つの受光手段で被検査面からの反射光をそれぞれ受光するようになされる。これにより、回転する被検査物体、例えばカムシャフトのような真円ではない回転体の被検査面からの反射光も確実に検出でき、高速かつ高精度で回転する被検査物体の被検査面上の傷や欠陥を検出できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転する被検査物体、例えばカムシャフトのような真円ではない回転体の被検査面に光を照射し、被検査面からの反射光に基づいて被検査面上に存在する傷や欠陥を検出する表面検査装置および表面検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、素材や製品の表面の傷、欠陥の検査は、自動車、電気部品をはじめとして、あらゆる産業分野において必要である。この表面検査では、表面の傷、欠陥の位置、大きさを検出するだけでは不十分で、傷や欠陥の種別を判別することが要求されている。
【０００３】
このため、従来から、物品の傷検査を行う分野では反射型光センサが多用されている。その多くは発光素子と受光素子を並べて配置し、発光素子が発する光線を直接またはレンズを通して検査対象面（被検査面）に照射し、その反射光を受光素子で受光し、電気信号に変換して、センサまたは物品を動かすことで物品の表面をスキャンし、電気信号の変化を分析することで傷、欠陥の検査を行うものであった。円筒状物品の表面を検査する場合、物品の表面をスキャンするためには、物品を回転させながらセンサを回転体の軸方向に移動することで表面を連続的にスキャンすることが一般的に行われている（特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に係る表面検査方法は、円筒形状の被検体をその胴方向の軸を中心に回転させ、該被検体の表面に前記被検体の表面の２次元的な欠陥を検出するための第１のビームと、当該被検体の表面の３次元的な欠陥を検出するための第２のビームとを互いに交錯しないように前記被検体表面の異なる部分に照射し、当該照射された第１のビームおよび第２のビームの反射光をそれぞれ光電変換し、当該それぞれ光電変換された電気信号の波形分析を行うことにより２次元的な欠陥および３次元的な欠陥を検出することが可能となる。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−３４０７４３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、微小な傷、欠陥等を検出するためには、発光素子による光照射範囲が十分に小さいことが必要であり、鏡面を検査するためには物品の表面の向きに合わせて発光素子の照射角と入射角を精確に保持する必要がある。しかし、カムシャフトのように検査対象の表面が鏡面であり、精確な円形でない物体が回転する場合にはセンサを検査対象の回転方向に移動するだけでは発光素子からの光線を受光素子で受光することができないため、反射型光センサで傷検査を行うことが困難であった。
【０００７】
また、被検査面が精確な円形でない曲面である場合、照射したレーザ光は、照射点の局所的な傾きにより反射方向が絶えず変化するので、受光部に反射光が常に入射するような大面積のセンサもしくは受光センサを反射位置ごとに精確に移動する機構が必要となり、高速検査が困難である。仮にこのような受光センサで受光できるとしても、傷や欠陥による反射光の反射角度を変化させたか曲面による反射光の反射角度を変化させたかを区別できないので、曲面上の傷や欠陥を検出することができないという問題点があった。
【０００８】
そこで、本発明は、このような問題点を考慮してなされたもので、２つの光ビームを異なる方向から被検査面へ照射させ、２つの受光手段でそれぞれの反射光を受光し、これらに基づいて、高速かつ高精度で回転する被検査物体の被検査面上の傷や欠陥を検出できる表面検査装置および表面検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明に係る表面検査装置は、特許請求の範囲の請求項１〜５に記載の手段を採用する。
【００１０】
即ち、請求項１に記載のように、回転する被検査物体の被検査面に光を照射し、被検査面からの反射光に基づいて被検査面上に存在する欠陥を検出する表面検査装置において、光ビームを発光させ、それぞれ所定角度に配置され、前記被検査面へ照射する２つの光源と、所定の受光面積を有し、前記２つの光源に対応して、前記被検査面からの反射光をそれぞれ受光する２つの受光手段と、前記受光手段により受光した反射光の光量に基づいてデータ処理を行うデータ処理手段と、前記データ処理手段により得られた結果と予め設定した判定基準を比較し欠陥を判断する欠陥判断手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２に記載のように、回転する被検査物体の被検査面に光を照射し、被検査面からの反射光に基づいて被検査面上に存在する欠陥を検出する表面検査装置において、光ビームを発光させる光源と、前記光源から光ビームを２つに分割してそれぞれ異なる方向に進行させる光分割手段と、前記２つに分割された光ビームをそれぞれ反射させ、前記被検査面へ照射するように所定位置に配置された２つの反射手段と、所定の受光面積を有し、前記２つの光源に対応して、前記被検査面からの反射光をそれぞれ受光する２つの受光手段と、前記受光手段により受光した反射光の光量に基づいてデータ処理を行うデータ処理手段と、前記データ処理手段により得られた結果と予め設定した判定基準を比較し欠陥を判断する欠陥判断手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３に記載のように、請求項１または２の表面検出装置において、前記受光手段は、前記被検査面の円周方向の半分以上の面からの反射光を受光することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４に記載のように、請求項１乃至３の表面検出装置において、前記データ処理手段は、受光手段からの光量データと形状データをリアルタイムで画像表示することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５に記載のように、請求項２の表面検出装置において、前記反射手段は、前記被検査面へ照射する光の入射角度を調整するために、回動可能に装着されることを特徴とする。
【００１５】
上記課題を解決するため、本発明に係る表面検査方法は、特許請求の範囲の請求項６および７に記載の手段を採用する。
【００１６】
即ち、請求項６に記載のように、回転する被検査物体の被検査面に光を照射し、被検査面からの反射光に基づいて被検査面上に存在する欠陥を検出する表面検査方法において、２つの光源から光ビームを発光させ、それぞれ所定角度から前記被検査面へ照射し、前記被検査面からの反射光をそれぞれ受光し、受光した反射光の光量に基づいてデータ処理を行い、前記データ処理により得られた結果と予め設定した判定基準を比較し欠陥を判断することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項７に記載のように、回転する被検査物体の被検査面に光を照射し、被検査面からの反射光に基づいて被検査面上に存在する欠陥を検出する表面検査方法において、１つの光源から光ビームを発光させ、前記光ビームを２つに分割してそれぞれ異なる方向に進行させ、前記２つに分割された光ビームをそれぞれ反射させ、前記被検査面へ照射し、前記被検査面からの反射光をそれぞれ受光し、受光した反射光の光量に基づいてデータ処理を行い、前記データ処理により得られた結果と予め設定した判定基準を比較し欠陥を判断することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の発明においては、２つの光源がそれぞれ所定角度に配置され、光ビームを被検査面へ照射し、所定の受光面積を有する２つの受光手段で被検査面からの反射光をそれぞれ受光することで、回転する被検査物体、例えばカムシャフトのような真円ではない回転体の被検査面からの反射光も確実に検出でき、高速かつ高精度で回転する被検査物体の被検査面上の傷や欠陥を検出できる。
【００１９】
請求項２に記載の発明においては、１つの光源から光ビームを２つに分割してそれぞれ異なる方向に進行させ、所定の受光面積を有する２つの受光手段で被検査面からの反射光をそれぞれ受光することで、回転する被検査物体、例えばカムシャフトのような真円ではない回転体の被検査面からの反射光も確実に検出でき、高速かつ高精度で回転する被検査物体の被検査面上の傷や欠陥を検出できる。そのため、光源の数を減らすことができ、コスト削減を図ることができる。さらに装置の小型化を図ることができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明においては、受光手段は、前記被検査面の円周方向の半分以上の面からの反射光を受光することで、一般的に用いられている形状のカムシャフトに対しては２つ受光手段で検査対象の全周を検査することができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明においては、データ処理手段は、受光手段からの光量データと形状データをリアルタイムで画像表示することで、被検査面上の傷や欠陥の形状が分かる。
【００２２】
請求項５に記載の発明においては、反射手段は、被検査面へ照射する光の入射角度を調整するために、回動可能に装着されることで、様々な曲面を有する回転被検査物体に対応することができる。
【００２３】
請求項６に記載の発明においては、２つの光源がそれぞれ所定角度に配置され、光ビームを被検査面へ照射し、所定の受光面積を有する２つの受光手段で被検査面からの反射光をそれぞれ受光し、受光した反射光の光量に基づいてデータ処理を行い、データ処理により得られた結果と予め設定した判定基準を比較し欠陥を判断することで、回転する被検査物体、例えばカムシャフトのような真円ではない回転体の被検査面からの反射光も確実に検出でき、高速かつ高精度で回転する被検査物体の被検査面上の傷や欠陥を検出できる。
【００２４】
請求項７に記載の発明においては、１つの光源から光ビームを２つに分割してそれぞれ異なる方向に進行させ、所定の受光面積を有する２つの受光手段で被検査面からの反射光をそれぞれ受光、受光した反射光の光量に基づいてデータ処理を行い、データ処理により得られた結果と予め設定した判定基準を比較し欠陥を判断することで、回転する被検査物体、例えばカムシャフトのような真円ではない回転体の被検査面からの反射光も確実に検出でき、高速かつ高精度で回転する被検査物体の被検査面上の傷や欠陥を検出できる。そのため、光源の数を減らすことができ、コスト削減を図ることができる。さらに装置の小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明に係る表面検査装置および表面検査方法を実施するための最良の形態を、図を参照して説明する。
【００２６】
図１は、第１の実施の形態の表面検査装置１００の構成を示す斜視図である。図２は、センサ部４０の構成を示す図である。図３は、表面検査装置１００を用いて表面検査を行うフローチャートである。
【００２７】
図１に示すように、表面検査装置１００は、設置台１０と、カムシャフト保持部２０ａ，２０ｂと、回転駆動部３０と、センサ部４０と、スライド機構５０と、と、制御部６０と、光電変換部７０と、処理部８０と、表示部９０とから構成されている。光電変換部７０と処理部８０はデータ処理手段として機能する。
【００２８】
図１に示すように、設置台１０には、カムシャフト保持部２０ａ，２０ｂと、スライド機構５０とが配置されている。
【００２９】
カムシャフト保持部２０ａ，２０ｂは、スライド機構を有し、カムシャフトの長さに対応して位置調整できる。カムシャフト保持部２０ａ側に、回転駆動部３０が設けられている。この回転駆動部３０は、カムシャフトを高速に回転させるためのモータおよび変速器から構成される。モータの回転は制御部６０により制御される。
【００３０】
センサ部４０は、取付部４１と、レーザ光源４２ａ，４２ｂと、受光手段としてのフォトダイオード４３ａ，４３ｂとから構成されている。センサ部４０は、スライド機構５０に取り付けられている。
【００３１】
取付部４１は、表面検査装置１００の本体に取り付けるためのアーム部４１ａと、その先端に設けられて、Ｕ字形の開口部からなる受光手段装着部４１ｂとから構成されている。
【００３２】
センサ部４０の投光系において、２つのレーザ光源４２ａ，４２ｂを用いている。この２つのレーザ光源４２ａ，４２ｂは、互いに９０度の角度で取付部４１に配置されている。また、この２つのレーザ光源４２ａ，４２ｂからレーザビームは、異なる角度から直接にカムシャフトＳの被検査面に照射するようになされる。
【００３３】
受光手段として、応答周波数とコストの面を考慮して、大面積長尺のフォトダイオードを用いた。フォトダイオード４３ａ，４３ｂは、例えば所定の長さを有する長方形のものである。フォトダイオード４３ａ，４３ｂの長さは、カムシャフトＳの寸法によって選定される。また、このフォトダイオード４３ａ，４３ｂは、それぞれ取付部４１のＵ字形の開口部の両側の受光手段装着部４１ｂに設けられており、かつ光電変換部７０に接続される。
【００３４】
なお、受光手段としてフォトトランジスタなど受光した光の強弱を電気信号の強弱に変えるものを用いてもよい。また、受光面が広ければより少ないセンサの組で被検査物体１１の全周をカバーでき、より応答速度が速ければ検査時間を短縮することができるため、受光面が広く、応答速度が速いものほど本発明の受光手段としては有利である。
【００３５】
スライド機構５０は、レール５１とスライド部５２から構成されている。スライド部５はレール５１に沿ってカムシャフトＳの軸方向に所定速度で移動することができる。スライド部５２の移動は、制御部６０により制御される。
【００３６】
制御部６０は、回転駆動部３０の回転およびスライド機構５０の移動を制御するものである。制御部６０の制御によりカムシャフトＳは所定の速度、例えば毎分２０００回転程度の回転数で回転することができ、またスライド部５２は所定の速度でレール５１に沿って移動することができる。
【００３７】
光電変換部７０では、フォトダイオード４３ａ，４３ｂで受信した光信号が電気信号に変換され、処理部８０へ出力される。
【００３８】
処理部８０は、光電変換部７０からの信号をデジタル信号に変換し、これらの光量データと形状データをリアルタイム画像表示させると共に、測定データから画像処理し、算出したしき値に基づいて、傷・欠陥部分を分離検出し、予め設定した判定基準に従って、良品と不良品とを自動的に判断する。
【００３９】
表示部９０は、検出結果を、画像または文字で表示することができ、もしくは画像および文字で表示することができる。ここで、回転するワークには当然回転ムラがあり、一回転あたりのデータ量は毎回転毎に同じとは限りない。そこで回転センサのデータを元に一回転あたりの平均データ量を求めて、それで得られたデータを補間し、方形な画像データとして表示する（後述図４参照）。表示部９０に表示された画像に基づいて傷・欠陥部分の形状を確認することができる。なお、表示部９０には、検出された欠陥の数、位置、大きさを表示することができる。
【００４０】
続いて、表面検査装置１００用いてカムシャフトＳを検査する方法について説明する。検査する際に、予め標準被検査面に対して測定を行う。そして被検査物としてのカムシャフトＳを検査する。
【００４１】
まず、図１に示すように、カムシャフトＳをカムシャフト保持部２０ａ，２０ｂに保持し、センサ部４０のＵ字形の開口部にカムシャフトＳを位置するようにセンサ部４０を設置する。
【００４２】
次に、図３に示すように、制御部６により回転駆動部３０およびスライド機構５０を制御し、カムシャフトＳを所定の速度、例えば毎分２０００回転程度の回転数で回転させ（ステップＳ１）、そしてスライド機構５０を所定の速度でレール５１に沿って移動させ（ステップＳ２）、センサ部４０よりカムシャフトＳの表面を連続的にスキャンする（ステップＳ３）。
【００４３】
カムシャフトＳの被検査面からの反射回折光はフォトダイオード４３ａ，４３ｂで受光され、フォトダイオード４３ａ，４３ｂで受光された光信号は光電変換部７０で電気信号に変換され（ステップＳ４）、処理部８０に伝送される。処理部８０で画像処理し（ステップＳ５）、得られた画像を表示する（ステップＳ６）。また、ステップＳ５でデータ処理を行った後、しきい値と比較する（ステップＳ７）。次に、ステップＳ８で、算出したしきい値に基づいて、傷・欠陥部分を分離検出し、予め設定した判定基準に従って、良品と不良品とを自動的に判断する。最後に、ステップＳ９で、判断結果を表示するようになされる。
【００４４】
図４は、カムシャフトＳの表面をスキャニングして画像処理ソフトで処理された画像である。図４中のＡ部、Ｂ部は表面傷の巣であり、この画像により、表示部９０で傷・欠陥部分を確認することができる。
【００４５】
また、図５は、Ａ部における一回転データを示す図である。図６は、Ｂ部における一回転データを示す図である。図５中のａ曲線および図６中のｂ曲線は、受光した光量である。図５、図６に示すように、Ａ部、Ｂ部では、光量が大きく減じている。また、曲線ｃ、ｄは、動的しきい値である。このしきい値に基づいて、傷・欠陥部分を分離検出する。
【００４６】
このように本実施の形態において、表面検査装置１００は、取付部４１と、レーザ光源４２ａ，４２ｂと、受光手段としてのフォトダイオード４３ａ，４３ｂとから構成されるセンサ部４０を用いることで、２つの光源がそれぞれ所定角度に配置され、光ビームを被検査面へ照射し、所定の受光面積を有する２つの受光手段で被検査面からの反射光をそれぞれ受光するようになされる。
【００４７】
これにより、回転する被検査物体、例えばカムシャフトのような真円ではない回転体の被検査面からの反射光も確実に検出でき、高速かつ高精度で回転する被検査物体の被検査面上の傷や欠陥を検出できる。
【００４８】
以下、第２の実施の形態の表面検査装置について説明する。第２の実施の形態の表面検査装置は、センサ部以外に上述した表面検査装置１００の構成と同じ構成を有する。また、第２の実施の形態の表面検査装置を用いた測定方法も上述した表面検査装置１００の測定方法と同様である。
【００４９】
図７は、第２の実施の形態の表面検査装置のセンサ部４０Ａの構成を示す図である。図７に示すように、センサ部４０Ａは、取付部４１と、レーザ光源４２と、受光手段としてのフォトダイオード４３ａ，４３ｂと、ビームスプリッタ４４と、反射ミラー４５ａ，４５ｂから構成されている。
【００５０】
取付部４１は、表面検査装置の本体に取り付けるためのアーム部４１ａと、その先端に設けられて、Ｕ字形の開口部からなる受光手段装着部４１ｂとから構成されている。
【００５１】
センサ部４０Ａの投光系において、１つのレーザ光源４２を用いている。このレーザ光源４２からのレーザビームは、ビームスプリッタ４４で等分の光量で２方向に分岐される。この２つのレーザビームは、それぞれ反射ミラー４５ａ，４５ｂへ入射され、反射ミラー４５ａ，４５ｂによりレーザビームの照射方向を変えて、例えば互いに９０度の角度を形成し、それぞれ異なる角度からカムシャフトＳの被検査面に照射するようになされる。
【００５２】
受光手段としてのフォトダイオード４３ａ，４３ｂは、例えば所定の長さを有する長方形のものである。フォトダイオード４３ａ，４３ｂの長さは、カムシャフトＳの寸法によって選定される。また、このフォトダイオード４３ａ，４３ｂは、それぞれ取付部４１のＵ字形の開口部の両側の受光手段装着部４１ｂに設けられており、かつ光電変換部７０に接続される。
【００５３】
反射ミラー４５ａ，４５ｂは、設置角度を調整することが可能とされる。反射ミラー４５ａ，４５ｂの設置角度を調整することで、カムシャフトＳの大きさ、形状に対応することができ、また、レーザビームの照射位置を調整できる。
【００５４】
センサ部４０Ａを用いて、カムシャフトＳを検査する方法は、カムシャフトＳをカムシャフト保持部２０ａ，２０ｂに保持し、センサ部４０のＵ字形の開口部にカムシャフトＳを位置するようにセンサ部４０Ａを設置する。
【００５５】
次に、制御部６により回転駆動部３０およびスライド機構５０を制御し、カムシャフトＳを所定の速度、例えば毎分２０００回転程度の回転数で回転させ、そしてスライド機構５０を所定の速度でレール５１に沿って移動させ、センサ部４０よりカムシャフトＳの表面を連続的にスキャンする。
【００５６】
この場合、レーザ光源４２から光ビームを発光させ、ビームスプリッタ４４で等分の光量で光ビームを２つに分割してそれぞれ異なる方向に進行させ、反射ミラー４５ａ，４５ｂで２つに分割された光ビームをそれぞれ反射させ、カムシャフトＳの被検査面へ照射し、カムシャフトＳの被検査面からの反射回折光はフォトダイオード４３ａ，４３ｂで受光され、フォトダイオード４３ａ，４３ｂで受光された光信号は光電変換部７０で電気信号に変換され、処理部８０に伝送される。処理部８０で画像処理し、算出したしきい値に基づいて、傷・欠陥部分を分離検出し、予め設定した判定基準に従って、良品と不良品とを自動的に判断するようになされる。
【００５７】
このように本実施の形態において、表面検査装置には、取付部４１と、レーザ光源４２と、受光手段としてのフォトダイオード４３ａ，４３ｂと、ビームスプリッタ４４と、反射ミラー４５ａ，４５ｂから構成されるセンサ部４０Ａを用いることで、１つの光源で異なる角度から照射するレーザビームを得ることができ、センサ部４０Ａを小型化でき、コスト削減を図ることができると共に、製造などが簡単になるなどの利点がある。
【００５８】
なお、上述の第１の実施の形態においては、２つのレーザ光源４２ａ，４２ｂを用いたものを説明したが、これに限定されるものではない。３以上のレーザ光源を用いるようにしてもよい。
【００５９】
また、上述の第１、２の実施の形態においては、１つのセンサ部４０、または４０Ａを用いたものを説明したが、これに限定されるものではない。複数のセンサ部４０、または４０Ａを用いて、それぞれ所定の移動範囲で検査するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明に係る表面検査装置および表面検査方法は、自動車、電気部品をはじめとして、あらゆる産業分野において、回転する被検査物体、例えばカムシャフトのような真円ではない回転体表面に製造時に発生する微小な傷、欠陥を高速かつ高精度で検査する目的に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】第１の実施の形態の表面検査装置１００の構成を示す斜視図である。
【図２】センサ部４０の構成を示す図である。
【図３】表面検査装置１００を用いて表面検査を行うフローチャートである。
【図４】カムシャフトＳの表面をスキャニングして画像処理ソフトで処理された画像である。
【図５】Ａ部における一回転データを示す図である。
【図６】Ｂ部における一回転データを示す図である。
【図７】第２の実施の形態の表面検査装置のセンサ部４０Ａの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０ 設置台
２０ａ，２０ｂ カムシャフト保持部
３０ 回転駆動部
４０，４０Ａ センサ部
４１ 取付部
４１ａ アーム部
４１ｂ 受光手段装着部
４２，４２ａ，４２ｂ レーザ光源
４３ａ，４３ｂ フォトダイオード
４４ ビームスプリッタ
４５ａ，４５ｂ 反射ミラー
５０ スライド機構
５１ レール
５２ スライド部
６０ 制御部
７０ 光電変換部
８０ 処理部
９０ 表示部
１００ 表面検査装置
Ｓ カムシャフト
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転する被検査物体、例えばカムシャフトのような真円ではない回転体の被検査面に光を照射し、被検査面からの反射光に基づいて被検査面上に存在する傷や欠陥を検出する表面検査装置および表面検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、素材や製品の表面の傷、欠陥の検査は、自動車、電気部品をはじめとして、あらゆる産業分野において必要である。この表面検査では、表面の傷、欠陥の位置、大きさを検出するだけでは不十分で、傷や欠陥の種別を判別することが要求されている。
【０００３】
このため、従来から、物品の傷検査を行う分野では反射型光センサが多用されている。その多くは発光素子と受光素子を並べて配置し、発光素子が発する光線を直接またはレンズを通して検査対象面（被検査面）に照射し、その反射光を受光素子で受光し、電気信号に変換して、センサまたは物品を動かすことで物品の表面をスキャンし、電気信号の変化を分析することで傷、欠陥の検査を行うものであった。円筒状物品の表面を検査する場合、物品の表面をスキャンするためには、物品を回転させながらセンサを回転体の軸方向に移動することで表面を連続的にスキャンすることが一般的に行われている（特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に係る表面検査方法は、円筒形状の被検体をその胴方向の軸を中心に回転させ、該被検体の表面に前記被検体の表面の２次元的な欠陥を検出するための第１のビームと、当該被検体の表面の３次元的な欠陥を検出するための第２のビームとを互いに交錯しないように前記被検体表面の異なる部分に照射し、当該照射された第１のビームおよび第２のビームの反射光をそれぞれ光電変換し、当該それぞれ光電変換された電気信号の波形分析を行うことにより２次元的な欠陥および３次元的な欠陥を検出することが可能となる。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−３４０７４３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、微小な傷、欠陥等を検出するためには、発光素子による光照射範囲が十分に小さいことが必要であり、鏡面を検査するためには物品の表面の向きに合わせて発光素子の照射角と入射角を精確に保持する必要がある。しかし、カムシャフトのように検査対象の表面が鏡面であり、精確な円形でない物体が回転する場合にはセンサを検査対象の回転方向に移動するだけでは発光素子からの光線を受光素子で受光することができないため、反射型光センサで傷検査を行うことが困難であった。
【０００７】
また、被検査面が精確な円形でない曲面である場合、照射したレーザ光は、照射点の局所的な傾きにより反射方向が絶えず変化するので、受光部に反射光が常に入射するような大面積のセンサもしくは受光センサを反射位置ごとに精確に移動する機構が必要となり、高速検査が困難である。仮にこのような受光センサで受光できるとしても、傷や欠陥による反射光の反射角度を変化させたか曲面による反射光の反射角度を変化させたかを区別できないので、曲面上の傷や欠陥を検出することができないという問題点があった。
【０００８】
そこで、本発明は、このような問題点を考慮してなされたもので、２つの光ビームを異なる方向から被検査面へ照射させ、２つの受光手段でそれぞれの反射光を受光し、これらに基づいて、高速かつ高精度で回転する被検査物体の被検査面上の傷や欠陥を検出できる表面検査装置および表面検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明に係る表面検査装置は、特許請求の範囲の請求項１〜５に記載の手段を採用する。
【００１０】
即ち、請求項１に記載のように、回転する被検査物体の被検査面に光を照射し、被検査面からの反射光に基づいて被検査面上に存在する欠陥を検出する表面検査装置において、光ビームを発光させ、それぞれ所定角度に配置され、前記被検査面へ照射する２つの光源と、所定の受光面積を有し、前記２つの光源に対応して、前記被検査面からの反射光をそれぞれ受光する２つの受光手段と、前記受光手段により受光した反射光の光量に基づいてデータ処理を行うデータ処理手段と、前記データ処理手段により得られた結果と予め設定した判定基準を比較し欠陥を判断する欠陥判断手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２に記載のように、回転する被検査物体の被検査面に光を照射し、被検査面からの反射光に基づいて被検査面上に存在する欠陥を検出する表面検査装置において、光ビームを発光させる光源と、前記光源から光ビームを２つに分割してそれぞれ異なる方向に進行させる光分割手段と、前記２つに分割された光ビームをそれぞれ反射させ、前記被検査面へ照射するように所定位置に配置された２つの反射手段と、所定の受光面積を有し、前記２つの光源に対応して、前記被検査面からの反射光をそれぞれ受光する２つの受光手段と、前記受光手段により受光した反射光の光量に基づいてデータ処理を行うデータ処理手段と、前記データ処理手段により得られた結果と予め設定した判定基準を比較し欠陥を判断する欠陥判断手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３に記載のように、請求項１または２の表面検出装置において、前記受光手段は、前記被検査面の円周方向の半分以上の面からの反射光を受光することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４に記載のように、請求項１乃至３の表面検出装置において、前記データ処理手段は、受光手段からの光量データと形状データをリアルタイムで画像表示することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５に記載のように、請求項２の表面検出装置において、前記反射手段は、前記被検査面へ照射する光の入射角度を調整するために、回動可能に装着されることを特徴とする。
【００１５】
上記課題を解決するため、本発明に係る表面検査方法は、特許請求の範囲の請求項６および７に記載の手段を採用する。
【００１６】
即ち、請求項６に記載のように、回転する被検査物体の被検査面に光を照射し、被検査面からの反射光に基づいて被検査面上に存在する欠陥を検出する表面検査方法において、２つの光源から光ビームを発光させ、それぞれ所定角度から前記被検査面へ照射し、前記被検査面からの反射光をそれぞれ受光し、受光した反射光の光量に基づいてデータ処理を行い、前記データ処理により得られた結果と予め設定した判定基準を比較し欠陥を判断することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項７に記載のように、回転する被検査物体の被検査面に光を照射し、被検査面からの反射光に基づいて被検査面上に存在する欠陥を検出する表面検査方法において、１つの光源から光ビームを発光させ、前記光ビームを２つに分割してそれぞれ異なる方向に進行させ、前記２つに分割された光ビームをそれぞれ反射させ、前記被検査面へ照射し、前記被検査面からの反射光をそれぞれ受光し、受光した反射光の光量に基づいてデータ処理を行い、前記データ処理により得られた結果と予め設定した判定基準を比較し欠陥を判断することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の発明においては、２つの光源がそれぞれ所定角度に配置され、光ビームを被検査面へ照射し、所定の受光面積を有する２つの受光手段で被検査面からの反射光をそれぞれ受光することで、回転する被検査物体、例えばカムシャフトのような真円ではない回転体の被検査面からの反射光も確実に検出でき、高速かつ高精度で回転する被検査物体の被検査面上の傷や欠陥を検出できる。
【００１９】
請求項２に記載の発明においては、１つの光源から光ビームを２つに分割してそれぞれ異なる方向に進行させ、所定の受光面積を有する２つの受光手段で被検査面からの反射光をそれぞれ受光することで、回転する被検査物体、例えばカムシャフトのような真円ではない回転体の被検査面からの反射光も確実に検出でき、高速かつ高精度で回転する被検査物体の被検査面上の傷や欠陥を検出できる。そのため、光源の数を減らすことができ、コスト削減を図ることができる。さらに装置の小型化を図ることができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明においては、受光手段は、前記被検査面の円周方向の半分以上の面からの反射光を受光することで、一般的に用いられている形状のカムシャフトに対しては２つ受光手段で検査対象の全周を検査することができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明においては、データ処理手段は、受光手段からの光量データと形状データをリアルタイムで画像表示することで、被検査面上の傷や欠陥の形状が分かる。
【００２２】
請求項５に記載の発明においては、反射手段は、被検査面へ照射する光の入射角度を調整するために、回動可能に装着されることで、様々な曲面を有する回転被検査物体に対応することができる。
【００２３】
請求項６に記載の発明においては、２つの光源がそれぞれ所定角度に配置され、光ビームを被検査面へ照射し、所定の受光面積を有する２つの受光手段で被検査面からの反射光をそれぞれ受光し、受光した反射光の光量に基づいてデータ処理を行い、データ処理により得られた結果と予め設定した判定基準を比較し欠陥を判断することで、回転する被検査物体、例えばカムシャフトのような真円ではない回転体の被検査面からの反射光も確実に検出でき、高速かつ高精度で回転する被検査物体の被検査面上の傷や欠陥を検出できる。
【００２４】
請求項７に記載の発明においては、１つの光源から光ビームを２つに分割してそれぞれ異なる方向に進行させ、所定の受光面積を有する２つの受光手段で被検査面からの反射光をそれぞれ受光、受光した反射光の光量に基づいてデータ処理を行い、データ処理により得られた結果と予め設定した判定基準を比較し欠陥を判断することで、回転する被検査物体、例えばカムシャフトのような真円ではない回転体の被検査面からの反射光も確実に検出でき、高速かつ高精度で回転する被検査物体の被検査面上の傷や欠陥を検出できる。そのため、光源の数を減らすことができ、コスト削減を図ることができる。さらに装置の小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明に係る表面検査装置および表面検査方法を実施するための最良の形態を、図を参照して説明する。
【００２６】
図１は、第１の実施の形態の表面検査装置１００の構成を示す斜視図である。図２は、センサ部４０の構成を示す図である。図３は、表面検査装置１００を用いて表面検査を行うフローチャートである。
【００２７】
図１に示すように、表面検査装置１００は、設置台１０と、カムシャフト保持部２０ａ，２０ｂと、回転駆動部３０と、センサ部４０と、スライド機構５０と、と、制御部６０と、光電変換部７０と、処理部８０と、表示部９０とから構成されている。光電変換部７０と処理部８０はデータ処理手段として機能する。
【００２８】
図１に示すように、設置台１０には、カムシャフト保持部２０ａ，２０ｂと、スライド機構５０とが配置されている。
【００２９】
カムシャフト保持部２０ａ，２０ｂは、スライド機構を有し、カムシャフトの長さに対応して位置調整できる。カムシャフト保持部２０ａ側に、回転駆動部３０が設けられている。この回転駆動部３０は、カムシャフトを高速に回転させるためのモータおよび変速器から構成される。モータの回転は制御部６０により制御される。
【００３０】
センサ部４０は、取付部４１と、レーザ光源４２ａ，４２ｂと、受光手段としてのフォトダイオード４３ａ，４３ｂとから構成されている。センサ部４０は、スライド機構５０に取り付けられている。
【００３１】
取付部４１は、表面検査装置１００の本体に取り付けるためのアーム部４１ａと、その先端に設けられて、Ｕ字形の開口部からなる受光手段装着部４１ｂとから構成されている。
【００３２】
センサ部４０の投光系において、２つのレーザ光源４２ａ，４２ｂを用いている。この２つのレーザ光源４２ａ，４２ｂは、互いに９０度の角度で取付部４１に配置されている。また、この２つのレーザ光源４２ａ，４２ｂからレーザビームは、異なる角度から直接にカムシャフトＳの被検査面に照射するようになされる。
【００３３】
受光手段として、応答周波数とコストの面を考慮して、大面積長尺のフォトダイオードを用いた。フォトダイオード４３ａ，４３ｂは、例えば所定の長さを有する長方形のものである。フォトダイオード４３ａ，４３ｂの長さは、カムシャフトＳの寸法によって選定される。また、このフォトダイオード４３ａ，４３ｂは、それぞれ取付部４１のＵ字形の開口部の両側の受光手段装着部４１ｂに設けられており、かつ光電変換部７０に接続される。
【００３４】
なお、受光手段としてフォトトランジスタなど受光した光の強弱を電気信号の強弱に変えるものを用いてもよい。また、受光面が広ければより少ないセンサの組で被検査物体１１の全周をカバーでき、より応答速度が速ければ検査時間を短縮することができるため、受光面が広く、応答速度が速いものほど本発明の受光手段としては有利である。
【００３５】
スライド機構５０は、レール５１とスライド部５２から構成されている。スライド部５はレール５１に沿ってカムシャフトＳの軸方向に所定速度で移動することができる。スライド部５２の移動は、制御部６０により制御される。
【００３６】
制御部６０は、回転駆動部３０の回転およびスライド機構５０の移動を制御するものである。制御部６０の制御によりカムシャフトＳは所定の速度、例えば毎分２０００回転程度の回転数で回転することができ、またスライド部５２は所定の速度でレール５１に沿って移動することができる。
【００３７】
光電変換部７０では、フォトダイオード４３ａ，４３ｂで受信した光信号が電気信号に変換され、処理部８０へ出力される。
【００３８】
処理部８０は、光電変換部７０からの信号をデジタル信号に変換し、これらの光量データと形状データをリアルタイム画像表示させると共に、測定データから画像処理し、算出したしき値に基づいて、傷・欠陥部分を分離検出し、予め設定した判定基準に従って、良品と不良品とを自動的に判断する。
【００３９】
表示部９０は、検出結果を、画像または文字で表示することができ、もしくは画像および文字で表示することができる。ここで、回転するワークには当然回転ムラがあり、一回転あたりのデータ量は毎回転毎に同じとは限りない。そこで回転センサのデータを元に一回転あたりの平均データ量を求めて、それで得られたデータを補間し、方形な画像データとして表示する（後述図４参照）。表示部９０に表示された画像に基づいて傷・欠陥部分の形状を確認することができる。なお、表示部９０には、検出された欠陥の数、位置、大きさを表示することができる。
【００４０】
続いて、表面検査装置１００用いてカムシャフトＳを検査する方法について説明する。検査する際に、予め標準被検査面に対して測定を行う。そして被検査物としてのカムシャフトＳを検査する。
【００４１】
まず、図１に示すように、カムシャフトＳをカムシャフト保持部２０ａ，２０ｂに保持し、センサ部４０のＵ字形の開口部にカムシャフトＳを位置するようにセンサ部４０を設置する。
【００４２】
次に、図３に示すように、制御部６により回転駆動部３０およびスライド機構５０を制御し、カムシャフトＳを所定の速度、例えば毎分２０００回転程度の回転数で回転させ（ステップＳ１）、そしてスライド機構５０を所定の速度でレール５１に沿って移動させ（ステップＳ２）、センサ部４０よりカムシャフトＳの表面を連続的にスキャンする（ステップＳ３）。
【００４３】
カムシャフトＳの被検査面からの反射回折光はフォトダイオード４３ａ，４３ｂで受光され、フォトダイオード４３ａ，４３ｂで受光された光信号は光電変換部７０で電気信号に変換され（ステップＳ４）、処理部８０に伝送される。処理部８０で画像処理し（ステップＳ５）、得られた画像を表示する（ステップＳ６）。また、ステップＳ５でデータ処理を行った後、しきい値と比較する（ステップＳ７）。次に、ステップＳ８で、算出したしきい値に基づいて、傷・欠陥部分を分離検出し、予め設定した判定基準に従って、良品と不良品とを自動的に判断する。最後に、ステップＳ９で、判断結果を表示するようになされる。
【００４４】
図４は、カムシャフトＳの表面をスキャニングして画像処理ソフトで処理された画像である。図４中のＡ部、Ｂ部は表面傷の巣であり、この画像により、表示部９０で傷・欠陥部分を確認することができる。
【００４５】
また、図５は、Ａ部における一回転データを示す図である。図６は、Ｂ部における一回転データを示す図である。図５中のａ曲線および図６中のｂ曲線は、受光した光量である。図５、図６に示すように、Ａ部、Ｂ部では、光量が大きく減じている。また、曲線ｃ、ｄは、動的しきい値である。このしきい値に基づいて、傷・欠陥部分を分離検出する。
【００４６】
このように本実施の形態において、表面検査装置１００は、取付部４１と、レーザ光源４２ａ，４２ｂと、受光手段としてのフォトダイオード４３ａ，４３ｂとから構成されるセンサ部４０を用いることで、２つの光源がそれぞれ所定角度に配置され、光ビームを被検査面へ照射し、所定の受光面積を有する２つの受光手段で被検査面からの反射光をそれぞれ受光するようになされる。
【００４７】
これにより、回転する被検査物体、例えばカムシャフトのような真円ではない回転体の被検査面からの反射光も確実に検出でき、高速かつ高精度で回転する被検査物体の被検査面上の傷や欠陥を検出できる。
【００４８】
以下、第２の実施の形態の表面検査装置について説明する。第２の実施の形態の表面検査装置は、センサ部以外に上述した表面検査装置１００の構成と同じ構成を有する。また、第２の実施の形態の表面検査装置を用いた測定方法も上述した表面検査装置１００の測定方法と同様である。
【００４９】
図７は、第２の実施の形態の表面検査装置のセンサ部４０Ａの構成を示す図である。図７に示すように、センサ部４０Ａは、取付部４１と、レーザ光源４２と、受光手段としてのフォトダイオード４３ａ，４３ｂと、ビームスプリッタ４４と、反射ミラー４５ａ，４５ｂから構成されている。
【００５０】
取付部４１は、表面検査装置の本体に取り付けるためのアーム部４１ａと、その先端に設けられて、Ｕ字形の開口部からなる受光手段装着部４１ｂとから構成されている。
【００５１】
センサ部４０Ａの投光系において、１つのレーザ光源４２を用いている。このレーザ光源４２からのレーザビームは、ビームスプリッタ４４で等分の光量で２方向に分岐される。この２つのレーザビームは、それぞれ反射ミラー４５ａ，４５ｂへ入射され、反射ミラー４５ａ，４５ｂによりレーザビームの照射方向を変えて、例えば互いに９０度の角度を形成し、それぞれ異なる角度からカムシャフトＳの被検査面に照射するようになされる。
【００５２】
受光手段としてのフォトダイオード４３ａ，４３ｂは、例えば所定の長さを有する長方形のものである。フォトダイオード４３ａ，４３ｂの長さは、カムシャフトＳの寸法によって選定される。また、このフォトダイオード４３ａ，４３ｂは、それぞれ取付部４１のＵ字形の開口部の両側の受光手段装着部４１ｂに設けられており、かつ光電変換部７０に接続される。
【００５３】
反射ミラー４５ａ，４５ｂは、設置角度を調整することが可能とされる。反射ミラー４５ａ，４５ｂの設置角度を調整することで、カムシャフトＳの大きさ、形状に対応することができ、また、レーザビームの照射位置を調整できる。
【００５４】
センサ部４０Ａを用いて、カムシャフトＳを検査する方法は、カムシャフトＳをカムシャフト保持部２０ａ，２０ｂに保持し、センサ部４０のＵ字形の開口部にカムシャフトＳを位置するようにセンサ部４０Ａを設置する。
【００５５】
次に、制御部６により回転駆動部３０およびスライド機構５０を制御し、カムシャフトＳを所定の速度、例えば毎分２０００回転程度の回転数で回転させ、そしてスライド機構５０を所定の速度でレール５１に沿って移動させ、センサ部４０よりカムシャフトＳの表面を連続的にスキャンする。
【００５６】
この場合、レーザ光源４２から光ビームを発光させ、ビームスプリッタ４４で等分の光量で光ビームを２つに分割してそれぞれ異なる方向に進行させ、反射ミラー４５ａ，４５ｂで２つに分割された光ビームをそれぞれ反射させ、カムシャフトＳの被検査面へ照射し、カムシャフトＳの被検査面からの反射回折光はフォトダイオード４３ａ，４３ｂで受光され、フォトダイオード４３ａ，４３ｂで受光された光信号は光電変換部７０で電気信号に変換され、処理部８０に伝送される。処理部８０で画像処理し、算出したしきい値に基づいて、傷・欠陥部分を分離検出し、予め設定した判定基準に従って、良品と不良品とを自動的に判断するようになされる。
【００５７】
このように本実施の形態において、表面検査装置には、取付部４１と、レーザ光源４２と、受光手段としてのフォトダイオード４３ａ，４３ｂと、ビームスプリッタ４４と、反射ミラー４５ａ，４５ｂから構成されるセンサ部４０Ａを用いることで、１つの光源で異なる角度から照射するレーザビームを得ることができ、センサ部４０Ａを小型化でき、コスト削減を図ることができると共に、製造などが簡単になるなどの利点がある。
【００５８】
なお、上述の第１の実施の形態においては、２つのレーザ光源４２ａ，４２ｂを用いたものを説明したが、これに限定されるものではない。３以上のレーザ光源を用いるようにしてもよい。
【００５９】
また、上述の第１、２の実施の形態においては、１つのセンサ部４０、または４０Ａを用いたものを説明したが、これに限定されるものではない。複数のセンサ部４０、または４０Ａを用いて、それぞれ所定の移動範囲で検査するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明に係る表面検査装置および表面検査方法は、自動車、電気部品をはじめとして、あらゆる産業分野において、回転する被検査物体、例えばカムシャフトのような真円ではない回転体表面に製造時に発生する微小な傷、欠陥を高速かつ高精度で検査する目的に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】第１の実施の形態の表面検査装置１００の構成を示す斜視図である。
【図２】センサ部４０の構成を示す図である。
【図３】表面検査装置１００を用いて表面検査を行うフローチャートである。
【図４】カムシャフトＳの表面をスキャニングして画像処理ソフトで処理された画像である。
【図５】Ａ部における一回転データを示す図である。
【図６】Ｂ部における一回転データを示す図である。
【図７】第２の実施の形態の表面検査装置のセンサ部４０Ａの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０ 設置台
２０ａ，２０ｂ カムシャフト保持部
３０ 回転駆動部
４０，４０Ａ センサ部
４１ 取付部
４１ａ アーム部
４１ｂ 受光手段装着部
４２，４２ａ，４２ｂ レーザ光源
４３ａ，４３ｂ フォトダイオード
４４ ビームスプリッタ
４５ａ，４５ｂ 反射ミラー
５０ スライド機構
５１ レール
５２ スライド部
６０ 制御部
７０ 光電変換部
８０ 処理部
９０ 表示部
１００ 表面検査装置
Ｓ カムシャフト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する被検査物体の被検査面に光を照射し、被検査面からの反射光に基づいて被検査面上に存在する欠陥を検出する表面検査装置において、
光ビームを発光させ、それぞれ所定角度に配置され、前記被検査面へ照射する２つの光源と、
所定の受光面積を有し、前記２つの光源に対応して、前記被検査面からの反射光をそれぞれ受光する２つの受光手段と、
前記受光手段により受光した反射光の光量に基づいてデータ処理を行うデータ処理手段と、
前記データ処理手段により得られた結果と予め設定した判定基準を比較し欠陥を判断する欠陥判断手段と
を備えることを特徴とする表面検査装置。
【請求項２】
回転する被検査物体の被検査面に光を照射し、被検査面からの反射光に基づいて被検査面上に存在する欠陥を検出する表面検査装置において、
光ビームを発光させる光源と、
前記光源から光ビームを２つに分割してそれぞれ異なる方向に進行させる光分割手段と、
前記２つに分割された光ビームをそれぞれ反射させ、前記被検査面へ照射するように所定位置に配置された２つの反射手段と、
所定の受光面積を有し、前記２つの光源に対応して、前記被検査面からの反射光をそれぞれ受光する２つの受光手段と、
前記受光手段により受光した反射光の光量に基づいてデータ処理を行うデータ処理手段と、
前記データ処理手段により得られた結果と予め設定した判定基準を比較し欠陥を判断する欠陥判断手段と
を備えることを特徴とする表面検査装置。
【請求項３】
前記受光手段は、前記被検査面の円周方向の半分以上の面からの反射光を受光することを特徴とする請求項１または２記載の表面検査装置。
【請求項４】
前記データ処理手段は、受光手段からの光量データと形状データをリアルタイムで画像表示することを特徴とする請求項１乃至３記載の表面検査装置。
【請求項５】
前記反射手段は、前記被検査面へ照射する光の入射角度を調整するために、回動可能に装着されることを特徴とする請求項２記載の表面検査装置。
【請求項６】
回転する被検査物体の被検査面に光を照射し、被検査面からの反射光に基づいて被検査面上に存在する欠陥を検出する表面検査方法において、
２つの光源から光ビームを発光させ、それぞれ所定角度から前記被検査面へ照射し、
前記被検査面からの反射光をそれぞれ受光し、
受光した反射光の光量に基づいてデータ処理を行い、
前記データ処理により得られた結果と予め設定した判定基準を比較し欠陥を判断することを特徴とする表面検査方法。
【請求項７】
回転する被検査物体の被検査面に光を照射し、被検査面からの反射光に基づいて被検査面上に存在する欠陥を検出する表面検査方法において、
１つの光源から光ビームを発光させ、
前記光ビームを２つに分割してそれぞれ異なる方向に進行させ
前記２つに分割された光ビームをそれぞれ反射させ、前記被検査面へ照射し、
前記被検査面からの反射光をそれぞれ受光し、
受光した反射光の光量に基づいてデータ処理を行い、
前記データ処理により得られた結果と予め設定した判定基準を比較し欠陥を判断することを特徴とする表面検査方法。
【請求項１】
回転する被検査物体の被検査面に光を照射し、被検査面からの反射光に基づいて被検査面上に存在する欠陥を検出する表面検査装置において、
光ビームを発光させ、それぞれ所定角度に配置され、前記被検査面へ照射する２つの光源と、
所定の受光面積を有し、前記２つの光源に対応して、前記被検査面からの反射光をそれぞれ受光する２つの受光手段と、
前記受光手段により受光した反射光の光量に基づいてデータ処理を行うデータ処理手段と、
前記データ処理手段により得られた結果と予め設定した判定基準を比較し欠陥を判断する欠陥判断手段と
を備えることを特徴とする表面検査装置。
【請求項２】
回転する被検査物体の被検査面に光を照射し、被検査面からの反射光に基づいて被検査面上に存在する欠陥を検出する表面検査装置において、
光ビームを発光させる光源と、
前記光源から光ビームを２つに分割してそれぞれ異なる方向に進行させる光分割手段と、
前記２つに分割された光ビームをそれぞれ反射させ、前記被検査面へ照射するように所定位置に配置された２つの反射手段と、
所定の受光面積を有し、前記２つの光源に対応して、前記被検査面からの反射光をそれぞれ受光する２つの受光手段と、
前記受光手段により受光した反射光の光量に基づいてデータ処理を行うデータ処理手段と、
前記データ処理手段により得られた結果と予め設定した判定基準を比較し欠陥を判断する欠陥判断手段と
を備えることを特徴とする表面検査装置。
【請求項３】
前記受光手段は、前記被検査面の円周方向の半分以上の面からの反射光を受光することを特徴とする請求項１または２記載の表面検査装置。
【請求項４】
前記データ処理手段は、受光手段からの光量データと形状データをリアルタイムで画像表示することを特徴とする請求項１乃至３記載の表面検査装置。
【請求項５】
前記反射手段は、前記被検査面へ照射する光の入射角度を調整するために、回動可能に装着されることを特徴とする請求項２記載の表面検査装置。
【請求項６】
回転する被検査物体の被検査面に光を照射し、被検査面からの反射光に基づいて被検査面上に存在する欠陥を検出する表面検査方法において、
２つの光源から光ビームを発光させ、それぞれ所定角度から前記被検査面へ照射し、
前記被検査面からの反射光をそれぞれ受光し、
受光した反射光の光量に基づいてデータ処理を行い、
前記データ処理により得られた結果と予め設定した判定基準を比較し欠陥を判断することを特徴とする表面検査方法。
【請求項７】
回転する被検査物体の被検査面に光を照射し、被検査面からの反射光に基づいて被検査面上に存在する欠陥を検出する表面検査方法において、
１つの光源から光ビームを発光させ、
前記光ビームを２つに分割してそれぞれ異なる方向に進行させ
前記２つに分割された光ビームをそれぞれ反射させ、前記被検査面へ照射し、
前記被検査面からの反射光をそれぞれ受光し、
受光した反射光の光量に基づいてデータ処理を行い、
前記データ処理により得られた結果と予め設定した判定基準を比較し欠陥を判断することを特徴とする表面検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−１６４５３２（Ｐ２００８−１６４５３２Ａ）
【公開日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３５６６２３（Ｐ２００６−３５６６２３）
【出願日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【出願人】（５９５０９９８８９）日本システムデザイン株式会社 (4)
【出願人】（５９１２２４７４４）シグマ株式会社 (22)
【出願人】（５９３２０３５９４）株式会社ｓａｎｚｏ (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【出願人】（５９５０９９８８９）日本システムデザイン株式会社 (4)
【出願人】（５９１２２４７４４）シグマ株式会社 (22)
【出願人】（５９３２０３５９４）株式会社ｓａｎｚｏ (2)
【Ｆターム（参考）】
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