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公開番号2024118340
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-30
出願番号2023024705
出願日2023-02-20
発明の名称変角平行光投光装置
出願人中央精機株式会社
代理人個人
主分類G01N 21/84 20060101AFI20240823BHJP(測定;試験)
要約【目的】本発明は、物体の光学計測に用いる投光技術の変角平行光投光装置に関するものであり、複数の点光源を設けて、複数の角度の投光を同時に行ない、これら角度の異なる光を異なる(波長分布の)フィルタを介して投光し、対応するフィルタを介して計測することで、これら複数の角度の光を分離して計測することが可能となるのみならず、その計測を1度に行えることを目的とする。
【構成】複数の位置の点光源Pを有する投光部1とコリメータレンズ2からなる投光側光学系Aを備えている平行光を投光する投光装置において,前記複数の点光源P,P,…が各々異なる波長分布であって、特に、前記点光源3つを備え,それぞれのカラーフィルタが色分解フィルタのRed,Green,Blueであること。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
一つの点光源を備える投光部とコリメータレンズからなる投光側光学系を備え，平行光を投光する投光装置において，前記点光源の位置を制御する点光源位置制御手段を備えることを特徴とする変角平行光投光装置。
続きを表示（約 340 文字）【請求項２】
複数の位置の点光源を有する投光部とコリメータレンズからなる投光側光学系を備え、平行光を投光する投光装置において，前記複数の位置の点光源のうちから一つの点光源を点灯させる点光源選択点灯手段を備えることを特徴とする変角平行光投光装置。
【請求項３】
複数の位置の点光源を有する投光部とコリメータレンズからなる投光側光学系を備え、平行光を投光する投光装置において，前記複数の点光源が各々異なる波長分布であることを特徴とする変角平行光投光装置。
【請求項４】
請求項３記載の変角平行光投光装置において、前記点光源３つを備え，それぞれのカラーフィルタが色分解フィルタのＲｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅであることを特徴とする変角平行光投光装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体の光学計測に用いる投光技術の変角平行光投光装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
物体の表面の計測、検査において、照明の条件は重要である。特に、正反射近傍の光沢や、表面の反射の違いによるキズの検出においては、その照明光の角度の選択が重要である。物体表面に対して均一な照明条件を得るために、このような照明では平行光の投光が広く用いられている。平行光を用いると、面に一様に、一定角度の投光が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００９－３０００８５号公報
実用新案登録第３１１５１６２号公報
【０００４】
引用文献１の解決手段には、「ベース１に半円状の摺動ガイド１３を固定し、摺動ガイド１３上に摺動子３３，４３を摺動自在に取り付けて、その一方にデジタルカメラ３１を固定し、他方に光源部４１を固定する。そして、それら摺動子３３，４３にそれぞれ円弧ラック５１，６１を固定し、調節ツマミ８１の操作により歯車５２，６２および円弧ラック５１，６１を介して摺動子３３，４３を移動させ、光源部４１とデジタルカメラ３１を互いに反対方向に同じ角度だけ回転させることができるようにする。」ことが記載されている。
【０００５】
引用文献１の表面性状測定装置では、入射角および受光角を多様に変更でき、その調整を無段階に簡単に行えるため、測定対象物の種類に応じて最適な角度で測定することができるが、摺動ガイド１３及び動子３３，４３を摺動自在に構成されているため、装置が大がかりとなり、移動性にも無理があるのみならず、高価とならざるを得ないという不都合が生じている。
【０００６】
また、引用文献２の解決手段には、「少なくとも一つの所定の第一立体角にして検査すべき表面に放射する少なくとも一つの第一照射装置と、輻射を位置分解して検出することができ、少なくとも一つの所定の第二立体角にして前記表面に対して配置されていて、前記表面に照射され、この表面から戻って来る輻射を捕捉する少なくとも一つの第一検出装置と、を備えた、光表面特性を検査する装置において、前記照射装置および／または前記検出装置を配置している状態の少なくとも一つの立体角が可変できるようになっており、前記照射装置と前記検出装置が少なくとも一部光反射特性を保有する一つの空間の中に配置されている、ことを特徴とする装置。」が記載されている。
【０００７】
引用文献２でも、引用文献２でも、照射装置１５，１９、検出装置１３，１４，１６，１７，１８の少なくとも一つは半円形状の案内装置５１，５２を適宜摺動させることで任意の角度を得ることができるが、装置が大がかりとなり、移動性にも無理があるのみならず、高価とならざるを得ないという不都合が生じている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
引用文献１及び２に示すように、投光角度を変えて計測したい場合、投光装置全体を移動させる必要があり、これは装置的に大がかりとなる。特に、重量があり大きな投光装置を微小角度移動させることは装置面、費用面から課題であった。さらに、複数角度の条件での投光・計測を一度に計測する技術は待望されてきた。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記課題を解決すべく実験及び考察を繰り返したところ、コリメータ光学系の平行光に対する焦点位置は平行光の角度に規定されるため、投光装置としてのコリメータでは光源位置を制御することで投光される平行光の角度を変えることができることに気がついた。本発明はこの知見に基づきなされたものである。
【００１０】
そこで、発明者は上記課題を解決すべく鋭意，研究を重ねた結果、請求項１の発明を、一つの点光源を備える投光部とコリメータレンズからなる投光側光学系を備え，平行光を投光する投光装置において，前記点光源の位置を制御する点光源位置制御手段を備えることを特徴とする変角平行光投光装置としたことにより、前記欠点を解消した。
（【００１１】以降は省略されています）

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