被检查体摄像装置、被检查体摄像方法、表面检查装置以及表面检查方法制造方法及图纸

高灵敏度地发现在具有可见光的波长程度的表面粗糙度的被检查体的表面所产生的为表面粗糙度的数倍左右的凹凸缺陷等，来准确地进行存在于被检查体的表面的脏污与凹凸瑕疵的区分，并且实现装置的小型化。本发明专利技术所涉及的被检查体摄像装置具备：光源，其产生属于红外波长带并在被检查体的表面上具有规定的发散半角的光束；投影光学系统，其将光束以规定的投影角投射到被检查体的表面上；以及摄像部，其拍摄来自被检查体的表面的反射光，其中，摄像部具有：摄像光学系统，其具有至少一个凸透镜，用于会聚反射光，并使该反射光向两个不同的方向分支；以及第一摄像元件和第二摄像元件，其拍摄透过了摄像光学系统的各反射光，第一摄像元件沿着反射光的光轴地位于比摄像光学系统的与被检查体的表面共轭的位置靠被检查体侧的位置，第二摄像元件沿着反射光的光轴地位于比该共轭的位置靠反射光的行进方向侧的位置。

The inspected body camera device, the inspected body camera method, the surface inspection device, and the surface inspection method

High sensitivity are found on the surface of a visible light wavelength roughness of the tested body surface generated by the surface roughness of several times about convex defects, to accurately distinguish is in check body surface dirt and bump defects, and realize the miniaturization of the device. The invention relates to a tested body image device comprises: a light source, which belongs to the infrared wavelength band and beam angle of divergence is defined in the examined surface on the body; a projection optical system, the beam at the projection angle are projected to check body surface; and the camera, shooting from the reflected light, surface inspection body in which camera comprises an imaging optical system, which has at least one convex lens for converging the reflected light and the reflected light in two different directions and the first branch; the image pickup element and the second element, the shoot through the light reflection optical camera system, the first image element along the optical axis of the reflected light at the ratio of the imaging optical system and surface conjugate was examined by the side of the body position check position of the imaging element along the second The light axis of the reflected light is located in the direction of the direction of the moving direction of the reflected light than that of the conjugate.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】被检查体摄像装置、被检查体摄像方法、表面检查装置以及表面检查方法
本专利技术涉及一种被检查体摄像装置、被检查体摄像方法、表面检查装置以及表面检查方法。
技术介绍
在制造例如冷轧钢板那样的金属板时，进行对热轧钢板等中间产品进行压延的处理。在这样的压延处理中，使用压延辊进行拉伸使得最终产品成为期望的厚度，但是在压延辊上附着有异物的情况下，存在由于所述异物而在金属板表面产生凹凸瑕疵的情况。另外，在压延辊产生微小振动的情况下，有时还由于所述振动而在金属板表面形成微细的横条纹(振纹)。并且，还存在由于生产线等的脏污而在金属板表面附着无害的脏污的情况。该凹凸瑕疵的凹凸量是1μm左右至1μm的10倍左右。另一方面，由于涂装前的制造工艺中的带状钢板的表面具有与可见光相同程度的0.5μm～1μm左右的粗糙度，因此在基于可见光的目视检查下，扩散反射成分大，难以发现凹凸缺陷。为了检测这样的凹凸缺陷，以往在检查员对金属板进行了砂轮磨削之后进行目视检查。当对金属板进行砂轮磨削时，与凹部相比，凸部被更进一步地研磨，从而凸部接近于镜面，与此相对地，凹部以原来的粗糙面的状态残留，因此凹凸产生部变得明显，能够通过目视本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种被检查体摄像装置，具备：光源，其产生属于红外波长带的光束，所述光束在被检查体的表面上的发散半角为要拍摄的表面的最小倾斜度的20倍以下；投影光学系统，其对所述被检查体的表面以规定的投影角投射所述光束；以及摄像部，其拍摄由所述被检查体的表面反射的所述光束，其中，所述摄像部具有：摄像光学系统，其具有至少一个凸透镜，用于会聚来自所述被检查体的表面的反射光，并具有使该反射光向两个不同的方向分支的分支光学元件；以及第一摄像元件和第二摄像元件，该第一摄像元件和第二摄像元件拍摄透过了所述摄像光学系统的各个所述反射光，其中，所述第一摄像元件沿着所述反射光的光轴地设置在比所述摄像光学系统的与所述被检查体的表面...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.12 JP 2016-0797161.一种被检查体摄像装置，具备：光源，其产生属于红外波长带的光束，所述光束在被检查体的表面上的发散半角为要拍摄的表面的最小倾斜度的20倍以下；投影光学系统，其对所述被检查体的表面以规定的投影角投射所述光束；以及摄像部，其拍摄由所述被检查体的表面反射的所述光束，其中，所述摄像部具有：摄像光学系统，其具有至少一个凸透镜，用于会聚来自所述被检查体的表面的反射光，并具有使该反射光向两个不同的方向分支的分支光学元件；以及第一摄像元件和第二摄像元件，该第一摄像元件和第二摄像元件拍摄透过了所述摄像光学系统的各个所述反射光，其中，所述第一摄像元件沿着所述反射光的光轴地设置在比所述摄像光学系统的与所述被检查体的表面共轭的位置靠所述被检查体侧的位置，所述第二摄像元件沿着所述反射光的光轴地设置在比所述摄像光学系统的所述共轭的位置靠所述反射光的行进方向侧的位置。2.根据权利要求1所述的被检查体摄像装置，其特征在于，所述摄像光学系统还具有：第一聚光光学系统，其设置于所述分支光学元件与所述第一摄像元件之间，用于将所述反射光会聚至所述第一摄像元件；以及第二聚光光学系统，其设置于所述分支光学元件与所述第二摄像元件之间，用于将所述反射光会聚至所述第二摄像元件。3.根据权利要求1或2所述的被检查体摄像装置，其特征在于，由所述光源产生的所述光束是平行光。4.根据权利要求1～3中的任一项所述的被检查体摄像装置，其特征在于，关于所述第一摄像元件和所述第二摄像元件中的各个摄像元件，在将所述摄像光学系统的横向倍率设为β、将各个所述摄像元件中的像素的间距设为p[mm]、将所述表面上想要拍摄的倾斜度的最小值设为T时，各个所述摄像元件相对于所述共轭的位置的偏移量Δ[mm]被设定为满足以下的式(1)所表示的条件，[数1]5.根据权利要求1～4中的任一项所述的被检查体摄像装置，其特征在于，所述光源是不具有外部谐振器的量子级联激光器。6.根据权利要求1～5中的任一项所述的被检查体摄像装置，其特征在于，所述被检查体位于具有规定曲率的辊的表面上，所述投影光学系统和所述摄像光学系统具有焦点与所述辊的旋转中心轴一致的柱面透镜。7.根据权利要求1～6中的任一项所述的被检查体摄像装置，其特征在于，所述第一摄像元件和所述第二摄像元件以使各个摄像元件内的各像素位置相对于所述共轭的位置的偏移量成为固定的方式相对于光轴倾斜地设置。8.一种被检查体摄像方法，其中，从产生属于红外波长带的光束的光源经由投影光学系统来对被检查体的表面以规定的投影角投射所述光束，所述光束在所述被检查体的表面上的发散半角为要拍摄的表面的最小倾斜度的20倍以下，通过具有至少一个凸透镜的摄像光学系统来会聚由所述被检查体的表面反射的所述光束即反射光，并且通过该摄像光学系统所具有的分支光学元件来使所述反射光向两个不同的方向分支，通过第一摄像元件来拍摄成像于该第一摄像元件的所述反射光，并且通过第二摄像元件来拍摄成像于该第二摄像元件的所述反射光，其中，该第一摄像元件沿着所述反射光的光轴地设置在比所述摄像光学系统的与所述被检查体的表面共轭的位置靠所述被检查体侧的位置，该第二摄像元件沿着所述反射光的光轴地设置在比所述摄像光学系统的所述共轭的位置靠所述反射光的行进方向侧的位置。9.根据权利要求8所述的被检查体摄像方法，其特征在于，所述摄像光学系统还具有：第一聚光光学系统，其设置于所述分支光学元件与所述第一摄像元件之间，用于将所述反射光会聚至所述第一摄像元件；以及第二聚光光学系统，其设置于所述分支光学元件与所述第二摄像元件之间，用于将所述反射光会聚至所述第二摄像元件。10.根据权利要求8或9所述的被检查体摄像方法，其特征在于，由所述光源产生的所述光束是平行光。11.根据权利要求8～10中的任一项所述的被检查体摄像方法，其特征在于，关于所述第一摄像元件和所述第二摄像元件中的各个摄像元件，在将所述摄像光学系统的横向倍率设为β、将各个所述摄像元件中的像素的间距设为p[mm]、将所述表面上想要拍摄的倾斜度的最小值设为T时，各个所述摄像元件相对于所述共轭的位置的偏移量Δ[mm]被设定为满足以下的式(1)所表示的条件，[数2]12.根据权利要求8～11中的任一项所述的被检查体摄像方法，其特征在于，所述光源是不具有外部谐振器的量子级联激光器。13.根据权利要求8～12中的任一项所述的被检查体摄像方法，其特征在于，所述被检查体位于具有规定曲率的辊的表面上，所述投影光学系统和所述摄像光学系统具有焦点与所述辊的旋转中心轴一致的柱面透镜。14.根据权利要求8～13中的任一项所述的被检查体摄像方法，其特征在于，所述第一摄像元件和所述第二摄像元件以使各个摄像元件内的各像素位置相对于所述共轭的位置的偏移量成为固定的方式相对于光轴倾斜地设置。15.一种表面检查装置，具备：被检查体摄像装置，其对被检查体的表面以规定的投影角投射属于红外波长带的光束，并拍摄来自所述被检查体的表面的反射光；以及运算处理装置，其对由所述被检查体摄像装置拍摄到的所述反射光的摄像图像进行图像处理，检测存在于所述被检查体的表面的表面缺陷，其中，所述被...

【专利技术属性】
技术研发人员：今野雄介，小林尊道，赤木俊夫，日比厚裕，古家顺弘，中崎昭仁，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP