專利名稱：棒狀透鏡陣列檢測(cè)裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測(cè)多個(gè)折射率分布型棒狀透鏡排列后的棒狀透鏡陣列 的檢測(cè)裝置及方法，更詳細(xì)地說，涉及一種以高精度檢測(cè)構(gòu)成棒狀透鏡陣列的 棒狀透鏡端面上有無瑕瘋和附著污物等不規(guī)則因素的裝置及方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有，將成為光搬運(yùn)路徑的折射率分布型棒狀透鏡，相互平行地排列在 兩片基板之間并粘接為一體的棒狀透鏡陣列，作為在各種圖象掃描設(shè)備、復(fù)印 機(jī)和傳真機(jī)等中的圖象傳感器使用的光學(xué)構(gòu)件，或者，作為打印機(jī)等的寫入設(shè) 備使用的光學(xué)部件正在被廣泛使用著。
將構(gòu)成棒狀透鏡陣列的各個(gè)棒狀透鏡進(jìn)行鏡面加工，使得兩個(gè)端面成為 與中心軸線相垂直的平行平面。當(dāng)棒狀透鏡的端面上有瑕瘋和附著污物這樣的 不規(guī)則因素時(shí)，會(huì)導(dǎo)致棒狀透鏡陣列的解象度降低。因此，在對(duì)棒狀透鏡陣列
的出廠檢測(cè)中，需要^r測(cè)有無這樣的不規(guī)則因素。然而現(xiàn)有棒狀透鏡的出廠檢 測(cè)是用目視4企測(cè)法進(jìn)行的。
近年來，隨著棒狀透鏡陣列的高解象度化，使用在棒狀透鏡陣列上的棒 狀透鏡直徑處于越來越細(xì)小的情況。例如，對(duì)于直徑為350(im左右的棒狀透 鏡，用肉眼的目視檢測(cè)法已不能適應(yīng)，而一直在用微鏡等放大進(jìn)行目視4企測(cè)。 然而，使用了顯微鏡等的目視檢測(cè)，精密地檢測(cè)完了的棒狀透鏡，其檢測(cè)結(jié)果 仍然存在個(gè)人差異，有漏檢瑕疵等的不規(guī)則因素，以及需要較長(zhǎng)檢測(cè)時(shí)間的問 題。
專利文獻(xiàn)1中提出了一種自動(dòng)檢測(cè)棒狀透鏡陣列的方法。按照該專利文 獻(xiàn)1公開的檢測(cè)方法，通過將平行光束入射至棒狀透鏡陣列中的各棒狀透鏡 處，并在消除了相鄰棒狀透鏡的出射光束影響的條件下接收由各棒狀透鏡出射 的光束，求出各棒狀透鏡獨(dú)自的傳輸光量或光量分布，并與其預(yù)先設(shè)定的良好 產(chǎn)品判斷標(biāo)準(zhǔn)相比較，從而篩選良好產(chǎn)品和不良產(chǎn)品。
然而，如果采用這種檢測(cè)方法，在瑕瘋等的不規(guī)則因素較微小的場(chǎng)合，
傳輸光量的減少和光量分布的變化也相當(dāng)微小，所以良好產(chǎn)品判斷標(biāo)準(zhǔn)與傳輸 光量等的差異也很小，難以將其檢測(cè)出來。而且，對(duì)一個(gè)個(gè)棒狀透鏡進(jìn)行所測(cè) 定的光量分布和預(yù)先設(shè)定的預(yù)定光量分布的比較處理比較麻煩，使得棒狀透鏡 陣列的檢測(cè)很費(fèi)時(shí)間。而且，為了準(zhǔn)確地將平行光束入射至各個(gè)棒狀透鏡，就 要求位置吻合精度較高。
專利文獻(xiàn)l:日本特開平8 - 15090號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種以高精度、簡(jiǎn)單而且迅速地檢測(cè)構(gòu)成棒狀透 鏡陣列的棒狀透鏡端面上有無瑕疵和附著污物等的不規(guī)則因素的裝置及方法。
為了能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的棒狀透鏡陣列檢測(cè)裝置，是一種 檢測(cè)兩端面鏡面加工后的多個(gè)折射率分布型棒狀透鏡相互平行排列的棒狀透 鏡陣列實(shí)施檢測(cè)的棒狀透鏡陣列檢測(cè)裝置，其特征在于具有向棒狀透鏡的一個(gè) 端面(第一端面)，相對(duì)該端面法線，以角度大于該棒狀透鏡的光接收角半角 照射檢測(cè)光的光源部；以及檢測(cè)從該棒狀透鏡的另一端面(第二端面)出射光 的接收部。
折射率分布型棒狀透鏡對(duì)于向其第一端面，以角度小于該棒狀透鏡的光 接收角半角入射光的場(chǎng)合，起著光傳輸路徑作用，所以會(huì)有光束由第二端面出 射。相反，向棒狀透鏡的第一端面，以角度大于該棒狀透鏡的光接收角半角照 射檢測(cè)光的場(chǎng)合，光將不能夠在棒狀透鏡中傳輸，不會(huì)有光由第二端面出射。
然而，如果在棒狀透鏡的端面上存在諸如瑕疵等的不規(guī)則因素，光由該 不規(guī)則因素而被散射。其結(jié)果，即使以大于棒狀透鏡的光接收角半角照射檢測(cè) 光的場(chǎng)合，散射光也入射到棒狀透鏡，且光由第二端面出射。因此如果采用本 發(fā)明，僅僅入射測(cè)端面上存在不規(guī)則因素的場(chǎng)合，仍能夠以高信噪比S/N測(cè)定 由不規(guī)則因素產(chǎn)生的出射光。因此，能以高精度檢測(cè)有無不規(guī)則因素。
而且如果采用本發(fā)明，不需要對(duì)一個(gè)個(gè)棒狀透鏡，準(zhǔn)確地與光軸吻合實(shí) 施光入射。例如，即使是同時(shí)照射多條棒狀透鏡的端面也行。由于不需要高精 度位置吻合作業(yè)，所以可以簡(jiǎn)單且迅速地檢測(cè)有無不規(guī)則因素。
因此，如果采用本發(fā)明的棒狀透鏡陣列檢測(cè)裝置，就能夠以高精度且簡(jiǎn) 單迅速地檢測(cè)構(gòu)成棒狀透鏡陣列的棒狀透鏡端面上有無瑕疵和附著污物的這 種不規(guī)則因素。
而且，本發(fā)明中在光接收部測(cè)定的光強(qiáng)度為規(guī)定闞值以上的場(chǎng)合，最好進(jìn)一步具有將該棒狀透鏡陣列判斷為不良產(chǎn)品的判斷部。
因此，可以自動(dòng)地判斷棒狀透鏡陣列是否為良好產(chǎn)品。
而且，本發(fā)明中，在光源部和光接收部之間，最好進(jìn)一步具有沿著棒狀 透鏡的排列方向順序搬運(yùn)多個(gè)棒狀透鏡陣列的搬運(yùn)用具。 因此，可以^是高4全測(cè)工序的通過量。
而且，本發(fā)明中，理想的是進(jìn)一步具有向棒狀透鏡的第二端面，相對(duì)該
端面法線，以角度大于該棒狀透鏡的光接收角半角照射檢測(cè)光的第二光源部； 以及4全測(cè)該棒狀透鏡的第 一端面出射光的第二光接收部。
這樣一來，設(shè)有第二光源部和第二光接收部的話，不改變棒狀透鏡陣列 方向，.就可以檢測(cè)棒狀透鏡陣列的棒狀透鏡兩端面上有無不規(guī)則因素。因此， 可以提高檢測(cè)工序的通過量。
而且，本發(fā)明中，理想的是光源部具有環(huán)狀配置的發(fā)光部。
因此，可以給棒狀透鏡的端面以角度大于棒狀透鏡的光接收角半角且對(duì) 棒狀透鏡的中心軸線從整個(gè)周面方向，照射檢測(cè)光。其結(jié)果是，不論棒狀透鏡 端面上的瑕瘋等的不規(guī)則因素的取向方向，都可以有效地檢測(cè)不規(guī)則因素。
而且，本發(fā)明中，理想的是光源部具有與發(fā)光部中心軸線同軸配置的圓 筒形狀的漫射光防止部件。
因此，發(fā)光部來的光受到散射而從棒狀透鏡側(cè)的開口入射至圓筒形狀內(nèi) 側(cè)的場(chǎng)合，光就向與棒狀透鏡陣列相反一側(cè)散射。就是說，圓筒形狀的內(nèi)側(cè)起 著暗室的作用。因此，可以防止漫射光以角度小于棒狀透鏡的光接收角度的半 角，入射至棒狀透鏡的端面上。
而且，本發(fā)明提供的棒狀透鏡陣列檢測(cè)方法，是一種檢測(cè)兩端面鏡面加 工后的多個(gè)折射率分布型棒狀透鏡相互平行排列的棒狀透鏡陣列的棒狀透鏡
陣列檢測(cè)方法，其特征在于向棒狀透鏡的第一端面，相對(duì)該端面法線，以角度 大于該棒狀透鏡的光接收角半角照射檢測(cè)光，通過檢測(cè)該棒狀透鏡的另 一端面 出射的光，進(jìn)行棒狀透鏡陣列是否是良好的判斷。
如果采用本發(fā)明的棒狀透鏡陣列檢測(cè)裝置和方法，就能夠以高精度、簡(jiǎn) 單而且迅速地4企測(cè)構(gòu)成棒狀透鏡陣列的棒狀透鏡端面上有無瑕疵和污物等這 樣的不規(guī)則因素。


圖1 (a)和圖1 (b)為說明本發(fā)明的棒狀透鏡陣列檢測(cè)方法的檢測(cè)原理 圖。
圖2為檢測(cè)對(duì)象的棒狀透鏡陣列的立體圖。
圖3為實(shí)施形式的棒狀透鏡陣列檢測(cè)裝置的立體圖。
圖4為表示實(shí)施形式的棒狀透鏡陣列檢測(cè)裝置中的光源部和光接收部的
配置的典型頂;f見圖。
圖5為表示實(shí)施形式中的光源部主要部分和光接收部的橫剖視圖。
圖6為表示實(shí)施形式中的光源部和光接收部的縱剖視圖。
圖7 (a)為實(shí)施形式中的發(fā)光部件的正視圖，圖7 (b)為沿圖7 (a)中
的線b-b的剖視圖。
圖8為實(shí)施形式中的判斷部功能的方框圖。
圖9為檢測(cè)出的光強(qiáng)度與判斷部的輸出信號(hào)的時(shí)間曲線圖。
圖10 (a)為棒狀透鏡陣列的棒狀透鏡端面裂縫的典型圖，圖10 (b)為
棒狀透鏡陣列的棒狀透鏡端面缺陷的典型圖。
圖11 (a)為棒狀透鏡陣列的端面研磨不良時(shí)的光強(qiáng)度的一個(gè)實(shí)例圖，圖
11 (b)為良好產(chǎn)品的棒狀透鏡陣列光強(qiáng)度的一個(gè)實(shí)例圖。
標(biāo)號(hào)說明
1 棒狀透鏡陣列
2 (第一)光源部 2a (第二)光源部
3 第一光接收部 3a第二光接收部
4 滾輪
5 剔除工具
6 判斷部
7 支撐構(gòu)件
8 導(dǎo)板板 10棒狀透鏡 10a、 10b 端面
11 基板
12 粘接劑
20、 20a發(fā)光部
21 遮光罩
22 漫射光防止構(gòu)件
23 發(fā)光射部件 31針孔構(gòu)件 32 光電二才及管 60、 60a 次級(jí)部件
61 放大器
62 比較器
63 門電路
64 OR電路
具體實(shí)施例方式
下面，參考附圖，對(duì)本發(fā)明的棒狀透鏡陣列制造方法的實(shí)施法式進(jìn)行說明。
首先，參考附圖1，對(duì)本發(fā)明的棒狀透鏡陣列檢測(cè)方法的原理進(jìn)行說明。 圖1 (a)和圖1 (b)分別典型地表示構(gòu)成棒狀透鏡陣列的折射率分布型 棒狀透鏡10。在各個(gè)棒狀透鏡10的第一端面10a上，表示出了該棒狀透鏡10 的接收角錐體C，還表示出了最大錐角相對(duì)端面10a的法線N的半角a。
折射率分布型棒狀透鏡io的折射率，具有由中心軸線朝向外圓面依次減
小的折射率分布。
前述折射率分布在與中心軸垂直的剖面上，設(shè)半徑為R時(shí)，至少?gòu)闹行?軸線向外圓周面的0.3R 0.7R范圍內(nèi)的折射率分布近似于由下式(1 )規(guī)定的 二次曲線分布是理想的。
(其中，no為棒狀透鏡的中心軸處的折射率n0 (中心折射率)，L為距棒狀透鏡 中心軸的距離(0SI^R)， g為棒狀透鏡的折射率分布常數(shù)，n (L)為距棒狀 透鏡中心軸距離L位置的折射率。)
棒狀透鏡10的端面10a、 10b，通過切削和研磨等方法進(jìn)行鏡面加工，使 其形成與棒狀透鏡的中心軸線相垂直的平行平面。因此，端面10a的法線N 與中心軸線相平4亍。
向其第一端面10a,以角度小于棒狀透鏡10的接收角半角a入射光的場(chǎng) 合，折射率分布型棒狀透鏡IO起到折射率分布的光搬運(yùn)路徑的作用，光就會(huì)
由第二端面10b出射。
孔徑數(shù)NA用入射至棒狀透鏡陣列端面上的光束最大錐角(接收角)的半
角的正弦來表示，并以下列(1)式表示。
眉=w"in" ( 1 )
在這兒，n為介質(zhì)(比如說空氣)的折射率，a為最大錐角的半角。采用 本實(shí)施形式檢測(cè)的棒狀透鏡陣列的棒狀透鏡孔徑數(shù)NA可以為0.22-0.5，比 如說可以為0.18，因此，最大錐角的半角a可以為12.5-30。，比如說大約為 10.4。。
相反，如圖1 (a)所示，即使向棒狀透鏡10的第一端面10a，相對(duì)端面 的法線N，以角度e (比如說約65°)大于該棒狀透鏡10的接收角的半角a照 射光束Li，光也不能夠在棒狀透鏡10中傳輸，不會(huì)有光從第二端面10b出射。
然而，如圖1 (b)所示，如果在棒狀透鏡10的入射側(cè)端面10a上存在有 瑕瘋等的不規(guī)則因素D，光遭受該不規(guī)則因素D散射。其結(jié)果，即使是以角 度大于棒狀透鏡10的接收角的半角a照射檢測(cè)光的場(chǎng)合下，散射光也會(huì)入射 至端面10a。實(shí)質(zhì)上以角度小于接收角的半角a入射后的散射光Ls，由于折射 率分布而在棒狀透鏡10中傳輸，并到達(dá)相對(duì)一側(cè)的端面10b。其結(jié)果，在入 射側(cè)端面10a上只有不規(guī)則因素D的場(chǎng)合，會(huì)有光Lo從端面10b出射。
本發(fā)明利用這樣的原理，通過向棒狀透鏡10的第一端面10a，相對(duì)端面 10a的法線N以角度大于棒狀透鏡10的孔徑數(shù)NA的最大錐角的半角a照射 檢測(cè)光Li，并檢測(cè)從該棒狀透鏡10的第二端面10b出射后的光Lo，判斷棒狀 透鏡陣列是否為良好產(chǎn)品。
如果采用這種4企測(cè)方法，棒狀透鏡入射端面上不存在不規(guī)則因素的場(chǎng)合， 原則上不能夠檢測(cè)到出射光，僅僅存在有不規(guī)則因素的場(chǎng)合才能夠檢測(cè)到出射 光，所以能夠以高信噪比S/N檢測(cè)因不規(guī)則因素D而產(chǎn)生出射光Lo的。因此， 可以高精度檢測(cè)有無不規(guī)則因素D。
而且，如果采用這種檢測(cè)方法，就不需要對(duì)一個(gè)個(gè)的棒狀透鏡——準(zhǔn)確 地吻合其光軸，使光入射。例如，也可以同時(shí)照射多個(gè)棒狀透鏡的端面。由于 不需要高精度的位置吻合作業(yè)，所以能以高精度、簡(jiǎn)單且迅速地檢測(cè)有無不規(guī) 則因素。
這樣，如果采用本發(fā)明的這種棒狀透鏡陣列^r測(cè)方法，就能夠以高精度、 簡(jiǎn)單又迅速地檢測(cè)構(gòu)成棒狀透鏡陣列的棒狀透鏡端面上的瑕疵和附著污物的
這種不規(guī)則因素。
下面，參考圖2，對(duì)檢測(cè)對(duì)象的棒狀透鏡陣列進(jìn)行說明。
如圖2所示，棒狀透鏡陣列1是在兩片細(xì)長(zhǎng)的矩形基板11之間，具有多
個(gè)圓柱狀的棒狀透鏡10，沿著與各個(gè)棒狀透鏡中心軸線垂直方向互相平行配 置且粘接成整體的結(jié)構(gòu)。對(duì)于本實(shí)施形式而言，就是將直徑為350pm、折射率 分布常數(shù)為g=0.84mm-1的棒狀透鏡10緊密地排列成一排而成為有效長(zhǎng)度 227mm。就基板而言，可以采用厚度為0.3mm、縱向長(zhǎng)度為4.4mmx橫向長(zhǎng)度 為227mm的酚醛樹脂制基板。而且，在棒狀透鏡陣列1中，棒狀透鏡10是相 互緊密排列的，以及有時(shí)也空出規(guī)定間隔排列一起，總之也都可以。
這些棒狀透鏡通常按單級(jí)排列起來，然而有時(shí)也按多級(jí)層疊棒狀透鏡的 排列。在棒狀透鏡10與基板11的間隙內(nèi)填充粘接劑，并借助于該粘接劑固定 棒狀透鏡IO。棒狀透鏡10的材料既可以是塑料，也可以是玻璃。而且，基板 11的材料可以采用除酚醛樹脂之外的任何合適的材料。
棒狀透鏡陣列1，在鏡面加工其兩個(gè)端面10a、 10b的研磨工序之后，根 據(jù)需要，經(jīng)過清洗工序和干燥工序，投放到下面將說明的棒狀透鏡陣列檢測(cè)裝 置中，通過出廠檢測(cè)。
下面參考圖3，對(duì)本實(shí)施形式的棒狀透鏡陣列檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖 3為表示本實(shí)施形式的棒狀透鏡陣列檢測(cè)裝置的典型立體圖。
在圖3中，省去了在規(guī)定位置設(shè)置各個(gè)構(gòu)成要件用的支撐構(gòu)件，以及滾 輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。
如圖3所示，實(shí)施形式的棒狀透鏡陣列檢測(cè)裝置具有第一光源部2和第 二光源部2a，以及第一光接收部3和第二光接收部3a。而且在本實(shí)施形式中， 在第一光源部2和第一光接收部3之間，以及第二光源部2a和第二光接收部 3a之間，具備使棒狀透鏡陣列1沿著棒狀透鏡的排列方向，即，向與各棒狀 透鏡端面平行的方向搬運(yùn)的搬運(yùn)工具4。該搬運(yùn)工具4由沿著直線排列的多個(gè) 滾輪構(gòu)成。通過下側(cè)滾輪4的轉(zhuǎn)動(dòng)，將棒狀透鏡陣列1沿著圖3中箭頭A的 方向進(jìn)^f亍i般運(yùn)。
而且在本實(shí)施形式中，還具備由第一光接收部3或第二光接收部3a測(cè)定 的光強(qiáng)度高于規(guī)定閾值的場(chǎng)合，將該棒狀透鏡陣列1判斷為不良產(chǎn)品的判斷部 (圖3中未示出)，以及剔除被判斷部判斷為不良產(chǎn)品的棒狀透鏡陣列1的剔除 工具5。
如圖4所示，第一光源部2和第二光源部2a以及第一光接收部3和第二 光接收部3a夾著棒狀透鏡陣列l(wèi)的搬運(yùn)路徑，各自對(duì)置配置在其兩側(cè)。而且， 也可以將第一光源部2和第二光源部2a夾著棒狀透鏡陣列1的搬運(yùn)路徑，配 置在互相相反一側(cè)。采用這樣的配置，可以將時(shí)間上彼此錯(cuò)開的檢測(cè)光分別照 射至棒狀透鏡陣列1的各棒狀透鏡10的相互相反側(cè)的端面上。因而，不需要 把棒狀透鏡陣列l(wèi)倒過來，一次搬運(yùn)就可以檢測(cè)棒狀透鏡陣列1的兩側(cè)端面上 有無瑕瘋等的不規(guī)則因素。
就是說，第一光源部2依次向通過正面的棒狀透鏡陣列I的各棒狀透鏡 的第一端面照射檢測(cè)光Li。而且，第一光接收部3沖企測(cè)由第一光源部2照射 后的棒狀透鏡第二端面出射的光Lo。與此相應(yīng)，第二光源部2a依次向通過正 面的棒狀透鏡陣列1的各棒狀透鏡的第二端面照射^r測(cè)光Li。而第二光接收 部3a檢測(cè)由第二光源部2a照射后的棒狀透鏡第一端面出射的光Lo。由第一 光接收部3和第二光接收部3a測(cè)定的檢測(cè)信號(hào)輸出至判斷部6。關(guān)于判斷部6 的處理將在后面進(jìn)行說明。
第一光源部2和第二光源部2a向棒狀透鏡端面，相對(duì)該端面的法線方向， 以角度e大于該棒狀透鏡的光接收角半角a照射檢測(cè)光。
在本實(shí)施形式中，各光源部2和2a分別具有環(huán)狀配置的發(fā)光部20和20a。
圖5表示第一光源部2的主要部分和第一光接收部3的橫剖視圖。圖6 表示第一光源部2的主要部分和第一光接收部3的縱剖視圖。而且在圖6中， 示出了在圖2 圖5中省略了的支撐部件7，以及防止棒狀透鏡陣列1出現(xiàn)位 置錯(cuò)動(dòng)用的海綿導(dǎo)板8。
而且，第二光源部2a和第二光接收部3a的構(gòu)造也與第一光源部2 (下面 也稱為光源部2)和第一光接收部3 (下面也稱為光接收部3)相同。
光源部2和光接收部3按照相隔比如說6mm的間隔，在同軸線上彼此相 對(duì)配置。棒狀透鏡陣列1在通過光源部2與光接收部3之間時(shí)，要使棒狀透鏡 陣列i的各棒狀透鏡的光軸依次與光源部2和光接收部3的軸線大體一致方式 進(jìn)行搬運(yùn)。
光源部2除環(huán)狀配置的發(fā)光部20外，由與配置發(fā)光部20的中心軸線同 軸配置的頂部具有開口的圓錐形狀的遮光罩21以及與遮光罩21的中心軸線同 軸配置、前端部縮小的圓筒形狀的漫射光防止構(gòu)件22構(gòu)成。采用這樣的結(jié)構(gòu)， 可以相對(duì)棒狀透鏡的中心軸線，以角度e (比如約65。)大于棒狀透鏡的光接
收角的半角a (比如約10.4°),從整個(gè)圓周方向，向棒狀透鏡的端面有效地照 射檢測(cè)光。漫射光防止構(gòu)件22呈圓筒形狀的內(nèi)側(cè)起著暗室的作用，所以可以 防止漫射光以角度小于棒狀透鏡的光接收角半角a入射至棒狀透鏡的端面上。 因此，不論棒狀透鏡端面上的瑕疵等不規(guī)則因素的取向方向，都可以有效地檢 測(cè)規(guī)則因素。
圖7中表示構(gòu)成光源部2的發(fā)光部20的環(huán)狀發(fā)光部件23。如圖7 ( a)所 示，該發(fā)光部件23中，作為發(fā)光部的白色LED20呈同心圓狀三重排列一起。 如圖7 ( b )的剖視圖所示，白色LED20配置成朝著環(huán)形中心傾斜的研缽狀。 就這樣的發(fā)光部件23來說，其外徑為50mm以下是理想的，例如，可以使用 日本少-、> -工只抹式會(huì)社制作的白色LED環(huán)狀照明部件"LDR2 - 50SW"。
光源部2的發(fā)光部配置形式并不僅限于環(huán)狀，例如還可以采用諸如與棒 狀透鏡陣列的搬運(yùn)路徑平行配置的直線狀發(fā)光部等等能夠滿足檢測(cè)光照射角 度條件的任何適當(dāng)?shù)呐渲眯问健z測(cè)光既可以為散射光，也可以為平行光。而 且，檢測(cè)光既可以為單色光，也可以為白色光，但是需要用特定波長(zhǎng)檢測(cè)的場(chǎng) 合，既可以釆用以特定波長(zhǎng)發(fā)射的激光，也可以采用白色光源和濾色器形成的 單色光。
光接收部3由與光源部2同軸具有針孔的針孔構(gòu)件31,和作為光接收元 件的光電二極管32構(gòu)成。光電二極管32的光接收面與針孔軸線相垂直地進(jìn)行 配置。借助于該針孔構(gòu)件31，可以防止漫射光入射至光電二極管32上。用光 電二極管32來檢測(cè)，并將光電變換后的檢測(cè)信號(hào)輸出至判斷部6。
圖8為表示判斷部6的方框圖。
本實(shí)施形式的判斷部6具有把第一光接收部3和第二光接收部3a分別輸 出的檢測(cè)信號(hào)實(shí)施分別處理的第一和第二次級(jí)部件60和60a。這兩個(gè)次級(jí)部 件60和60a的結(jié)構(gòu)相同，所以僅對(duì)第一次級(jí)部件60的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
第一次級(jí)部件60由放大器61、比較器62和門電路63構(gòu)成。由第一光接 收部3輸出的檢測(cè)信號(hào)以放大器61，通過電流/電壓變換加以放大，并作為電 壓信號(hào)輸出。表示檢測(cè)出的光強(qiáng)度電壓信號(hào)在比較器62與預(yù)先設(shè)定的規(guī)定閾 值Th進(jìn)行比較。該閾值Th的電壓值，可以根據(jù)檢測(cè)信號(hào)的背景噪音強(qiáng)度和
棒狀透鏡陣列所要求的光學(xué)性能設(shè)定適當(dāng)?shù)闹怠?br> 對(duì)于不存在不規(guī)則因素、電壓信號(hào)值比閾值低的場(chǎng)合，就從比較器輸出"1"
的數(shù)字信號(hào)。另一方面，對(duì)于存在不規(guī)則因素、電壓信號(hào)在閾值以上的場(chǎng)合，
則從比較器輸出"O"的數(shù)字信號(hào)。由于大大縮短了該判斷所需的運(yùn)算時(shí)間，所 以能夠充分地縮短從一端到另 一端檢測(cè)棒狀透鏡陣列而需要的時(shí)間。
由比較器62輸出的數(shù)字信號(hào)被輸入至門電路63。門電路63用與搬運(yùn)工 具4的滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(圖中未示出)同步的脈沖發(fā)生器(圖中未示出)輸入 表示棒狀透鏡陣列1正被檢測(cè)器實(shí)施檢測(cè)中的信號(hào)。而且，門電路63僅在棒 狀透鏡陣列1通過^f企測(cè)器之中時(shí)輸出判斷信號(hào)。
在這兒，圖9 (a)表示由第一次級(jí)部件60的放大器61輸出的電壓信號(hào) 的一個(gè)實(shí)例。圖9 (a)中的曲線縱軸表示由第一光接收部3給出的檢測(cè)光強(qiáng) 度的電壓。橫軸表示時(shí)間，且與棒狀透鏡陣列1的寬度方向相對(duì)應(yīng)。圖9 (b) 表示由第一次級(jí)部件60的門電路63輸出的數(shù)字信號(hào)的一個(gè)實(shí)例。圖9 (b) 中的曲線縱軸表示由第一光接收部3給出的檢測(cè)光強(qiáng)度的判斷結(jié)果，橫軸表示 時(shí)間。
圖9 (c)表示由第二次級(jí)部件60a的放大器61輸出的電壓信號(hào)的一個(gè)實(shí) 例。圖9(c)中的曲線縱軸表示由第二光接收部3a給出的檢測(cè)光強(qiáng)度的電壓， 橫軸表示時(shí)間。圖9 (d)表示由第二次級(jí)部件60a的門電路63輸出的數(shù)字信 號(hào)的一個(gè)實(shí)例。圖9(d)中的曲線縱軸表示由第二光接收部3a給出的檢測(cè)光 束強(qiáng)度的判斷結(jié)果，橫軸表示時(shí)間。
如曲線圖9 (a)中的曲線I所示，在棒狀透鏡陣列1通過第一光源部2 的正面期間， 一般地說電壓值比閾值Th低。然而如圖10 (a)和圖10 (b)所 示那樣的，第一端面上有裂縫D1和破茬D2的這種瑕疵棒狀透鏡IO通過了第 一光源部2的正面的時(shí)候，會(huì)暫時(shí)分別出現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過閾值Th的尖峰P1 ~P6。
如曲線圖9(b)中的曲線II所示，與這些尖峰P1 P6分別對(duì)應(yīng)的數(shù)字 信號(hào)值為"O",表示檢測(cè)到了不規(guī)則因素。
如曲線圖9 ( c)中的曲線III所示，在棒狀透鏡陣列1通過第二光源部2a 的正面期間，在一般地說電壓值比閾值Th低。由于第二光源部2a配置在第一 光源部2的下游側(cè)，所以曲線III表示比曲線I延遲通過棒狀透鏡陣列1的情 況。連續(xù)多個(gè)棒狀透鏡的第二端面由于人手接觸而附著有污物等的部分，當(dāng)其 通過第二光源部2a的正面的時(shí)候，會(huì)持續(xù)出現(xiàn)超過閾值Th的曲線峰P7。
如曲線圖9(d)中的曲線IV所示，與該峰值P7對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)值為"0",' 表示檢測(cè)到了不規(guī)則因素。
判斷部6在每一棒狀透鏡陣，'以第一光接收部3和第二光接收部3a的至
少一個(gè)檢測(cè)到了不規(guī)則因素的場(chǎng)合，該棒狀透鏡陣列都判斷為不良產(chǎn)品。因此，
第一和第二次級(jí)部件60和60a的輸出信號(hào)，即門電路63分別輸出的數(shù)字信號(hào)， 經(jīng)過OR電路64從判斷部6輸出給剔除工具5。
剔除工具5可以依據(jù)由判斷部6給出的信號(hào)，朝向通過其正面的被判斷 為不良產(chǎn)品的棒狀透鏡陣列1吹出風(fēng)力，使該棒狀透鏡陣列1由滾輪4上掉落 而將其剔除。
而且，對(duì)正在^般運(yùn)路徑上依次搬運(yùn)的棒狀透鏡陣列1彼此的識(shí)別，可以 用沿著搬運(yùn)路徑配置的傳感器，通過檢測(cè)棒狀透鏡陣列1的前端部和后端部的 通過情況來進(jìn)行。
采用本實(shí)施形式的棒狀透鏡陣列檢測(cè)裝置，除了能夠檢測(cè)各個(gè)棒狀透鏡 的瑕瘋和附著污物之外，還能夠;f企測(cè)出因鏡面加工而在多個(gè)棒狀透鏡上產(chǎn)生 的、端面呈柵狀起伏的不規(guī)則因素。這類不規(guī)則因素用目視檢測(cè)法，是以端面 上出虹這樣的顏色而加以識(shí)別的。
圖11 (a)所示的曲線圖，表示檢測(cè)了有這樣不規(guī)則因素的棒狀透鏡陣列 時(shí)的檢測(cè)光強(qiáng)度。曲線縱軸表示檢測(cè)光強(qiáng)度的電壓，橫軸表示棒狀透鏡陣列長(zhǎng) 度。如曲線圖11 (a)中的曲線I所示，在整個(gè)陣列長(zhǎng)度范圍內(nèi)電壓值都超過 閾值Th。
圖11 (b)表示對(duì)這種棒狀透鏡陣列實(shí)施再次研磨、并進(jìn)行再次檢測(cè)時(shí)獲 得的檢測(cè)光強(qiáng)度。如曲線圖11 (b)中的曲線II所示，可以知道在陣列整個(gè)長(zhǎng) 度的范圍內(nèi)，電壓值都在閾值Th以下，已經(jīng)去掉了不規(guī)則因素。
如果采用本發(fā)明，就能夠以高精度、簡(jiǎn)便而且迅速地檢測(cè)構(gòu)成透鏡陣列的
各棒狀透鏡端面上的瑕瘋和附著污物等的不規(guī)則因素，所以可以快速且準(zhǔn)確地 對(duì)棒狀透鏡陣列是否為良好產(chǎn)品進(jìn)行判斷。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)提高棒狀透鏡陣列 出廠產(chǎn)品的合格率，降低棒狀透鏡陣列的檢測(cè)費(fèi)用。
權(quán)利要求
1.一種檢測(cè)多個(gè)折射率分布型棒狀透鏡相互平行排列的棒狀透鏡陣列的棒狀透鏡陣列檢測(cè)裝置，其特征在于具有向棒狀透鏡的第一端面，相對(duì)該端面的法線，以角度大于該棒狀透鏡的光接收角的半角照射檢測(cè)光的第一光源部；以及檢測(cè)由該棒狀透鏡的第二端面出射光的第一光接收部。
2. 如權(quán)利要求1所述的棒狀透鏡陣列檢測(cè)裝置，其特征在于還具備在前 述光接收部檢測(cè)出的光強(qiáng)度大于規(guī)定閾值時(shí)，判斷該棒狀透鏡陣列為不良產(chǎn)品 的判斷部。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的棒狀透鏡陣列檢測(cè)裝置，其特征在于還具備 在前述光源部和前述光接收部之間，沿著棒狀透鏡的排列方向依次搬運(yùn)多個(gè)前 述棒狀透鏡陣列的拍《運(yùn)工具。
4. 如權(quán)利要求1所述的棒狀透鏡陣列檢測(cè)裝置，其特征在于還具備向前 述棒狀透鏡的第二端面，相對(duì)該第二端面的法線，以角度大于該棒狀透鏡的光 接收角的半角照射^r測(cè)光的第二光源部；以及檢測(cè)由該棒狀透鏡的第 一端面出射光的第二光接收部。
5. 如權(quán)利要求1至4中任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的棒狀透鏡陣列檢測(cè)裝置， 其特征在于前述光源部具有呈環(huán)狀配置的發(fā)光部。
6. 如權(quán)利要求5所述的棒狀透鏡陣列檢測(cè)裝置，其特征在于前述光源部 具有與前述發(fā)光部的中心軸線同軸配置的圓筒形狀漫射光防止構(gòu)件。
7. —種檢測(cè)多個(gè)折射率分布型棒狀透鏡相互平行排列的棒狀透鏡陣列的 棒狀透鏡陣列檢測(cè)方法，其特征在于向棒狀透鏡的第一端面，相對(duì)該端面的法 線，以角度大于該棒狀透鏡的光接收角半角照射檢測(cè)光，通過檢測(cè)由該棒狀透 鏡的另一端部出射的光，進(jìn)行棒狀透鏡陣列是否為良好產(chǎn)品的判斷。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種能夠以高精度、簡(jiǎn)便且迅速地檢測(cè)構(gòu)成透鏡陣列的各棒狀透鏡端面上有無瑕疵和附著污物等的不規(guī)則因素的裝置和方法。具有向構(gòu)成棒狀透鏡陣列(1)的棒狀透鏡第一端面，對(duì)該端面法線以角度大于棒狀透鏡陣列的光接收角度照射檢測(cè)光的第一光源部(2)，檢測(cè)由棒狀透鏡陣列的第二端面出射光的第一光接收部(3)，以及光接收部(3)檢測(cè)出的光強(qiáng)度在規(guī)定閾值以上時(shí)，判斷該棒狀透鏡陣列(1)為不良產(chǎn)品的判斷部(6)。
文檔編號(hào)G01N21/958GK101183080SQ20071030517
公開日2008年5月21日 申請(qǐng)日期2007年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月15日
發(fā)明者小池和權(quán), 犬塚進(jìn)吾 申請(qǐng)人:三菱麗陽(yáng)株式會(huì)社