レーザースキャナー SIRISシリーズのシステムの概要（株式会社ケン・オートメーション）

レーザースキャナー SIRISシリーズ　システムの概要

SIRISシリーズは、テレセントリック・レーザー・システムを採用する事より、通常のレーザーと異なり、材料面に常に同じ角度・同じエネルギー量のレーザーを照射し、同時に複数チャンネルによる検出機構から様々な欠陥を正確に検出・分類する事のできる装置です。
通常のレーザー方式は、凡そ図1の通りです。この方式では、レーザーをスキャンする際、材料面に対して中心と中心から離れた箇所で光路角が変わり、克、光路長が異なります。すなわち、この方式では、材料が大きくなるほど中心と外側で検出誤差が大きくなる事を意味します。又、光路角が異なることから、仮に中心と外側に同じ欠陥があった場合においても、照射された角度の違いから屈折率が変わってしまい、同じ欠陥として検出できません。
これに対し、テレセントリック方式は図2の様になります。この方式では、材料面に対し常に同角・同光路で照射されます。この事により、従来のレーザー方式で欠点とされていた事柄について解消でき、安定した結果が得られる様になりました。又、照射されるエネルギーは単一のレーザーである為、CCD方式の様に光源のムラ等による検出誤差も解消でき、より安定的な検査を実施できる環境が整います。
一つの光源（レーザー）に対し、図3にある様に複数の検出器を設置できる方式も有効です。材料に対してある角度でレーザーを照射した際、欠陥の種類によって明視野透過・明視野反射・暗視野透過・暗視野反射等様々なエネルギーが発生します。丁度目視検査を実施する際に、担当者が良く首を振ったり材料をあおったりする場合がある様に、欠陥毎に異なる角度で欠陥エネルギーが発生しているのです。このエネルギーを全て同時に取り込む事により、その受信された検出器及び複数個の受信器の組み合わせ等により欠陥の分類等が可能となりました。

CCD方式との違い

CCD方式の場合、センサーに対して、可視光等の光源を必要とします。この時、この光源が平行光であった場合、CCDに対して直行して出力される欠陥特性は容易に受光できますが、入力に対して、異なる角度特性を持つ欠陥の場合は十分なエネルギーを得ることができません。同様に、視野の中心から離れる方向にある欠陥は検出が難しいという欠点があります。又、光源が拡散光であった場合は、本来検出したくない成分が素子に受光され、検出誤差となってしまいます。これに対して、このシステムでは材料への入射エネルギーと角度が常に１：１である為、正確に検出が可能となります。同様に、先程述べたように同時に様々な角度特性を持った欠陥成分を検出できる構造となっているため、顧客の要求に応じた検査・分類が可能となるのです。

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