JP2000146861A - フィルム検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 フィルムに形成されたピンホールをフィルムを移動させ
ながら高感度に検出でき、かつ安価なフィルム検査装置
を提供する。 【課題】本発明に係るフィルム検査装置は、所定速度で
走行するフィルム１８の幅方向にのびるスリットを７，
８備え、照明光が照射されたフィルム１８の透過光量の
変化をスリット７，８を介して検知してピンホールを検
出するピンホール検出手段１，２と、ピンホールの検出
タイミングを測定する検出タイミング測定手段３とを有
し、フィルム走行方向の上流側に位置するスリット７
と、下流側に位置するスリット８との前記走行方向に沿
った離間距離が前記幅方向に対して一義的に設定され、
検出タイミング手段３により測定されるピンホール検出
手段１とピンホール検出手段２とによる検出タイミング
の時間差に基づいて、ピンホールの前記幅方向に対する
位置が決定されることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】フィルムに形成されたピンホ
ールをフィルムを走行させながら検出するフィルム検査
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】不織布や工業用シート等のフィルムの製
造においては、各製造工程において様々なピンホール
（欠陥点）が形成されるため、製造検査時において確実
かつ迅速にピンホールの存在を検出して、その位置、大
きさを把握する必要がある。

【０００３】そのため従来から、光源により照明された
フィルムを１次元ＣＣＤカメラを用いて検出したり、レ
ーザ光によりフィルムを照明して、その透過光を電子増
倍管で検出すること等により、拡散光等によるフィルム
の透過光量の変化を検出してピンホールの検査を行って
いた。

【０００４】たとえば特開平６−１８４４５の発明は、
１次元ＣＣＤカメラを用いて移動するフィルムに形成さ
れたピンホールを検出するフィルム検出装置であり、検
査対象となるフィルムと照明装置およびそのフィルムと
１次元ＣＣＤカメラとの間に偏光板を設置することによ
り、光の透明性が高いフィルムでも安定してピンホール
を検出できることが特徴となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、１次元ＣＣＤ
カメラを受光装置に用いる方法では、受光部の走査速度
に限界がある。そのため、一定の速度以上で移動するフ
ィルムの検査に対しては十分な受光感度を得られない場
合が多く、ピンホール等の不良部分の画像を明瞭に撮像
する事が困難となり十分な検出ができない場合があっ
た。

【０００６】また、素子数の少ない１次元ＣＣＤカメラ
を用いてピンホールの検出を行うことにより受光部の走
査速度を上げることも可能であるが、素子数が少ないた
め従来に比べて多くの１次元ＣＣＤが必要となりコスト
の上昇を招くという問題があった。

【０００７】本発明は、上記の事情に鑑みて為されたも
のであり、フィルムに形成されたピンホールをフィルム
を移動させながら十分な感度で検出することでき、かつ
安価なフィルム検査装置を提供する事を目的とするもの
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載のフィルム検査装置は、所定速度で
走行するフィルムの幅方向にのびるスリットを備え、前
記フィルムに向けて照明光を照射すると共に、該照明光
の前記フィルムの透過光量の変化を前記スリットを介し
て検知することにより前記フィルムに形成されたピンホ
ールを検出するピンホール検出手段と、該ピンホール検
出手段による前記ピンホールの検出タイミングを測定す
る検出タイミング測定手段とを有し、前記ピンホール検
出手段が前記フィルムの走行方向に沿って複数設けら
れ、該走行方向の上流側に位置する第１のピンホール検
出手段のスリットと、下流側に位置する第２のピンホー
ル検出手段のスリットとの前記走行方向に沿った離間距
離が前記幅方向に対して一義的に設定され、前記検出タ
イミング手段により測定される前記第１のピンホール検
出手段による検出タイミングと、前記第２のピンホール
検出手段による検出タイミングとの時間差に基づいて、
前記ピンホールの前記幅方向に対する位置が決定される
ことを特徴とする。このような請求項１に記載のフィル
ム検査装置では、ピンホールに照明光が照明されると散
乱光が発生してフィルムの透過光量が多くなるため、第
１のピンホール検出手段のスリットと第２のピンホール
検出手段のスリットとのフィルム走行方向に沿った離間
距離がフィルム幅方向に対して一義的に設定されていれ
ば、フィルムの走行速度と、第１のピンホール検出手段
による検出タイミングと第２のピンホール検出手段によ
る検出タイミングとの時間差とを用いてフィルム幅方向
に対するピンホールの位置を求めることが可能となる。
このため、フィルムの透過光量の変化を検出することに
よりピンホールを検出でき、高速で走行するフィルムに
対しても十分な検出感度を得ることが可能となる。

【０００９】請求項２に記載されたフィルム検査装置
は、請求項１に記載されるフィルムの透過光が光センサ
により検知され、該光センサは動作クロックの調整・変
更を行うことが可能であることを特徴とする。

【００１０】このようなフィルム検出装置では、観測者
が検出しようとするピンホールの直径、フィルム幅方向
に対する観測距離精度及びフィルム移動速度に応じて光
センサの動作クロックを調整・変更することが出来るた
め、高速で走行するフィルムに対しても、微少なピンホ
ールの検出が可能となる。

【００１１】また、光センサを用いてフィルムの透過光
量の変化を検知するため、従来のように素子数の多いＣ
ＣＤカメラを用いたり低解像度の１次元ＣＣＤカメラを
複数個用意する必要がなくなるので、フィルム検査装置
の製造コストの低減を図ることも可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本出願に係るフィルム検査装置は
図１に示すように、ピンホールを検出するピンホール検
出装置１，２と、ピンホール検出装置１，２によるピン
ホール検出タイミングを測定する検出タイミング測定装
置３と、その測定結果からピンホールの位置を演算する
位置演算手段４とで概略構成されている。

【００１３】ピンホール検出装置１，２は、ハロゲン光
源５，６、スリット７，８、集光レンズ９，１０、光セ
ンサ１１，１２、Ａ／Ｄ変換装置１３，１４、良否判定
装置１５，１６とで構成され、図２に示すように遮光板
１７を挟んで高速で移動するフィルム１８のフィルム移
動方向（Ａ方向）の上下流に一対となって設置される。

【００１４】ハロゲン光源５，６はフィルム１８を下方
から照明する。フィルム１８を介してハロゲン光源５，
６の真上には、フィルム１８と水平に設置されたスリッ
ト７，８が設置される。上流側に位置するスリット７
は、フィルム幅方向（Ｂ方向）と水平に設置されるが、
下流側に位置するスリット８はフィルム１８の幅方向に
対し一定角度だけ傾けて設置されている。

【００１５】両スリット７，８の真上には集光レンズ
９，１０及び光センサ１１，１２が設けられており、光
センサ１１，１２は、ハロゲン光源５，６で照射されて
スリット７，８を通過したフィルムの透過光量の検出を
行う。光センサ１１，１２は、検出するピンホールの大
きさやフィルム幅方向の検出距離に応じて、動作クロッ
クを調整することが可能となっている。

【００１６】光センサ１１，１２で検出されたフィルム
の透過光量は、Ａ／Ｄ変換装置１３，１４を介して良否
判定装置１５，１６に送信される。良否判定装置１５，
１６では、検出された透過光量から求められた検出明度
値と、あらかじめピンホールの存在しないフィルムの透
過光量を基に設定された判定明度値との比較を行う。ハ
ロゲン光源により照明されたピンホールは、図３に示す
ように散乱光が発生するため照明光が光センサーで明る
く検出される。このため、検出明度値が判定明度値以上
の明るさを示す場合にピンホールが検出されたものと判
断することが可能となる。なお、判定照明値は検出対象
となるフィルムに応じて設定変更が可能となっている。

【００１７】ピンホール検出装置１，２でピンホールが
検出されると、その検出情報は検出タイミング測定装置
３に送信される。検出タイミング測定装置３では、上流
側に位置する第１のピンホール検出装置１でピンホール
を検出してから、下流側に位置する第２のピンホール検
出装置２でピンホールを検出するまでの検出タイミング
の時間差を測定し、その検出時間差を位置演算装置４に
伝達する。

【００１８】位置演算装置４では、検出時間差、フィル
ム１８の移動速度、フィルム移動方向に対する２つのス
リット７，８間の最小距離、スリット７，８のフィルム
幅方向に対する角度とに基づいてピンホールの位置を特
定する。

【００１９】図４は、上下流に位置する２つのスリット
７，８の設置方向を模式的に示した図である。フィルム
１８の移動速度をＶ、２つのスリット７，８間の最短距
離をＬ、下流側に位置するピンホール検出装置２のスリ
ット８の傾きをα、フィルム端からピンホールまでのフ
ィルム幅方向距離をＸとすると、第１のピンホール検出
装置１で検出されてから第２のピンホール検出装置２で
検出されるまでの時間ｔは、 ｔ＝（Ｌ＋Ｘtanα）／Ｖ となり、フィルム端からのピンホールまでの距離Ｘは、 Ｘ＝（Ｖｔ−Ｌ）／tanα で計算され、Ｘは時間ｔに比例の関係となる。

【００２０】このことから、フィルム幅方向に対するピ
ンホールの位置はピンホール検出装置１，２での検出さ
れるピンホールの検出タイミングの時間差により求める
ことが可能となる。

【００２１】例えば、フィルム幅方向の手前側と奥側
とでピンホールが存在し、第１のピンホール検出装置
１で同時に検出された場合には、図５に示すようには
第１のピンホール検出装置１で検出されてからＴ経過後
に第２のピンホール検出装置２で検出されるのに対し、
は第１のピンホール検出装置１で検出されてからＴ＋
△Ｔだけ経過した後に第２のピンホール検出装置２で検
出されるため、フィルム進行方向に対し同じ位置にピン
ホ−ルが形成された場合でも、フィルムの幅方向に対す
る位置の違いは、検出時間の差により判断することが可
能となる。

【００２２】また、図４でＸより△Ｘだけ離れたところ
に不良が発生し、この時ｔより△ｔだけ検出時間が長く
なるとすると、 Ｘ＋△Ｘ＝｛（Ｖ（ｔ＋△ｔ）−Ｌ｝／tanα △ｔ＝（tanα／Ｖ）△Ｘ ．．．．．．．（１） となる。

【００２３】そのため、フィルム幅方向のピンホール位
置を△Ｘの精度で検出したいときには、光センサのセン
シング周期を△ｔ以下、すなわち動作クロックを１／△
ｔ以上に調整すれば検出することが可能となる。

【００２４】例えば、一般のポリ袋等に使用されている
黒色フィルムを検査対象とする。フィルムの幅方向に対
するピンホール検出の要求精度を１mmとし、黒色フィル
ムの幅を５００ｍｍ、フィルム移動速度を３００m/mi
n、ピンホール検出装置２のスリットの角度を１０°、
２つのスリット間最小距離を１００ｍｍに設定すると、
検査時に検出が要求されるピンホールの最小直径は０．
１ｍｍ程度であるため、ピンホールを確実に検出するた
めには、フィルム移動量に対し操作時間あたり最小直径
の１／３以下程度の走査を行う必要がある。

【００２５】そのため、光センサの動作クロックは、 ｛（３００×１０００）［mm］／６０［sec］｝×３／
０．１［mm］＝１５００００［Hz］ より、１５０ＫＨｚに設定すれば、直径０．１mm程度の
ピンホールを十分に検出することが可能となる。

【００２６】一方、フィルム幅方向に対するピンホール
の位置の要求精度は１mm程度であるため、（１）式を用
いると、 △ｔ＝（tan１０°／（３００×１０００／６０））×
１＝１．００００３５３［s］ となり、幅方向の発生位置を１mm単位で特定する場合に
必要とされる光センサーの動作クロックは、１／△ｔ＝
２８．４Ｋ［Hz］ 以上であることが要求される。

【００２７】従って、前記光センサの動作クロックを１
５０ＫＨｚに設定しておけば１mm以下の精度で発生位置
を特定する事が可能となる共に、０．１mm程度の大きさ
のピンホールも確実に検出することができる。

【００２８】このように本発明に係るフィルム検出装置
は、ハロゲン光源及び光センサを用いてピンホールの検
出を行うため、１次元ＣＣＤやレーザー光源を用いてフ
ィルムの検査を行う従来の方法に比べて安価に装置を構
成することが出来る。

【００２９】また、観測者が検出しようとするピンホー
ルの直径、フィルム幅方向に対する距離精度及びフィル
ム移動速度に応じて照明光検出用センサの動作クロック
を調整・変更することが出来るため、十分な検出精度を
得ることが可能となる。

【００３０】判定装置は、判定明度値と検出明度値とを
比較することのみでピンホール有無の判断を行うことが
でき、また、ピンホール検出装置によるピンホール検出
タイミングの時間差に基づいてピンホールの位置を計算
することができるので、従来のように１次元ＣＣＤ等を
用いて直接ピンホールを撮像する必要がなくなり高価な
撮像素子が不要となるため、安価なフィルム検出装置を
提供することが可能となる。

【００３１】また、判定明度値は検査対象であるフィル
ムの種類によって設定値を変更できるため、多種多様な
フィルムに対応することが可能となる。

【００３２】以上、この発明の実施の形態を図面を用い
て詳述してきたが、具体的な構造はこの実施例の形態に
限られず、この発明の趣旨を逸脱しない範囲での設計の
変更等があっても良い。

【００３３】本実施例では、上流側に位置するスリット
７をフィルム１８の幅方向に平行に設置し、下流側に位
置するスリット８に一定角度を与えて設置したが、上流
側のスリット７と下流側のスリット８とのフィルム進行
方向に沿った離間距離が、フィルム幅方に対して一義的
に定まればピンホールのフィルム幅方向の位置が測定で
きるため、この条件を満たせば互いがハ字状等に設置さ
れていても、スリットが曲線状のものであっても測定す
ることが可能である。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載のフ
ィルム検査装置では、ピンホールに照明光が照明される
と散乱光が発生してフィルムの透過光量が多くなるた
め、第１のピンホール検出手段のスリットと第２のピン
ホール検出手段のスリットとのフィルム走行方向に沿っ
た離間距離がフィルム幅方向に対して一義的に設定され
ていれば、フィルムの走行速度と、第１のピンホール検
出手段による検出タイミングと第２のピンホール検出手
段による検出タイミングとの時間差とを用いてフィルム
幅方向に対するピンホールの位置を求めることが可能と
なる。このため、フィルムの透過光量の変化を検出する
ことによりピンホールを検出でき、高速で走行するフィ
ルムに対しても十分な検出感度を得ることが可能とな
る。

【００３５】請求項２に記載のフィルム検査装置では、
観測者が検出しようとするピンホールの直径、フィルム
幅方向に対する観測距離精度及びフィルム移動速度に応
じて光センサの動作クロックを調整・変更することが出
来るため、高速で走行するフィルムに対しても、微少な
ピンホールの検出が可能となる。

【００３６】また、光センサを用いてフィルムの透過光
量の変化を検知するため、従来のように素子数の多いＣ
ＣＤカメラを用いたり低解像度の１次元ＣＣＤカメラを
複数個用意する必要がなくなるので、フィルム検査装置
の製造コストの低減を図ることも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るフィルム検査装置の概略構成図

【図２】本発明に係るピンホール検出装置を示す斜視図

【図３】本発明に係る光センサによりピンホールが検出
された際の検出明度値の増減を示す図

【図４】本発明に係る２つのスリットの設置方向を示し
た概略図

【図５】同一のフィルム幅方向に位置する２つのピンホ
ールを各ピンホール検出装置で測定した場合の検出時間
を示した図

【符号の説明】 １，２ ピンホール検出装置（ピンホール検出手段） ３ 検出タイミング測定装置（検出タイミング測定手
段） ４ 位置演算装置 ５，６ ハロゲン光源 ７，８ スリット １１，１２ 光センサ １５，１６ 良否判定装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定速度で走行するフィルムの幅方向にの
   びるスリットを備え、前記フィルムに向けて照明光を照
   射すると共に、該照明光の前記フィルムの透過光量の変
   化を前記スリットを介して検知することにより前記フィ
   ルムに形成されたピンホールを検出するピンホール検出
   手段と、該ピンホール検出手段による前記ピンホールの
   検出タイミングを測定する検出タイミング測定手段とを
   有し、 前記ピンホール検出手段が前記フィルムの走行方向に沿
   って複数設けられ、該走行方向の上流側に位置する第１
   のピンホール検出手段のスリットと、下流側に位置する
   第２のピンホール検出手段のスリットとの前記走行方向
   に沿った離間距離が前記幅方向に対して一義的に設定さ
   れ、 前記検出タイミング手段により測定される前記第１のピ
   ンホール検出手段による検出タイミングと、前記第２の
   ピンホール検出手段による検出タイミングとの時間差に
   基づいて、前記ピンホールの前記幅方向に対する位置が
   決定されることを特徴とするフィルム検査装置。
2. 【請求項２】前記フィルムの透過光は光センサにより検
   知され、該光センサは動作クロックの調整・変更を行う
   ことが可能であることを特徴とする請求項１に記載のフ
   ィルム検査装置。