JP2013053860A - キズ欠点検査装置および方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ライン状光線を照射する光照射手段と、前記ライン状光線の一部を受光する受光手段と、前記受光手段で受光した信号に応じてキズ欠点を検出する画像処理手段とを備え、かつ、前記光照射手段と前記受光手段とを同時に、シートと平行を維持した状態で回転させる回転手段を設けることを特徴とするシートにおけるキズ欠点検査装置、とすることにより、連続的に走行するシートに発生する欠点を高精度に検出することができる。
【選択図】図1
Description
このように、キズ欠点はフィルムの搬送状態により、あらゆる角度に発生することが知られている。
特許文献1の方法を、図2、図3を参照にして説明する。
特許文献1の方法は、走行している透過性フィルム11の片側表面から照明装置12により光を照射し、前記透過性フィルム11を透過した光をラインCCDカメラ13により検知して撮像し、画像処理装置14によって、前記ラインCCDカメラにより撮像され生成された画像データを画像処理することにより、前記透過性フィルム11のキズ欠点を検出することを特徴としている。
(1)光照射手段からライン状光線をシートの一方の面側に照射し、
前記シートにて反射されたライン状光線を、前記光照射手段と同じ面側に配設された受光手段で受光し、
前記受光手段で受光した信号に応じて、画像処理手段で前記シートのキズ欠点を検出し、
かつ、前記シートと平行を維持した状態で、前記光照射手段と前記受光手段とを相対的位置を保ったまま同時に回転させることを特徴とするシートにおけるキズ欠点検査方法。
(2)前記シートと平行を維持した状態で、前記光照射手段と前記受光手段とを同時に、
移動手段によって前記シートの幅方向に移動させることを特徴とする前記(1)に記載のシートにおけるキズ欠点検査方法。
(3)前記光照射手段と前記受光手段と前記回転手段とが、前記シートの幅方向に複数並んでいることを特徴とする前記(1)に記載のシートにおけるキズ欠点検査方法。
(4)450nmから550nmの波長の光を前記光照射手段から前記シートに照射することを特徴とする前記(1)〜(3)のいずれかに記載のシートにおけるキズ欠点検査方法。
(5)10μm×10μm以上の受光素子を並列に並べた前記受光手段を使用することを特徴とする前記(1)〜(4)のいずれかに記載のシートにおけるキズ欠点検査方法。
(6)前記シートの幅方向に対して、前記回転手段により−45度から45度までの90度回転させることを特徴とする前記(1)〜(5)のいずれかに記載のシートにおけるキズ欠点検査方法。
(7)前記(1)〜(6)のいずれかに記載のシートにおけるキズ欠点検査方法によってシートのキズ欠点を検査し、シートを製造するシートの製造方法。
(8)ライン状光線を前記シートに対して照射する光照射手段と、前記シートで反射したライン状光線を受光する受光素子を並べた受光手段と、前記受光手段で受光した信号に応じて前記シートのキズ欠点を検出する画像処理手段とを備えたキズ欠点検査装置であって、前記光照射手段と前記受光手段とが固定され、前記光照射手段と前記受光手段との相対的位置を保ったまま同時に前記光照射手段と前記受光手段とを回転させる回転手段を有することを特徴とするシートにおけるキズ欠点検査装置。
(9)前記光照射手段と前記受光手段とを固定した前記回転手段を移動させる移動手段を備えたことを特徴とする前記(8)に記載のシートにおけるキズ欠点検査装置。
(10)前記光照射手段と前記受光手段とを固定した前記回転手段を複数並列されたことを特徴とする前記(8)に記載のシートにおけるキズ欠点検査装置。
(11)前記光照射手段の照射する光の波長は、450nmから550nmであることを特徴とする前記(8)〜(10)のいずれかに記載のシートにおけるキズ欠点検査装置。
(12)前記受光手段の並列に並べられた受光素子のサイズが10μm×10μm以上であることを特徴とする前記(8)〜(11)のいずれかに記載のシートにおけるキズ欠点検査装置。
(13)前記回転手段の回転する角度は、前記シートの幅方向に対して、−45度から45度までの90度であることを特徴とする前記(8)〜(12)のいずれかに記載のシートにおけるキズ欠点検査装置。
(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態における光透過性フィルムの検査装置の図を示すものである。
受光手段3は、フィルム1に発生したキズ欠点によって散乱反射された光を受光するように配設されることが好ましいのであり、光照射手段2から照射されフィルム1で正反射された光を受光することは好ましくない。ここで、フィルム1に発生したキズ欠点によって散乱反射された光を受光するためには、光照射手段2と受光手段3の位置関係が重要である。本位置関係を図6を用いて説明する。図6は、キズ欠点での散乱反射光を受光するための光照射手段2と受光手段3の位置関係を示す図である。図6に示すように、受光手段3は、光照射手段2で照射され、フィルム1で正反射された光を受光しないよう配設することが重要であり、フィルム1で正反射された光の光軸から角度θずらすことで実現できる。ここで、角度θは5°から30°の範囲が好ましい。
a・cos90°=0
となり、ほぼ受光手段3に受光されない。
a・cos45°=a/√2
となり、フィルム1の幅方向に対するキズ欠点の角度が小さくなるほど、受光手段3が受光する散乱光は増大し、キズ欠点の検出感度が高くなる。
さらに、図8(C)に示すフィルム1の幅方向に対するキズ欠点の角度が0°の場合、受光手段3に受光される散乱光は、
a・cos0°=a
となり、フィルム1の幅方向に対するキズ欠点の角度が0°の場合に、検出感度が最も高くなる。
a・cos45°=a/√2
となり、図8(A)に比べて検出感度が高くなる。
(実施の形態2)
フィルム1の幅が広い場合、光照射手段2と受光手段3とこれらを回転させる回転手段5が多数必要となってくる。また、回転手段5の回転角度領域を大きくした場合も、フィルム1の幅方向に抜けなく検査する場合も光照射手段2と受光手段3とこれらを回転させる回転手段5が多数必要となってくる。
図1の配置に従った装置を用いて検査を実施した。フィルムとして、幅1000mm、厚み100μmのPETフィルムを用い、40m/minでフィルムを走行させた。さらに、光照射手段として、500nmから550nmの光を照射する直線型LED照明を用い、フィルム面とLED照明の為す角度が80°、フィルム面とLED照明との距離を150mmに設置した。
(実施例2)
実施例1の方法では、深さ300nm、長さ300μm以上の全方向のキズ欠点を検出することができるが、フィルム幅が広くなるに応じて、LED照明とラインセンサカメラと自動回転ステージが複数セット必要になり、コストが増加する。そのため、LED照明とラインセンサカメラと自動回転ステージを1セットとし、これらをフィルム幅方向に移動する自動移動ステージの上に設置し(図10に図示)、それ以外は実施例1と同様にした。
(比較例)
特許文献1に記載の方法として、図2と同じ構成を有する装置を用いた。フィルムとして、幅1000mm、厚み100μmのPETフィルムを用い、40m/minでフィルムを走行させた。さらに、光照射手段として、PETフィルムに対して、プラスチック光ファイバを30°斜めに配列した照明装置をPETフィルムから150mm離れた位置に配設し、プラスチック光ファイバにハロゲン光源の光を入射した。受光手段として、モノクロラインセンサカメラを用い、フィルム面で発生したキズ欠点による散乱光を受光するように配設した。このとき、フィルム面と照明からの光軸の為す角度を75度とし、フィルム面とラインセンサカメラとの距離を200mmとした。
2:光照射手段
3:受光手段
4:画像処理装置
5:回転手段
6:移動手段
7:キズ欠点
8:キズ欠点による散乱光
9:光照射手段から照射され、フィルムで正反射された光の光軸
10:光照射手段から照射され、フィルム表面のキズ欠点により散乱された光の光軸
11:透過性フィルム
12:照明装置
13:ラインCCDカメラ
14:画像処理装置
15:キズ欠点による散乱光
21:シート
22:受光手段
23:制御手段
24:光源
25:反射用発光源
26:透過用発光源
Claims (13)
- 光照射手段からライン状光線をシートの一方の面側に照射し、
前記シートにて反射されたライン状光線を、前記光照射手段と同じ面側に配設された受光手段で受光し、
前記受光手段で受光した信号に応じて、画像処理手段で前記シートのキズ欠点を検出し、
かつ、前記シートと平行を維持した状態で、前記光照射手段と前記受光手段とを相対的位置を保ったまま同時に回転させることを特徴とするシートにおけるキズ欠点検査方法。 - 前記シートと平行を維持した状態で、前記光照射手段と前記受光手段とを同時に、
移動手段によって前記シートの幅方向に移動させることを特徴とする請求項1に記載のシートにおけるキズ欠点検査方法。 - 前記光照射手段と前記受光手段と前記回転手段とが、前記シートの幅方向に複数並んでいることを特徴とする請求項1に記載のシートにおけるキズ欠点検査方法。
- 450nmから550nmの波長の光を前記光照射手段から前記シートに照射することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のシートにおけるキズ欠点検査方法。
- 10μm×10μm以上の受光素子を並列に並べた前記受光手段を使用することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のシートにおけるキズ欠点検査方法。
- 前記シートの幅方向に対して、前記回転手段により−45度から45度までの90度回転させることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のシートにおけるキズ欠点検査方法。
- 請求項1〜6のいずれかに記載のシートにおけるキズ欠点検査方法によってシートのキズ欠点を検査し、シートを製造するシートの製造方法。
- ライン状光線を前記シートに対して照射する光照射手段と、前記シートで反射したライン状光線を受光する受光素子を並べた受光手段と、前記受光手段で受光した信号に応じて前記シートのキズ欠点を検出する画像処理手段とを備えたキズ欠点検査装置であって、前記光照射手段と前記受光手段とが固定され、前記光照射手段と前記受光手段との相対的位置を保ったまま同時に前記光照射手段と前記受光手段とを回転させる回転手段を有することを特徴とするシートにおけるキズ欠点検査装置。
- 前記光照射手段と前記受光手段とを固定した前記回転手段を移動させる移動手段を備えたことを特徴とする請求項8に記載のシートにおけるキズ欠点検査装置。
- 前記光照射手段と前記受光手段とを固定した前記回転手段を複数並列されたことを特徴とする請求項8に記載のシートにおけるキズ欠点検査装置。
- 前記光照射手段の照射する光の波長は、450nmから550nmであることを特徴とする請求項8〜10のいずれかに記載のシートにおけるキズ欠点検査装置。
- 前記受光手段の並列に並べられた受光素子のサイズが10μm×10μm以上であることを特徴とする請求項8〜11のいずれかに記載のシートにおけるキズ欠点検査装置。
- 前記回転手段の回転する角度は、前記シートの幅方向に対して、−45度から45度までの90度であることを特徴とする請求項8〜12のいずれかに記載のシートにおけるキズ欠点検査装置。
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