JP2014009983A - Posture adjustment method of line sensor camera - Google Patents
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Description
ラインセンサカメラを用いたシート外観検査において、ラインセンサカメラの台数が多い場合でも各カメラの姿勢を正しい向きに調整する方法に関する。 The present invention relates to a method for adjusting the posture of each camera to the correct orientation even when the number of line sensor cameras is large in sheet appearance inspection using a line sensor camera.
省人化、検査の安定性、全数(全幅全長)検査といった特徴から自動外観検査が広く導入されている。一例として、プリント配線基板上の回路パターンが設計どおりに形成されていることを確認する検査、回路基板上に実装された電子部品の取り付け状態を確認する検査があげられる。ステージ上で検査を実施する方法が知られている(たとえば、特許文献1)。 Automatic appearance inspection is widely introduced due to features such as labor saving, stability of inspection, and total inspection (full width and full length). As an example, there are an inspection for confirming that a circuit pattern on a printed wiring board is formed as designed, and an inspection for confirming an attachment state of an electronic component mounted on the circuit board. A method of performing an inspection on a stage is known (for example, Patent Document 1).
検査されるものは基板のような枚葉物にかぎられるものではなく、フィルムや紙に代表される、製品形状が薄く幅広く長いものも検査対象になっている。ここでは薄く幅広く長いものを総称して長尺シートと呼ぶ。 What is to be inspected is not limited to a single-wafer such as a substrate, but thin, wide and long products represented by films and paper are also subject to inspection. Here, thin and wide sheets are collectively referred to as a long sheet.
長尺シートの自動外観検査においては、長時間連続して製造される長尺シートの特徴から多数の撮像素子が1直線に並ぶラインセンサカメラが広く使用されている。ラインセンサカメラの機能は、撮像素子が並ぶ方向をシートの幅方向に合わせ、1回の撮像で連続して流れているシートを幅方向に細長く帯状に切り取った画像を取得することである。このような撮像を繰り返して行い、この帯状の画像を並べることで全体の画像をえることができる。1回の撮像で得られる画像の幅方向の長さは(1個の撮像素子が撮像するシート上幅方向の長さ(μm/素子))×(ラインセンサカメラ1台の撮像素子数(素子/台))×(ラインセンサカメラ台数(台))、シート搬送方向の長さは、(撮像周期(秒))×(シートの搬送速度(m/秒))で決まる。 In the automatic visual inspection of a long sheet, a line sensor camera in which a large number of image sensors are arranged in a straight line is widely used due to the characteristics of a long sheet manufactured continuously for a long time. The function of the line sensor camera is to acquire an image obtained by cutting a sheet continuously flowing in one imaging operation into a strip shape in the width direction by aligning the direction in which the image sensors are arranged with the width direction of the sheet. By repeating such imaging and arranging the belt-like images, the entire image can be obtained. The length in the width direction of the image obtained by one imaging is (the length in the width direction on the sheet (μm / element) captured by one imaging element) × (the number of imaging elements of one line sensor camera (element / Unit)) × (number of line sensor cameras (unit)), and the length in the sheet conveyance direction is determined by (imaging cycle (seconds)) × (sheet conveyance speed (m / second)).
パソコン用モニタ、薄型TVの高精細化、省スペース化にともなって光学用フィルムや電子部品用フィルムで問題となる欠点はより小さくなり、高分解能検査が必要となってきている。高分解能検査とするためには、上記の(1個の撮像素子がシート上を撮像する範囲)を小さくしなければならない。ラインセンサカメラ1台の撮像素子数が同じであれば、これはラインセンサカメラ1台の撮像範囲が狭くなることとなり、同じ撮像範囲を確保するためにはラインセンサカメラの画素数を多くする必要があるが、ラインセンサカメラ1台の撮像素子数には限界がある。一方、大画面化にともない、シートは幅広くなってきており、シート全幅を検査するためには、ラインセンサカメラの画素数を多くするだけでは不十分で、より多くの台数のカメラが必要となってきている。 As the monitor for personal computers and thin-screen TVs become higher in definition and space-saving, the disadvantages that become a problem in optical films and electronic component films are becoming smaller, and high-resolution inspection is required. In order to achieve a high-resolution inspection, the above (range in which one image sensor captures an image on the sheet) must be reduced. If the number of imaging elements of one line sensor camera is the same, this means that the imaging range of one line sensor camera is narrowed, and in order to secure the same imaging range, it is necessary to increase the number of pixels of the line sensor camera. However, the number of image sensors of one line sensor camera is limited. On the other hand, as the screen becomes larger, the sheet has become wider. To inspect the entire width of the sheet, it is not enough to increase the number of pixels of the line sensor camera, and a larger number of cameras are required. It is coming.
複数台のラインセンサカメラで1つの検査装置とするため、複数のカメラの姿勢を調整すること、すなわち、複数台のラインセンサカメラの全撮像素子が装置設計で定められた1本の直線上を撮像するようにすることが検査精度を保証するための重要項目となっている。装置設計で定められた検査対象の位置を検査位置と呼び、ラインセンサカメラが撮像している位置を撮像位置と呼ぶ。ラインセンサカメラの姿勢を調整することは全ラインセンサカメラの撮像位置を検査位置に一致させることを意味する。 In order to make one inspection device with multiple line sensor cameras, adjust the posture of multiple cameras, that is, all the image sensors of multiple line sensor cameras are on a single straight line defined by the device design. Imaging is an important item for guaranteeing inspection accuracy. The position of the inspection target determined in the apparatus design is called an inspection position, and the position where the line sensor camera is imaging is called an imaging position. Adjusting the posture of the line sensor camera means that the imaging positions of all the line sensor cameras are matched with the inspection position.
シートの外観検査の光源としては、1個の点光源ではなく、蛍光灯のように直線状の光源が用いられることが一般的である。これは、幅広い検査対象に1個の点光源を用いると、幅方向で検査対象が受ける光が一様とならないためである。 As a light source for sheet appearance inspection, a linear light source such as a fluorescent lamp is generally used instead of one point light source. This is because if one point light source is used for a wide range of inspection objects, the light received by the inspection object in the width direction is not uniform.
図1に、正しい姿勢に調整されたカメラ1(実線で表示)と姿勢が正しい位置からずれているカメラ2(破線で表示)を示した。姿勢のずれによりカメラ2の撮像位置での入射角(図1 N2)および反射角(図1 H2)がカメラ1の入射角(図1 N1)および反射角(図1 H1)と異なることとなり、その結果、光源の明るい部分からの光を受光できなくなる。カメラ2のずれが大きくなるにつれ受光光量が減り、さらに大きくなると光源からの光を受光できなくなることがわかる。
FIG. 1 shows a camera 1 (displayed by a solid line) adjusted to a correct posture and a camera 2 (displayed by a broken line) whose posture is shifted from the correct position. The incident angle (FIG. 1 N2) and the reflection angle (FIG. 1 H2) at the imaging position of the
紙、布、フィルムに代表される長尺シートと呼ばれる製品形態は折り曲げが可能な柔軟な形態であり、長尺シート製造装置は長尺シートを搬送するために通常多数のロールを有している。長尺シートにかけられた張力により、ロールに接している長尺シートはロール表面で位置規制され、検査位置が安定する。このような、その上で検査を行うロールを以下検査ロールと称する。ラインセンサカメラの各撮像素子が撮像する検査ロール上の位置は、検査ロール表面上で検査ロールの軸とそして光源の軸とも平行な1本の直線上とする必要がある。平行な1直線上にない状態で調整した場合、検査ロールの幅方向で入射角および反射角が異なることとなり、検査を正しく実施できない。検査ロール上での検査の場合には図2に示すように検査対象である長尺シートが湾曲するため、平面である場合(図1)よりも入射角および反射角のずれが大きくなり、より精度の高い姿勢調整が必要となる。 Product forms called long sheets typified by paper, cloth, and film are flexible forms that can be folded, and long sheet manufacturing apparatuses usually have a large number of rolls to convey the long sheets. . Due to the tension applied to the long sheet, the position of the long sheet in contact with the roll is regulated on the roll surface, and the inspection position is stabilized. Such a roll to be inspected thereon is hereinafter referred to as an inspection roll. The position on the inspection roll imaged by each image sensor of the line sensor camera needs to be on a straight line parallel to the axis of the inspection roll and the axis of the light source on the surface of the inspection roll. When the adjustment is performed without being on one parallel straight line, the incident angle and the reflection angle are different in the width direction of the inspection roll, and the inspection cannot be performed correctly. In the case of the inspection on the inspection roll, the long sheet to be inspected is curved as shown in FIG. 2, so that the deviation of the incident angle and the reflection angle is larger than that in the case of a flat surface (FIG. 1). Highly accurate posture adjustment is required.
ここでいう光源の軸とは、蛍光灯やロッド照明等円柱状の発光体においては円柱の中心軸を指す。また、複数の光源を直線上に並べた場合にはこの直線を指す。 The axis of the light source here refers to the central axis of a cylinder in a cylindrical light emitter such as a fluorescent lamp or rod illumination. Further, when a plurality of light sources are arranged on a straight line, the straight line is indicated.
複数のラインセンサカメラの姿勢を調整する発明として、特許文献1では、暗部と明部を有する平面図形を描画したチャートを用いる技術が開示されている。同文献ではこのチャートをある特定の位置に配置させることで複数のラインセンサカメラの姿勢を調整する発明が開示されているものの、基板での反射光を使用した検査を対象とするものであり、曲面上で反射や透過光を使用した検査を対象とするものではなかった。
As an invention for adjusting the postures of a plurality of line sensor cameras,
本発明は、長尺シート製造装置において使用される検査装置、なかでも複数台のラインセンサカメラが検査ロールの軸と平行な直線上を撮像する検査装置に関して、複数台のラインセンサカメラが検査ロールの軸と平行な同一直線上を撮像するようにラインセンサカメラの姿勢を調整することを容易にする姿勢調整方法を提供する。 The present invention relates to an inspection apparatus used in a long sheet manufacturing apparatus, in particular, an inspection apparatus in which a plurality of line sensor cameras image a straight line parallel to the axis of the inspection roll. An attitude adjustment method that makes it easy to adjust the attitude of a line sensor camera so as to capture an image on the same straight line parallel to the axis.
本発明のラインセンサカメラ姿勢調整方法は、搬送ロールにより搬送される長尺シートの表面を該搬送ロール上にてもしくは2本の搬送ロール間にて観察する単一あるいは複数のラインセンサカメラの姿勢調整方法であって、平行な対辺を有する枚葉のシート上に該対辺とは直交しない複数の直線が1点で交わるパターンを複数有し、かつ該交点が該対辺に垂直な方向の直線上に並んだシートを、該搬送ロール円周面に該対辺がそれぞれ重なるように巻き付け固定し、該シート上のパターンの交点を一時にラインセンサカメラで撮像することにより姿勢調整することを特徴とするラインセンサカメラの姿勢調整方法である。 The line sensor camera attitude adjustment method of the present invention is an attitude of a single or a plurality of line sensor cameras for observing the surface of a long sheet conveyed by a conveying roll on the conveying roll or between two conveying rolls. An adjustment method comprising: a plurality of patterns in which a plurality of straight lines that are not orthogonal to the opposite sides intersect at one point on a sheet of sheets having parallel opposite sides, and the intersection points are perpendicular to the opposite sides , And the posture of the sheet is adjusted by temporarily imaging the intersection of the patterns on the sheet with a line sensor camera. This is a method for adjusting the attitude of a line sensor camera.
好ましくは、平行な対辺を有する枚葉のシート上に、該対辺と平行な少なくとも1本の直線が描画されており、該シートを前記搬送ロール周面に巻き付ける際に、直線が重なるように固定することを特徴とするラインセンサカメラの姿勢調整方法である。 Preferably, at least one straight line parallel to the opposite side is drawn on a sheet of sheets having parallel opposite sides and fixed so that the straight lines overlap when the sheet is wound around the peripheral surface of the transport roll. This is a method for adjusting the attitude of a line sensor camera.
本発明によれば、シート検査において複数台のラインセンサカメラが検査ロールの軸と平行な直線上を撮像するよう調整する際に、検査ロールの長さ(軸長)が大きくても、複数台のライセンスカメラの姿勢を正しく調整することができる。 According to the present invention, when adjustment is performed so that a plurality of line sensor cameras capture images on a straight line parallel to the axis of the inspection roll in the sheet inspection, even if the length (axis length) of the inspection roll is large, The license camera's attitude can be adjusted correctly.
本発明の目的を達成するためのラインセンサカメラ姿勢調整用シートは、平行な対辺(図3の直線5)を有しかつ該対辺とは直交しない複数の直線が1点で交わるパターン(以下 姿勢調整用パターン(図3の6)とする)を複数有し、かつ該交点が該対辺に垂直な方向の直線上にならんでいるシートである。 A line sensor camera posture adjusting sheet for achieving the object of the present invention is a pattern having parallel opposite sides (straight line 5 in FIG. 3) and a plurality of straight lines that are not orthogonal to the opposite sides (hereinafter, postures). The sheet has a plurality of adjustment patterns (referred to as 6 in FIG. 3), and the intersections are aligned on a straight line in a direction perpendicular to the opposite side.
本発明におけるシートは、1本の搬送ロールにおいて該ロールとの間に隙間ができないように巻き付けて使用する(図4)。もしくは、2本の搬送ロールにわたって該ロールとの間に隙間ができないように巻き付けて使用する(図5)。その際、本発明におけるシートの平行な対辺がそれぞれ一致するように巻き付けることが必要である。このようにして本発明におけるシートが巻き付けられた時、本発明におけるシート上で直線上にならんでいる姿勢調整用パターンを検査ロール軸に平行なものとすることができる。 The sheet in the present invention is used by being wound so that there is no gap between the sheet and a single roll (FIG. 4). Or it winds and uses so that a clearance gap may not be made between this roll over two conveyance rolls (FIG. 5). In that case, it is necessary to wind so that the parallel opposite sides of the sheet | seat in this invention may correspond, respectively. In this way, when the sheet according to the present invention is wound, the posture adjusting pattern aligned on the straight line on the sheet according to the present invention can be made parallel to the inspection roll axis.
検査ロールが長い、外観検査幅が大きい、ラインセンサカメラの台数が多い等の場合に本発明におけるシート上で直線上にならんでいる姿勢調整用パターンをより精度よく検査ロールの軸と平行にするためには、図6に示すように本発明におけるシート上に本発明におけるシートの平行な対辺5と平行な直線12を描画し、該直線が本発明におけるシートの端まで描画されてあることが好ましい。端部まで描画されてあることにより、検査ロールに巻き付けたときに端部で直線が重なるようにすることができる。図7のAで示したところが対辺に平行な直線12が本発明におけるシートの端部に達した点である。このAが直線12に重なるように巻きつける。
In the case where the inspection roll is long, the appearance inspection width is large, the number of line sensor cameras is large, etc., the posture adjustment pattern aligned on the straight line on the sheet in the present invention is more accurately parallel to the axis of the inspection roll. For this purpose, as shown in FIG. 6, a
垂直は2本の直線のなす角が(90±0.1)°の範囲であること、平行は2本の直線のなす角が0.1°以下であることとする。このことは、ラインセンサカメラの姿勢調整の基準となる本発明のシート上で直線上にならんでいる姿勢調整用パターンを検査ロール軸に平行なものとすることであり、本発明の効果を発現させるために必要な事項である。これまで述べてきた方法で本発明のシートが検査ロールに固定されることで、姿勢調整用パターンの各交点を結ぶ直線が検査ロールの軸と平行になる。さらに、姿勢調整用パターンの各交点を結ぶ直線が検査位置となるように検査ロールを固定する。 In the vertical direction, the angle between two straight lines is in the range of (90 ± 0.1) °, and in the parallel direction, the angle between the two straight lines is 0.1 ° or less. This means that the posture adjustment pattern that is linearly aligned on the sheet of the present invention, which is the reference for posture adjustment of the line sensor camera, is made parallel to the inspection roll axis, and the effect of the present invention is exhibited. It is a necessary item to make it happen. By fixing the sheet of the present invention to the inspection roll by the method described so far, a straight line connecting the intersections of the posture adjustment patterns becomes parallel to the axis of the inspection roll. Further, the inspection roll is fixed so that the straight line connecting the intersections of the posture adjustment patterns is the inspection position.
本発明の姿勢調整用パターンは複数の直線が1点で交わる図形を用いるが、より好ましくは、複数の直線を搬送方向に直交しないものとし、かつ、この複数の直線が1点で交わるものを用いる。1点で交わる複数の直線で構成されており、その交点が検査位置に配置されているので、検査位置を撮像した場合には、撮像結果が1点となり、検査位置から離れた位置を撮像している場合には撮像結果が複数点となる。全ラインセンサカメラについて姿勢調整用パターンの撮像結果がすべて1点になれば、全ラインセンサカメラの撮像位置が検査位置に調整されたこととなる。 The posture adjustment pattern of the present invention uses a figure in which a plurality of straight lines intersect at one point, but more preferably, the plurality of straight lines do not intersect with the conveyance direction and the plurality of straight lines intersect at one point. Use. It is composed of a plurality of straight lines that intersect at one point, and the intersection is located at the inspection position. Therefore, when the inspection position is imaged, the imaging result becomes one point, and a position away from the inspection position is imaged. If there are, the imaging result becomes a plurality of points. If the imaging results of the posture adjustment patterns for all the line sensor cameras become one point, the imaging position of all the line sensor cameras is adjusted to the inspection position.
図8は姿勢調整用パターンとラインセンサカメラの撮像位置の関係を説明するものであり、カメラ1は正しい姿勢となっていて、検査位置にある姿勢調整用パターンを構成する複数の直線の交点を撮像した場合を示している。カメラ2は正しい姿勢からずれているために姿勢調整用パターンを構成する複数の直線の交点から離れているところを撮像した場合を示している。カメラ1の撮像結果は暗い部分が1ケ所(図8の13)だが、カメラ2の撮像結果は暗い部分が2ケ所(図8の14)になる。
FIG. 8 explains the relationship between the posture adjustment pattern and the imaging position of the line sensor camera. The
ラインセンサカメラの撮像素子はおおよそ受光光量に比例した電荷を発生させる機能を持ち、撮像素子から出力される信号の電圧はこの電荷に比例したものとなる。ラインセンサカメラの撮像結果をリアルタイムに知る方法のひとつとして、各撮像素子からの出力信号をコンピューターに取り込んでモニタ画面に表示させる方法がある。現在、広く使用されているラインセンサカメラでは、1台の撮像素子数が1万を超えており、モニタ画面幅方向の画素数が2000程度であるコンピューターのモニタ画面にラインセンサカメラの全撮像素子の撮像結果を表示させる場合、撮像素子を間引きして全体の様子を見るか、一部分の撮像素子を間引きなく見るかのどちらかになる。 The image sensor of the line sensor camera has a function of generating a charge approximately proportional to the amount of received light, and the voltage of the signal output from the image sensor is proportional to this charge. As one method of knowing the imaging result of the line sensor camera in real time, there is a method in which an output signal from each imaging device is taken into a computer and displayed on a monitor screen. Currently, in the line sensor camera widely used, the number of one image sensor exceeds 10,000, and all image sensors of the line sensor camera are displayed on a monitor screen of a computer having about 2000 pixels in the monitor screen width direction. When the image pickup result is displayed, either the image pickup device is thinned to see the whole state, or a part of the image pickup device is seen without thinning.
姿勢調整用パターンの描画は細い線であるほど、調整精度が高くなるが、細い線では撮像素子の間引きを行った場合、姿勢調整用パターンを判別し難くなる。線幅の異なる2種類の姿勢調整用パターンを撮像する場合について図9で説明する。紙面上下方向がシート搬送方向、紙面左右方向がシート幅方向である。線幅の太い姿勢調整用パターンの撮像結果15と線幅の細い姿勢調整用パターンの撮像結果18では、撮像結果15の線幅がより太く、ラインセンサカメラは線幅の太い姿勢調整用パターンを5画素で撮像するのに対し、線幅の細い姿勢調整用パターンを2画素で撮像する。シート幅方向で広い範囲の撮像結果をモニタする為に、撮像素子4個に1個の間引きをした場合、線幅の細い姿勢調整用パターンでは撮像結果18がシート幅方向に2画素であるためシート搬送方向に撮像位置がシート搬送方向にわずかにずれた場合に姿勢調整用パターンがモニタに表示されない場合があるが、線幅の太い姿勢調整用パターンでは撮像結果がシート幅方向に5画素以上となるため撮像素子4個に1個の間引きをした場合でも姿勢調整用パターンがモニタに表示される。その一方、ラインセンサカメラの撮像位置を精度良く検査位置にあわせるためには、線幅の太い姿勢調整用パターンよりも線幅の細い姿勢調整用パターンが好ましい。図9の16、19で示した部分がラインセンサカメラが正しく調整されたときの撮像位置である。このときシート搬送方向に同じ距離だけずれた位置を撮像した場合(図9の17、20)を比較する。線幅の細い姿勢調整用パターンでは、撮像結果が黒い部分が2ケ所となることがわかるが、線幅の太い姿勢調整用パターンでは撮像結果が黒い部分が1ケ所となり、検査位置からのずれがわかりにくくなる。
The finer the drawing of the posture adjustment pattern, the higher the adjustment accuracy. However, when the image sensor is thinned out with the thin line, it becomes difficult to determine the posture adjustment pattern. The case where two types of posture adjustment patterns with different line widths are imaged will be described with reference to FIG. The vertical direction of the paper is the sheet conveying direction, and the horizontal direction of the paper is the sheet width direction. In the
姿勢調整用パターンを複数種とし、太く描画された姿勢調整用パターンを用いて粗く姿勢調整を行い、その後、細い線で描画された姿勢調整用パターンを用いて微調整することで、より高精度に姿勢調整することができる。 More precise by using multiple posture adjustment patterns, roughly adjusting posture using thickly drawn posture adjustment patterns, and then finely adjusting posture adjustment patterns drawn with thin lines The posture can be adjusted.
シート製造装置において、シートが通る経路を以下パスラインと呼ぶことにする。 In the sheet manufacturing apparatus, a path through which the sheet passes is hereinafter referred to as a pass line.
本発明で言う姿勢調整用パスラインとは、3つの場合においてそれぞれ次のように定める。 The posture adjustment pass line referred to in the present invention is determined as follows in each of the three cases.
(1)反射光による検査においてロール上のシートを検査する場合(図4)。 (1) When a sheet on a roll is inspected by reflected light (FIG. 4).
この場合は、検査ロール上で本発明のシートの平行な対辺をそれぞれ一致させて巻き付ける形で本発明におけるシートを固定する。 In this case, the sheet according to the present invention is fixed in such a manner that the parallel opposite sides of the sheet according to the present invention are aligned on the inspection roll.
(2)反射光による検査において、シートがロールからわずかに浮いた箇所で検査する場合(図5)。撮像位置からシート搬送方向の上流側のロール10に本発明におけるシートの一端を固定し、本発明におけるシートを撮像位置からシート搬送方向の下流側のロール11に渡した後、上流側ロール10上で本発明におけるシートの平行な対辺をそれぞれ一致させて本発明におけるシートを固定する。
(2) When inspecting with reflected light, the sheet is inspected at a location slightly lifted from the roll (FIG. 5). One end of the sheet in the present invention is fixed to the
(3)正透過光による検査の場合(図10)。正透過光による検査は、ピンホール、透明シート上のフィッシュアイや黒色異物の検査に用いられる検査であって、光源、撮像位置、撮像素子がこの順で1直線となるように配置される。この直線とシートのなす角は特に限定されないが、垂直が好ましく用いられる。撮像位置からシート搬送方向の上流側最初のロール10に本発明におけるシートの一端を仮留めし、本発明におけるシートを撮像位置からシート搬送方向の下流側最初のロール11に渡した後、上流側最初のロール10上で本発明のシートの平行な対辺をそれぞれを一致させて本発明のシートを固定する。
(3) In the case of inspection with regular transmitted light (FIG. 10). The inspection using the regular transmitted light is an inspection used for inspecting pinholes, fish eyes on a transparent sheet, and black foreign matters, and the light source, the imaging position, and the imaging element are arranged in a straight line in this order. The angle formed by the straight line and the sheet is not particularly limited, but vertical is preferably used. One end of the sheet in the present invention is temporarily fastened to the first
(2)、(3)の場合においてはすくなくとも2本のロールに本発明に関わるシートをかける必要がある。この際、検査する箇所がシート製造工程のパスラインと同じであれば、その他の部分は製造工程のパスラインと同じである必要はなく、新たに姿勢調整用パスラインを設定してもよい。さらには、シートの固定が確保されるのであれば、本発明に関わるシートの一部を切り取ることも可能である。たとえば、姿勢調整に寄与しない部分が、検査箇所から光源あるいはカメラに向かう光路を遮る場合、遮っている部分(図10の21)を除去することで姿勢調整作業を可能とすることができる。 In the case of (2) and (3), at least two rolls need to be covered with the sheet according to the present invention. At this time, if the location to be inspected is the same as the pass line in the sheet manufacturing process, the other portions need not be the same as the pass line in the manufacturing process, and a new posture adjustment pass line may be set. Furthermore, if the fixing of the sheet is ensured, a part of the sheet according to the present invention can be cut out. For example, when the portion that does not contribute to the posture adjustment blocks the optical path from the inspection location to the light source or the camera, the posture adjustment work can be performed by removing the blocking portion (21 in FIG. 10).
撮像素子に入射する光の強度差で欠点を判別する検査の原理から、本発明に関わるシート上の描画とシートは次のような組み合わせとすることが好ましい。反射検査の場合には反射率の差が大きい組み合わせ、例えば、プラスチックフィルムに蒸着、スパッタ、めっき等の加工方法で設けた金属薄膜表面に反射率の低い濃色でシート搬送方向に平行な線、調整用パターンを描画したものが使用できる。この組み合わせはプラスチックフィルムの可撓性と金属の反射率を共に有するので、反射光を用いる外観検査の調整に好ましく用いることができる。透過検査の場合には光線透過率の差が大きい組み合わせ、例えば、無色透明なプラスチックフィルムの検査側表面に、光線透過率の低い濃色で調整用パターン等を描画したものが使用できる。また、不透明なシートに、透明な部分を設けて調整用パターン等としたものも使用できる。 From the principle of inspection for discriminating defects based on the difference in intensity of light incident on the image sensor, the drawing on the sheet and the sheet according to the present invention are preferably combined as follows. In the case of reflection inspection, a combination having a large difference in reflectance, for example, a line with a dark color with low reflectance and parallel to the sheet conveying direction on the surface of a metal thin film provided by a processing method such as vapor deposition, sputtering, or plating on a plastic film, An adjustment pattern drawn can be used. Since this combination has both the flexibility of the plastic film and the reflectance of the metal, it can be preferably used for adjustment of appearance inspection using reflected light. In the case of transmission inspection, a combination having a large difference in light transmittance, for example, a pattern in which an adjustment pattern or the like is drawn in a dark color with low light transmittance on the inspection side surface of a colorless and transparent plastic film can be used. In addition, an opaque sheet having a transparent portion provided as an adjustment pattern can be used.
本発明に関わるシートの厚さは本発明の効果を減じない範囲で定めることができる。本発明に関わるシートの厚さが外観検査対象物の厚さと同じである場合、ラインセンサカメラのフォーカスを調整することなく、姿勢調整ができるので好ましい。薄くなる方向、厚くなる方向ともに、本来の検査の位置から離れていくので、本発明に関わるシートの厚さと外観検査対象物の厚さの差をフォーカスのずれについての許容範囲に収めるか、本発明のシートの位置でフォーカスを調整し、姿勢調整を行った後、改めて本来の検査の位置でフォーカスを調整することとなる。 The thickness of the sheet according to the present invention can be determined within a range that does not reduce the effect of the present invention. When the thickness of the sheet according to the present invention is the same as the thickness of the appearance inspection object, it is preferable because the posture can be adjusted without adjusting the focus of the line sensor camera. Since both the thinning direction and the thickening direction move away from the original inspection position, the difference between the thickness of the sheet and the thickness of the visual inspection object related to the present invention falls within the allowable range for focus deviation or After adjusting the focus at the position of the sheet of the invention and adjusting the posture, the focus is adjusted again at the original inspection position.
薄い場合には、検査ロールに取り付ける時にシートに折れ目がついたり、シワが生じたりしやすいので、好ましくない。厚い場合にはシートの腰が強くなるので、検査ロールが細い場合に検査ロールに巻き付けることができず検査ロールとの間に隙間が生じやすく好ましくない。シートの弾性率にもよるが、厚さが30μmから200μmのシートが好ましく用いられる。 If it is thin, the sheet is likely to be creased or wrinkled when attached to the inspection roll, which is not preferable. When it is thick, the sheet becomes stiff, and when the inspection roll is thin, the sheet cannot be wound around the inspection roll and a gap is easily formed between the inspection roll and this is not preferable. Although depending on the elastic modulus of the sheet, a sheet having a thickness of 30 μm to 200 μm is preferably used.
シートの材質はとくに限定されないが、伸び弾性率の低い材質はロール上に取り付ける際の張力でシートが伸び、描画が変形するので好ましくない。また、曲げ弾性率の高い材質はロールに巻き付け難くなるので好ましくない。適度な弾性率と高い平面性を有する点で、以下のプラスチックフィルムが好ましく用いられる。ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−2,6−ナフタレート、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリイミド。プラスチックフィルムは、これらの共重合体や、他の有機重合体を含有するものであっても良い。これらのプラスチックフィルムに公知の添加剤、たとえば、滑剤や可塑剤などが添加されていても良い。
図11に本発明に関わるシートにおける複数種の調整用パターンを示す。本発明のシートの平行な対辺5に垂直な直線上に2種類の調整用パターン22、23がある。
The material of the sheet is not particularly limited, but a material having a low elongation elastic modulus is not preferable because the sheet is stretched by the tension at the time of mounting on the roll and the drawing is deformed. Further, a material having a high flexural modulus is not preferable because it is difficult to wind the material around the roll. The following plastic films are preferably used in that they have an appropriate elastic modulus and high flatness. Polyethylene terephthalate, polyethylene-2,6-naphthalate, polypropylene, polyamide, polyimide. The plastic film may contain these copolymers and other organic polymers. Known additives such as lubricants and plasticizers may be added to these plastic films.
FIG. 11 shows a plurality of types of adjustment patterns in the sheet according to the present invention. There are two types of
このようなラインセンサカメラ姿勢調整用シートの長さを検査ロール周長よりわずかに長くしておくと、検査ロールに巻き付けた際に余剰ができる。この余剰分をシートの上に重ねる際、平行な対辺5がそれぞれ重なるように、そして、ロールに対してシートの浮きがないように取り付ける。このようにして取り付けたラインセンサカメラ姿勢調整用シートは検査ロール上での反射光検査に用いられる。反射光検査の場合の光学系を示す図4(光源3、ラインセンサカメラ1)において調整用パターンを構成する複数の直線の交点は検査位置9に置かれる。長尺シートがロールからわずかに浮いた位置で正反射光検査を行っている光学系を示す図5では、検査位置9から見てシート搬送方向で上流側のロール10からシート搬送方向で下流側のロール11の2本に渡るように本発明に関わるシートを取り付ける。
If the length of the line sensor camera posture adjusting sheet is set slightly longer than the circumferential length of the inspection roll, a surplus is generated when the sheet is wound around the inspection roll. When this surplus is overlaid on the sheet, it is attached so that the parallel opposite sides 5 overlap each other and the sheet does not float on the roll. The line sensor camera posture adjustment sheet attached in this way is used for reflected light inspection on the inspection roll. In FIG. 4 (
正透過光検査においても、2本のロール間に本発明に関わるシートを渡すことになるが、図10に示すとおり検査位置9が光源3とラインセンサカメラ1の間になるため、光源とラインセンサカメラの間にラインセンサカメラ姿勢調整用シートがもう1枚入る場合が多い。このようなときには、ロール10、ロール11にラインセンサカメラ姿勢調整用シートを固定した後、調整用パターンのない方のラインセンサカメラ姿勢調整用シート7の破線部分21を除去する。
ラインセンサカメラ姿勢調整用シートの固定が終われば、調整用パターンを撮像しラインセンサカメラの姿勢調整に入る。姿整は図12に示すラインセンサカメラの仰角24とカメラのレンズ軸25まわりの回転角26で調整する。ラインセンサカメラの仰角24を変えると、検査ロール上でラインセンサの撮像位置が検査ロールの周回転方向に移動する。図13において撮像位置が27Bから27A、または27Aから27Bに移る。カメラのレンズ軸まわりの回転角を変えるとラインセンサの撮像位置も検査ロール上で回転する。図13において撮像位置が27Cから27A、または27Aから27Cに移る。
Even in the regular transmitted light inspection, the sheet according to the present invention is passed between two rolls, but the inspection position 9 is between the
When the line sensor camera posture adjustment sheet is fixed, the adjustment pattern is imaged and the posture adjustment of the line sensor camera is started. The appearance is adjusted by an
ラインセンサカメラの仰角24とカメラのレンズ軸25まわりの回転角26の調整により、ラインセンサカメラの撮像位置が検査位置(27A)となるようにする。
By adjusting the
実施例
有効画素数7450のラインセンサカメラ(長瀬産業(株)製 NDH7450HS1)6台を使用し、ロール径100mm、ロール長さ650mmの検査ロール上にて13μmの分解能(ラインセンサカメラ1画素が撮像する検査ロール上の幅方向の長さ)で最大幅540mmを検査、幅方向1000画素のモニタを使用し、検査位置での入射角、反射角をともに30°とする検査機においてラインセンサカメラの姿勢調整を次の姿勢調整用シートを用いて実施した。
Example 6 line sensor cameras (NDH7450HS1 manufactured by Nagase Sangyo Co., Ltd.) with 7450 effective pixels were used, and the resolution was 13 μm on an inspection roll having a roll diameter of 100 mm and a roll length of 650 mm. The maximum width of 540 mm is inspected on the inspection roll to be measured, and a monitor with 1000 pixels in the width direction is used. In an inspection machine in which the incident angle and reflection angle at the inspection position are both 30 °, the line sensor camera Posture adjustment was performed using the following posture adjustment sheet.
姿勢調整用シートはその材質をインクジェット受容フィルム(厚さ190μm、白色ポリエステルフィルムの基材にインク受容層を設けたもの)、形状は560mm×320mmの長方形で、次の(1)〜(3)が黒色で描画されたものとする。(1)短辺に平行な2直線で両シート端から10mmのところに線幅0.70mmでシートの一端から他端まで描画された直線。(2)調整用パターンA:シート短辺と45°の角をなす線幅1.30mm、長さ30mmの2直線で互いに中点で直交するパターン(3)調整用パターンB:シート短辺と45°の角をなす線幅0.35mm、 長さ10mmの2直線で互いに中点で直交するパターン。パターンA、パターンBの交点は、シート短辺と垂直な直線上に位置し、その位置は、シートの1端から、パターンAは55mm、145mm、235mm、325mm、415mm、505mmとした。パターンBは30mm、80mm、120mm、170mm、210mm、260mm、300mm、350mm、390mm、440mm、480mm、530mmとした。1台のカメラの視野幅にパターンAが1個、パターンBが2個入る形とした。この姿勢調整用シートを検査ロールに巻き付け、シート端部2ケ所で(1)の直線が重なるようにして姿勢調整用シートを検査ロール上に固定した。 The posture adjusting sheet is made of an ink jet receiving film (thickness 190 μm, a white polyester film base material provided with an ink receiving layer), and the shape is a rectangle of 560 mm × 320 mm, and the following (1) to (3) Is drawn in black. (1) A straight line drawn from one end to the other end of a sheet with a line width of 0.70 mm at 10 mm from both sheet edges at two straight lines parallel to the short side. (2) Adjustment pattern A: A pattern having a line width of 1.30 mm and a length of 30 mm that form an angle of 45 ° with the short side of the sheet and perpendicular to each other at the midpoint (3) Adjustment pattern B: the short side of the sheet A pattern perpendicular to each other at the midpoint between two straight lines having a line width of 0.35 mm and a length of 10 mm forming an angle of 45 °. The intersection of pattern A and pattern B is located on a straight line perpendicular to the short side of the sheet, and the position is 55 mm, 145 mm, 235 mm, 325 mm, 415 mm, and 505 mm from one end of the sheet. Pattern B was 30 mm, 80 mm, 120 mm, 170 mm, 210 mm, 260 mm, 300 mm, 350 mm, 390 mm, 440 mm, 480 mm, and 530 mm. One camera has a pattern A and two patterns B have a viewing width of one camera. The posture adjusting sheet was wound around the inspection roll, and the posture adjusting sheet was fixed on the inspection roll so that the straight lines (1) overlapped at two sheet end portions.
カメラ6台の出力をモニタする状態で、各カメラ視野の1個のパターンAを使用して、ラインセンサカメラが、パターンAの交点を撮像するようラインセンサカメラの仰角を調整する。各カメラ視野に1個のパターンAを配しているので、ラインセンサカメラの仰角で調整可能である。 While monitoring the outputs of the six cameras, the line sensor camera adjusts the elevation angle of the line sensor camera so as to capture the intersection of the pattern A using one pattern A in each camera field of view. Since one pattern A is arranged in each camera field of view, it can be adjusted by the elevation angle of the line sensor camera.
カメラ1台の出力をモニタする状態で、各カメラの視野にある2個のパターンBの交点をカメラがともに撮像するようカメラの仰角およびカメラのレンズ軸周りの回転角および仰角の微調整を行った。 While monitoring the output of one camera, fine adjustment of the camera's elevation angle, rotation angle around the camera's lens axis, and elevation angle is performed so that the camera captures the intersection of two patterns B in the field of view of each camera. It was.
1、2 ラインセンサカメラ
3 光源
4 シート
5 姿勢調整用シートの平行な対辺
6 姿勢調整用パターン
7 姿勢調整用シート
8 検査ロール
9 検査位置
10 シート搬送方向上流側の搬送ロール
11 シート搬送方向下流側の搬送ロール
12 姿勢調整用シートシートの平行な対辺に平行な直線
13 ラインセンサカメラ1の撮像位置
14 ラインセンサカメラ2の撮像位置
15 線幅が細い姿勢調整用パターンの撮像結果
16 検査位置に調整されたときの撮像結果
17 検査位置からシート搬送方向にずれた位置での撮像結果
18 線幅が太い姿勢調整用パターンの撮像結果
19 検査位置に調整されたときの撮像結果
20 検査位置からシート搬送方向にずれた位置での撮像結果
21 姿勢調整時には除去される部分
22 線幅が細い姿勢調整用パターン
23 線幅が太い姿勢調整用パターン
24 仰角
25 カメラレンズの軸
26 回転角
27A、27B、27C ラインセンサカメラの撮像位置
DESCRIPTION OF
9
22
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012145034A JP2014009983A (en) | 2012-06-28 | 2012-06-28 | Posture adjustment method of line sensor camera |
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Family
ID=50106826
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JP2012145034A Pending JP2014009983A (en) | 2012-06-28 | 2012-06-28 | Posture adjustment method of line sensor camera |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019020314A (en) * | 2017-07-20 | 2019-02-07 | 株式会社明電舎 | Line sensor optical axis adjustment device and line sensor optical axis adjustment method |
-
2012
- 2012-06-28 JP JP2012145034A patent/JP2014009983A/en active Pending
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JP2019020314A (en) * | 2017-07-20 | 2019-02-07 | 株式会社明電舎 | Line sensor optical axis adjustment device and line sensor optical axis adjustment method |
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