JP2016166813A - シート検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シート状の被検査物の表面側の異常と裏面側の異常の両方を簡易な構成で精度良く検出可能な技術を提供する。【解決手段】被検査物で反射した光を撮像した第１画像と、被検査物を透過した光を撮像した第２画像とを用いて、被検査物上の異常箇所を検出する。その異常箇所において、第１画像の画素値及び第２画像の画素値がともに、被検査物上に異常が無いときの通常値に比べて低下している場合に、処理部は、第１画像の画素値の通常値に対する低下の度合いと第２画像の画素値の通常値に対する低下の度合いに基づいて、異常箇所で発生している異常が、被検査物の第１面側へ異物が付着又は混入した第１面異物であるか、第１面とは反対側の第２面側へ異物が付着又は混入した第２面異物であるかを判別する。【選択図】図１

Description

本発明は、シート状の被検査物の異常箇所を検出する技術に関する。

シート状物品を製造又は加工するための生産ラインでは、可視光や赤外光をシートに照射しその透過光又は反射光をカメラで撮像することにより得られる画像を用いて、シート上の異常箇所（異物混入、汚れ、キズなど）を検出する検査装置が利用されている。

この種の検査装置では、シート上の異常箇所を検出することは比較的容易であるが、検出されたものがどのような種類の異常であるかを細かく且つ正確に判別することは非常に難しい。そのため、従来は、異常箇所が検出されたシートは破棄するか、ランク落ち品とするか、目視による詳細検査にまわすという取扱いをせざるを得ない。しかしながら、実際には、シートに発生し得る異常には様々なものが存在し、製品の種類、用途、材質などによっては、不良（欠陥）としなくてもよいものもある。

例えば、リチウムイオン二次電池のセパレータには微多孔性ポリオレフィンフィルムが一般的に用いられるが、セパレータ自体は人目に触れるものではないため、多少の汚れ等があっても機能性に問題なければ不良品にする必要はない。その一方で、金属の混入又は付着やピンホール（穴）は、短絡のおそれがあるため、絶対に見逃してはならない種類の異常といえる。逆に、紙材の場合でいうと、小さなピンホールは許容できるが、見た目に影響のある汚れやシワは不良として検出したいというケースもある。

そこで従来より、複数種類の測定系を組み合わせることで、異常の種類を判別できるようにした検査方法がいくつか提案されている。例えば特許文献１には、シートの裏面からの透過光を撮像した透過光画像と、シートの表面で正反射した光を撮像した反射光画像をそれぞれ２値化し、透過光画像での黒色ピクセル数に比べて反射光画像での黒色ピクセル数が有意に少ない場合は内部異物欠陥、反射光画像での黒色ピクセル数に比べて透過光画像での黒色ピクセル数が有意に少ない場合は表面異物欠陥、それ以外の場合は表面形状欠陥と判別する方法が開示されている。また、特許文献２には、シートの同じ箇所に可視光と赤外光を照射し、それぞれの反射光を撮像して得た可視光画像と赤外光画像を用いて金属欠陥を判別する検査方法が開示されている。

しかしながら、従来の方法は、シートの表面及びシート内部の異常は精度良く検出することができるが、シートの裏面（反射光測定系とは反対側の面）の異常の検出精度が低いという課題がある。例えば、シートの裏面に異物が付着ないし混入した場合、異物の色が濃ければ（つまり、シートの地合と大きく異なっていれば）表面にある反射光測定系でも検出可能であるが、異物の色が薄いと検出が困難となる。したがって、従来の検査方法では、シート裏面の欠陥を見逃すおそれがある。もちろん、シートの表面と同じ検査をシートの裏面に対しても行えば、裏面の欠陥の見逃しを無くすことは可能である。しかしその場合は、反射光測定系が表面と裏面の２セット必要となり、装置の大型化及びコストアップにつながり、好ましくない。前述のように、セパレータにおける金属欠陥のように、絶対に見逃してはならない種類の異常もあるため、シート裏面に付着ないし混入した異物を簡易な構成で精度良く検出可能な方法が望まれている。

特開２０１３−２５３９０６号公報 特開２０１４−２０９１０号公報

本発明は上記実情に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、シート状の被検査物の表面側の異常と裏面側の異常の両方を簡易な構成で精度良く検出可能な技術を提供することにある。

本発明は、シート状の被検査物を検査するシート検査装置であって、第１光源から照射され被検査物の第１面で反射した光を撮像する第１撮像センサと、第２光源から照射され前記被検査物を透過した光を撮像する第２撮像センサと、前記第１撮像センサにより得られた前記被検査物の第１画像と前記第２撮像センサにより得られた前記被検査物の第２画像を用いて、前記被検査物上の異常箇所を検出すると共に、前記検出した異常箇所で発生している異常の種類を判別する処理部と、前記処理部により判別された異常の種類を示す情報を少なくとも含む、異常箇所に関する情報を出力する出力部と、を有し、前記異常箇所において、前記第１画像の画素値及び前記第２画像の画素値がともに、前記被検査物上に異常が無いときの通常値に比べて低下している場合に、前記処理部は、前記第１画像の画素値の前記通常値に対する低下の度合いと前記第２画像の画素値の前記通常値に対する低下の度合いに基づいて、前記異常箇所で発生している異常が、前記被検査物の第１面側へ異物が付着又は混入した第１面異物であるか、前記第１面とは反対側の第２面側へ異物が付着又は混入した第２面異物であるかを判別することを特徴とするシート検査装置である。

被検査物上に何らかの異常があると、その異常箇所では他の箇所（つまり異常の無い箇所）に比べて、光の吸収率、反射率、透過率などの特性が変わり得る。しかも、その変化の仕方は光の波長及び異常の種類に依存する。したがって、被検査物上にどのような種類の異常が生じたかによって、第１撮像センサで得られる第１画像と第２撮像センサで得られる第２画像それぞれの画素値の変化の度合いに特徴が現れる。本発明によれば、第１画像と第２画像の画素値の低下の度合いに基づいて被検査物の第１面と第２面のどちらに異常が発生しているかを精度良く判定することができる。しかも、被検査物の両側に反射光測定系を設けるなどの大掛かりな構成は不要であるため、シート検査装置の小型化を図ることができる。ここで、画素値の通常値に対する低下の度合いとは、例えば、通常値と画素値の差（低下量）、通常値と画素値の差（低下量）を通常値で除算した値、又は、低下量もしくは除算値を規格化した値などを用いることができる。

例えば、前記処理部は、前記第１画像の画素値の前記通常値に対する低下の度合いが閾値に比べて大きい場合に第１面異物と判定し、それ以外の場合に第２面異物と判定するとよい。また、前記処理部は、前記第２画像の画素値の前記通常値に対する低下の度合いに応じて、異なる前記閾値を用いるとよい。これにより、第１面異物と第２面異物を簡易に且つ精度良く判定することができる。

第３光源から照射され前記被検査物で反射した光を撮像する第３撮像センサをさらに有し、前記第３撮像センサは、前記被検査物の第１面側に配置されており、前記第１光源から照射される光は可視光であり、前記第３光源から照射される光は赤外光であり、前記処理部は、前記異常箇所で発生している異常が第１面異物である場合に、前記第３撮像センサにより得られた前記被検査物の第３画像を用いて、当該第１面異物が金属か非金属かを判定することが好ましい。この構成によれば、表裏判定だけでなく、異物が金属か非金属かの判定も行うことができるので、被検査物の異常をより詳しく分類することができる。特に、二次電池のセパレータのように金属異物が重大欠陥につながる被検査物の場合には
、金属か非金属かの判定機能は極めて有用である。

例えば、前記処理部は、前記第１画像の画素値の通常値に対する低下の度合いと、前記第３画像の画素値の通常値に対する低下の度合いとが略同じである場合に、前記第１面異物が金属であると判定することができる。これにより、金属と非金属を簡易に且つ精度良く判定することができる。

前記被検査物を挟んで前記第１撮像センサの反対側から光を照射する第４光源をさらに有し、前記第１光源から照射される光と前記第４光源から照射される光は、複数の色成分を含む同じ分光分布を有する光であり、前記第１画像の画素は、複数の色成分ごとの画素値を有し、前記異常箇所において、前記第１画像のいずれかの色成分の画素値又は２つ以上の色成分の画素値を総合する値が通常値に比べて増加している場合に、前記処理部は、前記異常箇所における前記第１画像の色成分のバランスに基づいて、前記異常箇所で発生している異常がピンホール欠陥であるか否かを判定することが好ましい。この構成によれば、表裏判定だけでなく、ピンホール欠陥の判定も行うことができるので、被検査物の異常をより詳しく分類することができる。特に、二次電池のセパレータのようにピンホール欠陥が重大欠陥につながる被検査物の場合には、ピンホール欠陥の判定機能は極めて有用である。ここで、２つ以上の色成分の画素値を総合する値とは、２つ以上の色成分の画素値から計算される、当該画素の明るさに対応する値を意味する。

例えば、前記処理部は、前記異常箇所における前記第１画像の色成分のバランスが前記第４光源から照射される光における色成分のバランスと略同じである場合に、前記異常箇所で発生している異常がピンホール欠陥であると判定することができる。これにより、ピンホール欠陥を簡易に且つ精度良く判定することができる。

一つの撮像装置内に、前記第１光源の光を受光するように構成された前記第１撮像センサと、前記第２光源の光を受光するように構成された前記第２撮像センサと、前記第３光源の光を受光するように構成された前記第３撮像センサと、が設けられていることが好ましい。これにより測定系の小型化を図ることができる。

前記撮像装置が、一つの光路を分割して、前記第１撮像センサと前記第２撮像センサと前記第３撮像センサのそれぞれに光を導く分光素子を有することが好ましい。これにより第１撮像センサと第２撮像センサと第３撮像センサが被検査物上の同じ位置を同時に撮像できるため、各センサで得られた画像の位置合わせを行う必要がなくなり、処理の簡易化と精度向上を図ることができる。

前記撮像装置が、前記被検査物の第１面側に配置され、前記第１光源及び前記第３光源が、前記被検査物の第１面側に光を照射するように配置され、前記第２光源が、前記被検査物を挟んで前記撮像装置と対向するように配置されていることが好ましい。これによりシート検査装置の照明系及び測定系の小型化を図ることができる。

一つの撮像装置内に、前記第１光源の光及び前記第４光源の光を受光するように構成された前記第１撮像センサと、前記第３光源の光を受光するように構成された前記第３撮像センサと、が設けられ、前記撮像装置が、前記被検査物の第１面側に配置され、前記第１光源及び前記第３光源が、前記被検査物の第１面側に光を照射するように配置され、前記第４光源が、前記被検査物を挟んで前記撮像装置と対向するように配置され、前記第１光源が前記第２光源を兼ねており、前記第２撮像センサが、前記被検査物を挟んで前記第１光源と対向するように配置されている構成も好ましい。これによりシート検査装置の照明系及び測定系の一層の小型化を図ることができる。

一つの撮像装置内に、前記第１光源の光及び前記第４光源の光を受光するように構成された前記第１撮像センサと、前記第３光源の光を受光するように構成された前記第３撮像センサと、が設けられ、前記撮像装置が、前記被検査物の第１面側に配置され、前記第１光源及び前記第３光源が、前記被検査物の第１面側に光を照射するように配置され、前記第４光源が、前記被検査物を挟んで前記撮像装置と対向するように配置され、前記第３光源が前記第２光源を兼ねており、前記第２撮像センサが、前記被検査物を挟んで前記第３光源と対向するように配置されている構成も好ましい。これによりシート検査装置の照明系及び測定系の一層の小型化を図ることができる。

一つの撮像装置内に、前記第１光源の光及び前記第４光源の光を受光するように構成された前記第１撮像センサと、前記第２光源の光を受光するように構成された前記第２撮像センサと、前記第３光源の光を受光するように構成された前記第３撮像センサと、が設けられ、前記撮像装置が、前記被検査物の第１面側に配置され、前記第１光源及び前記第３光源が、前記被検査物の第１面側に光を照射するように配置され、前記第２光源と前記第４光源を兼ねた共通光源が、前記被検査物を挟んで前記撮像装置と対向するように配置されている構成も好ましい。これによりシート検査装置の照明系及び測定系の一層の小型化を図ることができる。

前記第２光源から照射される光は青色の波長の光を含むとよい。青色の波長の光はエネルギーが大きいため、被検査物の透過性が高く、異常検出の精度向上を図ることができるからである。

前記第１光源から照射される光は赤色の波長の光を含むとよい。赤色の波長の光と赤外光は金属に対する反射特性が概ね同じであるため、金属／非金属の判定精度の向上を図ることができる。

なお、本発明は、上記構成の少なくとも一部を有するシート検査装置として捉えることもできるし、上記処理の少なくとも一部を有するシート検査装置の制御方法、シート検査方法、又は、シートの異常種類判別方法として捉えることもできる。また、本発明は、かかる方法をコンピュータに実行させるためのプログラムや、そのようなプログラムを非一時的に記憶したコンピュータ読取可能な記憶媒体として捉えることもできる。上記構成および処理の各々は技術的な矛盾が生じない限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。

本発明によれば、シート状の被検査物の表面側の異常と裏面側の異常の両方を簡易な構成で精度良く検出可能となる。

実施例１に係るシート検査装置のブロック図。 各信号処理部で得られた規格化画素値の一例を示す図。 出力部が出力する結果出力画面の一例。 異常の種類（上段）と、異常箇所における光の反射及び透過の様子（中段）と、異常箇所における反射光画像と透過光画像の規格化画素値の低下度合い（下段）との対応関係を示す図。 シート検査装置による異常検出及び種類判別のフローチャート。 実施例１に係る異常の種類判別のフローチャート。 実施例２に係るシート検査装置のブロック図。 （ａ）は非金属の場合の反射可視光と反射赤外光の変化の例、（ｂ）は金属の場合の反射可視光と反射赤外光の変化の例。 実施例２に係る異常の種類判別のフローチャート。 （ａ）は実施例３及び実施例４に係るシート検査装置の構成を示す図、（ｂ）は実施例３に係る撮像装置の構成を示す図、（ｃ）は実施例４に係る撮像装置の構成を示す図。 実施例５に係るシート検査装置の構成を示す図。 実施例５に係る異常の種類判別のフローチャート。 実施例６に係るシート検査装置の構成を示す図。 実施例１に係る異常の種類判別の変形例。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

＜実施例１＞
図１は、本実施例に係るシート検査装置１のブロック図である。このシート検査装置１は、シート状物品の製造や加工を行う生産ラインにおいて、シート状物品の異常や欠陥を自動で検出するために利用されるシステムである。

シート検査装置１は、照明系として、シート状の被検査物２の表面（第１面）に可視光を照射する第１光源３１と、被検査物２の裏面（第２面）に可視光を照射する第２光源３２とを有する。また、シート検査装置１は、測定系として、被検査物２の表面側に配置された第１撮像センサ４１と第２撮像センサ４２とを有する。第１撮像センサ４１は第１光源３１から照射され被検査物２で拡散反射した光を撮像するよう構成された反射光測定系であり、第２撮像センサ４２は第２光源３２から照射され被検査物２を直進透過した光を撮像するよう構成された透過光測定系である。さらにシート検査装置１は、第１撮像センサ４１の出力信号と第２撮像センサ４２の出力信号とに基づいて、被検査物２に含まれる異常箇所の検出と異常の種類判別を行う処理装置５を有している。

被検査物２はシート状物品であり、製造装置又は加工装置により図１の矢印方向に搬送されている。被検査物２には、紙、フィルム、樹脂、セルロース等を例示できる。また、被検査物２は、二次電池に使用するセパレータ、液晶に使用される光学シート等であってもよい。なお、本実施例においては、照明系及び測定系を固定し、被検査物２を移動させているが、これに代えて、被検査物２を固定し、照明系及び測定系を移動させてもよい。

シート検査装置１は、第１撮像センサ４１により得られる被検査物２の第１画像と第２撮像センサ４２により得られる被検査物２の第２画像を用いて、被検査物２上の異常箇所を検出すると共に、検出した異常箇所で発生している異常の種類を判別し、その結果を出力する機能を有する。本実施例では、透明又は半透明の地合をもつ樹脂フィルムシートを被検査物２とし、被検査物２の「表面異物」と「裏面異物」の２種類の異常を検出及び判別する。表面異物（第１面異物）は、フィルムの表面（第１面）へ異物が付着又は混入した異常であり、裏面異物（第２面異物）は、フィルムの裏面（第２面）へ異物が付着又は混入した異常である。

照明系には、ＬＥＤ等の波長領域が制限されたものを用いるか、または、波長フィルタを用いて波長領域を制限したものを用いることができる。第１光源３１と第２光源３２には同じ波長の光を用いてもよいし、異なる波長の光を用いてもよい。本実施例では、第１光源３１と第２光源３２に同じ種類の白色光源を用いる。

測定系には、例えば４０９６個の受光素子を直列に配置したＣＣＤイメージセンサを用いることができる。被検査物２の幅全体を撮像可能なように、被検査物２の幅に合わせて、被検査物２の幅方向に複数のＣＣＤイメージセンサを並べて配置するとよい。夫々の受光素子では、受光量に応じて光が電荷に変換される。各受光素子から出力される電荷は出力信号（撮像データ）として処理装置５に入力される。第１撮像センサ４１及び第２撮像センサ４２としては、カラーカメラ（Ｒ，Ｇ，Ｂの３色のセンサ）を用いてもよいし、モノクロカメラ（１色のセンサ）を用いてもよい。本実施例ではモノクロカメラを用いるものとする。また本実施例では、第１撮像センサ４１と第２撮像センサ４２は、搬送方向にずれて配置されている。

処理装置５は、第１撮像センサ４１から出力される撮像データ（反射光の撮像データ）を処理する第１信号処理部５１と、第２撮像センサ４２から出力される撮像データ（透過光の撮像データ）を処理する第２信号処理部５２とを有する。第１信号処理部５１は、第１撮像センサ４１から出力された１ライン分の信号に対しホワイトシェーディング処理を施し、受光素子ごとの出力レベルのばらつきを補正する。同様に、第２信号処理部５２は、第２撮像センサ４２から出力された１ライン分の信号に対しホワイトシェーディング処理を施す。以後、第１信号処理部５１、第２信号処理部５２からそれぞれ出力されるホワイトシェーディング後の値を出力画素値Ｉ_反射，Ｉ_透過と記し、出力画素値Ｉ_反射からなる被検査物２の画像を反射光画像（第１画像）、出力画素値Ｉ_透過からなる被検査物２の画像を透過光画像（第２画像）と呼ぶ。

さらに、第１信号処理部５１、第２信号処理部５２は、出力画素値Ｉ_反射，Ｉ_透過を規格化することにより反射光、透過光各々の規格化画素値を計算する。本実施例では、規格化画素値が０〜２５５の値域をもち、被検査物２に異常が無い状態での出力画素値（通常値）Ｎ_反射，Ｎ_透過が値域の中央値である１２８になるように規格化する。「異常が無い状態での出力画素値（通常値）」は、撮像を複数回行ったときの出力画素値の平均値としてもよい。規格化画素値は、出力画素値（センサの受光量）の低下度合いが大きいほど小さな値となり、出力画素値（センサの受光量）の増加度合いが大きいほど大きな値となり、出力画素値が変動した度合いと相関関係にある。そして、被検査物２に異常が無い部分（地合とも呼ぶ）では、規格化画素値は１２８に近い値となる。なお、以後の説明において、出力画素値と規格化画素値を特に区別する必要がない場合には「画素値」又は単に「値」と記す。

図２は、各信号処理部５１、５２で得られた規格化画素値の一例を示した図である。横軸は画素（受光素子）であり、縦軸は規格化画素値である。異常が無い部分（地合）では規格化画素値は約１２８となるが、異常箇所に対応する画素では、規格化画素値が増加又は減少する。規格化画素値の変化の方向（増加か減少か）及びその変化度合は、反射光と透過光とで異なり得る。なお、地合部分であっても、被検査物２の表面の凹凸等の影響により、規格化画素値は画素ごとに若干ばらつきがある。

処理装置５は、第１撮像センサ４１から得られる画像と、第２撮像センサ４２から得られる画像と、の位置合わせを行う位置合わせ処理部５５を備えている。ここで、第１撮像センサ４１と第２撮像センサ４２とは、被検査物２の搬送方向にずれて配置されているため、第１撮像センサ４１で撮像された箇所が、第２撮像センサ４２で撮像される位置に到達するまでには一定の時間がかかる。被検査物２上の同じ箇所の画素値を比較するために、位置合わせ処理部５５は、第１撮像センサ４１から得られる１ライン分の画像データと、第２撮像センサ４２から得られる１ライン分の画像データとの位置合わせ（時間合わせ）を行う。

ここで、被検査物２の搬送速度と、第１撮像センサ４１から第２撮像センサ４２までの
距離と、は既知であるため、これらの値に基づいて、第１撮像センサ４１で撮像された箇所が、第２撮像センサ４２で撮像されるまでの時間遅れを算出することができる。すなわち、この時間遅れ分だけデータをずらすことにより、位置合わせを行うことができる。

また、処理装置５は、被検査物２に含まれる異常箇所を検出する異常検出部５６と、異常判定に用いる閾値を記憶する検出閾値記憶部５６Ａと、を備えている。本実施例では、後述するように、第１撮像センサ４１の出力画素値の変化度合がある程度大きい場合に異常と判定する。そこで、異常と判定すべき画素値の変化度合の閾値を検出閾値記憶部５６Ａに保持しておく。この閾値は、被検査物２の種類やユーザが設定した検査基準等によって決まる。

また、処理装置５は、異常箇所が検出されたときにその異常の種類を判別する判定部５７と、異常の種類を判別する処理に用いる複数の閾値を記憶する判定閾値記憶部５７Ａを備えている。判定部５７は、第１撮像センサ４１から得られる反射光画像と第２撮像センサ４２から得られる透過光画像それぞれの画素値の変化（増加又は減少）の類型と、区別すべき異常の種類との対応関係を予め規定しており、画素値の変化の仕方がいずれの類型に該当するか判断することにより、異常の種類を判別する。詳しい処理は後述する。

出力部５８は、異常箇所に関する情報を出力する機能である。情報の出力先は、典型的には表示装置であるが、印刷装置に対して情報を出力したり、スピーカからメッセージや警報を出力したり、ユーザの端末に電子メール等でメッセージを送信したり、外部のコンピュータに対して情報を送信したりしてもよい。図３は、出力部５８が表示装置に出力する結果出力画面の一例である。この画面では、検出及び判定された異常の種類を示す情報５８０（図３の例では「淡い濃度の裏面異物」）、第１撮像センサ４１で撮像された異常箇所の反射光画像５８１、第２撮像センサ４２で撮像された異常箇所の透過光画像５８２、異常箇所を通るライン５８３における第１撮像センサ４１及び第２撮像センサ４２それぞれの出力信号（出力画素値又は規格化画素値）の変化を示すグラフ５８４、５８５などが表示される。このような異常箇所に関する情報を出力することにより、ユーザ（検査者）は発生した異常の内容を具体的に把握することができ、不良（欠陥）とすべき異常かどうかの判断や、生産設備の製造条件や運転条件へのフィードバックなどに役立てることができる。

図４に、異常の種類（上段）と、異常箇所における光の反射及び透過の様子（中段）と、異常箇所における反射光画像と透過光画像の規格化画素値の低下の度合い（下段）との対応関係を示す。なお、図４において、「低下の度合い」は、通常値に対する規格化画素値の低下量（通常値（１２８）から規格化画素値を引いた値）を意味する。このような対応関係は、異常の種類ごとに実験を実施することで求めることができる。規格化画素値の変化の仕方、類型の分け方、発生し得る異常の種類などは被検査物２の材料や物性などに応じて変わるので、図４のような対応関係は想定される被検査物ごとに予め用意し、ルックアップテーブル又は判定ロジックとして処理装置５のプログラムに実装しておくとよい。

図４は、左から順に、濃度の濃い異物２０が被検査物２の表面に付着又は混入した異常（表面異物（濃））、濃度の淡い異物２１が被検査物２の表面に付着又は混入した異常（表面異物（淡））、濃度の濃い異物２２が被検査物２の裏面に付着又は混入した異常（裏面異物（濃））、濃度の淡い異物２３が被検査物２の裏面に付着又は混入した異常（裏面異物（淡））、を示している。いずれの場合も反射光の値と透過光の値の両方が通常値よりも低下するが、異常の種類によって反射光と透過光の低下の度合いが変わる。

具体的には、反射光の値の低下の度合いは、表面異物（濃）の場合に最も大きく、裏面
異物（淡）の場合に最も小さく、表面異物（淡）及び裏面異物（濃）の場合はその中間となる。一方、透過光の値の低下の度合いは、異物の濃度によって決まり、異物が表面と裏面のどちらにあるかに依存しない。したがって、表面異物（濃）及び裏面異物（濃）の場合に透過光の値の低下の度合いが相対的に大きく、表面異物（淡）及び裏面異物（淡）の場合は透過光の値の低下の度合いが相対的に小さくなる。

図４の下段に示したＴＨ１〜ＴＨ３は、４種類の異常を判別するための判定閾値の例である。閾値ＴＨ１は、異物の濃／淡を判別する閾値であり、濃い異物の場合の透過光の低下度合いと淡い異物の場合の透過光の低下度合いの中間に設定される。閾値ＴＨ２は、濃い異物の場合に表面／裏面を判別する閾値であり、表面異物（濃）の場合の反射光の低下度合いと裏面異物（濃）の場合の反射光の低下度合いの中間に設定される。閾値ＴＨ３は、淡い異物の場合に表面／裏面を判別する閾値であり、表面異物（淡）の場合の反射光の低下度合いと裏面異物（淡）の場合の反射光の低下度合いの中間に設定される。これらの閾値ＴＨ１〜ＴＨ３は実験等により決定され、判定閾値記憶部５７Ａに予め登録されている。

以上のように反射光と透過光それぞれの値の変化の類型と異常の種類の対応関係を予め明らかにしておくことで、異常の種類の判別を容易に且つ精度よく行うことができる。本実施例では、出力画素値を通常値で規格化した規格化画素値を用いて、反射光及び透過光の値の変化度合を評価している。これにより、光源の光量の変動、異常箇所ごとの透過率や反射率や吸収率の違い、被検査物の透過率や反射率や吸収率の違いなどによるばらつきをキャンセルできる。よって、外乱の影響や、異常又は被検査物のばらつきの影響を受けにくくすることができ、異常箇所の検出及び異常の種類判別の精度を安定することができる。

次に、図５を参照して、シート検査装置１の処理の流れを説明する。図５は、処理装置５によって実行される処理のフローチャートである。

ステップＳ１０１では、第１光源３１と第２光源３２をそれぞれ点灯させた状態で、第１撮像センサ４１及び第２撮像センサ４２により被検査物２の撮影が行われ、その出力信号が処理装置５に取り込まれる。

ステップＳ１０２では、第１撮像センサ４１から出力される信号、第２撮像センサ４２から出力される信号に対し、ホワイトシェーディング処理が施され、出力画素値Ｉ_反射，Ｉ_透過が生成される。また、各信号処理部５１、５２は、出力画素値Ｉ_反射，Ｉ_透過から反射光の規格化画素値と透過光の規格化画素値を生成する。出力画素値及び規格化画素値のデータは位置合わせ処理部５５に出力される。

ステップＳ１０３では、位置合わせ処理部５５が、被検査物２の搬送速度、第１撮像センサ４１と第２撮像センサ４２の距離に基づいて、反射光のデータと透過光のデータの位置合わせを行う。

ステップＳ１０４では、異常検出部５６による異常の検出が行われる。例えば、異常検出部５６は、透過光の規格化画素値の画像において、１２８×０．９より小さい画素からなる領域（画素群）を検出し、当該領域の面積が所定値を超えていた場合に当該領域を「異常箇所」と判定する。なお、本実施例では、異常か否かの検出閾値を通常値（１２８）の−１０％の値に設定したが、これは一例にすぎず、被検査物や撮像センサの特性などに応じて閾値は適宜設定すればよい。検出閾値の値は検出閾値記憶部５６Ａに予め登録されているものとする。

ステップＳ１０５では、ステップＳ１０４において異常箇所が検出されたか否か判定される。ステップＳ１０５で肯定判定がなされた場合には、ステップＳ１０６へ進む。一方、ステップＳ１０５で否定判定がなされた場合には、異常がないものとして本ルーチンを終了する。

ステップＳ１０６では、判定部５７により異常の種類が判別される。

図６に、異常の種類判別の詳細フローを示す。まずステップＳ２０１において、判定部５７は、検出された異常箇所における透過光の低下度合いを閾値ＴＨ１と比較し、異物の濃／淡を判別する。ここでは、通常値（１２８）から規格化画素値を引いた値（低下量）を「低下度合い」として用いる。透過光の低下度合い＞ＴＨ１の場合は、判定部５７は、濃い異物と判断し、表裏の判定閾値として閾値ＴＨ２を読み出す。一方、透過光の低下度合い≦ＴＨ１の場合は、判定部５７は、淡い異物と判断し、表裏の判定閾値として閾値ＴＨ３を読み出す。すなわち、判定部５７は、透過光の低下度合いに応じて、表裏の判定に異なる判定閾値を用いるのである。具体的には、透過光の低下度合いが閾値ＴＨ１より大きい場合は、そうでない場合の判定閾値ＴＨ３よりも大きい、判定閾値ＴＨ２を用いる。

そして、判定部５７は、反射光の低下度合いを判定閾値（ＴＨ２又はＴＨ３）と比較し（ステップＳ２０２又はＳ２０３）、反射光の低下度合いが判定閾値（ＴＨ２又はＴＨ３）に比べて大きい場合に表面異物と判定し（ステップＳ２０４又はＳ２０６）、それ以外の場合に裏面異物と判定する（ステップＳ２０５又はＳ２０７）。

以上の判定ロジックにより異常の種類が特定されたら、図５のステップＳ１０７の処理に進む。ステップＳ１０７では、出力部５８が、異常箇所に関する情報を出力する（図３参照）。

以上述べた本実施例の構成によれば、シート状の被検査物２の異常を検出し、かつ、検出した異常の種類を細かく判別することができる。特に、従来反射光のみでは、検出困難であった裏面異物の検出が可能になり、さらに、表面異物と裏面異物の判別が可能になる。これにより、製品の品質に影響を与え得る異常か、不良（欠陥）としなくてもよい異常かを峻別できるようになるので、いわゆる検査の見過ぎ（過検出）を抑え製品の歩留まりを上げ、欠陥発生傾向の分析等、工程改善に活用可能となる。

なお、図６のステップＳ２０１〜Ｓ２０３では、通常値と規格化画素値の差である低下度合いを求め、その低下度合いと判定閾値とを比較しているが、「画素値の通常値に対する低下の度合いが閾値に比べて大きいか否か」を判定する具体的な方法は、これに限られない。例えば、本実施例では、通常値が予め決まっている（１２８）ため、
ＴＨ１’＝１２８−ＴＨ１
のように判定閾値ＴＨ１’を定義すれば、ステップＳ２０１での判定処理：
透過光の低下度合い（＝１２８−透過光の規格化画素値）＞ＴＨ１
と、以下の判定処理：
透過光の規格化画素値≦ＴＨ１’（＝１２８−ＴＨ１）
とは等価である。したがって、判定閾値として、ＴＨ１’、ＴＨ２’（＝１２８−ＴＨ２）、ＴＨ３’（＝１２８−ＴＨ３）を予め用意し、図６のステップＳ２０１〜Ｓ２０３の判定処理を、図１４のステップＳ２０１’〜Ｓ２０３’の判定処理に置き換えてもよい。図１４の判定処理によれば、低下度合いの値を明に計算しなくてよいため、処理がシンプルとなる。

＜実施例２＞
次に実施例２に係るシート検査装置について説明する。実施例２は、実施例１の構成に
対し赤外光を用いた反射光測定系を追加することで、表面異物が金属か非金属かを判別できるようにした点に特徴を有する。

図７は、実施例２に係るシート検査装置１のブロック図である。このシート検査装置１は、実施例１の構成（図１参照）に加え、被検査物２の表面（第１面）に赤外光を照射する第３光源３３と、被検査物２の表面（第１面）に配置された第３撮像センサ４３とを有する。第３撮像センサ４３は、赤外光の波長に感度を有するイメージセンサであり、第３光源３３から照射され被検査物２で拡散反射した赤外光を撮像するよう構成されている。

シート検査装置１は、第１撮像センサ４１により得られる被検査物２の第１画像と第２撮像センサ４２により得られる被検査物２の第２画像と第３撮像センサ４３により得られる被検者物２の第３画像とを用いて、被検査物２上の異常箇所を検出すると共に、検出した異常箇所で発生している異常の種類を判別し、その結果を出力する。

本実施例では、二次電池のセパレータなどに使用されるオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルムを被検査物２とし、実施例１と同じく「表面異物」と「裏面異物」を判別するとともに、「表面異物」の場合にはその異物が「金属」か「非金属」かの判別まで行う。シート状物品の製造・加工工程においては、製造装置や搬送装置から発生又は剥離した金属粉がシート状物品に混入ないし付着する場合がある。このような金属欠陥は、電気的な短絡を生じるため、二次電池のセパレータのようなシート状物品では見落としてはならない重大欠陥である。

ここで、第１光源３１には、可視光を用いる。可視光としては、白色光を用いてもよいし、特定の波長（色）の光を用いてもよいが、可視光域の中でも長波長の光（例えば赤色光）を用いることが好ましい。また、第３光源３３には、近赤外光を用いるとよい。本実施例のシート検査装置１は、第１光源３１の光（可視光）の反射光の低下の度合いと第３光源３３の光（赤外光）の反射光の低下の度合いが略同じかどうかで金属か非金属かの判別を行うため、可視光と赤外光の波長が近い方が判別可能な金属の種類が増えると共に、その判別精度も向上するからである。なお、シート状物品の製造・加工工程において付着や混入のおそれがある金属の種類はある程度限られており（例えば、鉄、酸化鉄、ステンレス、アルミニウム、銅など）、それらの金属であれば、赤色光に対する反射特性と近赤外光に対する反射特性が概ね等しいことが知られている。

本実施例の処理装置５は、実施例１の構成（図１参照）に加え、第３撮像センサ４３から出力される撮像データ（赤外光の撮像データ）を処理する第３信号処理部５３を有している。第３信号処理部５３は、赤外光の撮像データに対しホワイトシェーディング処理を施し、出力画素値Ｉ_ＩＲを出力する。出力画素値Ｉ_ＩＲからなる被検査物２の画像を赤外光画像（第３画像）と呼ぶ。また、第３信号処理部５３は、出力画素値Ｉ_ＩＲをその通常値Ｎ_ＩＲで除算することで、規格化画素値を出力する。

図８（ａ）と図８（ｂ）は、それぞれ、表面異物が「非金属」である場合と「金属」である場合の、反射可視光の規格化画素値と反射赤外光の規格化画素値の変化を模式的に示している。図８（ａ）に示すように、非金属の異物（汚れ）がシートに付着した場合、その汚れに可視光が吸収されるため、反射可視光の値は通常値に比べて有意に小さくなる。一方、赤外光の吸収は小さいため、反射赤外光の値の低下の度合いは反射可視光の値の低下の度合いよりもかなり小さい。一方、金属がシートに付着した場合は、図８（ｂ）に示すように、金属に対する可視光と不可視光の反射率は概ね同じであるため、反射可視光の値の低下の度合いと反射赤外光の値の低下の度合いは略等しくなる。このように、シート表面に付着ないし混入した異物が金属か非金属かで、反射可視光と反射赤外光の値の低下の度合いに差がでるため、これに基づき金属か非金属かの判別が可能となる。

図９に、本実施例の異常の種類判別のフローを示す。ステップＳ２０１からＳ２０７の処理は、実施例１の処理（図６参照）と同じである。本実施例では、ステップＳ２０４又はＳ２０６で「表面異物」と判定された後に、判定部５７が、金属／非金属の判定閾値として閾値ＴＨ４を判定閾値記憶部５７Ａから読み出す。閾値ＴＨ４は、非金属が付着ないし混入した場合の反射可視光と反射赤外光の低下度合いの差の最小値（例えば実験により統計的に求めることができる）よりも小さく、かつ、ゼロよりも大きい値に設定される。

判定部５７は、ステップＳ２０８において、反射赤外光と反射可視光の低下度合いの差の絶対値を計算し、その値が閾値ＴＨ４より小さい場合（つまり反射赤外光と反射可視光の通常値に対する低下度合いが略同じ場合）は「金属」と判定し（ステップＳ２０９）、それ以外の場合は「非金属」と判定する（ステップＳ２１０）。

以上述べた本実施例の構成によれば、表面異物と裏面異物の判別が可能となるだけでなく、表面異物の場合は金属か非金属かの判別も可能となる。これにより、重大欠陥となり得る金属欠陥とそれ以外の異常とを峻別できるようになり、いわゆる検査の見過ぎ（過検出）を抑え、製品の歩留まりを上げることができる。なお、本実施例の方法では裏面異物の場合は金属か非金属かを判別することはできないが、裏面異物と判定されたということは「金属欠陥である可能性がある」と判断することができるため、目視検査にまわすなどの適切な対処が可能となる。

本実施例においても、図９のステップＳ２０１〜Ｓ２０３の判定処理を、図１４のステップＳ２０１’〜Ｓ２０３’の判定処理に置き換えてもよい。また、ステップＳ２０８の判定処理において「反射赤外光と反射可視光の低下度合いの差の絶対値」の代わりに「反射赤外光と反射可視光の規格化画素値の差の絶対値」を用いてもよい。

＜実施例３＞
図１０（ａ）は、実施例３に係るシート検査装置１の照明系及び測定系の構成を示している。実施例３では、１台の撮像装置４で、第１光源３１の反射可視光と第２光源３２の透過可視光と第３光源３３の反射赤外光を撮像する。撮像装置４としては、図１０（ｂ）に示すように、第１撮像センサ４１、第２撮像センサ４２、第３撮像センサ４３の３本のラインセンサを搬送方向にずらして配置した３ラインカメラを用いる。

この構成において、撮像装置４を被検査物２の表面側（第１面側）に配置した場合、第１光源３１と第３光源３３は撮像装置４と同じく表面側に、第２光源３２は被検査物２を挟んで撮像装置４と対向するように裏面側（第２面側）に、それぞれ配置される。このとき、第１光源３１の光と第２光源３２の光と第３光源３３の光が互いに異なる波長の光を含むように各光源の波長域を設定するとともに、各撮像センサ４１、４２、４３が対応する光源３１、３２、３３の波長のみを選択的に受光するように各撮像センサ４１、４２、４３の受光波長範囲を設定する。これにより、１台の撮像装置４で反射可視光と透過可視光と反射赤外光を撮像することができ、シート検査装置１の小型化を図ることができる。

なお、第２光源３２の光（透過光）としては、短波長の光、例えば青色光を用いるとよい。短波長の光ほどエネルギーが大きいため、被検査物２の透過性が高く、表裏判定の精度を向上できるからである。一方、第１光源３１の光（反射光）としては、少なくとも長波長の光、例えば赤色光を含んだ光を用いるとよい。前述のように、長波長の光（赤外光に波長が近い光）を用いることで、金属／非金属の判定精度の向上を図ることができるとともに、判定可能な金属の種類が増えるからである。

＜実施例４＞
図１０（ｃ）に実施例４に係るシート検査装置１で用いる撮像装置４の構成を示す。照明系及び測定系の配置は実施例３（図１０（ａ）参照）と同じであるが、実施例３では３ラインカメラを用いたのに対し、実施例４では３板式カメラを用いる点が異なる。すなわち、本実施例の撮像装置４は、図１０（ｃ）に示すように、光路を分割する分光素子４０を用いて被検査物２からの入射光を反射可視光、透過可視光、反射赤外光の３つに分光し、それぞれの光を対応する撮像センサ４１、４２、４３へと導く。

この方法によっても撮像装置４を１台にできるため、シート検査装置１の小型化を図ることができる。さらに、撮像センサ４１、４２、４３が被検査物２の同じ位置から入射する光を撮像できるため、データ間の位置合わせ（時間合わせ）が必要ない。このため、位置合わせ処理を省略して処理の簡略化を図ることができるとともに、位置合わせの精度の影響を受けることがないので、異常検出の精度を向上することができるというメリットがある。なお、図１０（ｃ）では３板式カメラを例示したが、少なくとも３つの波長（反射可視光、透過可視光、反射赤外光）を受光する素子（撮像センサ）を備える撮像装置であれば、本実施例に好ましく適用できる。例えば、４板式カメラや５板式カメラなどを用いてもよい。

なお、本実施例の場合も、第２光源３２の光（透過光）としては、短波長の光、例えば青色光を用いるとよく、第１光源３１の光（反射光）としては、少なくとも長波長の光、例えば赤色光を含んだ光を用いるとよい。

＜実施例５＞
図１１は、実施例５に係るシート検査装置１の照明系及び測定系の構成を示している。実施例５は、第２撮像センサ４２を被検査物２の裏面側（第２面側）に配置し、反射可視光用の第１光源と透過可視光用の第２光源を１つの共通光源３５で構成した点と、被検査物２の裏面側に第４光源３４を配置し、ピンホール欠陥の判別を可能とした点に特徴を有する。

図１１に示すように、本実施例では、撮像装置４が被検査物２の表面側（第１面側）に配置され、共通光源３５と第３光源３３が被検査物２の表面側に光を照射するように配置される。また、被検査物２を挟んで撮像装置４と対向するように第４光源３４が配置される。すなわち、撮像装置４には、共通光源３５の反射可視光と第３光源３３の反射赤外光と第４光源３４の直進透過光とが入射する。

共通光源３５と第４光源３４には、複数の色成分を含む、同じ波長域（同じ分光分布）を有する光源を用いるとよい。例えば白色光源を用いることができる。ここで、第４光源３４の光は、被検査物２のピンホール欠陥の判別に利用するため、被検査物２のピンホールを通して第４光源３４の光が直接撮像装置４に入射した場合でも、撮像データがサチュレーションを起こさない程度の弱い光量に設定される。一方、共通光源３５の光は、第４光源３４に比べて十分強い光量に設定されている。

撮像装置４としては、Ｒ，Ｇ，Ｂのうちの２色＋赤外光の３つのイメージセンサを有する３板式カメラを用いることができる。本実施例では、Ｒ，Ｂ，赤外光の３つのイメージセンサを用いた例を説明する。このとき、ＲとＢの２つのイメージセンサが第１撮像センサ４１に該当し、赤外光のイメージセンサが第３撮像センサ４３に該当する。

さらに、第２撮像センサ４２が、被検査物２を挟んで共通光源３５と対向するように、裏面側（第２面側）に配置されている。本実施例では、共通光源３５が透過光用の第２光源を兼ねており、共通光源３５と第２撮像センサ４２の組み合わせで透過光測定系が構成されている。第２撮像センサ４２としては、例えばモノクロカメラを用いることができる
。なお、本実施例では反射可視光用の第１光源を共通光源３５として用いたが、第３光源３３を共通光源として用いることも可能である。その場合は、赤外光に感度をもつ第２撮像センサ４２を、第３光源３３と対向する位置に配置すればよい。

図１２に、本実施例の異常の種類判別のフローを示す。図１２のフローは、被検査物２の画像において異常箇所（地合に対して画素値が有意に増加又は減少している部分）が検出された場合に実行される処理を示す。なお、前述の実施例のフローと同じ処理部分については同一のステップ番号を付し、詳しい説明は省略する。

まずステップＳ１２０において、判定部５７は、検出された異常箇所の画素値が増加しているのか（明欠陥）、減少しているのか（暗欠陥）を判別する。明欠陥か暗欠陥かの判別には、第１撮像センサ４１で得られた第１画像のいずれかの色成分の画素値、又は、２つ以上の色成分の画素値を総合する値を用いることができる。本実施例の場合は、例えば、第１画像のＲもしくはＢの画素値、又は、ＲとＢの値から計算した輝度値が、閾値ＴＨ０より大きいか否かで、明欠陥か暗欠陥かを判別する。閾値ＴＨ０は、例えば、被検査物２の地合の画素値又は輝度値が用いられる。

暗欠陥の場合は、表裏判定及び金属／非金属判定のルーチンに入る（ステップＳ１２０；ＹＥＳ）。表裏判定及び金属／非金属判定の流れは前述の実施例のものと同じであるため説明を省略する。

一方、明欠陥の場合は、ピンホール欠陥／異常Ａ／異常Ｂの判別ルーチンに入る（ステップＳ１２０；Ｎｏ）。まず、判定部５７は、第３撮像センサ４３で得られた反射赤外光の規格化画素値が閾値ＴＨ５以上か否かを調べる（ステップＳ１２１）。ＴＨ５は、例えば、通常値（地合の値）である１２８と同程度に設定するとよい。反射赤外光の規格化画素値がＴＨ５以上の場合は、「異常Ｂ」と判定する（ステップＳＳ１２２）。反射赤外光の規格化画素値がＴＨ５より小さい場合は、判定部５７は、第１撮像センサ４１で得られたＲの規格化画素値とＢの規格化画素値の差の絶対値が閾値ＴＨ６以上か否かを調べる。これは第１撮像センサ４１で得られた第１画像の色成分（Ｒ，Ｂ）のバランスが第４光源３４から照射される光における色成分（Ｒ，Ｂ）のバランスと略同じかどうかを評価する処理に該当する。両者の色バランスが略同じ場合は（ステップＳ１２３；Ｎｏ）、第４光源３４から照射された光が第１撮像センサ４１に直接入射しているとみなし、「ピンホール欠陥」と判定する（ステップＳ１２４）。色バランスが異なる場合は（ステップＳ１２３；ＹＥＳ）、「異常Ａ」と判定する（ステップＳ１２５）。なお、色バランスの評価方法は本実施例で述べた方法以外の方法を用いてもよい。例えば、Ｒ，Ｂの画素値から当該画素の彩度を計算し、彩度が閾値よりも小さい場合に（つまり、無彩色に近い場合に）色バランスが通常状態のバランスと略同じであると判定してもよい。

「異常Ａ」は、多孔質フィルムの加工時に生じたムラ（多孔質が粗になっている部分）又は油が付着・浸透した状態を指す。この場合、ムラ又は油が付着・浸透した部分はやや色味を帯びた透明なスポットとなる。そうすると、共通光源３５の光と第３光源３３の光はスポットを通じてほとんど裏面側に透過する。一方、第４光源３４の光はスポットを通じて表面側に透過し、第１撮像センサ４１によって受光される。ただし、ピンホール欠陥とは異なり、スポットを透過する際に一部の波長の光が吸収され減衰するために、透過光の色のバランスが崩れる。したがって、色バランスを評価することで、ピンホール欠陥と異常Ａとを判別できる。

「異常Ｂ」は、多孔質フィルムの加工時に生じたムラ（多孔質が密になっている部分）であり、正常な状態のフィルムに比べて光の反射率が増した状態を指す。この場合は、ムラが生じたスポットにおいて、共通光源３５の光と第３光源３３の光がともに反射される
ので、Ｒ，Ｂ，赤外光のいずれの値も通常値に比べて有意に増加する。なお、第４光源３４の光は、被検査物２をほとんど透過せず、第１撮像センサ４１には受光されない。

以上述べた本実施例の構成によれば、表面異物と裏面異物の判別が可能となるだけでなく、表面異物の場合は金属か非金属かの判別も可能となる。さらに、異常Ａ、異常Ｂ、ピンホール欠陥の判別も可能となる。これにより、二次電池のセパレータなどで重大欠陥となり得る金属欠陥及びピンホール欠陥とそれ以外の異常とを峻別できるようになり、いわゆる検査の見過ぎ（過検出）を抑え、製品の歩留まりを上げることができる。

本実施例においても、図１２のステップＳ２０１〜Ｓ２０３の判定処理を、図１４のステップＳ２０１’〜Ｓ２０３’の判定処理に置き換えてもよい。また、ステップＳ２０８の判定処理において「反射赤外光と反射可視光の低下度合いの差の絶対値」の代わりに「反射赤外光と反射可視光の規格化画素値の差の絶対値」を用いてもよい。

＜実施例６＞
図１３は、実施例６に係るシート検査装置１の照明系及び測定系の構成を示している。実施例６は、４板式カメラを用いることで撮像装置４を１台にした点と、透過可視光用の第２光源とピンホール判別用の第４光源とを１つの共通光源３６で構成した点に特徴を有する。

図１３に示すように、本実施例では、撮像装置４が被検査物２の表面側（第１面側）に配置され、第１光源３１と第３光源３３が被検査物２の表面側に光を照射するように配置される。また、被検査物２を挟んで撮像装置４と対向するように第２光源と第４光源を兼ねた共通光源３６が配置される。この共通光源３６は、青色光と白色光のそれぞれの光量を個別に調整可能な光源であり、強い青色光に対し弱い白色光を重畳した光を被検査物２の裏面に照射する。このとき、共通光源３６から照射される光のうち、青色光の成分が第２光源の光に相当し、他の波長成分（赤色光及び緑色光）が第４光源の光に相当する。

撮像装置４としては、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色＋赤外光の４つのイメージセンサを有する４板式カメラを用いることができる。このとき、ＲとＧの２つのイメージセンサが第１撮像センサ４１に該当し、Ｂのイメージセンサが第２撮像センサ４２に該当し、赤外光のイメージセンサが第３撮像センサ４３に該当する。

かかる構成によると、反射可視光の画像、反射赤外光の画像、透過可視光の画像が得られるので、前述した実施例と同様に表裏判定、金属／非金属判定を行うことができる。また、反射可視光の画像としてＲとＧの複数の色をもつ画像が得られるので、明欠陥の場合は赤外光の画素値やＲとＧの色バランスを評価することで、実施例５と同様、異常Ａ／異常Ｂ／ピンホール欠陥の判定を行うことができる。本実施例の構成は、実施例５と同様の異常判定機能をより小型の装置で実現することができるという利点がある。

＜その他＞
上記実施例は、本発明を例示的に説明するものに過ぎず、本発明は上記の具体的な形態には限定されない。本発明は、その技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、上記実施例で挙げた色成分（波長）は一例であり、異常の判別が可能であれば、他の波長の光を用いてもよい。また上記実施例では、最初に異常箇所の検出処理を実施し、検出された異常箇所に対してのみ異常の種類判別処理を適用したが、異常の種類判別処理を画像全体に対し適用してもよい。例えば、異常箇所の検出処理と異常の種類判別処理を並列に実行した後、両処理の結果を合わせても、上記実施例と同様の効果を得ることができる。

１：シート検査装置、２：被検査物、４：撮像装置、５：処理装置
３１：第１光源、３２：第２光源、３３：第３光源、３４：第４光源、３５：共通光源、３６：共通光源
４１：第１撮像センサ、４２：第２撮像センサ、４３：第３撮像センサ
５１：第１信号処理部、５２：第２信号処理部、５３：第３信号処理部、５５：位置合わせ処理部、５６：異常検出部、５６Ａ：検出閾値記憶部、５７：判定部、５７Ａ：判定閾値記憶部、５８：出力部

Claims (14)

1. シート状の被検査物を検査するシート検査装置であって、
   第１光源から照射され被検査物の第１面で反射した光を撮像する第１撮像センサと、
   第２光源から照射され前記被検査物を透過した光を撮像する第２撮像センサと、
   前記第１撮像センサにより得られた前記被検査物の第１画像と前記第２撮像センサにより得られた前記被検査物の第２画像を用いて、前記被検査物上の異常箇所を検出すると共に、前記検出した異常箇所で発生している異常の種類を判別する処理部と、
   前記処理部により判別された異常の種類を示す情報を少なくとも含む、異常箇所に関する情報を出力する出力部と、を有し、
   前記異常箇所において、前記第１画像の画素値及び前記第２画像の画素値がともに、前記被検査物上に異常が無いときの通常値に比べて低下している場合に、
   前記処理部は、前記第１画像の画素値の前記通常値に対する低下の度合いと前記第２画像の画素値の前記通常値に対する低下の度合いに基づいて、前記異常箇所で発生している異常が、前記被検査物の第１面側へ異物が付着又は混入した第１面異物であるか、前記第１面とは反対側の第２面側へ異物が付着又は混入した第２面異物であるかを判別する
   ことを特徴とするシート検査装置。
2. 前記処理部は、前記第１画像の画素値の前記通常値に対する低下の度合いが閾値に比べて大きい場合に第１面異物と判定し、それ以外の場合に第２面異物と判定するものであり、
   前記処理部は、前記第２画像の画素値の前記通常値に対する低下の度合いに応じて、異なる前記閾値を用いる
   ことを特徴とする請求項１に記載のシート検査装置。
3. 第３光源から照射され前記被検査物で反射した光を撮像する第３撮像センサをさらに有し、
   前記第３撮像センサは、前記被検査物の第１面側に配置されており、
   前記第１光源から照射される光は可視光であり、
   前記第３光源から照射される光は赤外光であり、
   前記処理部は、前記異常箇所で発生している異常が第１面異物である場合に、前記第３撮像センサにより得られた前記被検査物の第３画像を用いて、当該第１面異物が金属か非金属かを判定する
   ことを特徴とする請求項２に記載のシート検査装置。
4. 前記処理部は、前記第１画像の画素値の通常値に対する低下の度合いと、前記第３画像の画素値の通常値に対する低下の度合いとが略同じである場合に、前記第１面異物が金属であると判定する
   ことを特徴とする請求項３に記載のシート検査装置。
5. 前記被検査物を挟んで前記第１撮像センサの反対側から光を照射する第４光源をさらに有し、
   前記第１光源から照射される光と前記第４光源から照射される光は、複数の色成分を含む同じ分光分布を有する光であり、
   前記第１画像の画素は、複数の色成分ごとの画素値を有し、
   前記異常箇所において、前記第１画像のいずれかの色成分の画素値又は２つ以上の色成分の画素値を総合する値が通常値に比べて増加している場合に、
   前記処理部は、前記異常箇所における前記第１画像の色成分のバランスに基づいて、前記異常箇所で発生している異常がピンホール欠陥であるか否かを判定する
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載のシート検査装置。
6. 前記処理部は、前記異常箇所における前記第１画像の色成分のバランスが前記第４光源から照射される光における色成分のバランスと略同じである場合に、前記異常箇所で発生している異常がピンホール欠陥であると判定する
   ことを特徴とする請求項５に記載のシート検査装置。
7. 一つの撮像装置内に、前記第１光源の光を受光するように構成された前記第１撮像センサと、前記第２光源の光を受光するように構成された前記第２撮像センサと、前記第３光源の光を受光するように構成された前記第３撮像センサと、が設けられている
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載のシート検査装置。
8. 前記撮像装置が、一つの光路を分割して、前記第１撮像センサと前記第２撮像センサと前記第３撮像センサのそれぞれに光を導く分光素子を有する
   ことを特徴とする請求項７に記載のシート検査装置。
9. 前記撮像装置が、前記被検査物の第１面側に配置され、
   前記第１光源及び前記第３光源が、前記被検査物の第１面側に光を照射するように配置され、
   前記第２光源が、前記被検査物を挟んで前記撮像装置と対向するように配置されていることを特徴とする請求項７又は８に記載のシート検査装置。
10. 一つの撮像装置内に、前記第１光源の光及び前記第４光源の光を受光するように構成された前記第１撮像センサと、前記第３光源の光を受光するように構成された前記第３撮像センサと、が設けられ、
    前記撮像装置が、前記被検査物の第１面側に配置され、
    前記第１光源及び前記第３光源が、前記被検査物の第１面側に光を照射するように配置され、
    前記第４光源が、前記被検査物を挟んで前記撮像装置と対向するように配置され、
    前記第１光源が前記第２光源を兼ねており、
    前記第２撮像センサが、前記被検査物を挟んで前記第１光源と対向するように配置されている
    ことを特徴とする請求項５又は６に記載のシート検査装置。
11. 一つの撮像装置内に、前記第１光源の光及び前記第４光源の光を受光するように構成された前記第１撮像センサと、前記第３光源の光を受光するように構成された前記第３撮像センサと、が設けられ、
    前記撮像装置が、前記被検査物の第１面側に配置され、
    前記第１光源及び前記第３光源が、前記被検査物の第１面側に光を照射するように配置され、
    前記第４光源が、前記被検査物を挟んで前記撮像装置と対向するように配置され、
    前記第３光源が前記第２光源を兼ねており、
    前記第２撮像センサが、前記被検査物を挟んで前記第３光源と対向するように配置されている
    ことを特徴とする請求項５又は６に記載のシート検査装置。
12. 一つの撮像装置内に、前記第１光源の光及び前記第４光源の光を受光するように構成された前記第１撮像センサと、前記第２光源の光を受光するように構成された前記第２撮像センサと、前記第３光源の光を受光するように構成された前記第３撮像センサと、が設けられ、
    前記撮像装置が、前記被検査物の第１面側に配置され、
    前記第１光源及び前記第３光源が、前記被検査物の第１面側に光を照射するように配置され、
    前記第２光源と前記第４光源を兼ねた共通光源が、前記被検査物を挟んで前記撮像装置と対向するように配置されている
    ことを特徴とする請求項５又は６に記載のシート検査装置。
13. 前記第２光源から照射される光は青色の波長の光を含む
    ことを特徴とする請求項１〜１２のうちいずれか１項に記載のシート検査装置。
14. 前記第１光源から照射される光は赤色の波長の光を含む
    ことを特徴とする請求項１〜１３のうちいずれか１項に記載のシート検査装置。

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