JP2017527324A - 吸収性物品加工ラインを監視及び制御するためのシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

本開示は、加工装置に沿って機械方向に前進する基材を監視するための方法及び装置に関する。装置は、通信ネットワークを介してラインスキャンカメラと接続する分析器を含み得る。分析器は、フィールドプログラマブルゲートアレイ、特定用途向け集積回路、又はグラフィカルプロセッシングユニットとして構成され得る。加えて、ラインスキャンカメラは、画素データの線状アレイを含み、線状視野を画定し得る。ラインスキャンカメラは、線状視野が機械方向に延在するように配置される。装置は、線状視野を照らす照明源を更に含み得る。動作中、基材は、基材の一部が線状視野を通過するように、機械方向に前進する。また、装置は、様々な監視及び／又は管理機能を実行するように構成され得る。

Description

本開示は、使い捨て吸収性物品を製造するためのシステム及び方法、より具体的には、機械方向に向いた視野を有するように位置付けられたラインスキャンカメラからのフィードバックを受信する分析器を使用して、前進する基材を監視する及び／又は加工装置を制御するためのシステム及び方法に関する。

前進する連続的な材料のウェブに構成部品を追加し、かつ他の方法によってそれを修正することによって、おむつ及び様々な種類の他の吸収性物品が組み立てラインに沿って組み立てられ得る。例えば、いくつかのプロセスにおいて、前進する材料のウェブが、他の前進する材料のウェブと結合される。他の例において、前進する材料のウェブから作製される個々の構成部品が、前進する材料のウェブと結合され、次いで、他の前進する材料のウェブと結合される。おむつを製造するために使用される材料のウェブ及び構成部品としては、バックシート、トップシート、吸収性コア、前側耳部及び／又は後側耳部、締結構成部品、並びに様々な種類の弾性ウェブ及び構成部品、例えば脚部弾性部材、バリアレッグカフ弾性部材、及び腰部弾性部材が挙げられる。いったん望ましい構成部品が組み立てられると、前進するウェブ及び構成部品は、最終的なナイフカットに供されて、ウェブを個別のおむつ又はその他の吸収性物品に分離する。個別のおむつ又は吸収性物品はまた、その後折り畳まれて包装され得る。

ウェブ制御及び／又は監視の目的のために、吸収性物品加工ラインは、様々な種類のセンサ技術を利用して、吸収性物品が構築される時に、連続ウェブ、及び加工ラインに沿ってウェブに追加される別個の構成部品に関する様々な種類の検査データを検出することができる。センサ技術の例としては、ビジョンシステム、光電センサ、近接センサ、レーザ、又は音波距離検出器等が挙げられ得る。センサデータは、様々な方法でコントローラに伝達され得る。次いで、コントローラは、センサデータを受信し、そのようなデータを報告及び／又は記憶するよう、並びに製造プロセスを調節するようにプログラミングされ得る。

いくつかの製造プロセスにおいて、カメラは、前進するウェブ及び構成部品の位置及び／又は向きに関するデータをコントローラに伝達するために、加工ラインに隣接して配置される。カメラは、有益なデータを検出してコントローラに伝達し得るが、コントローラは、センサ及び制御ループ時間が比較的遅いため、あまり大きな正確度では、前進する連続ウェブ及び／又は構成部品の正確な場所及び速度を追跡できない場合がある。また、いくつかの吸収性物品プロセスの高速な製造速度では、このような低速ループ時間が悪化し得る。結果的に、比較的高い製造速度で前進する、前進する連続ウェブ及び／又は構成部品の場所及び速度を検出し、追跡できるコントローラと組み合わせて視覚システムを構成し、利用することが有益であろう。

ある形態において、吸収性物品を製造するための方法は、画素データの線状アレイを含み、線状視野を画定するラインスキャンカメラを準備する工程と、フィールドプログラマブルゲートアレイ、特定用途向け集積回路、及びグラフィカルプロセッシングユニットからなる群から選択される分析器を準備する工程と、線状視野が機械方向に延在するようにラインスキャンカメラを配置する工程と、線状視野を照らす照明野を画定するように照明源を操作する工程と、第１の表面及び反対側の第２の表面を含む基材であって、第１の長手方向側縁部と、第１の長手方向側縁部から横断方向に離れた第２の長手方向側縁部と、を更に含む基材を準備する工程と、第１の長手方向側縁部が線状視野を通過するように機械方向に基材を前進させる工程と、ラインスキャンカメラからの画素データの線状アレイの、画素のグレースケール値からなる第１のセットを分析器へ伝達する工程と、少なくとも１つの画素のグレースケール値に基づいて、第１の長手方向側縁部の第１の位置を決定する工程と、を含む。

別の形態において、吸収性物品を製造するための方法は、画素データの線状アレイを含み、第１の線状視野を画定する第１のラインスキャンカメラを準備する工程と、画素データの線状アレイを含み、第２の線状視野を画定する第２のラインスキャンカメラを準備する工程と、フィールドプログラマブルゲートアレイ、特定用途向け集積回路、及びグラフィカルプロセッシングユニットからなる群から選択される分析器を準備する工程と、第１及び第２の線状視野が機械方向に延在するように第１及び第２のラインスキャンカメラを配置する工程と、第１及び第２の線状視野を照らす照明野を画定するように照明源を操作する工程と、横断方向に幅を有する別個の構成部品を含む基材であって、第１の横方向側縁部と、第１の横方向側縁部から離れて機械方向に長さを画定する第２の横方向側縁部と、を更に含む基材を準備する工程と、第１及び第２の横方向側縁部が第１の線状視野を通過するように、かつ、第１及び第２の横方向側縁部が第２の線状視野を通過するように、機械方向に基材を前進させる工程と、第１及び第２のライスキャンカメラからの画素データの線状アレイの、画素のグレースケール値からなる第１のセットを分析器へ伝達する工程と、第１及び第２のライスキャンカメラからの画素データの線状アレイの、画素のグレースケール値からなる第２のセットを分析器へ伝達する工程と、少なくとも２つの画素のグレースケール値からなる第１及び第２のセットに基づいて、機械方向に対する基材の向きを決定する工程と、を含む。

更に別の形態において、装置は、第１の表面及び反対側の第２の表面を含む基材を監視するためのものであり、基材は、第１の長手方向側縁部と、第１の長手方向側縁部から離れて横断方向に幅を画定する第２の長手方向側縁部と、を更に含み、基材は、加工装置に沿って機械方向に前進し、また、装置は、通信ネットワークと、通信ネットワークと接続する分析器であって、画素データの線状アレイを含み、機械方向に延在する線状視野を画定する分析器と（分析器は、フィールドプログラマブルゲートアレイ、特定用途向け集積回路、及びグラフィカルプロセッシングユニットからなる群から選択される）、通信ネットワークと接続するラインスキャンカメラであって、画素データの線状アレイを含み、線状視野を定義するラインスキャンカメラと（ラインスキャンカメラは、線状視野が機械方向に延在するように配置される）、線状視野を照らす照明野を画定する照明源と、を含み、分析器は、分析器からの画素データの線状アレイの、１セットの画素のグレースケール値に基づいて（based on based on）、基材の第１の長手方向側縁部の位置を決定するように構成される。

本開示に従って監視された及び／又は制御された１つ又は２つ以上の基材を含み得る、使い捨て吸収性物品の平面図である。 前進する基材に隣接するセンサを有する、検査システムの概略等角図である。 図２Ａの断面線２Ｂ−２Ｂに沿った、検査システム及び前進する基材の側面図である。 図２Ｂの断面線２Ｃ−２Ｃに沿った、検査システム及び前進する基材の側面図である。 画素データの線状アレイのパーセントグレースケール値と相関する、基材の横断方向ＣＤ位置の実例を示す、第１の概略ブロック図である。 画素データの線状アレイのパーセントグレースケール値と相関する、基材の横断方向ＣＤ位置の実例を示す、第２の概略ブロック図である。 画素データの線状アレイのパーセントグレースケール値と相関する、基材の横断方向ＣＤ位置の実例を示す、第３の概略ブロック図である。 ラインスキャンカメラの視野を通って前進する連続的な基材の長手方向側縁部を示す、詳細な概略上面図である。 ラインスキャンカメラの視野を通って前進する別個の構成部品の形態にある基材の、長手方向側縁部及び２つの横方向側縁部を示す、詳細な概略上面図である。 ラインスキャンカメラの視野を通る、図５Ａの基材の継続した前進を示す、詳細な概略上面図である。 ラインスキャンカメラの視野を通る、図５Ｂの基材の継続した前進を示す、詳細な概略上面図である。 前進する基材に隣接する２つのセンサを有する、検査システムの概略等角図である。 図６Ａの断面線６Ｂ−６Ｂに沿った、検査システム及び前進する基材の側面図である。 ２つのラインスキャンカメラの視野を通って前進する別個の構成部品の形状にある基材の、２つの長手方向側縁部及び２つの横方向側縁部を示す、詳細な概略上面図である。 ラインスキャンカメラの視野を通る、図７Ａの基材の継続した前進を示す、詳細な概略上面図である。 ラインスキャンカメラの視野を通る、図７Ｂの基材の継続した前進を示す、詳細な概略上面図である。

本開示を理解する上で、以下の用語の解釈が有用であり得る。
「吸収性物品」は、本明細書では、その一次機能が、汚物及び排泄物を吸収かつ保持することである消費者製品を指すために使用される。「おむつ」は、本明細書では、一般に乳幼児及び失禁症状のある人が下部胴体の周りに着用する吸収性物品を指すために使用される。「使い捨て」という用語は、本明細書では、洗濯、又は、吸収性物品として再生若しくは再使用されることが一般に意図されない吸収性物品を説明するために使用される（例えば、１回の使用後に廃棄されることが意図され、更に、リサイクルされるか、堆肥化されるか、又は環境に適合した方法で処分されるように構成されてもよい）。

「弾性」、「エラストマー」、又は「エラストマーの」は、弾性を示す材料を指し、これには、その弛緩した初期長に力を付加したときにその初期長より１０％を超えて延伸した長さに延伸する又は長くなることができ、かつその付加された力が解放されると、ほぼその初期長に実質的に回復する、任意の材料が含まれる。

本明細書で使用するとき、「結合されている」という用語は、ある要素を別の要素に直接取り付けることによって、その要素がその別の要素に直接取り付けられる構成、及びある要素を中間部材（１つ又は複数）に取り付けてから、その中間部材を別の要素に取り付けることによって、その要素がその別の要素に間接的に取り付けられる構成を包含する。

「長手方向」とは、吸収性物品が平らに広げられて非収縮状態にあるとき、吸収性物品の腰部縁部のような端縁部から長手方向に対向する端縁部つまり腰部縁部まで、又は２つに折り畳まれた物品における腰部縁部から股部の底面、即ち折り畳み線まで、実質的に垂直になっている方向を意味する。長手方向の４５度以内の方向は、「長手方向」であると考えられる。「横方向」は、物品の長手方向に延在する側縁部から、横方向に対向する長手方向に延在する側縁部まで延び、かつ概ね長手方向に直角な方向を指す。横方向に４５度以内の方向は、「横方向」であると考えられる。

「基材」という用語は、本明細書では、主として二次元（即ち、ＸＹ面内）であり、その長さ（Ｘ方向）及び幅（Ｙ方向）に比べてその厚さ（Ｚ方向）が比較的小さい（即ち、１／１０以下）材料を説明するために用いられる。基材の非限定的な例としては、ウェブ、１つ若しくは複数の層、又は繊維性材料、不織布、高分子フィルム若しくは金属箔等のフィルム及び箔が挙げられる。これらの材料は、単独で使用されてもよいし、又は一体に積層化された２つ以上の層を含んでもよい。このように、ウェブは基材である。

「不織布」というは、本明細書では、スパンボンド、メルトブロー、毛羽立て加工等のプロセスによって、連続的な（長い）フィラメント（繊維）及び／又は非連続的な（短い）フィラメント（繊維）から作製された材料を指す。不織布は、既定の織った又は編んだフィラメントパターンを有しない。

「機械方向」（ＭＤ）という用語は、本明細書では、プロセスを通過する材料の方向を指すために用いられる。更に、材料の相対的配置及び動きは、あるプロセスを通過してそのプロセスの上流からそのプロセスの下流に向かう機械方向に流れているものとして述べることができる。

「横断方向」（ＣＤ）という用語は、本明細書では、機械方向に対して概ね垂直な方向を指すために用いられる。

本開示は、加工装置に沿って機械方向に前進する基材を監視するための方法及び装置に関する。基材は、第１の表面及び反対側の第２の表面と、第１の長手方向側縁部、及び第１の長手方向側縁部から横断方向に離れた第２の長手方向側縁部と、を含み得る。装置は、通信ネットワークを介してラインスキャンカメラと接続する分析器を含み得る。いくつかの実施形態において、装置は、横断方向に線状視野を拡張するように適合された、円柱レンズを含み得る。分析器は、フィールドプログラマブルゲートアレイ、特定用途向け集積回路、又はグラフィカルプロセッシングユニットとして構成され得る。加えて、ラインスキャンカメラは、画素データの線状アレイを含み得、線状視野を画定し得る。ラインスキャンカメラは、線状視野が機械方向に延在するように配置される。装置は、線状視野を照らす照明源を更に含み得る。動作中、基材は、第１の長手方向側縁部が線状視野を通過するように、機械方向に前進する。また、装置は、様々な監視及び／又は制御機能を実行するように構成され得る。例えば、分析器は、分析器からの画素データの線状アレイの、１セットの画素のグレースケール値に基づいて（based on based on）、基材の第１の長手方向側縁部の位置を決定するように構成され得る。

カメラが設計されている向き方と反対の向きにラインスキャンカメラを配置すると、１セットの画像データが提供されるが、通常、横断方向ＣＤ空間次元を表すｘ軸は、代わりに機械方向ＭＤ位置の視野を表し、通常、機械方向ＭＤを表すｙ軸は、代わりに時間軸となる。その結果の画像データは、時間アレイに対して忠実度の高い位置を提供するので、非常に高速なフィードバック制御を可能にする速度で更新され得る。オペレーティングシステムに依存しない、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、又はＧＰＵ等の高速分析器の付加は、時間アレイに対する位置から読み取られる、多数の位置ポイントの並行処理を可能にする。ＦＰＧＡ又はＡＳＩＣの確定的クロックは、高精密な閉ループフィードバック制御用に低ジッター及び低遅延のプラットフォームを提供することにより、方法を更に有利にする。２０１４年６月２６日に出願され、代理人整理番号第１３４２９Ｐ号によって識別される「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒｒｉｎｇ ａ Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ」という題名の米国特許出願に開示されているとおり、ＦＰＧＡの構成の容易さは、電気機械−静電気−空気制御ループ内等、制御される基材又は構成部品における変異に適応するように、システムを比較的安価にかつ迅速に更新できるようにすることで、方法を更に有利にし得る。

以下により詳細に考察されているとおり、装置は、機械方向に向いた視野を有する複数のラインスキャンカメラと共に構成され得る。例えば、基材は、連続的であってもよく、又は別個の構成部品の形態であってもよい。したがって、別個の構成部品の形態であるとき、基材はまた、第１の横方向側縁部、及び第１の横方向側縁部から離れて機械方向に長さを画定する第２の横方向側縁部を含み得る。このように、装置は、画素データの線状アレイを含み、第１の線状視野を画定する第１のラインスキャンカメラと、画素データの線状アレイを含み、第２の線状視野を画定する第２のラインスキャンカメラと、を備えて構成され得る。また、第１及び第２のラインスキャンカメラは、第１及び第２の線状視野が機械方向に延在するように配置され得る。動作中、第１及び第２の横方向側縁部が第１の線状視野を通過するように、かつ、第１及び第２の横方向側縁部が第２の線状視野を通過するように、基材は機械方向に前進する。また、画素データの線状アレイの画素のグレースケール値からなる第１のセットは、第１及び第２のラインスキャンカメラから分析器へ伝達され、画素データの線状アレイの画素のグレースケール値からなる第２のセットは、第１及び第２のラインスキャンカメラから分析器３０４へ伝達される。このように、分析器は、少なくとも２つの画素のグレースケール値からなる第１及び第２のセットに基づいて、機械方向に対する基材の向きを決定し得る。

本明細書における方法及び装置を様々な種類の製品を製造するうえで利用することが可能であるが、本明細書における方法及び装置が吸収性物品の製造との関連で以下に考察されることを理解されたい。また、より具体的には、方法及び装置は、おむつの製造との関連で考察される。具体的な例を挙げるために、図１は、米国特許出願公開第２００８／０１３２８６５ Ａ１号及び同第２０１１／０２４７１９９ Ａ１号に記載されているもののような、本明細書で開示されるシステム及び方法に従って監視された及び／又は制御された基材及び構成部品から構成され得るおむつ１０２の形態の使い捨て吸収性物品１００の一例を示す。具体的には、図１は、シャーシ１０４を含むおむつ１０２の一実施形態の平面図であり、平坦な、折り畳まれていない状態で示され、着用者の外側に面するおむつ１０２の部分が観察者の方を向いている。シャーシ構造の一部は、おむつの実施形態に含まれ得る様々な機構の構成をより明瞭に示すために、図１において切り取られている。

図１に示されるように、おむつ１０２は、第１の耳部１０６と、第２の耳部１０８と、第３の耳部１１０と、第４の耳部１１２とを有するシャーシ１０４を含む。第１の耳部１０６及び第２の耳部１０８はまた、本明細書では、前側耳部１０７と称され得る。更に、第３の耳部１１０及び第４の耳部１１２は、後側耳部１１１と称され得る。後側耳部１１１は、例えば図１に示されるような圧力接合１５０でシャーシ１０４に接続され得る。本考察に関する基準枠を提供するために、シャーシ１０４は長手方向軸１１４及び横方向軸１１６とともに示される。シャーシ１０４は、第１の腰部区域１１８、第２の腰部区域１２０、及び第１の腰部区域と第２の腰部区域との間に配置される股部区域１２２を有するものとして示されている。いくつかの構成においては、第１の腰部区域１１８は、前側腰部区域に対応してもよく、第２の腰部区域１２０は、後側腰部区域に対応してもよい。おむつの周囲は、長手方向に延在する１対の側縁部１２４、１２６と、第１の腰部区域１１８に隣接して横方向に延在する第１の外縁部１２８と、第２の腰部区域１２０に隣接して横方向に延在する第２の外縁部１３０と、によって画定される。図１に示されるように、シャーシ１０４は、身体に面する内側表面１３２と衣類に面する外側表面１３４と、を含む。シャーシ構造の一部は、おむつに含まれ得る様々な機構の構成をより明瞭に示すために、図１において切り取られている。図１に示すように、おむつ１０２のシャーシ１０４は、トップシート１３８及びバックシート１４０を含む外側カバー層１３６を含んでよい。吸収性コア１４２は、トップシート１３８とバックシート１４０との一部の間に配置されてもよい。以下でより詳細に考察するように、区域のうちの任意の１つ又は２つ以上が、伸縮性であってもよく、また本明細書で説明されるようにエラストマー材料又は積層体を含んでいてもよい。このように、おむつ１０２は、適用時に特定の着用者の解剖学的構造に適合するように、かつ着用中に着用者の解剖学的構造との一致を維持するように構成されていてもよい。

吸収性物品はまた、腰部バンド１４４の形態の図１に示される弾性ウエスト構造部１４３を含んでもよく、改善されたフィット性及び排出物封じ込めを提供してもよい。弾性ウエスト構造部１４３は、弾力的に伸張及び収縮して着用者の腰部に動的に適合するように構成することが可能である。弾性ウエスト構造部１４３が、おむつに組み込まれてもよく、吸収性コア１４２から外側に少なくとも長手方向に延在し、一般的に、おむつ１０２の第１の外縁部１２８、及び／又は第２の外縁部１３０の少なくとも一部分を形成する。加えて、弾性ウエスト構造部は、横方向に延在して耳部を含んでもよい。弾性ウエスト構造部１４３又はその任意の構成要素は、おむつに取り付けられる１つ又は２つ以上の別個の要素を含んでもよいものの、弾性ウエスト構造部は、おむつの他の要素、例えばバックシート１４０、トップシート１３８、又はバックシート及びトップシートの両方の延長部として構成されてもよい。また、弾性ウエスト構造部１４３は、シャーシ１０４の衣類に面する外側表面１３４上、身体−に面する内側表面１３２上、又は内向き表面と外向き表面との間に配置されてもよい。弾性ウエスト構造部１４３は、米国特許出願公開第２００７／０１４２８０６Ａ１号、同第２００７／０１４２７９８Ａ１号、及び同第２００７／０２８７９８３Ａ１号（これらのすべてを参考として引用し、本明細書に組み込む）に記載されているものを含む、多数の異なる構成で構築されてもよい。

図１に示すように、おむつ１０２は、液体及び他の身体排出物の封じ込めを改善し得るレッグカフ１４６を含んでもよい。具体的には、弾性ガスケットレッグカフは、着用者の大腿部の周りの封止効果を提供して漏れを防止し得る。おむつを着用したときに、レッグカフは着用者の大腿部と接触して配置されてもよく、その接触の程度及び接触圧力は、１つには、着用者の身体上でのおむつの向きによって決まり得ることを理解されたい。レッグカフ１４６はおむつ１０２上に種々の仕方で配置され得る。

おむつ１０２をパンツタイプおむつの形態で提供してもよいし、又は別の方法として、おむつ１０２に再閉可能な締着装置を設けてもよく、この締着装置は、着用者の所定の位置におむつを固定することに役立つように締着要素を種々の箇所に含んでいてもよい。例えば、締着具要素１４８は、第３及び第４の耳部１１０、１１２に位置してよく、第１又は第２の腰部区域に位置する１つ又は２つ以上の対応する締着具要素と解放可能に接続するように適合されてもよい。様々な種類の締着具要素を、おむつとともに用いてもよいことを理解されたい。

本明細書に開示したシステム及び方法は様々な種類の加工プロセス及び／又は機械とともに機能するように適用可能であることを理解されたい。例えば、図２Ａ〜２Ｃは、機械方向ＭＤに前進する基材２００を監視するための検査装置又はシステム３００を含む、吸収性物品加工プロセスの概略図を示す。基材２００は、第１の表面２０４及び反対側の第２の表面２０６と、第１の長手方向側縁部２０８、及び第１の長手方向側縁部２０８から横断方向ＣＤに離れた第２の長手方向側縁部２１０と、を含む、連続基材２０２であってもよい。基材２００は、例えば、図４Ａ〜４Ｃ及びその他に関して以下に考察されるとおり、連続的であってもよく、又は別個の構成部品２１２の形態であってもよいことを理解されたい。このように、別個の構成部品２１２の形態にあるとき、基材２００はまた、第１の横方向側縁部２１４、及び第１の横方向側縁部２１４から離れて機械方向の長さを画定する第２の横方向側縁部２１６を含んでもよい。様々な基材２００を使用して、バックシート、トップシート、耳部、レッグカフ、弾性ウエスト構造部、及び吸収性コア等の、吸収性物品の様々な構成部品を構築することができることも理解されたい。かかる吸収性物品構成部品の代表的な記述は、図１を参照して上述した。

図２Ａ〜２Ｃを参照すると、検査システム３００は、加工ラインと相互に作用し、それを監視し、及び／又は制御するように構成され得る。いくつかの構成において、１つ又は２つ以上のセンサ３０２は、加工ライン及び／又は前進する基材２００に隣接して配置されてもよく、分析器３０４と通信することが可能である。かかる通信に基づいて、分析器３０４は、加工ラインの様々な動作を監視し、それらに影響を及ぼし得る。例えば、分析器３０４は、センサ３０２との通信に基づいて、様々な種類の制御命令を加工ラインに送り得る。いくつかの実施形態において、制御命令は、排斥システムに伝達される排斥命令の形態であり得る。いくつかの実施形態において、制御命令は、基材の前進速度を増加若しくは減少させる命令、及び／又は横断方向ＣＤに基材を再配置する命令の形態に適合し得る。

本考察の目的において、分析器３０４は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、又はグラフィカルプロセッシングユニット（ＧＰＵ）である。ＦＰＧＡの例としては、Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ＰＣＩｅ−１４７３Ｒ、Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ＰＸＩｅ−１４３５、ＦＬＩＸＲＩＯ ＦＰＧＡモジュール付きＮａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ １４８３Ｒ、Ａｌｔｅｒａ Ｓｔｒａｔｉｘ ＩＩ、Ａｌｔｅｒａ Ｃｙｃｌｏｎｅ ＩＩＩ、Ｘｉｌｉｎｘ Ｓｐａｒｔａｎ ６、Ｘｉｌｉｎｋ Ｖｅｒｔｅｘ ６又はＶｅｒｔｅｘ ７が挙げられ得る。ＧＰＵの例としては、ＧｅＦｏｒｃｅ ＧＴＸ ７８０（Ｔｉ）、Ｑｕａｄｒｏ Ｋ６０００、Ｒａｄｅｏｎ Ｒ９ ２９５Ｘ２、及びＲａｄｅｏｎ ＨＤ ８９９０が挙げられ得る。

分析器３０４はまた、例えば、ソフトウェアを実行し、ＥｔｈｅｒｎｅｔＩＰネットワークで通信するように適合される、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）及び／又はパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の、１つ又は２つ以上のコンピュータシステムと通信するように構成できることを理解されたい。いくつかの実施形態は、Ｓｉｅｍｅｎｓ Ｓ７シリーズ、Ｒｏｃｋｗｅｌｌ ＣｏｎｔｒｏｌＬｏｇｉｘ、ＳＬＣ若しくはＰＬＣ ５シリーズ、又は三菱Ｑシリーズ等の産業用プログラマブルコントローラを利用することができる。前述の実施形態は、Ｒｏｃｋｗｅｌｌ ＳｏｆｔＬｏｇｉｘ又はＮａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｌａｂｖｉｅｗのような制御アルゴリズムを実行するパーソナルコンピュータ若しくはサーバを使用してもよく、又は、センサからの入力を受信し、そのような入力に基づいて計算を実行して、サーボモーターコントロール、電気作動装置、又は電気空気圧式、電気油圧式、及び他の方式の作動装置を通じて制御作用を生成することができる、任意の他のデバイスであってもよい。プロセス及び製品データは、前述のコンピュータシステムに直接格納され得るか、又は別々のデータヒストリアンに位置し得る。いくつかの実施形態において、ヒストリアンは、コントローラ内の単一データテーブルである。他の実施形態において、ヒストリアンは、リレーショナル又は単一データベースであり得る。一般的なヒストリアンアプリケーションは、Ｒｏｃｋｗｅｌｌ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒｙ Ｔａｌｋ Ｈｉｓｔｏｒｉａｎ、Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｒｏｆｉｃｙ Ｈｉｓｔｏｒｉａｎ、ＯＳＩ ＰＩ、又はＯｒａｃｌｅ、ＳＱＬ若しくはいくつかのデータベースアプリケーションのうちのいずれかから構成され得る任意のカスタムヒストリアンを含む。分析器３０４は、例えば、米国特許第５，２８６，５４３号、同第５，３５９，５２５号、同第６，８０１，８２８号、同第６，８２０，０２２号、同第７，１２３，９８１号、同第８，１４５，３４３号、同第８，１４５，３４４号、及び同第８，２４４，３９３号、並びに欧州特許第ＥＰ １ ５２８ ９０７ Ｂ１号等（それらのすべてを参考として引用し、本明細書に組み込む）、様々な種類のデータを提供し、様々な機能を実行するため、様々な方法で、かつ様々なアルゴリズムを用いて構成された、様々な種類のコントローラ及び検査センサと通信するように構成され得ることも理解されたい。

図２Ａ〜２Ｃ及び３に示すとおり、検査システム３００は、画素データ３０８の線状アレイを有し、線状視野３１０を画定するラインスキャンカメラ３０６として構成された検査センサ３０２を含む。加えて、ラインスキャンカメラ３０６は、線状視野３１０が機械方向ＭＤに延在するように、前進する基材２００に対して配置される。画素データ３０８の線状アレイは、光検出器のアレイを使用して収集され得ることを理解されたい。このように、ラインスキャンカメラ３０６は、ある次元のほうが他方の次元よりも有意に多くの画素を有する画素データ３０８のアレイを持つ、任意の好適なカメラであり得ることを理解されたい。いくつかの実施形態では、アレイ３０８は、一次元であり得る。図４に示すとおり、アレイ３０８は、画素１〜画素ｎのように、様々な数の画素を含み得る。ラインスキャンカメラのアレイサイズの例としては、例えば、１×１０２４画素及び１×２０４８画素が挙げられ得る。ラインスキャンカメラ３０６は、画素の幅が１つ以上である画素アレイを含み得ることを理解されたい。例として、ラインスキャンカメラ３０６は、横断方向ＣＤに配置された２つの画素を有し得、平均化、ビニング、又は加算等の計算法を使用して、これら２つの画素から導き出される単一のデータポイントを生成し得る。また、ラインスキャンカメラ３０６は、機械方向ＭＤに延在する隣接した又は断続的な画素からなるアレイを利用するように構成された、焦点面アレイであってもよい。一次元の画素アレイのため、ラインスキャンカメラ３０６は、機械方向ＭＤとして示される、基材２００が前進している方向に延在するように配置された、概略的線状視野３１０を有し得る。

使用し得るラインスキャンカメラ３０６の例としては、Ｂａｓｌｅｒ Ｒｕｎｎｅｒ、Ｄａｌｓａ Ｓｐｙｄｅｒ ３ Ｇｉｇ Ｅ Ｖｉｓｉｏｎ Ｃａｍｅｒａ等のＤａｌｓａ Ｓｐｙｄｅｒ Ｓｅｒｉｅｓ、ＤＶＴ ５４０ＬＳスマートカメラ、及びＣＯＧＮＥＸ ５６０４スマートカメラが挙げられる。異なる用途によって、異なる周波数帯で感度があるラインスキャンカメラ３０６を利用し得ることを理解されたい。例えば、異なるラインスキャンカメラ３０６は、可視領域、紫外線領域及び／又は赤外線領域で感度があり得る。更に、ライン配列センサも本明細書で説明するラインスキャンカメラと見なすことができる。例えば、Ｔｉｃｈａｗａ Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒを使用できる。

図３Ａ〜３Ｃに示すとおり、ラインスキャンカメラ３０６の視野３１０は、画像アレイのサイズ及び結像光学系３０７によって決定され得ることを理解されたい。このように、結像光学系は、視野３１０の焦点を前進する基材２００に合わせるように選択し得る。例えば、ＮＡＶＩＴＡＲ及びＳＣＨＮＥＩＤＥＲ ＯＰＴＩＣＳより入手可能なレンズを含む任意の好適な光学構成要素を使用し得る。いくつかの構成において、視野３１０は、ラインスキャンカメラ３０６に関連付けられたレンズを焦点ぼかしすることによって拡張され得る。いくつかの構成において、視野３１０は、球面レンズ、円柱レンズ、及び／又は反射体を用いることによって拡張し得る。

図２Ａ〜２Ｃを参照すると、分析器３０４は、通信ネットワーク３１２を介して、ラインスキャンカメラ３０６と連通し得る。このように、分析器３０４は、前進する基材２００及び／若しくはラインスキャンカメラ３０６の近くに物理的に配置され得、並びに／又は別の場所に配置されて、有線及び／若しくは無線ネットワーク３１２を介してラインスキャンカメラ３０６と連通し得る。いくつかの実施形態において、通信ネットワーク３１２は、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ又はＥｔｈｅｒｎｅｔ ＩＰ（工業プロトコル）通信ネットワーク等の非決定的通信ネットワークとして構成される。

図２Ａ〜２Ｃを続けて参照すると、検査装置又はシステム３００は、また、線状視野３１０及び前進する基材２００の一部を照らす照明野３１６を画定するように構成された、照明源３１４を含み得る。照明野３１６の外周又は輪郭は、視野３１０と正確に対応しても、正確に対応しなくてもよいことを理解されたい。いくつかの実施形態において、照明野３１６は、視野３１０の外側の前進する基材を含む領域を照らしてもよい。加えて、検査システム３００は、照明野３１６及び視野３１０が、前進する基材２００の同一面上に配置されるか、又は前進する基材２００の反対側の面上に配置されるように構成され得ることを理解されたい。例えば、図２Ａ〜２Ｃに示すとおり、照明源３１４は、視野３１０を通って前進する基材２００の一部をバックライトで照らすように構成されてもよい。より具体的には、ラインスキャンカメラ３０６は、前進する基材２００の第１の表面２０４に隣接して位置付けられてよく、第１の表面２０４の一部は、視野３１０を通って機械方向ＭＤに前進し得る。加えて、照明源３１４は、前進する基材２００の第２の表面２０６に隣接して位置付けられてよく、基材２００の第２の表面２０６の一部は、照明野３１６を通って前進する間に照らされてよい。他の構成において、図２Ａ〜２Ｃに示されている照明源３１４は、ラインスキャンカメラ３０６と共に、前進する基材２００の第１の表面２０４に隣接して位置付けられてよい。また、このように、基材２００の第１の表面２０４の一部は、照明野３１６及び視野３１０を通って前進する間に、照明源３１４によって直接照らされてよい。

照明源３１４は、種々の方法で構成され得ることを理解されたい。例えば、照明源３１４は発光ダイオード（ＬＥＤ）線光等の線光を含み得る。そのような光の例には、ＡＤＶＡＮＣＥＤ ＩＬＬＵＭＩＮＡＴＩＯＮ ＩＬ０６８、ＭＥＴＡＰＨＡＳＥから入手可能な様々な線光、モデル番号６００２３等のＶＯＬＰＩから入手可能な様々な線光、及びＣＣＳ ＡＭＥＲＩＣＡ，ＩＮＣから入手可能な様々な線光が挙げられる。いくつかの実施形態では、照明源３１４としては、ファイバー束及び／又はパネルによって視野３１６を照らすように連結されるハロゲン又は他の源の光が挙げられ得る。他の例の照明源３１４の構成としては、ファイバー束に連結されるハロゲン又は他の源が挙げられ得る。例えば、ハロゲン源としては、ＳＣＨＯＴＴより入手可能なものを含み得、使用するファイバー束及び／又はパネルには、ＳＣＨＯＴＴ及び／又はＦＩＢＥＲＯＰＴＩＣＳ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＣより入手可能なものを含み得る。加えて、照明源３１４は、例えば、紫外線、可視、及び／又は赤外線を含む任意の好適な周波数範囲で光を放射するように構成され得る。

必要な画素及び操作の数を最小限にするようにシステム３００を構成することで、より迅速なシステムの応答が提供され得ることを理解されたい。このように、横断方向ＣＤに沿った単一データポイントのみを使用して、基材２００の長手方向側縁部２０８、２１０の横断方向ＣＤの位置及び向きを再構築することが望ましい場合がある。したがって、背景区域３０９と比較して、単一データポイントの値が基材２００による影響を受ける区域の割合に相当するとき、その単一データポイントのグレースケールの大きさを分析することによって、長手方向側縁部２０８、２１０のＣＤの位置を再構築することができる。前述のとおり、視野３１０は、図３Ａ〜３Ｃに示すように、ラインスキャンカメラ３０６に関連付けられたレンズ３０７を焦点ぼかしすることによって、横断方向ＣＤに拡張され得る。このように、単一画素のデータは、焦点ぼかし方法により、横断方向ＣＤに比較的広い領域の描示となり得る。本方法論を更に例示するため、基材２００の長手方向側縁部２０８、２１０の横断方向ＣＤの位置及び向きを再構築するためのグレースケールの大きさを利用した例の説明が、図３Ａ〜３Ｃに関連して以下に提供されている。

図３Ａは、１〜１７に標識化された１７個の画素データポイントを有する、画素データ３０８の線状アレイのパーセントグレースケール値と相関する、基材２００の横断方向ＣＤ位置の実例を示す、概略ブロック図である。本例示の目的において、基材２００は比較的暗く、背景３０９は比較的明るいことが前提となっている。このように、視野３１０の比較的大きい部分が基材２００に妨げられていると、画素アレイ３０８は比較的低いグレースケール値を感知する。逆に、視野３１０の比較的小さい部分が基材２００に妨げられていると、画素アレイ３０８は比較的高いグレースケール値を感知する。図３Ａに示すとおり、基材２００は、画素データポイント３〜７に対応する視野３１０の領域を部分的に覆っており、対して、視野３１０の覆われていない領域は、画素データポイント１、２、及び８〜１７に対応する。このように、画素データポイント１、２、及び８〜１７は、グレースケール値１００％を有する可能性がある。また、図３Ａに示された対応する棒グラフ３１１で表現されているとおり、画素データポイント３〜７は、グレースケール値Ｘ％を有する可能性があり、Ｘは１００未満である。

図３Ａと同様に、図３Ｂは、画素データポイント３〜７に対応する視野３１０の領域を部分的に覆う基材２００を示しており、対して、視野３１０の覆われていない領域は、画素データポイント１、２、及び８〜１７に対応する。しかしながら、図３Ｂに示されている基材２００は、図３Ａに示されている視野３１０及び基材に対して横断方向ＣＤに移動した。このように、図３Ｂの基材２００は、図３Ａに示されているものよりも比較的大きい、画素データポイント３〜７に対応する視野３１０の領域を部分的に覆っている。したがって、図３Ｂでは、画素データポイント１、２、及び８〜１７がグレースケール値１００％を有する可能性がある。また、図３Ｂに示された対応する棒グラフ３１１に表現されているとおり、画素データポイント３〜７は、グレースケール値Ｙ％を有する可能性があり、Ｙは１００未満であって、かつＹはＸ未満である。

図３Ａと同様の更に別の例において、図３Ｃは、画素データポイント３〜８に対応する視野３１０の領域を部分的に覆う基材２００を示しており、対して、視野３１０の覆われていない領域は、画素データポイント１、２、及び９〜１７に対応する。しかしながら、図３Ｃに示された基材２００は、図３Ａに示された視野３１０及び基材に対して横断方向ＣＤに移動及び傾斜した。このように、図３Ｃの基材２００は、図３Ａに示されているものとは異なる大きさの、画素データポイント３〜８に対応する視野３１０の領域を部分的に覆っている。したがって、図３Ｃでは、画素データポイント１、２、及び９〜１７がグレースケール値１００％を有する可能性がある。また、画素データポイント３〜８は、グレースケール値Ａ％、Ｂ％、Ｃ％、Ｄ％、Ｅ％、及びＦ％をそれぞれ有する可能性があり、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、及びＦはすべて１００未満である。加えて、関連値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、及びＥは、図３Ｃに示されている、対応する棒グラフ３１１に表現されているとおり、Ａ＞Ｂ＞Ｃ＞Ｄ＞Ｅというようになり得る。また、Ｆは、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、及びＥよりも大きくなり得る。このように、機械方向ＭＤ又は横断方向ＣＤに対する基材２００の向きは、グレースケール値の範囲の解析によって決定され得る。

図３Ａ〜３Ｃの連続した参照によると、不均一な表面特性又は不透明度を構成するため、基材２００及び背景３０９にそれぞれ対応する、実質的にクリッピング（０％）及び飽和（１００％）状態のグレースケール値をシステムが生成できない場合は、初期工程としてデータのバイナリ化が必要になり得る。視野３１０にわたる光パワーのガウス分布により、基材２００の位置に画素データを線状化するために、逆ガウス関数又はルックアップ表（ＬＵＴ）が必要とされ得る。補正されたパーセントのグレースケール値域を使用して、視野内での長手方向側縁部の位置を決定することもできる。補正されたパーセントのグレースケール値域の例として、１６ビットセンサの場合０〜６５５３５、１２ビットセンサの場合０〜４０９５、及び８ビットセンサの場合０〜２５５になり得る。更なる解析を利用して、既知の形状を画素データの傾斜に適合させ、基材２００の長手方向側縁部の向きを決定できることを理解されたい。

図３Ａ〜３Ｃの例において、単一線の適合を使用して向きを決定できるように、長手方向縁部２０８は直線として図示されている。長手方向側縁部２０８が複雑な形状を画定する構成においては、回旋又は反復ＬＵＴ方法を利用して、データを適合させ、向きを決定することができる。

図２Ａ〜２Ｃ及び３Ａ〜３Ｃの検査システム構成に関する上述の考察に付加的な状況を提供するため、以下に、本明細書における検査システム及びプロセスの実装例の説明を記載する。

例えば、図４は、ラインスキャンカメラ３０６の線状視野３１０を通って機械方向ＭＤに前進する、第１の表面２０４及び第１の長手方向側縁部２０８の部分を示す、連続基材２０２の詳細図である。このように、ラインスキャンカメラ３０６は、画素データ３０８の線状アレイから分析器３０４へ、画素のグレースケール値からなる複数のセットを伝達する。また、分析器は、例えば、第１の長手方向側縁部２０８の位置及び／又は前進する基材２００の速度等、少なくとも１つの画素のグレースケール値に基づいて、前進する基材２００に関する様々な情報を決定するように構成され得る。

一例において、図４の構成された参照によると、基材２００、２０２が機械方向ＭＤに前進するにつれ、ラインスキャンカメラ３０６は、画素データ３０８の線状アレイの画素のグレースケール値からなる第１のセットを、分析器３０４へ伝達し得る。また、このように、分析器は、少なくとも１つの画素のグレースケール値に基づいて、第１の長手方向側縁部２０８の第１の位置を決定することができる。いくつかの構成において、第１の長手方向側縁部２０８の第１の位置は、機械方向ＭＤに対する第１の長手方向側縁部２０８の角度方向に対応し得る。いくつかの構成において、第１の長手方向側縁部２０８の第１の位置は、固定された場所に対する横断方向ＣＤの場所に対応し得る。また、分析器３０４は、第１の長手方向側縁部２０８の第１の位置と目標の位置を比較するように構成され得る。いくつかの構成において、分析器３０４はまた、第１の長手方向側縁部２０８の第１の位置を決定した後に、様々なユニット操作を制御して、第１の長手方向側縁部２０８を再配置するように構成され得る。このように、分析器３０４は、機械方向ＭＤに対する第１の長手方向側縁部２０８の角度方向を変更することによって、第１の長手方向側縁部２０８を再配置する制御命令を伝達するように構成され得る。いくつかの構成において、分析器３０４は、基材２０８を横断方向ＣＤに移動させることによって、第１の長手方向側縁部２０８を再配置する制御コマンドを伝達するように構成され得る。

図２Ａ〜２Ｃ及び３の連続した参照によると、基材２００が機械方向ＭＤに前進し続けるにつれ、ラインスキャンカメラ３０６は、画素データ３０８の線状アレイの画素のグレースケール値からなる第２のセットを、分析器３０４へ伝達し得る。また、このように、分析器３０４は、少なくとも１つの画素のグレースケール値に基づいて、第１の長手方向側縁部２０８の第２の位置を決定し得る。いくつかの構成において、分析器３０４はまた、第１の位置及び第２の位置に基づいて、基材２０２の速度を計算し得る。

別の例では、図４Ａ〜４Ｃは、別個の構成部品２１２の形態にある基材２００の詳細図であり、ラインスキャンカメラ３０６の線状視野３１０を通って機械方向ＭＤに前進する、第１の表面２０４、第１の長手方向側縁部２０８、第１の横方向側縁部２１４、及び第２の横方向側縁部２１６の部分を示している。基材は、第１の横方向側縁部２１４が先端縁になり、第２の横方向側縁部２１６が後縁になるように方向付けられる。上述の考察と同様の方法で、ラインスキャンカメラ３０６は、画素データ３０８の線状アレイの画素のグレースケール値からなる複数のセットを、分析器３０４へ伝達する。また、分析器は、例えば、第１の長手方向側縁部２０８及び／若しくは横方向側縁部２１４、２１６の位置、並びに／又は前進する基材２００の速度等、少なくとも１つの画素のグレースケール値に基づいて、前進する基材２００に関する様々な情報を決定するように構成され得る。図４Ａ〜４Ｃに示されている構成は、第１の横方向側縁部２１４及び第２の横方向側縁部２１６が、ラインスキャンカメラ３０６の線状視野３１０を通って機械方向ＭＤに前進し、対して、第１の長手方向側縁部２０８は線状視野３１０を通過しないように変更され得ることを理解されたい。

図４Ａの連続した参照によると、基材２００、２０２は機械方向ＭＤに前進し得、ラインスキャンカメラ３０６は、画素データ３０８の線状アレイの画素のグレースケール値からなる第１のセットを、分析器３０４へ伝達し得る。また、このように、分析器は、少なくとも１つの画素のグレースケール値に基づいて、第１の長手方向側縁部２０８及び／又は横方向側縁部２１４、２１６の第１の位置を決定し得る。いくつかの構成において、第１の長手方向側縁部２０８及び／又は横方向側縁部２１４、２１６の第１の位置は、機械方向ＭＤに対する第１の長手方向側縁部２０８及び／又は横方向側縁部２１４、２１６の角度方向に対応し得る。いくつかの構成において、第１の長手方向側縁部２０８及び／又は横方向側縁部２１４、２１６の第１の位置は、固定された場所に対する横断方向ＣＤの場所に対応し得る。

図４Ｂは、図４Ａから機械方向ＭＤの基材２００、２１２の連続的な前進を示す。図４Ｂに示されているように、基材２００は、機械方向ＭＤ及び横断方向ＣＤに関して、図４Ａに示されているものとはわずかに異なるように方向付けられる。このように、ラインスキャンカメラ３０６は、画素データ３０８の線状アレイの画素のグレースケール値の第２のセットを、分析器３０４へ伝達し得る。また、このように、分析器３０４は、少なくとも１つの画素のグレースケール値に基づいて、第１の長手方向側縁部２０８及び／又は横方向側縁部２１４、２１６の第２の位置を決定し得る。同様に、分析器３０４は、第１の長手方向側縁部２０８及び／又は横方向側縁部２１４、２１６の第２の位置と目標の位置を比較するように構成され得る。前述のとおり、分析器３０４はまた、第１の長手方向側縁部２０８及び／又は横方向側縁部２１４、２１６の第２の位置を決定した後に、様々なユニット操作を制御して、第１の長手方向側縁部２０８及び／又は横方向側縁部２１４、２１６を再配置するように構成され得る。このように、分析器３０４は、機械方向ＭＤ又は横方向ＣＤに対して、第１の長手方向側縁部２０８及び／又は横方向側縁部２１４、２１６の角度方向を変更することによって、第１の長手方向側縁部２０８及び／又は横方向側縁部２１４、２１６を再配置する制御命令を伝達するように構成され得る。いくつかの構成において、分析器３０４は、基材２１２を横断方向ＣＤに移動させることによって、第１の長手方向側縁部２０８及び／又は横方向側縁部２１４、２１６を再配置する制御命令を伝達するように構成され得る。例えば、図４Ｃは、機械方向ＭＤ及び横断方向ＣＤに関する基材２１２の方向（ｔｈｅ ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ）が、図４Ａに示されている方向と実質的に同じ方向に戻された後の、図４Ｂからの機械方向ＭＤへの基材２００、２１２の連続的な前進を示す。

添付図に例示された基材２００は、実質的に真っ直ぐな長手方向側縁部２０８、２１０及び横方向側縁部２１４、２１６を有しているが、基材２００は、例示されているもの以外の様々な形状及びサイズを有し得ることを理解されたい。例えば、連続基材２０２の形態にあるか、又は別個の構成部品２１２の形態にあるかに関わらず、基材２００は、同一又は異なる長さを有する湾曲した及び／又は非平行の長手方向側縁部２０８、２１０を含み得る。加えて、別個の構成部品２１２の形態にある基材２００は、同一又は異なる長さを有する湾曲した及び／又は非平行の横方向側縁部２１４、２１６を含み得る。

前述のとおり、検査システム３００は、様々な方法で構成され、１つ以上の分析器３０４、ラインスキャンカメラ３０６、及び／又は照明源３１４を含み得る。例えば、図６Ａ及び６Ｂは、第１のラインスキャンカメラ３０６ａ及び第２のラインスキャンカメラ３０６ｂが構成された検査システム３００を示す。各ラインスキャンカメラ３０６ａ、３０６ｂは、画素データ３０８の線状アレイを含み、線状視野３１０を画定する。いくつかの実施形態において、複数のラインスキャンカメラ３０６は、視野３１０のそれぞれに対して実質的に線状の画素のサブセットを利用するよう、焦点面アレイを構成することによって誘導され得る。加えて、図２Ａ〜２Ｃを参照すると、上述のとおり、それぞれの線状視野３１０が機械方向ＭＤに延在するように、ラインスキャンカメラ３０６ａ、３０６ｂは前進する基材２００に対して配置される。図６Ａ及び６Ｂに示されている検査装置又はシステム３００はまた、第１の照明源３１４ａ及び第２の照明源３１４ｂを含み得る。第１の照明源３１４ａは、第１のラインスキャンカメラ３０６ａの線状視野３１０、並びに前進する基材２００の一部を照らす、照明野３１６を画定するように構成され得る。また、第２の照明源３１４ａは、第２のラインスキャンカメラ３０６ａの線状視野３１０、並びに前進する基材２００の一部を照らす、照明野３１６を画定するように構成され得る。

図６Ａ及び６Ｂに示されている検査システム３００の構成は、様々な方法で動作するように適合され得ることを理解されたい。例えば、図７Ａ〜７Ｃは、別個の構成部品２１２の形態にある前進する基材２００、並びに関連する第１の表面２０４、第１の長手方向側縁部２０８、第１の横方向側縁部２１４、及び第２の横方向側縁部２１６の詳細図を示す。図６Ａに示されているとおり、第１の表面２０４、第１の長手方向側縁部２０８、第１の横方向側縁部２１４、及び第２の横方向側縁部２１６の部分は、第１のラインスキャンカメラ３０６ａの線状視野３１０を通って機械方向ＭＤに前進している。また、第１の表面２０４、第２の長手方向側縁部２１０、第１の横方向側縁部２１４、及び第２の横方向側縁部２１６の部分は、第２のラインスキャンカメラ３０６ｂの線状視野３１０を通って機械方向ＭＤに前進している。基材は、第１の横方向側縁部２１４が先端縁になり、第２の横方向側縁部２１６が後縁になるように方向付けられる。

前述の考察と同様の方法で、ラインスキャンカメラ３０６ａ、３０６ｂのそれぞれは、画素データ３０８の線状アレイの画素のグレースケール値からなる複数のセットを分析器３０４に伝達し得る。また、分析器３０４は、例えば、長手方向側縁部２０８、２１０及び／若しくは横方向側縁部２１４、２１６の位置、並びに／又は前進する基材２１２の速度等、少なくとも１つの画素のグレースケール値に基づいて、前進する基材２００に関する様々な情報を決定するように構成され得る。図７Ａ〜７Ｃに示されている構成は、第１の横方向側縁部２１４及び第２の横方向側縁部２１６が、第１のラインスキャンカメラ３０６ａの線状視野３１０を通って機械方向ＭＤに前進し、対して、第１の長手方向側縁部２０８は、第１のラインスキャンカメラ３０６ａの線状視野３１０を通過しないように変更され得ることを理解されたい。また、第１の横方向側縁部２１４及び第２の横方向側縁部２１６は、第２のラインスキャンカメラ３０６ｂの線状視野３１０を通って機械方向ＭＤに前進し得、対して、第２の長手方向側縁部２１０は、第２のラインスキャンカメラ３０６ｂの線状視野３１０を通過しない。

図７Ａの連続した参照によると、基材２００、２１２は機械方向ＭＤに前進し得、第１のラインスキャンカメラ３０６ａは、画素データ３０８の線状アレイの画素のグレースケール値からなる第１のセットを、分析器３０４へ伝達し得る。加えて、第２のラインスキャンカメラ３０６ｂは、画素データ３０８の線状アレイの画素のグレースケール値からなる第１のセットを、分析器３０４へ伝達し得る。また、このように、分析器は、少なくとも１つの画素のグレースケール値に基づいて、長手方向側縁部２０８、２１０及び／又は横方向側縁部２１４、２１６の第１の位置を決定し得る。いくつかの構成において、長手方向側縁部２０８、２１０及び／又は横方向側縁部２１４、２１６の第１の位置は、機械方向ＭＤ又は横断方向ＣＤに対する長手方向側縁部２０８、２１０及び／又は横方向側縁部２１４、２１６の角度方向に対応し得る。いくつかの構成において、長手方向側縁部２０８、２１０及び／又は横方向側縁部２１４、２１６の第１の位置は、固定された場所に対する横断方向ＣＤの場所に対応し得る。

図７Ｂは、図７Ａからの基材２００、２１２の機械方向ＭＤへの連続的な前進を示す。図７Ｂに示されているように、基材２００は、機械方向ＭＤ及び横断方向ＣＤに関して、図７Ａに示されているものとはわずかに異なるように方向付けられる。したがって、図７Ｂでは、ラインスキャンカメラ３０６ａ、３０６ｂのそれぞれは、画素データ３０８の線状アレイの画素のグレースケール値からなる第２のセットを、分析器３０４へ伝達し得る。また、このように、分析器３０４は、少なくとも１つの画素のグレースケール値に基づいて、長手方向側縁部２０８、２１０及び／又は横方向側縁部２１４、２１６の第２の位置を決定し得る。また、分析器３０４は、長手方向側縁部２０８、２１０及び／又は横方向側縁部２１４、２１６の第２の位置と目標の位置を比較するように構成され得る。前述のとおり、分析器３０４はまた、長手方向側縁部２０８、２１０及び／又は横方向側縁部２１４、２１６の第２の位置を決定した後に、様々なユニット操作を制御して、長手方向側縁部２０８、２１０及び／又は横方向側縁部２１４、２１６を再配置するように構成され得る。このように、分析器３０４は、機械方向ＭＤ又は横方向ＣＤに対して、長手方向側縁部２０８、２１０及び／又は横方向側縁部２１４、２１６の角度方向を変更することによって、長手方向側縁部２０８、２１０及び／又は横方向側縁部２１４、２１６を再配置する制御命令を伝達するように構成され得る。いくつかの構成において、分析器３０４は、基材２１２を横断方向ＣＤに移動させることによって、長手方向側縁部２０８、２１０及び／又は横方向側縁部２１４、２１６を再配置する制御命令を伝達するように構成され得る。例えば、図７Ｃは、機械方向ＭＤ及び横断方向ＣＤに関する基材２１２の方向（ｔｈｅ ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）が、図７Ａに示された方向と実質的に同じ方向に戻された後の、図７Ｂからの機械方向ＭＤへの基材２００、２１２の連続的な前進を示す。

本明細書で開示する寸法及び値は、列挙された正確な数値に厳密に限られるとして理解されるべきではない。それよりむしろ、特に指示がない限り、このような寸法はそれぞれ、列挙された値とその値を囲む機能的に同等な範囲との両方を意味することを意図する。例えば、「４０ｍｍ」として開示される寸法は、「約４０ｍｍ」を意味することを意図する。

相互参照される又は関連する任意の特許又は特許出願、及び本願が優先権又はその利益を主張する任意の特許出願又は特許を含む、本明細書に引用されるすべての文書は、明示的に除外又は別の方法で限定しない限りにおいて、参照によりその全容が本明細書に組み込まれる。いかなる文献の引用も、本明細書中で開示又は特許請求される任意の発明に対する先行技術であるとはみなされず、あるいはそれを単独で又は他の任意の参考文献（単数又は複数）と組み合わせたときに、そのような発明すべてを教示、示唆、又は開示するとはみなされない。更に、本文書における用語の任意の意味又は定義が、参照することによって組み込まれた文書内の同じ用語の意味又は定義と競合する程度に、本文書におけるその用語に与えられた意味又は定義が適用されるものとする。

本発明の特定の実施形態を例示及び説明してきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、他の様々な変更及び修正を行うことができることは当業者には明白であろう。したがって、本発明の範囲内に含まれるそのようなすべての変更及び修正は、添付の特許請求の範囲にて網羅することを意図したものである。

Claims (15)

1. 吸収性物品を製造するための方法であって、
   画素データの線状アレイ（３０８）を含み、線状視野（３１０）を画定するラインスキャンカメラ（３０６）を準備する工程と、
   フィールドプログラマブルゲートアレイ、特定用途向け集積回路、及びグラフィカルプロセッシングユニットからなる群から選択される分析器（３０４）を準備する工程と、
   前記線状視野（３１０）が機械方向ＭＤに延在するように、前記ラインスキャンカメラ（３０６）を配置する工程と、
   前記線状視野（３１０）を照らす照明野（３１６）を画定するように照明源（３１４）を操作する工程と、
   第１の表面（２０４）及び反対側の第２の表面（２０６）を含む基材（２００）であって、第１の長手方向側縁部（２０８）と、前記第１の長手方向側縁部（２０８）から横断方向に離れた第２の長手方向側縁部（２１０）と、を更に含む基材（２００）を準備する工程と、
   前記第１の長手方向側縁部（２０８）が前記線状視野（３１０）を通過するように、前記基材（２００）を前記機械方向に前進させる工程と、
   前記ラインスキャンカメラ（３０６）からの前記画素データの線状アレイ（３０８）の、画素のグレースケール値からなる第１のセットを、前記分析器（３０４）へ伝達する工程と、
   少なくとも１つの画素の前記グレースケール値に基づいて、前記第１の長手方向側縁部（２０８）の第１の位置を決定する工程と、を含む、方法。
2. 前記第１の長手方向側縁部（２０８）の前記第１の位置が、前記機械方向に対する前記第１の長手方向側縁部２０８の角度方向に対応する、請求項１に記載の方法。
3. 前記第１の長手方向側縁部（２０８）の前記第１の位置が、固定された場所に対する横断方向の場所に対応する、請求項１に記載の方法。
4. 円柱レンズを用いて前記線状視野（３１０）を前記横断方向に拡張する工程を更に含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記第１の長手方向側縁部（２０８）の前記第１の位置を目標の位置と比較する工程を更に含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記画素データの線状アレイ（３０８）が、光検出器のアレイを使用して収集される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記基材（２００）を前記機械方向に前進させる工程が、前記線状視野（３１０）を通って前記第１の表面（２０４）の一部を前進させることを更に含み、前記照明源を操作する工程が、前記第１の表面（２０４）及び前記第２の表面（２０６）のうちの一方の一部を照らすことを更に含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記第１の長手方向側縁部（２０６）の前記第１の位置を決定した後に、前記第１の長手方向側縁部（２０６）を再配置する工程を更に含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記第１の長手方向側縁部（２０６）を再配置する工程が、前記機械方向に対して前記第１の長手方向側縁部（２０６）の角度方向を変更することを更に含む、請求項８に記載の方法。
10. 前記第１の長手方向側縁部（２０６）を再配置する工程が、前記基材（２００）を前記横断方向に移動させることを更に含む、請求項８に記載の方法。
11. 前記ラインスキャンカメラ（３０６）からの前記画素データの線状アレイ（３０８）の、画素のグレースケール値からなる第２のセットを、前記分析器（３０４）へ伝達する工程と、
    少なくとも１つの画素の前記グレースケール値に基づいて、前記第１の長手方向側縁部（２０６）の第２の位置を決定する工程と、を更に含む、請求項８に記載の方法。
12. 前記第１の位置及び前記第２の位置に基づいて、前記基材（２００）の速度を計算する工程を更に含む、請求項１１に記載の方法。
13. 前記基材（２００）が、第１の横方向側縁部（２１４）及び第２の横方向側縁部（２１６）を含む別個の構成部品（２１２）を更に含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
14. 少なくとも１つの画素の前記グレースケール値に基づいて、前記第１の横方向側縁部（２１４）の第１の位置を決定する工程を更に含む、請求項１３に記載の方法。
15. 前記第１の横方向側縁部（２１４）が先端縁を含み、前記第２の横方向側縁部（２１６）が後縁を含む、請求項１３に記載の方法。

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