JP3452882B2 - 透明体検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、透明体検査装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、透明体（ガラス、プラスチック系
フィルムやシート等）の検査対象の縁は、検査対象の一
方向から光を照射し、光沢の良い表面で反射した反射光
の量に基づいて検出していた。また、欠点（検査対象に
混入されている異物、気泡、汚れ、割れ等）は、検査対
象の一方向から光を照射し、検査対象の欠点による透過
光の量の変化に基づいて検出していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の透明
体の検査装置では、以下のような問題点があった。検査
対象の縁を検出する場合、検査対象が光を透過するため
に、検査対象の表面で反射される反射光の量が少ない。
したがって、検査対象が存在する部分と存在しない部分
の反射光の強度の差が少なく、誤差が影響し易いため、
検査対象の縁の検出精度が良くない。また、検査対象の
欠点を検出する場合、検査対象の表面が光沢が良いと、
光が表面で反射するため、透過光の量が少ない。したが
って、欠点が存在する部分と存在しない部分の透過光の
量の差が少なく、誤差が影響し易いため、検査対象の欠
点の検出精度が良くない。そこで、本発明は、透明体の
検査対象の縁や欠点を精度良く検出することができる透
明体検査装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりの
透明体検査装置である。請求項１に記載の透明体検査装
置では、複数の受光器は、投光器から第１の偏光板、検
査対象、第２の偏光板を透過した透過光を受光し、検出
手段は、検査対象の幅方向で中心線より一方側の受光器
の出力信号の総和と、他方側の受光器の出力信号の総和
に基づいて検査対象の縁の位置及び幅を検出する。請求
項１に記載の発明により、透明体の検査対象の状態を精
度良く検出することができる。ここで、「検査対象の状
態」とは、検査対象が適性な所定の位置より左寄りにな
っているか否か、適性な所定の位置より右寄りになって
いるか否か、また、検査対象の縁の位置及び検査対象の
幅等に異常があるか否か等を示す。また、本発明の第２
発明は、請求項２に記載されたとおりの透明体検査装置
である。請求項２に記載の透明体検査装置では、受光器
は複数の光伝送部材により構成されている。また、本発
明の第３発明は、請求項３に記載されたとおりの透明体
検査装置である。請求項３に記載の透明体検査装置で
は、投光器は複数の光伝送部材により構成されている。
請求項２又は３に記載の透明体検査装置によれば、検査
対象の縁や幅や欠点を一層精度良く検出することができ
る。また、本発明の第４発明は、請求項４に記載された
とおりの透明体検査装置である。請求項４に記載の透明
体検査装置では、検査対象の検査方向に隣接する光伝送
部材は、検査対象の幅方向で光伝送部材の一部が重なっ
ている。これにより、光伝送部材を高密度で設けること
ができるので検査精度が向上する。また、配置スペース
を低減できる。また、本発明の第５発明は、請求項５に
記載されたとおりの透明体検査装置である。請求項５に
記載の透明体検査装置では、第１及び第２の偏光板は、
回転自在に設けられている。これにより、検査対象の種
類が変わっても、偏光板を回転させ、偏光状態を変える
ことができるので、多種類の検査対象に適用することが
できる。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の第１の実施の形態
の構成を図１、図２を用いて説明する。第１の実施の形
態は、検査対象１０の縁の位置を検出する場合である。
図１に示すように、偏光性を有する検査対象１０（例え
ば、プラスチックのフィルムやシート）を挟んで、下側
に直方体の投光ヘッド２０が、上側に直方体の受光ヘッ
ド３０が設けられている。そして、検査対象１０と投光
ヘッド２０の間には第１の偏光板２１が、また、検査対
象１０と受光ヘッド３０の間には第２の偏光板３１が設
けられている。第１の偏光板２１と第２の偏光板３１
は、回転自在に設けられていて、投光ヘッド２０から投
光される光が検査対象１０を通過した後、受光ヘッド３
０で受光される受光量が多くなるように設定されてい
る。そして、投光ヘッド２０の上端面から図１において
ｚ方向に投光される光が、検査対象１０が存在する部分
を含む領域を透過して、受光ヘッド３０の下端面で受光
されるように投光ヘッド２０、受光ヘッド３０、第１の
偏光板２１、第２の偏光板３１が配設されている。ま
た、投光ヘッド２０の下端面には、投光ケーブル２２が
設けられていて、投光ヘッド２０内部の光伝送部材（例
えば、光ファイバーケーブル）が一括されている。投光
ケーブル２２は、光源（図示していない）に着脱可能に
接続されている。また、受光ヘッド３０の上端面には、
受光ケーブル３２が設けられていて、受光ヘッド３０内
部の光伝送部材が一括されている。受光ケーブル３２
は、検査対象１０の縁や幅や欠点等を検出する回路を含
む検出手段（図示していない）に着脱可能に接続されて
いる。図２は、図１の検査対象１０、投光ヘッド２０、
受光ヘッド３０、第１の偏光板２１、第２の偏光板３１
を（Ａ）方向から見た矢視図である。ここで、検査対象
１０は、第１の偏光板２１と、第２の偏光板３１の間を
ｙ方向に移動するものとする。ｙ方向は、請求項中の
「検査方向」に対応する。ｘ方向は、「幅方向」に対応
する。

【０００６】次に第１の実施の形態の動作を説明する。
図５は、投光ヘッド２０側から見た、検査対象１０及び
受光ヘッド３０の検査対象１０側である下端面の拡大図
と、検出手段内部の制御回路の一例を示す図である。受
光ヘッド３０には、光ファイバー等の端面が円状の光伝
送部材が２行（Ａ行、Ｂ行）配置されている。また、光
伝送部材は、隙間を少なくして検出精度を向上し、配置
スペースを低減するために、ｙ方向に断面の直径の１／
２ずつずらせて配置されている。（請求項９に対応す
る。）光伝送部材は、グループ毎に１つのチャンネルを
形成している。図５で、例えば、Ａ行の（１）列の光伝
送部材を（Ａ−（１））と表すとする。（Ａ−
（３））、（Ａ−（５））、（Ａ−（７））、（Ｂ−
（４））、（Ｂ−（６））、（Ｂ−（８））は１チャン
ネル、（Ａ−（９））、（Ａ−（１１））、（Ａ−（１
３））、（Ｂ−（１０））、（Ｂ−（１２））、（Ｂ−
（１４））は２チャンネル、（Ａ−（１５））、（Ａ−
（１７））、（Ａ−（１９））、（Ｂ−（１６））、
（Ｂ−（１８））、（Ｂ−（２０））は３チャンネル、
また、（Ａ−（５１））、（Ａ−（５３））、（Ａ−
（５５））、（Ｂ−（５２））、（Ｂ−（５４））、
（Ｂ−（５６））は１１チャンネル、（Ａ−（５
７））、（Ａ−（５９））、（Ａ−（６１））、（Ｂ−
（５８））、（Ｂ−（６０））、（Ｂ−（６２））は１
２チャンネル、（Ａ−（６３））、（Ａ−（６５））、
（Ａ−（６７））、（Ｂ−（６４））、（Ｂ−（６
６））、（Ｂ−（６８））は１３チャンネルとする。図
５では、（Ａ−（２１））〜（Ａ−（４９））及び（Ｂ
−（２２））〜（Ｂ−（５０））は省略してあるが、そ
れぞれ同様に、光伝送部材６本毎にチャンネルを形成し
ている。また、例えば、１チャンネルの光伝送部材６本
を束ねて、１チャンネル受光用光伝送線１０１とする。
２チャンネルの光伝送部材６本を束ねて、２チャンネル
受光用光伝送線１０２とする。１２チャンネルの光伝送
部材６本を束ねて、１２チャンネル受光用光伝送線１１
２とする。１３チャンネルの光伝送部材６本を束ねて、
１３チャンネル受光用光伝送線１１３とする。図５で
は、３チャンネル光伝送線１０３〜１１チャンネル光伝
送線１１１は省略してあるが、それぞれ、チャンネル毎
に光伝送線が形成されている。そして、各チャンネルの
受光用光伝送線を束ねて、受光ケーブル３２とする。一
方、投光ヘッド２０も光伝送部材を集めて構成されてい
るが、この場合、チャンネルは形成されていない。投光
ヘッド２０の光伝送部材を一括して束ねて投光ケーブル
２２とする。

【０００７】図５に示す回路は、検出手段（図示してい
ない）が有する、検査対象１０の縁１０ａ、１０ｂの位
置の異常を検出する場合の制御回路である。投光ヘッド
２０側から投光された光は、検査対象１０が存在する部
分においては、第１の偏光板２１、検査対象１０、第２
の偏光板３１を透過して、受光ヘッド３０に投光する。
そして、例えば、投光ヘッド２０側から投光された光
で、受光ヘッド３０の１チャンネルの光伝送部材で受光
された光は、光伝送線１０１を介して光電変換器４０１
に出力される。受光ヘッド３０の２チャンネルの光伝送
部材で受光された光は、光伝送線１０２を介して光電変
換器４０２に出力される。受光ヘッド３０の１２チャン
ネルの光伝送部材で受光された光は、光伝送線１１２を
介して光電変換器４１２に出力される。受光ヘッド３０
の１３チャンネルの光伝送部材で受光された光は、光伝
送線１１３を介して光電変換器４１３に出力される。光
電変換器４０１〜４１３は、例えばフォトダイオードを
有し、受光量に応じた波高値の波形を出力する。

【０００８】ここで、図５に示す場合では、１チャンネ
ルが対応する部分に検査対象１０が存在しないので、投
光ヘッド２０から投光された光は、透過せず、受光ヘッ
ド３０の受光量は極めて少ない（自然光分のみ）。すな
わち、光電変換器４０１に出力される光は極めて少な
く、増幅器４５１の出力は波形（Ａ）のように低レベル
である。そして、波形（Ａ）の波高値を、検査対象１０
がある否か判別する閾値と比較器５０１で比較して信号
（Ｋａ）が得られる。この場合、信号（Ｋａ）は、
“Ｌ”レベルである。（検査対象１０が存在しない。） ２チャンネルが対応する部分では、例えば、２チャンネ
ルの光伝送部材の断面積の１１／１２に相当する部分
｛（Ａ−（９））の１／２及び、（Ａ−（１１））、
（Ａ−（１３））、（Ｂ−（１０））、（Ｂ−（１
２））、（Ｂ−（１４））、すなわち、５．５（本）／
６（本）＝１１／１２｝に、検査対象１０が存在する。
検査対象１０が存在する部分では、投光ヘッド２０から
投光された光は、透過して、受光ヘッド３０が受光す
る。この場合、受光ヘッド３０の受光量は、光伝送部材
６本が全部受光する場合の受光量の１１／１２である。
（受光する光伝送部材の断面積に比例する。）そこで、
増幅器４５２の出力は、波形（Ｂ）に示すようになる。
ここで、各チャンネルが最大受光量の時（各チャンネル
を構成する光伝送部材６本が全部受光する時）、増幅器
の出力波形の波高値を「ｈ」とする。すると、波形
（Ｂ）の波高値は、「１１×ｈ／１２」である。そし
て、波形（Ｂ）の波高値を、検査対象１０があるか否か
判別する閾値と比較器５０２で比較する。検査対象１０
があるか否か判別する閾値は、例えば、増幅器の出力波
形の波高値が「ｈ／２」以上であること（当該チャンネ
ルの光伝送部材の断面積の１／２以上が受光すること）
で比較器の出力信号が“Ｈ”レベルになるように設定さ
れている。そして、信号（Ｋｂ）が得られる。この場
合、「１１×ｈ／１２」≧「ｈ／２」なので、信号（Ｋ
ｂ）は、“Ｈ”レベルである。（検査対象１０が存在す
る。） ３チャンネルが対応する部分では、３チャンネルの光伝
送部材６本全部に相当する部分に検査対象１０が存在す
る。この場合、３チャンネルの受光量は最大となり、対
応する増幅器（図示していない）の出力は、波高値
「ｈ」の波形（Ｃ）のようになる。そして、波形（Ｃ）
の波高値を検査対象１０があるか否か判別する閾値と比
較器（図示していない）で比較して信号（Ｋｃ）が得ら
れる。この場合、「ｈ」≧「ｈ／２」なので、信号（Ｋ
ｃ）（図示していない）は、“Ｈ”レベルとなる。（検
査対象１０が存在する。） １２チャンネルが対応する部分では、例えば、１２チャ
ンネルの光伝送部材の断面積の３／４に相当する部分
｛（Ａ−（６１））の１／２及び、（Ａ−（５７））、
（Ａ−（５９））、（Ｂ−（５８））、（Ｂ−（６
０））、すなわち、４．５（本）／６（本）＝３／４｝
に、検査対象１０が存在する。この場合、受光ヘッド３
０の受光量は光伝送部材６本が全部受光する場合の受光
量の３／４である。そこで、増幅器４６２の出力は、波
高値「３×ｈ／４」の波形（Ｍ）のようになる。そし
て、波形（Ｍ）の波高値を、検査対象１０がある否か判
別する閾値と比較器５１２で比較して信号（Ｋｍ）が得
られる。この場合、「３×ｈ／４」≧「ｈ／２」なの
で、信号（Ｋｍ）は、“Ｈ”レベルとなる。（検査対象
１０が存在する。） １３チャンネルが対応する部分には検査対象１０が存在
しないので、投光ヘッド２０から投光された光は、透過
せず、１３チャンネルの受光量は極めて少ない（自然光
分のみ）。すなわち、光電変換器４１３に出力される光
は極めて少なく、増幅器４６３の出力は、波形（Ｎ）の
ように低レベルである。そして、波形（Ｎ）の波高値
を、検査対象１０があるか否か判別する閾値と比較器５
１３で比較して信号（Ｋｎ）が得られる。この場合、信
号（Ｋｎ）は、“Ｌ”レベルである。（検査対象１０が
存在しない。）

【０００９】このようにして、検査対象１０の縁は、信
号（Ｋａ）〜（Ｋｎ）の“Ｌ”レベルと“Ｈ”レベルの
境目付近に存在することが判別できる。つまり、縁１０
ａは、信号（Ｋａ）、（Ｋｂ）が対応するｘ方向が１チ
ャンネルと２チャンネルの境目付近の位置に存在するこ
とが判別できる。また、縁１０ｂは、信号（Ｋｍ）、
（Ｋｎ）が対応するｘ方向が１２チャンネルと１３チャ
ンネルの境目付近の位置に存在することが判別できる。
ここで、縁１０ａや縁１０ｂの位置が変動したり、欠け
ていたりすると、縁の位置が変化したことを、信号（Ｋ
ａ）〜（Ｋｎ）のオンオフ状態の変化により検出するこ
とができる。

【００１０】また、第１の実施の形態の変更例として、
投光ヘッド２０、５０及び受光ヘッド３０、６０のｘ方
向の長さよりも幅の広い検査対象１０の縁を検出するた
めには、図３、４に示すような構成を用いてもよい。図
３は、透明体検査装置の投光ヘッド２０、受光ヘッド３
０、第１の偏光板２１、第２の偏光板３１で構成される
第１の検出対１と、投光ヘッド５０、受光ヘッド６０、
第３の偏光板５１、第４の偏光板６１で構成される第２
の検出対２と、検査対象１０の概略図を示している。図
４は、図３の（Ｂ）方向から見た矢視図である。本実施
例の動作は、前述の実施例と同様であり、第１の検出対
は、検査対象１０の縁１０ｅの位置を検出することがで
きる。また、第２の検出対２は、検査対象１０の縁１０
ｄの位置を検出することができる。

【００１１】次に、第２の実施の形態の構成を説明す
る。第２の実施の形態は、検査対象１０の幅を検出する
場合である。第２の実施の形態で、検査対象１０、投光
ヘッド２０、受光ヘッド３０、第１の偏光板２１、第２
の偏光板３１の配設については、図１、図２に示す第１
の実施の形態と同様である。

【００１２】次に、第２の実施の形態の動作を説明す
る。図６は、投光ヘッド２０側から見た、検査対象１０
及び受光ヘッド３０の検査対象１０側である下端面の拡
大図と、検出手段内部の制御回路の一例を示す図であ
る。ここで、受光ヘッド３０が有する光伝送部材の構
成、及び受光用光伝送線の構成は、第１の実施の形態と
同様である。図６に示す回路は、検出手段（図示してい
ない）が有する検査対象１０の幅の異常を検出する場合
の回路である。また、波形（Ａ）、（Ｂ）、（Ｍ）、
（Ｎ）については、図５に示す回路の場合と同様であ
る。波形（Ｆ）、（Ｇ）については、第１の実施の形態
での波形（Ｃ）の場合と同様で、対応するチャンネルの
受光量が最大なので、最大波高値「ｈ」の波形となる。
そして、波形（Ａ）〜（Ｎ）を加算器７００に入力す
る。加算器７００は、波形（Ａ）〜波形（Ｎ）の波高値
を加算して、（もしくは、入力端子の“Ｈ”レベルの閾
値を超える波形の数を加算して、）信号（Ｈａ）を出力
する。信号（Ｈａ）は、検査対象１０の幅を示す。

【００１３】このようにして、検査対象１０の幅が狭く
なると信号（Ｈａ）が示す値は小さくなり、検査対象１
０の幅が広くなると信号（Ｈａ）が示す値は大きくな
る。これを、検査対象１０の幅が適切であるか否かを判
別する閾値と比較器８００で比較する。そして、例え
ば、適切な幅でないことを判別した時に信号（Ｈｂ）を
“Ｈ”レベルとする。適切な幅であることを判別した時
の信号（Ｈｂ）は、“Ｌ”レベルである。

【００１４】次に、第３の実施の形態の構成を説明す
る。第３の実施の形態は、検査対象１０の縁の位置と幅
を検出する場合である。第３の実施の形態で、検査対象
１０、投光ヘッド２０、受光ヘッド３０、第１の偏光板
２１、第２の偏光板３１の配設については、図１、図２
に示す第１の実施の形態と同様である。

【００１５】次に、第３の実施の形態の動作を説明す
る。図７は、投光ヘッド２０側から見た、検査対象１０
及び受光ヘッド３０の検査対象１０側である下端面の拡
大図と、検出手段内部の制御回路の一例を示す図であ
る。ここで、受光ヘッド３０が有する光伝送部材の構
成、及び受光用光伝送線の構成は、第１の実施の形態と
同様である。図７に示す回路は、検出手段（図示してい
ない）が有する検査対象１０が適正な所定の位置より左
寄りもしくは右寄りになっているか否か及び幅の異常を
検出する場合の回路である。図７の回路では、検査対象
１０及び受光ヘッド３０の中心線ＣＬより図７において
左側のチャンネルに対応する光電変換器は、増幅器６０
１の入力側に並列接続されている。具体的には、各フォ
トダイオードのアノード側が接続されて増幅器６０１の
プラス側の入力端子に、フォトダイオードのカソード側
が接続されて増幅器６０１のマイナス側の入力端子に接
続されている。光電変換器４０１には、受光ヘッド３０
の１チャンネルに対応する光伝送線１０１を介して受光
した光の量に応じた電流が流れる。光電変換器４０２、
４０３も同様である。また、図７では光電変換器４０１
〜４０３のみ記載してあるが、検査対象１０及び受光ヘ
ッド３０の中心線ＣＬより左側に対応する光電変換器
は、皆同様に接続されている。このようにして、中心線
ＣＬより左側の光電変換器の出力電流の総和が増幅器６
０１に入力される。

【００１６】一方、検査対象１０及び受光ヘッド３０の
中心線ＣＬより図７において右側のチャンネルに対応す
る光電変換器は、増幅器６０２の入力側に並列接続され
ている。具体的には、各フォトダイオードのアノード側
が接続されて増幅器６０２のプラス側の入力端子に、各
フォトダイオードのカソード側が接続されて増幅器６０
２のマイナス側の入力端子に接続されている。光電変換
器４１１には、受光ヘッド３０の１１チャンネルに対応
する光伝送線１１１を介して受光した光の量に応じた電
流が流れる。光電変換器４１２、４１３も同様である。
また、図７では光電変換器４１１〜４１３のみ記載して
あるが、検査対象１０及び受光ヘッド３０の中心線ＣＬ
より右側に対応する光電変換器は、皆同様に接続されて
いる。このようにして、中心線ＣＬより右側の光電変換
器の出力電流の総和が増幅器６０２に入力される。

【００１７】ここで、例えば、増幅器６０１の出力波形
の波高値から増幅器６０２の出力波形の波高値を減算し
た値を減算器９００で算出する（信号（Ｐ））。信号
（Ｐ）の示す値がプラスの値の時には、図７において検
査対象１０が中心より左側に寄っていることを示す。こ
の値を正常か否か判別する閾値と比較器９０１で比較し
て、正常でないことを判別した時に信号（Ｋｐ１）を
“Ｈ”レベルとする。正常であることを判別した時の信
号（Ｋｐ１）は、“Ｌ”レベルである。波形Ｐの波高値
がマイナスの値の時には、図７において検査対象１０が
中心より右側に寄っていることを示す。この値を正常か
否か判別する閾値と比較器９０２で比較して、正常でな
いことを判別した時に信号（Ｋｐ２）を“Ｈ”レベルと
する。正常であることを判別した時の信号（Ｋｐ２）
は、“Ｌ”レベルである。

【００１８】また、例えば、増幅器６０１の出力波形の
波高値と増幅器６０２の出力波形の波高値を加算した値
を加算器９５０で算出する（信号（Ｑ））。検査対象１
０の幅が狭くなると信号（Ｑ）の示す値は小さくなり、
検査対象１０の幅が広くなると信号（Ｑ）の示す値は大
きくなる。これを、検査対象１０の幅が広すぎて異常で
あるか否かを判別する閾値と比較器９５１で比較する。
そして、例えば、広すぎて異常であることを判別した時
に信号（Ｋｑ１）を“Ｈ”レベルとする。異常でないこ
とを判別した時の信号（Ｋｑ１）は、“Ｌ”レベルであ
る。また、検査対象１０の幅が狭すぎて異常であるか否
かを判別する閾値と比較器９５１で比較する。そして、
例えば、狭すぎて異常であることを判別した時に信号
（Ｋｑ１）を“Ｈ”レベルとする。異常でないことを判
別した時の信号（Ｋｑ１）は、“Ｌ”レベルである。

【００１９】このようにして、図７に示す回路構成で
は、検査対象の縁の位置と幅の異常を検出することがで
きる。図８の表は、前述した検出信号（Ｋｐ１）、（Ｋ
ｐ２）、（Ｋｑ１）、（Ｋｑ２）の状態と意味を示す。
検出信号（Ｋｐ１）が“Ｌ”及び 検出信号（Ｋｐ２）
が“Ｌ”の時は、検査対象１０が正常な位置にある時で
ある。検出信号（Ｋｐ１）が“Ｈ”及び 検出信号（Ｋ
ｐ２）が“Ｌ”の時は、検査対象１０が左寄りの位置に
あって異常の時である。検出信号（Ｋｐ１）が“Ｌ”
及び検出信号（Ｋｐ２）が“Ｈ”の時は、検査対象１０
が右寄りの位置にあって異常の時である。検出信号（Ｋ
ｐ１）が“Ｈ” 及び検出信号（Ｋｐ２）が“Ｈ”であ
る可能性はない。また、検出信号（Ｋｑ１）が“Ｌ”及
び 検出信号（Ｋｑ２）“Ｌ”の時は、検査対象１０の
幅が正常な時である。検出信号（Ｋｑ１）が“Ｈ”及び
検出信号（Ｋｑ２）が“Ｌ”の時は、検査対象１０の
幅が広すぎて異常の時である。検出信号（Ｋｑ１）が
“Ｌ” 及び検出信号（Ｋｑ２）が“Ｈ”の時は、検査
対象１０の幅が狭すぎて異常の時である。検出信号（Ｋ
ｑ１）が“Ｈ”及び 検出信号（Ｋｑ２）が“Ｈ”であ
る可能性はない。

【００２０】図７に示す回路構成によれば、増幅器の数
が少なくてよいことと、検査対象１０の縁の位置と幅の
両方の異常を検出できるので、コストパフォーマンスが
よい。また、検出手段の配置スペースを低減できる。ま
た、図７に示す第３の実施の形態のように、増幅器の入
力側に、各受光器に対応する光電変換器を並列接続する
構成は、例えば、図６に示す、検査対象１０の幅を検出
する第２の実施の形態にも適用できる。これにより、増
幅器の数を減らせることができる。

【００２１】次に、第４の実施の形態の構成を説明す
る。第１〜第３の実施の形態では、検査対象１０の縁の
位置や幅の異常、検査対象１０が左寄りあるいは右寄り
にあるか否か等を検出する場合について説明したが、同
じ構成で検査対象１０の欠点の有無を検出することもで
きる。図１、図２、図９に示すように、検査対象１０に
穴、異物、傷、汚れ等の欠点１０ｃがある場合、欠点１
０ｃの部分は、光を透過しない。つまり、欠点１０ｃの
上部の受光ヘッド３０には、投光ヘッド２０からの透過
光が投光されず、当該受光ヘッドに対応する光電変換器
の受光レベルは極めて少ない（自然光分のみ）。これに
より、欠点１０ｃを検出することができる。第４の実施
の形態では、第１の偏光板２１と第２の偏光板３１は、
回転自在に設けられていて、検査対象１０の欠点１０ｃ
が存在する部分と存在しない部分では、受光器の受光量
に差があるように設定されている。そして、投光ヘッド
２０の上端面から図１においてｚ方向に投光される光
が、欠点１０ｃが存在する部分を含む領域を透過して、
受光ヘッド３０の下端面で受光されるように投光ヘッド
２０、受光ヘッド３０、第１の偏光板２１、第２の偏光
板３１が配設されている。

【００２２】次に、第４の実施の形態の動作を説明す
る。図９は、投光ヘッド２０側から見た、検査対象１０
及び受光ヘッド３０の検査対象１０側である下端面の拡
大図と、検出手段内部の制御回路の一例を示す図であ
る。図９に示す回路は検出手段（図示していない）が有
する検査対象１０の欠点１０ｃを検出する場合の回路で
ある。第４の実施の形態では、受光ヘッド３０には、光
ファイバー等の端面が円状の光伝送部材が３行（Ｃ行、
Ｄ行、Ｅ行）配置されている。また、光伝送部材は、隙
間を少なくして検出精度を向上し、配置スペースを低減
するために、ｙ方向に断面の直径の１／２ずつずらせて
配置されている。光伝送部材は、光伝送部材６本ずつで
１つの受光部を形成している。図９で、例えば、（Ｃ−
（９））、（Ｃ−（１１））、（Ｃ−（１３））、（Ｃ
−（１５））、（Ｃ−（１７））（Ｃ−（１９））は第
１の受光部４１、（Ｅ−（１５））、（Ｅ−（１
７））、（Ｅ−（１９））、（Ｅ−（２１））、（Ｅ−
（２３））、（Ｅ−（２５））は第２の受光部４２、
（Ｃ−（２１））、（Ｃ−（２３））、（Ｃ−（２
５））、（Ｃ−（２７））、（Ｃ−（２９））（Ｃ−
（３１））は第３の受光部４３、（Ｅ−（２７））、
（Ｅ−（２９））、（Ｅ−（３１））、（Ｅ−（３
３））、（Ｅ−（３５））、（Ｅ−（３７））は第４の
受光部４４とする。そして、第１の受光部４１と第２の
受光部４２で第１の受光対、第２の受光部４２と第３の
受光部４３で第２の受光対、第３の受光部４３と第４の
受光部４４で第３の受光対を形成している。また、第１
の受光部４１の光伝送部材６本を束ねて、第１の受光部
受光用光伝送線４５１とする。第２の受光部４２の光伝
送部材６本を束ねて、第２の受光部受光用光伝送線４５
２とする。第３の受光部４３の光伝送部材６本を束ね
て、第３の受光部受光用光伝送線４５３とする。第４の
受光部４４の光伝送部材６本を束ねて、第４の受光部受
光用光伝送線４５４とする。そして、各受光部の受光用
光伝送線を束ねて、受光ケーブル３２とする。

【００２３】図９に示す回路は、検出手段（図示してい
ない）が有する、検査対象１０の欠点１０ｃを検出する
回路である。例えば、投光ヘッド２０側から投光された
光で、受光ヘッド３０の第１の受光部４１で受光された
光は、光伝送線４５１を介して光電変換器６５１に出力
される。第２の受光部４２で受光された光は、光伝送線
４５２を介して光電変換器６５２に出力される。第３の
受光部４３で受光された光は、光伝送線４５３を介して
光電変換器６５３に出力される。第４の受光部４４で受
光された光は、光伝送線４５４を介して光電変換器６５
４に出力される。光電変換器６５１〜６５４は、例えば
フォトダイオードを有し、受光量に応じた波高値の波形
を出力する。

【００２４】ここでは、図９に示すように、欠点１０ｃ
が存在する検査対象１０で、ｙ方向に検査対象１０が移
動し、時刻ｔ１で、欠点１０ｃが第２の受光部４２が対
応する部分に移動し、時刻ｔ２で、第３の受光部４３が
対応する部分に移動する場合について説明する。図１０
は、第２の実施の形態の動作を示すタイミングチャート
図である。第１の受光部４１〜第４の受光部４４が対応
する部分には、通常、検査対象１０が存在するので、各
々の受光部を構成する光伝送部材６本が全て投光ヘッド
２０側からの透過光を受光して、受光量は最大値であ
る。この時の増幅器６６１〜６６４の出力である波形
（Ｒ）〜（Ｕ）の波高値を「ｈ」とする。検査対象１０
をｙ方向に移動していくと、第２の受光部４２が対応す
る部分に欠点１０ｃが移動する。この欠点は、例えば、
ｘ方向に光伝送部材３本分、ｙ方向に光伝送部材１本分
程度の大きさの欠点であるとする。第１の受光部４１に
対応する波形（Ｒ）は、欠点１０ｃの影響を受けないの
で、波高値が「ｈ」である。第２の受光部４２に対応す
る波形（Ｓ）は、欠点１０ｃの影響により、時刻ｔ１で
（Ｅ−（２１））、（Ｅ−（２３））、（Ｅ−（２
５））の光伝送部材が受光しない｛（Ｅ−（１５））、
（Ｅ−（１７））、（Ｅ−（１９））は受光する｝の
で、時刻ｔ１で波高値が「ｈ／２」（３（本）／６
（本））になる。第２の受光部４２が対応する部分を欠
点１０ｃが通過すると、波形（Ｓ）の波高値は「ｈ」に
戻る。そして、欠点１０ｃはＤ列に対応する部分を通過
して、第３の受光部４３が対応する部分に移動する。第
３の受光部４３に対応する波形（Ｔ）は、欠点１０ｃの
影響により、時刻ｔ２で（Ｃ−（２１））、（Ｃ−（２
３））、（Ｃ−（２５））の光伝送部材が受光しない
｛（Ｃ−（２７））、（Ｃ−（２９））、（Ｃ−（３
１））は受光する｝ので、時刻ｔ２で波高値が「ｈ／
２」（３（本）／６（本））になる。第３の受光部４３
が対応する部分を欠点１０ｃが通過すると、波形（Ｔ）
の波高値は「ｈ」に戻る。第４の受光部４４に対応する
波形（Ｕ）は、欠点１０ｃの影響を受けないので、波高
値がｈである。

【００２５】そして、引算器９６０に波形（Ｒ）と
（Ｓ）を入力することにより第１の受光対に対応する波
形（Ｖ）が得られる（波形（Ｒ）―波形（Ｓ））。ま
た、引算器９６１に波形（Ｓ）と（Ｔ）を入力すること
により第２の受光対に対応する波形（Ｗ）が得られる
（波形（Ｓ）―波形（Ｔ））。また、引算器９６２に波
形（Ｔ）と（Ｕ）を入力することにより第３の受光対に
対応する波形（Ｘ）が得られる（波形（Ｔ）―波形
（Ｕ））。波形（Ｖ）〜波形（Ｘ）は、各受光部の受光
量の変化分を抽出した波形である。各波形の波高値を、
欠点があるか否かを判別する閾値と比較器９７０〜９７
２で比較することにより、第１〜第３の受光部に対応す
る信号（Ｉｖ）〜（Ｉｘ）を得る。例えば、閾値を「ｈ
／６」と設定すると、信号（Ｉｖ）〜（Ｉｘ）は“Ｈ”
レベルとなる。したがって、信号（Ｉｖ）〜（Ｉｘ）に
対応する受光部（この場合、第１〜第４の受光部）の位
置に、欠点１０ｃが存在することを判別できる。また、
例えば、閾値を「２×ｈ／３」と設定すると、信号（Ｉ
ｖ）〜（Ｉｘ）は“Ｌ”レベルとなる。この場合、欠点
１０ｃの存在は無視する。このようにして、検出可能な
欠点の大きさは、閾値の設定により任意である。

【００２６】このように、受光部を図９のように受光対
を形成してその差分をとる構成にすることにより、受光
量の変化分のみを検出することができる。これにより、
自然光の外乱や検査対象１０の光透過性不均一等の影響
による誤差が少なくなり、小さい欠点１０ｃも確実に検
出することができる。また、受光対を形成する２つの受
光部は、それぞれｘ方向に半分ずつずらした構成になっ
ている。これにより、受光部の境目に対応する欠点の検
出を補償することができる。受光部をｘ方向に半分ずつ
ずらすことによりｙ方向に直線状の欠点もいずれかの受
光部において検出することができる。

【００２７】各信号を用いて、図２に示すような、検査
対象表示８０を、例えば外部機器に表示させてもよい。
このような表示をすることにより検査対象１０の形状
や、欠点１０ｃの位置が分かり易い。

【００２８】また、第１〜第３の実施の形態等、検査対
象１０の縁や幅を検出する場合には、第１及び第２の偏
光板２１、３１を介して、投光ヘッド２０から投光され
る光が検査対象１０を通過した後、受光ヘッド３０で受
光される受光量が少なくなるように、第１及び第２の偏
光板を配設してもよい。この場合、各受光器に対応する
増幅器の出力は、第１〜第３の実施の形態とは逆にな
り、検査対象１０が存在する部分で波高値が小さくな
る。すなわち、比較器の出力信号は、検査対象１０が存
在する部分で“Ｌ”レベル、存在しない部分で“Ｈ”レ
ベルとなる。すなわち、投光ヘッド２０から投光した光
が、第１の偏光板２１、第２の偏光板３１のみを通って
受光ヘッド３０が受光する光の量と、投光ヘッド２０か
ら投光した光が、第１の偏光板２１、検査対象１０、第
２の偏光板３１を通って受光ヘッド３０が受光する光の
量とが判別できるような構成であればよい。また、第４
の実施の形態等、検査対象１０の欠点１０ｃを検出する
場合には、第１及び第２の偏光板２１、３１を介して、
投光ヘッド２０から投光される光が検査対象１０の欠点
１０ｃを通過した後、受光ヘッド３０で受光される受光
量が多くなるように、第１及び第２の偏光板を配設して
もよい。この場合、各受光器に対応する増幅器の出力
は、第１〜第３の実施の形態とは逆になり、検査対象１
０の欠点１０ｃが存在する部分で波高値が大きくなる。
すなわち、比較器の出力信号は、欠点１０ｃが存在する
部分で“Ｈ”レベルとなる。すなわち、投光ヘッド２０
から投光した光が、第１の偏光板２１、第２の偏光板３
１のみを通って受光ヘッド３０が受光する光の量と、投
光ヘッド２０から投光した光が、第１の偏光板２１、検
査対象１０の欠点１０ｃ、第２の偏光板３１を通って受
光ヘッド３０が受光する光の量とが判別できるような構
成であればよい。また、例えば、ブザー等に接続して、
検査対象１０に幅の変動があったり、検査対象１０が蛇
行していたり、検査対象１０に欠点があったりする異常
を判別した時には、警報音を発生させることもできる。
また、検出手段の回路の構成については、第１〜第４の
実施の形態に限定されるものではない。また、光源は検
出手段の内部に設けても、外部に設けてもよい。また、
各検出信号のオンオフ状態については、オンもしくはオ
フが各実施の形態の逆でもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
透明体検査装置によれば、透明体の「検査対象の状態」
を精度良く検出することができる。また、請求項２〜４
に記載の透明体検査装置によれば、透明体の「検査対象
の状態」を一層精度良く検出することができる。また、
請求項５に記載の透明体検査装置によれば、多種類の検
査対象に適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の概略図である。

【図２】本発明の一実施の形態の概略図である。

【図３】本発明の一実施の形態の概略図である。

【図４】本発明の一実施の形態の概略図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態の説明図である。

【図６】本発明の第１の実施の形態の説明図である。

【図７】本発明の第１の実施の形態の説明図である。

【図８】本発明の第１の実施の形態の説明図である。

【図９】本発明の第２の実施の形態の説明図である。

【図１０】本発明の第２の実施の形態の説明図である。

【符号の説明】

１０ 検査対象 ２０ 投光ヘッド ２１ 第１の偏光板 ２２ 投光ケーブル ３０ 受光ヘッド ３１ 第２の偏光板 ３２ 受光ケーブル

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検査対象を挟んで対向する一方の側に設
   けられた投光器と、他方の側に検査対象の幅方向に複数
   設けられた受光器と、投光器と検査対象の間に設けられ
   た第１の偏光板と、複数の受光器と検査対象の間に設け
   られた第２の偏光板と、検出手段とを備え、 複数の受光器は、投光器から第１の偏光板、検査対象、
   第２の偏光板を透過した透過光を受光し、 検出手段は、検査対象の幅方向の中心線より一方側の受
   光器の出力信号の総和と、他方側の受光器の出力信号の
   総和に基づいて、検査対象の縁の位置及び幅を検出する
   透明体検査装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の透明体検査装置であっ
   て、受光器は複数の光伝送部材により構成されている透
   明体検査装置。
3. 【請求項３】 請求項１〜２のいずれかに記載の透明体
   検査装置であって、投光器は複数の光伝送部材により構
   成されている透明体検査装置。
4. 【請求項４】 請求項２又は３に記載の透明体検査装置
   であって、検査対象の検査方向に隣接する光伝送部材
   は、検査対象の幅方向で光伝送部材の一部が重なってい
   る透明体検査装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の透明体
   検査装置であって、第１及び第２の偏光板は、回転自在
   に設けられている透明体検査装置。