JP7076280B2 - Measuring method and measuring device - Google Patents

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    • G01N21/89Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
    • G01N21/892Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles characterised by the flaw, defect or object feature examined

Description

本発明は、シート状または板状の対象物から画像を取得する技術に関連し、取得された画像は、好ましくは、対象物の厚さや表面形状の変化の特性を取得するために利用される。 The present invention relates to a technique for acquiring an image from a sheet-shaped or plate-shaped object, and the acquired image is preferably used to acquire the characteristics of changes in the thickness and surface shape of the object. ..

従来より、連続的にシート状または板状の部材を製造する技術が知られている。例えば、特許文献1のロール成形装置では、ダイから押し出された溶融樹脂がロールに挟まれつつ連続的に搬送され、シートが成形される。 Conventionally, a technique for continuously manufacturing a sheet-shaped or plate-shaped member has been known. For example, in the roll forming apparatus of Patent Document 1, the molten resin extruded from the die is continuously conveyed while being sandwiched between the rolls, and a sheet is formed.

一方、連続的に製造されたシートを検査する様々な技術も提案されている。例えば、特許文献2の検査方法では、光源とスクリーンとの間にシート状のフィルムをスクリーンに対して傾斜して配置し、スクリーンを撮影することにより、フィルム表面の緩やかな波状の凹凸に起因して生じるフィルムの厚みむらが検査される。特許文献3の欠陥状態検出方法では、透明粘着シート体の幅方向に対して直管蛍光管を傾斜して配置し、シートの長さ方向に沿う筋状欠陥部の陰影をカメラで検出する技術が開示されている。 On the other hand, various techniques for inspecting continuously manufactured sheets have also been proposed. For example, in the inspection method of Patent Document 2, a sheet-like film is arranged at an angle with respect to the screen between the light source and the screen, and the screen is photographed, resulting in gentle wavy irregularities on the film surface. The resulting uneven thickness of the film is inspected. In the defect state detection method of Patent Document 3, a straight tube fluorescent tube is arranged at an angle with respect to the width direction of the transparent adhesive sheet body, and a shadow of a streak defect portion along the length direction of the sheet is detected by a camera. Is disclosed.

特開2010-46798号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-46798 特開2007-211092号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-211092 特開平5-180785号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-180785

ところで、シートや板が連続的に搬送されつつ製造される場合、様々な要因により、幅方向に伸びる凸状または凹状の厚さまたは表面形状の変化が現れる。厚さまたは表面形状の変化は、欠陥と評価される場合もあれば、製品の質のレベルとして評価される場合もある。いずれの場合においても、光の透過または反射のばらつきの特性を取得することにより、変化が生じる原因の究明、変化を低減する装置調整、変化を低減する余地があるか否かの判断等に、取得された特性を役立てることが期待される。 By the way, when a sheet or a plate is manufactured while being continuously conveyed, a change in the thickness or surface shape of a convex or concave shape extending in the width direction appears due to various factors. Changes in thickness or surface shape may be assessed as defects or as a level of product quality. In either case, by acquiring the characteristics of variation in light transmission or reflection, it is possible to investigate the cause of the change, adjust the device to reduce the change, and determine whether there is room to reduce the change. It is expected that the acquired characteristics will be useful.

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、シート状または板状の対象物における光の透過または反射のばらつきの特性を示す画像を取得することを主たる目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is mainly to obtain an image showing the characteristics of variation in light transmission or reflection in a sheet-shaped or plate-shaped object.

請求項1に記載の発明は、搬送方向に連続的に搬送されつつ製造されたシート状または板状の対象物から前記対象物の特性を示す測定値を取得する測定方法であって、a)前記対象物の面が予め定められたXY平面に対して垂直、かつ、前記搬送方向が前記XY平面に対して平行、かつ、前記対象物の前記面の法線とX方向とのなす角度が所定の角度となるように前記対象物を配置する工程と、b)Y方向に関して平行または収束または発散する光を前記X方向から前記対象物に照射する工程と、c)前記対象物を透過もしくは反射した光がスクリーンに投影された像を取得することにより、または、前記対象物を透過もしくは反射した光を受光することにより画像を取得する工程と、d)前記搬送方向に対応する方向における前記画像の明度変化の最大値を取得する工程と、e)前記対象物の前記面が前記XY平面に対して垂直、かつ、前記搬送方向が前記XY平面に対して平行な状態を維持しながら、前記対象物の前記面の法線と前記X方向とのなす角度を変更しつつ、前記b)ないしd)工程を繰り返すことにより、複数の画像を取得して前記複数の画像のそれぞれの前記明度変化の最大値を取得する工程と、f)前記対象物の前記面の法線と前記X方向とのなす角度と、前記明度変化の最大値との関係を取得する工程とを備える。 The invention according to claim 1 is a measuring method for obtaining a measured value indicating the characteristics of the object from a sheet-shaped or plate-shaped object manufactured while being continuously conveyed in the conveying direction, a). The surface of the object is perpendicular to a predetermined XY plane, the transport direction is parallel to the XY plane, and the angle formed by the normal line of the surface of the object and the X direction is The step of arranging the object so as to have a predetermined angle, b) the step of irradiating the object with light parallel to, converging or diverging in the Y direction from the X direction, and c) transmitting or transmitting the object. A step of acquiring an image by acquiring an image of reflected light projected on a screen, or by receiving light transmitted or reflected from the object, and d) the said in a direction corresponding to the transport direction. While maintaining the step of acquiring the maximum value of the brightness change of the image and e) the plane of the object being perpendicular to the XY plane and the transport direction being parallel to the XY plane. By repeating the steps b) to d) while changing the angle formed by the normal line of the surface of the object and the X direction, a plurality of images are acquired and the brightness of each of the plurality of images is obtained. It includes a step of acquiring the maximum value of change, and f) a step of acquiring the relationship between the angle formed by the normal line of the surface of the object and the X direction and the maximum value of the brightness change .

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の測定方法であって、前)工程において、前記対象物を前記XY平面に垂直な軸を中心に回転させる。 The invention according to claim 2 is the measuring method according to claim 1 , wherein in the step e ), the object is rotated about an axis perpendicular to the XY plane.

請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の測定方法であって、前記e)工程において、前記対象物の前記面の法線と前記X方向とのなす角度を15度以下の角度だけ変更しつつ前記b)ないしd)工程が繰り返される。 The invention according to claim 3 is the measuring method according to claim 1 or 2, wherein in the step e), the angle between the normal of the surface of the object and the X direction is 15 degrees or less. The steps b) to d) are repeated while changing only the angle of.

請求項に記載の発明は、搬送方向に連続的に搬送されつつ製造されたシート状または板状の対象物から前記対象物の特性を示す測定値を取得する測定装置であって、前記対象物の面が予め定められたXY平面に対して垂直、かつ、前記搬送方向が前記XY平面に対して平行な状態を維持しながら、前記対象物の前記面の法線とX方向とのなす角度が相対的に変更可能なように前記対象物を保持する保持部と、Y方向に関して平行または収束または発散する光を前記X方向から前記対象物に照射する照明部と、前記対象物を透過もしくは反射した光がスクリーンに投影された像を取得することにより、または、前記対象物を透過もしくは反射した光を受光することにより画像を取得する撮像部と、前記搬送方向に対応する方向における前記画像の明度変化の最大値を取得する演算部と、前記撮像部および前記保持部を制御する制御部とを備え、前記制御部の制御により、前記保持部が前記対象物の前記面の法線と前記X方向とのなす角度を変更しつつ前記撮像部が画像を繰り返し取得することにより複数の画像が取得され、前記演算部が、前記複数の画像のそれぞれの前記明度変化の最大値を取得し、前記対象物の前記面の法線と前記X方向とのなす角度と、前記明度変化の最大値との関係を取得するThe invention according to claim 4 is a measuring device for acquiring a measured value indicating the characteristics of the object from a sheet-shaped or plate-shaped object manufactured while being continuously conveyed in the transport direction. While maintaining a state in which the surface of the object is perpendicular to the predetermined XY plane and the transport direction is parallel to the XY plane, the normal line of the surface of the object and the X direction are formed. A holding unit that holds the object so that the angle can be changed relatively, an illuminating unit that irradiates the object with light parallel to, converging, or diverging in the Y direction from the X direction, and transmitting the object. Alternatively, the image pickup unit that acquires an image by acquiring an image of the reflected light projected on the screen, or by receiving the light transmitted or reflected from the object, and the imager in a direction corresponding to the transport direction. It includes a calculation unit that acquires the maximum value of the change in brightness of an image, a control unit that controls the image pickup unit and the holding unit, and the holding unit controls the normal to the surface of the object by the control of the control unit. A plurality of images are acquired by the imaging unit repeatedly acquiring images while changing the angle between the image and the X direction, and the arithmetic unit acquires the maximum value of the brightness change of each of the plurality of images. Then, the relationship between the angle formed by the normal line of the surface of the object and the X direction and the maximum value of the change in brightness is acquired .

請求項に記載の発明は、請求項に記載の測定装置であって、前記保持部が、前記対象物を前記XY平面に垂直な軸を中心に回転させる。 The invention according to claim 5 is the measuring device according to claim 4 , wherein the holding portion rotates the object around an axis perpendicular to the XY plane.

請求項に記載の発明は、請求項4または5に記載の測定装置であって、前記制御部の制御により、前記対象物の前記面の法線と前記X方向とのなす角度を15度以下の角度だけ変更しつつ前記複数の画像が取得されるThe invention according to claim 6 is the measuring device according to claim 4 or 5 , wherein the angle formed by the normal line of the surface of the object and the X direction is controlled by the control unit. The plurality of images are acquired while changing only the angle of 15 degrees or less .

本発明によれば、搬送方向における対象物の光の透過または反射のばらつきの特性を示す画像を取得することができる。 According to the present invention, it is possible to obtain an image showing the characteristics of variation in light transmission or reflection of an object in the transport direction.

測定装置の正面図である。It is a front view of the measuring device. 画像取得装置の平面図である。It is a top view of the image acquisition device. 対象物が製造される様子を示す概略図である。It is a schematic diagram which shows the state that the object is manufactured. 対象物を示す図である。It is a figure which shows the object. 測定装置の動作の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of operation of a measuring device. 取得された画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the acquired image. 画像処理範囲を拡大して示す図である。It is a figure which shows the image processing range enlarged. 明度変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the brightness change. 回転位置と明度の最大変化値との関係を例示する図である。It is a figure which exemplifies the relationship between the rotation position and the maximum change value of brightness. 他の画像取得装置を示す平面図である。It is a top view which shows the other image acquisition apparatus.

図1は、本発明の第1の実施の形態に係る測定装置1を示す正面図である。測定装置1は、画像取得装置11と、コンピュータ12と、ディスプレイ13とを含む。図2は、画像取得装置11の平面図である。図1および図2では、説明の都合上、X方向、Y方向およびZ方向を示している。X方向、Y方向およびZ方向は互いに垂直である。測定の対象となる対象物9は、所定の搬送方向に連続的に搬送されつつ製造されたシート状または板状の部材である。対象物9は、例えば、樹脂により成形される。対象物9は、好ましくは、タッチパネル用ガラスの代替品であるプラスチック製品であるが、対象物9の用途はこれには限定されない。対象物9は樹脂以外の材料により成形されてもよい。第1の実施の形態では、対象物9は透明であり、対象物9の両主面はほぼ平面である。 FIG. 1 is a front view showing a measuring device 1 according to the first embodiment of the present invention. The measuring device 1 includes an image acquisition device 11, a computer 12, and a display 13. FIG. 2 is a plan view of the image acquisition device 11. In FIGS. 1 and 2, for convenience of explanation, the X direction, the Y direction, and the Z direction are shown. The X, Y and Z directions are perpendicular to each other. The object 9 to be measured is a sheet-shaped or plate-shaped member manufactured while being continuously transported in a predetermined transport direction. The object 9 is formed of, for example, a resin. The object 9 is preferably a plastic product that is a substitute for the glass for a touch panel, but the use of the object 9 is not limited to this. The object 9 may be molded from a material other than the resin. In the first embodiment, the object 9 is transparent, and both main surfaces of the object 9 are substantially flat.

図1および図2に示すように、画像取得装置11は、対象物9を保持する保持部21と、対象物9に光を照射する照明部22と、スクリーン23と、撮像部24と、制御部25とを含む。図2では制御部25の図示を省略している。保持部21は、対象物9の面が、XY平面に対して垂直、かつ、対象物9上の製造時の搬送方向に対応する方向がXY平面に対して平行となるように対象物9を保持する。対象物9の「面」とは、対象物9が有する最も大きな面である。XY平面とは、X方向およびY方向に対して平行な予め定められた仮想的な1つの面である。 As shown in FIGS. 1 and 2, the image acquisition device 11 controls the holding unit 21 that holds the object 9, the lighting unit 22 that irradiates the object 9 with light, the screen 23, and the image pickup unit 24. Including part 25. In FIG. 2, the control unit 25 is not shown. The holding portion 21 holds the object 9 so that the surface of the object 9 is perpendicular to the XY plane and the direction corresponding to the transport direction at the time of manufacture on the object 9 is parallel to the XY plane. Hold. The "face" of the object 9 is the largest surface of the object 9. The XY plane is a predetermined virtual plane parallel to the X and Y directions.

保持部21は、対象物9を保持するフレーム211と、モータ212とを含む。モータ212は、フレーム211をZ方向に平行な、すなわち、XY平面に垂直な軸J1を中心に回転させる。保持部21は、対象物9の面の法線とX方向とのなす角度が相対的に変更可能なように対象物9を保持する。図2では、フレーム211が回転する様子を二点鎖線にて示している。 The holding unit 21 includes a frame 211 for holding the object 9 and a motor 212. The motor 212 rotates the frame 211 about the axis J1 parallel to the Z direction, that is, perpendicular to the XY plane. The holding portion 21 holds the object 9 so that the angle formed by the normal of the surface of the object 9 and the X direction can be relatively changed. In FIG. 2, a two-dot chain line shows how the frame 211 rotates.

照明部22は、光源221と、光出射部222と、レンズ223とを含む。図2では、光源221の図示を省略している。照明部22の光軸J2はX方向に平行、すなわち、YZ平面に対して垂直である。本実施の形態では、光源221はLEDである。光源221として他のものが用いられてもよい。光源221にて生成された光は、光ファイバを介して光出射部222へと導かれる。光出射部222は、ピンホールから光を出射する。すなわち、光出射部222は点光源である。光源221と光出射部222とは1つのユニットになっていてもよい。光出射部222から出射された光は、レンズ223にて平行光71に変換される。図1および図2では光出射部222やレンズ223を保持する構成要素の図示を省略している。 The illumination unit 22 includes a light source 221, a light emission unit 222, and a lens 223. In FIG. 2, the light source 221 is not shown. The optical axis J2 of the illumination unit 22 is parallel to the X direction, that is, perpendicular to the YZ plane. In this embodiment, the light source 221 is an LED. Other light sources 221 may be used. The light generated by the light source 221 is guided to the light emitting unit 222 via the optical fiber. The light emitting unit 222 emits light from the pinhole. That is, the light emitting unit 222 is a point light source. The light source 221 and the light emitting unit 222 may be one unit. The light emitted from the light emitting unit 222 is converted into parallel light 71 by the lens 223. In FIGS. 1 and 2, the components that hold the light emitting unit 222 and the lens 223 are not shown.

照明部22により、平行光71はX方向から対象物9に照射される。対象物9を透過した光はスクリーン23に導かれる。これにより、対象物9を透過した光がスクリーン23に投影される。撮像部24は、スクリーン23に投影された像を取得する。正確に表現すれば、撮像部24はスクリーン23に投影された対象物9の像を表すデータを取得する。撮像部24は、保持部21のフレーム211とは干渉しない位置からスクリーン23を撮像する。撮像部24はスクリーン23を斜め上から撮像するため、取得された画像は正面から撮像した場合と同形状になるように補正される。図1および図2ではスクリーン23および撮像部24を支持する構成要素を省略している。制御部25は、保持部21のモータ212および撮像部24を制御する。 The illumination unit 22 irradiates the object 9 with the parallel light 71 from the X direction. The light transmitted through the object 9 is guided to the screen 23. As a result, the light transmitted through the object 9 is projected onto the screen 23. The image pickup unit 24 acquires the image projected on the screen 23. To be precise, the imaging unit 24 acquires data representing an image of the object 9 projected on the screen 23. The image pickup unit 24 images the screen 23 from a position that does not interfere with the frame 211 of the holding unit 21. Since the image pickup unit 24 captures the screen 23 from diagonally above, the acquired image is corrected so as to have the same shape as when the screen 23 is captured from the front. In FIGS. 1 and 2, the components supporting the screen 23 and the image pickup unit 24 are omitted. The control unit 25 controls the motor 212 and the image pickup unit 24 of the holding unit 21.

図3は、対象物9が製造される様子を示す概略図である。図3は、特開2010-46798号公報にて開示される製造方法にて製造される様子を示しているが、対象物9の製造方法はこの方法には限定されない。ダイ81から押し出されるシート状の溶融樹脂は、まず、高剛性の主ロール82と第1金属弾性ロール83との間の間隙内に導かれる。樹脂は、主ロール82と第1金属弾性ロール83との間に挟まれて成形され、主ロール82の回転により主ロール82上にて搬送される。樹脂は、さらに主ロール82と第2金属弾性ロール84との間の間隙内に導かれ、主ロール82と第2金属弾性ロール84との間に挟まれてさらに成形される。 FIG. 3 is a schematic view showing how the object 9 is manufactured. FIG. 3 shows a state of being manufactured by the manufacturing method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-46798, but the manufacturing method of the object 9 is not limited to this method. The sheet-shaped molten resin extruded from the die 81 is first guided into the gap between the high-rigidity main roll 82 and the first metal elastic roll 83. The resin is formed by being sandwiched between the main roll 82 and the first metal elastic roll 83, and is conveyed on the main roll 82 by the rotation of the main roll 82. The resin is further guided into the gap between the main roll 82 and the second metal elastic roll 84, sandwiched between the main roll 82 and the second metal elastic roll 84, and further formed.

樹脂は第2金属弾性ロール84の回転により、第2金属弾性ロール84上にて搬送され、連続する対象物90となって符号91にて示す搬送方向に搬送される。対象物90の一部を切り出したものが、図1および図2に示す対象物9である。 The resin is conveyed on the second metal elastic roll 84 by the rotation of the second metal elastic roll 84, becomes a continuous object 90, and is conveyed in the transfer direction indicated by reference numeral 91. A part of the object 90 is cut out to be the object 9 shown in FIGS. 1 and 2.

図4は、対象物9を示す図である。図3の搬送方向91に対応する方向を示す矢印に符号91を付している。以下の説明では、搬送方向91に対応する対象物9上の方向も、「搬送方向91」と呼ぶ。また、対象物9の面に平行、かつ、搬送方向91に垂直な方向を幅方向92と呼ぶ。図1および図2では、幅方向92はXY平面に垂直である。 FIG. 4 is a diagram showing an object 9. A reference numeral 91 is attached to an arrow indicating a direction corresponding to the transport direction 91 in FIG. In the following description, the direction on the object 9 corresponding to the transport direction 91 is also referred to as “transport direction 91”. Further, the direction parallel to the surface of the object 9 and perpendicular to the transport direction 91 is called the width direction 92. In FIGS. 1 and 2, the width direction 92 is perpendicular to the XY plane.

図5は、測定装置1の動作の流れを示す図である。まず、対象物9が保持部21のフレーム211に取り付けられる。既述のように、対象物9の面はXY平面に対して垂直、かつ、搬送方向91はXY平面に対して平行である。制御部25はモータ212を回転させ、対象物9は予め定められた最初の回転位置に配置される。これにより、対象物9の面の法線とX方向とのなす角度が、初期の第1の角度となるように対象物9が配置される(ステップS11)。対象物9の面の法線(正確には、法線方向)は面上の各位置の厳密な意味での法線ではなく、フレーム211に保持された対象物9の面のおよその法線方向を指し、フレーム211やモータ212の回転軸に対して固定された方向である。 FIG. 5 is a diagram showing an operation flow of the measuring device 1. First, the object 9 is attached to the frame 211 of the holding portion 21. As described above, the plane of the object 9 is perpendicular to the XY plane, and the transport direction 91 is parallel to the XY plane. The control unit 25 rotates the motor 212, and the object 9 is arranged at a predetermined initial rotation position. As a result, the object 9 is arranged so that the angle formed by the normal of the surface of the object 9 and the X direction is the initial first angle (step S11). The normal of the surface of the object 9 (to be exact, the normal direction) is not the normal in the exact sense of each position on the surface, but the approximate normal of the surface of the object 9 held by the frame 211. It points in a direction and is a fixed direction with respect to the rotation axis of the frame 211 or the motor 212.

光源221で生成された光は光出射部222から出射され、平行光71がX方向から対象物9に照射される(ステップS12)。もちろん、ステップS11とステップS12との順序は入れ替えられてもよい。対象物9への光の照射により、対象物9を透過した光がスクリーン23に投影されて対象物9の投影像が形成される。制御部25の制御により、撮像部24は投影像の画像を取得する(ステップS13)。画像のデータは、制御部25を介してコンピュータ12の記憶部に記憶される。 The light generated by the light source 221 is emitted from the light emitting unit 222, and the parallel light 71 irradiates the object 9 from the X direction (step S12). Of course, the order of step S11 and step S12 may be interchanged. By irradiating the object 9 with light, the light transmitted through the object 9 is projected onto the screen 23 to form a projected image of the object 9. Under the control of the control unit 25, the image pickup unit 24 acquires an image of the projected image (step S13). The image data is stored in the storage unit of the computer 12 via the control unit 25.

制御部25は、モータ212を回転させて対象物9を次の回転位置に配置する。これにより、対象物9の面の法線とX方向とのなす角度が、第2の角度となるように対象物9が配置される(ステップS14,S15)。なお、対象物9は軸J1を中心に回転するため、対象物9の面がXY平面に対して垂直、かつ、搬送方向91がXY平面に対して平行な状態は維持される。撮像部24による画像取得を再度実行することにより、2番目の画像のデータがコンピュータ12の記憶部に記憶される(ステップS13)。 The control unit 25 rotates the motor 212 to arrange the object 9 at the next rotation position. As a result, the object 9 is arranged so that the angle formed by the normal of the surface of the object 9 and the X direction is the second angle (steps S14 and S15). Since the object 9 rotates about the axis J1, the state in which the surface of the object 9 is perpendicular to the XY plane and the transport direction 91 is parallel to the XY plane is maintained. By executing the image acquisition by the image pickup unit 24 again, the data of the second image is stored in the storage unit of the computer 12 (step S13).

制御部25の制御により、対象物9の面とX方向とのなす第2の角度を変更しつつ、撮像部24による撮像が繰り返される(ステップS13~S15)。これにより、複数の画像が取得され、そのデータがコンピュータ12に記憶される。その後、照明部22による対象物9への光の照射は停止される(ステップS16)。 By the control of the control unit 25, the image pickup by the image pickup unit 24 is repeated while changing the second angle formed by the surface of the object 9 and the X direction (steps S13 to S15). As a result, a plurality of images are acquired and the data is stored in the computer 12. After that, the irradiation of the object 9 with the light by the lighting unit 22 is stopped (step S16).

ステップS15での対象物9の回転角度のピッチは、15度以下であることが好ましい。また、回転方向および回転角度のピッチは様々に変更可能であるが、好ましくは、回転方向および回転角度のピッチは一定である。なお、上記説明では、対象物9の面の法線とX方向とのなす最初の角度を「第1の角度」と呼び、2番目以降の角度を「第2の角度」と呼んでいるが、これらは説明の都合上の表現であり、必ずしも区別される必要はない。以下の他の実施の形態においても同様である。 The pitch of the rotation angle of the object 9 in step S15 is preferably 15 degrees or less. Further, the pitch of the rotation direction and the rotation angle can be changed in various ways, but preferably, the pitch of the rotation direction and the rotation angle is constant. In the above description, the first angle formed by the normal of the surface of the object 9 and the X direction is referred to as a "first angle", and the second and subsequent angles are referred to as a "second angle". , These are expressions for convenience of explanation and do not necessarily have to be distinguished. The same applies to the following other embodiments.

図6は、取得された画像の一例である画像60を示す図である。図6の横方向61は、対象物9上における搬送方向91に対応する方向である。縦方向62は、対象物9の幅方向92に対応する方向である。図6では、画像60中に縦方向62に伸びる多数の筋が現れることを縦方向62に伸びる多数の破線にて表現している。これらの筋は、搬送方向91において対象物9の厚さまたは表面形状が変化することに起因する。筋は対象物9の幅方向92に伸びるため、以下、「横筋」と呼ぶ。 FIG. 6 is a diagram showing an image 60 which is an example of the acquired image. The lateral direction 61 in FIG. 6 is a direction corresponding to the transport direction 91 on the object 9. The vertical direction 62 is a direction corresponding to the width direction 92 of the object 9. In FIG. 6, the appearance of a large number of streaks extending in the vertical direction 62 in the image 60 is represented by a large number of broken lines extending in the vertical direction 62. These streaks are caused by changes in the thickness or surface shape of the object 9 in the transport direction 91. Since the streaks extend in the width direction 92 of the object 9, they are hereinafter referred to as "horizontal streaks".

符号63にて示す矩形は、画像60のうちコンピュータ12の演算部121にて処理される領域を示す。以下、この領域63を「画像処理範囲」と呼ぶ。図7は画像処理範囲63を拡大して示す図である。画像処理範囲63は、縦方向62に伸びる多数の細長い単位領域64に分けられている。多数の単位領域64は横方向61に配列される。1つの単位領域64の横方向61の幅は、1画素以上の幅であり、本実施の形態では、各単位領域64において横方向61に4画素が並ぶ。 The rectangle indicated by reference numeral 63 indicates an area of the image 60 to be processed by the arithmetic unit 121 of the computer 12. Hereinafter, this area 63 is referred to as an “image processing range”. FIG. 7 is an enlarged view showing the image processing range 63. The image processing range 63 is divided into a large number of elongated unit regions 64 extending in the vertical direction 62. A large number of unit regions 64 are arranged in the horizontal direction 61. The width of one unit area 64 in the horizontal direction 61 is one pixel or more, and in the present embodiment, four pixels are arranged in the horizontal direction 61 in each unit area 64.

演算部121は、各単位領域64の画素値の平均を当該単位領域64の明度として求める。実際には、照明光の強度の不均一さや光学系の影響を解消する補正が行われる。具体的には、予め、対象物9が存在しない状態で撮像部24がスクリーン23の画像を取得する。演算部121は、画像中の各単位領域64の明度を参照明度として求める。そして、対象物9が存在する状態で取得された画像中の各単位領域64の明度が参照明度で除算される。これにより、補正された明度が得られる。補正された明度は、単位領域64に対応する対象物9上の領域の透過率を示す。以下の説明において、補正された明度を単に「明度」と呼ぶ。 The calculation unit 121 obtains the average of the pixel values of each unit area 64 as the brightness of the unit area 64. In reality, corrections are made to eliminate the non-uniformity of the intensity of the illumination light and the influence of the optical system. Specifically, the image pickup unit 24 acquires an image of the screen 23 in advance in a state where the object 9 does not exist. The calculation unit 121 obtains the brightness of each unit area 64 in the image as the reference brightness. Then, the brightness of each unit region 64 in the image acquired in the presence of the object 9 is divided by the reference brightness. This gives the corrected brightness. The corrected brightness indicates the transmittance of the region on the object 9 corresponding to the unit region 64. In the following description, the corrected brightness is simply referred to as "brightness".

演算部121は、ステップS13を繰り返すことにより取得された複数の画像に対して上記演算を行う。これにより、各画像の横方向61、すなわち、搬送方向91に対応する方向における明度の変化が取得される(ステップS17)。図8は明度変化の一例を示す図である。横軸は単位領域64の番号を示し、縦軸は明度を示す。図8から、何らかの原因により明度が変化していることが分かる。また、明度の変化は、ある程度の周期性を有することが分かる。 The calculation unit 121 performs the above calculation on a plurality of images acquired by repeating step S13. As a result, the change in brightness in the lateral direction 61 of each image, that is, the direction corresponding to the transport direction 91 is acquired (step S17). FIG. 8 is a diagram showing an example of a change in brightness. The horizontal axis indicates the number of the unit area 64, and the vertical axis indicates the brightness. From FIG. 8, it can be seen that the brightness has changed for some reason. It can also be seen that the change in brightness has a certain degree of periodicity.

演算部121は、各画像における明度変化の最大値を求める。明度の変化としては様々なものが利用可能であるが、本実施の形態では、互いに隣接する単位領域64の間の明度差、すなわち、一方の明度から他方の明度を減算した値の絶対値が明度の変化として取得される。そして、各画像から明度変化の最大値が取得される。以下、明度変化の最大値を「コントラスト」と呼ぶ。各画像は各回転位置にそれぞれ対応することから、対象物9の1つのサンプルから取得された各画像のコントラストを求めることにより、回転位置とコントラストとの関係が得られる。 The calculation unit 121 obtains the maximum value of the change in brightness in each image. Various changes in lightness can be used, but in the present embodiment, the difference in lightness between the unit regions 64 adjacent to each other, that is, the absolute value of the value obtained by subtracting the lightness of one from the lightness of the other is the absolute value. Obtained as a change in brightness. Then, the maximum value of the change in brightness is acquired from each image. Hereinafter, the maximum value of the change in brightness is referred to as "contrast". Since each image corresponds to each rotation position, the relationship between the rotation position and the contrast can be obtained by obtaining the contrast of each image acquired from one sample of the object 9.

図9は、対象物9の回転位置とコントラストとの関係を例示する図である。図9に示す情報は図1のディスプレイ13に表示される(ステップS18)。符号901、902、903は、異なる対象物9に対する測定結果を示す。ただし、図9は実際に得られた測定結果を正確には表現しておらず、実際の測定結果に基づいて回転位置に対するコントラストの典型的な関係を描いている。回転位置は、対象物9の面の法線とX方向とのなす角度を示すことから、以下、回転位置を「入射角」とも呼ぶ。入射角0度は、平行光71が対象物9に垂直に入射する状態である。 FIG. 9 is a diagram illustrating the relationship between the rotation position of the object 9 and the contrast. The information shown in FIG. 9 is displayed on the display 13 of FIG. 1 (step S18). Reference numerals 901, 902, and 903 indicate measurement results for different objects 9. However, FIG. 9 does not accurately represent the actually obtained measurement result, and draws a typical relationship of contrast with respect to the rotation position based on the actual measurement result. Since the rotation position indicates the angle formed by the normal line of the surface of the object 9 and the X direction, the rotation position is also hereinafter referred to as an “incident angle”. The incident angle of 0 degrees is a state in which the parallel light 71 is vertically incident on the object 9.

一般的に、コントラストは、入射角が大きくなると大きくなる。これは、対象物9への照明光の入射角が大きくなると、隣接する単位領域64間での明度差が大きくなるからである。しかし、明度変化の1周期の長さが短い場合、照明光の入射角が大きくなりすぎると、1周期の長さが1つの単位領域64内に含まれてしまい、明度の変化が逆に低下する。その結果、コントラストが低下する。 In general, the contrast increases as the angle of incidence increases. This is because as the angle of incidence of the illumination light on the object 9 increases, the difference in brightness between the adjacent unit regions 64 increases. However, when the length of one cycle of the brightness change is short, if the incident angle of the illumination light becomes too large, the length of one cycle is included in one unit region 64, and the change in brightness is conversely reduced. do. As a result, the contrast is reduced.

図9の例の場合、符号901を付す線では、入射角が60度でコントラストが最大となる。符号902を付す線では、入射角が70度でコントラストが最大となる。符号903を付す線では、入射角が0度から80度に至るまでコントラストが単調に増加する。明度の変化は搬送方向91における対象物9の厚さや表面形状の変化を示すことから、符号901の場合、対象物9に周期長が短い周期的な厚さまたは表面形状の変化が存在し、符号902の場合、対象物9に符号901の場合よりも周期長が長い周期的な厚さまたは表面形状の変化が存在し、符号903の場合、対象物9に符号902の場合よりも周期長が長い周期的な厚さまたは表面形状の変化が存在するといえる。図9に示される情報である測定値は、搬送方向91における対象物9の厚さまたは表面形状の変化の周期的な特性、すなわち、対象物9上の横筋の特性を示す。より正確には、横筋による光の透過または反射のばらつきの特性を示す。なお、コントラストが増加から減少に転じる位置は、単位領域64の横方向61の幅の影響を受ける。すなわち、コントラストが増加から減少に転じる位置は、撮像部24の画素のサイズおよび単位領域64の横方向61の画素数に依存する。 In the case of the example of FIG. 9, in the line with reference numeral 901, the incident angle is 60 degrees and the contrast is maximized. In the line with reference numeral 902, the incident angle is 70 degrees and the contrast is maximized. In the line with reference numeral 903, the contrast monotonically increases from 0 degrees to 80 degrees of the incident angle. Since the change in brightness indicates a change in the thickness or surface shape of the object 9 in the transport direction 91, in the case of reference numeral 901, the object 9 has a periodic thickness or a change in surface shape with a short periodic length. In the case of reference numeral 902, the object 9 has a longer periodic thickness than in the case of reference numeral 901, and there is a periodic thickness or surface shape change. In the case of reference numeral 903, the periodic object 9 has a longer periodic length than in the case of reference numeral 902. It can be said that there is a long periodic change in thickness or surface shape. The measured values, which are the information shown in FIG. 9, indicate the periodic characteristics of changes in the thickness or surface shape of the object 9 in the transport direction 91, that is, the characteristics of the horizontal streaks on the object 9. More precisely, it shows the characteristics of the variation in light transmission or reflection by the horizontal streaks. The position where the contrast changes from increasing to decreasing is affected by the width of the unit region 64 in the lateral direction 61. That is, the position where the contrast changes from increasing to decreasing depends on the size of the pixels of the imaging unit 24 and the number of pixels in the lateral direction 61 of the unit region 64.

測定装置1では、対象物9を回転させることにより、容易に、横筋の特性を2次元空間で数値化およびグラフ化することができる。 In the measuring device 1, by rotating the object 9, the characteristics of the horizontal streaks can be easily quantified and graphed in a two-dimensional space.

上記のようにして得られた情報は、様々な用途に利用することができる。例えば、図9において、コントラストが右側で大きい場合、対象物9上に、幅方向92に伸び、かつ、搬送方向91に関して長周期の横筋が生じているといえる。コントラストが左側で大きい場合、対象物9上に、幅方向92に伸び、かつ、搬送方向91に関して短周期の横筋が生じているといえる。したがって、コントラストを示す線が左上に存在すると、短周期の目立ちやすい横筋が対象物9に存在するといえる。これにより、例えば、入射角が破線911にて示す70度以下である場合に、コントラストが破線912にて示す0.2以上であると、製造された部材が品質基準を満たさないと判断することができる。照明光の入射角とコントラストの2つのパラメータを用いて品質を評価することができることから、例えば、対象物9がタッチパネル用の透明板の場合、必要な視野角で横筋が目立たないか否かをグラフを参照して定量的に評価することができる。 The information obtained as described above can be used for various purposes. For example, in FIG. 9, when the contrast is large on the right side, it can be said that a horizontal streak extending in the width direction 92 and having a long period in the transport direction 91 is generated on the object 9. When the contrast is large on the left side, it can be said that a horizontal streak extending in the width direction 92 and having a short cycle in the transport direction 91 is generated on the object 9. Therefore, when the contrast line is present in the upper left, it can be said that the object 9 has a short-period, conspicuous horizontal streak. As a result, for example, when the incident angle is 70 degrees or less shown by the broken line 911 and the contrast is 0.2 or more shown by the broken line 912, it is determined that the manufactured member does not satisfy the quality standard. Can be done. Since the quality can be evaluated using two parameters, the incident angle of the illumination light and the contrast, for example, when the object 9 is a transparent plate for a touch panel, whether or not the horizontal streaks are inconspicuous at the required viewing angle. It can be evaluated quantitatively with reference to the graph.

また、図9の情報は、製造装置の立ち上げ時等における調整に利用することも可能である。コントラストが最大となる入射角は、製造装置の調整不良箇所に応じて決まる。装置の調整不良とは、例えば、互いに噛み合うギアの位置調整の不良、溶融樹脂の不適切な温度、ロール間の不適切な速度差、ダイとロール間隙との間の距離の調整不良等である。これらの成形条件の調整不良に起因して特有の周期性を有する横筋が対象物9に現れることがある。したがって、図9に示す情報を取得することにより、装置の調整不良の原因を迅速に把握することが可能となる。例えば、横筋の特性から、横筋がいずれのギアに起因するギアマークとして現れているのかを特定することが可能となり、調整を要する箇所を迅速に特定することができる。 Further, the information in FIG. 9 can also be used for adjustment at the time of starting up the manufacturing apparatus. The angle of incidence that maximizes the contrast is determined by the misaligned location of the manufacturing equipment. Misadjustment of the device is, for example, improper adjustment of the position of the gears that mesh with each other, improper temperature of the molten resin, improper speed difference between rolls, improper adjustment of the distance between the die and the roll gap, and the like. .. Horizontal streaks having a peculiar periodicity may appear on the object 9 due to improper adjustment of these molding conditions. Therefore, by acquiring the information shown in FIG. 9, it is possible to quickly grasp the cause of the misalignment of the device. For example, from the characteristics of the horizontal streaks, it is possible to identify which gear the horizontal streaks appear as a gear mark, and it is possible to quickly identify the portion requiring adjustment.

図9の情報は、操作者による製造装置の操作能力の評価にも利用することができる。上述の調整不良とまではいえない横筋が存在する場合、同じ材料で製造する際に熟練者が装置を操作した場合の情報を得ておくことにより、現在の操作者の能力をさらに向上する余地があるか否かを判断することができる。また、装置のどの部分の微妙な操作をさらに学ぶ必要があるか判断する材料にもなる。 The information in FIG. 9 can also be used for the operator to evaluate the operating ability of the manufacturing apparatus. If there are horizontal streaks that are not misaligned as described above, there is room to further improve the capabilities of the current operator by obtaining information when an expert operates the device when manufacturing with the same material. It is possible to judge whether or not there is. It also helps determine which parts of the device need to be further learned.

測定装置1では、上記演算以外の処理が行われてもよい。画像取得装置11にて複数の角度から対象物9を透過した光により形成される複数の画像が取得されることにより、これらの画像に基づいて搬送方向91における対象物9の厚さや表面形状の変化の特性を把握することができ、様々な判断を行うことができる。 The measuring device 1 may perform processing other than the above calculation. By acquiring a plurality of images formed by the light transmitted through the object 9 from a plurality of angles by the image acquisition device 11, the thickness and surface shape of the object 9 in the transport direction 91 are determined based on these images. It is possible to grasp the characteristics of changes and make various judgments.

図10は、本発明の第2の実施の形態に係る測定装置の画像取得装置11を示す平面図である。測定装置の画像取得装置11以外の部分は、図1と同様である。図10では照明部22の光源221や制御部25の図示を省略している。以下の説明では、第1の実施の形態と同機能を有する構成要素には同符号を付す。画像取得装置11の撮像部24は、対象物9からの反射光を受光する。対象物9は透明であってもよく、透明でなくてもよい。対象物9の照明光が照射される面はほぼ平面である。 FIG. 10 is a plan view showing an image acquisition device 11 of the measuring device according to the second embodiment of the present invention. The parts of the measuring device other than the image acquisition device 11 are the same as those in FIG. In FIG. 10, the light source 221 of the lighting unit 22 and the control unit 25 are not shown. In the following description, the components having the same function as that of the first embodiment are designated by the same reference numerals. The image pickup unit 24 of the image acquisition device 11 receives the reflected light from the object 9. The object 9 may or may not be transparent. The surface of the object 9 irradiated with the illumination light is substantially flat.

保持部21および照明部22の構造は、図1および図2と同様である。図10においても、照明部22の光軸の方向をX方向として定め、対象物9の面はXY平面に対して垂直、かつ、対象物9上の搬送方向91はXY平面に対して平行である。 The structures of the holding portion 21 and the illuminating portion 22 are the same as those in FIGS. 1 and 2. Also in FIG. 10, the direction of the optical axis of the illumination unit 22 is defined as the X direction, the surface of the object 9 is perpendicular to the XY plane, and the transport direction 91 on the object 9 is parallel to the XY plane. be.

撮像部24は、レンズ241と、センサ部242と、支持部243とを含む。レンズ241およびセンサ部242は支持部243に固定される。図示を省略するが、二点鎖線にて示すように、保持部21の軸J1を中心に撮像部24を回転させる回転機構がさらに設けられる。これにより、対象物9が軸J1を中心に回転した際に反射光が撮像部24に入射するように撮像部24が移動する。撮像部24に入射した反射光は、レンズ241を介してセンサ部242に導かれ、画像のデータが制御部25を介してコンピュータ12の記憶部に記憶される。 The image pickup unit 24 includes a lens 241, a sensor unit 242, and a support unit 243. The lens 241 and the sensor unit 242 are fixed to the support unit 243. Although not shown, as shown by the alternate long and short dash line, a rotation mechanism for rotating the image pickup unit 24 around the axis J1 of the holding unit 21 is further provided. As a result, the image pickup unit 24 moves so that the reflected light is incident on the image pickup unit 24 when the object 9 rotates about the axis J1. The reflected light incident on the image pickup unit 24 is guided to the sensor unit 242 via the lens 241 and the image data is stored in the storage unit of the computer 12 via the control unit 25.

測定装置1の動作は、第1の実施の形態と同様である。図5に示すように、まず、対象物9の面の法線とX方向とのなす角度が、初期の第1の角度となるように対象物9が配置される(ステップS11)。平行光71がX方向から対象物9に照射され(ステップS12)、対象物9で反射した光を撮像部24が受光することにより画像が取得される(ステップS13)。画像のデータは、制御部25を介してコンピュータ12の記憶部に記憶される。 The operation of the measuring device 1 is the same as that of the first embodiment. As shown in FIG. 5, first, the object 9 is arranged so that the angle formed by the normal of the surface of the object 9 and the X direction is the initial first angle (step S11). The parallel light 71 irradiates the object 9 from the X direction (step S12), and the image pickup unit 24 receives the light reflected by the object 9 to acquire an image (step S13). The image data is stored in the storage unit of the computer 12 via the control unit 25.

制御部25は、モータ212を回転させて対象物9を次の回転位置に配置する。これにより、対象物9の面の法線とX方向とのなす角度が、第2の角度となるように対象物9が配置される(ステップS14,S15)。反射光が入射するように撮像部24も移動する。撮像部24による画像取得を再度実行することにより、2番目の画像のデータがコンピュータ12の記憶部に記憶される(ステップS13)。 The control unit 25 rotates the motor 212 to arrange the object 9 at the next rotation position. As a result, the object 9 is arranged so that the angle formed by the normal of the surface of the object 9 and the X direction is the second angle (steps S14 and S15). The image pickup unit 24 also moves so that the reflected light is incident. By executing the image acquisition by the image pickup unit 24 again, the data of the second image is stored in the storage unit of the computer 12 (step S13).

制御部25の制御により、対象物9の面とX方向とのなす第2の角度および撮像部24の位置を変更しつつ、撮像部24による撮像が繰り返される(ステップS13~S15)。これにより、複数の画像が取得され、そのデータがコンピュータ12に記憶される。その後、照明部22による対象物9への光の照射は停止される(ステップS16)。 By the control of the control unit 25, the image pickup by the image pickup unit 24 is repeated while changing the second angle formed by the surface of the object 9 and the X direction and the position of the image pickup unit 24 (steps S13 to S15). As a result, a plurality of images are acquired and the data is stored in the computer 12. After that, the irradiation of the object 9 with the light by the lighting unit 22 is stopped (step S16).

取得された画像は第1の実施の形態と同様の処理により、各単位領域64の明度(正確には補正後の明度)を取得する。明度の補正に用いられる参照明度は、保持部21に平坦な反射板を保持させて取得した画像から求められる。演算部121は、複数の画像に対して上記演算を行う。これにより、各画像の横方向61、すなわち、搬送方向91に対応する方向における明度の変化が取得される(ステップS17)。明度の変化は、周期性を有する。演算部121は、第1の実施の形態と同様の処理により、各画像における明度変化の最大値であるコントラストを求める。 The acquired image acquires the brightness of each unit region 64 (more accurately, the corrected brightness) by the same processing as in the first embodiment. The reference brightness used for correcting the brightness is obtained from an image obtained by holding a flat reflector on the holding portion 21. The calculation unit 121 performs the above calculation on a plurality of images. As a result, the change in brightness in the lateral direction 61 of each image, that is, the direction corresponding to the transport direction 91 is acquired (step S17). The change in lightness has periodicity. The calculation unit 121 obtains the contrast, which is the maximum value of the change in brightness in each image, by the same processing as in the first embodiment.

撮像部24が反射光を受光する場合、明度の変化は搬送方向91における対象物9の表面の形状の変化を示す。コントラストを各画像から取得することにより、図9に準じた情報である測定値が得られる。すなわち、入射角とコントラストとの関係が得られる。入射角とコントラストの関係はディスプレイ13に表示される(ステップS18)。測定値は、搬送方向91における対象物9の表面形状の変化の周期的な特性、すなわち、対象物9上の横筋の特性を示す。より正確には、横筋による光の反射のばらつきの特性を示す。また、測定装置では、対象物9を回転させることにより、容易に、横筋の特性を2次元空間で数値化およびグラフ化することができる。 When the image pickup unit 24 receives the reflected light, the change in brightness indicates the change in the shape of the surface of the object 9 in the transport direction 91. By acquiring the contrast from each image, a measured value which is information according to FIG. 9 can be obtained. That is, the relationship between the incident angle and the contrast can be obtained. The relationship between the incident angle and the contrast is displayed on the display 13 (step S18). The measured value indicates the periodic characteristic of the change in the surface shape of the object 9 in the transport direction 91, that is, the characteristic of the horizontal streaks on the object 9. More precisely, it shows the characteristics of the variation in light reflection by the horizontal streaks. Further, in the measuring device, by rotating the object 9, the characteristics of the horizontal streaks can be easily quantified and graphed in a two-dimensional space.

反射型の測定装置である第2の実施の形態から得られる情報についても、第1の実施の形態と同様に、製造物の良否判定、装置の調整不良、操作者の熟練度の判定等の様々な用途に利用することができる。 Regarding the information obtained from the second embodiment, which is a reflection type measuring device, as in the first embodiment, the quality of the product, the misadjustment of the device, the judgment of the skill level of the operator, etc. It can be used for various purposes.

測定装置では、上記演算以外の処理が行われてもよい。複数の角度にて対象物9上で反射した光により形成される複数の画像が取得されることにより、これらの画像に基づいて搬送方向91における対象物9の表面形状の変化の特性を把握することができ、様々な判断を行うことができる。 The measuring device may perform processing other than the above calculation. By acquiring a plurality of images formed by the light reflected on the object 9 at a plurality of angles, the characteristics of the change in the surface shape of the object 9 in the transport direction 91 can be grasped based on these images. And can make various judgments.

上記実施の形態では、多数の画像が取得されるが、取得される画像は2つのみでもよい。すなわち、ステップS14による繰り返し処理は、1回でもよい。取得される画像が2つのみであっても、搬送方向91における対象物9の厚さや表面形状の変化の特性を把握することができる。もちろん、既述の通り、好ましくは、対象物9の面の法線とX方向とのなす角を15度以下の角度だけ変更しつつ画像を繰り返し取得することが好ましい。これにより、搬送方向91における対象物9の厚さまたは表面形状の変化の特性をより的確に把握することができる。画像取得時間を考慮した場合、実用上は、変更する角度は1度以上である。 In the above embodiment, a large number of images are acquired, but only two images may be acquired. That is, the iterative process in step S14 may be performed once. Even if only two images are acquired, it is possible to grasp the characteristics of changes in the thickness and surface shape of the object 9 in the transport direction 91. Of course, as described above, it is preferable to repeatedly acquire the image while changing the angle formed by the normal of the surface of the object 9 and the X direction by an angle of 15 degrees or less. This makes it possible to more accurately grasp the characteristics of changes in the thickness or surface shape of the object 9 in the transport direction 91. When the image acquisition time is taken into consideration, the angle to be changed is practically one degree or more.

上記実施の形態に係る画像取得装置11および測定装置1は、様々に変更が可能である。 The image acquisition device 11 and the measurement device 1 according to the above embodiment can be changed in various ways.

第1の実施の形態では、スクリーン23に投影された対象物9の像を撮像部24が取得するが、第2実施の形態と同様に、対象物9を透過した光を撮像部24が直接的に受光することにより、画像が取得されてもよい。同様に、第2の実施の形態において、対象物9にて反射した光をスクリーンに導き、スクリーンに投影された像を撮像部24が取得してもよい。このように、画像取得装置11は、対象物9に由来する画像を様々な手法にて取得してよい。 In the first embodiment, the image pickup unit 24 acquires the image of the object 9 projected on the screen 23, but as in the second embodiment, the image pickup unit 24 directly receives the light transmitted through the object 9. An image may be acquired by receiving light light. Similarly, in the second embodiment, the light reflected by the object 9 may be guided to the screen, and the image pickup unit 24 may acquire the image projected on the screen. As described above, the image acquisition device 11 may acquire an image derived from the object 9 by various methods.

撮像部24が対象物9からの光を直接的に受ける場合、図10に示すように、センサ部242の受光面が対象物9からの光束の断面よりも小さい場合は、光を集光させるレンズ241が必要になる。しかし、センサ部242の受光面が対象物9からの光束の断面よりも大きい場合は、レンズ241は省略可能である。 When the image pickup unit 24 directly receives the light from the object 9, as shown in FIG. 10, when the light receiving surface of the sensor unit 242 is smaller than the cross section of the light flux from the object 9, the light is condensed. Lens 241 is required. However, if the light receiving surface of the sensor unit 242 is larger than the cross section of the light flux from the object 9, the lens 241 can be omitted.

対象物9に照射される光は、平行光には限定されない。Y方向に関して平行または収束または発散するのであれば、Z方向に関しては散乱してもよい。Y方向に関する収束または発散とは、Y方向における光束の幅が光源からの距離に応じて漸次狭まるまたは漸次広がることを指す。もちろん、照明光はZ方向に関して収束または発散する光であってもよい。照明光がY方向に関して収束または発散する場合は、対象物9上の搬送方向91の位置が異なると、当該位置とスクリーン23または撮像部24との間の距離が異なるため、距離に応じて画像の各部位を拡大または縮小する処理が行われる。これらの処理は照明部22と、対象物9と、スクリーン23または撮像部24との幾何学的位置関係から容易に行うことができる。 The light emitted to the object 9 is not limited to parallel light. Scattering may occur in the Z direction as long as it is parallel or converges or diverges in the Y direction. Convergence or divergence in the Y direction means that the width of the luminous flux in the Y direction gradually narrows or gradually widens according to the distance from the light source. Of course, the illumination light may be light that converges or diverges in the Z direction. When the illumination light converges or diverges in the Y direction, if the position of the transport direction 91 on the object 9 is different, the distance between the position and the screen 23 or the image pickup unit 24 is different, so that the image is imaged according to the distance. The process of enlarging or reducing each part of the above is performed. These processes can be easily performed from the geometrical positional relationship between the illumination unit 22, the object 9, and the screen 23 or the image pickup unit 24.

図10の第2の実施の形態では、対象物9の回転に同期して撮像部24が回転するが、対象物9の向きを固定し、照明部22および撮像部24を軸J1を中心に回転させてもよい。図2および図10の例では、対象物9をXY平面に垂直な軸を中心に回転させることにより、対象物9への照明光の入射角を容易に変更することができる。 In the second embodiment of FIG. 10, the image pickup unit 24 rotates in synchronization with the rotation of the object 9, but the orientation of the object 9 is fixed and the illumination unit 22 and the image pickup unit 24 are centered on the axis J1. You may rotate it. In the examples of FIGS. 2 and 10, the angle of incidence of the illumination light on the object 9 can be easily changed by rotating the object 9 about an axis perpendicular to the XY plane.

図2の第1の実施の形態では、対象物9は透明には限定されない。例えば、撮像部24が赤外線カメラの場合は、対象物9は赤外線を透過するものであればよく、透明でなくてもよい。対象物9は照明光に対して透過性を有すればよい。 In the first embodiment of FIG. 2, the object 9 is not limited to transparency. For example, when the image pickup unit 24 is an infrared camera, the object 9 may be transparent as long as it transmits infrared rays. The object 9 may be transparent to the illumination light.

上記実施の形態では、1組の照明部22と撮像部24とを用いて複数回の撮像を行っているが、複数組の照明部22と撮像部24とが測定装置1に設けられてもよい。この場合、照明光の入射角度が異なる複数の画像を同時に取得することができる。複数組の照明部22と撮像部24とを測定装置1に設けることにより、対象物9を製造する製造装置に測定装置1をインラインにて設けることも可能になる。これにより、リアルタイムでの製品検査や品質評価が実現される。 In the above embodiment, one set of the illumination unit 22 and the image pickup unit 24 are used for multiple times of imaging, but even if the plurality of sets of the illumination unit 22 and the image pickup unit 24 are provided in the measuring device 1. good. In this case, it is possible to simultaneously acquire a plurality of images having different incident angles of the illumination light. By providing a plurality of sets of the lighting unit 22 and the image pickup unit 24 in the measuring device 1, it is possible to provide the measuring device 1 in-line in the manufacturing device for manufacturing the object 9. This enables real-time product inspection and quality evaluation.

コンピュータ12の演算部121における処理は、上記実施の形態にて説明したものには限定されず、対象物9の横筋の特性を示す値を求める様々な演算が行われてよい。例えば、得られた複数の画像のそれぞれにおいて、対象物9の幅方向92に対応する上下方向に並ぶ画素の値の平均値を求め、搬送方向91に対応する方向における当該平均値の変化をフーリエ変換して横筋の特性が求められてもよい。横筋の特性は、複数の画像を人が目視にて確認することにより把握されてもよい。複数の角度にて対象物9を透過または反射した光から得られる複数の画像は、横筋による光の透過または反射のばらつきの特性を示すことから、演算の場合であっても目視の場合であっても、横筋の特性を容易に把握することができる。 The processing in the calculation unit 121 of the computer 12 is not limited to the one described in the above embodiment, and various calculations for obtaining a value indicating the characteristics of the horizontal streaks of the object 9 may be performed. For example, in each of the obtained plurality of images, the average value of the values of the pixels arranged in the vertical direction corresponding to the width direction 92 of the object 9 is obtained, and the change of the average value in the direction corresponding to the transport direction 91 is Fouriered. The characteristics of the horizontal streaks may be obtained by conversion. The characteristics of the horizontal streaks may be grasped by visually confirming a plurality of images by a person. A plurality of images obtained from the light transmitted or reflected through the object 9 at a plurality of angles show the characteristics of the variation in the transmission or reflection of the light due to the horizontal stripes. However, the characteristics of the horizontal streaks can be easily grasped.

上記実施形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。 The configurations in the above embodiments and the modifications may be appropriately combined as long as they do not conflict with each other.

9 対象物
11 画像取得装置
21 保持部
22 照明部
24 撮像部
25 制御部
23 スクリーン
60 画像
91 搬送方向
S11~S18 ステップ
9 Object 11 Image acquisition device 21 Holding unit 22 Lighting unit 24 Imaging unit 25 Control unit 23 Screen 60 Image 91 Transport direction S11 to S18 Steps

Claims (6)

搬送方向に連続的に搬送されつつ製造されたシート状または板状の対象物から前記対象物の特性を示す測定値を取得する測定方法であって、
a)前記対象物の面が予め定められたXY平面に対して垂直、かつ、前記搬送方向が前記XY平面に対して平行、かつ、前記対象物の前記面の法線とX方向とのなす角度が所定の角度となるように前記対象物を配置する工程と、
b)Y方向に関して平行または収束または発散する光を前記X方向から前記対象物に照射する工程と、
c)前記対象物を透過もしくは反射した光がスクリーンに投影された像を取得することにより、または、前記対象物を透過もしくは反射した光を受光することにより画像を取得する工程と、
d)前記搬送方向に対応する方向における前記画像の明度変化の最大値を取得する工程と、
e)前記対象物の前記面が前記XY平面に対して垂直、かつ、前記搬送方向が前記XY平面に対して平行な状態を維持しながら、前記対象物の前記面の法線と前記X方向とのなす角度を変更しつつ、前記b)ないしd)工程を繰り返すことにより、複数の画像を取得して前記複数の画像のそれぞれの前記明度変化の最大値を取得する工程と、
f)前記対象物の前記面の法線と前記X方向とのなす角度と、前記明度変化の最大値との関係を取得する工程と、
を備えることを特徴とする測定方法
It is a measuring method for acquiring a measured value indicating the characteristics of the object from a sheet-shaped or plate-shaped object manufactured while being continuously transported in the transport direction.
a) The surface of the object is perpendicular to a predetermined XY plane, the transport direction is parallel to the XY plane, and the normal of the surface of the object is in the X direction. The process of arranging the object so that the angle becomes a predetermined angle, and
b) A step of irradiating the object with light parallel to, converging or diverging in the Y direction from the X direction.
c) A step of acquiring an image by acquiring an image in which light transmitted or reflected by the object is projected on a screen, or by receiving light transmitted or reflected by the object.
d) A step of acquiring the maximum value of the change in brightness of the image in the direction corresponding to the transport direction, and
e) The normal of the surface of the object and the X direction while maintaining a state in which the surface of the object is perpendicular to the XY plane and the transport direction is parallel to the XY plane. By repeating the steps b) to d) while changing the angle between the two, a plurality of images are acquired and the maximum value of the brightness change of each of the plurality of images is acquired.
f) A step of acquiring the relationship between the angle formed by the normal of the surface of the object and the X direction and the maximum value of the change in brightness.
A measurement method characterized by comprising.
請求項1に記載の測定方法であって、
)工程において、前記対象物を前記XY平面に垂直な軸を中心に回転させることを特徴とする測定方法
The measurement method according to claim 1.
A measuring method , characterized in that, in the step e ), the object is rotated about an axis perpendicular to the XY plane.
請求項1または2に記載の測定方法であって、
前記e)工程において、前記対象物の前記面の法線と前記X方向とのなす角度を15度以下の角度だけ変更しつつ前記b)ないしd)工程が繰り返されることを特徴とする測定方法
The measuring method according to claim 1 or 2.
In the step e), the measurement method is characterized in that the steps b) to d) are repeated while changing the angle formed by the normal of the surface of the object and the X direction by an angle of 15 degrees or less. ..
搬送方向に連続的に搬送されつつ製造されたシート状または板状の対象物から前記対象物の特性を示す測定値を取得する測定装置であって、
前記対象物の面が予め定められたXY平面に対して垂直、かつ、前記搬送方向が前記XY平面に対して平行な状態を維持しながら、前記対象物の前記面の法線とX方向とのなす角度が相対的に変更可能なように前記対象物を保持する保持部と、
Y方向に関して平行または収束または発散する光を前記X方向から前記対象物に照射する照明部と、
前記対象物を透過もしくは反射した光がスクリーンに投影された像を取得することにより、または、前記対象物を透過もしくは反射した光を受光することにより画像を取得する撮像部と、
前記搬送方向に対応する方向における前記画像の明度変化の最大値を取得する演算部と、
前記撮像部および前記保持部を制御する制御部と、
を備え
前記制御部の制御により、前記保持部が前記対象物の前記面の法線と前記X方向とのなす角度を変更しつつ前記撮像部が画像を繰り返し取得することにより複数の画像が取得され、
前記演算部が、前記複数の画像のそれぞれの前記明度変化の最大値を取得し、前記対象物の前記面の法線と前記X方向とのなす角度と、前記明度変化の最大値との関係を取得することを特徴とする測定装置
A measuring device that acquires measured values indicating the characteristics of the object from a sheet-shaped or plate-shaped object manufactured while being continuously conveyed in the transport direction.
While maintaining a state in which the surface of the object is perpendicular to the predetermined XY plane and the transport direction is parallel to the XY plane, the normal and the X direction of the surface of the object A holding unit that holds the object so that the angle formed by the object can be changed relatively.
An illuminating unit that irradiates the object with light parallel to, converging, or diverging in the Y direction from the X direction.
An image pickup unit that acquires an image by acquiring an image in which light transmitted or reflected by the object is projected on a screen, or by receiving light transmitted or reflected by the object.
An arithmetic unit that acquires the maximum value of the change in brightness of the image in the direction corresponding to the transport direction, and
A control unit that controls the image pickup unit and the holding unit,
Equipped with
Under the control of the control unit, a plurality of images are acquired by the imaging unit repeatedly acquiring images while changing the angle formed by the holding unit between the normal of the surface of the object and the X direction.
The calculation unit acquires the maximum value of the brightness change of each of the plurality of images, and the relationship between the angle formed by the normal of the surface of the object and the X direction and the maximum value of the brightness change. A measuring device characterized by acquiring .
請求項に記載の測定装置であって、
前記保持部が、前記対象物を前記XY平面に垂直な軸を中心に回転させることを特徴とする測定装置
The measuring device according to claim 4 .
A measuring device in which the holding portion rotates the object around an axis perpendicular to the XY plane.
請求項4または5に記載の測定装置であって、
記制御部の制御により、前記対象物の前記面の法線と前記X方向とのなす角度を15度以下の角度だけ変更しつつ前記複数の画像が取得されることを特徴とする測定装置
The measuring device according to claim 4 or 5 .
A measurement characterized in that a plurality of images are acquired while changing the angle formed by the normal of the surface of the object and the X direction by an angle of 15 degrees or less by the control of the control unit. Equipment .
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