JPH02116741A - フィッシュアイ検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高速で走行するフィルムに含まれるフィッシ
ュアイを、インラインで検査することを目的としたフィ
ッシュアイ検査装置に関する。

フィッシュアイは、異物、フィルムの炭化物、ゲル、気
泡などが核となってフィルムの走行方向に魚の目のよう
な形状で光学的な歪みが発生したものである。フィッシ
ュアイの核と周辺の光学的な歪みのサイズを比較すると
、後者の方が数倍以上も長くなっている。

本発明は、このようなフィッシュアイの存在を検査する
フィッシュアイ検査装置に言及する。

〔従来の技術〕

サンプリング検査としては、フィルムをＯＨＰで約１０
倍に拡大投影し、目視観察を行っている。

大きさのランク分けを行う場合は、大蔵省印刷局製造の
きょう雑物測定図表を同時に表示し、目視判定している
。

また、インライン検査としては、従来より、透明体の欠
陥検出を目的として、レーザスキャン方式及び−次元Ｃ
ＯＤを使用した方式の２方式が提案されている。

第１のレーザスキャン方式の検査装置については、「松
本武夫監修　インテリジェント化された自動検査・測定
システムとその総合実例集　応用技術出版」などで各種
応用例が記載されている。

これはフィルムの送り方向に対して直角にレーザ光を走
査し、その透過光または散乱光の強度の変化からフィッ
シュアイを検知するもので、メーカーとしては、安用電
機製作所、富士写真フィルム、サン電子工業などがあり
主な仕様は、次表の通りである。

レーザ光は、フィッシュアイに照射したときは散乱し、
異物に照射したときは吸収する。従って、前者のみを検
出する場合は、レーザの透過位置にマスクを使用して、
この範囲以外の散乱光のみを測定し、後者のみを検出す
る場合は、１）り乱光の全てを受光できるように受光立
体角を大きくして透過光の変化を測定している。

第２の１次元ＣＣＤを使用した検査装置は、高周波点灯
蛍光灯、レフランプをライン状に配列したもの、光ファ
イバを使用したライン状光源などを使用し、これをフィ
ルムの送り方向に対して直角に設置し、その透過光を１
次元ＣＣＤで検出する検査装置であり、各種の分野で使
用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

目視判定による方法によれば、核とその周辺部のうち核
に近接したわずかの領域のみが検知され、周辺部全体は
検知することができない。

インライン検査装置として前述の第１のレーザスキャン
方式の検査装置によれば、レーザ光は、フィッシュアイ
の核、周辺のいずれでも散乱する。

核の部分は、各種の方向に散乱するため、前記のマスク
を使用した方法でも散乱光が受光できる。

しかし、周辺の部分はフィルムの走行方向と平行に伸び
ているため、散乱方向がこれと垂直方向になり、前記の
ようにレーザの透過位置にマスクを使用した方式では散
乱光を受光することが難しくなる。

第２の１次元ＣＣＤを使用した検査装置によれば蛍光灯
のような散乱光でフィッシュアイを照明すると、フィッ
シュアイの核となった異物などは検出できるが、周辺は
検出できない。また、ゲルなどが核となったフィッシュ
アイでは、核でさえ検出が困難となる。

さらに、蛍光灯は輝度が低いため、ＣＣＤの高速入力が
困難となる。例えば、高周波点灯蛍光灯の透過光をＣＯ
Ｄカメラで受光した場合、レンズの絞りがＦ　＝　５．
６では、ＣＣＤの走査周期を数ｍｓ程度の低速でしか走
査できない。

スリット光を使用した場合は、フィッシュアイの光学的
な歪みが検出できるが、第１の装置と同様な理由でフィ
ッシュアイの周辺の検出は困難であった。

したがって本発明の目的とするところは、−１ｍにフィ
ルムの送り方向に対して平行に伸びているフィッシュア
イ周辺部を、確実に検出するのに適したフィッシュアイ
検査装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、前述の第２の装置と同じく１次元ＣＣＤを使
用した検査装置であるが、次の手段により従来の問題点
を解決した。

まず第１にライン状透過照明の設置角度を、フィルムの
移動方向に対して６０°以下とした。

第２に、入射部がポイント状、出射部がライン状に配列
された光ファイバを使用したラインライトの上方に拡散
板、スリットを設置し、前記出射部と拡散板の距離を可
変にした。

〔作　用〕

ライン状透過照明の設置角度を、フィルムの移動方向に
対して６０°以下とすることにより、フィルムの走行方
向と平行に伸びているフィッシュアイの周辺の光学的な
歪みの検出が可能となった。

さらに入射部がポイント状、出射部がライン状に配列さ
れた光ファイバを使用したラインライトを使用すること
により、従来の蛍光灯と比較して、大幅な高輝度が得ら
れるため、ＣＣＤの走査周期を１桁以上短縮することが
可能となった。また、出射部と拡散板の距離を変更する
ことにより輝度を変化させるため、光源の色温度は一定
しているという効果もある。

以下、実施例により本発明の詳細な説明する。

〔実施例〕

第１図は、本発明の第１の実施例を説明するための図で
ある。

本実施例では巾１ｍ、走行速度１５０ｍ／分で生産され
ているフィルムに含まれろ０．２龍φ以上のフィッシュ
アイをカウントすることを目的としている。なお、この
サイズは、前記のＯＨＰで目視観測した値である。

１は１次元ＣＯＤカメラであり、ライン状光源３でフィ
ルム２を透過照明して画像を入力している。１次元ＣＣ
Ｄカメラｌの撮像条件は、表１の通りである。画像デー
タは０．５Ｘ０．５ｍｍ／画素であるが、フィッシュア
イの周辺の光学的な歪みまで検出することが可能である
ため、前記の０．２　ｗφ以上のフィッシュアイを検出
できる。

４は画像処理装置であり、１次元ＣＣＤカメラｌの信号
の２値化、ランレングス化を行い、フィッシュアイ６の
有無を検出する。フィッシュアイ６のカウント、デイス
プレィへの表示などは、マイクロコンピュータ５で行っ
ている。

第２図及び第３図は本発明の装置の作用効果を説明する
ためのもので、第１図の装置でライン状光源及び１次元
ＣＣＤをフィルムの送り方向に対して直角に設置し、フ
ィルムを送りながら一定周期で１次元ＣＣＤカメラ１で
撮影した画像を処理して得られる２次元画像と、その２
つの軸方向それぞれのＣＯＤ出力値の強度分布を表すグ
ラフである。第３図は通常出現するフィルムの送り方向
に対して平行に伸びるフィッシュアイを撮影したもので
あるが、第２図は、ライン状光源とフィッシュアイの周
辺の方向が平行の場合のＣＣＤ入力画像を説明するため
の図である。

このフィッシュアイをＯＨＰで投影して観測した場合は
、核が０．７鰭、周辺が３鶴である。

両者の差を見易くするため、１次元ＣＣＤカメラ１の分
散能は、０．１　ａｍ　／素子とした。第２図ではフィ
ッシュアイの入力画像は、核、周辺のいずれをも高濃度
で検出されている。これは、フィッシュアイの核、周辺
の散乱光は、ＣＣＤ素子と垂直方向に多く、ＣＣＤが受
光しないためである。

したがってサンプリング検査を行う場合は、フィッシュ
アイ６を第２図の方向にセットすればよいことになる。

グラフは、横軸がＣＯＤ素子Ｎｏ、あるいは、ＣＣＤス
キャンＮｏであり、縦軸はＣＯＤ出力値である。ＣＣＤ
出力は８ビツトでＡ／Ｄ変換している。

画像データとしてのサイズは、閾値１５０でＣＣＤ素子
方向が５３画素（５，３龍）、ＣＣＤスキャン方向が１
３画素（１，３龍）であり、ＯＨＰで観測した場合と比
較して、核が約２倍、周辺が１．８倍大きくなっている
。

これに対して第３図ではフィッシュアイの入力画像にお
いて、核のみが高濃度で検出されており、周辺は検出さ
れていない。また、核の上下に対して中央部は、小さく
検出されている。これは、フィッシュアイの核の上下は
第２図と同様の条件であるが、核の中央部、および、周
辺は、ＣＣＤ素子方向に散乱しているので、ＣＯＤが受
光するためである。

画像データとしてのサイズは、閾値１５０の場合、ＣＣ
Ｄ素子方向が２０画素（２ｎ）　、ＣＣＤスキャン方向
が１３画素（１，３ｍｍ）であり、第２図と比較して、
ＣＣＤ素子方向が約０．４倍と小さくなっている。

第４図は、ライン状光源とフィッシュアイの方向との角
度を変更した場合のＣＣＤ入力画像の例を説明するため
の図である。いずれも、同一のフィッシュアイをＣＣＤ
カメラで入力した画像である。

角度が小になる程、フィッシュアイの周辺の濃度が高く
なっていることがわかる。角度が９０゜では、フィッシ
ュアイの周辺部は検出できない。

角度が８０〜７０°では、フィッシュアイの周辺の濃度
変化が認められる。角度が６０”以下では、フィッシュ
アイの周辺の濃度が高くなり、検出が容易となる。周辺
を画像データとして検出するためには、６０’以下にす
ればＣＣＤ素子方向の画素数が多くなるのでよい。しか
し、角度が小になると、ＣＣＤスキャン方向の画素数が
少なくなるため、高速化に対応するという点では、効果
が低下するので、ＣＣＤカメラの撮像条件により適宜選
択することが必要になる。

第５図は、本発明に係るフィッシュアイ検査装置の第２
の実施例におけるＣＣＤカメラＩとフィルム２の移動方
向の関係を説明するための図である。

フィルム２の移動方向に対して、ＣＣＤカメラ１の設置
角度θは４５゛とした。フィッシュアイ６の周辺の方向
は、移動方向に平行であるが、ＣＣＤカメラ１の入力画
像としては、フィッシュアイの周辺を検出できるように
なる。

第６図は、本発明に係るフィッシュアイ検査装置の第２
の実施例におけるライン状光源を説明するための図であ
る。

８は光源であり、ランプはハロゲンランプを使用してい
る。９は入射部がポイント状、出射部がライン状に配列
された光ファイバを使用したライトガイドである。ライ
トガイド９の出射角度θは数１０”である。ライトガイ
ド９から距離ｌの位置に拡散板１０が取りつけられてい
る。ライン状光源の輝度は距離ｌに反比例するため、距
Ｍ！を変化させることにより、輝度を任意の値に設定す
ることが可能となる。拡散板１０の上にスリット７１　
、７２を設置し、フィッシュアイの光学的な歪みが検出
できるようにしている。本実施例では、スリット巾はｌ
　ａｓ、スリット７１　、７２の間隔は１００ｍ＠とじ
た。スリット７１　、７２の条件は、１次元ＣＣＤカメ
ラ１の撮像条件により適正値に設定することが必要とな
る。また、フィルム２とライトガイド９の出射端との距
離を長くとれる場合は、スリットは１段、あるいは、除
去してもよい。

〔発明の効果〕

本発明は、フィルムの走行方向に伸びているフィッシュ
アイの周辺の光学的な歪みを検出可能にすることにより
、検査装置としての高速化が可能となり、フィッシュア
イ検査装置として、その効果は多大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１の実施例を説明するための図、 第２図は、ライン状光源とフィッシュアイの周辺の方向
が平行の場合のＣＣＤ入力画像を説明するための図、 第３図は、ライン状光源とフィッシュアイの周辺の方向
が垂直の場合のＣＣＤ入力画像を説明するための図、 第４図は、ライン状光源とフィッシュアイの方向との角
度を変更した場合のＣＣＤ入力画像を説明するための図
、 第５図は、本発明の第２の実施例におけるＣＣＤカメラ
とフィルムの移動方向の関係を説明するための図、 第６図は、本発明の第２の実施例におけるライン状光源
ｌを説明するための図である。 ■・・・ＣＣＤカメラ、　　　　２・・・フィルム、３
・・・ライン状光源、　　　４・・・画像処理装置、５
・・・マイクロコンピュータ、 ６・・・フィッシュアイ。 本発明の第１の実施例 第１図 負 ２４〆 一、びｌ −シ曜鷹煽ピ −１−一 種々の角度におけるフィッシュアイの画像を表わす図第
４図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、移動するフィルム（２）上のフィッシュアイ（６）
   の存在を検査するフィッシュアイ検査装置であって、該
   移動方向に対して６０°以内の角度で設置したライン状
   透過照明（３）と、該ライン状透過照明（３）に平行で
   かつ該ライン状透過照明（３）の透過光を受光する位置
   に設けた１次元ＣＣＤカメラ（１）と、該１次元ＣＣＤ
   カメラ（１）からの画像信号を処理して画像信号の暗部
   をフィッシュアイとして検知するデータ処理装置（４、
   ５）とを具備することを特徴とするフィッシュアイ検査
   装置。 ２、前記ライン状透過照明（３）は入射部がポイント状
   、出射部がライン状に配列された光ファイバよりなるラ
   イトガイド（９）であり、該ライトガイド（９）と前記
   フィルム（２）の間に光を拡散するための拡散板（１０
   ）を具備する請求項１記載のフィッシュアイ検査装置。