JPH02297007A - 被験体の厚さ測定方法 - 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、例えば合成樹脂製フィルムや紙等の連続した
シート体、各種素材製の最終加工製品や切断片等の非連
続体であって、一定の柔軟性若しくは可撓性を有する素
材の厚さを測定する方法に関し、特に合成樹脂製フィル
ム等の薄膜の厚さを測定するのに適した被験体の厚さ測
定方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、合成樹脂製フィルムの厚さ測定の方法としては、
測定対象であるフィルムから任意部分を一定角形状に切
り取り、該切断片の面積を算出するとともにその重量を
測定し、単位面積当たりの重量を算出することでフィル
ムの厚さを推定するものが知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような方法では被験体からサンプル
を切り出す手間が必要であり、製造工程で回転ロール間
を走行するフィルムをリアルタイム的に且つ連続して計
測することはできない問題がある。又、一般にフィルム
は押出し成形法で作成される為、フィルムの厚さは幅方
向各部で偏差があり、この幅方向の厚さ偏差を測定する
ことが重要であるが、従来の測定法では平均厚さしか推
定できない為、幅方向における厚さ偏差を計測すること
はできなかった。更に、コーティングフィルム等の積層
フィルムにおいては各層の厚さを個別に測定することが
できない問題もあった。

かかる欠点を解消せんとして、開発されたものに、例え
ば差動トランス方式や放射線透過方式、更には赤外線・
紫外線透過方式と称せられるものがある。

例えば、差動トランス方式は、差動トランスの検知部を
直接的又は間接的に被験体表面に接触させて被験体表面
の上下変位を磁気的信号として取り出し、これを電気信
号に変換して被験体の厚さを計測するものである。該方
法は装置が簡単な利点はあるものの、検知部が接触式で
ある為、被験体の幅方向にスキャニングするのが困難で
あり、又、連続的に計測する場合精度が悪く、更に、薄
膜に対しては全く使用できないという欠陥があった。

又、放射線透過方式と称せられるものは、被験体の表面
若しくは背面の一方からβ線、γ線やＸ線等の放射線を
照射し、被験体材質による放射線の透過若しくは反射散
乱線の減衰率を測定し、該減衰率から被験体の厚さを計
測するものである。

この方法は被験体と非接触である為、幅方向のスキャニ
ングも容易であり、被験体材質の適応範囲も広い特徴が
あるが、放射性同位元素を用いる等の理由から取り扱い
が煩雑である上に演算処理が複雑で装置も高価となる問
題があった。

更に、赤外線・紫外線方式は、被験体材料のもつ赤外線
若しくは紫外線の吸収スペクトルを利用したもので、被
験体に照射した赤外線若しくは紫外線の透過線量を測定
し、この透過線量から厚さを計測するものである。この
方法も、前記放射線透過方式と同様、被験体と非接触で
ある為、幅方向のスキャニングが容易であり、更に取り
扱いも容易で、且つ装置も放射線透過方式に比べて安価
に構成できる利点があるものの、測定対象である被験体
の材質は赤外線や紫外線に対して吸収特性をもったもの
に限定され、様々な材質の被験体に幅広く適用すること
はできない問題がある。

そして、差動トランス方式、放射線透過方式及び赤外線
・紫外線透過方式のいずれもが、被験体の面に対して略
垂直方向から観測するものであるから、測定対象がコー
ティングフィルムのような積層フィルムである場合は各
層別の厚さを測定することが困難である上に、基本的に
フィルムの厚さを直読することができない為、厚さを算
出するのには複雑な演算が必要となって処理装置が高価
となる問題があった。

本考案はかかる現況に鑑みてなされたものであり、多く
の材料の被験体に対して適用でき、合成樹脂製フィルム
や紙等の連続したシート体を始めとして各種素材製の最
終加工製品や切断片等の非連続体の厚さを、サンプルを
切り取ることな（簡易且つ正確に測定でき、しかも移動
する被験体に対しても適用できるとともに、被験体の幅
方向各部の厚さを直読することが可能であり、計測に際
し複雑な演算も必要とせず、加えて積層フィルム等に対
しては、各層毎の厚さも測定できる被験体の厚さ測定方
法を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者は上記目的を達成する方法として、全く新しい
方法を着想した。即ち、第１図に示す如く被験体Ｆを突
出した湾曲体２表面に位置づけ、被験体Ｆと湾曲体Ｒと
の接触部Ｐにおける略接線Ｈ方向前方若しくは後方から
被験体Ｆを見たときには、前記接触部Ｐにおける被験体
Ｆの厚さし、即ち測定対象となる断面部分Ｓの厚さｔ（
以下、測定対象断面Ｓ若しくは測定断面Ｓと称す）は前
記接線Ｈよりも外方（図では上方）に位置する部分とし
て表される事実に着目し、この接線Ｈよりも外方に位置
する部分の厚さが測定できればフィルムを切断しなくて
も厚さを測定できることに着眼した。そして鋭意研究の
結果、接線Ｈよりも外方に位置する部分の厚さ、即ち測
定断面の厚さは測定断面に被験体材料に対応した特定の
照明光を照射し、該測定断面を透過又は反射した光を接
触部Ｐの接線方向から観測すれば、測定断面と周囲環境
との境界は峻別可能となり、測定断面の厚さもが直読で
きることを見出した。本発明はかかる発見にもとづくも
のであり、その要旨とするところは、厚さを測定しよう
とする被験体を突出した湾曲体表面に位置づけ、前記被
験体における湾曲体と被験体との接触部に測定対象断面
が観測可能となる性質を有する照明光を照射するととも
に、前記接触部における湾曲体の略接線方向から被験体
を観測し、被験体の測定対象断面を透過又は反射した光
によって被験体の厚さを測定せんとするものである。

被験体としては短尺のものも測定できるが、本発明は連
続した長尺状のものを走行させながら測定するのに特に
適している。又、被験体としては湾曲体表面に沿って曲
げることができるものであれば数ｃＩＩＩの厚さを有す
るものや、又形状的にも非連続体である切断片や加工工
程における最終加工製品等に対しても適用可能であるが
、本発明は数μｍ〜数百μｍの厚さのフィルム状の被験
体の厚さ測定に対して特に有効である。

照明光の性質や測定断面と周囲環境との境界認識法は被
験体の材質や厚さによって適宜選択されるが、例えば、
照明光の照射によって生ずる測定断面の発光若しくは散
乱現象を観測し、発光部（散乱部）と非発光部（非散乱
部）とのコントラストによって厚さを測定する方法や、
測定断面通過後の透過光や反射光の減衰率を測定する方
法、更に、被験体が数μｍのオーダーであるときは短波
長の照明光を用いて干渉縞を発生させて該干渉縞の幅を
計測したり干渉縞の次数を計数する方法など等が採用さ
れる。又、発光部（散乱部）と非発光部（非散乱部）と
の境界が不鮮明な場合であっても、測定対象断面を視覚
手段で撮像して得られる画像データを二値化処理した上
で画像処理すれば、境界認識は可能となる。

又、前記境界位置に基づいて計測された被験体の厚さを
、適宜サンプリングした被験体の実測値と比較して誤差
傾向を把握し、補正演算式を算出して、この補正演算式
を以後の測定値の補正に使用することも適宜採用される
。

連続した被験体を走行させながら測定するときには湾曲
体としては、被験体の走行を張設状態で案内する回転ロ
ールを用いることが好ましく、回転ロールの材質及び色
彩等は照明光が照射された状態の測定断面との峻別が容
易となるよう、照明光に対する光学的性質が被験体と異
質なものを用いることが好ましい。

又、回転ロール表面を高精度な基準面としたときには、
該回転ロールに接して走行する被験体の厚さは、前記基
準面から外方へ突出する部分として観測することができ
る。又、回転ロール表面の加工精度が十分なく、完全な
平滑面でないときやその曲率に微小な変動があるときに
は回転ロールの幅方向精度を予め計測して記憶させてお
き、このデータに基づいた補正を加えながら基準面から
外方へ突出した部分を観測することもできる。

又、被験体は回転ロール表面に密着させることが好まし
いことから、回転ロールとしては表面に小孔が多設され
、該小孔を通じて回転ロール表面を真空吸引できるもの
を用いることもできる。

更に、湾曲体としては回転ロールの代わりに被験体の安
定走行を摺動状態で案内できる固定ロールや固定ガイド
バーを用いてもよい。

測定対象断面を全幅にわたって観測する為の方法として
は、単一の視覚手段を被験体の幅方向に移動させること
で行ってもよいし、又、被験体の幅方向に沿って複数台
の視覚手段を固定配置して、これら複数台の視覚手段で
測定対象断面を同時に観測してもよい。

〔作用］ このような測定方法は測定断面の厚さを湾曲体の略接線
方向から観測するものであるから、被験体の厚さはあた
かも切断された端面を観測する場合と同様に扱うことが
可能で、被験体の厚さは直読することができ、厚さを計
測するに際し、複雑な演算処理を必要としない。又、被
験体の幅方向各部の厚さを直読できるので、幅方向の厚
さ偏差も正確に計測することができる。更に、断面構造
も観測することができるのでコーティングフィルム等の
積層フィルムを被験体としたときには、各層毎の厚さを
個別に測定することができる。又、連続した長尺状の被
験体を走行させながら観測することもできるので、測定
のオンライン処理が可能となる。

視覚手段によって撮像した測定断面の画像データを二値
化処理した上で画像処理し、測定断面と周囲環境との境
界を特定した場合には、目視では不鮮明であった境界も
明確に認識することが可能となる。又、特定波長の照明
光を被験体に照射して干渉縞を発生させ、該干渉縞の幅
や干渉縞の次数を計測することによって被験体の厚さを
測定した場合は、数μｍオーダーの薄膜も計測すること
が可能となる。

湾曲体として、被験体の走行を張設状態で案内する回転
ロールを用い、且つ回転ロールの材質及び色彩として、
照明光に対する光学的性質が被験体とは異質なものを用
いたときには測定断面との境界峻別が容易となり、画像
処理をする場合の境界処理が容易となる。又、回転ロー
ル表面を高精度な基準面となしたり、回転ロール表面の
幅方向精度を予め計測しておき、該データに基づく補正
を加えながら前記基準面より外方へ突出する部分を観測
すれば被験体の厚さ計測精度はより高いものとなる。

更に、回転ロール表面に小孔を多設し、該小孔を通じて
回転ロール表面を真空吸引した場合は、被験体の密着状
態が保証される為、測定精度も高精度となる。

又、測定断面を観測する視覚手段を被験体の幅方向に複
数台固定配置し、これら視覚手段で測定断面を同時に撮
像したときには、視覚手段の移動に由来する機械的振動
は排除できるので測定精度は一層向上する。

〔実施例〕

次ぎに本考案の詳細を図示した実施例に基づき説明する
。第２図は本発明方法を合成樹脂製フィルム（以下、単
にフィルムと称す）の厚さ測定に応用した場合である。

フィルムＦは押出し成形器（図示せず）から送出され、
フィルムＦを張設状態で案内する回転ロールＲの表面に
密接した状態で図中右側へ向かって走行させられている
。回転ロールＲの上部表面であってフィルムＦとの接触
部Ｐにおける接線Ｈ上のフィルム移送方向後方には照明
光源りを配置し、他方、接線Ｈ上のフィルム移送方向前
方には集光レンズＪを介してＣＣＤカメラ等の視覚手段
Ｋを配している。視覚手段Ｋには画像処理装置ｌと画像
処理後のデーターを処理する為のコンピューター２及び
画像処理結果や演算結果を表示する為の表示装置３が接
続されている。

前記視覚手段には照明光源りから照射され、フィルムＦ
を通過した後の透過光が受光できるように照明光源りと
対応して配置され、照明光源りと視覚手段にはフィルム
Ｆの幅方向に同期移動することで、フィルムＦの幅方向
各部の厚さを測定できるようにしている。照明光源り及
び視覚手段ＫをフィルムＦの幅方向に移動可能としたの
は、フィルムＦの厚さが薄い場合等であって高倍率でフ
ィルムＦの測定断面Ｓを撮像したときに視野が不足する
からであるが、視覚手段Ｋに充分な分解能がある場合に
は視覚手段には固定状態となして、測定断面を幅方向全
長にわたって一括撮像してもよい。又、視覚手段Ｋをフ
ィルムＦの幅方向にわたって複数台固定配置し、これら
視覚手段でフィルムＦの測定断面を同時に撮像すること
も考慮される。このようにすれば、視覚手段のスキャニ
ングの為の移動が不要となり、機械的振動の排除が可能
となるので測定精度の向上がはかれる。

ところで、本実施例では視覚手段には回転ロールＲの接
線方向前方に位置づけているが、視覚手段の設定位置は
若干上下にずらしてもよい。但しこの場合は直読した測
定断面の厚さは演算過程で補正する必要がある。

尚、本実施例では視覚手段としてＣＣＤカメラを用いた
が、照明光や被験体の種類に対応して赤外線カメラや他
の光学センサ、放射線検知器を用いることや、更に目盛
りを付した望遠機能をもった顕微鏡を用いて肉眼により
測定することなども考慮される。

フィルム厚さの具体的測定方法の詳細は第３図（イ）゛
（ロ）で示される。本発明方法が測定対象とする部分は
回転ロールＲ上面におけるフィルムＦとの接触部Ｐから
回転ロールＲの半径方向上方側であり、前記接触部から
半径方向外方へ向かってフィルムＦを横切った際の横断
面に相当する部分であって、該部分をフィルム厚さを計
測する為の測定対象断面Ｓとしている。本発明は、フィ
ルムＦに光を照射することで前記測定断面Ｓに発光現象
や散乱現象を発生させ、該現象が発生している部分を回
転ロールＲの接線Ｈ上で且つフィルムＦの移送方向前方
若しくは後方から観測することによってフィルムの厚さ
を観測したり、又、測定断面Ｓを通過した透過光や反射
光を前記方向から観測することによりフィルムＦの厚さ
を測定せんとするものであり、そして観測を上記方向か
ら行うことにより、あたかも切断後のフィルム端面を測
定する要領で連続したフィルムの厚さｔを測定可能とし
たものである。

例えば、第３図（イ）に示す如く、回転ロールＲの接線
上であってフィルムＦの移送方向後方から測定断面Ｓを
照明した状態を視覚手段から見た状態は第３図（ロ）で
示される。即ち、この状態は背後から照明したフィルム
を見た場合であるが、背後から入射した光はフィルム中
に混在する不純物で乱反射する結果、散乱現象が発生し
、そしてこの散乱光により回転ロールＲ上部に位置する
フィルムＦの厚さ分ｔに相当する部分が特に輝くように
なって周囲部分との境界にコントラストが現れ、該コン
トラストによって厚さ部分の測定が可能となる。フィル
ムは前方に向かって（図中では下方に向かって）連続し
ているから散乱現象は厚さ分以外の部分にも若干生じる
ものの、フィルムの厚さ分の下には回転ロールＲが位置
し、しかも該回転ロールＲの光学的性質はフィルムとは
全く異質のものであるから、厚さ分以外の部分で発生す
る散乱現象は明らかに峻別することができる。

そしてこの峻別を光の強度分布の相違によって行うか特
定波長の光の減衰率によって行うかは任意である。又、
フィルムの上方は大気であり、これもフィルムとは光学
的性質が全く異質であるから大気とフィルムの境界を峻
別することは容易である。前記した方法は光の明暗のコ
ントラストによリフィルムの厚さを計測する方法である
が、測定断面を通過した透過光や反射光の減衰率を基準
にしてフィルムと回転ロール及びフィルムと大気との境
界位置を特定し、該境界位置のデータに基づいてフィル
ムの厚さを計測することもできる。

ところで、フィルムが薄膜である場合には、視覚手段の
分解能をあげる必要が生じる。しかしながら分解能をあ
げると必然的に撮像視野が狭くなると同時に被写体深度
も浅（なり、撮像画像はボヤケた状態になって測定断面
と周囲環境との境界は不明瞭になる問題がある。本発明
では、かかる問題の解消策として、画像データの二値化
処理を行って光の減衰率を光の強度分布に置き換え、該
強度分布をコンピューターによって画像処理する方法を
採用した。この方法を採用することによりボヤケた画像
であっても境界を認識することが可能となり、薄膜フィ
ルムの場合でも高精度な厚さ測定が保証できる。

又、被験体通過後の光に干渉縞が現れるように照明光の
波長を選択し、測定断面を通過した透過光若しくは反射
光に現れる干渉縞の次数を計数することで厚さ測定を行
ってもよい。特にこの方法は被験体が数μｍ〜数百μｍ
の薄膜フィルムであるときは有効であり、数μｍのとき
は照明光として紫外線やγ線等の電磁波を用いることが
測定精度上好ましい。又、前述したようにこの方法は被
験体が薄膜であるときに有効であるが、被験体が超薄膜
である場合には、干渉縞の次数が低い為に十分な測定精
度が確保できないことがある。照明光の波長を更に短く
すればこの問題は解消できるものの、測定設備の関係上
、照明光波長の可変にも限界がある。本発明では、この
ような場合には干渉縞の幅を計測することにした。干渉
縞の幅は被験体の厚さに対応しているから、これを計測
することで被験体が超薄膜である場合もその厚さを高精
度に測定することが可能となる。

照明光の波長や強度、更に単一波長のものを用いるか否
かは被験体の材質及び厚さによって適宜選択され、赤外
線、可視光線、更には紫外線やγ線等の短波長の電磁波
も採用され、又、光の性質としでも自然光は勿論のこと
レーザーを用いることも適宜選択される。このように本
発明方法で用いられる照明光は、被験体を照明したとき
に測定断面が観測可能となるものを意味し、この意味か
らは照明光の概念には電磁波も含んでいる。

照明光の照射方向としては第３図（イ）に示される如く
、照明光源し、測定断面Ｓ及び視覚手段Ｋを同一直線上
に配置する場合以外にも各種態様が考慮され、例えば、
第４図に示される如く、■照明光源りの設定位置を視覚
手段にと測定断面Ｓを結ぶ延長線上よりもやや上方に位
置づけた場合、■測定断面Ｓの直上に位置づけた場合、
■視覚手段と同じ側に位置づけた場合が考慮され、■の
場合は透過光を、■の場合は透過光及び反射光を、■の
場合は反射光を観測することによって被験体の厚さ測定
を行うことができる。

回転ロールの表面はフィルムの厚さ測定をする際の基準
面となることから、可能な限り高精度な平滑面であり、
且つ側面からみたとき可能な限り真円に近いことが好ま
しいことはいうまでもない。

しかしながら、回転ロールの加工精度上の限界や回転に
伴う機械的振動等の理由から回転ロール表面を高精度な
基準面とすることが困難な場合もある。この場合は、回
転ロールの表面状態の幅方向精度のデータを予め計測し
ておき、該データに基づいて測定データに補正を加える
方法も考慮される。又、測定値の信頼性を高める為に、
適宜フィルムからのサンプル抽出を行なって実測を行な
い、該実測値と測定断面を観測して得られた測定値との
比較を行ない、測定値に対する補正演算式を算出したう
えで、以後の測定結果に該補正演算を適用してより信頼
性の高い測定値を得ることも可能である。

又、回転ロールと該回転ロール表面を走行するフィルム
とは密着していることが好ましい。これは回転ロールの
表面状態やフィルムの走行速度、更にはフィルムに作用
する張力等を調節することによりある程度可能となるが
、例えば、回転ロール表面に小孔を多設し、回転ロール
外部に設置した真空吸引装置の吸入口を回転ロールの内
部空間に連通させ、前記小孔を通じて回転ロール表面を
真空吸引すること等も考慮される。このようにすればフ
ィルムと回転ロールは密着状態となって回転ロール表面
を基準面としたフィルムの厚さ測定の精度は一層向上す
る。

更に、湾曲体としては回転ロール以外のものを用いるこ
とも可能であり、例えば第５図（イ）に示す如く偏平な
ものや、第５図（ロ）に示す如く先端を丸めた壁体のよ
うなもの、更には図示しないが固定ロールや固定ガイド
バー等を用いることも任意である。しかしながら、この
場合でも、フィルムの測定断面が湾曲体の接線方向であ
ってフィルムの移送方向前方若しくは後方から観測でき
るものであることは必要である。湾曲体の曲面が緩やか
であるときは測定断面通過後の光が進行するフィルム内
の長さは長くなるので減衰も大きく、この意味からは湾
曲体の曲率半径は小さいほうが有利である。

湾曲体の材質、色彩及び表面状態は、視覚手段から観測
したときにフィプレム・の測定断面との境界が明確化で
きるものを採用することが好ましい。

本発明方法によれば、フィルム全体の厚さは勿論のこと
、コーティングフィルム等の積層フィルムの各層の厚さ
を個別に測定することができる。

第６図は視覚手段から観測した積層フィルムの測定断面
Ｓを示しており、図中４は回転ロール、５は大気、６は
ベースフィルムであり、７．８はベースフィルム上に積
層した他のフィルム又は塗料や粘着層等のコーティング
層を示している。各層に入射した照明光は各層の材質に
対応して減衰する為、各層毎に光の強度分布が異なり、
各層間の境界は測定断面を通過した透過光や反射光を観
測することにより容易に計測することができる。尚、本
実施例では合成樹脂系素材の積層シートへの適用につい
て述べたが、積層される各層の材質は他のものであって
もよく、例えばアルミニウム箔等の金属や紙等の異種材
料のものであってもよい。

以上の方法は、照明光源及び視覚手段をフィルム幅方向
に同期して移動させることにより、フィルムの厚さを幅
方向各部について行うものであるが、照明光源及び視覚
手段を固定式となし、第７図に示す如くフィルムＦの縁
部を撮像し、該縁部における段差を計測することにより
、厚さｔを測定することも可能である。このようにすれ
ば輪郭の把握は容易で画像処理装置も簡略化することが
できる。

又、上記実施例では押出し成形後に回転ロール間を走行
するフィルムの厚さ測定を中心に述べたが、本発明方法
はフィルムの巻き取り工程や巻き替え工程及び他の加工
工程にも適用できることはいうまでもない。又、本方法
は、合成樹脂製フィルム以外であっても湾曲体表面の曲
面形状に即して曲げることができるだけの柔軟性若しく
は可撓性を有するものであれば、透明、ＪｔＥ−透明に
関わらず各種材質の被験体に適用することが可能で、例
えば祇シートや繊維シート等、更には金属シートにも応
用可能である。祇シートや金属シート等の可視光線に対
して非透明な被験体に対しては、照明光の光強度を強く
したり、照明光の波長を適宜選択することによって対応
できる。そして、回転ロール表面を高精度な基準面とな
して該基準面から外方へ突出する部分を計測すれば、シ
ートの厚さは、基準面の精度に対応して高精度に計測で
きることになる。又、加工精度等の限界から基準面とな
る回転ロールの表面精度が十分でないときには、基準面
の幅方向精度を予め計測しておき、該データーに基づい
た補正を加えながら基準面から外方に突出する部分の厚
さを測定することで前記同様、シート厚さの高精度な計
測が可能となる。

以上の実施例はフィルムの厚さ測定を対象としているが
、本方法はフィルム表面に存在する各種突起物の断面構
造解析や気泡や傷等の不良箇所の発見にも応用できるこ
とはいうまでもない。

又、本発明方法は長尺状の連続物以外にも適用可能であ
る。例えば、菓子袋等を収容する袋を製造する工程では
、第８図（イ）に示す如く、連続する筒状のフィルムＧ
を潰してシート状となし、該シート状となったフィルム
Ｇに所定間隔で熱シールを行った後、該シール部Ｍに隣
接する位置（図中破線で示す部分）を切断して、一端が
閉止した袋体Ｕを作る工程が存在するが、前記工程によ
って作成された袋体Ｕの気密性や袋体Ｕの強度評価は第
８図（ロ）に示す如く、接合したシール部Ｍの厚さｄを
計測することで推定されている。

即ち熱シールによる圧着が良好であれば接合部の厚さｄ
は所定値以下となる為、該厚さｄを計測することで袋体
Ｕの気密性及び強度を判定せんとする方法である。本発
明方法はこのような切断後の袋体の厚さ測定のように、
不連続体や製造工程における最終加工製品に対しても適
用できるのである。

以上のように本発明にかかる被験体の厚さ測定方法によ
れば、被験体からサンプルを切り取ることなく被験体の
厚さ測定を行うことが可能となり、しかも被験体の厚さ
は直読できるので厚さ計測に際し複雑な演算処理は不要
であり装置構成も簡略化できる。しかも被験体の厚さは
恰も切断後の端面を計測するのと同様であり、断面構造
も観測することができるから、被験体が積層フィルム等
である場合は、各層の厚さを個別に計測することができ
る。そして、本発明は特に走行するフィルムの厚さを測
定するのに適し、このようなフィルムの厚さ測定に本方
法を適用した場合は、高速で且つ正確な測定が可能とな
る。

〔発明の効果〕

本発明にかかる被験体の厚さ測定方法は、被験体を突出
した湾曲体表面に位置づけ、該被験体と湾曲体との接触
部に測定断面が観測可能となる照明光を照射し、測定断
面を通過した透過光若しくは反射光を観測することによ
って被験体の厚さを測定するものであるから、従来のよ
うに被験体からサンプルを切り取る必要がなく、測定が
容易である。又、本方法は測定断面を湾曲体の略接線方
向から観測するものであるから、測定断面があたかも切
断後の切断端面を観測する要領で観測可能で、被験体の
幅方向各部の厚さを直読することができ、演算処理の工
程も簡略化できる。又、断面構造も観測できるので、積
層フィルム等を観測した場合は各層の厚さを個別に計測
することもできる。

本方法を長尺状の連続した被験体の厚さ測定に応用し、
該被験体を湾曲体表面を走行させながら厚さ測定を行っ
た場合は、測定の高速化が可能となり、被験体の巻き取
り作業や巻き替え作業及び他の加工工程と厚さ測定とを
同一工程で行うことができるようになる。

被験体が薄膜である場合などで、被写体深度が浅い為に
撮像画像がボヤケでいるときには、画像データを二値化
処理した上で画像処理することで、測定断面と周囲環境
との境界は峻別可能となる。

又、測定断面を通過した光に生ずる干渉縞の幅若しくは
干渉縞の次数を計測することとすれば、薄膜の厚さ測定
も可能となり、特に干渉縞の幅を計測した場合は超薄膜
に対しても高精度な測定が可能となる。

湾曲体として、回転ロールを用いたときには、被験体は
張設状態となって走行状態が安定する為、測定誤差は少
な（なる。又、湾曲体の材質１色彩として、照明光に対
する光学的性質が被験体とは異質のものを用いたときに
は被験体と湾曲体との境界認識は容易となり、画像処理
装置の簡略化がはかれる。

更に、回転ロール表面を高精度な基準面となすか、若し
くは回転ロールの表面状態の幅方向精度を予め計測して
おき該測定データに基づいて厚さ測定を行うようにすれ
ば測定精度は一層向上する。

又、回転ロール表面に小孔を多設し、該小孔を通じて回
転ロール表面を真空吸引することとすれば、回転ロール
と該回転ロール表面を走行する被験体とは密着状態とな
るので測定誤差は少なくなる。

視覚手段による撮像方法としては、単一の視覚手段を被
験体の幅方向に移動させる方法もあるが、視覚手段を被
験体の幅方向にわたって複数台固定配置する方法も好ま
しい。このようにすれば移動に伴う機械的振動による測
定誤差も激減させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）は本発明方決の原理を示す側面図、第１図
（ロ）は同正面図、第２図は本発明の１実施例を示す説
明図、第３図（イ）は同実施例の説明用側面図、第３図
（ロ）は同実施例の説明用正面図、第４図は照明光源の
配置位置の他の実施例、第５図（イ）（ロ）は湾曲体の
他の実施例、第６図は積層フィルムの測定断面の観測状
態を示す説明図、第７図はフィルム縁部の観測状態を示
す説明図、第８図（イ）、（ロ）は本発明の他の実施例
において本発明方法が適用される袋体の説明図である。 Ｆ：フィルム、 １１：接線、 Ｌ：照明光源、 Ｒ：回転ロール、 Ｇ：フィルム、 Ｍ：シール部、 １：画像処理装置、　２：コンピューター３：表示装置
、　　　　４：回転ロール、５：大気、　　　　　　６
：ベースフィルム、７．８：コーティング層。 Ｐ：接触部、 Ｓ：測定断面、 Ｋ：視覚手段、 Ｕ：袋体、 第 を 図 第 図 １口） 第 図 （イ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）厚さを測定しようとする被験体を突出した湾曲体表
   面に位置づけ、前記被験体における湾曲体と被験体との
   接触部に測定対象断面が観測可能となる性質を有する照
   明光を照射するとともに、前記接触部における湾曲体の
   略接線方向から被験体を観測し、被験体の測定対象断面
   を透過又は反射した光によって被験体の厚さを測定して
   なる被験体の厚さ測定方法。 ２）長尺状の被験体を突出した湾曲体表面に位置づけて
   走行させ、前記被験体における湾曲体と被験体との接触
   部に測定対象断面が観測可能となる性質を有する照明光
   を照射するとともに、前記接触部における湾曲体の略接
   線方向であって被験体の走行方向前方若しくは後方から
   被験体を観測し、被験体の測定対象断面を透過又は反射
   した光によって被験体の厚さを測定してなる被験体の厚
   さ測定方法。 ３）照明光により測定対象断面に発光現象又は散乱現象
   を発生させるとともに、発光若しくは散乱状態の測定対
   象断面と非発光状態若しくは非散乱状態の周囲環境との
   コントラストにより被験体と周囲との境界を特定し、湾
   曲体表面における接線よりも外方に位置する被験体の厚
   さを前記境界位置に基づいて測定してなる前記特許請求
   の範囲第１項又は第２項記載の被験体の厚さ測定方法。 ４）照明光を測定対象断面に照射し、測定対象断面を通
   過した透過光若しくは反射光の減衰率を測定して被験体
   と周囲との境界を特定し、該境界位置に基づいて被験体
   の厚さを測定してなる前記特許請求の範囲第１項又は第
   ２項記載の被験体の厚さ測定方法。 ５）測定断面における発光若しくは散乱現象を視覚手段
   で撮像するとともに、撮像された画像データを二値化処
   理して測定対象断面と周囲との境界を特定してなる前記
   特許請求の範囲第３項又は第４項記載の被験体の厚さ測
   定方法。 ６）照明光を測定対象断面に照射して干渉縞を発生させ
   、該干渉縞の幅を計測するか若しくは干渉縞の次数を計
   数することにより測定対象断面の厚さを測定してなる前
   記特許請求の範囲第１項又は第２項記載の被験体の厚さ
   測定方法。 ７）測定値とサンプリングによる実測値とを比較するこ
   とで補正演算式を算出し、以後の測定値を当該補正演算
   式に基づいて補正してなる前記特許請求の範囲第１項、
   第２項、第３項、第４項、第５項又は第６項記載の被験
   体の厚さ測定方法。 ８）湾曲体としては、照明光に対する光学的性質が被験
   体とは異質なものを用いてなる前記特許請求の範囲第１
   項、第２項、第３項、第４項、第５項、第６項又は第７
   項記載の被験体の厚さ測定方法。 ９）湾曲体としては、被験体の移送を張設状態で案内す
   る回転ロールを用いてなる前記特許請求の範囲第１項、
   第２項、第３項、第４項、第５項、第６項、第７項又は
   第８項記載の被験体の厚さ測定方法。 １０）回転ロール表面を高精度な基準面となし、該回転
   ロールに接して走行する被験体の厚さを、前記基準面か
   ら外方へ突出する部分として観測してなる前記特許請求
   の範囲第９項記載の被験体の厚さ測定方法。 １１）基準面となる回転ロール表面の幅方向精度を予め
   計測して記憶させておき、該データに基づいた補正を加
   えながら基準面から外方へ突出する部分を観測してなる
   前記特許請求の範囲第９項記載の被験体の厚さ測定方法
   。 １２）回転ロールとしては表面に小孔が多設され、該小
   孔を通じて回転ロール表面が真空吸引できるものを用い
   てなる前記特許請求の範囲第９項、第１０項又は第１１
   項記載の被験体の厚さ測定方法。 １３）湾曲体としては、被験体の安定走行を摺動状態で
   案内する固定ロール若しくは固定ガイドバーを用いてな
   る前記特許請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項
   、第５項、第６項、第７項又は第８項記載の被験体の厚
   さ測定方法。 １４）被験体の幅方向への移動を可能となした単一の視
   覚手段を設けるととともに、該視覚手段を被験体の幅方
   向にスキャニングさせることにより被験体の厚さを全幅
   にわたって計測してなる前記特許請求の範囲第１項、第
   ２項、第３項、第４項、第５項、第６項、第７項、第８
   項、第９項、第１０項、第１１項、第１２項又は第１３
   項記載の被験体の厚さ測定方法。 １５）測定対象断面を観測する為の視覚手段を、被験体
   の幅方向に沿って複数台固定配置するとともに、これら
   視覚手段で測定対象断面を同時に観測することにより被
   験体の厚さを全幅にわたって計測してなる前記特許請求
   の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５項、第６
   項、第７項、第８項、第９項、第１０項、第１１項、第
   １２項又は第１３項記載の被験体の厚さ測定方法。