JPH10227746A - 表面欠点検査方法及び装置並びにシート状物の製造方法 - Google Patents
表面欠点検査方法及び装置並びにシート状物の製造方法Info
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- JPH10227746A JPH10227746A JP4292697A JP4292697A JPH10227746A JP H10227746 A JPH10227746 A JP H10227746A JP 4292697 A JP4292697 A JP 4292697A JP 4292697 A JP4292697 A JP 4292697A JP H10227746 A JPH10227746 A JP H10227746A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シート状物等の被検体の凹凸状欠点を精度良
く自動検出可能な表面欠点検査方法、装置及びシート状
物の製造方法を提供する。 【解決手段】 投光部から光を被検体表面領域に所定の
入射角度範囲で照射するとともに照射光を被検体幅方向
に延びる細長い減光材で減光し、該被検体表面領域で反
射する光を受光部で検出し、受光部の信号強度からデー
タ処理部で処理したデータに基づいて、前記被検体表面
領域が有する欠点を判定することを特徴とする表面欠点
検査方法、および装置。
く自動検出可能な表面欠点検査方法、装置及びシート状
物の製造方法を提供する。 【解決手段】 投光部から光を被検体表面領域に所定の
入射角度範囲で照射するとともに照射光を被検体幅方向
に延びる細長い減光材で減光し、該被検体表面領域で反
射する光を受光部で検出し、受光部の信号強度からデー
タ処理部で処理したデータに基づいて、前記被検体表面
領域が有する欠点を判定することを特徴とする表面欠点
検査方法、および装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、表面欠点検査方法
及び装置に関して、とくに、被検体としてのシート状物
の製造工程において発生する凹凸状欠点を検査する表面
欠点検査方法及び装置並びにこれらを用いたシート状物
の製造方法に関するものである。
及び装置に関して、とくに、被検体としてのシート状物
の製造工程において発生する凹凸状欠点を検査する表面
欠点検査方法及び装置並びにこれらを用いたシート状物
の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】シート状物の製造工程においては、ロー
ラ等に付着した異物のためシート状物が変形し、幅０．
１ｍｍ〜数ｍｍ程度、深さ数μｍ以内のなだらかな凹凸
状欠点が生じることがあることはよく知られている。従
来、この様な欠点の検出は目視に頼っており、この目視
検査の結果によて不良品を排除していた。しかし、目視
による検査では、見逃しや判定基準のばらつきが発生
し、欠陥品の流出など製造工程管理上重大な問題を起こ
すことがあった。
ラ等に付着した異物のためシート状物が変形し、幅０．
１ｍｍ〜数ｍｍ程度、深さ数μｍ以内のなだらかな凹凸
状欠点が生じることがあることはよく知られている。従
来、この様な欠点の検出は目視に頼っており、この目視
検査の結果によて不良品を排除していた。しかし、目視
による検査では、見逃しや判定基準のばらつきが発生
し、欠陥品の流出など製造工程管理上重大な問題を起こ
すことがあった。
【０００３】一方、光学的手段を用いて表面欠点の自動
検査を行う装置としては、例えば特開昭６２−２６３４
５３号公報に示されたものが知られている。この種の表
面欠点検査装置は、検査対象物（被検体）の表面に光を
照射する投光部と、検査対象物に照射された光の正反射
方向に設置された受光部と、該受光部に入射した光に応
じて検査対象物の表面の状態を識別する識別処理部とを
備えている。即ち、欠点の有無に応じて受光部に入射す
る反射光の強度が変わるので、受光量の違いにより欠点
の有無を識別できるようになっている。
検査を行う装置としては、例えば特開昭６２−２６３４
５３号公報に示されたものが知られている。この種の表
面欠点検査装置は、検査対象物（被検体）の表面に光を
照射する投光部と、検査対象物に照射された光の正反射
方向に設置された受光部と、該受光部に入射した光に応
じて検査対象物の表面の状態を識別する識別処理部とを
備えている。即ち、欠点の有無に応じて受光部に入射す
る反射光の強度が変わるので、受光量の違いにより欠点
の有無を識別できるようになっている。
【０００４】しかしながら、この種の表面欠点検査装置
においては、識別処理部に入力される信号のＳ／Ｎ比が
比較的小さく、例えば、欠点が存在する領域を検査する
場合に受光部に入射する光の強度と、欠点が存在しない
領域を検査する場合に受光部に入射する光の強度との差
が小さく、それらの違いの識別が困難な場合がある。ま
して、傷やしわ等反射角度の変化が大きく、受光量が大
きく変化する欠点に対しては有効な手段であっても、深
さ数ミクロン程度のなだらかな凹凸状欠点では、受光量
の変化も小さく検査が困難である。
においては、識別処理部に入力される信号のＳ／Ｎ比が
比較的小さく、例えば、欠点が存在する領域を検査する
場合に受光部に入射する光の強度と、欠点が存在しない
領域を検査する場合に受光部に入射する光の強度との差
が小さく、それらの違いの識別が困難な場合がある。ま
して、傷やしわ等反射角度の変化が大きく、受光量が大
きく変化する欠点に対しては有効な手段であっても、深
さ数ミクロン程度のなだらかな凹凸状欠点では、受光量
の変化も小さく検査が困難である。
【０００５】ところで、検査対象物を搬送しながらその
表面を連続的に検査する場合には、検査対象物に振動が
生じるのは避けられない。検査対象物の厚み方向（表面
に垂直な方向）の振動が生じると、照射光の入射角度が
微妙に変化するため、それに伴って検査対象物からの反
射光の正反射方向も変動する。受光部は、ある程度の広
さの視野を有しているので、反射光の正反射方向が変動
する場合であっても、連続的に正反射光を受光すること
ができる。しかしながら、反射光の正反射方向が変動す
ると、受光部の視野内における検査対象物の反射光の強
度分布が変動する。これによって、欠点が存在する領域
を検査する場合に受光部に入射する光の強度と、欠点が
存在しない領域を検査する場合に受光部に入射する光の
強度との違いにも変動が生じ、欠点の有無の判定に誤り
を生じやすくなる。
表面を連続的に検査する場合には、検査対象物に振動が
生じるのは避けられない。検査対象物の厚み方向（表面
に垂直な方向）の振動が生じると、照射光の入射角度が
微妙に変化するため、それに伴って検査対象物からの反
射光の正反射方向も変動する。受光部は、ある程度の広
さの視野を有しているので、反射光の正反射方向が変動
する場合であっても、連続的に正反射光を受光すること
ができる。しかしながら、反射光の正反射方向が変動す
ると、受光部の視野内における検査対象物の反射光の強
度分布が変動する。これによって、欠点が存在する領域
を検査する場合に受光部に入射する光の強度と、欠点が
存在しない領域を検査する場合に受光部に入射する光の
強度との違いにも変動が生じ、欠点の有無の判定に誤り
を生じやすくなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
問題点を解決し、シート状物の表面凹凸欠点の精度良
く、確実かつ高速に自動検査する方法、装置及び本装置
を用いたシート状物の製造方法を提供することにある。
問題点を解決し、シート状物の表面凹凸欠点の精度良
く、確実かつ高速に自動検査する方法、装置及び本装置
を用いたシート状物の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本発明の表面欠点検査方法は、投光部から光を被検
体表面領域に所定の入射角度範囲で照射するとともに照
射光を被検体幅方向に延びる細長い減光材で減光し、該
被検体表面領域で反射する光を受光部で検出し、受光部
の信号強度からデータ処理部で処理したデータに基づい
て、前記被検体表面領域が有する欠点を判定することを
特徴とする方法からなる。
め、本発明の表面欠点検査方法は、投光部から光を被検
体表面領域に所定の入射角度範囲で照射するとともに照
射光を被検体幅方向に延びる細長い減光材で減光し、該
被検体表面領域で反射する光を受光部で検出し、受光部
の信号強度からデータ処理部で処理したデータに基づい
て、前記被検体表面領域が有する欠点を判定することを
特徴とする方法からなる。
【０００８】上記方法においては、反射光を受光するに
際し、被検体表面領域を光学的に受光部に結像させて受
光することが好ましい。
際し、被検体表面領域を光学的に受光部に結像させて受
光することが好ましい。
【０００９】また、上記方法においては、検出すべき最
小欠点の最大傾斜面と被検体の正常な部分の面とがなす
角度をθ1 ［度］、減光材の幅をＷ1 ［ｍｍ］、減光材
と被検体表面領域との距離をＬ1 ［ｍｍ］とするとき、
Ｗ1 ／２Ｌ1 ＜ｔａｎθ1 を満たすＷ1 ［ｍｍ］の幅の
減光材によって被検体表面領域への入射光を減光するこ
とが好ましく、より望ましくは、検出すべき最小欠点の
最大傾斜面と被検体の正常な部分の面とがなす角度をθ
1 ［度］、被検体の振動による反射角度の変化量をθ2
［度］、減光材の幅をＷ1 ［ｍｍ］、受光部の受光面の
幅をＷ2 ［ｍｍ］、減光材と被検体表面領域との距離を
Ｌ1 ［ｍｍ］、受光部の受光面と被検体表面領域との距
離をＬ2 ［ｍｍ］とするとき、ｔａｎθ2 ＋Ｗ2 ／２Ｌ
2 ＜Ｗ1／２Ｌ1 ＜ｔａｎθ1 を満たすＷ1 ［ｍｍ］の
幅の減光材によって被検体表面領域への入射光を減光す
ることが好ましい。
小欠点の最大傾斜面と被検体の正常な部分の面とがなす
角度をθ1 ［度］、減光材の幅をＷ1 ［ｍｍ］、減光材
と被検体表面領域との距離をＬ1 ［ｍｍ］とするとき、
Ｗ1 ／２Ｌ1 ＜ｔａｎθ1 を満たすＷ1 ［ｍｍ］の幅の
減光材によって被検体表面領域への入射光を減光するこ
とが好ましく、より望ましくは、検出すべき最小欠点の
最大傾斜面と被検体の正常な部分の面とがなす角度をθ
1 ［度］、被検体の振動による反射角度の変化量をθ2
［度］、減光材の幅をＷ1 ［ｍｍ］、受光部の受光面の
幅をＷ2 ［ｍｍ］、減光材と被検体表面領域との距離を
Ｌ1 ［ｍｍ］、受光部の受光面と被検体表面領域との距
離をＬ2 ［ｍｍ］とするとき、ｔａｎθ2 ＋Ｗ2 ／２Ｌ
2 ＜Ｗ1／２Ｌ1 ＜ｔａｎθ1 を満たすＷ1 ［ｍｍ］の
幅の減光材によって被検体表面領域への入射光を減光す
ることが好ましい。
【００１０】本発明に係る表面欠点検査装置は、被検体
表面を照らす投光部と、被検体表面領域で反射した反射
光を検出する受光部と、受光部の出力信号から欠点を判
定するデータ処理部と、被検体幅方向に延びる細長い減
光材とから構成され、投光部と被検体表面領域とを結ぶ
線分上に、所定の入射角度範囲の入射光を減衰させる減
光材を配したことを特徴とするものからなる。
表面を照らす投光部と、被検体表面領域で反射した反射
光を検出する受光部と、受光部の出力信号から欠点を判
定するデータ処理部と、被検体幅方向に延びる細長い減
光材とから構成され、投光部と被検体表面領域とを結ぶ
線分上に、所定の入射角度範囲の入射光を減衰させる減
光材を配したことを特徴とするものからなる。
【００１１】上記装置においては、被検体表面領域と受
光部との間で該被検体表面領域の像が受光部に結像する
位置に結像素子を配することが好ましい。
光部との間で該被検体表面領域の像が受光部に結像する
位置に結像素子を配することが好ましい。
【００１２】また、上記装置においては、検出すべき最
小欠点の最大傾斜面と被検体の正常な部分の面とがなす
角度をθ1 ［度］、減光材の幅をＷ1 ［ｍｍ］、減光材
と被検体表面領域との距離をＬ1 ［ｍｍ］とするとき、
Ｗ1 ／２Ｌ1 ＜ｔａｎθ1 を満たすＷ1 ［ｍｍ］の幅の
減光材を投光部と被検体表面領域とを結ぶ線分上の位置
に設置することが好ましく、より望ましくは、検出すべ
き最小欠点の最大傾斜面と被検体の正常な部分の面とが
なす角度をθ1 ［度］、被検体の振動による反射角度の
変化量をθ2 ［度］、減光材の幅をＷ1 ［ｍｍ］、受光
部の受光面の幅をＷ2 ［ｍｍ］、減光材と被検体表面領
域との距離をＬ1 ［ｍｍ］、受光部の受光面と被検体表
面領域との距離をＬ2 ［ｍｍ］とするとき、ｔａｎθ2
＋Ｗ2 ／２Ｌ2 ＜Ｗ1 ／２Ｌ1 ＜ｔａｎθ1 を満たすＷ
1 ［ｍｍ］の幅の減光材を受光部と被検体表面領域とを
結ぶ線分上の位置に設置することが好ましい。
小欠点の最大傾斜面と被検体の正常な部分の面とがなす
角度をθ1 ［度］、減光材の幅をＷ1 ［ｍｍ］、減光材
と被検体表面領域との距離をＬ1 ［ｍｍ］とするとき、
Ｗ1 ／２Ｌ1 ＜ｔａｎθ1 を満たすＷ1 ［ｍｍ］の幅の
減光材を投光部と被検体表面領域とを結ぶ線分上の位置
に設置することが好ましく、より望ましくは、検出すべ
き最小欠点の最大傾斜面と被検体の正常な部分の面とが
なす角度をθ1 ［度］、被検体の振動による反射角度の
変化量をθ2 ［度］、減光材の幅をＷ1 ［ｍｍ］、受光
部の受光面の幅をＷ2 ［ｍｍ］、減光材と被検体表面領
域との距離をＬ1 ［ｍｍ］、受光部の受光面と被検体表
面領域との距離をＬ2 ［ｍｍ］とするとき、ｔａｎθ2
＋Ｗ2 ／２Ｌ2 ＜Ｗ1 ／２Ｌ1 ＜ｔａｎθ1 を満たすＷ
1 ［ｍｍ］の幅の減光材を受光部と被検体表面領域とを
結ぶ線分上の位置に設置することが好ましい。
【００１３】本発明に係るシート状物の製造方法は、前
述のような表面欠点検査方法により被検体としてのシー
ト状物の検査を行い、所定の規格と検査結果に基づいて
シート状物の製造工程を管理することを特徴とする方法
からなる。
述のような表面欠点検査方法により被検体としてのシー
ト状物の検査を行い、所定の規格と検査結果に基づいて
シート状物の製造工程を管理することを特徴とする方法
からなる。
【００１４】本発明における測定原理および作用を、図
面を参照して説明する。図１に本発明に係る表面欠点検
査方法及び装置の概略構成を示す。本測定方法では、受
光部４０が被検体１０の表面領域６０からの光だけを測
定するため、投光部２０からの照射光の内、表面領域６
０で反射する光のみをハッチングで表示し、表面領域６
０はそれを明確に示すために白抜きで表示した。また、
反射光中の明光領域８２と暗光領域８３は入射光の明光
領域８０と暗光領域８１が反射してできた領域であり、
暗光領域８１と暗光領域８３の鋭角はどちらも等しい。
ここでは、減光材３０の幅をＷ1 ［ｍｍ］、受光部４０
の受光面４１の幅をＷ2 ［ｍｍ］、減光材３０と表面領
域６０との距離をＬ1 ［ｍｍ］、受光面４１と表面領域
６０との距離をＬ2 ［ｍｍ］、表面領域６０へ投光部２
０から照射される光の内減光材３０によって減光される
光の入射角度範囲をα、表面領域６０を中心として受光
面４１を円弧とみなしたときの中心角度を受光角度範囲
β、投光部２０と表面領域６０の法線がなす角度を入射
角度θi 、受光部４０と表面領域６０の法線がなす角度
を反射角度θo と定める。
面を参照して説明する。図１に本発明に係る表面欠点検
査方法及び装置の概略構成を示す。本測定方法では、受
光部４０が被検体１０の表面領域６０からの光だけを測
定するため、投光部２０からの照射光の内、表面領域６
０で反射する光のみをハッチングで表示し、表面領域６
０はそれを明確に示すために白抜きで表示した。また、
反射光中の明光領域８２と暗光領域８３は入射光の明光
領域８０と暗光領域８１が反射してできた領域であり、
暗光領域８１と暗光領域８３の鋭角はどちらも等しい。
ここでは、減光材３０の幅をＷ1 ［ｍｍ］、受光部４０
の受光面４１の幅をＷ2 ［ｍｍ］、減光材３０と表面領
域６０との距離をＬ1 ［ｍｍ］、受光面４１と表面領域
６０との距離をＬ2 ［ｍｍ］、表面領域６０へ投光部２
０から照射される光の内減光材３０によって減光される
光の入射角度範囲をα、表面領域６０を中心として受光
面４１を円弧とみなしたときの中心角度を受光角度範囲
β、投光部２０と表面領域６０の法線がなす角度を入射
角度θi 、受光部４０と表面領域６０の法線がなす角度
を反射角度θo と定める。
【００１５】本測定方法を構成する要素として、投光部
２０と受光部４０と減光材３０とシート状物１０と受光
部４０の測定面である表面領域６０とがあり、受光部２
０と受光部４０はシート状物１０の正常部分に対する入
射角度θi と反射角度θo が等しくなる位置に配置して
あり、減光材３０は投光部２０と表面領域６０を結ぶ線
分上で、かつ減光材３０と表面領域６０間の距離Ｌ1 と
減光材３０の幅Ｗ1 がＬ1 ・ｔａｎ α＝Ｗ1 ／２を満
たす位置にある。また、受光部は受光面４１の幅Ｗ2 と
表面領域６０と受光面４１の距離Ｌ2 がＬ2 ・ｔａｎ
β＝Ｗ2 ／２を満たす位置にある。このとき、入射角度
範囲αと受光角度範囲βはα≧βとする。また、表面領
域６０の大きさは検出すべき最小欠点の大きさに対して
１／２〜１／１０程度とし、受光部４０の解像度は他の
部分と表面領域６０とを区別できる程度とする。
２０と受光部４０と減光材３０とシート状物１０と受光
部４０の測定面である表面領域６０とがあり、受光部２
０と受光部４０はシート状物１０の正常部分に対する入
射角度θi と反射角度θo が等しくなる位置に配置して
あり、減光材３０は投光部２０と表面領域６０を結ぶ線
分上で、かつ減光材３０と表面領域６０間の距離Ｌ1 と
減光材３０の幅Ｗ1 がＬ1 ・ｔａｎ α＝Ｗ1 ／２を満
たす位置にある。また、受光部は受光面４１の幅Ｗ2 と
表面領域６０と受光面４１の距離Ｌ2 がＬ2 ・ｔａｎ
β＝Ｗ2 ／２を満たす位置にある。このとき、入射角度
範囲αと受光角度範囲βはα≧βとする。また、表面領
域６０の大きさは検出すべき最小欠点の大きさに対して
１／２〜１／１０程度とし、受光部４０の解像度は他の
部分と表面領域６０とを区別できる程度とする。
【００１６】図１に示す様に、被検体としてのシート状
物１０上の正常部分を測定する場合は、入射角度範囲α
と受光角度範囲βはα≧βであるので、受光面４１は暗
光領域８３中に含まれ、反射光を受光しない。また、シ
ート状物１０の振動によって表面領域６０と投光部２０
の位置が変動し照射光の入射角度θi が角度θ2 だけ変
化しても、受光角度範囲βを入射角度範囲αよりもθ2
だけ小さくすれば、受光部４０は反射光を検出せず、振
動の影響なく測定できる。
物１０上の正常部分を測定する場合は、入射角度範囲α
と受光角度範囲βはα≧βであるので、受光面４１は暗
光領域８３中に含まれ、反射光を受光しない。また、シ
ート状物１０の振動によって表面領域６０と投光部２０
の位置が変動し照射光の入射角度θi が角度θ2 だけ変
化しても、受光角度範囲βを入射角度範囲αよりもθ2
だけ小さくすれば、受光部４０は反射光を検出せず、振
動の影響なく測定できる。
【００１７】しかし、図２に示す様に、表面が傾斜した
欠点中に表面領域６０が存在した場合、傾斜角度θk に
応じて反射角度θo が変化する。傾斜角度θk が入射角
度範囲αと受光角度範囲βの差以上であれば、欠点表面
で反射した明光領域８２の光を受光部４０で検出でき
る。
欠点中に表面領域６０が存在した場合、傾斜角度θk に
応じて反射角度θo が変化する。傾斜角度θk が入射角
度範囲αと受光角度範囲βの差以上であれば、欠点表面
で反射した明光領域８２の光を受光部４０で検出でき
る。
【００１８】以上のことを図３に示す表面領域での入射
角度と光量、反射角度と光量のグラフを用いて説明す
る。このグラフでは投光面２１の照射強度分布を半円形
であると仮定し、入射角度範囲の中央は入射角度分布の
中央とし、受光角度範囲βの中央は欠点のないシート状
物からの反射角度分布の中央とした。
角度と光量、反射角度と光量のグラフを用いて説明す
る。このグラフでは投光面２１の照射強度分布を半円形
であると仮定し、入射角度範囲の中央は入射角度分布の
中央とし、受光角度範囲βの中央は欠点のないシート状
物からの反射角度分布の中央とした。
【００１９】欠点がない場合は、図３（ａ）に示す様に
入射角度範囲αに反射角度範囲βが含まれる形で重なり
合うので、受光部４０へは反射光が向かわず受光しな
い。また、シート状物の振動で反射角度がθ2 だけ変動
したとしても入射角度範囲αと反射角度範囲βの差γ＝
α−β＜θ2 が緩衝領域となってシート状物の振動の影
響を受けない。
入射角度範囲αに反射角度範囲βが含まれる形で重なり
合うので、受光部４０へは反射光が向かわず受光しな
い。また、シート状物の振動で反射角度がθ2 だけ変動
したとしても入射角度範囲αと反射角度範囲βの差γ＝
α−β＜θ2 が緩衝領域となってシート状物の振動の影
響を受けない。
【００２０】これに対し、傾斜角度θk を持つ欠点があ
る場合は、図３（ｂ）に示す様に反射角度分布が２θk
だけ平行移動した状態となる。この際、γをθk よりも
小さく設定すれば受光部４０に反射光が向かい、欠点が
測定できる。
る場合は、図３（ｂ）に示す様に反射角度分布が２θk
だけ平行移動した状態となる。この際、γをθk よりも
小さく設定すれば受光部４０に反射光が向かい、欠点が
測定できる。
【００２１】この様に受光部４０からの信号強度は、欠
点表面に所定角度以上の傾斜が表面領域６０の中に存在
した場合のみ得られるため、信号強度を所定の値と比較
する等の信号処理を行うことで表面欠点が検出できる。
この測定を連続して行い、シート状物１０を投光部２０
の幅方向に直交する方向９１に移動させることでシート
状物１０の全面を検査する。
点表面に所定角度以上の傾斜が表面領域６０の中に存在
した場合のみ得られるため、信号強度を所定の値と比較
する等の信号処理を行うことで表面欠点が検出できる。
この測定を連続して行い、シート状物１０を投光部２０
の幅方向に直交する方向９１に移動させることでシート
状物１０の全面を検査する。
【００２２】また更に、傾斜角度θk と受光量の関係を
グラフに示すと図４に示すようになる。グラフは不感度
領域、比例領域、飽和領域の三つの領域から成り、不感
度領域の大きさは減光材３０の幅と受光面４１の幅との
関係で決まり、比例領域は受光面４１の形状で決まり、
飽和領域は投光面２１の照射強度分布で決まる。比例領
域の特性を線形とするために受光面４１と投光面２１の
形状は方形であることが望ましい。
グラフに示すと図４に示すようになる。グラフは不感度
領域、比例領域、飽和領域の三つの領域から成り、不感
度領域の大きさは減光材３０の幅と受光面４１の幅との
関係で決まり、比例領域は受光面４１の形状で決まり、
飽和領域は投光面２１の照射強度分布で決まる。比例領
域の特性を線形とするために受光面４１と投光面２１の
形状は方形であることが望ましい。
【００２３】
【発明の実施の形態】次に、本発明の好ましい実施の形
態を、一実施例に係る表面欠点検査装置の斜視図を用い
て説明する。図５において、ゆるみなく張った被検体と
してのシート状物１０の表面領域６０に投光部２０より
光を照射し、該表面領域６０にて反射した光を受光部４
０で測定する。投光部２０と表面領域６０との間には、
所定入射角度αの入射光を減衰させる減光材３０が存在
する。これらの機器の配置や減光材３０の幅などは以下
のようにするのが望ましい。受光部４０と減光材３０と
の距離Ｌ2 ［ｍｍ］は、検出すべき最小欠点の大きさと
シート状物１０の幅で決め、減光材３０と表面領域６０
の距離Ｌ1 ［ｍｍ］と減光材３０の幅Ｗ1 ［ｍｍ］は検
出すべき欠点の最大表面傾斜角度θ1 と入射角度範囲α
＝ｔａｎ-1（Ｗ1 ／（２・Ｌ1 ））が等しくなるように
決める。
態を、一実施例に係る表面欠点検査装置の斜視図を用い
て説明する。図５において、ゆるみなく張った被検体と
してのシート状物１０の表面領域６０に投光部２０より
光を照射し、該表面領域６０にて反射した光を受光部４
０で測定する。投光部２０と表面領域６０との間には、
所定入射角度αの入射光を減衰させる減光材３０が存在
する。これらの機器の配置や減光材３０の幅などは以下
のようにするのが望ましい。受光部４０と減光材３０と
の距離Ｌ2 ［ｍｍ］は、検出すべき最小欠点の大きさと
シート状物１０の幅で決め、減光材３０と表面領域６０
の距離Ｌ1 ［ｍｍ］と減光材３０の幅Ｗ1 ［ｍｍ］は検
出すべき欠点の最大表面傾斜角度θ1 と入射角度範囲α
＝ｔａｎ-1（Ｗ1 ／（２・Ｌ1 ））が等しくなるように
決める。
【００２４】受光面４１の幅Ｗ2 は、受光部４０と減光
材３０との距離Ｌ2 とシート状物の振動による入射角度
変化量θ2 と入射角度範囲αがＷ2 ＜（ｔａｎα−ｔａ
ｎθ2 ）・２Ｌ2 の関係を満たす最大値とする。
材３０との距離Ｌ2 とシート状物の振動による入射角度
変化量θ2 と入射角度範囲αがＷ2 ＜（ｔａｎα−ｔａ
ｎθ2 ）・２Ｌ2 の関係を満たす最大値とする。
【００２５】このとき照射光のシート状物１０への入射
角θi はＳ／Ｎの観点から３０〜６０度とするのが好ま
しく、より好ましくはＳ／Ｎが極大となる４５度付近と
するのがよい。
角θi はＳ／Ｎの観点から３０〜６０度とするのが好ま
しく、より好ましくはＳ／Ｎが極大となる４５度付近と
するのがよい。
【００２６】また、投光部２０は一様な光を発光する装
置、例えば蛍光灯、リフレクターランプなどいずれであ
ってもよく、受光部４０は１次元もしくは２次元ＣＣＤ
カメラなどとするものである。更に検出に用いる光は被
検体表面で反射する波長の光で、可視光、赤外光、紫外
光などのいずれであってもよく、偏光は直線偏光、円偏
光などいずれであってもよい。また、減光材３０は、材
質が金属、紙、プラスチックなど光を減衰させるものな
らいずれのものであってもよく、断面形状は入射角度範
囲αの入射光を減衰できる形状であればどのようなもの
であってよい。
置、例えば蛍光灯、リフレクターランプなどいずれであ
ってもよく、受光部４０は１次元もしくは２次元ＣＣＤ
カメラなどとするものである。更に検出に用いる光は被
検体表面で反射する波長の光で、可視光、赤外光、紫外
光などのいずれであってもよく、偏光は直線偏光、円偏
光などいずれであってもよい。また、減光材３０は、材
質が金属、紙、プラスチックなど光を減衰させるものな
らいずれのものであってもよく、断面形状は入射角度範
囲αの入射光を減衰できる形状であればどのようなもの
であってよい。
【００２７】また、シート状物の製造工程においては、
限度見本を本測定器で測定した値と検査結果に基づい
て、シート状物の合否判定、異常対策などを行う。
限度見本を本測定器で測定した値と検査結果に基づい
て、シート状物の合否判定、異常対策などを行う。
【００２８】
【実施例】ここでは本発明の実施例を図６の斜視図を用
いて説明する。本実施例装置における機器構成は、被検
体であるシート状物１０と、該シート状物１０の搬送装
置と、減光材３０が付帯された高周波蛍光灯２２と、２
台のラインセンサカメラ４２と、画像処理装置５０で構
成される。
いて説明する。本実施例装置における機器構成は、被検
体であるシート状物１０と、該シート状物１０の搬送装
置と、減光材３０が付帯された高周波蛍光灯２２と、２
台のラインセンサカメラ４２と、画像処理装置５０で構
成される。
【００２９】シート状物１０は、幅が５００ｍｍから１
４００ｍｍ、厚さが５μｍから１５μｍのＰＥＴフイル
ムであり、測定は速度６ｍ／分で長さ２０ｍ以上行っ
た。また搬送ロール１００との接触により凹凸状表面欠
点７０の深さが減少するため、検査位置は搬送ロール１
００ａ、１００の間とした。更に搬送ロール１００ａ、
１００の間では、検査位置のシート状物１０にたるみに
よるしわが発生するため、シート状物１０の走行により
長手方向に対し外側に張力を発生させる向きに検査位置
より上流側搬送ロール１００ａに傾斜配置した小ロール
１０１を押し付けてしわ除去を行った。
４００ｍｍ、厚さが５μｍから１５μｍのＰＥＴフイル
ムであり、測定は速度６ｍ／分で長さ２０ｍ以上行っ
た。また搬送ロール１００との接触により凹凸状表面欠
点７０の深さが減少するため、検査位置は搬送ロール１
００ａ、１００の間とした。更に搬送ロール１００ａ、
１００の間では、検査位置のシート状物１０にたるみに
よるしわが発生するため、シート状物１０の走行により
長手方向に対し外側に張力を発生させる向きに検査位置
より上流側搬送ロール１００ａに傾斜配置した小ロール
１０１を押し付けてしわ除去を行った。
【００３０】蛍光灯２２はシート状物１０に対向する面
に開口を有する箱で保護されており、該開口には透明板
があり、その中央に幅１ｍｍのテープ状減光材３０を配
した。また、蛍光灯２２の電源２３は定格出力６５Ｗを
２０％〜１２０％の間で変えることができる３０ｋＨｚ
の高周波電源を使用し、減光材３０を用いずに蛍光灯の
正反射光をカメラで受光しても飽和しないように蛍光灯
２２の照射光量を調整した。ラインセンサカメラ４２は
高感度タイプ（ＮＥＤ製ＹＨ５０００Ｂ）のものを焦点
距離が３５ｍｍで、Ｆナンバーが１．２のレンズと組み
合わせて使用した。このとき、シート状物１０上で視野
幅が７１５ｍｍ、幅方向９０の解像度が０．１７ｍｍ／
画素、シート状物移動方向９１の解像度が０．２ｍｍ／
画素、ライン走査周期が５００Ｈｚとなるように設定し
た。
に開口を有する箱で保護されており、該開口には透明板
があり、その中央に幅１ｍｍのテープ状減光材３０を配
した。また、蛍光灯２２の電源２３は定格出力６５Ｗを
２０％〜１２０％の間で変えることができる３０ｋＨｚ
の高周波電源を使用し、減光材３０を用いずに蛍光灯の
正反射光をカメラで受光しても飽和しないように蛍光灯
２２の照射光量を調整した。ラインセンサカメラ４２は
高感度タイプ（ＮＥＤ製ＹＨ５０００Ｂ）のものを焦点
距離が３５ｍｍで、Ｆナンバーが１．２のレンズと組み
合わせて使用した。このとき、シート状物１０上で視野
幅が７１５ｍｍ、幅方向９０の解像度が０．１７ｍｍ／
画素、シート状物移動方向９１の解像度が０．２ｍｍ／
画素、ライン走査周期が５００Ｈｚとなるように設定し
た。
【００３１】蛍光灯２２とラインセンサカメラ４２とシ
ート状物１０の位置は、蛍光灯２２が表面領域６０に対
して角度４５度で距離１００ｍｍの位置に、ラインセン
サカメラ４２が表面領域６０に対して角度４５度で距離
１０００ｍｍの位置となるように設定した。
ート状物１０の位置は、蛍光灯２２が表面領域６０に対
して角度４５度で距離１００ｍｍの位置に、ラインセン
サカメラ４２が表面領域６０に対して角度４５度で距離
１０００ｍｍの位置となるように設定した。
【００３２】画像処理装置５０は、カメラへの画像取込
と感度補正及びノイズ除去処理と画像データから、欠点
の位置と大きさを認識する欠点認識と、発生周期などの
特徴から欠点を判定する欠点判定を実時間で行う。
と感度補正及びノイズ除去処理と画像データから、欠点
の位置と大きさを認識する欠点認識と、発生周期などの
特徴から欠点を判定する欠点判定を実時間で行う。
【００３３】以下の条件下で大きさ０．５ｍｍ×３ｍ
ｍ、深さ１μｍ、最大表面傾斜角度０．１度程度の表面
欠点を測定し、Ｓ／Ｎが３の信号強度を得た。
ｍ、深さ１μｍ、最大表面傾斜角度０．１度程度の表面
欠点を測定し、Ｓ／Ｎが３の信号強度を得た。
【００３４】また、比較のために減光材３０を用いない
従来技術（たとえば特開昭６２−２６３４５３号公報記
載の方法）でも同様の実験を行ったが、従来技術では欠
点の凹凸が浅く空間的に穏やかなためにノイズよりも大
きな信号強度を得られず、表面欠点を検出できなかっ
た。
従来技術（たとえば特開昭６２−２６３４５３号公報記
載の方法）でも同様の実験を行ったが、従来技術では欠
点の凹凸が浅く空間的に穏やかなためにノイズよりも大
きな信号強度を得られず、表面欠点を検出できなかっ
た。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、従来、装置による検出
ができず目視により行っていたシート状物の変形による
凹凸欠点を自動で精度よく検出することが可能となる。
このため、迅速かつ確実な検査ができ、目視検査の場合
に生じていた見逃しのないシート状物の製造が可能にな
るとともに、省人化、異常品流出やクレーム防止、製造
工程のフィードバクによる収率向上およびコストダウン
を実現できる。
ができず目視により行っていたシート状物の変形による
凹凸欠点を自動で精度よく検出することが可能となる。
このため、迅速かつ確実な検査ができ、目視検査の場合
に生じていた見逃しのないシート状物の製造が可能にな
るとともに、省人化、異常品流出やクレーム防止、製造
工程のフィードバクによる収率向上およびコストダウン
を実現できる。
【図１】本発明における測定原理を示す正常部分測定の
様子を示す説明図である。
様子を示す説明図である。
【図２】異常部分測定の様子を示す説明図である。
【図３】入射角度と入射光量、反射角度と反射光量の関
係を示す特性図である。
係を示す特性図である。
【図４】傾斜角度と受光量の関係を示す特性図である。
【図５】本発明の一実施態様に係る表面欠点検査装置の
概略斜視図である。
概略斜視図である。
【図６】本発明の一実施例に係る表面欠点検査装置の概
略斜視図である。
略斜視図である。
１０ シート状物（被検体） ２０ 投光部 ２１ 投光面 ２２ 蛍光灯 ２３ 蛍光灯用高周波電源 ３０ 減光材 ４０ 受光部 ４１ 受光面 ４２ ラインセンサカメラ ５０ 画像処理装置 ６０ 表面領域 ７０ 表面欠点 ８０ 入射側明光領域 ８１ 入射側暗光領域 ８２ 反射側明光領域 ８３ 反射側暗光領域 ９０ 幅方向 ９１ シート状物移動方向 １００ 搬送ロール １００ａ 上流側搬送ロール １０１ 小ロール
Claims (9)
- 【請求項１】 投光部から光を被検体表面領域に所定の
入射角度範囲で照射するとともに前記照射光を被検体幅
方向に延びる細長い減光材で減光し、該被検体表面領域
で反射する光を受光部で検出し、受光部の信号強度から
データ処理部で処理したデータに基づいて、前記被検体
表面領域が有する欠点を判定することを特徴とする表面
欠点検査方法。 - 【請求項２】 反射光を受光するに際し、被検体表面領
域を光学的に受光部に結像させて受光することを特徴と
する請求項１記載の表面欠点検査方法。 - 【請求項３】 検出すべき最小欠点の最大傾斜面と被検
体の正常な部分の面とがなす角度をθ1 ［度］、減光材
の幅をＷ1 ［ｍｍ］、減光材と被検体表面領域との距離
をＬ1 ［ｍｍ］とするとき、Ｗ1 ／２Ｌ1 ＜ｔａｎθ1
を満たすＷ1［ｍｍ］の幅の減光材によって被検体表面
領域への入射光を減光することを特徴とする請求項１ま
たは２記載の表面欠点検査方法。 - 【請求項４】 検出すべき最小欠点の最大傾斜面と被検
体の正常な部分の面とがなす角度をθ1 ［度］、被検体
の振動による反射角度の変化量をθ2 ［度］、減光材の
幅をＷ1 ［ｍｍ］、受光部の受光面の幅をＷ2 ［ｍ
ｍ］、減光材と被検体表面領域との距離をＬ1 ［ｍ
ｍ］、受光部の受光面と被検体表面領域との距離をＬ2
［ｍｍ］とするとき、ｔａｎθ2 ＋Ｗ2 ／２Ｌ2 ＜Ｗ1
／２Ｌ1 ＜ｔａｎθ1 を満たすＷ1 ［ｍｍ］の幅の減光
材によって被検体表面領域への入射光を減光することを
特徴とする請求項１または２記載の表面欠点検査方法。 - 【請求項５】 被検体表面を照らす投光部と、被検体表
面領域で反射した反射光を検出する受光部と、受光部の
出力信号から欠点を判定するデータ処理部と、被検体幅
方向に延びる細長い減光材とから構成され、投光部と被
検体表面領域とを結ぶ線分上に、所定の入射角度範囲の
入射光を減衰させる減光材を配したことを特徴とする表
面欠点検査装置。 - 【請求項６】 被検体表面領域と受光部との間で該被検
体表面領域の像が受光部に結像する位置に結像素子を配
したことを特徴とする請求項５記載の表面欠点検査装
置。 - 【請求項７】 検出すべき最小欠点の最大傾斜面と被検
体の正常な部分の面とがなす角度をθ1 ［度］、減光材
の幅をＷ1 ［ｍｍ］、減光材と被検体表面領域との距離
をＬ1 ［ｍｍ］とするとき、Ｗ1 ／２Ｌ1 ＜ｔａｎθ1
を満たすＷ1［ｍｍ］の幅の減光材を投光部と被検体表
面領域とを結ぶ線分上の位置に設置したことを特徴とす
る請求項５または６記載の表面欠点検査装置。 - 【請求項８】 検出すべき最小欠点の最大傾斜面と被検
体の正常な部分の面とがなす角度をθ1 ［度］、被検体
の振動による反射角度の変化量をθ2 ［度］、減光材の
幅をＷ1 ［ｍｍ］、受光部の受光面の幅をＷ2 ［ｍ
ｍ］、減光材と被検体表面領域との距離をＬ1 ［ｍ
ｍ］、受光部の受光面と被検体表面領域との距離をＬ2
［ｍｍ］とするとき、ｔａｎθ2 ＋Ｗ2 ／２Ｌ2 ＜Ｗ1
／２Ｌ1 ＜ｔａｎθ1 を満たすＷ1 ［ｍｍ］の幅の減光
材を受光部と被検体表面領域とを結ぶ線分上の位置に設
置したことを特徴とする請求項５または６記載の表面欠
点検査装置。 - 【請求項９】 請求項１から４のいずれかに記載の表面
欠点検査方法により被検体としてのシート状物の検査を
行い、所定の規格と検査結果に基づいてシート状物の製
造工程を管理することを特徴とするシート状物の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4292697A JPH10227746A (ja) | 1997-02-12 | 1997-02-12 | 表面欠点検査方法及び装置並びにシート状物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4292697A JPH10227746A (ja) | 1997-02-12 | 1997-02-12 | 表面欠点検査方法及び装置並びにシート状物の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10227746A true JPH10227746A (ja) | 1998-08-25 |
Family
ID=12649637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4292697A Pending JPH10227746A (ja) | 1997-02-12 | 1997-02-12 | 表面欠点検査方法及び装置並びにシート状物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10227746A (ja) |
-
1997
- 1997-02-12 JP JP4292697A patent/JPH10227746A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040615 |