WO2010106584A1

WO2010106584A1 - 光学検査装置

Info

Publication number: WO2010106584A1
Application number: PCT/JP2009/002719
Authority: WO
Inventors: 健太橘; 亀山光章; 横田悟志
Original assignee: 株式会社ヒューテック
Priority date: 2009-03-19
Filing date: 2009-06-16
Publication date: 2010-09-23
Also published as: JP2010223613A

Abstract

　紙等のシート製造ライン等において使用する検査設備をコンパクト化できる光学検査装置を提供する。　連続して搬送されるシートＰの欠陥を検査する装置であって、シートＰに対して光を照射する光源５と、光源５からシートＰに照射された光を受光する受光手段２と、受光手段２と光源５の作動を制御する制御部と、受光手段２が受光した光に基づいて欠陥検出処理を行う処理部とを有する制御手段３とを備えており、光源５は、シートＰに対して光を照射する角度が異なる複数の発光源を備えている。複数の発光源から異なる角度でシートＰに複数の光を照射しているので、一方向からの光では検出できなかった欠陥でも検出することができる。従来、発光源ごとに必要であった受光系や制御系を一系統にすることができる。複数台の検査装置を備えていた検査設備について、検査装置の台数を少なくすることができ、検査設備を小型化することができる。

Description

光学検査装置

　本発明は、光学検査装置に関する。さらに詳しくは、連続して搬送される検査対象の欠陥を検査する光学検査装置に関する。

　従来、搬送されるシート状の製品について、光学的手法を用いる検査装置が、様々な製品の製造ラインにおいて使用されている。
　かかる検査では、シートに照射した光の正反射光を利用する方法や、シート表面で乱反射した光を利用する方法、シートを透過する透過光を利用する方法等があり、各検査方法は検査目的に応じて適宜選択される。

　ところで、１つの製造ライン上において複数の検査を行う場合には、通常、各検査は別々の装置によって順次検査が行われる。この場合、ラインに沿って複数の検査装置が並べて配設されるため、全ての検査装置を設置するためには広いスペースが必要となる。言い換えれば、製造ラインが長くなるという問題があった。

　かかる問題を解決する技術として、特許文献１の技術が開発されている（特許文献１）。
　特許文献１には、枚葉紙について別々の検査を行う複数の検査装置を備えた検査設備が開示されており、検査装置として、拡散反射光や透過光、蛍光光（検査光）により枚葉紙Ｐの検査を行うための光源と、枚葉紙の表面に付着したテープを正反射光によって検出するための正反射光源とを備え、検査光と正反射光を同一の受光部によって検出する装置が記載されている。図６には、特許文献１において、検査装置100として、透過光により枚葉紙Ｐの検査を行うための光源103と、枚葉紙の表面に付着したテープを正反射光によって検出するための正反射光源101，102とを備えたものを示している。
　つまり、特許文献１では、検査を行う上で障害となるテープ等が枚葉紙Ｐの表面に存在しているかいないかを判断する装置を、実際に枚葉紙Ｐの品質検査を行う装置と一体化して、テープ等の存在に起因する検査ミスの防止と、検査設備の小型化を図っている。

　しかるに、特許文献１の技術は、テープ等を検出する装置を実際の品質検査装置に組み合わせているだけであり、各品質検査を行う装置は、それぞれ独立して設けている。このため、特許文献１の技術は、テープ等の付着による検査ミスを防ぐことが必要なライン等であれば、テープ等の付着を検査する検査装置の分だけ検査設備を小型化（製造ラインの短縮）することができる。しかし、かかるテープ等の有無を検査する必要がないライン、例えば、紙の抄紙ラインやカレンダー等の加工ライン、フィルムの製膜ライン、金属の圧延ライン等における検査設備の小型化には採用することはできない。

特開２００８－２５７３９５号公報

　本発明は上記事情に鑑み、紙の抄紙ライン等において使用する検査設備をコンパクト化できる光学検査装置を提供することを目的とする。

　第１発明の光学検査装置は、連続して搬送されるシートの欠陥を検査する装置であって、シートに対して光を照射する光源と、光源からシートに照射された光を受光する受光手段と、該受光手段と前記光源の作動を制御する制御部と、該受光手段が受光した光に基づいて欠陥検出処理を行う処理部とを有する制御手段とを備えており、前記光源は、前記シートに対して光を照射する角度が異なる複数の発光源を備えていることを特徴とする。
（反射－透過型）
　第２発明の光学検査装置は、第１発明において、前記複数の発光源が、前記シートを透過した透過光が前記受光手段に入光するように配設された透過用発光源と、前記シート表面で反射した反射光が前記受光手段に入光するように配設された反射用発光源とを備えており、前記制御手段の処理部は、前記受光手段が受光した前記透過光に基づく前記シートの欠陥検出処理と、前記受光手段が受光した前記反射光に基づく前記シート欠陥検出処理とを行うものであることを特徴とする。
　第３発明の光学検査装置は、第２発明において、前記反射用発光源が、前記シートの表面において乱反射した乱反射光のみが前記受光手段に入光するように配設されていることを特徴とする。
　第４発明の光学検査装置は、第２または第３発明において、前記反射用光源と前記透過用光源とが、交互に点灯しており、前記制御部は、各光源が消灯している期間が、前記シートが前記受光手段の撮影領域を通過する時間の1/2以下となるように制御していることを特徴とする。
（正反射－乱反射型）
　第５発明の光学検査装置は、第１発明において、前記複数の発光源が、前記シートにおいて乱反射した乱反射光が前記受光手段に入光するように配設された乱反射用発光源と、前記シート表面で正反射した正反射光が前記受光手段に入光するように配設された正反射用発光源とを備えており、前記制御手段の処理部は、前記受光手段が受光した前記乱反射光に基づく前記シートの欠陥検出処理と、前記受光手段が受光した前記正反射光に基づく前記シート欠陥検出処理とを行うものであることを特徴とする。
（複数透過型）
　第６発明の光学検査装置は、第１発明において、前記複数の発光源が、前記シートを透過した透過光が前記受光手段に入光するように配設された２つの透過用発光源を備えており、該２つの透過用発光源は、一の発光源に対して、他の発光源が前記受光手段の光軸を含む面を挟む位置に配設されていることを特徴とする。
（多色型）
　第７発明の光学検査装置は、第１発明において、前記複数の発光源が、互いに異なる波長の光を、順次前記シートに対して照射しうるものであることを特徴とする。

　第１発明によれば、複数の発光源から異なる角度でシートに複数の光を照射しているので、一方向からの光では検出できなかった欠陥でも検出することができる。しかも、複数の発光源からシートに照射された光は、同一の受光手段によって全て受光されるように構成されており、この受光手段からの信号に基づいて、制御手段の処理部が欠陥検出処理を行うので、従来、発光源ごとに必要であった受光系や制御系を一系統にすることができる。つまり、複数の装置で行っていた検査を一つの検査装置で行うことができる。よって、複数の検査を行うために複数台の検査装置を備えていた検査設備について、検査装置の台数を少なくすることができるので、検査設備を小型化することができる。すると、検査設備の設置スペースを少なくできるので、検査設備の配置の自由度が高くなるし、検査設備が設けられる製造ラインなどを短くできる。
（反射－透過型）
　第２発明によれば、シートからの反射光と透過光の両方を受光手段が受光するので、表面汚れ等の欠陥は反射光に基づいて検出でき、内部異物などの欠陥は透過光に基づいて検出できる。つまり、反射光だけまたは透過光だけでは検出できない、異なる種類の欠陥を一の装置で検出することができる。言い換えれば、反射光で無ければ検出が難しい欠陥と、透過光で無ければ検出が難しい欠陥を、一の装置で検出することができる。
　第３発明によれば、正反射光や透過光では検出が難しい欠陥の有無を判断することができる。つまり、乱反射光で無ければ検出が難しい、表面汚れや表面異物、着色異物（汚れ）等のコントラストが変化する欠陥の有無を判断することができる。
　第４発明によれば、反射用発光源と透過用発光源とを交互にシートに照射するので、両照射光が同時に受光手段に入光することがない。すると、両照射光が同時に入光したことに起因する、両照射光の相殺効果による検査ミス等を抑えることができる。しかも、各発光源が消灯している期間が、受光手段の撮影領域をシートが通過する時間の1/2以下となるように制御されているので、発光源の切換に起因する検査漏れが発生することを防ぐことができる。
（正反射－乱反射型）
　第５発明によれば、シートにおいて正反射光と乱反射光の両方を生じさせるので、打痕や凹凸、擦り傷、折れ等の表面反射率が変化する欠陥は正反射光に基づいて検出でき、表面汚れや表面異物、着色異物（汚れ）等のコントラストが変化する欠陥は乱反射光に基づいて検出できる。つまり、正反射光だけまたは乱反射光だけでは検出できない、異なる種類の欠陥を、一の装置で検出することができる。言い換えれば、正反射光で無ければ検出が難しい欠陥と、乱反射光で無ければ検出が難しい欠陥を、一の装置で検出することができる。
（複数透過型）
　第６発明によれば、異なる角度でシートに照射された光の乱反射光が受光手段に入光するので、しわや縦スジの場合のように、一方向からのみ光を照射させただけでは検出できない欠陥や、斜めから光を照射しなければ検出できない欠陥であっても、確実に検出することができる。また、特定の方向から照射された光の透過光でなければ検出できない欠陥であっても、その角度からシートに照射されるように一の発光源を配設しておけば、かかる欠陥を他の欠陥とともに検出することができる。
（多色型）
　第７発明によれば、異なる波長の光を照射しうる発光源を順次点灯させれば、一の波長の光を照射した場合には検出できない欠陥であっても、他の波長の光を照射することによって検出することができる。そして、一の発光源からの光のみがシートに照射されていれば、特定の波長の光だけを照射したときにしか検出できない欠陥であっても、検出することが可能となる。また、同時に複数の波長の光が入光することが無いので、受光手段としてモノクロ撮影しかできない装置を使用しても、波長毎の受光情報を得ることができるから、カラー撮影可能な装置を使用する場合に比べて、装置や設備のコストを抑えることができる。

第１実施形態の検査装置１Ａの概略説明図である。第２実施形態の検査装置１Ｂの概略説明図である。第３実施形態の検査装置１Ｃの概略説明図である。第４実施形態の検査装置１Ｄの概略説明図である。発光タイミングと受光タイミングの一例を示した概略説明図である。従来の検査装置100の概略説明図である。

　つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
　本発明の光学検査装置は、検査対象であるシートに対して光を照射して、シートの欠陥を検出する装置であり、複数の発光源からの光を１つの受光手段によって受光するようにしたことに特徴を有している。
　なお、本発明の光学検査装置が採用される設備は、連続して搬送されるシート状製品の製造ラインのように、シートについて複数の欠陥検査を行う必要があるラインである。かかる製造ラインは、例えば、紙の抄紙ラインやカレンダー等の加工ライン、フィルムの製膜ライン、金属の圧延ライン等のように、連続して搬送されるシート状製品の製造ラインを挙げることができる。

　本発明の光学検査装置は、光源の構成によって、反射－透過型（第１実施形態）、正反射－乱反射型（第２実施形態）、複数透過型（第３実施形態）、多色型（第４実施形態）に分けられるが、光源の構成以外は実質的に同一の構成を採用することができる。
　よって、各実施形態を説明する前に、図１に基づいて各実施形態に共通する構成について説明する。

　図１において、符号Ｐは検査対象であるシートを示しており、符号５は複数の発光源（図１では反射用発光源６，透過用発光源７）を備えた光源を示している。なお、各図における矢印は、シートＰが搬送される方向を示している。

　前記シートＰの上方には、本実施形態の光学検査装置１の受光手段２が設けられている。この受光手段２は、例えば、ラインセンサやＣＩＳ（コンタクトイメージセンサー）等であり、光源５からシートＰに照射された光を受光するものである。具体的には、受光手段２は、シートＰを透過した透過光やシートＰの表面で反射した反射光（正反射光又は乱反射光）を受光するものである。
　この受光手段２は、受光した光に関する情報（受光情報）を外部に送信する機能も有している。図１であれば、受光手段２は、受光情報を制御手段３に送信するように構成されている。

　制御手段３は、受光手段２と光源５の作動を制御する制御部と、受光手段２が受光した光に基づいて欠陥検出処理を行う処理部とを備えている。
　制御手段３の制御部は、受光手段２については、受光を開始するタイミング等を制御している。
　また、制御手段３の制御部は、光源５については、各発光源の発光量や、各発光源が発光するタイミング等を制御しており、各発光源が順次発光するように、言い換えれば、各発光源が同時に発光しないように制御している。

　例えば、（Ａ）受光手段２のシャッタタイミングＳＴに合わせて複数の発光源を順次に点灯させたり（図５（Ａ）参照）、（Ｂ）露光期間ＥＰ内に複数の発光源を順次に点灯させたりするように、制御手段３の制御部は光源５の作動を制御することができる。
　（Ｂ）の制御を行う場合には、各発光源の消灯している期間が、受光手段２の撮影領域をシートＰが通過する時間を発光源の数で除した値以下となるように制御する。例えば、図５（Ｂ）には、発光源を２つ備えている場合の発光タイミングを示しているが、この場合には、各発光源Ａ，Ｂの消灯している期間が、それぞれシートＰが受光手段２の撮影領域を通過する時間の1/2以下となるように制御する。すると、発光源Ａ，Ｂからの光が同時に受光手段２に入光することがないので、他の発光源からの光に起因する検査ミス（相殺効果による検査ミス等）を抑えることができるし、発光源Ａ，Ｂの切換に起因する検査漏れが発生することを防ぐことができる。

　なお、発光源の数が３以上の場合でも、複数の発光源が同時に発光しないように制御し、しかも、各発光源が消灯している期間が、受光手段２の撮影領域をシートＰが通過する時間を発光源の数で除した値以下となるように制御する。すると、複数の発光源を備えていても、他の発光源からの光に起因する検査ミスを抑えることができるし、発光源の切換に起因する検査漏れが発生することを防ぐことができる。
　また、各発光源が完全に同時に発光しないように制御してもよいが、一の発光源による検査に他の発光源からの光が影響を与えないのであれば、複数の発光源が同時に発光する期間があってもよい。例えば、各発光源が所定の光量（検査可能な光量）となるまでにある程度時間を要するのであれば、所定の光量となるまでの期間は、一の発光源（次に検査する発光源）を、他の発光源（検査を行っている発光源）と同時に点灯させても、一の発光源の光が他の発光源による検査に与える影響を抑えることができる。

　また、制御手段３の処理部は、受光情報に含まれる受光信号を解析してシートＰの欠陥の有無を判断している。この処理部は、各発光源の発光タイミングと受光情報を解析して記憶する機能と、記憶された情報に基づいて、シートＰの欠陥の有無を判断する機能とを有している。
　例えば、上記（Ａ）の場合であれば、受光手段２のシャッタタイミングＳＴに基づいて、受光情報におけるどの情報がどの発光源から光を照射したときの受光信号であるかを判断し、受光情報を分割する。そして、分割した情報を発光源に対応させて記憶し、この記憶された情報に基づいて、シートＰの欠陥の有無を判断する。
　また、上記（Ｂ）の場合であれば、受光情報を記憶しておき、この記憶された情報に基づいて、シートＰの欠陥の有無を判断する。（Ｂ）の場合には、受光情報における各受光期間の信号は、各受光期間において、複数の発光源から照射した光に対応して受光手段２に入射した光が全て積算されたものとなる。しかし、一の発光源から照射した光を受光するときには、他の発光源からの光の影響が無いので、複数の照射光が同時に照射された場合に問題となる相殺効果等が生じない。よって、一の発光源と他の発光源とが同時にシートＰに照射されている場合に比べて、欠陥の誤認識や見逃しを少なくすることができる。

　以上のごとき構成であるから、光源５の各発光源を順次点灯させれば、シートＰに照射された光の透過光や反射光が受光手段２に入光するので、受光手段２から送信される受光情報に基づいて、制御手段３の処理部によってシートＰの欠陥の有無を判断することができるのである。
　しかも、本発明の光学検査装置１では、光源５の複数の発光源は、シートＰに対して異なる角度から光を照射しているので、一方向からの光だけでは検出できなかった欠陥でも検出することができる。
　逆に、光源５の各発光源を順次点灯させているので、特定の方向から照射された光の反射光や、特定の方向から照射された光の透過光でなければ検出できない欠陥であっても、その角度からシートに光が照射されるように一の発光源を配設しておけば、かかる欠陥と他の欠陥も同時に検出することができる。

　また、複数の発光源からシートＰに照射された光は全て同一の受光手段２によって受光されかつ同一の制御手段３の処理部によって欠陥検出処理が行われる。すると、従来、発光源ごとに必要であった受光系や制御系を一系統にすることができる。つまり、複数の装置で行っていた検査を一つの検査装置で行うことができる。
　このため、複数の検査を行うために複数台の検査装置を備えていた検査設備について、検査装置の台数を少なくすることができるので、検査設備を小型化することができる。すると、検査設備の設置スペースを少なくできるので、検査設備の配置の自由度を高くできるし、検査設備が設けられる製造ラインなどを短くできる。

　なお、発光源から照射されシートＰを透過または反射した光によって検出される欠陥の一例を以下に示す。
　透過光が受光手段２に入光するように発光源５が調整されている場合には、内部異物やピンホール等の透過率の変化で検出できる欠陥の有無を判断することができる。
　また、反射光が受光手段２に入光するように発光源５が調整されている場合において、乱反射光が受光手段２に入光する場合には表面汚れや表面異物、着色異物（汚れ）等のコントラストが変化する欠陥の有無を判断することができ、正反射光が受光手段２に入光する場合には打痕や凹凸、擦り傷、折れ等の表面反射率が変化する欠陥の有無を判断することができる。
（各実施形態の説明）

　つぎに、各実施形態の光学検査装置１について説明する。
　なお、以下では、各実施形態の特徴である光源５の構成、および、光源５と受光手段２の相対的な位置関係について説明し、上述した各実施形態に共通する構成に関する説明は割愛する。
（反射－透過型）

　まず、第１実施形態の光学検査装置１Ａについて説明する。
　図１に示すように、第１実施形態の光学検査装置１Ａは、光源５が２つの発光源、つまり、反射用発光源６と透過用発光源７とを備えたものである。

　透過用発光源７は、例えば、ＬＥＤ等の光源であり、シートＰに対して前記受光手段２の反対側に位置するように設けられている。しかも、透過用発光源７は、その光軸が受光手段２の光軸ＬＡと一致するように配設されている。
　なお、透過用発光源７は、シートＰを透過した透過光が受光手段２に入光するのであれば、必ずしもその光軸と受光手段２の光軸ＬＡとが一致していなくてもよい。例えば、透過光のうち、シートＰの表面等で乱反射した光に基づいて欠陥を検出する場合には、シートＰをそのまま透過した光が受光手段２に入らないように、透過用発光源７の光軸と受光手段２の光軸ＬＡとが一致しないように配置する。つまり、透過用発光源７の光軸と受光手段２の光軸ＬＡの相対的な位置は、検出する欠陥に合わせて適宜設定すればよい。

　反射用光源６は、例えば、ＬＥＤ等の光源であり、シートＰに対して受光手段２と同じ側に位置している。そして、反射用光源６は、シートＰに照射した光の乱反射光のみが受光手段２に入光するように、つまり、正反射光が受光手段２に入光しないように配設されている。例えば、反射用光源６は、受光手段２の光軸とのなす角θが３０～６０度程度となるように配設されている。

　以上のごとき構成であるので、シートＰに光を照射する発光源を反射用発光源６と透過用発光源７との間で切り替えれば、シートＰからの乱反射光に基づいて、汚れや着色等の欠陥を検出でき、透過光に基づいて内部異物などの欠陥を検出できる。つまり、乱反射光だけまたは透過光だけでは検出できない、異なる種類の欠陥を、一の装置で検出することができる。言い換えれば、乱反射光で無ければ検出が難しい欠陥と、透過光で無ければ検出が難しい欠陥を、一の装置で検出することができるのである。

　なお、反射用発光源６からシートＰに照射した光のうち、正反射光のみが受光手段２に入光するようにしてもよい。この場合には、透過光に基づく内部異物などの欠陥の検出とともに、正反射光に基づいて、打痕や凹凸等の欠陥を検出することができる。
　正反射光のみが受光手段２に入光するようにする方法、言い換えれば、反射用発光源６からシートＰに照射した光の乱反射光や外乱光等が受光手段２に入光しないようにする方法はとくに限定されない。例えば、ピンホールやスリットを有する遮光板等を設けて、他の光（外乱光や乱反射光等）をカットする等の方法を採用することができる。
（正反射－乱反射型）

　つぎに、第２実施形態の光学検査装置１Ｂについて説明する。
　図２に示すように、第２実施形態の光学検査装置１Ｂは、光源５として、２つの反射用発光源、つまり、正反射用発光源６Ａと乱反射用発光源６Ｂとを備えたものである。

　正反射用発光源６Ａは、例えば、ＬＥＤ等の光源であり、シートＰに対して受光手段２と同じ側に位置している。しかも、この正反射用発光源６Ａは、シートＰに照射した光の正反射光が、受光手段２に入光するように配設されている。例えば、正反射用発光源６Ａは、その光軸をシートＰ表面で正反射させた延長線が受光手段２の光軸ＬＡと一致するように配設されている。
　なお、正反射用発光源６Ａは、シートＰにおいて正反射した正反射光が受光手段２に入光するのであれば、その光軸は必ずしも受光手段２の光軸と一致していなくてもよい。

　乱反射用発光源６Ｂは、例えば、ＬＥＤ等の光源であり、シートＰに対して受光手段２と同じ側に位置している。そして、乱反射用発光源６ＢからシートＰに照射した光の乱反射光のみが受光手段２に入光するように配設されている。つまり、乱反射用発光源６Ｂは、この光源からシートＰに照射した光のうちその正反射光が受光手段２に入光しないように配設されているのである。
　例えば、受光手段２の光軸とシートＰの表面とのなす角度θ１（言い換えれば、正射用発光源６Ａの光軸がシートＰの表面となす角度）と、乱反射用発光源６Ｂの光軸とシートＰの表面とのなす角度θ２の差が、１０度以上となるように配設される。

　かかる構成とすれば、シートＰに光を照射する発光源を正反射用発光源６Ａと乱反射用発光源６Ｂとの間で切り替えれば、シートＰからの正反射光に基づいて打痕や凹凸、擦り傷、折れ等の表面反射率が変化する欠陥を検出することができる。また、シートＰからの乱反射光に基づいて表面汚れや表面異物、着色異物（汚れ）等のコントラストが変化する欠陥を検出できる。つまり、正反射光だけまたは乱反射光だけでは検出できない、異なる種類の欠陥を、一の装置で検出することができる。言い換えれば、正反射光で無ければ検出が難しい欠陥と、乱反射光で無ければ検出が難しい欠陥を、一の装置で検出することができるのである。

　なお、反射用発光源６Ａからの正反射光に基づく検査を行う場合、その精度を向上させるためには、シートＰに照射した光のうち、受光手段２に正反射光のみが入光するようにすることが好ましい。
　正反射光のみが受光手段２に入光するようにする方法はとくに限定されず、例えば、ピンホールやスリットを有する遮光板等を設ける等の方法を採用することができる。

　また、図２では、乱反射用発光源６Ｂが正射用発光源６ＡとシートＰの表面との間に配設されている例を示しているが、乱反射用発光源６Ｂと正射用発光源６Ａの相対的な位置は特に限定されない。
　例えば、前記角度θ１は２０～８０度程度が好ましいので、乱反射用発光源６Ｂは、角度θ１と角度θ２との差が１０度以上となるように配設されていれば、正射用発光源６Ａに対して、シートＰ側、シートＰの逆側のどちらに配設されてもよい。なお、乱反射光による検査精度を高めるためには、角度θ２は、３０～７０度程度が好ましい。
（複数透過型）

　つぎに、第３実施形態の光学検査装置１Ｃについて説明する。
　図３に示すように、第３実施形態の光学検査装置１Ｃは、光源５として、２つの透過用発光源、つまり、第１透過用発光源７Ａと第２透過用発光源７Ｂとを備えたものである。

　第１透過用発光源７Ａ、第２透過用発光源７Ｂは、ともにＬＥＤ等の光源であり、シートＰに対して前記受光手段２の反対側に位置するように設けられている。
　第１透過用発光源７Ａ、第２透過用発光源７Ｂは、いずれも、その光軸が受光手段２の光軸ＬＡに対してなす角度θ３，θ４が、ある程度の角度（例えば、１０～４５度程度）を有するように配設されている。つまり、第１透過用発光源７Ａ、第２透過用発光源７Ｂは、いずれも、シートＰに照射した光が、直接シートＰは受光手段２に入光せず、シートＰにおいて乱反射されて、受光手段２に入光しないように配設されているのである。
　しかも、第１透過用発光源７Ａは、第２透過用発光源７Ｂに対して受光手段２の光軸ＬＡを含む面を挟む位置に配設されている。つまり、第１透過用発光源７Ａ、第２透過用発光源７Ｂは、その光軸が受光手段２の光軸ＬＡに対してなす角度θ３，θ４が、同じ角度となるように配設されている。

　このため、シートＰに光を照射する発光源を、第１透過用発光源７Ａと第２透過用発光源７Ｂとの間で切り替えれば、異なる角度からシートＰに照射された光のうちシートＰにおいて乱反射された光を受光手段２に入光させることができる。すると、しわや縦スジの場合のように、光を照射する角度によっては十分な強度の乱反射が発生しない可能性がある欠陥であっても、確実に検出することができる。

　なお、第１透過用発光源７Ａの光軸が受光手段２の光軸ＬＡに対してなす角度θ３と、第２透過用発光源７Ｂの光軸が受光手段２の光軸ＬＡに対してなす角度θ４は、必ずしも同じ角度でなくてもよい。例えば、角度θ３と角度θ４とを異なる角度とすれば、検出対象となる欠陥に深さが異なるものがある場合等に欠陥の見逃しを防ぐことができる可能性がある。
　とくに、特定の方向（角度）から照射された光の透過光でなければ検出できない欠陥を検出する場合、一の発光源を、特定の方向からシートに照射されるように配設しておけば、かかる欠陥は一の発光源からの光によって検出できるし、他の欠陥は他の発光源からの光によって検出できる。

　また、図３では、第１透過用発光源７Ａ、第２透過用発光源７Ｂは、受光手段２の光軸ＬＡを含みシートＰの走行方向と直交する面を挟むように配設しているが、第１透過用発光源７Ａ、第２透過用発光源７Ｂは受光手段２の光軸ＬＡを含む面を挟む位置に配設されていればよい。例えば、第１透過用発光源７Ａと第２透過用発光源７Ｂとが、受光手段２の光軸ＬＡを含みシートＰの走行方向と平行な面を挟むように配設してもよい。この場合には、図３のように発光源を配置した場合に検出しにくい欠陥、例えば、走行方向と平行に形成されたしわや縦スジ等の検出が行い易くなる。
（多色型）

　つぎに、第４実施形態の光学検査装置１Ｄについて説明する。
　図４に示すように、第４実施形態の光学検査装置１Ｄは、光源５が異なる波長の光を発光する３つの発光源７Ｒ，７Ｇ，７Ｂを備えたものである。

　３つの発光源７Ｒ，７Ｇ，７Ｂは、例えば、ＬＥＤ等の光源であり、いずれもシートＰに対して前記受光手段２の反対側に位置するように設けられている。そして、３つの発光源７Ｒ，７Ｇ，７Ｂも、シートＰに照射した光の透過光が受光手段２に入光するように配設されている。
　この３つの発光源７Ｒ，７Ｇ，７Ｂは、それぞれ、発光源７Ｒが赤色（例えば、発光波長：約700nm）、発光源７Ｇが緑色（例えば、発光波長：約546nm）、発光源７Ｂが青色（例えば、発光波長：約435nm）の光をシートＰに対して照射することができるものである。

　以上のごとき構成であるから、シートＰに光を照射する発光源を３つの発光源７Ｒ，７Ｇ，７Ｂ間で切り替えれば、一の波長の光では検出できない欠陥であっても、他の波長の光を照射することによって検出することができる。
　そして、一の発光源からの光のみがシートＰに照射されていれば、特定の波長の光だけを照射したときにしか検出できない欠陥であっても、検出することが可能となる。

　また、受光手段２に同時に複数の波長の光が入光することが無いので、受光手段２としてモノクロ撮影しかできない安価な装置でも、波長毎の受光情報を得ることができる。よって、カラー撮影可能な装置を使用する場合に比べて、装置や設備のコストを抑えることができる。

　なお、３つの発光源７Ｒ，７Ｇ，７Ｂが照射する光の波長は、上記波長に限られず、検査する欠陥に合わせて適宜設定すればよい。
　また、シートＰに光を照射する発光源の波長は、上述した赤、青、緑に限られず、どのような色、波長の光でも採用することができる。とくに、特定の波長に対して反応するような欠陥を検出する場合には、その波長の光をシートＰに光を照射できる発光源を用いると、欠陥を検出する感度を向上させることができる。
　さらに、発光源は３つに限られず、２つでもよいし、４つ以上のでもよい。発光源の数が多くなると、特定の波長に対して反応するような欠陥を検出する場合において、検出できる欠陥の種類を多くすることができるので、好ましい。

　さらに、上記例では、３つの発光源７Ｒ，７Ｇ，７Ｂを、いずれも受光手段２に対してシートＰの反対側に位置するように設けているが、３つの発光源７Ｒ，７Ｇ，７Ｂは、いずれもシートＰに対して前記受光手段２と同じ側に位置するように設けてもよい。つまり、３つの発光源７Ｒ，７Ｇ，７ＢからシートＰに照射された光の反射光により欠陥を検査するようにしてもよい。また、全ての発光源を同じ側に設ける必要はなく、一部の発光源はシートＰに対して前記受光手段２と同じ側に設け、他の発光源はシートＰに対して前記受光手段２と反対側に設けてもよく、検査する欠陥に合わせて適宜設定すればよい。

　本発明の光学検査装置は、紙や抄紙ラインやカレンダー等の加工ラインやフィルムの製膜ラインや金属の圧延ライン等のラインにおける検査設備に使用する検査装置に適している。

　　１　　　　光学検査装置
　　２　　　　受光手段
　　３　　　　制御手段
　　５　　　　光源
　　６　　　　反射用発光源
　　６Ａ　　　正反射用発光源
　　６Ｂ　　　乱反射用発光源
　　７　　　　透過用発光源
　　Ｐ　　　　シート

Claims

　連続して搬送されるシートの欠陥を検査する装置であって、
シートに対して光を照射する光源と、
光源からシートに照射された光を受光する受光手段と、
該受光手段と前記光源の作動を制御する制御部と、該受光手段が受光した光に基づいて欠陥検出処理を行う処理部とを有する制御手段とを備えており、
前記光源は、
前記シートに対して光を照射する角度が異なる複数の発光源を備えている
ことを特徴とする光学検査装置。
　前記複数の発光源は、
前記シートを透過した透過光が前記受光手段に入光するように配設された透過用発光源と、
前記シート表面で反射した反射光が前記受光手段に入光するように配設された反射用発光源とを備えており、
前記制御手段の処理部は、
前記受光手段が受光した前記透過光に基づく前記シートの欠陥検出処理と、
前記受光手段が受光した前記反射光に基づく前記シート欠陥検出処理とを行うものである
ことを特徴とする請求項１記載の光学検査装置。
　前記反射用発光源は、
前記シートの表面において乱反射した乱反射光のみが前記受光手段に入光するように配設されている
ことを特徴とする請求項２記載の光学検査装置。
　前記反射用光源と前記透過用光源とが、交互に点灯しており、
前記制御部は、
各光源が消灯している期間が、前記シートが前記受光手段の撮影領域を通過する時間の1/2以下となるように制御している
ことを特徴とする請求項２、３または４記載の光学検査装置。
　前記複数の発光源は、
前記シートにおいて乱反射した乱反射光が前記受光手段に入光するように配設された乱反射用発光源と、
前記シート表面で正反射した正反射光が前記受光手段に入光するように配設された正反射用発光源とを備えており、
前記制御手段の処理部は、
前記受光手段が受光した前記乱反射光に基づく前記シートの欠陥検出処理と、
前記受光手段が受光した前記正反射光に基づく前記シート欠陥検出処理とを行うものである
ことを特徴とする請求項１記載の光学検査装置。
　前記複数の発光源は、
前記シートを透過した透過光が前記受光手段に入光するように配設された２つの透過用発光源を備えており、
該２つの透過用発光源は、
一の発光源に対して、他の発光源が前記受光手段の光軸を含む面を挟む位置に配設されている
ことを特徴とする請求項１記載の光学検査装置。
　前記複数の発光源は、
互いに異なる波長の光を、順次前記シートに対して照射しうるものである
ことを特徴とする請求項１記載の光学検査装置。