WO2015045423A1 - 斜め照射照明を有する検査装置 - Google Patents

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雅弘 達田
文孝 辻村
慶彦 久保
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セーレン株式会社
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    • G01N2021/8908—Strip illuminator, e.g. light tube

Definitions

  • the present invention relates to a cloth inspection apparatus and inspection method, and more particularly, to an inspection apparatus and inspection method suitable for detecting defects in a fabric with strong formation.
  • Patent Document 1 discloses an apparatus for inspecting defects such as a light-transmitting film.
  • One aspect of the present invention is obtained by at least one illumination unit that irradiates light onto an inspection surface of an inspection object that is a fabric, an imaging unit that images light reflected by the inspection object, and the imaging unit.
  • Detecting means for detecting a defect of the object to be inspected based on image data, and 70% or more of the total amount of light incident on the object to be inspected from the illumination means is from the transport direction of the object to be inspected.
  • the present invention relates to an inspection apparatus in which the illuminating means irradiates light onto the inspection surface so as to be incident on the inspection surface at an angle of 20 to 70 ° with respect to the normal line of the inspection object.
  • Another aspect of the present invention includes a long support and a plurality of light sources arranged linearly along the longitudinal direction of the support, and at least one of the optical axes of the plurality of light sources.
  • the present invention relates to a lighting device that is inclined at an angle of 30 to 60 ° with respect to the longitudinal direction.
  • Still another aspect of the present invention includes a step of irradiating light on an inspection surface of an object to be inspected that is a fabric, a step of imaging light reflected by the object to be inspected, and image data obtained by the imaging. And detecting a defect of the object to be inspected, and in the step of irradiating the light, 70% or more of the total amount of light incident on the object to be inspected is from the transport direction of the object to be inspected.
  • the present invention relates to an inspection method for irradiating light on the inspection surface so that the light is incident on the inspection surface at an angle of 20 to 70 ° with respect to the normal line of the inspection object.
  • the inspection apparatus and the inspection method of the present invention it is possible to detect a defect with high accuracy even when a fabric having a large influence of formation is used as an inspection object.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view ((a) to (d)) showing the position of the illuminating unit according to the embodiment of the present invention as viewed from the conveyance direction of the object to be inspected. It is sectional drawing ((a) and (b)) seen from the direction orthogonal to the conveyance direction of a to-be-inspected object which shows the position of the illumination means which concerns on one Embodiment of this invention. It is a top view which shows the internal structure of the illumination means which concerns on one Embodiment of this invention.
  • the illuminating means may be arranged such that the normal line of the inspected object and the optical axis of the illuminating means form an angle of 30 to 60 ° when viewed from the transport direction of the inspected object. preferable. This makes it easy to set the amount of light with an incident angle of 20 to 70 ° to the inspection surface to 70% or more of the total amount of incident light.
  • An illumination device includes a long support and a plurality of light sources arranged linearly along a longitudinal direction of the support, and the optical axes of the plurality of light sources At least one is inclined at an angle of 30 to 60 ° with respect to the longitudinal direction.
  • the amount of light incident on the inspection surface of the object to be inspected is 20 to 70 ° is set to 70% or more of the total amount of incident light. Becomes easy. Therefore, it is possible to detect a defect that exists particularly along the transport direction with high accuracy.
  • the inspection method includes a step of irradiating light on an inspection surface of an object to be inspected that is a fabric, a step of imaging light reflected by the object to be inspected, and image data obtained by the imaging. And detecting a defect of the object to be inspected, and in the step of irradiating the light, 70% or more of the total light quantity incident on the object to be inspected is transport direction of the object to be inspected.
  • the inspection surface is irradiated with light so as to be incident on the inspection surface at an angle of 20 to 70 ° with respect to the normal line of the inspection object. Thereby, the influence of formation can be reduced, and the defect which exists especially along a conveyance direction can be detected accurately.
  • the angle ⁇ 4 at which the imaging unit 4 captures the reflected light with respect to the normal line of the inspection object 1 when viewed from the conveyance direction M of the inspection object 1 is not particularly limited.
  • the angle ⁇ 4 may be 0 to 45 °, preferably 0 to 30 °, and more preferably 0 to 10 °.

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Abstract

　布帛である被検査体の検査面に光を照射する少なくとも一つの照明手段と、前記被検査体が反射した光を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により得られた画像データに基づいて、前記被検査体の欠陥を検出する検出手段と、を有し、前記照明手段から前記被検査体に入射する全光量の７０％以上が、前記被検査体の搬送方向から見たとき、前記被検査体の法線に対して２０～７０°の角度で前記検査面に入射するように、前記照明手段が前記検査面に光を照射する、検査装置である。

Description

斜め照射照明を有する検査装置
　本発明は、布帛の検査装置および検査方法に関し、特に、地合の強い布帛の欠陥を検出するのに適した検査装置および検査方法に関する。
　従来、布帛に対し染色加工等が行われた後、出荷前のキズや汚れなどの欠陥を発見する検査工程は、目視により行われていた。しかし、近年の自動化、省人化の流れにより、この検査工程も自動化され、カメラが撮像したデータを解析することにより、欠陥を発見する技術が開発されている。例えば、特許文献１には、透光性のあるフィルムなどの欠陥を検査するための装置が開示されている。
特開２００８－２１６１４８号公報
　透光性のあるフィルムの場合、フィルムを透過した光を撮像するため、フィルム自体の凹凸にはあまり影響されずに欠陥を検出することができる。一方、織物や編物、不織布といった布帛は、透光性がなく、もしくは透光性が小さいため、被検査体の表面で反射された光を撮像する必要がある。しかし、反射光を撮像する場合、布帛である被検査体自体の凹凸、いわゆる地合の影響を受けやすい。つまり、地合によっても、照射された光が乱反射するため、欠陥による乱反射との区別がつきにくくなる。
　本発明の一局面は、布帛である被検査体の検査面に光を照射する少なくとも一つの照明手段と、前記被検査体が反射した光を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により得られた画像データに基づいて、前記被検査体の欠陥を検出する検出手段と、を有し、前記照明手段から前記被検査体に入射する全光量の７０％以上が、前記被検査体の搬送方向から見たとき、前記被検査体の法線に対して２０～７０°の角度で前記検査面に入射するように、前記照明手段が前記検査面に光を照射する、検査装置に関する。
　本発明の他の一局面は、長尺の支持体と、前記支持体の長手方向に沿って直線状に配された複数の光源と、を有し、前記複数の光源の光軸の少なくとも一つが、前記長手方向に対して３０～６０°の角度で傾斜している、照明装置に関する。
　本発明のさらに他の一局面は、布帛である被検査体の検査面に光を照射する工程と、前記被検査体が反射した光を撮像する工程と、前記撮像により得られた画像データに基づいて、前記被検査体の欠陥を検出する工程と、を有し、前記光を照射する工程において、前記被検査体に入射する全光量の７０％以上が、前記被検査体の搬送方向から見たとき、前記被検査体の法線に対して２０～７０°の角度で前記検査面に入射するように、前記検査面に光を照射する、検査方法に関する。
　本発明の検査装置および検査方法によれば、地合の影響が大きい布帛を被検査体とする場合であっても、欠陥を精度良く検出することが可能となる。
本発明の一実施形態に係る照明手段から検査面への入射角度を示す、被検査体の搬送方向から見た断面図である。 本発明の一実施形態に係る照明手段の位置を示す、被検査体の搬送方向から見た断面図（（ａ）～（ｄ））である。 本発明の一実施形態に係る照明手段の位置を示す、被検査体の搬送方向と直交する方向から見た断面図（（ａ）および（ｂ））である。 本発明の一実施形態に係る照明手段の内部構造を示す平面図である。 図４の照明手段を使用した場合の配置角度を、被検査体の搬送方向から見た断面図である。 図４のＩ－Ｉ線矢視図である。（ａ）と（ｂ）とは、それぞれ異なる実施形態を示す。 本発明の一実施形態に係る照明手段を示す、被検査体の搬送方向と直交する方向から見た断面図（（ａ）および（ｂ））である。 本発明の一実施形態に係る撮像手段の位置を示す、被検査体の搬送方向と直交する方向から見た断面図である。 本発明の一実施形態に係る照明手段および撮像手段の位置を示す、被検査体の搬送方向から見た断面図（ａ）および被検査体の搬送方向と直交する方向から見た断面図（ｂ）である。 本発明の一実施形態に係る照明手段および撮像手段の位置を示す、被検査体の搬送方向と直交する方向から見た断面図である。 実施例１において撮影された写真である。なお、欠陥Ｄを示す囲みを追加する編集を行っている。 比較例１において撮影された写真である。 比較例２において撮影された写真である。 比較例３において撮影された写真である。
　（１）本発明に係る検査装置は、（１）布帛である被検査体の検査面に光を照射する少なくとも一つの照明手段と、前記被検査体が反射した光を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により得られた画像データに基づいて、前記被検査体の欠陥を検出する検出手段と、を有し、前記照明手段から前記被検査体に入射する全光量の７０％以上が、前記被検査体の搬送方向から見たとき、前記被検査体の法線に対して２０～７０°の角度で前記検査面に入射するように、前記照明手段が前記検査面に光を照射する。すなわち、検査装置は、斜め照射照明を有している。これにより、地合の影響を低減し、特に搬送方向に沿って存在する欠陥を、精度良く検出することができる。
　（２）照明手段は、前記被検査体の搬送方向から見たとき、前記被検査体の法線と照明手段の光軸とが３０～６０°の角度を成すように、配置されることが好ましい。これにより、検査面に入射する角度が２０～７０°である光量を、入射する全光量の７０％以上とすることが容易となる。
　（３）照明手段は、前記被検査体の搬送方向と直交する方向から見たとき、前記被検査体の法線と照明手段の光軸とが０～３０°の角度になるように、配置されることが好ましい。これにより、搬送方向と直交する方向に沿って存在する欠陥の検出精度が向上する。
　（４）また、照明手段は、前記被検査体の搬送方向と直交する方向から見たとき、前記被検査体の法線と照明手段の光軸とが５０～８０°の角度になるように、配置しても良い。これにより、搬送方向と直交する方向に沿って存在する、ほつれなどの生機の欠陥の検出精度が向上する。
　（５）前記照明手段は、長尺の支持体と、前記支持体の長手方向に沿って直線状に配された複数の光源と、を有し、前記複数の光源の光軸のうち、少なくとも一つが、前記長手方向に対して３０～６０°の角度で傾斜していることが好ましい。（６）特に、前記支持体が、平板状であり、前記光軸のすべてが、前記長手方向に対して同じ角度で傾斜しており、かつ、前記支持体の面方向に平行であることが好ましい。これにより、照明手段を検査装置に配置する際、位置決めが容易となる。
　（７）隣接する前記光源の光軸間の距離は、５～１０ｍｍであることが好ましい。光軸間の距離がこの範囲であると、地合の影響を低減し、特に搬送方向に沿って存在する欠陥を検出する精度が向上する。
　（８）前記撮像手段が、前記被検査体の搬送方向と直交する方向から見たとき、前記被検査体の法線に対して、０～４５°の角度で前記検査面が反射した光を撮像することが好ましい。これにより、反射光の撮像精度が向上する。
　（９）本発明に係る照明装置は、長尺の支持体と、前記支持体の長手方向に沿って直線状に配された複数の光源と、を有し、前記複数の光源の光軸の少なくとも一つが、前記長手方向に対して３０～６０°の角度で傾斜している。この照明装置を用いて、布帛等の被検査体に光を照射すると、被検査体の検査面に入射する角度が２０～７０°である光量を、入射する全光量の７０％以上にすることが容易となる。そのため、特に搬送方向に沿って存在する欠陥を、精度良く検出することができる。
　（１０）本発明に係る検査方法は、布帛である被検査体の検査面に光を照射する工程と、前記被検査体が反射した光を撮像する工程と、前記撮像により得られた画像データに基づいて、前記被検査体の欠陥を検出する工程と、を有し、前記光を照射する工程において、前記被検査体に入射する全光量の７０％以上が、前記被検査体の搬送方向から見たとき、前記被検査体の法線に対して２０～７０°の角度で前記検査面に入射するように、前記検査面に光を照射する。これにより、地合の影響を低減し、特に搬送方向に沿って存在する欠陥を、精度良く検出することができる。
［被検査体］
　被検査体は、布帛である。布帛の形態としては、特に限定されない。例えば、織物、編物、不織布などが挙げられる。布帛の素材も、照明手段から照射した光の少なくとも一部を反射するものであれば、特に限定されない。例えば、ポリエステル、ポリアミド、レーヨン、木綿などが挙げられる。特に、本発明の検査装置は、被検査体の地合に大きく影響されることなく、欠陥を検出することができるため、強撚織物や編物など、地合の強い（凹凸の大きい）布帛の検査に適している。
　被検査体である布帛は、染色等の加工が施された後、一旦ロールに巻き取られる。その後、ロールから解反され、再びロールに巻き取られるまでの間、搬送されながら検査が行われる。例えば、図１に示すように、被検査体１は搬送ベルト３に載せられ、搬送される。
［照明手段］
　斜め照射照明である照明手段２は、通常、検査面の上方に設置される。
　照明手段２から前記被検査体に入射する全光量の７０％以上は、被検査体の搬送方向から見たとき、被検査体の法線に対して２０～７０°の角度、好ましくは３０～６０°の角度で検査面に入射する。以下、被検査体１を搬送方向Ｍ（紙面と垂直な方向）から見た場合における、被検査体１の法線に対する照明手段２から前記被検査体に入射する光の入射角度を、θ1と称する。
　被検査体に入射する全光量とは、照明手段から被検査体に１秒間に入射するすべての方向における光の総和である。入射する全光量の７０％以上が、２０～７０°の入射角度で検査面に入射すると、地合いの影響が低減され、特に搬送方向Ｍに沿って存在する欠陥を、精度よく検出することができる。なお、入射する全光量の７０％以上が、２０°より小さい角度で検査面に入射すると、被検査体１の法線に近い角度であるため、欠陥部分に当たった光の反射を捕らえきることが難しくなったり、ハレーションを起こしたような状態になる。
　照明手段の配光特性は、ゴニオフォトメータ等で測定できる。この測定結果から配光曲線が導かれる。配光曲線は、照明手段からの光が、どの方向へどれだけの強さ（光度）で放出されているかを示している。配光曲線から算出された光度から、照明手段と被検査体までの距離と照度との関係がわかる。そのため、照明手段の配光特性がわかれば、予め、入射する全光量の７０％以上が、２０～７０°の入射角度で検査面に入射するように、照明手段を配置することが可能である。また、実際に検査面に入射する光量は、照度を測定することにより把握できる。
　例えば、照明手段２を、被検査体１の搬送方向Ｍ（紙面と垂直な方向）から見たとき、被検査体１の法線に対して照明手段２の光軸Ｌが３０～６０°の角度になるように、検査装置に設置する。ここで、光軸とは、照明手段から照射される光の拡がりの中心軸である（以下、同じ）。ここで、被検査体１を搬送方向Ｍ（紙面と垂直な方向）から見た場合における、被検査体１の法線に対する照明手段２の光軸Ｌの角度を、配置角度θL1と称する。照明手段の配置角度θL1を３０～６０°にすると、入射する全光量の７０％以上を２０～７０°の入射角度で検査面に入射させることが容易となる（図１参照）。角度θL1は、４０～５０°であることがより好ましい。なお、入射する全光量の７０％以上を２０～７０°の入射角度で検査面に入射させるための手段は、これに限定されるものではない。
　検査装置には、配置角度θL1が３０～６０°を満たす照明手段２を１つ以上有していればよく、他の照射角度を有する照明手段を有していてもよい。また、一検査面に、一度に複数の照明手段から光を照射してもよいし、一検査面に対し、複数回に分けて光を照射してもよい。後者の場合は、それぞれの反射光を撮像した複数の画像データを総合して、欠陥を検出することができる。
　図２（ａ）では、複数の照明手段２が、被検査体１の搬送方向Ｍに対して垂直に交わる方向（以下、被検査体の幅方向と称する場合がある）の中央部に向かって対向するように配置された場合（配置角度θL1aおよびθL1b）を示しているが、これに限定されるものではない。照明手段２は、図２（ｂ）および（ｃ）に示すように１つであってもよい。なお、図２（ｂ）は、搬送方向Ｍに向かって右側に配置された場合を示し、（ｃ）は同じく左側に配置された場合を示している。また、照明手段２は２以上あってもよい。複数の照明手段２がある場合は、図２（ｄ）に示すように、同じ方向から検査面を照射するように配置されていてもよい（配置角度θL1aおよびθL1b）。また、複数の照明手段２は、その光源の色を変えてもよい。例えば、光の三原色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）を光源とする照明手段を、それぞれ使用してもよい。
　照明手段２から照射される光は、ある程度の指向性を有していることが好ましい。指向性を有するとは、ある一方向に高い強度で光を照射するということである。被検査体１に照射された光は、一定の領域（スポット）を形成することが好ましい。すなわち、照明手段２は、スポット光源を有していることが好ましい。
　照明手段２から照射される光が拡散光である場合、入射する全光量の７０％以上を２０～７０°の入射角度で検査面に入射させることが困難となる。さらに、拡散光は、様々な角度で検査面に入射するため、被検査体によって反射された光も様々な方向へと進行する。よって、わずかな欠陥を検出することが困難となる。照射光がある程度の指向性を有していると、欠陥部分に照射される光の角度が一定であるため、そこで反射される光もある一定方向を取りやすい。そのため、小さな欠陥やコントラストの小さい、希薄な欠陥であっても、強調され易くなり、検出することが容易となる。
　また、図３（ａ）に示すように、照明手段２は、被検査体１の搬送方向Ｍと直交する方向から見たとき、被検査体１の法線と光軸Ｌとの角度が０～３０°になるように配置されることが好ましい。以下、被検査体１の搬送方向Ｍと直交する方向から見た場合における、被検査体１の法線に対する照明手段２の光軸Ｌの角度を、配置角度θL2と称する。配置角度θL2が０～３０°（ハイアングル）の範囲になるように照明手段を配置することにより、地合の影響を低減する効果が向上し、搬送方向Ｍと直交する方向に沿って存在する欠陥の検出精度も向上する。
　また、図３（ｂ）に示すように、配置角度θL2が５０～８０°（ローアングル）の範囲になるように、照明手段２を配置してもよい。この場合、ほつれなどの生機の欠点が検出し易くなる。また、検査装置は、この配置角度θL2を、例えば、一操作でハイアングルまたはローアングルに切り替えたり、配置角度θL2を任意の角度に設定したりする切替手段（図示せず）を備えていてもよい。
　照明手段２は、斜めからの照射を可能とするために、長尺の支持体と、前記支持体の長手方向に沿って直線状に配された複数の光源と、を有し、前記複数の光源の少なくとも１つの光軸が、前記長手方向に対して３０～６０°の角度で傾斜していることが好ましい。照明手段２の一例を図４に示す。
　図４において、照明手段２は、複数の光源２１と長尺の支持体２２とを有している。支持体２２は、２枚の同形の板状体２２ａおよび２２ｂ（図６（ａ）等参照）を積層し、平板状に形成されている。複数の光源２１は、２枚の板状体の間に挟み込まれるようにして、支持体２２の長手方向Ｎに沿って直線状に配されている。このとき、複数の光源２１の光軸Ｌのうち、少なくとも一つの光軸が、長手方向Ｎに対して３０～６０°の角度（以下、θL）で傾斜するように固定されている。なお、図４においては、光軸のすべてが、長手方向Ｎに対して同じ角度θLで傾斜している場合を示している。また、照明手段２の内部構造を示すため、便宜的に板状体２２ｂを省略して示している。
　照明手段２を、その長手方向Ｎが被検査体１の搬送方向Ｍと９０°で交わる方向に沿って配置すると、図５に示すように、角度θLと配置角度θL1との和が９０°になる。照明手段２は、その長手方向Ｎが、被検査体１の搬送方向Ｍと９０°で交わる方向に沿って配置されてもよいし、長手方向Ｎが、搬送方向Ｍと９０°で交わる方向から３０～６０°の範囲で傾斜するように、照明手段２を配置してもよい。なかでも、長手方向Ｎが、被検査体１の搬送方向Ｍと９０°で交わる方向に沿って配置することが好ましい。なお、図２～９では、長手方向Ｎが、被検査体１の搬送方向Ｍと９０°で交わる方向になるように配置した場合を図示している。図５では、θL＝５０°の場合を示している。そのため、この照明手段２を、被検査体１の搬送方向と９０°で交わる方向に沿って配置すると、配置角度θL1は、４０°となる。
　隣接する光源２１の光軸Ｌ間の距離ｄLは、５～１０ｍｍであることが好ましい。光軸間の距離ｄLがこの範囲であると、入射する光が一定の幅をもった帯状になる。そのため、例えば、照明手段２を、その長手方向Ｎが被検査体１の搬送方向Ｍと９０°で交わる方向に沿って配置した場合、被検査体１の幅方向に沿って均一に照射することができる。そのため、地合の影響を低減し、特に搬送方向に沿って存在する欠陥を検出する精度が向上する。なお、１０ｍｍをこえると、複数の光源２１から被検査体１に照射されたスポットの重なりが十分でなく、入射する光が、一定の幅をもった帯状にならない。
　また、光源２１の形状や大きさは特に限定されない。形状としては、例えば、図４～６に示されるような丸型、ドーム型などが挙げられる。大きさとしては、直径３～１０ｍｍ×長さ２０～４０ｍｍであればよい。
　複数の光源２１から照射された光は、重なり合い、被検査体１上で一定の幅をもった光の帯を形成することが好ましい。被検査体１に照射される光の幅および長さは特に限定されない。
　図６（ａ）は、図４のＩ－Ｉ線矢視図である。光源２１は、光源２１の光軸Ｌが、平板状の支持体２２の面方向Ｓに平行になるように板状体２２ａと２２ｂとの間に配置されている。図６（ｂ）は、他の形態に係る、図４のＩ－Ｉ線矢視図である。光源２１は、光源２１の光軸Ｌが平板状の支持体２２の面方向Ｓと非平行になるように、角度θtで傾斜されて支持体に配置されている。
　図６（ａ）に係る照明手段２を、支持体２２の面方向Ｓが被検査体１の法線と同じ方向となるように配置した場合、被検査体１の搬送方向Ｍと直交する方向から見ると、図７（ａ）に示すように、光源２１の光軸Ｌも被検査体１の法線方向になる。つまり、配置角度θL2が０°になる。図６（ｂ）に係る照明手段２を、同様に配置した場合、図７（ｂ）に示すように、光源２１の光軸Ｌと被検査体１の法線方向との成す角度は、θtとなる。つまり、角度θtが配置角度θL2となる。
　光源２１の数は特に限定されない。例えば、光源２１の数は、被検査体１である布帛の全幅に光を照射することができる程度の数であればよい。また、支持体２２の長手方向Ｎの長さおよび幅方向の長さも、特に限定されない。例えば、支持体２２の長手方向Ｎの長さは、被検査体１である布帛の全幅と同程度以上、例えば布帛の全幅の１００～１５０％、好ましくは１１０～１３０％の長さにすることができる。また、支持体２２の幅方向の長さは、光源２１の全体を保持できる程度の幅にすることができる。
　照明手段２は、被検査体１の検査面から、５０～１００ｍｍの距離に設置されることが好ましい。被検査体１からの距離がこの範囲であると、ハレーションを起こし難く、また十分な全光量が被検査体１に到達するため、欠陥を検出する精度がより向上する。照明手段２が複数の光源２１を有する場合は、すべての光源２１と被検査体１との距離が、この範囲に含まれることが、より好ましく、すべての光源２１と被検査体１との距離が一定であることが、さらに好ましい。なお、図２～１０では、すべての光源２１と被検査体１との距離が一定である場合を図示している。
　ここで、検出すべき欠陥とは、例えば、汚れ、シワ、ほつれ、ネップなどである。本発明の検査装置においては、特に搬送方向に沿って存在するシワなどの凹凸を有する欠陥を、精度良く検出することが可能となる。搬送方向に沿って存在するシワなどの凹凸に対して、斜め方向から光を照射することにより、凹凸によって生じる明部と暗部とが、よりはっきりと表れる。よって、撮像された画像から、欠陥を精度よく検出することができる。
［撮像手段］
　被検査体が反射した光を撮像する撮像手段４の設置場所は、特に限定されない。例えば、被検査体の法線方向に反射する反射光を撮像するように、設置することができる。また、図８に示すように、被検査体１の搬送方向と直交する方向から見たとき、被検査体１の法線に対して、０～４５°の角度に反射する反射光を撮像するように撮像手段４を設置することができる。これにより、散乱した反射光を精度よく撮像することができる。以下、被検査体１の搬送方向Ｍと直交する方向から見た場合における、被検査体１の法線に対する撮像手段４が反射光を撮像する角度を、θ3と称する。
　角度θ3は照明手段２との位置関係を考慮し、照明手段２が映りこまない角度を設定することが好ましい。例えば、照明手段２の配置角度θL2が０°である場合には、θ3＝１０～４５°の範囲に設置することが好ましい。また、被検査体１の搬送方向から見たとき、被検査体１の法線に対して０°以上の角度に反射する反射光を撮像するように撮像手段４を設置してもよい。θ3は、０～３０°であることがより好ましく、１０～３０°であることが特に好ましい。
　また、被検査体１の搬送方向Ｍから見た場合における、被検査体１の法線に対する撮像手段４が反射光を撮像する角度θ4は、特に限定されない。例えば、角度θ4は０～４５°であってもよく、０～３０°であることが好ましく、０～１０°であることがより好ましい。
　撮像手段４と被検査体１との距離は、特に限定されず、検出したい欠陥の大きさ等により、適宜設定することができる。例えば、撮像手段４を被検査体１から、３００～２０００ｍｍの距離に設置することができる。被検査体１からの距離がこの範囲であると、欠陥を撮像することが容易となる。
　撮像手段４は特に限定されない。例えば、ＣＣＤカメラなどが挙げられる。また、設置される数も限定されない。
　図９に、照明手段２と撮像手段４との位置関係の一例を示す。図９（ａ）は、照明手段２と撮像手段４とを、被検査体１の搬送方向Ｍから見た断面図であり、図９（ｂ）は、被検査体１の搬送方向Ｍと直交する方向から見た断面図である。照明手段２の光軸は、被検査体１の搬送方向Ｍから見ると、被検査体１の法線に対してθL1の角度で傾斜しており、かつ、被検査体１の搬送方向Ｍと直交する方向から見ると、被検査体１の法線に対してθL2の角度で傾斜している。撮像手段４は、被検査体１の検査面にてθ3の角度で反射した反射光を撮像する。
　複数の照明手段２と撮像手段４とを、検出したい欠陥の種類に応じて、被検査体１の法線に対して、様々な角度で配置することが可能である。例えば、図１０に示すように、配置角度θL2a、θL2bがいずれも４５°であり、互いに対向する２つの照明手段２ａおよび２ｂと、被検査体１の法線方向から照射する照明手段２ｃと、角度θ3＝２０°の反射光を撮像する撮像手段４とを、配置することができる。この場合、特定の部分を様々な角度から照明するため、ハレーションが起こりにくく、欠陥を検出することが容易となる。その他、θL2aが３０～６０°、θL2bが３０～６０°、角度θ3が０～２５°となるように、複数の照明手段２および撮像手段４を配置することができる。
　撮像手段４により撮像された画像は、例えば、コンピュータ処理等により画像処理が施され、欠陥が検出される。このとき、本発明の検査装置によれば、地合の影響をできるだけ排除した状態で撮像することができるため、欠陥の検出精度が向上する。
［背景板］
　被検査体１と搬送ベルト３との間に、有色の背景板（図示せず）を配置することが好ましい。被検査体１の色彩に応じて、色の違う背景板を使用することにより、メッシュ生地などの目の粗い布帛であっても、搬送ベルト３の影響を受けることなく、欠陥を検出することが容易となる。さらに、背景板を使用することにより、欠陥が強調されたり、地合の影響が小さくなる効果もある。例えば、被検査体が淡い色彩を有している場合には、白色に近い背景板を使用し、強い色彩を有している場合には、黒色やそれに近い背景板を使用する。背景板と被検査体１との距離は、特に限定されない。例えば、０～３０ｍｍであればよい。背景板と被検査体１との距離がこの範囲であれば、背景板を配置したことによる効果を得ることができる。
＜実施例１＞
　被検査体として、ナイロンタフタ織物を用いた。照明には、図４で示される照明手段（ｄL＝７ｍｍ、光源：白色ＬＥＤ照明（砲弾型）１１０個）を用いた。照明手段の長手方向の長さは、被検査体の幅とほぼ同じにした。
　被検査体に入射する全光量の７０％以上が、θ1＝３５～６０°の入射角で検査面に入射するように、検査装置に、上記照明手段を、その長手方向が被検査体の搬送方向と９０°で交わる方向であって、θL1＝５０°（図２（ｂ）参照）、θL2＝３０°（図３（ａ）参照）となるように配置した。ＣＣＤカメラ１台を、θ3＝４５°（図８参照）、θ4＝０°となるように配置した。この検査装置を用いて、被検査体に光を照射し、撮影した。照明手段と被検査体との距離は、６０ｍｍであった。写真を図１１Ａに示す。
＜実施例２＞
　照明手段を、θL2＝６０°（図３（ｂ）参照）の位置に、ＣＣＤカメラ一台をθ3＝０°、θ4＝０°となる位置に配置したこと以外は、実施例１と同様にして検査装置を組み立て、被検査体に光を照射して、撮影した。
＜比較例１＞
　θ1＝２０～７０°の入射角で被検査体に入射する光量の割合が７０％未満になるように、被検査体の幅方向におけるほぼ中央の上方に相当する位置に、白色拡散光ＬＥＤライン照明１本を配置した（θL1＝０°、θL2＝６０°）。ＣＣＤカメラ一台を、θ3＝０°、θ4＝０°となるように配置した。これ以外は、実施例１と同様にして、撮影した。写真を図１１Ｂに示す。
＜比較例２＞
　被検査体の幅方向におけるほぼ中央の上方に相当する位置であって、上流側とそれと３０ｍｍ離れた下流側に１本ずつ、白色拡散光ＬＥＤライン照明を対向するように配置した。ＣＣＤカメラ一台を、θ3＝４５°、θ4＝０°となるように配置した。これ以外は、実施例１と同様にして、撮影した。写真を図１１Ｃに示す。なお、この場合も、各白色拡散光ＬＥＤライン照明から、θ1＝２０～７０°の入射角で被検査体に入射する光量の割合は、それぞれ７０％未満とした。
＜比較例３＞
　θ1＝２０～７０°の入射角で検査面に入射する光量の割合が、７０％未満になるように、ＩＲ拡散光ＬＥＤをθL2＝１８０°になるように配置したこと以外、比較例１と同様にして、撮影した。ここでは、被検査体を透過した光を撮影した。写真を図１１Ｄに示す。
　実施例１、２および比較例１～３のいずれも、同じ被検査体の同じ部分に光を照射し、撮影した。図１１Ａ～１１Ｄの右の上方にあるマークは、同じ被検査体の同じ部分であることを示すためのものである。なお、図１１Ｂの右端には、大きさを示すために金属製の直定規を配置している。
　実施例１および２においては、欠陥（縦シワＤ）を、はっきりと確認することができた。比較例２では、縦シワＤとともに地合いが強く表わされており、縦シワＤを欠陥として検出することはできなかった。比較例１および比較例３では、縦シワＤを確認することはできなかった。
　本発明に係る検査装置は、布帛のような地合の影響が大きい被検査体の欠陥を検出する検査装置として有用である。
１：被検査体、２：照明手段、２１：光源、２２：支持体、２２ａ、２２ｂ：板状体、３：搬送ベルト、４：撮像手段

Claims (10)

  1. 　布帛である被検査体の検査面に光を照射する少なくとも一つの照明手段と、
    　前記被検査体が反射した光を撮像する撮像手段と、
    　前記撮像手段により得られた画像データに基づいて、前記被検査体の欠陥を検出する検出手段と、を有し、
    　前記照明手段から前記被検査体に入射する全光量の７０％以上が、前記被検査体の搬送方向から見たとき、前記被検査体の法線に対して２０～７０°の角度で前記検査面に入射するように、前記照明手段が前記検査面に光を照射する、検査装置。
  2. 　前記照明手段が、前記照明手段の光軸を前記被検査体の搬送方向から見たとき、前記被検査体の法線と前記光軸とが３０～６０°の角度を成すように配置される、請求項１に記載の検査装置。
  3. 　前記照明手段が、前記照明手段の光軸を前記被検査体の搬送方向と直交する方向から見たとき、前記被検査体の法線と前記光軸とが０～３０°の角度を成すように配置される、請求項１または２に記載の検査装置。
  4. 　前記照明手段が、前記照明手段の光軸を前記被検査体の搬送方向と直交する方向から見たとき、前記被検査体の法線と前記光軸とが５０～８０°の角度を成すように配置される、請求項１または２に記載の検査装置。
  5. 　前記照明手段が、
    　長尺の支持体と、
    　前記支持体の長手方向に沿って直線状に配された複数の光源と、を有し、
    　前記複数の光源の光軸の少なくとも一つが、前記長手方向に対して３０～６０°の角度で傾斜している、請求項１～４のいずれか一項に記載の検査装置。
  6. 　前記支持体が、平板状であり、
    　前記光軸のすべてが、前記長手方向に対して同じ角度で傾斜しており、かつ、前記支持体の面方向に平行である、請求項５に記載の検査装置。
  7. 　隣接する前記光源の光軸間の距離が、５～１０ｍｍである、請求項６に記載の検査装置。
  8. 　前記撮像手段が、前記被検査体の搬送方向と直交する方向から見たとき、前記被検査体の法線に対して、０～４５°の角度で前記検査面が反射した光を撮像する、請求項１～７のいずれか一項に記載の検査装置。
  9. 　長尺の支持体と、
    　前記支持体の長手方向に沿って直線状に配された複数の光源と、を有し、
    　前記複数の光源の光軸の少なくとも一つが、前記長手方向に対して３０～６０°の角度で傾斜している、照明装置。
  10. 　布帛である被検査体の検査面に光を照射する工程と、
    　前記被検査体が反射した光を撮像する工程と、
    　前記撮像により得られた画像データに基づいて、前記被検査体の欠陥を検出する工程と、を有し、
    　前記光を照射する工程において、前記被検査体に入射する全光量の７０％以上が、前記被検査体の搬送方向から見たとき、前記被検査体の法線に対して２０～７０°の角度で前記検査面に入射するように、前記検査面に光を照射する、検査方法。
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