JP2005062119A

JP2005062119A - 欠陥検査装置

Info

Publication number: JP2005062119A
Application number: JP2003296014A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Hasegawa; 正幸長谷川
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2003-08-20
Filing date: 2003-08-20
Publication date: 2005-03-10

Abstract

【課題】透明フィルムに存在する種々の気泡や異物などの欠陥を識別でき、検査できる欠陥検査装置を提供する。
【解決手段】支持ロールにだかせた透明フィルムに存在する被検査物の画像を撮像するラインセンサーカメラ及び撮像された画像を画像処理して欠陥を検出する画像処理装置を有する欠陥検査装置であって、前記支持ロールが波長３８０〜７８０ｎｍの可視光の反射率が５％以下である艶無し黒色ロールからなり、ラインセンサーカメラがレンズの周りに光源としてのリング型蛍光灯および蛍光灯カバーを有するものからなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、透明フィルムに生じた気泡、異物等の欠陥を識別でき、検査できる欠陥検査装置に関するものである。

透明シート材の検査方法としては、透明シート材にレーザー光を透過させて、欠陥による透過光の変化により検出する方法あるいは透明シート材の表面でレーザー光を反射させて、欠陥による反射光の変化により検出する方法が知られている。前記反射方式としては、透明シート材を搬送させながらレーザー光を照射させる方法と、透明シート材をロールにだかせ、その上にレーザー光を照射させる方法があり、後者の透明シート材をロールにだかせた状態で検査する検査装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平７−５５７２１号公報

しかしながら、前記提案されている透明シート材の検査装置では、レーザー光の反射を検出することにより、傷や歪みを検出できるが、気泡または様々な異物が混入し生じた欠陥も同等の傷や歪みと検出してしまうので、気泡または混入する異物の種類により変化する欠陥の分類が十分ではなく、それらの欠陥の発生原因に対して有効な対策が取りにくいなどの欠点を有していた。

本発明の課題は、透明フィルムに存在する種々の気泡や異物などの欠陥を識別でき、検査できる欠陥検査装置を提供することにある。

本発明の請求項１に係る発明は、支持ロールにだかせた透明フィルムに存在する被検査物の画像を撮像するラインセンサーカメラ及び撮像された画像を画像処理して欠陥を検出する画像処理装置を有する欠陥検査装置であって、前記支持ロールが波長３８０〜７８０ｎｍの可視光の反射率が５％以下である艶無し黒色ロールからなることを特徴とする欠陥検査装置である。

本発明の請求項２に係る発明は、上記請求項１に係る発明において、前記ラインセンサーカメラがレンズの周りに光源としてのリング型蛍光灯および蛍光灯カバーを有するものからなることを特徴とする欠陥検査装置である。

本発明の欠陥検査装置は、支持ロールにだかせた透明フィルムに存在する被検査物の画像を撮像するラインセンサーカメラ及び撮像された画像を画像処理して欠陥を検出する画像処理装置を有する欠陥検査装置であって、前記支持ロールが波長３８０〜７８０ｎｍの可視光の反射率が５％以下である艶無し黒色ロールからなると共に、ラインセンサーカメラがレンズの周りに光源としてのリング型蛍光灯および蛍光灯カバーを有するものからなっているので、透明フィルムに生じた傷や歪みによる欠陥と、気泡または異物の混入による欠陥との識別ができ、その欠陥のサイズもラインセンサーカメラの分解能をかえることにより、自動的に検出することが可能である。

本発明の欠陥検査装置を実施の形態に沿って以下に詳細に説明する。

図１は本発明の欠陥検査装置の一実施の形態を示す概要図であり、検査対象の長尺状の透明フィルム（１）を搬送する為のガイドロール（２、３）及び透明フィルム（１）をだかせる為の支持ロール（４）、透明フィルム（１）の上側から検査の為に撮像する複数個のラインセンサーカメラ（５）及び撮像された画像を画像処理して欠陥を検出する為の画像処理装置（６）を有している。前記画像処理装置（６）は画像演算装置（７）、画像出力装置（８）、画像記録装置（９）から構成されている。

前記ガイドロール（２、３）は、その色及び材質などの種類は特に限定しない。

前記ラインセンサーカメラ（５）の下に設けられた支持ロール（４）は波長３８０〜７８０ｎｍの可視光の反射率が５％以下である艶無し黒色ロールからなっている。艶無しの状態にするには支持ロール（４）の表面を最大高さ（Ｒmax）５〜１５μｍの表面粗さに抑えることにより得られる。前記表面粗さにすることにより表面での反射の影響を受けることがなく、小さな欠陥も検出できる。前記艶無し黒色ロールの材質はゴムやセラミック製のものでも良く、その他の材質で表面に黒色塗料が塗られたものでも良い。

また、前記ラインセンサーカメラ（５）は、支持ロール（４）の上に相対する状態で一直線状に設けられている。検査対象の透明フィルム（１）は前記支持ロール（４）とラインセンサーカメラ（５）の間を搬送され、連続的に撮像されて検査されるようになっている。

図２は本発明の欠陥検査装置のラインセンサーカメラ（５）の構造を示す概略説明図であり、レンズ（１０）の周りに光源としての高周波若しくは直流のリング型蛍光灯（１１）及び蛍光灯カバー（１２）を有している。高周波若しくは直流のリング型蛍光灯（１１）を有することにより、光量変動による画像の縦縞を防ぐことができ、蛍光灯カバー（１２）は、並んでいるラインセンサーカメラ（５）同士のリング型蛍光灯（１１）による散乱光が重なり、正確な反射光量が検出できなくなることを防ぎ、散乱光が欠陥に垂直に当たるようにする目的で取り付けられている。ラインセンサーカメラ（５）はリング型蛍光灯（１１）からの散乱光が透明フィルム（１）表面で反射した反射光量をレンズ（１０）で検出するようになっている。

前記ラインセンサーカメラ（５）を使用することにより、異物などの欠陥が混入している透明フィルム（１）に散乱光が垂直に当てられ、異物及びその周囲の反射光の状態変動を見ることができ、かつ、支持ロール（４）には波長３８０〜７８０ｎｍの可視光をほとんど吸収して、その反射率が５％以内である艶無し黒色ロールを用いているので、前記支持ロール（４）表面からの反射の影響を受けることなく、透明フィルム（１）の小さな欠陥もリング型蛍光灯（１１）からの散乱光による反射光量をラインセンサーカメラ（５）で検出することができる。

前記ラインセンサーカメラ（５）から送られてきた撮像画像の各画素の出力信号は画像処理装置（６）内の画像演算装置（７）に入力される。この画像演算装置（７）にはアナログ信号をデジタル化するＡ／Ｄ変換回路、ＣＰＵ、あらかじめ設定されたしきい値を記録する記録部としてのメモリ、しきい値等を入力するための入力装置、デジタル化されたラインセンサーカメラ（５）の出力信号を濃度変化量（反射光の強度による変化量）に基づく信号に変換する回路としての微分回路、透明フィルム（１）の微小移動ごとに検出される複数の画像を積算して積算値信号に変換する回路としての積分回路、しきい値とデジタル化されたラインセンサーカメラ（５）の出力信号を比較する比較回路、しきい値と微分回路の出力信号を比較する比較回路、しきい値と積分回路の出力信号を比較する比較回
路を備えている。

本発明の欠陥検査装置を用いた検査方法を説明すると、まず、標準欠陥を有する透明フィルムを停止状態にある支持ロール（４）にだかせ、画像出力装置（８）のモニターに標準欠陥が最も鮮明に表示されるようにラインセンサーカメラ（５）の位置を調整し、透明フィルム（１）のモニター画像図の正常部分における濃度に基づいてしきい値を定める。また微分回路からのモニター画像図の正常部分における濃度に基づいてしきい値を定める。引き続き、透明フィルム（１）を検査時の速度で搬送させて、積分回路からのモニター画像図の正常部分における濃度に基づいてしきい値を定める。

以上の設定が終わった後、透明フィルム（１）を支持ロール（４）にだかせる状態で一定の速度で搬送する。リング型蛍光灯（１１）の散乱光により、透明フィルム（１）表面からの反射光がラインセンサーカメラ（５）に入光する。画像演算装置（７）はラインセンサーカメラ（５）からの出力信号に基づいてモニター画像図を作製する。上記で定めたしきい値とモニター画像図を比較して、モニター画像図にしきい値より高い濃度部分がある場合には、欠陥があるという信号を出力し画像を記録していく。

同時に微分回路も動作して、微分回路からのモニター画像図としきい値を比較して、モニター画像図にしきい値より高い濃度部分がある場合には、欠陥があるという信号を出力する。

また、積分処理も行い、微小領域移動するたびに得られるモニター画像図を積算したモニター画像図としきい値を比較して、モニター画像図にしきい値より高い濃度部分がある場合には、欠陥があるという信号を出力する。

なお、撮像装置であるラインセンサーカメラ（５）は、検査領域あるいは欠陥サイズによっては、その分解能及びカメラの種類をかえることができ、また、設置する台数もかえることができる。

図３は異物が内在する透明フィルムの側断面図であり、透明フィルム（１）中に異物（１３）が混入している状態を示している。

本発明の一実施の形態の欠陥検査装置の概要図である。本発明の欠陥検査装置のラインセンサーカメラの構造を示す概略説明図である。異物が内在する透明フィルムの側断面図である。

符号の説明

１…透明フィルム
２，３…ガイドロール
４…支持ロール
５…ラインセンサーカメラ
６…画像処理装置
７…画像演算装置
８…画像出力装置
９…画像記録装置
１０…レンズ
１１…リング型蛍光灯
１２…蛍光灯カバー
１３…異物

Claims

支持ロールにだかせた透明フィルムに存在する被検査物の画像を撮像するラインセンサーカメラ及び撮像された画像を画像処理して欠陥を検出する画像処理装置を有する欠陥検査装置であって、前記支持ロールが波長３８０〜７８０ｎｍの可視光の反射率が５％以下である艶無し黒色ロールからなることを特徴とする欠陥検査装置。
前記ラインセンサーカメラが、レンズの周りに光源としてのリング型蛍光灯および蛍光灯カバーを有するものからなることを特徴とする請求項１記載の欠陥検査装置。