(57)【要約】本発明は、１つまたは複数の検知グループ（１１０）を含む糸撮像装置（１００）を提供する。各検知グループは糸（１０）を照らすための少なくとも１つの照明源（１１４）と少なくとも１つのデジタル画像センサ（１１１）とを含む。デジタル画像センサは、同デジタル画像センサが糸（１０）の画像を生成するように位置決めされる。糸の特性は、糸画像に基づいて決定される。さらに、本発明は、糸内の異物の存在を決定することを可能にする。
2019506623.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つまたは複数の検知グループを含む糸撮像装置であって、前記検知グループの各々は、
糸を照らすための少なくとも１つの照明源と、
少なくとも１つのデジタル画像センサであって、使用時に同デジタル画像センサが、糸の特性を決定するために糸の画像を生成するように位置決めされているデジタル画像センサと、
を含む、糸撮像装置。
【請求項２】
前記デジタル画像センサは、ローリングシャッタを含む、請求項１に記載の糸撮像装置。
【請求項３】
前記デジタル画像センサは、グローバルシャッタを含む、請求項１に記載の糸撮像装置。
【請求項４】
前記検知グループは、前記デジタル画像センサのライン速度にて、糸の連続的な画像を提供するために、位相がずれた状態で動作する２つ以上のデジタル画像センサを含む、請求項１乃至３の１つ以上に記載の糸撮像装置。
【請求項５】
デジタル画像センサの各々は、糸画像を集束する、および糸画像の所定レベルの倍率を生成する、のうちの少なくとも一方のためレンズを含む、請求項１乃至４の１つ以上に記載の糸撮像装置。
【請求項６】
前記照明源は、直接照明源または間接照明源を含む、請求項１乃至５の１つ以上に記載の糸撮像装置。
【請求項７】
各検知グループの照明源は、前記デジタル画像センサにて糸の反射画像を生成するように配置されている、請求項６に記載の糸撮像装置。
【請求項８】
前記照明源は、糸の陰影画像を生成するために、糸の後方に位置決めされている、請求項１乃至６の１つ以上に記載の糸撮像装置。
【請求項９】
前記糸の後方に位置決めされている背景面をさらに含む、請求項１乃至８の１つ以上に記載の糸撮像装置。
【請求項１０】
前記背景面は、糸画像のコントラストのレベルを最適化するための色および表面テクスチャを有する、請求項９に記載の糸撮像装置。
【請求項１１】
前記糸の特性は、限定するものではないが、直径、密度、均一性、バルク、破断フィラメント、スラブ、ネップ、毛羽立ちおよびツイストを含む、請求項１乃至１０の１つ以上に記載の糸撮像装置。
【請求項１２】
糸の位置は、前記糸撮像装置内の糸ガイドによって制御される、請求項１乃至１１の１つ以上に記載の糸撮像装置。
【請求項１３】
糸の位置は、機械内に前記糸撮像装置を正確に配置することによって制御される、請求項１乃至１１の１つ以上に記載の糸撮像装置。
【請求項１４】
前記糸撮像装置は、糸の特性を示すアナログ信号、デジタル信号または通信信号のうちの少なくとも１つを生成する、請求項１乃至１３の１つ以上に記載の糸撮像装置。
【請求項１５】
前記糸撮像装置は、各々が異なる波長の複数の照明源を備えた少なくとも１つの検知グループを含み、前記照明源は、前記糸内の異物の識別を容易にするために、前記デジタル画像センサのラインスキャン速度と同期した周波数で混合または切り替えられる、請求項１乃至１４の１つ以上に記載の糸撮像装置。
【請求項１６】
前記糸撮像装置は、各々が光の異なる波長を有する別個の照明源を有する少なくとも２つの検知グループを含み、前記検知グループの各々からの糸画像は、糸内の異物の識別を容易にするために比較される、請求項１乃至１５の１つ以上に記載の糸撮像装置。
【請求項１７】
前記糸撮像装置は、前記１つまたは複数の検知グループの視野に位置決めされた糸を含む、請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の糸撮像装置。
【請求項１８】
織物加工機械における請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の糸撮像装置の使用。
【請求項１９】
請求項１乃至１７のいずれか一項に記載された糸の特性を決定するための、請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の糸撮像装置の使用。
【請求項２０】
請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の糸の特性を決定するための方法において、前記方法は、請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の糸撮像装置を提供することと、糸を提供することと、前記糸を前記糸撮像装置の１つまたは複数の検知グループの視野に位置決めすることと、前記糸の特性の決定を可能にするべく前記糸撮像装置を操作して糸の画像を提供することと、を含む方法。
【請求項２１】
前記方法は、前記１つまたは複数の検知グループの視野を通るように前記糸を移動させるステップをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記糸は、前記１つまたは複数の検知グループの視野において、長手方向に位置決めされる、請求項２０または請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記方法は、前記１つまたは複数の検知グループの視野を通って長手方向に前記糸を移動させるステップをさらに含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記糸撮像装置は、織物加工機械に含まれ、前記方法は、前記糸撮像装置の前記１つまたは複数の検知グループの視野を通って前記糸を移動させるべく、前記織物加工機械を動作させるステップをさらに含む、請求項２０乃至２３のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、織物品質管理の分野に広く関連し、特に、検査される細長い織物製品を特徴付けるための糸撮像装置に関する。そのような装置は、典型的には広範囲の織物加工機械に適用される。検査される細長い織物製品は、典型的には、連続フィラメント糸またはステープル糸のいずれかであるが、スライバまたはロービングのような糸の前駆体であってもよい。連続フィラメント糸については、本発明は、延伸仮撚機、半延伸糸（ＰＯＹ）および完全糸（ＦＤＹ）押出機、バルク連続糸（ＢＣＦ）およびタイヤコード糸押出加工機およびエアーテクスチャ糸（ＡＴＹ）加工機において、使用され得る。ステープル糸については、本発明は、オープンエンド紡績機、ボルテックス紡績機、および高速自動巻取りおよびコーニング機において使用され得る。
【背景技術】
【０００２】
糸の特性を直接測定するセンサの使用は、織物産業において十分に確立されている。センサは、糸の製造、加工中に使用されてもよく、巻取り機または検査装置にて使用されてもよい。静電容量および光学技術を含む様々な測定方法を利用して、これらの用途に様々な異なる種類のセンサが使用される。センサは、糸または他の細長い材料（本明細書において、以下、「糸」と称される）を監視して、糸がセンサを通過するときの糸の１つまたは複数の特性を決定し、それにより糸の特徴付けを可能にする。連続フィラメント糸の場合、特性には、絡み合いまたはインターレース測定、デニールまたはデニールばらつき測定、破損フィラメント／スラブ測定、ツイストおよびエアーテクスチャ糸のバルク特性およびばらつきが含まれるが、これらに限定されない。ステープルファイバー糸の場合、特性には、特に、スラブ、ネップ、厚い場所、薄い場所および毛のように分類される糸カウントまたはタイターおよびこの糸カウントの短期変動が含まれるが、これらに限定されない。さらに、同じセンサは、処理中の糸とは異なる色の同じ材料の異物、同じまたは類似の色の異なる材料（例えば、白色綿糸の中の白色プラスチック）、または異なる色である異なる材料であってもよい、異物について糸を監視し得る。しかしながら、いずれの場合においても、異物は、糸プロファイルの変化を単に監視することによって識別するのに十分に、糸のプロファイルを変化させることができない。
【０００３】
静電容量センサは、糸ガイドを含むセンサの測定ゾーンの静電容量に対する糸の影響を測定することによって、糸束のサイズを特徴付ける。しかしながら、静電容量センサは、：
・糸の湿度、または大気中の湿度変化に対する測定の感度
・測定分解能はセンサヘッドのサイズによって制限され、通常＞２ｍｍである
・測定値はアナログであり、較正値からドリフトする傾向がある
ことを含む多くの欠点を有する。
【０００４】
光学センサは、糸の陰影画像および反射画像のいずれかまたは両方のサイズを測定することによって、糸束のプロファイルを特徴付ける。商業的に使用されている光学センサの大部分は、ＬＥＤ照明およびフォトダイオードまたはフォトトランジスタを用いて陰影画像または反射画像の大きさを測定するアナログセンサである。しかしながら、光学センサは：
・測定は光学系の汚染に敏感であり、これを克服するために高度な技術が必要とされる
・測定分解能は光学分解能によって制限され、通常＞３ｍｍである
・測定はアナログである
ことを含む多くの欠点に直面する。
【０００５】
フォトダイオードアレイを備えたデジタル光学センサが知られており、糸画像は前記アレイに影を付けられている。しかしながら、デジタル光学センサは、コストが高く、分解能が低く、複雑であり、データ取得および処理速度が限られているため、大規模な商業用の量においては使用されていない。
【０００６】
センサは、前記糸内の異物について糸を監視することもできる。これは、典型的には、糸プロファイルの少なくとも２つの異なる測定値を比較することによって達成される。これは、静電容量センサを用いて糸を監視することと、反射技術を用いる光学センサを用いて糸を監視することと、を含むことができる。２つの測定値に差異がある場合は、異物が存在することを示す。さらに、光の異なる波長を備えた測定値を比較することにより、異なる種類の異物を識別することが可能になる。
【０００７】
陰影法と反射法のプロファイルを比較することによって、光学センサのみを用いて異物の同様の測定を達成することができる。センサからの出力信号は、繊維産業の各部門について十分に確立された方法で糸品質の特性を評価できるように、所定の評価基準で連続的に評価される。例えば、ステープル糸部門では、評価基準は、通常、２次元分類フィールドまたはイベントフィールド内のクリアリングリミットまたはクリアリング曲線の形で定義され、一方ではイベントの長さによってもう一方ではイベントの振幅（例えば所望の値からの糸の質量の偏差）によって、測定される。クリアリングリミット以下のイベントは許容され、クリアリングリミットを超えるイベントは糸から除去されるか、少なくとも欠陥箇所として登録される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、上記の問題の少なくとも１つを解決する糸の特性を決定する糸撮像装置が必要とされている。
本発明の目的は、糸の特性を決定することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の態様によれば、本発明は、１つまたは複数の検知グループを備えた糸撮像装置を提供し、各検知グループは、糸を照らすための少なくとも１つの照明源と、少なくとも１つのデジタル画像センサであって、同デジタル画像センサが糸特性を決定するために前記糸の画像を生成するように位置決めされたデジタル画像センサと、を含む。
【００１０】
したがって、本発明は、１つまたは複数の検知グループを含む糸撮像装置を提供する。各検知グループは、糸を照らすための１つまたは複数の照明源と、糸画像を生成するための１つまたは複数のデジタル画像センサとを含む。糸は前記検知グループの視野内に位置決めされ、生成された糸画像に基づいて糸の特性が決定される。これらの糸の特性には、直径、密度、均一性、バルク、破断フィラメント、ネップ（ｎｅｐｓ）、毛羽立ち、糸プロファイル、および糸の色応答が含まれるが、これらに限定されない。
【００１１】
各デジタル画像センサは、ローリングシャッタまたはグローバルシャッタを有していてもよく、糸画像を集束し、および／または糸の所定レベルの倍率を提供するためのレンズを含んでいてもよい。糸撮像装置は、デジタル画像センサの汚染防止を提供するために検知グループを囲む透明カバーをさらに含むことができる。
【００１２】
本発明の一実施形態において、糸撮像装置は、位相がずれたフレームタイミング（本明細書において、以降は「位相がずれた（ｏｕｔ−ｏｆ−ｐｈａｓｅ）」と参照される）で動作する２つのデジタル画像センサを含む。即ち、第２のデジタル画像センサは、第１のデジタル画像センサの画像取得ギャップ（ｇａｐ）中に糸を画像化し、その逆も同様である。これにより、糸の連続的かつ中断されない画像形成が可能になる。
【００１３】
本発明の別の実施形態において、糸撮像装置は、糸の陰影画像を作成するために糸の後方に位置決めされる照明源をさらに含む。
糸撮像装置の代替的な実施形態は、糸の後方に位置決めされる背景面をさらに含み、それにより、背景面の色およびテクスチャが、糸画像に所定のコントラストを生成するように選択される。
【００１４】
代替的な実施形態において、照明源は、同照明源が糸の均一に照らされた反射画像を生成するように位置決めされる。
本発明のさらに別の実施形態において、糸撮像装置は、それぞれ異なる照明波長で動作する照明源を有する複数の検知グループを含み、糸画像間の差異が糸内の異物の識別に使用される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に従う、単一の検知グループおよび糸ガイドを有する糸撮像装置の概略斜視図を示す。
【図２】本発明の一実施形態に従う、図１の糸撮像装置の正面図を示す。
【図３】本発明の一実施形態に従う、図２の糸撮像装置のＸ−Ｘにおける断面図を示す。
【図４】本発明の別の実施形態に従う、単一の検知グループと、異なる波長の光を有する２対の照明源とを有する糸撮像装置を示す。
【図５】本発明のさらに別の実施形態に従う、異なる波長の光を有する照明源をそれぞれが有する２つの検知グループを有する糸撮像装置を示す。
【図６】本発明のさらに別の実施形態に従う、デジタル画像センサ上の糸の陰影を生成するために、糸の後方に照明源を有する糸撮像装置を示す。
【図７】ローリングシャッタを備えるデジタル画像センサを横切って走る糸の画像を示し、糸画像はデジタル画像センサの画像行を横切っている。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態を参照し、その例を添付図面に示す。これらの図は例示的なものであり、限定するものではない。本発明は、これらの実施形態の文脈において一般的に記載されるが、本発明の範囲をこれらの特定の実施形態に限定することを意図するものではないことを理解されたい。
【００１７】
明確にするために、以下の説明において特定の用語が使用されているが、これらの用語は、図面での例示のために選択された本発明の特定の構造のみを参照することを意図しており、本発明の範囲を定義または限定することを意図していない。
【００１８】
本実施形態に関連して説明された特定の特徴、構造、特性、または機能が本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることは、明細書の「一実施形態」または「実施形態」の構成要素への言及である。本明細書の様々な場所における「一実施形態において」という表現の出現は、必ずしも全てが同じ実施形態を指しているとは限らない。
【００１９】
一般に、本発明は、織物加工または同様の産業における糸（ｙａｒｎ）またはより糸（ｔｈｒｅａｄ）（本明細書において、以下、「糸」と称する）の特性を測定するための糸撮像装置を提供する。
【００２０】
本発明によれば、１つまたは複数のデジタル画像センサおよび少なくとも１つの照明源（以下、「検知グループ（ｓｅｎｓｉｎｇ  ｇｒｏｕｐ）」と称する）が糸撮像装置内に配置され、ＬＥＤ、レーザまたは光パイプからの直接照明、或いは間接反射照明（以下、「照明源（ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ  ｓｏｕｒｃｅ）」と称する）は、背景面とは対照的にクリアな糸画像を確保するために糸または画像の背景（以下、「背景面（ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ  ｓｕｒｆａｃｅ）」と称する）のいずれかを照明する。
【００２１】
一実施形態において、糸画像は、デジタル画像センサによって直接視認される。別の実施形態において、レンズを使用して糸画像をデジタル画像センサ上に集束させ、および／またはレンズを使用して糸画像を適切に拡大または縮小して、糸画像の解析に最適な解像度を可能にする。
【００２２】
本発明によれば、糸撮像装置を通る糸の幾何学的形状は、糸経路が検知グループの視野内に位置することを保証する様式にて糸が確実に提示されるように制御される。前記幾何形状は、糸撮像装置内の静的糸ガイド（ｓｔａｔｉｃ  ｙａｒｎ−ｇｕｉｄｅｓ）、または機械内の糸撮像装置の正確な位置によって制御され、よって、機械内の糸幾何形状を使用して糸撮像装置を通る糸経路を制御する。
【００２３】
この構成では、糸が糸撮像装置を通過する際に、糸プロファイルおよび色応答に関して糸画像を測定することができる。これらの特性の変化は、検知グループを横断して追跡するときの糸画像の分析から決定することができる。次いで、前記特性を示すデータは、アナログ信号、デジタル信号または通信出力として糸撮像装置から出力されてもよい。
【００２４】
糸撮像装置は、任意の適切なデジタル画像センサで機能するが、測定解像度は、デジタル画像センサのサイズおよび解像度、監視される糸のプロファイルサイズまたはタイター（ｔｉｔｒｅ）と共に使用される任意のレンズの特性に依存する。一例では、これらのパラメータは、糸プロファイルのサイズの０．１％〜１％の範囲内の測定分解能を提供するために、装置の特定の実施形態において通常は最適化される。
【００２５】
糸撮像装置の測定サンプリングレートは、糸の長さに沿って必要とされる測定分解能を提供する特定の用途に対して最適化することもできる。一例では、２００ｍ／分で移動する（ｒｕｎｎｉｎｇ）糸を用いて、毎秒３，３３３サンプルのサンプリングレートで糸画像を１ｍｍごとにサンプリングすることができる。複数の用途の範囲にわたり、糸の速度と分解能の要件は、毎秒５００〜１００，０００サンプルの範囲のサンプリングレートを有する装置を必要とする。しかしながら、費用対効果の高いデジタル画像センサのフレームレートは、典型的には２０〜１００ｆｐｓであるので、これらのデジタル画像センサの応答は大部分の用途では不十分である。洗練された高価なデジタル画像センサでは、より高いフレームレートを実現できるが、ローリングシャッタ付きのデジタル画像センサを使用する方がコスト効率のはるかに高いソリューションになる。ローリングシャッタ付きデジタル画像センサは、グローバルシャッタ装置と同様のフレームレートを有する。ローリングシャッタ付きデジタル画像センサでは、各画像の行（ｒｏｗ）が各フレーム更新サイクル内でローリングシャッタの方向に順次処理され、前記画像行は同時に露光され処理される光サイトまたは光電池のラインを含む。
【００２６】
本発明によれば、ローリングシャッタ付きデジタル画像センサの使用から完全に利益を得るために、糸経路は、糸が糸撮像装置を通って移動するにつれて、デジタル画像センサ上に生成された糸画像がデジタル画像センサの画像の行を横切るように配置される。この構成では、各画像の行が前記ローリングシャッタ付きデジタル画像センサによって処理され、デジタル画像センサのライン速度に等しい糸プロファイル画像測定値の更新レートを提供するように、糸の糸画像プロファイルを決定することができ、ここで、ライン速度は、フレーム速度にセンサ上の画像行の数を掛けたものにほぼ等しい。
【００２７】
一例において、典型的なセンサが４８０本のラインを含み、毎秒３０フレームで動作する場合、ライン速度は毎秒当たり１４，０００ラインを超え、これは毎秒当たり１４，０００サンプル数を超える実効サンプリングレートに等しい。さらに、より高い解像度のデジタル画像センサおよび／またはより高いフレーム速度を用いることにより、はるかに高いサンプリングレートが可能になる。
【００２８】
典型的なデジタル画像センサは、画像取得が短時間の間無効にされ、データ取得における小さなギャップにつながる垂直同期中の挙動を示すことが当業者には理解されよう。これは「取得ギャップ（ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  ｇａｐ）」と称される。一般に、取得ギャップは、毎秒３０フレームで動作する４８０本のラインを有するデジタル画像センサの場合、約２ｍｓである。本発明によれば、取得ギャップの持続時間が許容できない用途では、第１のデジタル画像センサの取得ギャップが第２のデジタル画像センサによってカバーされるように（またはその逆）、２つ以上のデジタル画像センサを使用して位相をずらして動作してもよく、それにより、デジタル画像センサのライン速度で連続的かつ中断されないサンプリングを提供することができる。位相をずらして動作する２つ以上のセンサの技術は、グローバルシャッタ装置にも適用することができる。
【００２９】
糸内の異物の識別が重要な用途では、糸撮像装置はさらなる利点を有する。前記異物が処理中の糸の色と白色光にて異なる色である場合、色感知デジタル画像センサは、反射光モードで動作するときにそのような異物を直接的に識別することができる。前記異物は、各ラインスキャン中の平均色のシフトを探すか、または定義された色限界の外にあるピクセルを具体的に識別することによって、信号の分析によって識別することができる。
【００３０】
さらに、前記異物が処理される糸の色と類似の色である場合、異物は、異物を糸画像内の糸のそれと区別するように最適化された波長の光で代替の照明源によって糸を照明することによって、単一の画像内にて直接的に、または２つ以上の画像を比較することによって識別することができる。
【００３１】
一実施形態において、代替の照明源は、元の照明源と共に同じ検知グループ内で使用され、元の照明源と混合されるか、または元の照明源で切り替えられる。
糸撮像装置のさらなる実施形態において、２つ以上の検知グループが使用され、これらのグループのうちの１つが元の照明源を使用し、他の検知グループが代替の照明源を使用する。前記実施形態において、追加の検知グループは、元の検知グループと同じハウジング内にあってもよく、あるいは代替的に別のハウジング内にあってもよい。
【００３２】
装置の精度は、センサの中程度の汚染の影響を受けないが、いくつかの動作状況では、汚染のレベルは、糸の特性の決定の信頼性に影響を及ぼす程度まで、デジタル画像センサへの光透過を減少させる可能性がある。そのような状況では、糸撮像装置は単に出力によってクリーニングが必要であることを示すことができる。代替的に、自動クリーニングがデジタル画像センサハウジングに組み込まれてもよいし、追加の機能として組み込まれてもよい。
【００３３】
図１乃至３を参照すると、レンズ（１１２）および照明源（１１４）を有するデジタル画像センサ（１１１）を含む単一の検知グループ（１１０）を備えた本発明の好ましい実施形態の１つに従う糸撮像装置（１００）が示されており、同単一の検知グループ（１１０）は、デジタル画像センサ（１１１）の視野にわたって糸（１０）の通過を制御する糸ガイド（１６０）をさらに含むハウジング（１５０）に取り付けられている。デジタル画像センサ（１１１）は回路基板（１８０）上に搭載され、その上にあるコントローラの一部は分かりやすくするため図示されていない。当業者であれば、コントローラの動作を容易に理解することができ、従って、詳細に説明する必要はない。
【００３４】
糸撮像装置（１００）は、糸（１０）の背後に位置する背景面（１７０）をさらに含む。背景面（１７０）は、糸画像との最適なコントラストを提供するように選択された色および／または表面テクスチャを有する。背景面（１７０）に対する糸（１０）のコントラストは、糸プロファイルの決定を容易にし、糸プロファイルの精度を高める。糸（１０）と背景面（１７０）との間のコントラストは、糸（１０）および背景面（１７０）の色に依存することは、当業者には理解されよう。
【００３５】
本発明によれば、デジタル画像センサ（１１１）の例は、限定されるものではないが、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）デバイスまたはＮ型金属酸化膜半導体（ＮＭＯＳ）デバイスにおける半導体電荷結合素子（ＣＣＤ）または能動画素センサを含む。各デジタル画像センサ（１１１）には、グローバルシャッタまたはローリングシャッタが設けられていてもよい。デジタル画像センサ（１１１）の各々は、糸（１０）を複数の水平または垂直線で走査することによって糸画像を捕捉する。デジタル画像センサ（１１１）においてローリングシャッタを使用することにより、画像サンプリングレートが向上し、糸撮像装置（１００）の製造コストが低減される。
【００３６】
デジタル画像センサ（１１１）は、デジタル画像センサ（１１１）上に糸（１０）の画像を集束させ、必要に応じて糸（１０）の所定の倍率レベルを提供するレンズ（１１２）を含むことができる。必要とされる倍率のレベルは、デジタル画像センサ（１１１）のサイズに対する糸（１０）のタイプ及び寸法（例えば直径）に依存することが、当業者には理解されよう。
【００３７】
糸ガイド（１６０）は、デジタル画像センサ（１１１）の視野内の糸（１０）の経路を制御するために使用される。代替的に、糸撮像装置（１００）は、糸（１０）が第１の検知グループ（１１０）の視野内に位置するように、外部アセンブリ内に糸ガイドなしで取り付けることができる。
【００３８】
この実施形態の検知グループ（１１０）は、糸（１０）の対称的な照明を提供するために、同じ波長の２つの光源（１１４）を有する。代替的に、対称的な照明は、直接的または間接的であり得る単一光源または複数の光源を含む異なる照明方法によって等しく達成することができる。
【００３９】
図３を参照すると、図２に示す糸撮像装置（１００）のＸ−Ｘでの断面である。糸（１０）は静的糸ガイド（１６０）と検知グループ（１１０）とを横切って延びている。図１および図２では明瞭化のために省略されているがこの図面には背景面（１７０）が示されており、これは本発明の機能にとって不可欠ではないが、糸（１０）の背後にある背景面（１７０）は、特定の用途のために最適化された色および表面仕上げであり得、背景面（１７０）に対する糸画像のコントラストを改善することができ、糸プロファイルの決定をより容易に、おそらくはより正確にする。
【００４０】
糸撮像装置（１００）は、デジタル画像センサ（１１１）及び関連する部品の汚染を防止し、容易なクリーニングを促進する透明カバー（１９０）を含む。
図４を参照すると、検知グループ（１１０）を有するが、各々が異なる波長の光を有する２対の照明源（１１４および１１５）を有する実施形態を示し、前記照明源（１１４および１１５）は、デジタル画像センサ（１１１）のラインスキャン速度と同期した周波数で混合または切り替えられる。本実施形態は、糸（１０）に含まれる異物であって、糸（１０）と類似する色であるが糸（１０）と異なる材料である異物を識別することが可能であり、前記異物を識別するために前記照明源のうちの１つの波長が最適化される。
【００４１】
図５を参照すると、２つの検知グループ、すなわちそれぞれが単一波長照明源（１１４および１２４）を有する、即ち、２つの照明源が異なる波長にて作用する、第１および第２の検知グループ（１１０および１２０）を有するさらなる実施形態を示している。本発明によれば、光の波長で動作する第１および第２の検知グループ（１１０および１２０）のうちの１つの照明源は、糸（１０）に含まれる異物であって、同異物が同様の色であるが糸（１０）とは異なる材料である異物を区別するように最適化され得る。
【００４２】
図６を参照すると、照明源（１３４）が、第１の検知グループ（１１０）に対して、糸（１０）の反対側にある代替的な実施形態を示しており、監視されるデジタル画像センサ（１１１）上に糸プロファイルの陰影を提供し、色または糸表面効果の影響を受けることなく、糸プロファイルの非常に正確な決定を可能にする。上記の構成は、図１、２、３および５に示す構成と共に使用することができ、照明源（１１４，１２４，および１３４）が異物の監視をさらに可能にするように切り替えられる。
【００４３】
図７は、糸（１０）がデジタル画像センサ（１１１）の画像の行（１つの画像の行を１１１ａとして示す）を横切るローリングシャッタを有するデジタル画像センサ（１１１）を横切る方向（ｘ）に通過する糸（１０）を示す。デジタル画像センサ（１１１）のフレーム更新サイクル内で、画像の行は、ローリングシャッタの方向に連続的に処理され、それは糸の方向と一致していてもよいし反対方向でもよく、デジタル画像センサ（１１１）のライン速度と同等の周波数にて糸画像を更新する。
【００４４】
動作中、照明源（１１４）は糸（１０）を照らし、デジタル画像センサ（１１１）は糸画像を捕捉する。コントローラは糸画像を分析し、糸（１０）の１つ以上の特性を決定する。その例は、プロセスに応じて含まれ、直径、撚り、絡み合い、破断フィラメント、均一性、バルク、ネップ、毛羽立ち、糸プロファイル、および色応答が挙げられる。しかしながら、特許請求の範囲に記載の発明を用いて糸（１０）の複数の特性を測定することができることは当業者には理解されよう。
【００４５】
前記コントローラの出力は、アナログ、デジタル又は通信信号であってもよく、プロセスのフィードバック制御、製造された糸の等級付け、製造された糸の品質の記録、またはこれらの手順の任意の組み合わせに対して使用され得る。
【００４６】
名詞の第１、第２などは、理解する目的にて明細書中で使用されており、本発明を名詞の意味に限定するものではない。さらに、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の範囲から逸脱することなく、様々な実施形態、適応および変形の多くの修正、改良、および部分的組合せが本発明になされ得ることは、当業者には明らかであろう。
【図１】
2019506623.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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