(57)【要約】【課題】ソフトウェア補正の短所を解決する装置及び方法を提供する。【解決手段】本発明は、材料ウェブの長さ及び／又は材料ウェブの幅の方向に移動する材料ウェブ用の検査システムにおいて、材料ウェブのずれを補正するための装置及び方法に関する。該方法は以下のステップ、すなわち、材料ウェブの第１の区分の第１の記録を、第１の時点において、マトリックスチップを備えるカメラを用いて作成するステップ、及び、材料ウェブの第２の区分の第２の記録を、第２の時点において前記カメラを用いて作成するステップ、を有している。このとき、第１の記録のためにマトリックスチップの第１のアクティブ部分区域が使用され、第２の記録のためにマトリックスチップの第２のアクティブ部分区域が使用され、第１のアクティブ部分区域と第２のアクティブ部分区域とは同一ではない。【選択図】図１
2018077218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料ウェブの長さ（ｙ）及び／又は材料ウェブの幅（ｘ）の方向に移動する材料ウェブ用検査システムにおいて、材料ウェブのずれを補正するための方法において、該方法が以下のステップ；
材料ウェブ（１０）の第１の区分の第１の記録を、第１の時点において、マトリックスチップ（２０）を備えるカメラ（１１０）を用いて作成するステップ；及び
材料ウェブ（１０）の第２の区分の第２の記録を、第２の時点において前記カメラ（１１０）を用いて作成するステップ；
を有している方法において、
前記第１の記録のために前記マトリックスチップ（２０）の第１のアクティブ部分区域（２２）が使用され、前記第２の記録のために前記マトリックスチップ（２０）の第２のアクティブ部分区域（２４）が使用されること、及び、前記第１のアクティブ部分区域と前記第２のアクティブ部分区域とは同一ではないことを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記マトリックスチップ（２０）の前記第１及び第２のアクティブ部分区域（２２、２４）の大きさ及び／又は位置、及びそれにより材料ウェブの長さ方向（ｙ）及び／又は材料ウェブの幅方向（ｘ）における前記カメラ（１１０）の視野がダイナミックに適合させられ得ることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の区分と前記第２の区分とが２つの同一の材料ウェブ区分であること、又は、前記第１の区分と前記第２の区分とが２つの異なる材料ウェブ区分であることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第２のアクティブ部分区域（２４）は、前記第１のアクティブ部分区域（２２）に比較して、材料ウェブの長さ方向（ｙ）及び／又は材料ウェブの幅方向（ｘ）において所与のずれだけずらされていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の記録は、前記材料ウェブ（１０）の第１の画像シーケンスの一部であり、前記第２の記録は、前記材料ウェブ（１０）の第２の画像シーケンスの一部であり、とりわけ、複数の第１の記録を用いて第１のシーケンスが作成されて、前記材料ウェブ（１０）の前記第１の画像シーケンスが生成され、複数の第２の記録を用いて第２のシーケンスが作成されて、前記材料ウェブ（１０）の前記第２の画像シーケンスが生成されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記材料ウェブ（１０）が、前記第１及び第２の記録のために第１の種類の照明を用いて光を照らされること、又は、
前記第１の記録のために前記材料ウェブ（１０）が第１の種類の照明を用いて光を照らされ、前記第２の記録のために前記材料ウェブ（１０）が第２の種類の照明を用いて光を照らされることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
対応するさらなる区分のさらなる記録が、対応するさらなる時点において、対応するさらなるアクティブなマトリックスチップの部分区域を使用して作成され、前記さらなる区分は前記第１の区分及び／又は前記第２の区分と同一であり、また任意的に、前記さらなる記録のためにさらなる種類の照明が、前記材料ウェブ（１０）の照明のために使用されることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
少なくとも材料ウェブの幅全体をカバーするために前記カメラ（１１０）の視野が設計されており、とりわけ前記カメラ（１１０）の視野は材料ウェブの幅方向（ｘ）において材料ウェブの幅より大きいこと、任意的に、材料ウェブ位置センサの信号に基づいて前記第１及び第２のアクティブ部分区域（２２、２４）が設定され、とりわけ前記第１及び第２のアクティブ部分区域（２２、２４）の材料ウェブの幅方向（ｘ）における大きさ及び／又は位置が設定されることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
材料ウェブの長さ（ｙ）及び／又は材料ウェブの幅（ｘ）の方向に移動する材料ウェブを観察及び／又は検査するための装置であって、以下のもの；
マトリックスチップ（２０）の部分区域が互いに独立してアクティブ化され得るマトリックスチップ（２０）を有するカメラ（１１０）、及び
制御ユニット、
を有している装置において、
前記制御ユニットが、
材料ウェブ（１０）の第１の区分の第１の記録を第１の時点において作成するために前記マトリックスチップ（２０）の第１の部分区域（２２）がアクティブ化され、
前記材料ウェブ（１０）の第２の区分の第２の記録を第２の時点において作成するために前記マトリックスチップ（２０）の第２の部分区域（２４）がアクティブ化され、
その際前記第１のアクティブ部分区域（２２）と前記第２のアクティブ部分区域（２４）とは同一ではない、
ようにするために設計されていることを特徴とする、装置。
【請求項１０】
前記マトリックスチップ（２０）の前記第１及び第２のアクティブ部分区域（２２、２４）の大きさ及び／又は位置、及びそれにより材料ウェブの長さ方向（ｙ）及び／又は材料ウェブの幅方向（ｘ）における前記カメラ（１１０）の視野がダイナミックに適合させられ得ることを特徴とする、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記第１の区分と前記第２の区分とが２つの同一の材料ウェブ区分であること、又は、前記第１の区分と前記第２の区分とが２つの異なる材料ウェブ区分であることを特徴とする、請求項９又は請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記第２のアクティブ部分区域（２４）が、前記第１のアクティブ部分区域（２２）に比較して、材料ウェブの長さ方向（ｙ）及び／又は材料ウェブの幅方向（ｘ）において所与のずれだけずれるように、前記第１及び第２のアクティブ部分区域（２２、２４）を選択するように前記制御ユニットが設計されていることを特徴とする、請求項９から１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記装置（１００）が第１の照明装置（１２０、１３０）を有しており、それにより前記第１及び第２の記録のために第１の種類の照明を用いて前記材料ウェブ（１０）に光を照らすことができること、又は、
前記装置（１００）が第１及び第２の照明装置（１２０、１３０）を有しており、それにより前記材料ウェブ（１０）の前記第１の記録のために第１の種類の照明を使用でき、前記材料ウェブ（１０）の前記第２の記録のために第２の種類の照明を使用できること、を特徴とする、請求項９から１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
前記制御ユニットが、
材料ウェブの長さ方向（ｙ）において連続する、前記材料ウェブ（１０）の複数の区分から、それぞれ前記第１の種類の照明を用いて第１の記録が、及び、それぞれ前記第２の種類の照明を用いて第２の記録が作成され、前記第１の記録は一緒に前記材料ウェブ（１０）の第１の画像シーケンスを作り出し、前記第２の記録は前記材料ウェブ（１０）の第２の画像シーケンスを作り出す、
ようにするために設計されていることを特徴とする、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記制御ユニットが、
対応するさらなる区分のさらなる記録が、対応するさらなる時点において作成されるように、前記マトリックスチップ（２０）のさらなる部分区域がアクティブ化され、このとき前記さらなる区分は前記第１の区分及び／又は前記第２の区分と同一であり、及び任意的に、前記装置がさらなる照明装置を有しており、それにより前記さらなる記録のために前記材料ウェブ（１０）をさらなる種類の照明を用いて光を照らすことができる、
ようにするために設計されていることを特徴とする、請求項１３又は請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
マトリックスチップ（２０）を備える複数のカメラが設けられており、これらのカメラが材料ウェブの幅にわたって分配されて配置されており、それにより前記複数のカメラの視野が材料ウェブの幅方向（ｘ）において互いに隣接又はオーバーラップしており、前記制御ユニットは、前記複数のカメラが、対応する第１及び第２の記録を作成し、該第１及び第２の記録が、つながっている２つの画像シーケンスにまとめられるようにするために設計されていることを特徴とする、請求項９から１５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１７】
少なくとも一つのカメラ（１１０）が前記材料ウェブ（１０）の表側に、及び、少なくとも一つのカメラが前記材料ウェブ（１０）の裏側に設けられており、前記制御ユニットは、前記材料ウェブ（１０）の表側及び裏側の第１及び第２の記録がそれぞれ作成されるようにするために設計されていることを特徴とする、請求項９から１６のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば材料ウェブなど、製品が連続的に移動している機械のための観察及び検査システムにおいて、材料ウェブのずれを補正するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
とりわけラベル又は包装といった印刷製品も含めて、材料ウェブとして製造された製品の生産においては、印刷結果を検証するために印刷後の観察、及び／又は、自動化された品質保証が非常に重要である。その際には、自動化された監視に加えて操作者による視覚的監視という支援を行うこともできる。この種の品質保証において材料ウェブは、材料ウェブの画像を記録する観察又は検査システムの下を通過する。これらの画像は操作者により、又は自動的に検証することができる。高品質な画像を保証するために、材料ウェブは記録のために相応の装置を介して光を照らすことができる。
【０００３】
特別な種類の検査、いわゆるマルチ検査においては、材料ウェブ全体（１００％検査）を２種類の照明を用いて捕捉するよう試みられる。しかし、２つより多い種類、つまり３つ、４つ、又は５つの種類の照明を使うことも可能である。異なる種類の照明及び記録パラメータを用いて、交互にもしくは時間をずらして画像記録を行うことにより例えば、異なる情報を持つ２つの画像シーケンスの評価を行うことができる。しかしながら、例えば入射光及び透過光で記録された、個々の画像記録の間、もしくは画像シーケンスの間には、材料ウェブの移動方向においてずれが生じる。このずれの影響は、ウェブ速度が速いほど、マトリックスチップの解像度が高いほど、画像記録の間もしくは画像シーケンスの間のディレイが大きいほど、大きくなる可能性がある。既知の検査システムにおいては、このずれをソフトウェア及び相応の計算機性能を用いて高コストで補正することが試みられており、これは、移動した対象物について同じ参照もしくは同じ基準を（検査エラーの場合に）示せるようにするためには、評価のために２つ（又はそれ以上）の種類の検査の画像シーケンスを正確に重ね合わせる必要があるためである。他方では、わずかなずれは無視するという可能性もあるが、これは満足のいくものではない。ソフトウェア補正を備える他のシステムにおいては、多くは画像安定化用のアルゴリズムが使用されており、そのアルゴリズムでは登録ゾーンを用いたパターンマッチングにより同じパターンが重ね合わされる。しかし、照明が異なり、それにより画像情報も異なる場合は、同一パターンを見つけるのが難しい場合があるという短所がある。ここでは同じ照明であることが前提となっている。これをソフトウェアを介して補正することは、一方では非常に高コストであり、他方では、マルチ検査システムにおいては部分的にはまったく不可能であるか、もしくは満足のいくものではない。また材料ウェブは透明、半透明、不透明、又は混合形式である可能性があり、その特性が満足のいかないソフトウェア補正に影響を与えている可能性もある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって本発明の目的はソフトウェア補正の短所を解決する装置及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、材料ウェブ用の検査システムにおいて材料ウェブのずれの補正を行うための、請求項１に記載の方法、ならびに材料ウェブを観察及び／又は検査するための、請求項９に記載の装置に関する。
【０００６】
材料ウェブの長さ及び／又は材料ウェブの幅の方向に移動する材料ウェブの検査システムにおいて、材料ウェブのずれを補正するための本発明の方法は、以下のステップ、すなわち、マトリックスチップを有するカメラを用いて、第１の時点において、材料ウェブの第１の区分の第１の記録を作成するステップ、前記カメラを用いて、第２の時点において、材料ウェブの第２の区分の第２の記録を作成するステップ、を有しており、ここで第１の記録のためにマトリックスチップの第１のアクティブ部分区域が用いられ、第２の記録のためにマトリックスチップの第２のアクティブ部分区域が用いられ、第１のアクティブ部分区域と第２のアクティブ部分区域は同一ではない。
【０００７】
マトリックスチップにより利用されるアクティブ部分区域をダイナミックに適合させることにより、一つの材料ウェブの２つの画像シーケンスを直接的かつ正確に同期化することが可能になり、また、この適合は、（例えば、ずれのソフトウェア補正のために必要である）材料ウェブの特性とは独立している。この調整により、２つの（又はそれより多い）、わずかに異なる時間に記録された画像シーケンスを直接的に捕捉し、正確に重ね合わせることができる。それにより、記録における材料ウェブの長さ方向のずれ補正をソフトウェア評価を介して行うという、高コストな、又は、まったく実現不可能なこともある、又は少なくとも満足のいくものではないことを行わなくてもよくなる。また、マトリックスチップのアクティブな区域を小さくすることにより、画像記録頻度を高めることができる。このことはとりわけ、移動した対象物のマルチ検査（つまり異なる種類の照明を用いる検査）において好適である。本発明の方法により複数の画像シーケンスの最適な参照（ハードウェア補正）を行うことができる。それにより、異なる種類の照明を用いるマルチ検査システムでも、材料ウェブの正確な１００％検査が、参照のために追加的なソフトウェア補正を使用せずに行うことができる。このことは追加的に、必要な計算機性能の節約ポテンシャルにもつながる。
【０００８】
構成においては、マトリックスチップの第１及び第２のアクティブ部分区域の大きさ及び／又は位置、及びそれにより材料ウェブの長さ方向及び／又は材料ウェブの幅方向におけるカメラの視野をダイナミックに適合させることができる。
【０００９】
ここまで記述した全ての構成と組み合わせ可能な構成において、第１の区分及び第２の区分は、２つの同一の材料ウェブ区分とすることができる。代替的に、第１の区分及び第２の区分は、２つの異なる材料ウェブ区分とすることもできる。
【００１０】
ここまで記述した全ての構成と組み合わせ可能な構成において、第２のアクティブ部分区域は、第１のアクティブ部分区域に比較して、材料ウェブの長さ方向及び／又は材料ウェブの幅方向において所与のずれだけずらすことができる。このことが好適であるのは、それにより材料ウェブの長さ方向における材料ウェブのずれも、材料ウェブの幅方向における材料ウェブのずれも、ハードウェアを介して補正できるためである。このことが特に好適となるのは、例えば、（あるかもしれないソフトウェア補正に関して）材料ウェブの幅方向におけるずれについて材料ウェブ縁の捕捉が行えない場合、もしくは視野が材料ウェブの幅の利用に適合される場合である。これにより、材料ウェブの長さ方向においても材料ウェブの幅方向においても制限されたマトリックスチップの部分区域がアクティブ化されると、画像記録頻度をさらに高めることが可能となる。また、位置センサを用いて、材料ウェブ縁を考慮する必要なく、材料ウェブの幅方向における視野を、使用された材料ウェブの幅に適合させることが可能となる。
【００１１】
ここまで記述した全ての構成と組み合わせ可能な構成において、第１の記録は、材料ウェブの第１の画像シーケンスの一部とし、第２の記録は、材料ウェブの第２の画像シーケンスの一部とすることができる。第１のシーケンスは、材料ウェブの第１の画像シーケンスを生成するために複数の第１の記録を用いて作成することができ、第２のシーケンスは、材料ウェブの第２の画像シーケンスを生成するために複数の第２の記録を用いて作成することができる。このとき第１の画像シーケンスの全ての記録はマトリックスチップの第１のアクティブ部分区域を用いて、第２の画像シーケンスの全ての記録はマトリックスチップの第２のアクティブ部分区域を用いて記録することができ、又は、マトリックスチップの第２のアクティブ部分区域は第２の画像シーケンスの記録のためにそれぞれ適合させることができる。
【００１２】
ここまで記述した全ての構成と組み合わせ可能な構成において、第１及び第２の記録のために第１の種類の照明を用いて材料ウェブに光を照らすことができる。代替的に第１の記録のために材料ウェブを第１の種類の照明で照らし、第２の記録のために材料ウェブを第２の種類の照明で照らすことができる。材料ウェブの長さ方向において連続する材料ウェブの複数の区分から、それぞれ第１の種類の照明を用いて第１の記録が、及び、それぞれ第２の種類の照明を用いて第２の記録を作成することができ、このとき第１の記録は一緒になって材料ウェブの第１の画像シーケンスが作り出され、第２の記録は材料ウェブの第２の画像シーケンスを作り出す。第１及び第２の画像シーケンスのうちの少なくとも一つをウェブ観察及び／又は検査のために使用することができる。とりわけ、第１及び／又は第２の画像シーケンスはユーザーのために視覚的に表示することができる。
【００１３】
材料ウェブは、第１及び／又は第２の記録のためにカメラの視野全体において光を照らすことができる。代替的に、材料ウェブは、それぞれマトリックスチップの第１及び第２のアクティブ部分区域に対応して選択的に光を照らすことができる。材料ウェブの照明は、材料ウェブの幅方向に関して横切るように行うことができる。また、さらなる記録を、対応するさらなる時点において、マトリックスチップの、対応するさらなるアクティブ部分区域を使用して、対応するさらなる区分について作成することができ、これらさらなる区分は、第１の区分及び／又は第２の区分と同一である。これらさらなる記録のために、さらなる種類の照明を材料ウェブの照明用に使用することができる。
【００１４】
照明の種類は、例えば、垂直照明、背景照明、透過照明から成るグループから選ぶことができる。
【００１５】
ここまで記述した全ての構成と組み合わせ可能な構成において、カメラの視野は、少なくとも材料ウェブの幅全体をカバーするよう設計することができる。とりわけ、材料ウェブの幅方向におけるカメラの視野は、材料ウェブの幅より大きくすることができる。材料ウェブ位置センサの信号に基づいて第１及び第２のアクティブ部分区域、とりわけ材料ウェブの幅方向における第１及び第２のアクティブ部分区域の大きさ及び／又は位置を設定することができる。
【００１６】
ここまで記述した全ての構成と組み合わせ可能な構成において、第２の時点は第１の時点に対して、時間的に０．０００１から０．０１秒、とりわけ０．０００５から０．００１秒だけ、ずらすことができる。
【００１７】
材料ウェブは少なくとも１５０ｍ／ｍｉｎ、とりわけ少なくとも５００ｍ／ｍｉｎ、望ましくは少なくとも９００ｍ／ｍｉｎのウェブ速度で材料ウェブの長さ方向において移動させることができる。
【００１８】
ここまで記述した全ての構成と組み合わせ可能な構成において、さらに、材料ウェブの長さ方向における材料ウェブの移動距離又は速度を調べるためのセンサを用意することができる。
【００１９】
ここまで記述した全ての構成と組み合わせ可能な構成において、材料ウェブの長さ方向における材料ウェブの移動距離を測定することができ、これを介して第１の記録のための第１の時点及び／又は第２の記録のための第２の時点を計算して、カメラのために用意することができる。
【００２０】
代替的に材料ウェブの速度を測定することができ、これを介して第１の記録と第２の記録との間の時間的なラグを制御可能とすることができる。
【００２１】
ここまで記述した全ての構成と組み合わせ可能な構成において、マトリックスチップを有する複数のカメラを設けることができ、これらのカメラは材料ウェブの幅にわたって分配されて配置されており、そのためカメラの視野は材料ウェブの幅方向において互いに隣接しているか又はオーバーラップしており、これら複数のカメラは、対応する第１及び第２の記録を作成し、第１及び第２の記録は、つながっている２つの画像シーケンスにまとめられる。
【００２２】
ここまで記述した全ての構成と組み合わせ可能な構成において、カメラの視野は、材料ウェブの幅方向に関して横切るように配置することができる。追加的又は代替的に、複数のカメラが設けられている場合は、これら複数のカメラは、材料ウェブの幅方向に関して横切るように配置することができる。
【００２３】
ここまで記述した全ての構成と組み合わせ可能な構成において、少なくとも一つのカメラを材料ウェブの表側に、少なくとも一つのカメラを材料ウェブの裏側に設けることができ、材料ウェブの表側及び裏側のそれぞれ第１及び第２の記録を作成することができる。
【００２４】
本発明はさらに、材料ウェブの長さ及び／又は材料ウェブの幅の方向において移動する材料ウェブを観察及び／又は検査するための装置も含んでいる。この装置は、マトリックスチップを有するカメラ、及び、制御ユニットを有しており、マトリックスチップの部分区域は互いに独立してアクティブ化することができる。制御ユニットは、材料ウェブの第１の区分の第１の記録を第１の時点において作成するためにマトリックスチップの第１の部分区域がアクティブ化され、また、材料ウェブの第２の区分の第２の記録を第２の時点において作成するためにマトリックスチップの第２の部分区域がアクティブ化されるようにするために設計されており、ここで第１のアクティブ部分区域及び第２のアクティブ部分区域は同一ではない。
【００２５】
構成において、マトリックスチップの第１及び第２のアクティブ部分区域の大きさ及び／又は位置、及びそれにより材料ウェブの長さ方向及び／又は材料ウェブの幅方向におけるカメラの視野はダイナミックに適合させることができる。
【００２６】
ここまで記述した全ての構成と組み合わせ可能な装置の構成において、第１の区分及び第２の区分は２つの同一の材料ウェブ区分とすることができる。代替的に、第１の区分及び第２の区分は、２つの異なる材料ウェブ区分とすることができる。
【００２７】
ここまで記述した全ての構成と組み合わせ可能な装置の構成において、制御ユニットは、第２のアクティブ部分区域が第１のアクティブ部分区域に比較して、材料ウェブの長さ方向及び／又は材料ウェブの幅方向において所与のずれだけずらされるように、第１及び第２のアクティブ部分区域を選択するように設計することができる。
【００２８】
ここまで記述した全ての構成と組み合わせ可能な装置の構成において、第１の記録は、材料ウェブの第１の画像シーケンスの一部とすることができ、第２の記録は、材料ウェブの第２の画像シーケンスの一部とすることができる。制御ユニットは、複数の第１の記録を用いて第１のシーケンスが作成されて材料ウェブの第１の画像シーケンスが生成され、及び、複数の第２の記録を用いて第２のシーケンスが作成されて材料ウェブの第２の画像シーケンスが生成されるようにするために設計することができる。制御ユニットは、第１の画像シーケンスの全ての記録がマトリックスチップの第１のアクティブ部分区域を用いて、及び、第２の画像シーケンスの全ての記録がマトリックスチップの第２のアクティブ部分区域を用いて記録されるように、又は、マトリックスチップの第２のアクティブ部分区域が第２の画像シーケンスの記録のためにそれぞれ適合されるようにするために設計することができる。
【００２９】
ここまで記述した全ての構成と組み合わせ可能な装置の構成において、この装置は第１の照明装置を有することができ、それにより材料ウェブを、第１及び第２の記録のために第１の種類の照明を用いて光を照らすことができる。代替的にこの装置は第１及び第２の照明装置を有することができ、それにより材料ウェブの第１の記録のために第１の種類の照明を使用することができ、材料ウェブの第２の記録のために第２の種類の照明を使用することができる。制御ユニットは、材料ウェブの長さ方向において連続する、材料ウェブの複数の区分からそれぞれ第１の種類の照明を用いて第１の記録が、及び、それぞれ第２の種類の照明を用いて第２の記録が作成されるようにするために設計することができ、その際、第１の記録が一緒になって材料ウェブの第１の画像シーケンスを作り出し、第２の記録は材料ウェブの第２の画像シーケンスを作り出す。制御ユニットは、材料ウェブが第１及び／又は第２の記録のためにカメラの視野全体において照明されるよう、又は、材料ウェブが、それぞれマトリックスチップの第１及び第２のアクティブ部分区域に対応して選択的に照明されるようにするために設計することができる。第１及び／又は第２の照明装置は、材料ウェブの幅方向に関して、横切るように配置することができる。制御ユニットは、マトリックスチップのさらなる部分区域をアクティブ化するようにするために設計することができ、それにより、対応するさらなる区分の、対応するさらなる時点におけるさらなる記録が作成され、ここでさらなる区分は第１の区分及び／又は第２の区分と同一である。この装置はとりわけ、さらなる記録のために材料ウェブをさらなる種類の照明を用いて照明できるように、さらなる照明装置を有することができる。照明装置は、垂直照明、背景照明、透過照明から成るグループから少なくとも一つの種類の照明を用意するよう設計することができる。
【００３０】
ここまで記述した全ての構成と組み合わせ可能な装置の構成において、カメラは、少なくとも材料ウェブの幅全体をカバーするために視野を有することができる。とりわけ、材料ウェブの幅方向におけるカメラの視野は、材料ウェブの幅より大きくすることができる。装置はまた、材料ウェブ位置センサを有することができ、制御ユニットは、材料ウェブ位置センサの信号に基づいて第１及び第２のアクティブ部分区域が設定されるよう、とりわけ材料ウェブの幅方向における第１及び第２のアクティブ部分区域の大きさ及び／又は位置が設定されるようにするために設計することができる。
【００３１】
ここまで記述した全ての構成と組み合わせ可能な装置の構成において、制御ユニットは、第２の時点が第１の時点に対して時間的に０．０００１から０．０１秒、とりわけ０．０００５から０．００１秒だけずれるようにするために設計することができる。
【００３２】
ここまで記述した全ての構成と組み合わせ可能な装置の構成において、材料ウェブの長さ方向における材料ウェブの移動距離又は速度を調べるためのセンサを用意することができる。
【００３３】
ここまで記述した全ての構成と組み合わせ可能な装置の構成において、装置は、材料ウェブの長さ方向における材料ウェブの移動距離を測定し、それを介して第１の記録のための第１の時点及び／又は第２の記録のための第２の時点を計算し、カメラのために用意するよう設計することができる。
【００３４】
代替的に装置は、材料ウェブの速度を測定し、これを介して第１の記録と第２の記録との間の時間的なラグを制御するよう設定することができる。
【００３５】
ここまで記述した全ての構成と組み合わせ可能な装置の構成において、マトリックスチップを備える複数のカメラを設けることができ、これらのカメラは材料ウェブの幅にわたって分配されて配置されているため、複数のカメラの視野は材料ウェブの幅方向において互いに隣接しているか又はオーバーラップしている。制御ユニットは、これら複数のカメラが、対応する第１及び第２の記録を作成し、第１及び第２の記録が２つのつながった画像シーケンスにまとめられるようにするために設計することができる。
【００３６】
ここまで記述した全ての構成と組み合わせ可能な装置の構成において、カメラの視野は、材料ウェブの幅方向に関して横切るように配置することができ、及び／又は、複数のカメラが設けられている場合は、これら複数のカメラは、材料ウェブの幅方向に関して横切るように配置することができる。
【００３７】
ここまで記述した全ての構成と組み合わせ可能な装置の構成において、少なくとも一つのカメラを材料ウェブの表側に、少なくとも一つのカメラを材料ウェブの裏側に設けることができ、このとき制御ユニットは、材料ウェブの表側及び裏側のそれぞれ第１及び第２の記録が作成されるようにするために設計することができる。
【００３８】
ここまで記述した全ての構成と組み合わせ可能な装置の構成において、装置はまた、固定焦点距離を持つ対物レンズを有することができる。
【００３９】
本発明の特徴のさらなる詳細を、以下の図を用いて説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】材料ウェブ観察もしくは材料ウェブ検査を行うための本発明の装置の、ある実施例を図式的に表した図である。
【図２】材料ウェブの上に画像シーケンスを示した、材料ウェブの２つの図である。
【図３】対応してアクティブ化された部分区域を持つ、２つのマトリックスチップを図式的に表した図である。
【図４】対応してアクティブ化された部分区域を持つ、さらなる２つのマトリックスチップを図式的に表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下で使用する材料ウェブという概念は幅広く理解すべきであり、加工の際に自動化されて移動され、観察又は検査が必要である全ての種類の生産物を指す。これには、中でも、印刷された紙製品、布及び織物、包装もしくは包装原料、ラベルなどが含まれる。材料ウェブは無限に先に続くように構成されている必要はなく、連続した湾曲部の形をとることもできる。本発明の装置ならびに本発明の方法は、このような生産物全ての観察及び／又は検査のために導入することができる。
【００４２】
図１には材料ウェブ１０を観察及び／又は検査するための装置１００の側面図が図式的に図示されている。装置１００は、以下に記述する、材料ウェブのずれを補正するための全ての方法のために使用することができる。この装置は、ウェブ観察／検査に加えて色濃度測定又は分光比色測定のために導入することができる。装置１００は、例えばＣＣＤ又はＣＭＯＳセンサといったマトリックスチップ２０を備えるカメラ１１０を有している。カメラ１１０は、１Ｄ、２Ｄ及び／又は３Ｄ記録に適したものとすることができ、ならびにカラーカメラ又は白黒カメラとすることができる。カメラ１１０もしくはカメラ１１０の視野は、材料ウェブの幅方向ｘ（図２参照）に関して平行に又は横切るように配置することができる。図示されていない実施形態においてはまた、細部記録のために追加的なカメラを設けることもできる。図１にはまた、材料ウェブ１０に光を照らすために異なる装置が図示されている。図示された例においては、一つのもしくは２つの照明装置１３０が材料ウェブ１０の上方に、一つの照明装置１２０が材料ウェブ１０の下方に設けられている。代替的に、ただ一つの照明装置、又は２つより多い照明装置を有するように実施することもできる。
【００４３】
図１にはさらに、カメラ１１０用の、望ましくは固定焦点距離（Fixfokus）を有する対物レンズ１１２が図示されている。代替的な構成においては、ズーム対物レンズを使用することもできる。また、材料ウェブの移動距離もしくは速度を測定するセンサ１４０も設けられている。ここでセンサとしては例えばエンコーダ、近接スイッチ、印刷レジストレーションセンサもしくは直接的な速度センサを使うことができる。例えばロータリーエンコーダ（インクリメンタルロータリーエンコーダ、ロータリーパルスエンコーダ）を導入することができ、これは多くの場合ホイールと共に使用される。既知の回転円周を持つホイールが材料ウェブ上に置かれており、例えば、１回転あたり複数のパルスを生成する。捕捉されたパルス数により、材料ウェブの長さ方向ｙにおける材料ウェブの移動距離を決定することができる。すると材料ウェブ速度は、例えば時間単位あたりの捕捉されたパルス数を介して、及び、移動距離を介して、つまり時間と経路の値を介して決定することができる（後に挙げる例を参照）。材料ウェブ１０は望ましくは材料ウェブの長さｙの方向に移動するが、材料ウェブの幅ｘ（図２参照）の方向に移動することもできる。材料ウェブ１０は例えば少なくとも１５０ｍ／ｍｉｎ、とりわけ少なくとも５００ｍ／ｍｉｎ望ましくは少なくとも９００ｍ／ｍｉｎのウェブ速度で材料ウェブの長さ方向ｙにおいて移動することができる。
【００４４】
また、装置１００はさらに制御ユニット（図１には図示されず）を有しており、これは装置の全ての動作を制御し、及び、例えばセンサ１４０又はさらなる外部センサからの対応する信号を処理する。また、カメラの記録もしくは作成された画像シーケンスを視覚的に表示するための一つ又は複数のモニターを追加的に設けることもできる（図１には図示されず）。
【００４５】
先に述べたように、本発明の方法により、２つの連続する記録において生じた、材料ウェブのずれを、高コストなソフトウェアを用いずに補正することができる。これは、以下のやり方により可能となる。材料ウェブ１０の第１の区分を第１の時点において、マトリックスチップ２０を備えるカメラ１１０を用いて、第１の記録が作成され、次に、第２の記録が、材料ウェブ１０の第２の区分を第２の時点においてカメラ１１０を用いて作成される。ここで特別なことは、図３及び図４に図示したように、第１の記録のためにはマトリックスチップ２０の第１のアクティブ部分区域２２が使用され、第２の記録のためにはマトリックスチップ２０の第２のアクティブ部分区域２４が使用され、このとき第１のアクティブ部分区域と第２のアクティブ部分区域とは同一ではないことである。
【００４６】
第２の時点は第１の時点に対して時間的に例えば０．０００１から０．０１秒、とりわけ０．０００５から０．００１秒だけずらすことができる。
【００４７】
マトリックスチップ２０のアクティブな区域とは、マトリックスチップ２０の、画像の記録のためにアクティブ化された部分区域を指す。このとき「注目画像領域」（ＲＯＩ、図１参照）の原則が使用され、その原則においてマトリックスチップ２０の実際のアクティブな区域、つまり解像度が適合される（すでに述べたようにここでは例えばＣＭＯＳチップ、ＣＣＤチップ又はＦＰＧＡ付チップを使用することができる）。つまり、使用されるのは、チップ区域全体ではなく、それにより最大視野ではなく、（図１には、材料ウェブの長さ方向ｙにおけるカメラの最大視野１５０が図示されている）、つまりチップの解像度全体ではなく、部分区域のみ、つまり解像度の一部分もしくは利用可能なセンサポイントの一部分を使用して記録が作成される。これについては、大幅に単純化して図示した例で説明する。例えば、マトリックスチップが、２０ｘ２０＝４００の架空ピクセルを有しているとする。実際使用されるマトリックスチップのピスセル数はこれよりはるかに大きい（最高で１００メガピクセル以上）ため、明確さを期すためにここで再度、これは本発明の原則を説明するための架空の例であることを述べておく。さて、第１の記録のために例えば、５ｘ２０＝１００の架空ピクセルを持つ第１のアクティブ部分区域２２が使用され、これは、（材料ウェブの幅方向に対応するｘ方向における）マトリックスチップ２０の幅の全体を利用するが、（材料ウェブの長さ方向に対応するｙ方向）長さについてはその一部のみを利用する。第２の記録のためには、材料ウェブの長さ方向ｙにおいて（図３の図の架空ピクセルの）１ピクセル幅だけシフトさせた、第２のアクティブ部分区域２４を使用することができる。他のパラメータにおいては（例えばより速いウェブ速度、及び／又は、２つの記録の間のより大きなタイムラグ（ディレイ）を補正するために）、第２の記録のために１より多いピクセルだけシフトさせることができる。代替的に、図４に図示したように、第１の記録のために、方向ｘにおいて制限されたアクティブ部分区域２２を使用することができ、及び、これに対応してｘ及びｙ方向にシフトさせた第２の部分区域２４を第２の記録のために使用することができる。この方法により、対応する部分区域２２、２４を用いて第１及び第２の記録を続きで作成して、画像シーケンスにまとめることにより、対応する第１及び第２の画像シーケンスを作成することができる（これについては以下に詳細）。
【００４８】
本装置もしくは本方法には複数の有利な点がある。マトリックスチップ２０により利用されるアクティブ部分区域２２、２４のダイナミックな適合は、一つの材料ウェブ１０の２つの画像シーケンスを直接的かつ正確に同期化することを可能にし、また、（例えば、ずれのソフトウェア補正のために必要である）材料ウェブ１０の特性とは独立している。この調整により、わずかに異なる時間に記録された２つの（又は複数の）画像シーケンスを直接的に捕捉し、正確に重ね合わせることができる。それにより、記録におけるＹずれ（図２のΔｙ参照）の補正を、ソフトウェア評価という、高コストな、又は部分的にはまったく不可能な、もしくは少なくとも満足のいくものではないことを介して行わなくてもよくなる。図２では、材料ウェブ１０が材料ウェブの長さ方向ｙに移動する際における、材料ウェブの長さ方向ｙにおけるずれを明確にするために、２つの材料ウェブ１０が図示されており、これらの材料ウェブにおいては、それぞれわずかに異なる時点にウェブ区分が捕捉されており、それらは画像シーケンス３０ａ、３０ｂにまとめることができる。これらの画像シーケンスを合計すると、それぞれ材料ウェブ１０の全体（１００％検査）をカバーしているが、これらは材料ウェブの移動の方向（この場合は方向ｙ）においてΔｙだけずれており、というのも、材料ウェブ１０は、連続する２つの記録の間に、材料ウェブ速度及びカメラ１１０のディレイに応じて常に少しずつ先に移動しているからである。例えば以下の枠組パラメータについて以下のずれΔｙが生じ得る。
【００４９】
（方向ｙにおける）ウェブ速度:１８０ｍ／ｍｉｎ＝３ｍ／ｓｅｃ＝３０００ｍｍ／ｓｅｃ
カメラ解像度：０．２ｍｍ／ピクセル
画像記録ディレイ：５００μｓ
【００５０】
ここから、線周波数１５０００線／ｓｅｃ＝１５線／ミリ秒が得られる。２つの画像シーケンスの間のディレイが５００マイクロ秒（０．５ミリ秒）の場合、これは、ずれΔｙは７．５線もしくは７．５ピクセルとなり、これは１．５ｍｍに相当する。
【００５１】
このようなずれは、マトリックスチップ２０の、対応する部分区域２２、２４をアクティブ化して、連続する２つの記録において同一の区分を捕捉することにより、本発明の装置１００及び本発明の方法を用いて直接的にダイナミックに補正することができる。
【００５２】
本発明のさらなる有利な点は、マトリックスチップ２０のアクティブな区域２２、２４を縮小することにより、画像記録頻度を高められることである。このことは、移動した対象物のマルチ検査（つまり異なる種類の照明を用いた検査）においてとりわけ好適である。つまり、本発明の方法及び本発明の装置１００により、複数の画像シーケンスの最適な参照（ハードウェア補正）を行うことができる。したがって、材料ウェブの正確な１００％検査を、参照のために追加的なソフトウェア補正を使用することなく、異なる種類の照明を用いたマルチ検査システムについても行うことができる。このことは追加的に、必要な計算機性能の節約ポテンシャルにもつながる。
【００５３】
対物レンズの、使用された焦点距離に応じて、及び、マトリックスチップ上の使用されたＲＯＩに応じて、画像記録に関して、異なる幾何学的ひずみが起こり、それにより不正確性につながる可能性がある。これは、例えばひずみ校正を介して補正することができる。
【００５４】
図３及び図４に図示されているように、マトリックスチップ２０の、第１及び第２のアクティブ部分区域２２、２４の大きさ及び／又は位置、それにより、材料ウェブの長さ方向ｙ及び／又は材料ウェブの幅方向ｘにおけるカメラ１１０の視野は、ダイナミックに適合させることができる。アクティブ部分区域の適合に一緒に取り入れる因子としては、例えば（例えばセンサ１４０を介して測定された）実際のウェブ速度、実際のカメラ解像度、及び２つの画像記録の間の実際のディレイであり、このディレイは固定的に所与のものとすることも、又は、やはりダイナミックに適合させることもできる（これについては後に挙げる例を参照）。これらの因子は、アクティブ部分区域２２、２４を適合することによりマトリックスチップ２０内において直ちに及び直接的に考慮することができ、それにより、例えばこれらの因子における偏差もダイナミックに補正することができる。また、例えば、（ｘ方向における）材料ウェブの位置及び幅を決定する位置センサを設けることもできる。このセンサの信号も、アクティブ部分区域２２、２４の適合に直接的に取り入れることができる。
【００５５】
先述のように、本装置は異なる利用のためにも使用することができる。例えば第１の区分と第２の区分とは、２つの同一の材料ウェブ区分とすることもできる。つまり、材料ウェブ１０の同じ区分が２回記録され、例えばマルチ検査においては２つの異なる種類の照明を使用することができる。さらに、２つより多い種類の照明を使って、対応する回数の記録を行うことも可能である。代替的に、第１の区分と第２の区分は２つの異なる材料ウェブ区分とすることもできる。すると材料ウェブの２つの異なる区分が記録されるが、アクティブ部分区域２２、２４も異なるため、例えば材料ウェブの長さ方向ｙ又は材料ウェブの幅ｘ方向における材料ウェブ１０のずれに関して突然に偏差を生じる条件を補正できるようにすることができる。このことは、例えば一種類のみの照明を持つ装置において使用することができる。その場合は一度のみの補正が行われ、それはつまり、カメラ１１０の記録にとっては特定の事象により引き起こされた、マトリックスチップ２０の第１のアクティブ部分区域２２から、マトリックスチップ２０の第２のアクティブ部分区域２４への、一度のみの変化があるだけである。そのような事象としては例えば、材料ウェブ速度の急激な上昇（及びそれによりある種のずれ、例えば図２における材料ウェブの長さ方向ｙにおける材料ウェブ１０のずれΔｙ）又は、材料ウェブの、移動方向に対して横方向の変位（材料ウェブの幅方向ｘにおける材料ウェブ１０のずれ）が挙げられる。
【００５６】
図３もしくは図４に図示されているように、第２のアクティブ部分区域２４は、第１のアクティブ部分区域２２に比較して、材料ウェブの長さ方向ｙ及び／又は材料ウェブの幅方向ｘにおいて所与のずれだけずらすことができる。このことが好適であるのは、それによりｙ方向における材料ウェブ１０のずれΔｙも、ｘ方向における材料ウェブ１０のずれも、ハードウェアを介して補正することができるからである。このことは、例えばｘ方向におけるずれについて材料ウェブ縁が（あるかもしれないソフトウェア補正に関して）捕捉され得ない場合、もしくはカメラ１１０の視野が材料ウェブ１０の実際の利用に適合される場合にとりわけ有利となる。ｘ方向においてもｙ方向においても制限された、マトリックスチップ２０の部分区域がアクティブ化されると、画像記録頻度をさらに高めることが可能である。また、上述の位置センサを用いて、材料ウェブ縁を考慮する必要なしに、ｘ方向における視野を材料ウェブの幅に適合させることが可能である。
【００５７】
第１の記録は、材料ウェブ１０の第１の画像シーケンスの一部、及び、第２の記録は、材料ウェブ１０の第２の画像シーケンスの一部とすることができる。材料ウェブ１０の第１の画像シーケンスはこのとき、複数の第１の記録から、第２の画像シーケンスは、複数の第２の記録から作成される。第１の画像シーケンスの全ての記録が、マトリックスチップ２０の第１のアクティブ部分区域２２を用いて、第２の画像シーケンスの全ての記録が、マトリックスチップ２０の第２のアクティブ部分区域２４を用いて記録されるようにすることができる。また、マトリックスチップの第２のアクティブ部分区域２４が、第２の画像シーケンスの記録のためにそれぞれ適合されることも可能である。このとき、例えば実際のウェブ速度、実際のカメラ解像度、及び２つの画像記録の間の実際のディレイといった因子を考慮することが可能である。
【００５８】
図１に図示されるように、本装置は異なる照明装置を有している。材料ウェブ１０は第１及び第２の記録のために同じ第１の種類の照明（例えば照明装置１３０）を用いて光を照らすことができる。代替的に、第１の記録のために材料ウェブ１０を第１の種類の照明（例えば照明装置１３０）を用いて照明し、第２の記録のために材料ウェブ１０を第２の種類の照明（例えば照明装置１２０）を用いて光を照らすことができる。マルチ検査に関しては、今や、材料ウェブの長さ方向ｙにおいて連続する材料ウェブ１０の複数の区分から、それぞれ第１の種類の照明を用いて第１の記録を、及び、それぞれ第２の種類の照明を用いて第２の記録を作成することができ、このとき第１の記録は一緒に材料ウェブ１０の第１の画像シーケンスを作り出し、第２の記録は材料ウェブ１０の第２の画像シーケンスを作り出す。このようにして生成された画像シーケンスは例えばユーザーのために視覚的に一つ又は複数のモニターに表示することができる。例えば検査のための画像シーケンスにおいて、ユーザーによるウェブ観察も同時に行うことができる。代替的にウェブ観察を、それ自身の画像シーケンスを介して行うこともできる。
【００５９】
使用される照明装置１２０、１３０に応じて、材料ウェブ１０は、第１及び／又は第２の記録のために、カメラ１１０の視野１５０全体において光を照らすこと、又は、代替的に、それぞれマトリックスチップの第１及び第２のアクティブ部分区域２２、２４に応じて選択的に光を照らすことができる。また、材料ウェブ１０の照明は、材料ウェブの幅方向ｘに関して横切るように行うことができる。
【００６０】
本装置は、２つの画像シーケンスを用いるマルチ検査に加えて、３つ又はそれより多い画像シーケンスを用いるマルチ検査のために使用することもできる。そのためには、対応するさらなる区分のさらなる記録が、対応するさらなる時点において、マトリックスチップ２０の対応するさらなる部分区域を使用して作成され、これらさらなる区分は第１の区分及び／又は第２の区分と同一である。これらさらなる記録のために、さらなる種類の照明が材料ウェブ１０の照明のために使用される。もちろん、図示された照明装置１２０、１３０に加えてさらなる照明装置を設けることもできる。照明の種類は、例えば垂直照明、背景照明、透過照明から成るグループから選ぶことができる。ここでは、均一又は不均一な照明、直接、拡散、集光もしくはコリメート照明、同軸、透光(transmissive)及び／もしくは偏光照明、異なる照明角度及び明視野もしくは暗視野照明、（例えばセキュリティ要素も検査できるように）ＵＶ、可視領域もしくはＩＲ領域における光波長、単色（モノクローム）、多色（ポリクローム）もしくは色を同調可能なもしくは制御可能な（ＲＧＢ）照明、面照明もしくは線照明、コンスタントなもしくはフラッシュ照明、といった一連の照明特性を実現することができ、垂直及び透過照明においてこれらは交互に又は同時に使うことができる。照明装置は、トンネル照明システム、チューブ照明システム又はドーム照明システムとして構成することができ、ならびにモジュール式にすること、もしくは材料ウェブの幅に適合させることもできる。発光体としては例えば白熱電球、蛍光灯、ＬＥＤ照明、ＯＬＥＤ照明又はレーザー照明を使用することができる。照明のそれぞれの種類と特性は、例えば、可視入射光を用いた印刷画像検査、可視透過光を用いたラベル検査、及びＵＶ入射光を用いたＵＶセキュリティ要素の検査、というマルチ検査に導入することができる。
【００６１】
カメラ１１０の視野は、少なくとも材料ウェブの幅全体をカバーするように設計することができる。先述の通り、とりわけ材料ウェブの幅方向ｘにおけるカメラ１１０の視野は、材料ウェブの幅より大きくすることができる。材料ウェブ位置センサ（図１には図示されず）の信号に基づいて、第１及び第２のアクティブ部分区域２２、２４、とりわけ材料ウェブの幅方向ｘにおける第１及び第２のアクティブ部分区域２２、２４の大きさ及び／又は位置を設定することができる。アクティブ部分区域２２、２４の適合においては、材料ウェブ１０の位置に加えて、実際のウェブ速度、実際のカメラ解像度、及び２つ画像記録の間の実際のディレイ、という因子も追加的に役割を果たす。
【００６２】
ディレイ、つまり、第１の記録と第２の記録との間の時間的なラグは、固定的に所与とすることも、又は材料ウェブ移動に応じて適合させることもできる。その際ディレイは、（第１の時点における）第１の記録を引き起こす第１のトリガー、及び、（第２の時点において）第２の記録を引き起こす第２のトリガーに依存している。第１のトリガーと第２のトリガーとの間のディレイにより、材料ウェブのずれΔｙが生じる（図２参照）。すでに述べた通り、これら２つのトリガー（つまり２つの記録）の間の時間的な間隔は、固定的に所与とすることができ、例えばカメラ１１０の最大画像記録頻度により、下に有界である。しかし、２つのトリガーのための第１及び第２の時点、つまりディレイは、ダイナミックに適合させることもできる。その際は先述のセンサ１４０を使って材料ウェブ１０の移動距離もしくは速度を測定することができる。このことについて以下に、ホイール付きセンサのための簡単な数の例を用いて説明する。トリガー制御のための情報は例えばエンコーダから来る。このエンコーダはホイールに連結されており、ホイールの回転あたり特定のパルス数、例えば２０４８を出力する。ホイールの直径を例えば１００ｍｍとすると、回転円周は１００ｍｍ＊π＝３１４．１６ｍｍとなり、材料ウェブの長さ方向ｙにおける材料ウェブの移動距離は回転あたり３１４．１６ｍｍ／２０４８パルスとなり、これはパルスあたりおよそ０．１５ｍｍに相当する。例えば解像度が１６００＊１２００ピクセルであるセンサを使用し、方向ｘにおける材料ウェブの幅が３５０ｍｍである場合、ピクセルあたりｘ方向において３５０ｍｍ／１６００ピクセル＝０．２２ｍｍ（材料ウェブの幅全体をカバーした場合）となり、また、マトリックスチップが使用されるため、ｙ方向においてピクセルあたり０．２２ｍｍともなる。ずれΔｙが１３２ｍｍに相当し、上述のホイール／エンコーダの組み合わせを使用したと考えた場合、パルスあたり１３２ｍｍ／０．１５ｍｍ＝エンコーダの８８０パルスとなる。つまり、第１の記録のための第１のトリガーの引き起こしと、第２の記録のための第２のトリガーの引き起こしと、の間でエンコーダの８８０パルスが捕捉されたことになる。それにより、ずれΔｙ＝１３２ｍｍである第２の記録が作成される。マトリックスチップの例においては１３２ｍｍのずれΔｙは６００ピクセルに相当するため、同じ材料ウェブ区分を（他の照明で）記録するためには、第２の記録のためのＲＯＩは材料ウェブの長さ方向ｙにおいて６００ピクセルだけずらす必要がある。つまりパルス数を介してＲＯＩのための修正値を決定することができる。つまり、第１のトリガーもしくは第１の記録のための第１の時点、ならびに、第２のトリガーもしくは第２の記録のための第２の時点は、ホイールの道程及びエンコーダのパルスにより決定することができる。そのため例えば第１の記録は第１のパルス数の後に、第２の記録は第２のパルス数の後に行うことができる。このとき、連続運転においては材料ウェブ区分の総計はそれぞれ材料ウェブを１００％カバーするため、パルス数は多くの場合一定となる。すると、材料ウェブ速度を変更すると第１の記録と第２の記録との間の時間のみが変化す��が、第１の記録と第２の記録との間のパルス数は変化しない。つまり、材料ウェブが移動した距離は変わらないが、これらの記録の間のタイムラグは変化するかもしくは適合されるということである。このことは、経路を測定できるセンサ（エンコーダ付きホイール）を用いて、第１及び第２の記録のための対応するトリガリングならびにＲＯＩの修正を行えることを意味する。
【００６３】
しかしこのやり方により例えば異なる材料ウェブ速度を補正することもでき、それは、トリガリングは所与のパルス数にのみ依存しており、このパルス数には、ウェブ速度に応じて、より早い時点又はより遅い時点において到達されるからである。つまり、センサ１４０により、例えば、始動、停止、もしくは、作業プロセス内においても、異なる材料ウェブ速度を考慮することができ、それによりカメラ１１０の第１及び第２の記録（の時点）が相応に適合される。それぞれ待機するパルス数は、例えば使用されたマトリックスセンサ２０の特性及び解像度に応じて決定することができる。
【００６４】
トリガリングのために例えば上述の制御ユニット又は制御器を導入することができ、これはそのために情報をセンサ１４０から受け取り、トリガー信号を、第１の記録及び第２の記録のためにカメラ１１０に送る。制御ユニット又は制御器は、外部機器として設けることができる。しかし、そのような機器もしくは制御論理を直接的にカメラ１１０内に組み込むことも可能である。それにより例えばセンサ１４０を直接的に制御器又はカメラ１１０に接続することができる。
【００６５】
図１に図示されたように一つのカメラ１１０を備えて実施することに加えて、本装置１００は、マトリックスチップ２０を持つ複数のカメラを備えることができ、その際カメラは材料ウェブの幅にわたって分配されて配置されるため、カメラの視野は材料ウェブの幅方向ｘにおいて互いに隣接又はオーバーラップする。これら複数のカメラは次に、対応する第１及び第２の記録を作成し、第１及び第２の記録は、つながっている２つの画像シーケンスにまとめられる。複数のカメラを使う場合、これらのカメラは材料ウェブの幅方向ｘに関して横切るように配置することができる。また、材料ウェブの長さ方向ｙにおけるカメラの機械的なずれは互いに、マトリックスチップ２０のアクティブ部分区域を相応に選択することにより補正することができる。
【００６６】
少なくとも一つのカメラ１１０を材料ウェブの表側に、及び、少なくとも一つのカメラを材料ウェブ１０の裏側に配置し、それぞれが材料ウェブ１０の表側及び裏側の第１及び第２の記録を作成するようにすることができる。これにより材料ウェブの両側を観察もしくは検査することができる。
【００６７】
本発明については上述し、付属の特許請求の範囲で定義されているが、本発明は代替的に以下の実施形態に対応して定義できることも理解されたい。
［実施形態１］
１．材料ウェブの長さ（ｙ）及び／又は材料ウェブの幅（ｘ）の方向に移動する材料ウェブ用検査システムにおいて、材料ウェブのずれを補正するための方法において、該方法が以下のステップ；
材料ウェブ（１０）の第１の区分の第１の記録を、第１の時点において、マトリックスチップ（２０）を備えるカメラ（１１０）を用いて作成するステップ；及び
材料ウェブ（１０）の第２の区分の第２の記録を、第２の時点において前記カメラ（１１０）を用いて作成するステップ；
を有している方法において、
第１の記録のためにマトリックスチップ（２０）の第１のアクティブ部分区域（２２）が使用され、第２の記録のためにマトリックスチップ（２０）の第２のアクティブ部分区域（２４）が使用されること、及び、第１のアクティブ部分区域と第２のアクティブ部分区域とは同一ではないことを特徴とする、方法。
［実施形態２］
２．マトリックスチップ（２０）の第１及び第２のアクティブ部分区域（２２、２４）の大きさ及び／又は位置、及びそれにより材料ウェブの長さ方向（ｙ）及び／又は材料ウェブの幅方向（ｘ）におけるカメラ（１１０）の視野をダイナミックに適合させられ得ることを特徴とする、実施形態１に記載の方法。
［実施形態３］
３．第１の区分と第２の区分とが２つの同一の材料ウェブ区分であることを特徴とする、実施形態１又は実施形態２に記載の方法。
［実施形態４］
４．第１の区分と第２の区分とが２つの異なる材料ウェブ区分であることを特徴とする、実施形態１又は実施形態２に記載の方法。
［実施形態５］
５．第２のアクティブ部分区域（２４）は、第１のアクティブ部分区域（２２）に比較して、材料ウェブの長さ方向（ｙ）及び／又は材料ウェブの幅方向（ｘ）において所与のずれだけずらされていることを特徴とする、実施形態１から４のいずれか一つに記載の方法。
［実施形態６］
６．第１の記録は、材料ウェブ（１０）の第１の画像シーケンスの一部であり、第２の記録は、材料ウェブ（１０）の第２の画像シーケンスの一部であることを特徴とする、実施形態１から５のいずれか一つに記載の方法。
［実施形態７］
７．複数の第１の記録を用いて第１のシーケンスが作成されて、材料ウェブ（１０）の第１の画像シーケンスが生成され、複数の第２の記録を用いて第２のシーケンスが作成されて、材料ウェブ（１０）の第２の画像シーケンスが生成されることを特徴とする、実施形態６に記載の方法。
［実施形態８］
８．第１の画像シーケンスの全ての記録が、マトリックスチップ（２０）の第１のアクティブ部分区域（２２）を用いて、及び、第２の画像シーケンスの全ての記録が、マトリックスチップ（２０）の第２のアクティブ部分区域（２４）を用いて記録されるか、又は、マトリックスチップの第２のアクティブ部分区域（２４）が、第２の画像シーケンスの記録のためにそれぞれ適合されることを特徴とする、実施形態７に記載の方法。
［実施形態９］
９．材料ウェブ（１０）が、第１及び第２の記録のために第１の種類の照明を用いて光を照らされること、又は、
第１の記録のために材料ウェブ（１０）が第１の種類の照明を用いて光を照らされ、第２の記録のために材料ウェブ（１０）が第２の種類の照明を用いて光を照らされることを特徴とする、実施形態１から８のいずれか一つに記載の方法。
［実施形態１０］
１０．材料ウェブの長さ方向（ｙ）において連続する、材料ウェブ（１０）の複数の区分から、それぞれ第１の種類の照明を用いて第１の記録が、及び、それぞれ第２の種類の照明を用いて第２の記録が作成され、このとき第１の記録は一緒に材料ウェブ（１０）の第１の画像シーケンスを作り出し、第２の記録は材料ウェブ（１０）の第２の画像シーケンスを作り出すことを特徴とする、実施形態９に記載の方法。
［実施形態１１］
１１．第１及び第２の画像シーケンスのうちの少なくとも一つが、ウェブ観察及び／又は検査のために使用され、とりわけ第１の及び／又は第２の画像シーケンスがユーザーのために視覚的に表示されることを特徴とする、実施形態１０に記載の方法。
［実施形態１２］
１２．材料ウェブ（１０）が、第１及び／又は第２の記録のためにカメラ（１１０）の視野（１５０）全体において光を照らされるか、又は、材料ウェブ（１０）が、それぞれマトリックスチップ（２０）の第１及び第２のアクティブ部分区域（２２、２４）に応じて選択的に光を照らされることを特徴とする、実施形態９から１１のいずれか一つに記載の方法。
［実施形態１３］
１３．材料ウェブ（１０）の照明が、材料ウェブの幅方向（ｘ）に関して横切るように行われることを特徴とする、実施形態９から１２のいずれか一つに記載の方法。
［実施形態１４］
１４．対応するさらなる区分のさらなる記録が、対応するさらなる時点において、対応するさらなるアクティブなマトリックスチップの部分区域を使用して作成され、そのさらなる区分は第１の区分及び／又は第２の区分と同一であり、また任意的に、さらなる記録のためにさらなる種類の照明が、材料ウェブ（１０）の照明のために使用されることを特徴とする、実施形態９から１３のいずれか一つに記載の方法。
［実施形態１５］
１５．照明の種類は、垂直照明、背景照明、透過照明、から成るグループから選ばれることを特徴とする、実施形態９から１４のいずれか一つに記載の方法。
［実施形態１６］
１６．少なくとも材料ウェブの幅全体をカバーするためにカメラ（１１０）の視野が設計されており、とりわけカメラ（１１０）の視野は材料ウェブの幅方向（ｘ）において材料ウェブの幅より大きいことを特徴とする、実施形態１から１５のいずれか一つに記載の方法。
［実施形態１７］
１７．材料ウェブ位置センサの信号に基づいて第１及び第２のアクティブ部分区域（２２、２４）が設定され、とりわけ第１及び第２のアクティブ部分区域（２２、２４）の材料ウェブの幅方向（ｘ）における大きさ及び／又は位置が設定されることを特徴とする、実施形態１６に記載の方法。
［実施形態１８］
１８．第２の時点が第１の時点に対して時間的に０．０００１から０．０１秒、とりわけ０．０００５から０．００１秒だけずらされていることを特徴とする、実施形態１から１７のいずれか一つに記載の方法。
［実施形態１９］
１９．材料ウェブ（１０）が、少なくとも１５０ｍ／ｍｉｎ、とりわけ少なくとも５００ｍ／ｍｉｎ、望ましくは少なくとも９００ｍ／ｍｉｎのウェブ速度で材料ウェブの長さ方向（ｙ）において移動することを特徴とする、実施形態１から１８のいずれか一つに記載の方法。
［実施形態２０］
２０．さらに、材料ウェブの長さ方向（ｙ）における材料ウェブ（１０）の移動距離又は速度を調べるためのセンサ（１４０）が用意されることを特徴とする、実施形態１から１９のいずれか一つに記載の方法。
［実施形態２１］
２１．材料ウェブの長さ方向（ｙ）における材料ウェブ（１０）の移動距離が測定され、これを介して第１の記録のための第１の時点及び／又は第２の記録のための第２の時点が計算され、カメラ（１１０）のために用意されることを特徴とする、実施形態１から２０のいずれか一つに記載の方法。
［実施形態２２］
２２．材料ウェブ（１０）の速度が測定され、それを介して第１の記録と第２の記録との間の時間的なラグが制御可能であることを特徴とする、実施形態１から２０のいずれか一つに記載の方法。
［実施形態２３］
２３．マトリックスチップ（２０）を備える複数のカメラが設けられており、これらのカメラが材料ウェブの幅にわたって分配されて配置されているため、カメラの視野が材料ウェブの幅方向（ｘ）において互いに隣接又はオーバーラップしており、これら複数のカメラは対応する第１及び第２の記録を作成し、第１及び第２の記録は、つながっている２つの画像シーケンスにまとめられることを特徴とする、実施形態１から２２のいずれか一つに記載の方法。
［実施形態２４］
２４．カメラの視野が、材料ウェブの幅方向（ｘ）に関して横切るように配置されていること、及び／又は、
実施形態２３に従属する場合は、複数のカメラが材料ウェブの幅方向（ｘ）に関して横切るように配置されていることを特徴とする、実施形態１から２３のいずれか一つに記載の方法。
［実施形態２５］
２５．少なくとも一つのカメラ（１１０）が材料ウェブ（１０）の表側に、少なくとも一つのカメラが材料ウェブ（１０）の裏側に設けられていること、及び、材料ウェブ（１０）の表側及び裏側の第１及び第２の記録がそれぞれ作成されることを特徴とする、実施形態１から２４のいずれか一つに記載の方法。
［実施形態２６］
２６．材料ウェブの長さ（ｙ）及び／又は材料ウェブの幅（ｘ）の方向に移動する材料ウェブを観察及び／又は検査するための装置であって、
マトリックスチップ（２０）の部分区域が互いに独立してアクティブ化され得るマトリックスチップ（２０）を有するカメラ（１１０）、及び
制御ユニット、
を有している装置において、
制御ユニットが、
材料ウェブ（１０）の第１の区分の第１の記録を第１の時点において作成するためにマトリックスチップ（２０）の第１の部分区域（２２）がアクティブ化され、
材料ウェブ（１０）の第２の区分の第２の記録を第２の時点において作成するためにマトリックスチップ（２０）の第２の部分区域（２４）がアクティブ化され、
その際第１のアクティブ部分区域（２２）と第２のアクティブ部分区域（２４）とは同一ではない、
ようにするよう設計されていることを特徴とする、装置。
［実施形態２７］
２７．マトリックスチップ（２０）の第１及び第２のアクティブ部分区域（２２、２４）の大きさ及び／又は位置、及びそれにより材料ウェブの長さ方向（ｙ）及び／又は材料ウェブの幅方向（ｘ）におけるカメラ（１１０）の視野をダイナミックに適合させられ得ることを特徴とする、実施形態２６に記載の装置。
［実施形態２８］
２８．第１の区分と第２の区分とが２つの同一の材料ウェブ区分であることを特徴とする、実施形態２６又は実施形態２７に記載の装置。
［実施形態２９］
２９．第１の区分と第２の区分とが、２つの異なる材料ウェブ区分であることを特徴とする、実施形態２６又は実施形態２７に記載の装置。
［実施形態３０］
３０．第２のアクティブ部分区域（２４）が、第１のアクティブ部分区域（２２）に比較して、材料ウェブの長さ方向（ｙ）及び／又は材料ウェブの幅方向（ｘ）において所与のずれだけずれるように、第１及び第２のアクティブ部分区域（２２、２４）を選択するように制御ユニットが設計されていることを特徴とする、実施形態２６から２９のいずれか一つに記載の装置。
［実施形態３１］
３１．第１の記録は材料ウェブ（１０）の第１の画像シーケンスの一部であり、第２の記録は材料ウェブ（１０）の第２の画像シーケンスの一部であることを特徴とする、実施形態２６から３０のいずれか一つに記載の装置。
［実施形態３２］
３２．材料ウェブ（１０）の第１の画像シーケンスを生成するために第１のシーケンスが複数の第１の記録で作成され、及び、材料ウェブ（１０）の第２の画像シーケンスを生成するために第２のシーケンスが複数の第２の記録で作成されるようにするために制御ユニットが設計されていることを特徴とする、実施形態３１に記載の装置。
［実施形態３３］
３３．第１の画像シーケンスの全ての記録がマトリックスチップ（２０）の第１のアクティブ部分区域（２２）を用いて、及び、第２の画像シーケンスの全ての記録がマトリックスチップ（２０）の第２のアクティブ部分区域（２４）を用いて記録されるか、又は、マトリックスチップの第２のアクティブ部分区域（２４）が第２の画像シーケンスの記録のためにそれぞれ適合されるようにするために制御ユニットが設計されていることを特徴とする、実施形態３２に記載の装置。
［実施形態３４］
３４．装置（１００）が第１の照明装置（１２０、１３０）を有しており、それにより第１及び第２の記録のために第１の種類の照明を用いて材料ウェブ（１０）に光を照らすことできること、又は、
装置（１００）が第１及び第２の照明装置（１２０、１３０）を有しており、それにより材料ウェブ（１０）の第１の記録のために第１の種類の照明を使用でき、材料ウェブ（１０）の第２の記録のために第２の種類の照明を使用できることを特徴とする、実施形態２６から３３のいずれか一つに記載の装置。
［実施形態３５］
３５．制御ユニットが、
材料ウェブの長さ方向（ｙ）において連続する、材料ウェブ（１０）の複数の区分から、それぞれ第１の種類の照明を用いて第１の記録が、及び、それぞれ第２の種類の照明を用いて第２の記録が作成され、第１の記録は一緒に材料ウェブ（１０）の第１の画像シーケンスを作り出し、第２の記録は材料ウェブ（１０）の第２の画像シーケンスを作り出す、
ようにするために設計されていることを特徴とする、実施形態３４に記載の装置。
［実施形態３６］
３６．材料ウェブ（１０）が、第１及び／又は第２の記録のためにカメラ（１１０）の視野（１５０）全体において光を照らされるか、又は、材料ウェブ（１０）が、マトリックスチップ（２０）の第１及び第２のアクティブ部分区域（２２、２４）にそれぞれ対応して選択的に光を照らされるようにするために制御ユニットが設計されていることを特徴とする、実施形態３４から３５のいずれか一つに記載の装置。
［実施形態３７］
３７．第１の及び／又は第２の照明装置（１２０、１３０）が、材料ウェブの幅方向（ｘ）に関して横切るように配置されていることを特徴とする、実施形態３４から３６のいずれか一つに記載の装置。
［実施形態３８］
３８．制御ユニットが、
対応するさらなる区分のさらなる記録が、対応するさらなる時点において作成されるように、マトリックスチップ（２０）のさらなる部分区域がアクティブ化され、このときさらなる区分は第１の区分及び／又は第２の区分と同一であり、及び任意的に、装置がさらなる照明装置を有しており、それによりさらなる記録のために材料ウェブ（１０）をさらなる種類の照明を用いて光を照らすことができる、
ようにするために設計されていることを特徴とする、実施形態３４から３７のいずれか一つに記載の装置。
［実施形態３９］
３９．照明装置（１２０、１３０）は、垂直照明、背景照明、透過照明から成るグループから選ばれる少なくとも一つの種類の照明を用意するよう設計されていることを特徴とする、実施形態３４から３８のいずれか一つに記載の装置。
［実施形態４０］
４０．少なくとも材料ウェブの幅全体をカバーするために、カメラ（１１０）が視野を有しており、とりわけカメラ（１１０）の視野は材料ウェブの幅方向（ｘ）において材料ウェブの幅より大きいことを特徴とする、実施形態２６から３９のいずれか一つに記載の装置。
［実施形態４１］
４１．装置（１００）が材料ウェブ位置センサを有していること、及び、材料ウェブ位置センサの信号に基づいて第１及び第２のアクティブ部分区域（２２、２４）が設定され、とりわけ材料ウェブの幅方向（ｘ）における第１及び第２のアクティブ部分区域（２２、２４）の大きさ及び／又は位置が設定されるようにするために制御ユニットが設計されていること、を特徴とする、実施形態４０に記載の装置。
［実施形態４２］
４２．第２の時点が第１の時点に対して時間的に０．０００１から０．０１秒、とりわけ０．０００５から０．００１秒だけずらされるようにするために制御ユニットが設計されていることを特徴とする、実施形態２６から４１のいずれか一つに記載の装置。
［実施形態４３］
４３．装置（１００）がさらに、材料ウェブの長さ方向（ｙ）における材料ウェブ（１０）の移動距離又は速度を調べるためのセンサ（１４０）を用意していることを特徴とする、実施形態２６から４２のいずれか一つに記載の装置。
［実施形態４４］
４４．装置（１００）が、材料ウェブの長さ方向（ｙ）における材料ウェブ（１０）の移動距離を測定し、これを介して第１の記録のための第１の時点及び／又は第２の記録のための第２の時点を計算してカメラ（１１０）のために用意するよう設計されていることを特徴とする、実施形態２６から４３のいずれか一つに記載の装置。
［実施形態４５］
４５．装置（１００）が、材料ウェブ（１０）の速度を測定し、それを介して第１の記録と第２の記録との間の時間的なラグを制御するように設計されていることを特徴とする、実施形態２６から４３のいずれか一つに記載の装置。
［実施形態４６］
４６．マトリックスチップ（２０）を備える複数のカメラが設けられており、これらのカメラが材料ウェブの幅にわたって分配されて配置されており、それにより複数のカメラの視野が材料ウェブの幅方向（ｘ）において互いに隣接又はオーバーラップしており、制御ユニットは、複数のカメラが、対応する第１及び第２の記録を作成し、第１及び第２の記録が、つながっている２つの画像シーケンスにまとめられるようにするために設計されていることを特徴とする、実施形態２６から４５のいずれか一つに記載の装置。
［実施形態４７］
４７．カメラの視野が、材料ウェブの幅方向（ｘ）に関して横切るように配置されていること、及び／又は、
実施形態４６に従属する場合には、複数のカメラが材料ウェブの幅方向（ｘ）に関して横切るように配置されていることを特徴とする、実施形態２６から４６のいずれか一つに記載の装置。
［実施形態４８］
４８．少なくとも一つのカメラ（１１０）が材料ウェブ（１０）の表側に、及び、少なくとも一つのカメラが材料ウェブ（１０）の裏側に設けられており、制御ユニットは、材料ウェブ（１０）の表側及び裏側の第１及び第２の記録がそれぞれ作成されるようにするために設計されていることを特徴とする、実施形態２６から４７のいずれか一つに記載の装置。
［実施形態４９］
４９．装置（１００）がさらに、固定焦点距離を持つ対物レンズ（１１２）を有することを特徴とする、実施形態２６から４８のいずれか一つに記載の装置。
【符号の説明】
【００６８】
１０  ・・・材料ウェブ
２０  ・・・マトリックスチップ、マトリックスセンサ
２２  ・・・第１のアクティブ部分区域
２４  ・・・第２のアクティブ部分区域
３０ａ  ・・・画像シーケンス
３０ｂ  ・・・画像シーケンス
１００  ・・・装置
１１０  ・・・カメラ
１１２  ・・・対物レンズ
１２０  ・・・照明装置
１３０  ・・・照明装置
１４０  ・・・センサ
１５０  ・・・視野
ｘ  ・・・材料ウェブの幅方向
ｙ  ・・・材料ウェブの長さ方向
Δｙ  ・・・材料ウェブの長さ方向ｙのずれ
【図１】
2018077218.tif 000003
【図２】
2018077218.tif 000004
【図３】
2018077218.tif 000005
【図４】
2018077218.tif 000006
【外国語明細書】
2018077218000001.pdf