(57)【要約】【課題】ロール状積層物の表面検査装置の提供。【解決手段】ロール状積層物１０の表面検査のための照明装置４０及び映像取得装置５０と、前記照明装置４０と拡径するロール状積層物１０の照射表面との間の離隔距離を測定する第１離隔距離測定装置４５と、前記映像取得装置５０と拡径するロール状積層物１０の照射表面との間の離隔距離を制御するのに求められる資料を取得して処理する第２離隔距離情報処理手段５５、５５’と、前記照明装置４０または前記映像取得装置５０と拡径するロール状積層物の照射表面との間の離隔距離を保持するように前記第１離隔距離測定装置４５または第２離隔距離情報処理手段から受信される信号に基づいて前記照明装置４０または前記映像取得装置５０をそれぞれ移動するために配設される駆動装置６０と、を備えることを特徴とするロール状積層物の表面検査装置。【選択図】図４
2015127706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール状積層物１０の表面検査のための照明装置４０及び映像取得装置５０と、
前記照明装置４０と拡径するロール状積層物１０の照射表面との間の離隔距離を測定する第１離隔距離測定装置４５と、
前記映像取得装置５０と拡径するロール状積層物１０の照射表面との間の離隔距離を制御するのに求められる資料を取得して処理する第２離隔距離情報処理手段として前記映像取得装置５０内に配設されるものであり、積層物１０の表面によって反射される照明イメージ４０ｒの幅Ｗの変化を算出するように配設されるイメージプロセッシングユニット５５’と、
前記照明装置４０または前記映像取得装置５０と拡径するロール状積層物の照射表面との間の離隔距離を保持するように前記第１離隔距離測定装置４５または第２離隔距離情報処理手段として配設されるイメージプロセッシングユニット５５’から受信される信号に基づいて前記照明装置４０または前記映像取得装置５０をそれぞれ移動するために配設される駆動装置６０と、
を備えることを特徴とするロール状積層物の表面検査装置。
【請求項２】
ロール状積層物１０の表面検査のための照明装置４０及び映像取得装置５０と、
前記照明装置４０と拡径するロール状積層物１０の照射表面との間の離隔距離を測定する第１離隔距離測定装置４５と、
前記映像取得装置５０と拡径するロール状積層物１０の照射表面との間の離隔距離を制御するのに求められる資料を取得して処理する第２離隔距離情報処理手段として配設される変位センサー５５と、
前記照明装置４０または前記映像取得装置５０と拡径するロール状積層物の照射表面との間の離隔距離を保持するように前記第１離隔距離測定装置４５または第２離隔距離情報処理手段として配設される変位センサー５５から受信される信号に基づいて前記照明装置４０または前記映像取得装置５０をそれぞれ移動するために配設される駆動装置６０と、
を備えることを特徴とするロール状積層物の表面検査装置。
【請求項３】
前記照明装置４０には、光量を増幅するための集光レンズが配設され、前記第１離隔距離測定装置４５として照明装置４０の一方の側には変位センサー４５を取り付けて、ロール状積層物１０との間の離隔距離ｈ０を測定して所定の距離を保持したり、段階的に移動（ｈ１→ｈ２：Δｈ）して検査対象となるロール状積層物１０との衝突を避けるように基礎的な制御データを提供することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のロール状積層物の表面検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光フィルムのように厚さに比べて長さの方が長い材料をロール状に巻きながら積層してその体積を最小化させながら生産しつつ検査を行い、且つ、保管したり移動したりする場合において、ロール状に積層されながら巻かれる積層物の表面状態を映像装置を用いて検査する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明が適用される分野における従来の技術として、複合物アイテムの製造に際して基板に印加されるコース材料を検査する方法において、検査対象物に照明を照射しながらコース材料の表面に異物が付着したか否かなどを調べるために、区域照明、ライン生成器、センサー及びイメージプロセッサを備えるビジョン検査システムが提案されている（例えば、下記の特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、前記区域照明は、前記コース材料の区域を照明する。前記ライン生成器は、前記区域を横切る１ラインの照明を生成する役割を果たし、前記センサーは、前記区域のイメージをキャプチャし、前記イメージプロセッサは、前記イメージを分析する役割を果たすが、より具体的に、動作中の前記区域照明に反応して前記コース材料上の屑を識別するように構成され、且つ、動作中の前記ライン生成器に反応して配置歪みを識別するように構成される。
【０００４】
しかしながら、このような従来の技術において用いられる映像取得装備を構成する主な構成要素であるカメラと照明が固定式に設置されるため、長尺の材料をロール状に巻いて積層しながら表面検査を行う場合、検査が進むにつれてロール状に巻かれる積層物の量が増える結果、全体ロールの直径が拡径して照明装置やカメラ装置と衝突する虞があり、しかも、焦点を正確に合わせ難いため検査に好適な映像を取得することができないという問題がある。
【０００５】
特に、カメラ装置のように照射映像を取得する装置においては、被照射体に焦点を合わせるためにその離隔距離を直接的に測定しようとする場合、電磁気波の反響を利用する赤外線センサー、超音波センサーなどの別途のセンサーの助けを必要とするが、これらのセンサーを別設すると、システム構築の複雑性が増大するという欠点を克服し難いという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】大韓民国公開特許公報第１０−２００８−０１０６３１６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上述した問題を解消するために案出されたものであり、その目的は、偏光フィルムのように長尺の材料をロール状に巻いて積層しながら表面検査を行う場合、検査が進むにつれてロール状に巻かれる積層物の量が増える結果、全体ロールの直径が拡径する場合であっても、照明装置やカメラ装置とロール状積層物が互いに衝突しないつつも適切な焦点を維持するように相互間の離隔距離を調整する手段を提供することをその技術的課題としている。
【０００８】
また、本発明は、上記の１次的な課題を達成した上で、さらに、カメラ装置などの照射映像取得装置においては被照射体に焦点を合わせるために離隔距離を直接的に測定する別途のセンサーを必要としないシステムを構築することにより、全体システムの複雑性を下げることを他の技術的課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明は、好適な課題の解決手段として、ロール状積層物の表面検査のための照明装置及び映像取得装置と、前記照明装置と拡径するロール状積層物の照射表面との間の離隔距離を測定する第１離隔距離測定装置と、前記映像取得装置と拡径するロール状積層物の照射表面との間の離隔距離を制御するのに求められる資料を取得して処理する第２離隔距離情報処理手段と、前記照明装置または前記映像取得装置と拡径するロール状積層物の照射表面との間の離隔距離を保持するように前記第１離隔距離測定装置または第２離隔距離情報処理手段から受信される信号に基づいて前記照明装置または前記映像取得装置をそれぞれ移動するために配設される駆動装置と、を備えることを特徴とするロール状積層物の表面検査装置を提供する。
【００１０】
ここで、前記映像取得装置としては、適切な映像資料及び信号を確保するためのカメラが配設され、且つ、前記第２離隔距離情報処理手段としては、前記カメラによって取得される映像資料の処理のためのイメージプロセッシングユニットが配設されて積層物の表面によって反射される照明イメージをはじめとする映像資料に対してイメージプロセッシング（画像処理）を行って積層物の表面によって反射される照明イメージの幅を算出して、これを前記カメラと拡径するロール状積層物の照射表面との間の離隔距離を保持するように前記駆動装置を作動させる制御データとして活用するように構成することが、離隔距離を直接的に測定するために電磁気波の反響を利用する赤外線センサー、超音波センサーなどの別途のセンサーの助けを必要とするシステムを構築する場合よりもさらに好ましい。
【００１１】
偏光フィルムのように厚さに比べて長さの方が長い材料をロール状に巻いて積層しながら表面検査を行う場合、ロール状のフィルム積層物が拡径すると照明の位置変更やカメラ焦点の調整を行う必要があるが、本発明によれば、これを自動的に制御して自動検査を円滑に行うことができるという効果がある。
【発明の効果】
【００１２】
特に、カメラの焦点距離の確保のためのロールとの間の離隔距離の調整のために反射照明イメージの幅に関する資料を第２離隔距離情報処理手段のデータとして用いる場合には、汎用される電磁気波の反響を利用する赤外線センサー、超音波センサーなどを別設しなくても駆動装置を用いてカメラとロールとの間の離隔距離を適切に制御することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るロール状積層物の表面検査装置の全体的な構成図である。
【図２】図１において、照明装置とロール状積層物の照射表面との間の離隔距離を保持させる構成の作動状態図である。
【図３】図１において、映像取得装置とロール状積層物の照射表面との間の離隔距離を保持させる第１実施形態に係る構成の作動状態図である。
【図４】図１において、映像取得装置とロール状積層物の照射表面との間の離隔距離を保持させる第２実施形態に係る構成の作動状態図である。
【図５】図４に示す第２実施形態により映像取得装置によって取得される映像を用いて積層物の表面によって反射される照明イメージの幅を測定し、基準値に対する変化の度合いから積層物の表面からの映像取得装置の適切な離隔距離を制御する過程を示す説明図である。
【図６】映像取得装置に配設される駆動装置の好適な構成を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面及び好適な実施形態を参照して本発明に係るロール状積層物の表面検査装置について詳細に説明する。参考までに、下記の説明において、本発明の要旨を余計に曖昧にする虞がある公知の機能及び構成に関する詳細な説明は省略する。
【００１５】
図１から図６は、本発明の好適な実施形態を示す図であり、まず、図１、図２、図３及び図６に示す第１実施形態によれば、ロール状積層物１０の表面検査のための照明装置４０及びカメラなどの映像取得装置５０と、前記照明装置４０と拡径するロール状積層物１０の照射表面との間の離隔距離を測定する第１離隔距離測定装置４５と、前記映像取得装置５０と拡径するロール状積層物１０の照射表面との間の離隔距離を制御するのに求められる資料を取得して処理する第２離隔距離情報処理手段として配設される変位センサー５５と、前記照明装置４０または前記映像取得装置５０と拡径するロール状積層物の照射表面との間の離隔距離を保持するように前記第１離隔距離測定装置４５または第２離隔距離情報処理手段として配設される変位センサー５５から受信される信号に基づいて前記照明装置４０または前記映像取得装置５０をそれぞれ移動するために配設される駆動装置６０（図６参照）と、を備えることを特徴とするロール状積層物の表面検査装置が提供される。
【００１６】
本発明が適用可能なロール状積層物の表面検査装置は、図１にその全体的な構成が例示されているように、上述した構成要素に加えて、ロール状積層物に巻かれる前に偏光フィルムなどの検査対象物をコア３１側に連続して供給する供給装置２０と、コア３１の外周部に積層物がロール状に完全に巻かれると、このロール状積層物を他の個所に搬送するコア回転ターレット３０と、をさらに備える。
【００１７】
以下、図２及び図３を参照して本発明により提供されるロール状積層物１０の照射表面と照明装置４０及び映像取得装置５０との間の離隔距離が保持されるように構成された装置の構成及び作動についてより具体的に説明する。
【００１８】
ここで、前記照明装置４０は、図２に示すように、検査のために光を照射するものであり、検査に必要な光量を確保するために照明をロール状積層物１０となる巻取フィルムに対してできる限り最小限の離隔距離Ｄ０を隔てて最大限に近い個所に置く。このような照明装置４０としては光量を増幅するための集光レンズが用いられ、このような照明装置４０の一方の側には上述した第１離隔距離測定装置４５として変位センサー４５を取り付けて、ロール状積層物１０との間の離隔距離ｈ０を測定して所定の距離を保持したり、段階的に移動（ｈ１→ｈ２：Δｈ）して検査対象となるロール状積層物１０との衝突を避けるように駆動装置６０を制御する基礎的な制御データを提供する。
【００１９】
また、本発明の第１実施形態を示す図３を参照すると、適切な映像資料及び信号を確保するためのカメラ５０からなる前記映像取得装置５０の一方の側に付設される第２離隔距離情報処理手段としては、上述した照明装置４０において用いられたものと同じ変位センサーが用いられるが、このように映像取得装置５０として配設されるカメラ５０の一方の側に第２離隔距離情報処理手段として変位センサー５５を取り付けて、ロール状積層物１０との間の離隔距離ｃｈ０（カメラレンズからはＬ０）を測定して所定の距離を保持したり、段階的に移動（ｃｈ１→ｃｈ２：ΔＬ）して検査対象となるロール状積層物１０との衝突を避けながら適切な焦点距離を確保するように駆動装置６０及びその制御装置７０を制御する基礎的な制御データを提供する。
【００２０】
一方、図２、図４、図５及び図６に示す第２実施形態によれば、ロール状積層物１０の表面検査のための照明装置４０及びカメラなどの映像取得装置５０と、前記照明装置４０と拡径するロール状積層物１０の照射表面との間の離隔距離を測定する第１離隔距離測定装置４５と、前記映像取得装置５０と拡径するロール状積層物１０の照射表面との間の離隔距離を制御するのに求められる資料を取得して処理する第２離隔距離情報処理手段として前記映像取得装置５０内に配設されるものであり、積層物１０の表面によって反射される照明イメージ４０ｒの幅Ｗの変化を算出するように配設されるイメージプロセッシングユニット５５’と、前記照明装置４０または前記映像取得装置５０と拡径するロール状積層物の照射表面との間の離隔距離を保持するように前記第１離隔距離測定装置４５または第２離隔距離情報処理手段として配設されるイメージプロセッシングユニット５５’から受信される信号に基づいて前記照明装置４０または前記映像取得装置５０をそれぞれ移動するために配設される駆動装置６０（図６参照）と、を備えることを特徴とするロール状積層物の表面検査装置が提供される。
【００２１】
例えば、映像取得装置５０がカメラ５０である場合、第１実施形態に基づいて説明した変位センサー（離隔距離を直接的に測定するセンサー）の代わりに、より好ましくは、図４、図５及び図６に例示する第２実施形態のように、映像取得装置５０としてのカメラ５０によって取得される映像資料（フィルムの外側領域及びフィルム領域と区別されるフィルムに反射された照明イメージ）４０ｒに対して前記第２離隔距離情報処理手段としてカメラ５０装置内に配設されるイメージプロセッシングユニット５５’（第１実施形態の変位センサーの代わりに用いる構成要素）を用いてイメージプロセッシング(画像処理)を行って積層物１０の表面によって反射される照明イメージ４０ｒの幅Ｗを算出して、その基準値Ｗ０、Ｌ０に対する変化の度合いから積層物１０の表面からの映像取得装置５０の適切な離隔距離を制御するが、さらに、図５及び図６に例示するように、照明イメージの幅Ｗが所定の限界値Ｗｍａｘ以上に増大すると（すなわち、積層物１０の表面からの離隔距離ＬがＬｍｉｎ以下になると）、駆動装置６０を用いて映像取得装置５０を所定の距離ΔＬだけ後方に移動（Ｗ０：Ｌ０基準値になるように移動）するように制御装置７０に制御データを転送する方案を採用することがさらに好ましく、ここで、照明イメージの幅Ｗを算出するイメージプロセッシングの具体的な構成は、通常の映像取得装置５０を構成するカメラ５０の内部に照明イメージ幅の変化を計算してこれに基づいて制御データを算出する制御ユニットとしてイメージプロセッシングユニット５５’を配設し、これによって算出される制御データに基づいて、制御装置７０を用いて適切な焦点距離を確保するように駆動装置６０を制御する。
【００２２】
ここで、所定の条件で検査が繰り返し行われる状況下では、照明と積層物の表面との間の距離に実時間で一部の変化が発生しても、照明イメージの幅Ｗと積層物１０の表面からの離隔距離Ｌとの間には適切な関係式が成り立ち、このため、カメラ５０の適切な焦点距離を確保するために必要な直接的な制御データは離隔距離データであるが、照明イメージの幅Ｗを離隔距離データに換算せずともカメラ５０の段階的な移動のための制御データとして用いることができ、このような カメラ５０の全体的な位置移動後にレンズの作動による焦点合わせ作動は別途に行われる。
【００２３】
一方、図示はしないが、映像取得装置そのものに通常の作動メカニズムとして配設されている照度センサー（図示せず）から得られる照度値の基準値に対する変化率（検査室のように所定の照度を保持する条件において他の条件の変化を排除した状態）から積層物１０の表面によって反射される照明の幅の変化を計算することもでき、これから三角関数弧度法によって積層物の表面からの映像取得装置の離隔距離を算出することができるため、これを実現するために配設される照度測定装置及び照度−距離変換手段として前記第２離隔距離情報処理手段を採用することもできる。
【００２４】
また、前記駆動装置６０として、図６に例示するように、ＬＭガイド６２及びモーター６４が用いられ、この場合、映像取得装置５０の支持台５０ａと接続されたモーター６４の作動状態は、第１離隔距離測定装置４５または第２離隔距離情報処理手段からの信号に基づいてモーター６４の作動制御信号を算出する制御装置７０によって制御されるということはいうまでもない。
【００２５】
一方、作動距離が大きくない場合には、ＬＭガイドとモーターの代わりに駆動シリンダ（図示せず）が駆動装置としてさらに効率よく用いられるが、このようにシリンダを利用する場合には、多数のシリンダを多段に構成して段階別に正確で且つ速やかな位置調整を行うことが好ましい。
【００２６】
以上、本発明について好適な実施形態を参照して詳細に説明したが、本発明が属する技術分野における当業者は本発明の技術的思想や必須的特徴を変更することなく異なる具体的な様々な形態で実施可能であるため、上述した実施形態はあらゆる面において例示的なものであり、限定的なものではないと理解されるべきである。
【００２７】
そして、本発明の範囲は前記詳細な説明よりは後述する特許請求の範囲によって特定されるものであり、特許請求の範囲の意味及び範囲並びにその等価概念から導き出されるあらゆる変更または変形は本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００２８】
１０：ロール状積層物
２０：供給装置
３０：コア回転ターレット
３１：コア
４０：照明装置
４０ｒ：照明イメージ
５０：映像取得装置（カメラ）
４５：第１離隔距離測定装置
５５：変位センサー
５５’：イメージプロセッシングユニット
６０：駆動装置
６２：ＬＭガイド
６４：モーター
７０：制御装置
【図１】
2015127706.tif 000003
【図２】
2015127706.tif 000004
【図３】
2015127706.tif 000005
【図４】
2015127706.tif 000006
【図５】
2015127706.tif 000007
【図６】
2015127706.tif 000008