【手続補正書】
【提出日】平成24年6月29日(2012.6.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動しているシート状の連続体の表面にライン状照明によって光を照射し、該シート状の連続体の表面の幅手方向に設置したラインセンサにより、該シート状の連続体の幅手方向の画素データで構成される連続した画像を経時的に取得して記憶手段に記憶し、該記憶手段に記憶した連続した画像を加工して欠陥を検出及び識別する検査方法であって、
記憶手段に記憶した連続した画像を読み出し、該連続した画像を長手方向に特定長で切り出し、切り出した画像Ｐ（ｎ−１）から、長手方向に一定の間隔をあけて、又は連続して、幅手方向に並んだ画素データの列を複数取得する第１のステップと、
第１のステップで取得した複数の幅手方向に並んだ画素データ列について、該幅手方向で構成される長手方向の画素データ列での画素の輝度値を比較し、各長手方向の画素データ列の最小値を抽出する第２のステップと、
第２のステップで抽出した、各列の最小値で構成された幅手方向のデータ列に平滑化処理を行う第３のステップと、
第３のステップで平滑化されたデータ列を、長手方向に並べることで、シェーディング補正用画像Ｑ（ｎ−１）を作成する第４のステップと、
第１のステップで切り出した画像Ｐ（ｎ−１）の次に切り出した検査画像Ｐ（ｎ）を第４のステップで作成したシェーディング補正用画像Ｑ（ｎ−１）で差分することにより、検査画像Ｐ（ｎ）のシェーディング補正画像Ｚ（ｎ）を作成する第５のステップ
により切り出した画像からシェーディング補正画像を順次得ることを特徴とする、シート状の連続体の検査方法。
【請求項２】
第５のステップで作成したシェーディング補正画像Ｚ（ｎ）に、欠陥を検出するために閾値処理を行い、欠陥候補の特徴量と、予め設定した良否判定の基準値とを比較することで欠陥を特定し、識別する、請求項１に記載のシート状の連続体の検査方法。
【請求項３】
予め設定した良否判定の基準値として、欠陥のサイズや形状に対応する値を使用する、請求項２に記載のシート状の連続体の検査方法。
【請求項４】
シート状の連続体が、強化繊維に樹脂を含浸させた樹脂含浸シートである、請求項１〜３のいずれかに記載のシート状の連続体の検査方法。
【請求項５】
ラインセンサが、シート状の連続体の表面の法線方向に設置されている、請求項１〜４のいずれかに記載のシート状の連続体の検査方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】シート状の連続体の検査方法
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、シート状の連続体の検査方法に関し、より詳しくは、地合ムラを有する移動しているシート状の連続体のシェーディング補正技術を用いた欠陥検査方法に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明は、検査対象となるシート状の連続体が地合ムラを有する場合でも、その影響を低減し、インラインで精度良くシェーディング補正することができる欠陥検査方法を提供することを目的とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明のシート状の連続体の検査方法を適用する、地合ムラを有するシート状の連続体の欠陥検査方法は、移動しているシート状の連続体の表面にライン状照明によって光を照射し、該シート状の連続体の表面の幅手方向に設置したラインセンサにより、該シート状の連続体の幅手方向の画素データで構成される連続した画像を経時的に取得して記憶手段に記憶し、該記憶手段に記憶した連続した画像を加工して欠陥を検出及び識別する検査方法であって、
記憶手段に記憶した連続した画像を読み出し、該連続した画像を長手方向に特定長で切り出し、切り出した画像Ｐ（ｎ−１）から、長手方向に一定の間隔をあけて、又は連続して、幅手方向に並んだ画素データの列を複数取得する第１のステップと、
第１のステップで取得した複数の幅手方向に並んだ画素データ列について、該幅手方向で構成される長手方向の画素データ列での画素の輝度値を比較し、各長手方向の画素データ列の最小値を抽出する第２のステップと、 
第２のステップで抽出した、各列の最小値で構成された幅手方向のデータ列に平滑化処理を行う第３のステップと、
第３のステップで平滑化されたデータ列を、長手方向に並べることで、シェーディング補正用画像Ｑ（ｎ−１）を作成する第４のステップと、
第１のステップで切り出した画像Ｐ（ｎ−１）の次に切り出した検査画像Ｐ（ｎ）を第４のステップで作成したシェーディング補正用画像Ｑ（ｎ−１）で差分することにより、検査画像Ｐ（ｎ）のシェーディング補正画像Ｚ（ｎ）を作成する第５のステップ
を有することを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、本発明のシート状の連続体の検査方法は、第５のステップで作成したシェーディング補正画像Ｚ（ｎ）に、欠陥を検出するために閾値処理を行い、欠陥候補の特徴量と、予め設定した良否判定の基準値とを比較することで欠陥を特定し、また、予め設定した良否判定の基準値とは、欠陥のサイズや形状であることが好ましい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明のシート状の連続体の検査方法は、上記のようにして切り出したｎ番目の画像Ｐ（ｎ）に対して順次、第１のステップから第５のステップを繰り返すことで、シェーディング補正用画像Ｑ（ｎ−１）を更新し、検査画像Ｐ（ｎ）毎にシェーディング補正画像Ｚ（ｎ）を作成し、こうして得たシェーディング補正画像Ｚ（ｎ）に対して、各欠陥の特徴量との比較処理を検査画像毎に行うと良い。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、本発明のシート状の連続体の検査方法において、シート状の連続体が、強化繊維に樹脂を含浸させた樹脂含浸シートであることが好ましく、表面の凹凸や樹脂を含浸した直後の含浸度合いの不安定さ、使用する樹脂の成分、等により、地合ムラが存在することから、本発明を好適に適用できる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、本発明のシート状の連続体の検査方法において、ライン状照明は、シート状の連続体の表面に対する入射角度がシート状の連続体の表面の法線方向を基準とした場合、法線方向から５〜１５度となるように設けられていること、ラインセンサは法線方向に設置されていることが好ましく、また、本発明により地合ムラを有するシート状の連続体の表面を撮像した画像は、地合ムラの影響の少ない下地の輝度と比較して、地合ムラは明側に、欠陥は暗側または地合ムラよりも明側となる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
検査対象物であるシート状の連続体が、例えば強化繊維に樹脂を含浸させた樹脂含浸シートである場合、樹脂の含浸直後による含浸度合いの不安定さや、表面状態の凹凸、使用する樹脂の特徴等に起因する地合ムラを有することがあるが、その大きさや形状等の表面状態が経時的に変化する場合においても、その影響を低減あるいは除去し、インラインで精度良くシェーディング補正し、欠陥を検出することが可能になる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
【図１】（ａ）本発明の第１のステップにおいて、ラインセンサで取得し、記憶手段に記憶された幅手方向に並んだ画素列の概念図である。（ｂ）本発明の第１のステップにおいて、図１（ａ）の画素列が記憶手段に順次記憶され、長手方向の長さが特定長に達した画像の概念図である。（ｃ−１）本発明の第１のステップにおいて、図１（ｂ）の画像から長手方向に一定の間隔をあけて幅手方向に並んだ画素列を取得することを示した概念図である。（ｃ−２） 本発明の第１のステップにおいて、図１（ｂ）の画像から長手方向に連続して幅手方向に並んだ画素列を取得することを示した概念図である。
【図２】本発明の第２のステップにおいて、図１（ｃ−１）または図１（ｃ−２）で得た画像から、長手方向に連続して、幅手方向に並んだ画素列を取得することを示した概念図である。
【図３】本発明の第３のステップにおいて、図２で得た画像から、最小値を抽出し平滑化した画素列を作成することを示した概念図である。
【図４】本発明の第４のステップにおいて、図３で得た画像を長手方向に並べることを示した概念図である。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明のシート状の連続体の検査方法は、ある幅を有する連続体を長手方向に移動させる工程を含むプロセス中において前記連続体の欠陥を移動中に検査するために用いられるものである。ここでいうシート状とは、ある幅を有してさえいれば、幅方向に連続していることは要さず、たとえば、線状の連続体であっても長手方向に併行して引き揃えられ全体として面を形成していれば足りる。なお、面を形成するとは、線状（またはテープ状）のものが長手方向に併行して引き揃えられている場合に代表される幅方向に隙間を有するような場合、形成すべき面の領域に対して隙間が、２０％以下である場合をいう。
本発明の検査方法が適応できる連続体の幅は、データの処理という観点からは特に限定されるものではない。すなわち、検査対象である連続体の幅が広いものである場合、幅に合わせてラインセンサを追加すれば対応できるからである。なお、本発明の本質とは外れるが、シートの扱いの観点から、０．３ｍ〜３ｍ以下の幅であることが、シートが安定して走行するため、データ取得時の外乱が減るため好ましい。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明の検査方法を好ましく適用できるシート状の連続体としては、たとえば、鋼板、フィルム、プリプレグのような樹脂含浸シート、等を挙げることができるが、地合ムラが顕著に生じるという理由により、以下に示すプリプレグに適用した場合に効果的である。
プリプレグとは炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維等の補強用繊維の編物、織物、または一方向に並べた繊維群を予めマトリックス樹脂を塗布した離型フィルムにより挟み込んで加圧し、マトリックス樹脂を繊維群上に転写、含浸させたシート状の中間基材である。プリプレグの特徴として、繊維の粗密に基づく厚みムラがある。これは、プリプレグ作製時に引き揃え得られた繊維の拡がりのムラに起因して樹脂含浸時の圧力が幅方向に不均一となり、これが圧力が開放されて緩和するに伴い凸凹が生じるものである。また、樹脂含浸工程の直後では、このような緩和が起こることから、樹脂の地合ムラが経時的に変化するものと思われる。このようにしてプリプレグの表面には、地合ムラが生じ、また地合ムラの大きさや形状は含浸時の圧力が開放されて以降経時的に変化するものである。このような理由により樹脂含浸直後のシート表面の状態は不安定であり、たとえ正常部であってもその輝度値は、経時的に変化するものである。このような理由により、従来の方法ではシェーディング補正して欠陥検出を行うことが非常に困難であり、かかる困難を克服することを鋭意検討して、本発明に至ったものである。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
かかる本発明の検査方法においては、前記シート状の連続体の幅手方向に設置したラインセンサにより、データを取得する。ここでいう幅手方向とは、連続体の長手方向と交差する方向であればよく、必ずしも直行する必要はないが、位置情報を特定する観点からは、連続体の長手方向に対し、８０〜１００°の角度で交差することが好ましい。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
本発明の検査方法において検査される欠陥とは、シート状の連続体の製造過程においてシート状の連続体表面のキズや付着した異物をいう。前述のプリプレグ材料については、樹脂の転写不良や強化繊維の毛羽・毛玉、樹脂の転写不良部分が長手方向にスジ状に繋がって発生するスジ、プリプレグ表面に発生するシワ等が欠陥としてあげられる。かかるプリプレグを本発明の方法に適用する場合、光学系としては、プリプレグ表面に対して法線方向にラインセンサを、法線方向から５度〜１５度傾けた位置にライン状照明を配置することが好ましい。かかる配置とすることで、樹脂の地合ムラのない正常な下地部分と比較して、地合ムラを明側に、欠点を暗側または地合ムラよりも明側にした画像を得られるためである。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
本発明の検査方法における第２のステップでは、第１のステップで取得した幅手方向に並んだ長手方向のデータの列について、列内での画素データ（本明細書において画素のデータを輝度値と記載することもある）を比較し、各画素データの列の最小値を抽出する。地合ムラが顕著に生じている部分の輝度値は地合ムラの影響がほとんどない部分の輝度値と比較して高くなるため、各列の最小値を抽出することで、列毎の地合ムラが最も少ない部分の輝度値についての情報が得られる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
かかる本発明の検査方法においては、第５のステップで作成したシェーディング補正画像に、欠陥を検出するために閾値処理を行い、欠陥候補の特徴量と、予め設定した良否判定の基準値とを比較することで欠陥を特定し、識別する処理を行う。ここでいう良否判定の基準値とは、欠陥のサイズや形状に対応する値であることが好ましく、かかる値として具体的には、「欠陥候補に外接する最小の円の直径」、「欠陥候補に外接する最小の矩形の大きさ」、「欠陥候補の画素数」等が挙げられる。例えば、毛羽や毛玉といった円形度の高い欠陥候補に対しては、外接する最小の円の直径を、スジ等の直線性の高い欠点は欠陥候補に外接する矩形の幅を基準とすることが挙げられる。また、本発明において用いる閾値は、常に一定の値である必要はなく、シート状の連続体の表面状態が不安定で、輝度が経時的に変化する場合には、画像Ｚ（ｎ）の全体の輝度レベルが変動するため、これに応じて閾値を調整することが好ましい。かかる場合の方法として、例えば、シェーディング補正用画像Ｑ（ｎ）の平均値Ｍ（ｎ）の変化を基準に閾値を調整することができる。すなわちＺ（ｎ＋１）の判定に用いる閾値に適用する場合を例に挙げると、シェーディング補正用画像Ｑ（ｎ）とＱ（ｎ−１）の全画素の輝度の平均値Ｍ（ｎ）とＭ（ｎ−１）を求め、Ｚ（ｎ）の判定に用いた閾値にＭ（ｎ）―Ｍ（ｎ−１）を加える。このようにして、検査画像毎に順次閾値を調整して検査を続けることができる。なお、ここで、ｎ≧１である。なぜなら、ｎ＝０の点において閾値の補正をする必要はなく、検査開始後の２点目以降について適用するものだからである。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
以下、本発明の検査方法の好ましい実施形態の例を、図面を参照しながら説明する。