(57)【要約】【課題】専門家による定期保守などを行う必要がなく、容易に膜厚測定を行うことが可能な膜厚測定装置および膜厚測定方法を提供する。【解決手段】塗膜が形成された被測定シート１０の塗膜の膜厚を測定する膜厚測定装置であり、被測定シート１０にライン状に光を照射するライン状照明装置１１と、被測定シート１０を透過した光を受光する測定用ラインＣＣＤカメラ１２と、測定用ラインＣＣＤカメラ１２からの信号を数値化し、得られた数値データを記憶する測定カメラ画像入力ボード１５と、測定カメラ画像入力ボード１５からの数値データを処理して被測定シート１０の塗膜の膜厚を算出するコンピュータ１４とを具備する膜厚測定装置を用いる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルムまたはシート上に塗膜が形成された測定対象物の塗膜の膜厚を測定する膜厚測定装置であり、
測定対象物に、ライン状に光を照射するライン状照明装置と、
測定対象物を透過した光を受光する測定用ラインＣＣＤカメラと、
ラインＣＣＤカメラからの信号を数値化し、得られた数値データを記憶する記憶手段と、
記憶手段に記憶された数値データを処理して測定対象物の塗膜の膜厚を算出するデータ処理手段とを具備することを特徴とする膜厚測定装置。
【請求項２】
さらに、測定対象物と同じフィルムまたはシート上に膜厚既知の塗膜が形成された基準シートを透過した光を受光する基準用ラインＣＣＤカメラを具備し、
前記データ処理手段が、基準用ラインＣＣＤカメラからの信号を数値化した基準数値データと、測定用ラインＣＣＤカメラからの信号を数値化した測定数値データとを比較することによって、測定対象物の塗膜の膜厚を算出するものであることを特徴とする請求項１記載の膜厚測定装置。
【請求項３】
フィルムまたはシート上に塗膜が形成された測定対象物の塗膜の膜厚を測定する方法であり、
ライン状照明装置からライン状に照射され、測定対象物を透過した光を測定用ラインＣＣＤカメラで受光するステップと、
ラインＣＣＤカメラからの信号を数値化し、得られた数値データを記憶するステップと、
記憶された数値データを処理して測定対象物の塗膜の膜厚を算出するステップとを有することを特徴とする膜厚測定方法。
【請求項４】
さらに、測定対象物と同じフィルムまたはシート上に膜厚既知の塗膜が形成された基準シートを透過した光を基準用ラインＣＣＤカメラで受光するステップを有し、
前記測定対象物の塗膜の膜厚を算出するステップが、基準用ラインＣＣＤカメラからの信号を数値化した基準数値データと、測定用ラインＣＣＤカメラからの信号を数値化した測定数値データとを比較することによって、測定対象物の塗膜の膜厚を算出するステップであることを特徴とする請求項３記載の膜厚測定方法。
【請求項５】
さらに、測定対象物の塗膜の膜厚を測定する前に、基準シートを透過した光を、基準用ラインＣＣＤカメラおよび測定用ラインＣＣＤカメラで受光し、基準用ラインＣＣＤカメラからの信号の出力レベルと、測定用ラインＣＣＤカメラからの信号の出力レベルとを比較して補正係数をあらかじめ算出するステップと、
前記測定対象物の塗膜の膜厚を算出するステップの直前に、測定用ラインＣＣＤカメラからの信号を数値化した測定数値データを、補正係数によって補正するステップとを有することを特徴とする請求項４記載の膜厚測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルムまたはシート上に塗膜が形成された、移動する測定対象物の塗膜の膜厚を測定する膜厚測定装置および膜厚測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の膜厚測定装置としては、レーザービームを利用した膜厚分布検査装置が、特開昭５９−１４８８０６号公報に開示されている。
この膜厚分布検査装置においては、２種類のレーザービームを被検査シート状物の幅方向に反射ミラーを可動させることにより走査させ、そのレーザーの照射位置を１次元イメージセンサで検出し、１次元イメージセンサの出力差を判定基準値と比較して膜厚を測定している。
【０００３】
この膜厚分布検査装置は、反射ミラーを可動させることにより被検査シート状物の全幅にわたる膜厚測定を実現している。しかしながら、この膜厚分布検査装置は、反射ミラーの可動部の調整、および１次元イメージセンサの軸調整を容易に行うことができず、専門家による定期保守などが必要であった。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５９−１４８８０６号公報（第１−５頁）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
よって、本発明の目的は、専門家による定期保守などを行う必要がなく、容易に膜厚測定を行うことが可能な膜厚測定装置および膜厚測定方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の膜厚測定装置は、フィルムまたはシート上に塗膜が形成された測定対象物の塗膜の膜厚を測定する膜厚測定装置であり、測定対象物に、ライン状に光を照射するライン状照明装置と、測定対象物を透過した光を受光する測定用ラインＣＣＤカメラと、ラインＣＣＤカメラからの信号を数値化し、得られた数値データを記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された数値データを処理して測定対象物の塗膜の膜厚を算出するデータ処理手段とを具備することを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明の膜厚測定装置は、さらに、測定対象物と同じフィルムまたはシート上に膜厚既知の塗膜が形成された基準シートを透過した光を受光する基準用ラインＣＣＤカメラを具備し、前記データ処理手段が、基準用ラインＣＣＤカメラからの信号を数値化した基準数値データと、測定用ラインＣＣＤカメラからの信号を数値化した測定数値データとを比較することによって、測定対象物の塗膜の膜厚を算出するものであることが望ましい。
【０００８】
また、本発明の膜厚測定方法は、フィルムまたはシート上に塗膜が形成された測定対象物の塗膜の膜厚を測定する方法であり、ライン状照明装置からライン状に照射され、測定対象物を透過した光を測定用ラインＣＣＤカメラで受光するステップと、ラインＣＣＤカメラからの信号を数値化し、得られた数値データを記憶するステップと、記憶された数値データを処理して測定対象物の塗膜の膜厚を算出するステップとを有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の膜厚測定方法は、さらに、測定対象物と同じフィルムまたはシート上に膜厚既知の塗膜が形成された基準シートを透過した光を基準用ラインＣＣＤカメラで受光するステップを有し、前記測定対象物の塗膜の膜厚を算出するステップが、基準用ラインＣＣＤカメラからの信号を数値化した基準数値データと、測定用ラインＣＣＤカメラからの信号を数値化した測定数値データとを比較することによって、測定対象物の塗膜の膜厚を算出するステップであることが望ましい。
【００１０】
また、本発明の膜厚測定方法は、さらに、測定対象物の塗膜の膜厚を測定する前に、基準シートを透過した光を、基準用ラインＣＣＤカメラおよび測定用ラインＣＣＤカメラで受光し、基準用ラインＣＣＤカメラからの信号の出力レベルと、測定用ラインＣＣＤカメラからの信号の出力レベルとを比較して補正係数をあらかじめ算出するステップと、前記測定対象物の塗膜の膜厚を算出するステップの直前に、測定用ラインＣＣＤカメラからの信号を数値化した測定数値データを、補正係数によって補正するステップとを有することが望ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図を参照して詳しく説明する。
図１は、本発明の膜厚測定装置は、製造ラインを一定方向に移動する被測定シート１０（測定対象物）および被測定シート１０の横に配置された基準シート２０にライン状に光を照射するライン状照明装置１１と、被測定シート１０を透過した透過光を受光して、その画像信号を得る複数の測定用ラインＣＣＤカメラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ（以下、測定用ラインＣＣＤカメラ１２とも記す）と、基準シート２０を透過した透過光を受光して、その画像信号を得る基準用ラインＣＣＤカメラ１３と、測定用ラインＣＣＤカメラ１２および基準用ラインＣＣＤカメラ１３からの画像信号を処理するコンピュータ１４と、処理結果を出力する出力装置３０とを具備して概略構成されるものである。
【００１２】
被測定シート１０は、連続シート状の透明または半透明のフィルムまたはシート上に、透明または半透明の塗膜が形成されたものであり、ライン状照明装置１１および各ラインＣＣＤカメラが配置された製造ライン上を移動している。透明または半透明のフィルムまたはシートとしては、樹脂フィルムまたはシートなどが挙げられる。ここでいう、透明または半透明とは、ライン状照明装置１１からの光を透過できることである。
【００１３】
ライン状照明装置１１は、被測定シート１０への光の照射範囲の長手方向が被測定シート１０の移動方向に直交するように配置されたライン状の照明装置であり、例えば、高周波点灯の蛍光灯点灯装置、ロッド照明、ライン状に配置された光ファイバ照明、ＬＥＤ照明などが挙げられる。ライン状照明装置１１は、被測定シート１０および基準シート２０を挟んで、測定用ラインＣＣＤカメラ１２および基準用ラインＣＣＤカメラ１３の反対側の位置に配置される。なお、本実施形態では、ライン状照明装置１１が被測定シート１０への光の照射範囲の長手方向が被測定シート１０の移動方向に直交するように配置されているが、これに限定されるものではない。
【００１４】
測定用ラインＣＣＤカメラ１２は、複数のＣＣＤ素子が１次元に配置されたカメラである。測定用ラインＣＣＤカメラ１２は、撮像範囲の長手方向が被測定シート１０の移動方向に直交するように配置されるものであり、ライン状照明装置１１から照射され、被測定シート１０を透過した光をＣＣＤ素子で受光し、被測定シート１０の移動方向に直交するラインで被測定シート１０の透過光の光強度分布に応じた画像信号を出力するものである。なお、本実施形態では、測定用ラインＣＣＤカメラ１２が撮像範囲の長手方向が被測定シート１０の移動方向に直交するように配置されているが、これに限定されるものではない。
【００１５】
基準用ラインＣＣＤカメラ１３は、複数のＣＣＤ素子が１次元に配置されたカメラである。基準用ラインＣＣＤカメラ１３は、ライン状照明装置１１から照射され、基準シート２０を透過した光をＣＣＤ素子で受光し、基準シート２０の透過光の光強度分布に応じた画像信号を出力するものである。
これらラインＣＣＤカメラは、幅方向の測定分解能が細かく、幅方向に対する平均化処理を行うものであれば、ＣＣＤ素子間のばらつきを軽減することができ、さらに測定精度を高くすることが可能である。
【００１６】
コンピュータ１４は、図１および図２に示すように、測定用ラインＣＣＤカメラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの各ＣＣＤ素子からの画像信号を、各画素ごとに数値化し、得られた被測定シートデータ（測定数値データ）を記憶する測定カメラ画像入力ボート１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ（以下、測定カメラ画像入力ボード１５とも記す）（記憶手段）と、基準用ラインＣＣＤカメラ１３の各ＣＣＤ素子からの画像信号を、画素ごとに数値化し、得られた基準シートデータ（基準数値データ）を記憶する基準カメラ画像入力ボート１６（記憶手段）と、測定カメラ画像入力ボード１５に記憶された被測定シートデータと基準カメラ画像入力ボード１６に記憶された基準シートデータとを比較することによって、被測定シート１０の塗膜の膜厚の指標となる相対透過率を算出する相対透過率算出処理部１７（データ処理手段）とを具備して概略構成されるものである。
【００１７】
測定カメラ画像入力ボード１５ａは、図３に示すように、測定用ラインＣＣＤカメラ１２ａからの画像信号（電気信号）を、各画素ごとに例えば２５６段階の数値データに変換して、スキャン（１〜ｍ）ごとに、各画素（１〜ｎ）ごとの被測定シートデータ（Ｄａ１  〜Ｄａｎ  ）としてメモリ上に一時的に記憶するものである。同じく、測定カメラ画像入力ボード１５ｂ、・・・は、測定用ラインＣＣＤカメラ１２ｂ、・・・からの画像信号を、各画素ごとに数値データに変換して、スキャン（１〜ｍ）ごとに、各画素（１〜ｎ）ごとの被測定シートデータ（Ｄｂ１  〜Ｄｂｎ  、・・・）としてメモリ上に一時的に記憶するものである。
【００１８】
測定カメラ画像入力ボード１５には、通常、数十ＭＢｙｔｅのメモリが実装されており、各測定用ラインＣＣＤカメラ１２で測定された複数のスキャンの被測定シートデータを常に記憶しておくことができる。また、被測定シートデータは、メモリにリング形式で記憶され、全メモリにデータが記憶された場合、最も古いスキャンのデータに対して最新のスキャンのデータが上書きされる。ここで、メモリは、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）のような揮発性のメモリ、またはハードディスク装置、光磁気ディスク装置、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成される。
【００１９】
基準カメラ画像入力ボード１６は、図３に示すように、基準用ラインＣＣＤカメラ１３からの画像信号（電気信号）を、各画素ごとに例えば２５６段階の数値データに変換して、各画素（１〜ｎ）ごとの基準シートデータ（Ｄ１  〜Ｄｎ  ）をメモリ上に一時的に記憶するものである。また、基準カメラ画像入力ボード１６は、スキャンごとに、各画素ごとの被測定シートデータとしてメモリ上に一時的に記憶させるようにしてもよい。
【００２０】
相対透過率算出処理部１７は、図２に示すように、基準シート平均値算出部２１と、被測定シート透過量算出部２２と、相対透過率算出部２３とを有して概略構成されるものである。
基準シート平均値算出部２１は、基準カメラ画像入力ボード１６に記憶された基準シートデータ（Ｄ１  〜Ｄｎ  ）を読み込み、これらをすべて合計し、合計値を画素数ｎで除算し、基準シート平均値Ａ０  を算出するものである。
【００２１】
被測定シート透過量算出部２２は、測定カメラ画像入力ボード１５ａ、１５ｂ、・・・に記憶された被測定シートデータ（Ｄａ１  〜Ｄａｎ  、Ｄｂ１  〜Ｄｂｎ  、・・・）を読み込み、必要に応じて複数のスキャンにおける各画素ごとの各被測定シートデータの平均値を求め、後述の補正係数算出処理部で算出された各測定用ラインＣＣＤカメラ１２ａ、１２ｂ、・・・における各画素（１〜ｎ）に対する補正係数（Ｋａ１  〜Ｋａｎ  、Ｋｂ１  〜Ｋｂｎ  、・・・）を、各画素ごとの被測定シートデータに乗算することによって、各画素（１〜ｎ）の透過光量（Ｌａ１  〜Ｌａｎ  、Ｌｂ１  〜Ｌｂｎ  、・・・）を算出するものである。
【００２２】
相対透過率算出部２３は、被測定シート透過量算出部２２で算出された各測定用ラインＣＣＤカメラ１２ａ、１２ｂ、・・・における各画素（１〜ｎ）ごとの透過光量（Ｌａ１  〜Ｌａｎ  、Ｌｂ１  〜Ｌｂｎ  、・・・）を、基準シート平均値算出部２１で算出された基準シート平均値Ａ０  で除算し、各測定用ラインＣＣＤカメラ１２ａ、１２ｂ・・・における各画素（１〜ｎ）ごとの相対透過率（Ｒａ１  〜Ｒａｎ  、Ｒｂ１  〜Ｒｂｎ  、・・・）を算出するものである。
【００２３】
また、コンピュータ１４は、相対透過率算出処理部２３によって算出された相対透過率（Ｒａ１  〜Ｒａｎ  、Ｒｂ１  〜Ｒｂｎ  、・・・）を、あらかじめ作成された膜厚と相対透過率との関係式をもとに膜厚に変換する膜厚変換部（図示略）を有していてもよい。
【００２４】
また、コンピュータ１４は、基準用ラインＣＣＤカメラ１３と、各測定用ラインＣＣＤカメラ１２ａ、１２ｂ、・・・との間の画像信号の出力レベルの誤差を補正するために、図４に示すように、測定カメラ画像入力ボード１５ａ、１５ｂ、・・・に記憶された測定カメラデータ（Ｄ’ａ１  〜Ｄ’ａｎ  、Ｄ’ｂ１  〜Ｄ’ｂｎ  、・・・）と、基準カメラ画像入力ボード１６に記憶された基準カメラデータ（Ｄ’１  〜Ｄ’ｎ  ）とを比較することによって、各測定用ラインＣＣＤカメラ１２ａ、１２ｂ・・・における各画素（１〜ｎ）に対する補正係数（Ｋａ１  〜Ｋａｎ  、Ｋｂ１  〜Ｋｂｎ  、・・・）を算出する補正係数算出部１８（データ処理手段）を有していてもよい。
【００２５】
ここで、測定カメラデータ（Ｄ’ａ１  〜Ｄ’ａｎ  、Ｄ’ｂ１  〜Ｄ’ｂｎ  、・・・）は、基準シートを透過した光を、測定用ラインＣＣＤカメラ１２ａ、１２ｂ、・・・で受光し、測定カメラ画像入力ボード１５ａ、１５ｂ、・・・において各測定用ラインＣＣＤカメラからの画像信号（電気信号）を各画素（１〜ｎ）ごとに数値データに変換して、メモリ上に一時的に記憶したものである。
また、基準カメラデータ（Ｄ’１  〜Ｄ’ｎ  ）は、基準シートを透過した光を、基準用ラインＣＣＤカメラ１３で受光し、基準カメラ画像入力ボード１６において画像信号（電気信号）を各画素（１〜ｎ）ごとに数値データに変換して、メモリ上に一時的に記憶したものである。
【００２６】
補正係数算出部１８は、図４に示すように、基準カメラ平均値算出部２４と、補正係数算出部２５とを有して概略構成されるものである。
基準カメラ平均値算出部２４は、基準カメラ画像入力ボード１６に記憶された各画素（１〜ｎ）ごとの基準カメラデータ（Ｄ’１  〜Ｄ’ｎ  ）を読み込み、これらをすべて合計し、合計値を画素数ｎで除算し、基準カメラ平均値Ａを算出するものである。
【００２７】
補正係数算出部２５は、測定カメラ画像入力ボード１５ａ、１５ｂ、・・・に記憶された、各測定用ラインＣＣＤカメラ１２ａ、１２ｂ、・・・における各画素（１〜ｎ）ごとの測定カメラデータ（Ｄ’ａ１  〜Ｄ’ａｎ  、Ｄ’ｂ１  〜Ｄ’ｂｎ  、・・・）を読み込み、これらで基準カメラ平均値算出部で算出された基準カメラ平均値Ａを除算し、各測定用ラインＣＣＤカメラ１２ａ、１２ｂ、・・・における各画素（１〜ｎ）ごとの補正係数（Ｋａ１  〜Ｋａｎ  、Ｋｂ１  〜Ｋｂｎ  、・・）を算出するものである。
【００２８】
上述したコンピュータ１４は、メモリおよび中央演算装置（ＣＰＵ）によって構成され、上述の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行するものであってもよく、上述の機能をそれぞれ専用のハードウエアにより実現させるものであってもよい。
また、コンピュータ１４には、ディスプレイタッチパネル、スイッチパネル、キーボード等の入力装置などの周辺機器を接続してもよい。
【００２９】
出力装置３０は、コンピュータ１４にて算出された各画素（１〜ｎ）ごとの相対透過率（Ｒａ１  〜Ｒａｎ  、Ｒｂ１  〜Ｒｂｎ  、・・・）を、図５に示すようなグラフとして表示するものである。また、相対透過率（Ｒａ１  〜Ｒａｎ  、Ｒｂ１  〜Ｒｂｎ  、・・・）を変換して得られた膜厚を表示してもよい。出力装置３０としては、ＣＲＴモニター、液晶表示装置、プリンタなどを用いることができる。
【００３０】
次に、本発明の膜厚測定方法について説明する。なお、測定用ラインＣＣＤカメラ１２ａ、１２ｂ、・・・については、測定用ラインＣＣＤカメラ１２ａのみを例にとり、説明する。
被測定シート１０の塗膜の膜厚を測定する前に、基準用ラインＣＣＤカメラ１３と、測定用ラインＣＣＤカメラ１２ａとの間の画像信号の出力レベルの誤差を補正するために、基準シートを透過した光を、基準用ラインＣＣＤカメラ１３および測定用ラインＣＣＤカメラ１２ａで受光し、基準用ラインＣＣＤカメラ１３からの画像信号の出力レベルと、測定用ラインＣＣＤカメラ１２ａからの画像信号の出力レベルとを比較して補正係数をあらかじめ算出する。
【００３１】
具体的には、まず、ライン状照明装置１１から照射され、基準シートを透過した光を、基準用ラインＣＣＤカメラ１３で受光し、基準カメラ画像入力ボード１６において画像信号（電気信号）を各画素（１〜ｎ）ごとに数値データに変換し、これを基準カメラデータ（Ｄ’１  〜Ｄ’ｎ  ）として基準カメラ画像入力ボード１６のメモリ上に一時的に記憶する。
ここで、基準用ラインＣＣＤカメラ１３から基準カメラ画像入力ボード１６に取り込む画像信号は、図６に示すように、所定以上の出力レベルが得られるように、あらかじめ指定された視野範囲ＷにあるＣＣＤ素子からの画像信号のみであり、この範囲内の画素に１〜ｎの数字を順に付与する。
【００３２】
ついで、基準カメラ画像入力ボード１６に記憶された各画素（１〜ｎ）ごとの基準カメラデータ（Ｄ’１  〜Ｄ’ｎ  ）を基準カメラ平均値算出部２４に読み込み、これらをすべて合計し、合計値を画素数ｎで除算し、基準カメラ平均値Ａを算出する。
平均値Ａ＝（Ｄ’１  ＋Ｄ’２  ＋・・・＋Ｄ’ｎ−１  ＋Ｄ’ｎ  ）／ｎ
このとき、基準用ラインＣＣＤカメラ１３に受光された１スキャン分の基準カメラデータでは、外乱光およびノイズなどが含まれている可能性があるので、複数スキャン分の基準カメラデータで平均値Ａを算出することが望ましい。
【００３３】
ついで、上記基準シートを測定用ラインＣＣＤカメラ１２の下に移し、ライン状照明装置１１から照射され、基準シートを透過した光を、測定用ラインＣＣＤカメラ１２ａで受光し、測定カメラ画像入力ボード１５ａにおいて測定用ラインＣＣＤカメラ１２ａからの画像信号（電気信号）を各画素（１〜ｎ）ごとに数値データに変換し、これを測定カメラデータ（Ｄ’ａ１  〜Ｄ’ａｎ  ）として、測定カメラ画像入力ボード１５ａのメモリ上に一時的に記憶する。
【００３４】
ついで、測定カメラ画像入力ボード１５ａに記憶された各画素（１〜ｎ）ごとの測定カメラデータ（Ｄ’ａ１  〜Ｄ’ａｎ  ）を補正係数算出部２５に読み込み、これらで基準カメラ平均値算出部２４で算出された基準カメラ平均値Ａを除算し、各画素（１〜ｎ）ごとの補正係数（Ｋａ１  〜Ｋａｎ  ）を算出する。
補正係数Ｋａｎ  ＝Ａ／Ｄ’ａｎ
このとき、測定用ラインＣＣＤカメラ１２ａに受光された１スキャン分の測定カメラデータでは、外乱光およびノイズなどが含まれている可能性があるので、複数スキャン分の測定カメラデータの平均値を用いて、補正係数（Ｋａ１  〜Ｋａｎ  ）を算出することが望ましい。
【００３５】
補正係数を算出した後、被測定シート１０の塗膜の膜厚を測定する。
まず、ライン状照明装置１１から照射され、膜厚既知の基準シート２０を透過した光を、基準用ラインＣＣＤカメラ１３で受光し、基準カメラ画像入力ボード１６において画像信号（電気信号）を各画素（１〜ｎ）ごとに数値データに変換し、これを基準シートデータ（Ｄ１  〜Ｄｎ  ）として基準カメラ画像入力ボード１６のメモリ上に一時的に記憶する。
ここで、基準用ラインＣＣＤカメラ１３から基準カメラ画像入力ボード１６に取り込む画像信号は、図６に示すように、所定以上の出力レベルが得られるように、あらかじめ指定された視野範囲ＷにあるＣＣＤ素子からの画像信号のみであり、この範囲内の画素に１〜ｎの数字を順に付与する。
【００３６】
ついで、基準カメラ画像入力ボード１６に記憶された各画素（１〜ｎ）ごとの基準シートデータ（Ｄ１  〜Ｄｎ  ）を基準シート平均値算出部２１に読み込み、これらをすべて合計し、合計値を画素数ｎで除算し、基準シート平均値Ａ０  を算出する。
平均値Ａ０  ＝（Ｄ１  ＋Ｄ２  ＋・・・＋Ｄｎ−１  ＋Ｄｎ  ）／ｎ
このとき、基準用ラインＣＣＤカメラ１３に受光された１スキャン分の基準シートデータでは、外乱光およびノイズなどが含まれている可能性があるので、複数スキャン分の基準シートデータで平均値Ａ０  を算出することが望ましい。
【００３７】
ついで、ライン状照明装置１１から照射され、一定方向に移動する膜厚未知の被測定シート１０を透過した光を、測定用ラインＣＣＤカメラ１２ａで受光し、測定カメラ画像入力ボード１５ａにおいて測定用ラインＣＣＤカメラ１２ａからの画像信号（電気信号）を各画素（１〜ｎ）ごとに数値データに変換し、これを測定カメラデータ（Ｄａ１  〜Ｄａｎ  ）として、測定カメラ画像入力ボード１５ａのメモリ上に一時的に記憶する。
【００３８】
ついで、測定カメラ画像入力ボード１５ａに記憶された被測定シートデータ（Ｄａ１  〜Ｄａｎ  ）を被測定シート透過量算出部２２に読み込み、上述の各画素（１〜ｎ）に対する補正係数（Ｋａ１  〜Ｋａｎ  ）を、各画素ごとの被測定シートデータに乗算することによって、各画素（１〜ｎ）の透過光量（Ｌａ１  〜Ｌａｎ  ）を算出する。
透過光量Ｌａｎ  ＝Ｄａｎ  ×Ｋａｎ
このとき、測定用ラインＣＣＤカメラ１２ａに受光された１スキャン分の被測定シートデータでは、外乱光およびノイズなどが含まれている可能性があるので、複数スキャン分の被測定シートデータの平均値を用いて、透過光量（Ｌａ１  〜Ｌａｎ  ）を算出することが望ましい。
【００３９】
ついで、被測定シート透過量算出部２２で算出された各画素（１〜ｎ）ごとの透過光量（Ｌａ１  〜Ｌａｎ  ）を、相対透過率算出部２３において、基準シート平均値算出部２１で算出された基準シート平均値Ａ０  で除算し、各画素（１〜ｎ）ごとの相対透過率（Ｒａ１  〜Ｒａｎ  ）を算出する。
相対透過率Ｒａｎ  ＝Ｌａｎ  ／Ａ０
相対透過率は、被測定シート１０の一定移動距離または一定時間ごとに、被測定シート１０表面を測定用ラインＣＣＤカメラ１２ａでスキャンして算出してもよい。
【００４０】
ついで、膜厚変換部（図示略）において、相対透過率算出処理部２３によって算出された相対透過率（Ｒａ１  〜Ｒａｎ  ）を、あらかじめ作成された膜厚と相対透過率との関係式をもとに膜厚に変換し、結果を出力装置３０に出力する。
なお、必ず相対透過率から膜厚に変換する必要はなく、相対透過率を最終結果としてもよい。
【００４１】
以上説明した本発明の膜厚測定装置および膜厚測定方法にあっては、照明装置としてライン状照明装置１１を用い、透過光の受光手段としてライン状の測定用ラインＣＣＤカメラ１２を用いているので、照明装置および受光手段に可動部分がなく、専門家による定期保守などを行う必要がない。これにより、専門家がいなくても容易に膜厚測定を行うことが可能となる。
【００４２】
また、基準シート２０の透過光を受光した基準用ラインＣＣＤカメラ１３からの画像信号を数値化した基準シートデータと、被測定シート１０の透過光を受光した測定用ラインＣＣＤカメラ１２からの画像信号を数値化した被測定シートデータとを比較することによって、測定対象物の塗膜の膜厚を算出しているので、簡単な設備で容易に、正確な膜厚を測定することができる。
【００４３】
【実施例】
以下、具体的な実施例について説明する。
被測定シート１０としては、幅１０００ｍｍ、巻長８０００ｍ、膜厚０．２μｍ〜０．８μｍの磁気フィルムを用いた。
ライン状照明装置１１としては、三菱レイヨン株式会社製のロッド照明装置（型名：ＲＤＮ１５００）を使用した。このロッド照明装置は、ロッド長１５００ｍｍで、ロッドの両側からハロゲンランプの光を入れて照明するものである。
ラインＣＣＤカメラとしては、三菱レイヨン株式会社製のラインＣＣＤカメラ（型名：ＳＣＤ−２０４８Ｂ−２０）を使用した。このラインＣＣＤカメラは、ＣＣＤ素子数が２０４８素子であり、駆動周波数２０ＭＨｚで動作するものである。また、カメラの分解能は、幅方向０．１３ｍｍ／画素、流れ方向２．０ｍｍ／スキャンである。
【００４４】
画像入力ボードとしては、株式会社マイクロテクニカ製の画像入力ボード（型名：ＭＴ９８−ＬＭＲ）を使用した。この画像入力ボードは、３２Ｍｂｙｔｅのメモリを実装し、２０４８画素のラインＣＣＤカメラの場合、約１６０００回のスキャンのデータを常に保持することが可能である。
コンピュータ１４としては、日本電気株式会社製の型名：ＦＣ−９８Ｘａを使用し、表示装置としては、日本電気株式会社製の型名：Ｘ５１０を使用した。
【００４５】
本実施例では、膜厚の最終結果は、相対透過率とした。相対透過率の測定は、磁気フィルムを最大４００ｍ／分で移動させながら、１００ｍ間隔で行った。磁気フィルムの巻長が８０００ｍであるので、相対透過率の測定は約８０回行った。以下、約８０回の測定のうちのある１回の測定結果のみを記述する。
【００４６】
はじめに、基準用ラインＣＣＤカメラ１３の視野範囲に、膜厚が既知の基準磁気フィルムを通し、下方からライン状照明装置１１からの照明を当てた状態で、基準磁気フィルムの表面を基準用ラインＣＣＤカメラ１３でスキャンし、その画像信号を画像入力ボートを経てコンピュータ１４の補正係数算出処理部１８に読み込み、基準カメラ平均値Ａを算出した。視野範囲Ｗは２００ｍｍに設定した。このときの平均値Ａは１１２レベルであった。
【００４７】
ついで、測定用ラインＣＣＤカメラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの視野範囲に基準磁気フィルムを通し、下方からライン状照明装置１１からの照明を当てた状態で、基準磁気フィルムの表面を各測定用ラインＣＣＤカメラ１２でスキャンし、その画像信号を画像入力ボートを経てコンピュータ１４の補正係数算出処理部１８に読み込み、補正係数を算出した。各測定用ラインＣＣＤカメラ１２の、１〜２０４８画素の補正係数の範囲は、測定用ラインＣＣＤカメラ１２ａの補正係数Ｋａｎ  ＝０．８６〜１．２２、測定用ラインＣＣＤカメラ１２ｂの補正係数Ｋｂｎ  ＝０．８３〜１．２０、測定用ラインＣＣＤカメラ１２ｃの補正係数Ｋｃｎ  ＝０．８８〜１．２３、測定用ラインＣＣＤカメラ１２ｄの補正係数Ｋｄｎ  ＝０．８７〜１．２３であった。
【００４８】
次に、基準用ラインＣＣＤカメラ１３の視野範囲内に膜厚が既知の基準磁気フィルムをおき、下方からライン状照明装置１１からの照明を当てた状態で、基準磁気フィルムの表面を基準用ラインＣＣＤカメラ１３でスキャンし、その画像信号を画像入力ボートを経てコンピュータ１４の補正係数算出処理部１８に読み込み、基準カメラ平均値Ａ０  を算出した。このときの平均値Ａ０  は１１７レベルであった。
【００４９】
ついで、測定用ラインＣＣＤカメラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの視野範囲に、膜厚未知の磁気フィルムを通し、下方からライン状照明装置１１からの照明を当てた状態で、磁気フィルムの表面を各測定用ラインＣＣＤカメラ１２でスキャンし、その画像信号を画像入力ボートを経てコンピュータ１４の補正係数算出処理部１８に読み込み、透過光量を算出した。各測定用ラインＣＣＤカメラ１２の、１〜２０４８画素の透過光量の範囲は、測定用ラインＣＣＤカメラ１２ａの透過光量Ｌａｎ  ＝１２５〜１２９レベル、測定用ラインＣＣＤカメラ１２ｂの透過光量Ｌｂｎ  ＝１２４〜１３０レベル、測定用ラインＣＣＤカメラ１２ｃの透過光量Ｌｃｎ  ＝１２１〜１２５レベル、測定用ラインＣＣＤカメラ１２ｄの透過光量Ｌｄｎ  ＝１２３〜１２８レベルであった。
【００５０】
ついで、各測定用ラインＣＣＤカメラ１２の各画素の相対透過率を算出した。このときの相対透過率の範囲は、測定用ラインＣＣＤカメラ１２ａの相対透過率Ｒａｎ  ＝１０７〜１１０％、測定用ラインＣＣＤカメラ１２ｂの相対透過率Ｒｂｎ  ＝１０６〜１１１％、測定用ラインＣＣＤカメラ１２ｃの相対透過率Ｒｃｎ  ＝１０３〜１０７％、測定用ラインＣＣＤカメラ１２ｄの相対透過率Ｒｄｎ  ＝１０５〜１０９％であった。
【００５１】
【表１】
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【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の膜厚測定装置は、フィルムまたはシート上に塗膜が形成された測定対象物の塗膜の膜厚を測定する膜厚測定装置であり、測定対象物に、ライン状に光を照射するライン状照明装置と、測定対象物を透過した光を受光する測定用ラインＣＣＤカメラと、ラインＣＣＤカメラからの信号を数値化し、得られた数値データを記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された数値データを処理して測定対象物の塗膜の膜厚を算出するデータ処理手段とを具備するものであるので、専門家による定期保守などを行う必要がなく、容易に膜厚測定を行うことが可能である。
【００５３】
また、本発明の膜厚測定装置が、さらに、測定対象物と同じフィルムまたはシート上に膜厚既知の塗膜が形成された基準シートを透過した光を受光する基準用ラインＣＣＤカメラを具備し、前記データ処理手段が、基準用ラインＣＣＤカメラからの信号を数値化した基準数値データと、測定用ラインＣＣＤカメラからの信号を数値化した測定数値データとを比較することによって、測定対象物の塗膜の膜厚を算出するものであれば、簡単な設備で容易に、正確な膜厚を測定することができる。
【００５４】
また、本発明の膜厚測定方法は、フィルムまたはシート上に塗膜が形成された測定対象物の塗膜の膜厚を測定する方法であり、ライン状照明装置からライン状に照射され、測定対象物を透過した光を測定用ラインＣＣＤカメラで受光するステップと、ラインＣＣＤカメラからの信号を数値化し、得られた数値データを記憶するステップと、記憶された数値データを処理して測定対象物の塗膜の膜厚を算出するステップとを有する方法であるので、専門家による定期保守などを行う必要がなく、容易に膜厚測定を行うことが可能である。
【００５５】
また、本発明の膜厚測定方法が、さらに、測定対象物と同じフィルムまたはシート上に膜厚既知の塗膜が形成された基準シートを透過した光を基準用ラインＣＣＤカメラで受光するステップを有し、前記測定対象物の塗膜の膜厚を算出するステップが、基準用ラインＣＣＤカメラからの信号を数値化した基準数値データと、測定用ラインＣＣＤカメラからの信号を数値化した測定数値データとを比較することによって、測定対象物の塗膜の膜厚を算出するステップであれば、簡単な設備で容易に、正確な膜厚を測定することができる。
【００５６】
また、本発明の膜厚測定方法が、さらに、測定対象物の塗膜の膜厚を測定する前に、基準シートを透過した光を、基準用ラインＣＣＤカメラおよび測定用ラインＣＣＤカメラで受光し、基準用ラインＣＣＤカメラからの信号の出力レベルと、測定用ラインＣＣＤカメラからの信号の出力レベルとを比較して補正係数をあらかじめ算出するステップと、前記測定対象物の塗膜の膜厚を算出するステップの直前に、測定用ラインＣＣＤカメラからの信号を数値化した測定数値データを、補正係数によって補正するステップとを有する方法であれば、基準用ラインＣＣＤカメラ１３と、測定用ラインＣＣＤカメラ１２ａとの間の画像信号の出力レベルの誤差を補正することができ、さらに正確に膜厚を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の膜厚測定装置の一例を示す概略図である。
【図２】本発明の膜厚測定装置におけるデータ処理手段の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明の膜厚測定装置における記憶手段の一例を示す概略図である。
【図４】本発明の膜厚測定装置におけるデータ処理手段の他の例を示すブロック図である。
【図５】出力装置に出力される膜厚測定結果の一例を示すグラフである。
【図６】基準用ラインＣＣＤカメラの読み込み範囲を示す図である。
【符号の説明】
１０  被測定シート（測定対象物）
１１  ライン状照明装置
１２  測定用ラインＣＣＤカメラ
１３  基準用ラインＣＣＤカメラ
１４  コンピュータ（データ処理手段）
１５  測定カメラ画像入力ボード（記憶手段）
１６  基準カメラ画像入力ボード（記憶手段）
２０  基準シート
【図１】
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【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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