(57)【要約】【課題】複数台のセンサカメラを用い、而も隣合うセンサカメラ同士の検査区域を、幅広物品の検査面に於て所望幅重複させて、幅広物品の検査を行う場合に、たとえ幅広物品の検査面の位置（高さ）が変わっても、適確・迅速に検査ができる検査方法を提供する。【解決手段】複数台のセンサカメラ１・２を用いて幅広物品３の検査を行うに際し、隣合うセンサカメラ１の検査区域Ｌ１とセンサカメラ２の検査区域Ｌ２とを、幅広物品の検査面３ａに於て所望幅Ｎだけ重複させるように設定すると共に、該重複させた検査区域内の中央部へ、幅広物品３に本来存在する色とは異なる色の細い光線６を照射し、各センサカメラ１・２によって検出した前記細い光線６の情報に基づいて、幅広物品の検査面３ａに於ける実際の検査区域の重複範囲を算出し、重複する検査情報を適確に処理して幅広物品３の検査を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数台のセンサカメラを用いて幅広物品の検査を行うに際し、隣合うセンサカメラ同士の検査区域を、幅広物品の検査面に於て所望幅重複させるように設定すると共に、該重複させた検査区域内の中央部へ、幅広物品に本来存在する色とは異なる色の細い光線を照射し、各センサカメラによって検出した前記細い光線の情報に基づいて、幅広物品の検査面に於ける実際の検査区域の重複範囲を算出し、重複する検査情報を適確に処理して検査を行うことを特徴とする幅広物品の検査方法。
【請求項２】
幅広物品の検査面に対して、幅広物品の搬送方向と同方向に延びる線状に、細い光線を照射して成る請求項１記載の幅広物品の検査方法。
【請求項３】
幅広物品の検査面に対して、スポット状に、細い光線を照射して成る請求項１記載の幅広物品の検査方法。
【請求項４】
照射する細い光線が、レーザ光線である請求項１又は請求項２又は請求項３記載の幅広物品の検査方法。
【請求項５】
カラーセンサカメラを用いて成る請求項１又は請求項２又は請求項３又は請求項４記載の幅広物品の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、幅広物品の検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、連続した帯状或は不連続な非帯状である種々の物品を、所定方向へ連続的又は間歇的に搬送する過程に於て、物品の検査面（通常、物品の上面）に対設して成るセンサカメラ、例えばＣＣＤラインセンサカメラ・３ＣＣＤカラーラインセンサカメラ・ＣＣＤエリアセンサカメラ等のセンサカメラを用いて、物品の検査面を検査することにより、例えば疵・汚れ・欠け・色違い・色ムラ等の如き、欠陥・不具合・不都合等の有無や大きさの確認、或はそれら欠点類の所在位置の判定、或は例えば物品の色調や色彩の分布の判別等を行う処理が、既に多くの分野に於て実用化されている。
【０００３】
更に、物品の幅（搬送方向と交差する方向の幅）が幅広である場合、つまり、幅広物品を検査する場合に、一台のセンサカメラによって検査を行うと、検査精度が悪化することから、例えば「欠点検査方法」（特開平４−１６６７４９号公報）・「印刷物検査装置の画像表示方法」（特開平８−２８１９２０号公報）・「画像表示方法および装置」（特開２００１−３３７０４２号公報）等に開示される如く、複数台のセンサカメラを幅広物品の幅方向に併設して、分割的に検査を行う形態も既に公知であり、必要に応じて、分割的に得た検査情報を、一台のディスプレイに合成表示する技術なども既に確立されている。
【０００４】
ところで、複数台のセンサカメラを併設する場合に、前記特開２００１−３３７０４２号公報に開示される如く、幅広物品の幅方向に於ける隣合うセンサカメラ同士の検査区域（視野）を、幅広物品の検査面に於て過不足なく合致させるように設定することは、甚だ困難であったり、煩雑であったりすることから、一般的には、前記特開平８−２８１９２０号公報に開示される如く、隣合うセンサカメラ同士の検査区域を、幅広物品の検査面に於て所望幅重複させるように設定して、検査する形態が採られているが、斯様に隣合うセンサカメラ同士の検査区域を、幅広物品の検査面に於て所望幅重複させるように設定した場合には、重複させた部分の検査情報が、各センサカメラから重複して得られるので、検出した全ての検査情報と幅広物品の実体とを合致させる為には、例えば重複する情報の平均値を求めるように情報を合成したり、或は例えば重複する情報を比較して、値の大きな情報を優先的に採用するように情報を取捨選択したり、或は例えば予め定めておいたいずれか一方の情報を優先的に採用する等々の情報処理（情報整理）を行う必要が生じる。
【０００５】
而して、前述の如き情報処理を行う為には、隣合うセンサカメラ同士の検査区域の重複幅を適確に算定することが必須であり、仮に、幅広物品とセンサカメラの相対位置関係が不変であるとすれば、例えば欠点の見本を備えた幅広物品を試験的に検査するなどの手段を用いて、予め設定した重複幅を容易に算定することができ、而も一度算定した値を変える必要もないので、格別問題が生じることはないが、幅広物品とセンサカメラの相対位置関係が変動する場合には、予め設定した重複幅と実際の重複範囲とが相違するので、予めの設定で算定した値を常用すると、処理した情報と幅広物品の実体とが合致しなくなる問題が生じる。
【０００６】
即ち、例えば図４・図５・図６に例示する如く、左右一組のセンサカメラ１・２（図示例は、いずれもラインセンサカメラ）の検査区域Ｌ１・Ｌ２を、線ａで示す位置（高さ）に於て、予め所望幅Ｎだけ（実質的には、所望幅Ｎに相当する画素数だけ）重複させた場合に、幅広物品３の検査面３ａが線ａで示す位置を通過する時には、予め設定した重複幅Ｎと実際の重複範囲（幅）Ｎとが一致するので全く支障はないが、幅広物品３の検査面３ａが線ｂで示す位置を通過する時には、実際の重複範囲はＭとなり、Ｍ≠Ｎ（図示例の如く、予め設定した高さよりも高い位置を通過する場合は、Ｍ＜Ｎとなるが、予め設定した高さよりも低い位置を通過する場合は、Ｍ＞Ｎとなる）の関係を有することから、予めの設定で算定した重複幅Ｎの値を常用して、情報処理を行ったとすると、例えば処理した情報による幅広物品の幅が、実際の幅広物品の幅と異なったり、或は例えば処理した情報による欠点の大きさが、実際の欠点の大きさと異なったり、更には例えば処理した情報による欠点の所在位置が、実際の欠点の所在位置と異なったりする等々、処理した情報と幅広物品の実体とが合致しなくなる問題が生じる。尚、図中４は、幅広物品の検査面を照明する照明部材である。また、各センサカメラから送られる検査情報を処理する情報処理機構については、便宜上、図示を省略した。
【０００７】
斯様な問題の解決手段の一例として、例えば「映像信号合成装置」（特開２０００−３４９９８８号公報）に開示される如く、幅広物品の検査面とセンサカメラとの相対距離を測定し、該相対距離の情報に基づいて、隣合うセンサカメラ同士の重複範囲を算出する重複範囲検出手段を、センサカメラの前位（幅広物品搬送方向の上手側）に備え、幅広物品の検査面の変位に起因する、隣合うセンサカメラ同士の重複範囲の変動を、前記重複範囲検出手段により演算し、該演算された重複範囲の値に基づいて、隣合うセンサカメラ同士の検査情報を補正して合成する解決手段が提案されている。
【０００８】
そして、前記解決手段は、例えば厚さが異なる複数種類の鋼板を別々に検査する場合の如く、検査する幅広物品の検査面が、ほぼ平坦状であり、而も個別に段階的に変位する場合に限っては、幅広物品の検査面とセンサカメラとの相対距離の測定や、相対距離の情報に基づく、隣合うセンサカメラ同士の重複範囲の算出が、検査する幅広物品が入れ変わる都度の一回で済み、而も隣合うセンサカメラ同士の実際の重複範囲と、重複範囲検出手段によって算出する計算上の重複範囲とに誤差が発生する虞も殆んど無いので、相応の効果を奏するものと期待される。
【特許文献１】特開平８−２８１９２０号公報
【特許文献２】特開２０００−３４９９８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、述上の如き解決手段を採る場合には、幅広物品の検査面とセンサカメラとの相対距離を測定する測定機器や、該測定機器の信号に基づいて、隣合うセンサカメラ同士の重複範囲を算出する演算回路等の設備が必要であるから、総じて所要設備費が高額化する難点があるのみならず、例えばあばれ・波打ちを有するベニヤ単板を検査する場合の如く、検査する幅広物品の検査面が、非平坦状である場合には、前記重複範囲検出手段によって算出する計算上の重複範囲と実際の重複範囲とに誤差が発生する欠陥があり、而も時々刻々と変位する検査面に於ける隣合うセンサカメラ同士の検査区域の重複範囲を適確に演算する為には、時々刻々と演算を繰返す必要があり、もしも演算が遅れると計算上の重複範囲と実際の重複範囲とが常に齟齬する問題が生じるので、結果的に、幅広物品の搬送速度を比較的遅く設定せざるを得なくなるなど、検査能率にも悪影響を及ぼす欠点があった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前記従来の検査方法の難点・欠陥・欠点を解消すべく開発したものであり、具体的には、複数台のセンサカメラを用いて幅広物品の検査を行うに際し、隣合うセンサカメラ同士の検査区域を、幅広物品の検査面に於て所望幅重複させるように設定すると共に、該重複させた検査区域内の中央部へ、幅広物品に本来存在する色とは異なる色の細い光線を照射し、各センサカメラによって検出した前記細い光線の情報に基づいて、幅広物品の検査面に於ける実際の検査区域の重複範囲を算出し、重複する検査情報を適確に処理して検査を行うことを特徴とする幅広物品の検査方法（請求項１）と、幅広物品の検査面に対して、幅広物品の搬送方向と同方向に延びる線状に、細い光線を照射して成る請求項１記載の幅広物品の検査方法（請求項２）と、幅広物品の検査面に対して、スポット状に、細い光線を照射して成る請求項１記載の幅広物品の検査方法（請求項３）と、照射する細い光線が、レーザ光線である請求項１又は請求項２又は請求項３記載の幅広物品の検査方法（請求項４）と、カラーセンサカメラを用いて成る請求項１又は請求項２又は請求項３又は請求項４記載の幅広物品の検査方法（請求項５）とを提案する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る幅広物品の検査方法によれば、従来の検査方法よりも簡単で廉価な構成により、厚みが個別に段階的に変わる場合を含めて、検査面がほぼ平坦状の幅広物品の検査を適確に行い得るのは勿論のこと、あばれ・波打ちを有する幅広物品であっても、何等支障なく適確に検査することができ、而も幅広物品の検査面とセンサカメラとの相対距離に基づいて、隣合うセンサカメラ同士の検査区域の重複範囲を算出する複雑な演算は無用であるから、従来よりも能率的な検査を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を図面に例示した実施の一例に基づいて更に詳細に説明するが、図示した実施例は、説明の冗長化を回避して、基本的な構成を重点的に説明する便宜上、先記従来の技術の説明と同様に最もシンプルな、左右一組のセンサカメラを用いた形態を挙げたものであって、必ずしも唯一最良の形態を示すものではなく、例えば検査精度の向上を図る場合等の如く、必要に応じては、センサカメラや照明部材を増設するなど、図示した実施例の形態以外でも、好ましい形態があり、本発明を適切に実施することができる。また同様の便宜上、先記従来の技術の説明で用いた図面の構成と同じ構成の部材については、同じ符号を付して、重複する説明を省略する。
【実施例１】
【００１３】
本発明に係る幅広物品の検査方法は、例えば図１・図２・図３に例示する如く、左右一組のセンサカメラ１・２を用いて幅広物品３の検査を行うに際し、前記各センサカメラ１・２の検査区域Ｌ１・Ｌ２を、幅広物品３の検査面３ａに於て所望幅Ｎだけ重複させるように設定すると共に、該重複させた検査区域内の中央部（図示例は、重複させた検査区域のほぼ真中）へ、例えば赤色レーザ投光器等から成る投光器５を用いて、幅広物品３に本来存在する色とは異なる色の細い光線（図示例は、幅広物品の搬送方向と同方向に短く延びる線状の光線）６を照射し、各センサカメラ１・２によって検出した前記細い光線６の情報に基づいて、幅広物品３の検査面３ａに於ける実際の検査区域の重複範囲を算出し、重複する検査情報を適確に処理して検査を行うものである。尚、図中７は、各センサカメラ１・２から送られる検査情報を処理して、次工程の検査機構（図示省略）へ伝送する情報処理機構である。
【００１４】
前記重複範囲の算出について、更に詳細に言及すると、例えば仮に線ａで示す位置（高さ）に於て、各センサカメラ１・２の検査区域Ｌ１・Ｌ２を、予め所望幅Ｎだけ（実質的には、所望幅Ｎに相当する画素数だけ）重複させた場合に、幅広物品３の検査面３ａが線ａで示す位置を通過する時には、図２の背面説明図に於ける右側のセンサカメラ１が、検査区域の左端から距離Ｎ１だけ内側の位置に於て、前記細い光線６を検出し、また左側のセンサカメラ２が、検査区域の右端から距離Ｎ２だけ内側の位置に於て、前記細い光線６を検出することになり、而も当然ながら、各センサカメラ１・２で検出した細い光線６が同一位置にあることは明らかであるから、実際の検査区域の重複範囲が、Ｎ１＋Ｎ２＝Ｎであり、予め設定した重複幅Ｎと一致することは、格別複雑な演算などを行うことなく、即座に容易に判明する。
【００１５】
また例えば幅広物品３の厚さが変わった場合、或は例えば幅広物品３にあばれ・波打ちなどが存在する場合等、何らかの要因によって、幅広物品３の検査面３ａが線ｂで示す位置を通過する時には、右側のセンサカメラ１が、検査区域の左端から距離Ｍ１だけ内側の位置に於て、前記細い光線６を検出し、また左側のセンサカメラ２が、検査区域の右端から距離Ｍ２だけ内側の位置に於て、前記細い光線６を検出するので、同様に、実際の検査区域の重複範囲が、Ｍ１＋Ｍ２＝Ｍであることも、格別複雑な演算などを行うことなく、即座に容易に判明する。
【００１６】
勿論、幅広物品３の検査面３ａが更に別の不特定な位置を通過する場合であっても、各時点毎に於ては、やはり同様に、右側のセンサカメラ１の検査区域の左端から、該センサカメラ１が検出する細い光線６の位置までの距離と、左側のセンサカメラ２の検査区域の右端から、該センサカメラ２が検出する細い光線６の位置までの距離との合計距離が（実質的には、合計距離に相当する画素数が）、実際の検査区域の重複範囲となるので、いずれにせよ、たとえ幅広物品の検査面が時々刻々と変位する場合であっても、全く遅滞なく重複範囲を速断することが可能であって、例えば重複情報の平均化処理、即ち、重複範囲（図示例では、距離Ｎ「或はＭ」の範囲）の検査情報を一旦加算してから二分して、検査情報の平均値を算定する処理、或は例えば重複情報の優劣選択処理、即ち、該当する重複範囲の個々の検査情報を個別に比較して、検査信号レベルの高い方（又は例外的には、低い方）を優先的に選択採用する処理、更には例えば重複情報の片方優先採用処理、即ち、いずれのセンサカメラに於ても、細い光線の位置よりも内側の検査情報（図示例では、センサカメラ１に於ける距離Ｌ１−Ｎ１「或はＬ１−Ｍ１」の検査情報、及びセンサカメラ２に於ける距離Ｌ２−Ｎ２「或はＬ２−Ｍ２」の検査情報）を優先的に採用するよう予め定めておき、細い光線の位置よりも外側の検査情報（図示例では、センサカメラ１に於ける距離Ｎ１「或はＭ１」の検査情報、及びセンサカメラ２に於ける距離Ｎ２「或はＭ２」の検査情報）を常に切捨てる処理（又は予め定めておいた所定のセンサカメラの検査情報を優先的に採用し、残りのセンサカメラの重複情報を全て切捨てる処理）等々、必要に応じての予定通りに、所望態様の情報処理を速やかに行って、重複する検査情報を整理し、整理した検査情報に基づいて、幅広物品を能率良く適確に検査することができる。
【００１７】
尚、前記実施例に於ては、基本的な構成を重点的に説明する便宜上、センサカメラの台数を最少限度の２台としたが、例えば検査精度の向上を図る場合等の如く、必要に応じては、センサカメラの台数を３台以上に増設することも可能であり、重複させた検査区域の数に対応させて、検査区域内の中央部へ、細い光線を照射すれば足りる。
【００１８】
また、前記実施例に例示する如く、重複させた検査区域のほぼ真中へ細い光線を照射する態様を採れば、重複する検査情報の処理が、平均化させ易くなる利点はあるものの、細い光線の照射位置としては、重複させた検査区域のほぼ真中に限るものではなく、たとえ幅広物品の検査面が変位しても、重複させた検査区域から外れることのない、重複させた検査区域の中央部（重複させた検査区域の両端部付近を除く部分）であれば足りる。
【００１９】
また、図示は省略したが、不連続な非帯状の幅広物品を間歇的に搬送する過程で、所定の広さのエリア毎に検査を行うべく、センサカメラとしてエリアセンサカメラを用いる場合には、幅広物品の搬送方向と同方向のエリア長さを充足するように延びる線状に細い光線を照射する必要があるのは当然であるが、それと違って、前記実施例に例示する如く、センサカメラとしてラインセンサカメラを用いる場合であっても、幅広物品の搬送方向と同方向に短く延びる線状に細い光線を照射する態様を採れば、各センサカメラの検査区域を、幅広物品の搬送方向と直交方向に於て、厳密に一直線上に揃えて並べる必要がなくなり、検査装置の組み付けが比較的簡単となるので好都合である。因に、ラインセンサカメラの検査区域が厳密に一直線上に揃わず、幅広物品の搬送方向に若干食違って（ズレて）いても、食違いがあることが予め判明していれば、重複する検査情報の情報処理を行う際に、食違いの修正を行うことができるので、実用的に差支えないのである。
【００２０】
但し、ラインセンサカメラの検査区域を、幅広物品の搬送方向と直交方向に於て、ほぼ一直線上に揃えて並べれば、重複させた検査区域の中央部へスポット状に細い光線を照射する態様であっても差支えなく、細い光線の照射態様は、幅広物品の搬送方向と同方向に延びる線状に限るものではない。また、検出する位置の明確性からして、センサカメラによる検出が可能である条件下に於て可及的に細い方が好ましい。そして、斯様な使途の光線としては、光の直進性からして、レーザ光線が適しており、市販されている赤色レーザ投光器の鮮やかな赤色が比較的汎用性に富むが、限定するものではなく、要は幅広物品に本来存在する色とは異なる色の光線であれば足りる。
【００２１】
また、センサカメラとしては、色の判別性からすると、カラーセンサカメラが適しているものの、例えば単色乃至は少数色である着色フイルムの疵の有無を検査する場合等の如く、検査する幅広物品が非多色系である場合には、モノクロセンサカメラを用いても、幅広物品に本来存在する色とは異なる色の細い光線を、幅広物品自体とは黒白の濃度が異なる線（又は点）として検出することが可能であるから、実用的に差支えない。
【００２２】
また、幅広物品の検査面を照明する照明部材は、必要に応じて、所望の位置に所望の数だけ備えれば足り、例えば検査する幅広物品に穴や割れが欠点として存在する場合、或は例えば検査する幅広物品が半透明である場合などに於ては、必要に応じて、幅広物品の検査面の裏側に照明部材を併設するか或は単独で設けても差支えない。特に付言すると、センサカメラとしてカラーセンサカメラを用い、幅広物品に存在する穴や割れを欠点として検査する場合にあっては、検査面に照射する細い光線の色とは更に別の色であって、而も幅広物品に本来存在する色とは異なる色を照射する照明部材を、幅広物品の検査面の裏側に併設するか或は単独で設けるようにすれば、該裏側の照明の検出情報に基づいて、穴や割れを欠点として検査し易くなるので、極めて有効である。
【００２３】
尚、検査する幅広物品に穴や割れが欠点として存在しており、而も該欠点が細い光線の位置を通過する場合に於ては、センサカメラによる細い光線の検出が一時的に不能化することになるが、斯様な場合には、例えば細い光線の基本的な照射位置は一定（不動）であることを前提として、予め定められた位置に於て細い光線を検出したものとみなして（仮定して）、実際の検査区域の重複範囲を推定するか、或は例えば欠点の前側又は後側（幅広物品の搬送方向上手側又は下手側）の少なくともいずれか片側に於て検出された細い光線の検出情報に基づいて、欠点部分に於ける細い光線の検出位置を推測し、実際の検査区域の重複範囲を推定するようにすれば差支えない。
【００２４】
また、幅広物品の搬送機構・搬送装置については、特段の制約はなく、必要に応じて、従来公知の種々の搬送機構・搬送装置を採用して差支えない。また、図示は省略したが、例えばベニヤ単板の割れを検査する場合の如く、搬送方向と交差する方向の割れの有無を検査する場合にあっては、幅広物品の検査面の裏側に照明を設けることと共に、ラインセンサカメラの検査区域を境として、その前後に於ける搬送機構の高さを僅かに異ならせる（搬送の円滑性からして、好ましくは、搬送方向上手側を高く、搬送方向下手側を低く）ようにすれば、ラインセンサカメラの検査区域付近に於いて、幅広物品に内在する割れが若干拡大され、裏側の照明が検出し易くなるので、割れの有無の検査には好適である。更に、整理した検査情報に基づき、幅広物品についてどのような検査を行うかについても、特段の制約はなく、必要に応じて、従来公知の種々の検査が行い得る。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
以上明らかな如く、本発明に係る幅広物品の検査方法によれば、幅広物品の検査面が常に一定の位置（高さ）を通過する場合のみならず、幅広物品の検査面が異なる位置を通過することがある場合であっても、所望通りの検査を適確に行うことができ、特に幅広物品にあばれ・波打ちなどがあり、幅広物品の検査面の位置が時々刻々と変化する場合であっても、格別支障なく所望通りの検査を迅速・適確に行うことができるので、斯様な性状の幅広物品の検査には極めて好都合である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る幅広物品の検査方法の実施に用いる検査装置の概略斜視説明図である。
【図２】本発明に係る幅広物品の検査方法の実施に用いる検査装置の概略背面説明図である。
【図３】本発明に係る幅広物品の検査方法の実施に用いる検査装置の概略側面説明図である。
【図４】従前からある幅広物品の検査方法の実施に用いる検査装置の概略斜視説明図である。
【図５】従前からある幅広物品の検査方法の実施に用いる検査装置の概略背面説明図である。
【図６】従前からある幅広物品の検査方法の実施に用いる検査装置の概略側面説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１・２：センサカメラ
３    ：幅広物品
３ａ  ：幅広物品の検査面
４    ：照明部材
５    ：投光器
６    ：細い光線
７    ：情報処理機構
【図１】
2005315868.tif 000003
【図２】
2005315868.tif 000004
【図３】
2005315868.tif 000005
【図４】
2005315868.tif 000006
【図５】
2005315868.tif 000007
【図６】
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