(57)【要約】【課題】不織布の欠陥を精度良く検出できる検査システム等を提供する。【解決手段】検査システム１は、不織布１０を検査するものであり、検査装置３、撮影装置５、照明６等を備える。照明６は不織布１０に検査光を照射し、撮影装置５は不織布１０を透過した検査光を受光して撮影を行う。検査装置３は、撮影装置５によって得られた撮影画像に基づいて不織布１０の欠陥の検出を行う。撮影装置５と照明６は、撮影装置５の光軸と照明６の光軸とが非同一軸線上となるように配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
不織布を検査する検査システムであって、
不織布に検査光を照射する照明と、
前記不織布を透過した前記検査光を受光して撮影を行う撮影装置と、
前記撮影装置によって得られた撮影画像に基づいて前記不織布の欠陥を検出する検査装置と、
を具備し、
前記照明と前記撮影装置は、前記照明の光軸と前記撮影装置の光軸とが非同一軸線上となるように配置されることを特徴とする検査システム。
【請求項２】
前記照明と前記撮影装置は、前記照明の光軸と前記撮影装置の光軸を前記不織布の表面の法線方向に合わせ、前記照明の光軸と前記撮影装置の光軸の平面位置をずらして配置されることを特徴とする請求項１記載の検査システム。
【請求項３】
不織布を検査する検査方法であって、
照明から照射され不織布を透過した検査光を撮影装置により受光して撮影を行い、得られた撮影画像に基づいて検査装置により前記不織布の欠陥を検出し、
前記照明と前記撮影装置は、前記照明の光軸と前記撮影装置の光軸とが非同一軸線上となるように配置されることを特徴とする検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不織布の検査を行う検査システムおよび検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
不織布は、短繊維や長繊維等の繊維が一方向またはランダムに配向された状態で繊維間を接着、融着等により結合してシート状に加工したものであり、様々な用途に現在広く用いられている。
【０００３】
不良品が出荷されるのを防ぐため、不織布の製造後にはその検査が行われる。不織布の検査の例が特許文献１に記載されている。特許文献１には、不織布の地合（繊維の分布状態）を検査する地合検査方法として、不織布を反射光方式もしくは透過光方式により撮影した画像の特徴量を算出し、その値から不織布の地合を検査することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平11-094767号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のように不織布の撮影画像に基づく検査を行う場合、異物付着、汚れ付着、繊維凝集、ピンホール、破れ、端部の欠落などの不織布の欠陥が不織布の繊維の影響で検出しにくく、これらの欠陥を精度良く検出することが難しいという欠点があった。
【０００６】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、不織布の欠陥を精度良く検出できる検査システム等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した課題を解決するための第１の発明は、不織布を検査する検査システムであって、不織布に検査光を照射する照明と、前記不織布を透過した前記検査光を受光して撮影を行う撮影装置と、前記撮影装置によって得られた撮影画像に基づいて前記不織布の欠陥を検出する検査装置と、を具備し、前記照明と前記撮影装置は、前記照明の光軸と前記撮影装置の光軸とが非同一軸線上となるように配置されることを特徴とする検査システムである。
【０００８】
本発明では、照明と撮影装置の光軸を非同一軸線上とすることで、撮影画像において不織布の繊維のコントラストが小さく目立たなくなり、異物付着、汚れ付着、繊維凝集等の不織布の欠陥が不織布の繊維の影響で検出しにくくなるのを防ぎ、これらの欠陥を精度良く検出することができる。
【０００９】
前記照明と前記撮影装置は、前記照明の光軸と前記撮影装置の光軸を前記不織布の表面の法線方向に合わせ、前記照明の光軸と前記撮影装置の光軸の平面位置をずらして配置されることが望ましい。
本発明では、照明と撮影装置の光軸を不織布の表面の法線方向に合わせて配置し、この際各光軸の平面位置をずらすことで、撮影画像から不織布の欠陥が好適に検出できるようになる。
【００１０】
第２の発明は、不織布を検査する検査方法であって、照明から照射され不織布を透過した検査光を撮影装置により受光して撮影を行い、得られた撮影画像に基づいて検査装置により前記不織布の欠陥を検出し、前記照明と前記撮影装置は、前記照明の光軸と前記撮影装置の光軸とが非同一軸線上となるように配置されることを特徴とする検査方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、不織布の欠陥を精度良く検出できる検査システム等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】検査システム１を示す図
【図２】検査装置３のハードウェア構成を示す図
【図３】撮影装置５と照明６の配置を示す図
【図４】不織布１０の撮影画像５０を示す図
【図５】検査光６０の透過、散乱等を示す図
【図６】撮影装置５と照明６の配置を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１４】
（１．検査システム１）
図１は本発明の実施形態に係る検査システム１を示す図である。検査システム１は不織布１０の検査に用いられるものであり、検査装置３、撮影装置５、照明６等を有する。
【００１５】
検査システム１では、検査対象となる不織布１０を不図示の搬送手段により矢印に示すように搬送しつつ撮影を行い、その撮影画像に基づいて不織布１０の検査を行う。本実施形態では、不織布１０の検査として不織布１０の欠陥の検出を行う。不織布１０の種類、形状、搬送手段等は特に限定されない。不織布１０の欠陥としては、例えば異物付着、汚れ付着、繊維凝集、ピンホール、破れ、端部の欠落などがあるが、これに限ることはない。
【００１６】
検査装置３は、撮影装置５等を制御して不織布１０の撮影を行い、その撮影画像を撮影装置５から取得して画像処理等を行うことにより不織布１０の欠陥の検出を行う。検査装置３は、欠陥の有無、検出した欠陥の種類、位置などの検査結果を撮影画像と併せて保存する。
【００１７】
図２は検査装置３のハードウェア構成を示す図である。図２に示すように、検査装置３は、例えば制御部３１、記憶部３２、入力部３３、表示部３４、通信部３５等をバス３６により接続して構成されたコンピュータにより実現できる。但しこれに限ることなく、適宜様々な構成をとることができる。
【００１８】
制御部３１は、CPU、ROM、RAMなどから構成される。CPUは、記憶部３２、ROMなどの記録媒体に格納された検査装置３の処理に係るプログラムをRAM上のワークメモリ領域に呼び出して実行する。ROMは不揮発性メモリであり、コンピュータのブートプログラムやBIOSなどのプログラム、データなどを恒久的に保持している。RAMは揮発性メモリであり、記憶部３２、ROMなどからロードしたプログラムやデータを一時的に保持するとともに、制御部３１が各種処理を行うために使用するワークエリアを備える。
【００１９】
記憶部３２は例えばハードディスクドライブであり、制御部３１が実行するプログラム、プログラム実行に必要なデータ、OSなどが格納される。これらのプログラム等は、制御部３１により必要に応じて読み出され、RAMに移して実行される。
【００２０】
入力部３３はデータの入力を行い、例えばキーボード、マウスなどのポインティングデバイス、テンキーなどの入力装置を有する。
表示部３４は、液晶パネルなどのディスプレイ装置と、ディスプレイ装置と連携して表示機能を実現するための論理回路（ビデオアダプタ等）を有する。
通信部３５は、ネットワーク等を介した通信を媒介する通信インタフェースであり、他の装置との間で通信を行う。
バス３６は、各部間の制御信号、データ信号等の授受を媒介する経路である。
【００２１】
図１の説明に戻る。撮影装置５は、検査装置３による制御のもと不織布１０の撮影を行う。撮影装置５には、集光レンズ等のレンズや受光素子を備えるラインカメラが用いられる。ラインカメラでは複数の受光素子がライン状に配列される。受光素子の配列方向は、不織布１０の搬送方向（矢印参照）と平面上直交する不織布１０の幅方向に合わせられる。
【００２２】
照明６は不織布１０の撮影用の照明である。本実施形態では、照明６がLED(Light
Emitting Diode)等を光源として用いたライン状照明であり、その長手方向を不織布１０の幅方向に合わせて配置される。
【００２３】
図３は、不織布１０の搬送方向に沿って撮影装置５と照明６の配置を見た図である。本実施形態では、透過光方式により不織布１０の撮影が行われる。すなわち、撮影装置５と照明６が不織布１０を挟むように配置されており、照明６から照射され不織布１０を透過した検査光を撮影装置５で受光することで不織布１０の撮影が行われる。
【００２４】
図中点線で示すように、撮影装置５と照明６は、撮影装置５の光軸５’（撮影装置５のレンズの光軸）と照明６の光軸６’（照明６から照射される検査光の量が最大となる方向）を不織布１０の表面の法線方向に合わせて配置される。
【００２５】
ただし本実施形態では、通常の透過光方式とは異なり、撮影装置５の光軸５’と照明６の光軸６’が非同一軸線上となるように、光軸５’、６’の平面位置を不織布１０の搬送方向にずらして配置される。そのずれ量Ｄは、不織布１０の欠陥が好適に検出できるよう適切な値に定められる。
【００２６】
（２．不織布１０の撮影画像５０）
図４（ａ）は、通常の透過光方式と同様、撮影装置５の光軸５’と照明６の光軸６’を同一軸線上とし、撮影装置５による不織布１０の撮影を行った撮影画像５０の例である。
【００２７】
図に示すように、通常の透過光方式にて不織布１０の撮影を行うと、不織布１０の繊維が目立ちその地合はよく判るが、一方で、図中楕円で囲んだ範囲の矢印に示す欠陥１２は、繊維と紛れて検出しにくくなっている。
【００２８】
一方、図４（ｂ）は、本実施形態の検査システム１にて不織布１０の撮影を行って得た撮影画像５０の例を示す図である。
【００２９】
図に示すように、本実施形態のように撮影装置５の光軸５’と照明６の光軸６’を非同一軸線上とした場合、不織布１０の繊維のコントラストが小さく目立たなくなり、図中楕円で囲んだ範囲の矢印に示す欠陥１２が検出しやすくなっている。
【００３０】
検査装置３では、このような不織布１０の撮影画像５０に対し、例えば二値化を行うことで暗領域（あるいは明領域）を欠陥候補として抽出し、その形状や大きさ等の特徴量からそれが欠陥であるか否かの判定を行い欠陥の検出を行うことができる。また特徴量から欠陥の種類の判別も可能である。
【００３１】
ここで、撮影装置５の光軸５’と照明６の光軸６’を非同一軸線上とした場合に欠陥が検出しやすくなる理由はいくつか考えられるが、その一つとして以下のような理由が挙げられる。
【００３２】
すなわち、撮影装置５の光軸５’と照明６の光軸６’が同一軸線上にある通常の透過光方式の場合、図５（ａ）に示すように、不織布１０に入射した検査光６０について、符号６１のように繊維１１や欠陥１２の間の隙間（例えば繊維１１間の接着に用いる透光性を有する樹脂部分）を透過したものは撮影装置５でそのまま受光され、当該隙間の部分が撮影画像５０上で明るく現れる。
【００３３】
一方、繊維１１に検査光６０が当たると符号６２のように散乱等するが、このうち撮影装置５に向かう一部のみが撮影装置５で受光され、撮影画像５０では繊維１１が上記隙間の部分に比べ暗く現れる。欠陥１２は一般的に繊維１１より大きく、欠陥１２に検査光６０が当たって符号６３のように散乱等する場合、撮影装置５に向かう量は繊維１１の場合よりも少ない。しかしながら、その差は上記隙間の部分を透過した検査光６０（符号６１参照）の量に比べれば小さい。結果、撮影画像５０では繊維１１と上記隙間の部分のコントラストが大きく、相対的に繊維１１と欠陥１２のコントラストは目立たず、欠陥１２を繊維１１から分けて検出しづらくなる。
【００３４】
一方、本実施形態のように撮影装置５の光軸５’と照明６の光軸６’を非同一軸線上に配置する場合、図５（ｂ）に示すように、照明６の光軸６’からずれた斜め方向の検査光６０が、撮影装置５の直下の位置で不織布１０に入射する。
【００３５】
この場合、検査光６０のうち符号６２、６３のように繊維１１や欠陥１２に当たり散乱等したものは、前記と同様、その一部が撮影装置５に向かう。一方、符号６１のように繊維１１や欠陥１２の間の隙間を透過したものは撮影装置５で受光されなくなる。結果、撮影画像５０では繊維１１と上記隙間の部分のコントラストが小さく、前記した繊維１１と欠陥１２のコントラストが相対的に目立つようになり、欠陥１２を繊維１１から分けて検出しやすくなる。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態によれば、撮影装置５と照明６の光軸５’、６’を非同一軸線上とすることで、撮影画像５０において不織布１０の繊維１１のコントラストが小さく目立たなくなり、異物付着、汚れ付着、繊維凝集等の不織布１０の欠陥１２が不織布１０の繊維１１の影響で検出しにくくなるのを防ぎ、これらの欠陥１２を精度良く検出することができる。
【００３７】
また本実施形態では、撮影装置５と照明６の光軸５’、６’を不織布１０の表面の法線方向に合わせて配置し、この際各光軸５’、６’の平面位置をずらすことで、撮影画像５０から不織布１０の欠陥１２が好適に検出できる。
【００３８】
しかしながら、本発明は上記の実施形態に限らない。例えば上記の実施形態では撮影装置５としてラインカメラを用いたが、これに限定されることはなく、エリアカメラ等を用いることも可能である。また照明６なども前記したものに限ることはない。
【００３９】
さらに、撮影装置５や照明６の配置も図３等で説明したものに限らず、光軸５’、６’が非同一軸線上となるものであればよい。例えば図６に示すように、光軸６’が不織布１０の表面の法線方向から傾斜するように照明６を配置し、不織布１０の撮影装置５直下の位置に検査光を照射してもよい。これにより光軸５’、６’を非同一軸線上として撮影を行っても同様の効果が得られる。
【００４０】
また、撮影装置５と照明６の少なくともいずれかの配置を可変とし、撮影装置５と照明６の光軸５’、６’が同一軸線上となる配置と、非同一軸線上となる配置の間で切り替え可能とすることもできる。
【００４１】
以上、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００４２】
１；検査システム
３；検査装置
５；撮影装置
６；照明
５’、６’；光軸
１０；不織布
１１；繊維
１２；欠陥
５０；撮影画像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図４】
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