シート照明装置およびこれを備えたシート撮像装置
【課題】 省スペース化に寄与しつつ、光源からの照明光の減衰を抑えるとともに、照明光の照度の均一化に寄与することのできるシート照明技術を提供する。
【解決手段】 照明対象であるシートＳが巻架されるローラであって、回転することによりシートＳを搬送する光透過性材料からなるローラ１０１１と、ローラ１０１１内に配置され、ローラ１０１１におけるシートＳが巻架される領域の少なくとも一部をローラ１０１１内から照明する光源１０２とを有する。
【解決手段】 照明対象であるシートＳが巻架されるローラであって、回転することによりシートＳを搬送する光透過性材料からなるローラ１０１１と、ローラ１０１１内に配置され、ローラ１０１１におけるシートＳが巻架される領域の少なくとも一部をローラ１０１１内から照明する光源１０２とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートを照明する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光透過性のローラのローラ面の一方側（例えば、ローラの上側）にシートを巻架し、当該ローラの外側に配置された光源により他方側（例えば、ローラの下側）から、当該ローラを透過させた光によりシートを照明する技術が知られる。
【０００３】
また、導光性のローラの回転軸端部側に配置された光源からローラ軸方向に光を照射することにより、光源からの光をローラ半径方向に拡散させ、シートを透過照明する技術も知られる（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−３７２５００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記ローラ外側に配置される光源からローラを透過させた照明光によりシートを照明する技術では、光源とシートとの間に円柱状のローラが挟まれることに起因して、（１）光の屈折が生じるため照明光の照度をシート上で均一にしにくい、（２）光源とシートの間にローラを挟み、両者の距離が遠いため照明光の照度の減衰が大きい、（３）ローラ外側に光源を配置するためのスペースを確保しなければならない、といった問題点がある。
【０００５】
また、導光性のローラの回転軸端部側からの光をローラ半径方向に拡散させてシートを透過照明する上記従来技術では、（１）ローラの回転軸端部近傍に光源を配置する必要があり、ローラ回転軸方向において光源のための配置スペースを確保する必要がある、（２）回転軸端部からの光を拡散させているため、照度の減衰が大きいという問題がある。
【０００６】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、省スペース化に寄与しつつ、光源からの照明光の減衰を抑えるとともに、照明光の照度の均一化に寄与することのできるシート照明技術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】
上述した課題を解決するため、本発明に係るシート照明装置は、照明対象であるシートが巻架されるローラであって、回転することにより該シートを搬送する光透過性材料からなるローラと、前記ローラ内に配置され、該ローラにおけるシートが巻架される領域の少なくとも一部を該ローラ内から照明する光源と、を備えてなることを特徴とすることができる。
【０００８】
また、本発明に係るシート照明装置は、上述のような構成において、前記ローラにおける、前記光源により照明される領域の少なくとも一部は、該ローラの半径方向における肉厚が他の領域よりも薄いことを特徴とすることができる。
【０００９】
また、本発明に係るシート照明装置は、上述のような構成において、前記光源の照明光を発光する発光領域は、前記ローラの回転軸方向と略並行に延びるように形成されており、前記回転軸方向における前記発光領域の範囲は、前記回転軸方向における前記ローラの肉厚が薄い領域の範囲よりも広いことを特徴とすることができる。
【００１０】
また、本発明に係るシート照明装置は、上述のような構成において、前記光源と対向する前記ローラの内面は、前記回転軸方向における前記ローラの肉厚が薄い領域の端部近傍において、前記回転軸方向における前記光源の端部からの光を遮らない形状に形成されていることを特徴とすることができる。
【００１１】
また、本発明に係るシート照明装置は、上述のような構成において、前記ローラのローラ面上に設けられ、該ローラに巻架されるシートの該ローラ面への接触を防止する接触防止部を備えることを特徴とすることができる。
【００１２】
また、本発明に係るシート照明装置は、上述のような構成において、前記シート照明装置は、撮像装置によって撮像される前記シート上における撮像対象領域を照明するものであり、前記回転軸方向における前記ローラの肉厚が薄い領域の範囲が、前記回転軸方向における前記撮像装置による撮像対象領域の範囲よりも広いことを特徴とすることができる。
【００１３】
また、本発明に係るシート照明装置は、上述のような構成において、前記ローラは、ポリアセタール・コポリマーから形成されることを特徴とすることができる。
【００１４】
また、本発明に係るシート撮像装置は、上述のような構成のシート照明装置と、前記ローラに巻架されるシートの前記ローラと対向しない側に配置され、前記シート上における前記シート照明装置により照明される領域を撮像する撮像装置とを備えてなることを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上に詳述したように本発明によれば、省スペース化に寄与しつつ、光源からの照明光の減衰を抑えるとともに、照明光の照度の均一化に寄与することのできるシート照明技術を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態について説明する。
【００１８】
図１は、第１の実施の形態によるシート照明装置およびこれを備えたシート撮像装置の概略構成を示す図である。また、図２は、図１におけるローラ１０１１（後述）のＡ−Ａ’断面を示す図である。なお、図１におけるローラ１０１１の断面図は、図２におけるＢ−Ｂ’断面を示すものである。
【００１９】
図１および図２に示すように、本実施の形態によるシート照明装置は、ローラ１０１１、光源１０２、補助ローラ１０３および補助ローラ１０４を備えてなる構成となっている。また、本実施の形態によるシート撮像装置は、上記シート照明装置の構成に加え、撮像装置２０１を備えてなる構成となっている。
【００２０】
本実施の形態によるシート撮像装置は、ロールＲ１としてロール状に巻かれたシートＳを複数のローラ（補助ローラ１０３および１０４等）を経由してロールＲ２として巻きとるようにして搬送し（いわゆる、Roll to Roll）、所定の照明位置（ここでは、ローラ１０１１の最上部近傍）で透過照明される当該シートＳを撮像する機能を有している。本実施の形態では、ロールＲ１およびロールＲ２は、モータ等により所定の回転速度で矢印方向に回転駆動されるものとする。
【００２１】
なお、ここでのシートＳとしては、例えば、ラベルシール、転写フィルム、フィルム状電子基板（ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）やＣＯＦ（Chip On Film）等）等を採用可能である。もちろん、シートＳは、上述の例に限られるものではなく、透過照明によって照明可能なシートであれば適用可能である。
【００２２】
以下、本実施の形態によるシート撮像装置を構成する各要素について詳細に説明する。
【００２３】
ローラ１０１１は、照明対象であるシートＳが巻架される略円筒形状のローラであって、回転することにより該シートを搬送する役割を有している。ここで、ローラ１０１１の材料としては、光源１０２からの照明光の照度を十分なレベルに保持しつつ透過させ、透過光を拡散させる機能を有する材料を採用することが好ましい。具体的な材料としては、例えば、ポリアセタール・コポリマー（いわゆる、ＰＯＭ（polyoxymethylene））等を採用可能である。
【００２４】
光源１０２は、ローラ１０１１の内側に配置され、ローラ１０１１におけるシートＳが巻架される領域Ｗの内の少なくとも一部をローラ１０１１の内側から照明する。また、ここでの光源１０２は、照明光を発光する発光領域が、ローラ１０１１の回転軸Ｐ方向と略並行に延びるように形成されている。
【００２５】
従来、シート照明装置の照明光の光源には、メタルハライドランプが採用されることが多かった。メタルハライドランプの照明光は白色光であるのが通常であり、照明光の色合いの調整を行うためにはフィルタ等を用いる必要があった。このようなフィルタの利用は、光源の照度を減衰させてしまう上、消費電力やコストの点で問題があった。そこで、光源１０２としては、（１）輝度を確保し易い、（２）発熱量が低い、といった観点から、例えば、ＬＥＤや光ファイバー照明装置等を採用することが好ましい。
【００２６】
撮像装置２０１は、ローラ１０１１内に配置されている光源１０２との間にシートＳを挟む位置（シートＳのローラ１０１１と対向しない側）に配置されており（ここでは、ローラ１０１１の直上）、ローラ１０１１を透過する光源１０２からの照明光で透過照明されるシートＳにおける所定の撮像対象領域（図２における範囲ｘ１）(もしくは当該領域に含まれる撮像対象物)を撮像する役割を有している。具体的に、撮像装置２０１としては、例えば、ラインセンサカメラやエリアセンサカメラ等を採用するものとする。もちろん、撮像装置２０１の具体的構成はこれに限られるものではなく、透過照明されるシートを所望の仕様で撮像可能な機器であれば採用可能である。
【００２７】
補助ローラ１０３および１０４は、シートＳのロールＲ１からロールＲ２への搬送を補助するとともに、ローラ１０１１に巻き架けられるシートＳに所定の張力を付与するテンションローラとしての役割を有している。
【００２８】
上述のように、従来ローラの外側に配置されていた光源をローラ１０１１内に収容することにより、シート照明装置全体としての省スペース化を図ることができる。
【００２９】
また、照明対象であるシートＳをローラ１０１１に巻き架けて張力を付与する構成とすることにより、シートＳの照明すべき領域における「たるみ」を低減させ、シートの歪みに起因する照明ムラの発生を抑制することができる。また、シート照明装置にて照明されたシート(もしくは当該シートに含まれる測定対象物)を測定する場合における測定誤差の低減に寄与することができる。上記ローラ１０１１に巻き架けて張力を付与することにより「たるみ」を軽減させる構成は、特に「たるみ」が発生しやすい幅広（シート搬送方向と直交する方向におけるサイズが大きい）なシートを照明する場合に、特に効果を奏する。
【００３０】
さらに、本実施の形態によれば、ローラ１０１１内の光源１０２からシートＳに到達する照明光が、バラツキの少ない屈折条件でシートＳに到達するため、シートＳを照らす照明光の照度がムラになりにくいという効果を奏する。また、シートＳと光源１０２との間にローラ１０１１全体を挟むことがないため、照明光の照度の減衰を最小限に抑えることができる。
【００３１】
また、このように、照明光の減衰を最小限に抑える構成とすることにより、結果として光源の照度を落としても十分な照度の照明光を得ることができるため、発熱量、消費電力およびコストの観点からも好ましい。
【００３２】
また、本実施の形態によるシート照明装置では、ローラ１０１１における、光源１０２により照明される領域の少なくとも一部（例えば、図２における範囲ｘ２）は、ローラ１０１１の半径方向における肉厚が他の領域の肉厚ｔａよりも薄い肉厚ｔｂ１に設定されている。
【００３３】
このように、ローラ１０１１における照明される領域の内の所望の領域の肉厚を他の領域よりも薄くする構成とすることにより、ローラ１０１１全体としての強度を大きく損なうことなく、ローラ１０１１を透過してシートＳを照らす照明光の照度を、上記所望の領域において高めることができる。このような構成は、ローラ内に配置する光源の照度が不足しているような場合や、光源での消費電力を低く抑えつつ、十分な照度を確保したいような場合に、特に有効である。
【００３４】
また、本実施の形態では、ローラ１０１１の回転軸Ｐ方向における光源１０２の発光領域の範囲ｘ３は、回転軸Ｐ方向におけるローラ１０１１の肉厚が薄い領域の範囲ｘ２よりも広く（範囲ｘ３が範囲ｘ２を包含するように）設定されている。
【００３５】
光源１０２からの光は、ある程度拡散するのが一般的であり、光源１０２の発光領域ｘ３とローラ１０１１の肉厚が薄い領域１０１ｂ１の範囲ｘ２とを同じ範囲とすると、範囲ｘ２の端部近傍における照明光の光量が中央部におけるそれよりも少なくなる。これに対し、本実施の形態の構成によれば、ローラ１０１１の肉厚が薄い領域において照射される照明光の光量をほぼ均一にすることができる。なお、本実施の形態では、一例として、ローラ回転軸方向における光源の発光領域の範囲ｘ３は、ローラ１０１１の肉厚が薄く設定されている領域１０１ｂ１の範囲ｘ２の１２０％〜１３０％程度に設定されている。もちろん、この割合は光源１０２の発光領域からの照明光の拡散の度合いに応じて適宜変更されることは言うまでもない。
【００３６】
また、本実施の形態では、回転軸Ｐ方向におけるローラ１０１１の肉厚が薄い領域１０１ｂ１の範囲ｘ２が、回転軸Ｐ方向における撮像装置２０１による撮像対象領域の範囲ｘ１よりも広くなるように（範囲ｘ２が範囲ｘ１を包含するように）設定されている。
【００３７】
このように、撮像すべき領域（範囲ｘ１）よりも広い範囲を照明する構成とすることにより、照明光による光量がより均一な領域を撮像することができるという効果を奏する。
【００３８】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、上述の第１の実施の形態の変形例である。本実施の形態において、すでに第１の実施の形態にて述べた部分と同一の機能を有する部分には同一符号を付し、説明は割愛する。本実施の形態では、回転軸Ｐ方向におけるローラの肉厚が薄い領域と通常の肉厚部分との境界位置でのローラ内面の形状が、第１の実施の形態とは異なっている。
【００３９】
図３は、本発明の第２の実施の形態におけるローラの回転軸Ｐを含む鉛直面での断面を示す図である。具体的に、本実施の形態におけるローラ１０１２では、回転軸Ｐ方向におけるローラの肉厚が薄い領域１０１ｂ２と通常の肉厚部分１０１ａとの境界部分１０１ｍ２が、第１の実施の形態における境界部分１０１ｍ１（図２参照）のように直角に切り立った形状ではなく、緩やかに傾斜した形状となっている。
【００４０】
すなわち、本実施の形態では、光源１０２と対向するローラ１０１２の内面が、回転軸Ｐ方向におけるローラ１０１２の肉厚が薄い領域１０１ｂ２の端部近傍において、回転軸Ｐ方向における光源１０２の端部からの光を遮らない形状に形成されている。
【００４１】
図４は、本発明の第２の実施の形態による効果について説明するための図である。本実施の形態のように、ローラ内面を凹面にすることにより肉厚が薄い部分を設けてローラ内から照明を行う場合、ローラ内面を、当該肉圧が薄い部分１０１ｂ２と通常の肉厚部分１０１ａとの境界部分１０１ｍ２で急激な段差が生じるような形状（例えば、図２に示す境界部分１０１ｍ１のような形状）とすると、当該段差部分の突出部位Ｊによって光源端部から肉薄部へ向かう照明光（例えば、太い点線で示す光線Ｌ等）が遮られてしまい、肉薄部の回転軸Ｐ方向における端部領域Ａ２における照度が中央領域Ａ１に比べて低くなってしまう場合がある。そこで、ローラ１０１２の内面を本実施の形態のような形状とすることにより、光源の発光領域端部からの照明光Ｌをローラ内面の突出部Ｊに干渉させることなく肉薄部１０１ｂ２に到達させることができ、肉薄部１０１ｂ２における照明光の照度の均一化に寄与することができる。
【００４２】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態は、上述の第１の実施の形態の変形例である。本実施の形態において、すでに第１の実施の形態にて述べた部分と同一の機能を有する部分には同一符号を付し、説明は割愛する。本実施の形態では、回転軸Ｐ方向におけるローラの肉厚が薄い領域と通常の肉厚部分との境界位置でのローラ内面の形状が、第１の実施の形態とは異なっている。
【００４３】
図５は、本発明の第３の実施の形態におけるローラの回転軸Ｐを含む鉛直面での断面を示す図である。具体的に、本実施の形態におけるローラ１０１３では、回転軸Ｐ方向におけるローラの肉厚が薄い領域１０１ｂ３と通常の肉厚部分１０１ａとの境界部分１０１ｍ３が、第１の実施の形態における境界部分１０１ｍ１（図２参照）のように直角に切り立った形状ではなく、緩やかにカーブした形状（ローラ内面にＲ形状の溝が形成された状態）となっている。
【００４４】
このように、本実施の形態では、光源１０２と対向するローラ１０１３の内面が、回転軸Ｐ方向におけるローラ１０１３の肉厚が薄い領域１０１ｂ３の端部近傍において、回転軸Ｐ方向における光源１０２の端部からの光を遮らない形状に形成されている。また、Ｒ形状の溝としたことにより、切欠き部分における応力集中が生じることがなく、ローラ全体としての強度の向上にも寄与することができる。
【００４５】
（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。本実施の形態は、上述の第１の実施の形態の変形例である。本実施の形態において、すでに第１の実施の形態にて述べた部分と同一の機能を有する部分には同一符号を付し、説明は割愛する。本実施の形態と第１の実施の形態とは、ローラにおける肉薄部分の形成方法が異なっている。
【００４６】
図６は、本発明の第４の実施の形態におけるローラの回転軸Ｐを含む鉛直面での断面を示す図である。具体的に、本実施の形態におけるローラ１０１４では、透過照明の照度を確保するための肉薄の領域１０１ｂ４が、ローラ内面に溝を形成することによってではなく、ローラ１０１４の外周面に四角形状の溝を形成することにより設けられている。
【００４７】
このように、ローラ１０１４の外周面に溝を形成することにより肉厚が薄い領域１０１ｂ４（肉厚ｔｂ４）を設けたことで、ローラ１０１４の内面はフラットになり、肉薄部分と通常の肉厚部分との境界部分１０１ｍ４もローラ外周面側に位置することになる。これにより、図４にて説明したような肉薄部と通常の肉厚部分との境界における突出部分により局所的に照明光が遮られるような現象を回避することができる。
【００４８】
また、シートＳにおける撮像装置２０１により撮像される領域（範囲ｘ１）は、上記肉薄部分１０１ｂ４を形成する溝によりローラ外周面から浮いた状態となり（すなわち、肉薄部分１０１ｂ４を形成する溝が接触防止部としての役割を併せ持っている。）、ローラ面と当接することはない。これにより、デリケートなシート（もしくはシート上の測定対象物）がローラ面に直接触れることで擦れて傷つくことを防ぐことができる。
【００４９】
（第５の実施の形態）
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。本実施の形態は、上述の第４の実施の形態の変形例である。本実施の形態において、すでに第４の実施の形態にて述べた部分と同一の機能を有する部分には同一符号を付し、説明は割愛する。本実施の形態と第４の実施の形態とは、ローラにおける肉薄部分と通常の肉厚部分との境界部分の形状が異なっている。
【００５０】
図７は、本発明の第５の実施の形態におけるローラの回転軸Ｐを含む鉛直面での断面を示す図である。具体的に、本実施の形態におけるローラ１０１５では、肉厚が薄い領域１０１ｂ５（肉厚ｔｂ５）が、ローラ外周面に逆台形状の溝を形成することにより設けられている。
【００５１】
このような構成としたことにより、肉薄部分と通常の肉厚部分との境界部分１０１ｍ５における切欠き係数が、第４の実施の形態におけるそれと比べて低くなり、ローラ１０１５全体としての強度の向上に寄与することができる。
【００５２】
（第６の実施の形態）
次に、本発明の第６の実施の形態について説明する。本実施の形態は、上述の第４の実施の形態の変形例である。本実施の形態において、すでに第４の実施の形態にて述べた部分と同一の機能を有する部分には同一符号を付し、説明は割愛する。本実施の形態と第４の実施の形態とは、ローラにおける肉薄部分と通常の肉厚部分との境界部分の形状が異なっている。
【００５３】
図８は、本発明の第６の実施の形態におけるローラの回転軸Ｐを含む鉛直面での断面を示す図である。具体的に、本実施の形態におけるローラ１０１６では、肉厚が薄い領域１０１ｂ６（最小肉厚ｔｂ６）が、ローラ外周面にＲ形状の溝を形成することにより設けられている。
【００５４】
このように、ローラ１０１６の肉薄部分をＲ形状の溝によって形成したことにより、切欠き部分における応力集中の問題を回避することができ、ローラ１０１６全体としての強度の向上に寄与することができる。
【００５５】
（第７の実施の形態）
次に、本発明の第７の実施の形態について説明する。本実施の形態は、上述の第１の実施の形態の変形例である。本実施の形態において、すでに第１の実施の形態にて述べた部分と同一の機能を有する部分には同一符号を付し、説明は割愛する。本実施の形態と第１の実施の形態とは、ローラの外周面の形状が異なっている。
【００５６】
図９は、本発明の第７の実施の形態におけるローラの回転軸Ｐを含む鉛直面での断面を示す図である。具体的に、本実施の形態におけるローラは、ローラ面上に設けられ、当該ローラに巻架されるシートＳのローラ面への接触を防止するフランジ１０１ｆ１（接触防止部）を備えたローラ１０１１ｆとなっている。
【００５７】
このようにすることで、シートＳの測定対象領域をローラ面から浮かせることができ、デリケートなシートがローラ面に直接触れることで擦れて傷つくことを防ぐことができる。
【００５８】
（第８の実施の形態）
次に、本発明の第８の実施の形態について説明する。本実施の形態は、上述の第７の実施の形態の変形例である。本実施の形態において、すでに第７の実施の形態にて述べた部分と同一の機能を有する部分には同一符号を付し、説明は割愛する。本実施の形態と第７の実施の形態とは、回転軸Ｐ方向におけるローラの肉厚が薄い領域と通常の肉厚部分との境界位置でのローラ内面の形状が異なっている。
【００５９】
図１０は、本発明の第８の実施の形態におけるローラの回転軸Ｐを含む鉛直面での断面を示す図である。具体的に、本実施の形態におけるローラは、ローラ面上に設けられ、当該ローラに巻架されるシートＳのローラ面への接触を防止するフランジ１０１ｆ１（接触防止部）を備えたローラ１０１２ｆとなっている。
【００６０】
（第９の実施の形態）
次に、本発明の第９の実施の形態について説明する。本実施の形態は、上述の第７の実施の形態の変形例である。本実施の形態において、すでに第７の実施の形態にて述べた部分と同一の機能を有する部分には同一符号を付し、説明は割愛する。本実施の形態と第７の実施の形態とは、回転軸Ｐ方向におけるローラの肉厚が薄い領域と通常の肉厚部分との境界位置でのローラ内面の形状が異なっている。
【００６１】
図１１は、本発明の第９の実施の形態におけるローラの回転軸Ｐを含む鉛直面での断面を示す図である。具体的に、本実施の形態におけるローラは、ローラ面上に設けられ、当該ローラに巻架されるシートＳのローラ面への接触を防止するフランジ１０１ｆ１（接触防止部）を備えたローラ１０１３ｆとなっている。
【００６２】
なお、第７〜第９の実施の形態では、接触防止部の一例として、ローラ面上に該ローラの回転方向に延びるフランジ形状を挙げたが、この接触防止部は、必ずしもローラの全周に亘って連続するフランジ状に設ける必要はなく、シート撮像装置としての要求精度やカメラ側でのサンプリングレート等に応じて所定の角度範囲毎に設ける（例えば複数の突起部をローラ面上に間隔をおいて配列する等）ようにしてもよい。
【００６３】
また、第７〜第９の実施の形態では、ローラに巻き架けるシートがローラ面に直接触れることを避けるためのスペーサとしてのフランジを設けた例を挙げたが、これに限られるものではなく、例えば、ローラ面に複数の排気穴を形成し、当該排気穴から排出される空気によりシートをローラ面から浮上させることも可能である。
【００６４】
（第１０の実施の形態）
次に、本発明の第１０の実施の形態について説明する。本実施の形態は、上述の第１の実施の形態の変形例である。本実施の形態において、すでに第１の実施の形態にて述べた部分と同一の機能を有する部分には同一符号を付し、説明は割愛する。
【００６５】
図１２は、本発明の第１０の実施の形態によるシート撮像装置の概略構成を示す図である。上述の第１の実施の形態では、ローラ１０１１に対して１枚のシートＳだけを巻き架ける構成を示したが、これに限られるものではない。本実施の形態のように、光源をローラの内側に配置する構成によれば、例えば、図１２に示すように、ローラ１０１１のローラ面の回転方向における互いに異なる複数の角度位置（図１２の例では上側と下側の２箇所）にシート（ここでは、シートＳおよびシートＳ’）を巻架することにより、複数枚のシートを同時に照明して撮像することも可能である。
【００６６】
具体的に、本実施の形態では、第１の実施の形態の構成に加え、ロールＲ１’としてロール状に巻かれたシートＳ’を複数のローラ（補助ローラ１０３’および１０４’等）を経由してロールＲ２’として巻きとるようにして搬送し、ローラ１０１１の最下部近傍で透過照明される当該シートＳ’を撮像装置２０１’によって撮像する機能を有している。よって、本実施の形態における光源２０１’は、上述の各実施の形態における光源２０１とは異なり、上下方向に照明光を照射可能となっている。なお、ここでは、１つの光源により上下方向を照明する例を挙げたが、これに限られるものではなく、例えば、上方と下方とをローラ内に配置された複数の光源によって個別に照明するようにしてもよい。
【００６７】
なお、本実施の形態では一例として、第１の実施の形態に対して変形を加えた例を示したが、上述の第２〜第９の実施の形態に対しても同様な変形を適用可能であることは言うまでもない。
【００６８】
また、上述の各実施の形態では、ローラの回転軸方向における照明対象領域（ｘ１に相当）が１つである例を挙げたが、これに限られるものではなく、例えば、ローラの回転軸方向において複数の照明対象領域を設け、これら複数の照明対象領域それぞれを透過する照明光により、複数の並行するシートを同時に照明することも可能であることは言うまでもない。これにより、シート照明のスループットを大幅に向上させることができる。
【００６９】
また、上述の実施の形態では、光源を収容しているローラに、当該ローラに巻架されるシートのローラ面への接触を防止する接触防止部を備える構成を例示したが、例えばシートの撮像装置と対向する側の面の傷付きや摩擦を避けたい場合には、補助ローラ（および補助ローラよりも上流側においてシートの撮像装置と対向する側と面するローラ）上に上記接触防止部を設けるようにすることもできることは言うまでもない。
【００７０】
また、導光性のローラの回転軸端部側に配置された光源からローラ軸方向に光を照射することにより、光源からの光をローラ半径方向に拡散させ、シートを透過照明する技術も知られるが、当該技術ではローラ軸方向における照明光の照度分布を制御することは困難である。
【００７１】
一方、上述の各実施の形態による構成によれば、ローラ内に配置される光源を、ローラの回転軸Ｐ方向に配列され且つそれぞれ独立に光量制御が可能な複数の光源から構成することにより、ローラ回転軸方向における照明光の照度分布を任意に調節することが可能となる。これにより、例えばローラの回転軸Ｐ方向における、第１の領域については明るく照らし、第１の領域とは異なる第２の領域については第１の領域よりも暗く照らす、といった柔軟な光量制御が可能となる。
【００７２】
さらに、回転軸Ｐ方向に配列され且つそれぞれ独立に光量制御が可能な複数の光源を、検査対象物の色や欠陥の色などに応じて、それぞれ互いに異なる波長の色の照明光とするようにしてもよい。これにより、検査対象物や欠陥の検出精度の向上が期待できる。もちろん、これに限られるものではなく、例えば、上述のように回転軸Ｐ方向に配列された複数の光源を、ローラの回転方向における異なる角度位置に複数組配置し、それぞれの組の光源の照明光の波長や照度を互いに異なるようにしてもよい。
【００７３】
以上、本発明を特定の態様により詳細に説明したが、本発明の精神および範囲を逸脱しないかぎり、様々な変更および改質がなされ得ることは、当業者には自明であろう。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】第１の実施の形態によるシート照明装置およびこれを備えたシート撮像装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１におけるローラ１０１１（後述）のＡ−Ａ’断面を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態におけるローラの回転軸Ｐを含む鉛直面での断面を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態による効果について説明するための図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態におけるローラの回転軸Ｐを含む鉛直面での断面を示す図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態におけるローラの回転軸Ｐを含む鉛直面での断面を示す図である。
【図７】本発明の第５の実施の形態におけるローラの回転軸Ｐを含む鉛直面での断面を示す図である。
【図８】本発明の第６の実施の形態におけるローラの回転軸Ｐを含む鉛直面での断面を示す図である。
【図９】本発明の第７の実施の形態におけるローラの回転軸Ｐを含む鉛直面での断面を示す図である。
【図１０】本発明の第８の実施の形態におけるローラの回転軸Ｐを含む鉛直面での断面を示す図である。
【図１１】本発明の第９の実施の形態におけるローラの回転軸Ｐを含む鉛直面での断面を示す図である。
【図１２】本発明の第１０の実施の形態によるシート撮像装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００７５】
１０１１，１０１２，１０１３，１０１４，１０１５，１０１６，１０１１ｆ，１０１２ｆ，１０１３ｆ ローラ、１０２，１０２’ 光源、２０１，２０１’ 撮像装置、１０３，１０３’，１０４，１０４’ 補助ローラ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートを照明する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光透過性のローラのローラ面の一方側（例えば、ローラの上側）にシートを巻架し、当該ローラの外側に配置された光源により他方側（例えば、ローラの下側）から、当該ローラを透過させた光によりシートを照明する技術が知られる。
【０００３】
また、導光性のローラの回転軸端部側に配置された光源からローラ軸方向に光を照射することにより、光源からの光をローラ半径方向に拡散させ、シートを透過照明する技術も知られる（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−３７２５００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記ローラ外側に配置される光源からローラを透過させた照明光によりシートを照明する技術では、光源とシートとの間に円柱状のローラが挟まれることに起因して、（１）光の屈折が生じるため照明光の照度をシート上で均一にしにくい、（２）光源とシートの間にローラを挟み、両者の距離が遠いため照明光の照度の減衰が大きい、（３）ローラ外側に光源を配置するためのスペースを確保しなければならない、といった問題点がある。
【０００５】
また、導光性のローラの回転軸端部側からの光をローラ半径方向に拡散させてシートを透過照明する上記従来技術では、（１）ローラの回転軸端部近傍に光源を配置する必要があり、ローラ回転軸方向において光源のための配置スペースを確保する必要がある、（２）回転軸端部からの光を拡散させているため、照度の減衰が大きいという問題がある。
【０００６】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、省スペース化に寄与しつつ、光源からの照明光の減衰を抑えるとともに、照明光の照度の均一化に寄与することのできるシート照明技術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】
上述した課題を解決するため、本発明に係るシート照明装置は、照明対象であるシートが巻架されるローラであって、回転することにより該シートを搬送する光透過性材料からなるローラと、前記ローラ内に配置され、該ローラにおけるシートが巻架される領域の少なくとも一部を該ローラ内から照明する光源と、を備えてなることを特徴とすることができる。
【０００８】
また、本発明に係るシート照明装置は、上述のような構成において、前記ローラにおける、前記光源により照明される領域の少なくとも一部は、該ローラの半径方向における肉厚が他の領域よりも薄いことを特徴とすることができる。
【０００９】
また、本発明に係るシート照明装置は、上述のような構成において、前記光源の照明光を発光する発光領域は、前記ローラの回転軸方向と略並行に延びるように形成されており、前記回転軸方向における前記発光領域の範囲は、前記回転軸方向における前記ローラの肉厚が薄い領域の範囲よりも広いことを特徴とすることができる。
【００１０】
また、本発明に係るシート照明装置は、上述のような構成において、前記光源と対向する前記ローラの内面は、前記回転軸方向における前記ローラの肉厚が薄い領域の端部近傍において、前記回転軸方向における前記光源の端部からの光を遮らない形状に形成されていることを特徴とすることができる。
【００１１】
また、本発明に係るシート照明装置は、上述のような構成において、前記ローラのローラ面上に設けられ、該ローラに巻架されるシートの該ローラ面への接触を防止する接触防止部を備えることを特徴とすることができる。
【００１２】
また、本発明に係るシート照明装置は、上述のような構成において、前記シート照明装置は、撮像装置によって撮像される前記シート上における撮像対象領域を照明するものであり、前記回転軸方向における前記ローラの肉厚が薄い領域の範囲が、前記回転軸方向における前記撮像装置による撮像対象領域の範囲よりも広いことを特徴とすることができる。
【００１３】
また、本発明に係るシート照明装置は、上述のような構成において、前記ローラは、ポリアセタール・コポリマーから形成されることを特徴とすることができる。
【００１４】
また、本発明に係るシート撮像装置は、上述のような構成のシート照明装置と、前記ローラに巻架されるシートの前記ローラと対向しない側に配置され、前記シート上における前記シート照明装置により照明される領域を撮像する撮像装置とを備えてなることを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上に詳述したように本発明によれば、省スペース化に寄与しつつ、光源からの照明光の減衰を抑えるとともに、照明光の照度の均一化に寄与することのできるシート照明技術を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態について説明する。
【００１８】
図１は、第１の実施の形態によるシート照明装置およびこれを備えたシート撮像装置の概略構成を示す図である。また、図２は、図１におけるローラ１０１１（後述）のＡ−Ａ’断面を示す図である。なお、図１におけるローラ１０１１の断面図は、図２におけるＢ−Ｂ’断面を示すものである。
【００１９】
図１および図２に示すように、本実施の形態によるシート照明装置は、ローラ１０１１、光源１０２、補助ローラ１０３および補助ローラ１０４を備えてなる構成となっている。また、本実施の形態によるシート撮像装置は、上記シート照明装置の構成に加え、撮像装置２０１を備えてなる構成となっている。
【００２０】
本実施の形態によるシート撮像装置は、ロールＲ１としてロール状に巻かれたシートＳを複数のローラ（補助ローラ１０３および１０４等）を経由してロールＲ２として巻きとるようにして搬送し（いわゆる、Roll to Roll）、所定の照明位置（ここでは、ローラ１０１１の最上部近傍）で透過照明される当該シートＳを撮像する機能を有している。本実施の形態では、ロールＲ１およびロールＲ２は、モータ等により所定の回転速度で矢印方向に回転駆動されるものとする。
【００２１】
なお、ここでのシートＳとしては、例えば、ラベルシール、転写フィルム、フィルム状電子基板（ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）やＣＯＦ（Chip On Film）等）等を採用可能である。もちろん、シートＳは、上述の例に限られるものではなく、透過照明によって照明可能なシートであれば適用可能である。
【００２２】
以下、本実施の形態によるシート撮像装置を構成する各要素について詳細に説明する。
【００２３】
ローラ１０１１は、照明対象であるシートＳが巻架される略円筒形状のローラであって、回転することにより該シートを搬送する役割を有している。ここで、ローラ１０１１の材料としては、光源１０２からの照明光の照度を十分なレベルに保持しつつ透過させ、透過光を拡散させる機能を有する材料を採用することが好ましい。具体的な材料としては、例えば、ポリアセタール・コポリマー（いわゆる、ＰＯＭ（polyoxymethylene））等を採用可能である。
【００２４】
光源１０２は、ローラ１０１１の内側に配置され、ローラ１０１１におけるシートＳが巻架される領域Ｗの内の少なくとも一部をローラ１０１１の内側から照明する。また、ここでの光源１０２は、照明光を発光する発光領域が、ローラ１０１１の回転軸Ｐ方向と略並行に延びるように形成されている。
【００２５】
従来、シート照明装置の照明光の光源には、メタルハライドランプが採用されることが多かった。メタルハライドランプの照明光は白色光であるのが通常であり、照明光の色合いの調整を行うためにはフィルタ等を用いる必要があった。このようなフィルタの利用は、光源の照度を減衰させてしまう上、消費電力やコストの点で問題があった。そこで、光源１０２としては、（１）輝度を確保し易い、（２）発熱量が低い、といった観点から、例えば、ＬＥＤや光ファイバー照明装置等を採用することが好ましい。
【００２６】
撮像装置２０１は、ローラ１０１１内に配置されている光源１０２との間にシートＳを挟む位置（シートＳのローラ１０１１と対向しない側）に配置されており（ここでは、ローラ１０１１の直上）、ローラ１０１１を透過する光源１０２からの照明光で透過照明されるシートＳにおける所定の撮像対象領域（図２における範囲ｘ１）(もしくは当該領域に含まれる撮像対象物)を撮像する役割を有している。具体的に、撮像装置２０１としては、例えば、ラインセンサカメラやエリアセンサカメラ等を採用するものとする。もちろん、撮像装置２０１の具体的構成はこれに限られるものではなく、透過照明されるシートを所望の仕様で撮像可能な機器であれば採用可能である。
【００２７】
補助ローラ１０３および１０４は、シートＳのロールＲ１からロールＲ２への搬送を補助するとともに、ローラ１０１１に巻き架けられるシートＳに所定の張力を付与するテンションローラとしての役割を有している。
【００２８】
上述のように、従来ローラの外側に配置されていた光源をローラ１０１１内に収容することにより、シート照明装置全体としての省スペース化を図ることができる。
【００２９】
また、照明対象であるシートＳをローラ１０１１に巻き架けて張力を付与する構成とすることにより、シートＳの照明すべき領域における「たるみ」を低減させ、シートの歪みに起因する照明ムラの発生を抑制することができる。また、シート照明装置にて照明されたシート(もしくは当該シートに含まれる測定対象物)を測定する場合における測定誤差の低減に寄与することができる。上記ローラ１０１１に巻き架けて張力を付与することにより「たるみ」を軽減させる構成は、特に「たるみ」が発生しやすい幅広（シート搬送方向と直交する方向におけるサイズが大きい）なシートを照明する場合に、特に効果を奏する。
【００３０】
さらに、本実施の形態によれば、ローラ１０１１内の光源１０２からシートＳに到達する照明光が、バラツキの少ない屈折条件でシートＳに到達するため、シートＳを照らす照明光の照度がムラになりにくいという効果を奏する。また、シートＳと光源１０２との間にローラ１０１１全体を挟むことがないため、照明光の照度の減衰を最小限に抑えることができる。
【００３１】
また、このように、照明光の減衰を最小限に抑える構成とすることにより、結果として光源の照度を落としても十分な照度の照明光を得ることができるため、発熱量、消費電力およびコストの観点からも好ましい。
【００３２】
また、本実施の形態によるシート照明装置では、ローラ１０１１における、光源１０２により照明される領域の少なくとも一部（例えば、図２における範囲ｘ２）は、ローラ１０１１の半径方向における肉厚が他の領域の肉厚ｔａよりも薄い肉厚ｔｂ１に設定されている。
【００３３】
このように、ローラ１０１１における照明される領域の内の所望の領域の肉厚を他の領域よりも薄くする構成とすることにより、ローラ１０１１全体としての強度を大きく損なうことなく、ローラ１０１１を透過してシートＳを照らす照明光の照度を、上記所望の領域において高めることができる。このような構成は、ローラ内に配置する光源の照度が不足しているような場合や、光源での消費電力を低く抑えつつ、十分な照度を確保したいような場合に、特に有効である。
【００３４】
また、本実施の形態では、ローラ１０１１の回転軸Ｐ方向における光源１０２の発光領域の範囲ｘ３は、回転軸Ｐ方向におけるローラ１０１１の肉厚が薄い領域の範囲ｘ２よりも広く（範囲ｘ３が範囲ｘ２を包含するように）設定されている。
【００３５】
光源１０２からの光は、ある程度拡散するのが一般的であり、光源１０２の発光領域ｘ３とローラ１０１１の肉厚が薄い領域１０１ｂ１の範囲ｘ２とを同じ範囲とすると、範囲ｘ２の端部近傍における照明光の光量が中央部におけるそれよりも少なくなる。これに対し、本実施の形態の構成によれば、ローラ１０１１の肉厚が薄い領域において照射される照明光の光量をほぼ均一にすることができる。なお、本実施の形態では、一例として、ローラ回転軸方向における光源の発光領域の範囲ｘ３は、ローラ１０１１の肉厚が薄く設定されている領域１０１ｂ１の範囲ｘ２の１２０％〜１３０％程度に設定されている。もちろん、この割合は光源１０２の発光領域からの照明光の拡散の度合いに応じて適宜変更されることは言うまでもない。
【００３６】
また、本実施の形態では、回転軸Ｐ方向におけるローラ１０１１の肉厚が薄い領域１０１ｂ１の範囲ｘ２が、回転軸Ｐ方向における撮像装置２０１による撮像対象領域の範囲ｘ１よりも広くなるように（範囲ｘ２が範囲ｘ１を包含するように）設定されている。
【００３７】
このように、撮像すべき領域（範囲ｘ１）よりも広い範囲を照明する構成とすることにより、照明光による光量がより均一な領域を撮像することができるという効果を奏する。
【００３８】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、上述の第１の実施の形態の変形例である。本実施の形態において、すでに第１の実施の形態にて述べた部分と同一の機能を有する部分には同一符号を付し、説明は割愛する。本実施の形態では、回転軸Ｐ方向におけるローラの肉厚が薄い領域と通常の肉厚部分との境界位置でのローラ内面の形状が、第１の実施の形態とは異なっている。
【００３９】
図３は、本発明の第２の実施の形態におけるローラの回転軸Ｐを含む鉛直面での断面を示す図である。具体的に、本実施の形態におけるローラ１０１２では、回転軸Ｐ方向におけるローラの肉厚が薄い領域１０１ｂ２と通常の肉厚部分１０１ａとの境界部分１０１ｍ２が、第１の実施の形態における境界部分１０１ｍ１（図２参照）のように直角に切り立った形状ではなく、緩やかに傾斜した形状となっている。
【００４０】
すなわち、本実施の形態では、光源１０２と対向するローラ１０１２の内面が、回転軸Ｐ方向におけるローラ１０１２の肉厚が薄い領域１０１ｂ２の端部近傍において、回転軸Ｐ方向における光源１０２の端部からの光を遮らない形状に形成されている。
【００４１】
図４は、本発明の第２の実施の形態による効果について説明するための図である。本実施の形態のように、ローラ内面を凹面にすることにより肉厚が薄い部分を設けてローラ内から照明を行う場合、ローラ内面を、当該肉圧が薄い部分１０１ｂ２と通常の肉厚部分１０１ａとの境界部分１０１ｍ２で急激な段差が生じるような形状（例えば、図２に示す境界部分１０１ｍ１のような形状）とすると、当該段差部分の突出部位Ｊによって光源端部から肉薄部へ向かう照明光（例えば、太い点線で示す光線Ｌ等）が遮られてしまい、肉薄部の回転軸Ｐ方向における端部領域Ａ２における照度が中央領域Ａ１に比べて低くなってしまう場合がある。そこで、ローラ１０１２の内面を本実施の形態のような形状とすることにより、光源の発光領域端部からの照明光Ｌをローラ内面の突出部Ｊに干渉させることなく肉薄部１０１ｂ２に到達させることができ、肉薄部１０１ｂ２における照明光の照度の均一化に寄与することができる。
【００４２】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態は、上述の第１の実施の形態の変形例である。本実施の形態において、すでに第１の実施の形態にて述べた部分と同一の機能を有する部分には同一符号を付し、説明は割愛する。本実施の形態では、回転軸Ｐ方向におけるローラの肉厚が薄い領域と通常の肉厚部分との境界位置でのローラ内面の形状が、第１の実施の形態とは異なっている。
【００４３】
図５は、本発明の第３の実施の形態におけるローラの回転軸Ｐを含む鉛直面での断面を示す図である。具体的に、本実施の形態におけるローラ１０１３では、回転軸Ｐ方向におけるローラの肉厚が薄い領域１０１ｂ３と通常の肉厚部分１０１ａとの境界部分１０１ｍ３が、第１の実施の形態における境界部分１０１ｍ１（図２参照）のように直角に切り立った形状ではなく、緩やかにカーブした形状（ローラ内面にＲ形状の溝が形成された状態）となっている。
【００４４】
このように、本実施の形態では、光源１０２と対向するローラ１０１３の内面が、回転軸Ｐ方向におけるローラ１０１３の肉厚が薄い領域１０１ｂ３の端部近傍において、回転軸Ｐ方向における光源１０２の端部からの光を遮らない形状に形成されている。また、Ｒ形状の溝としたことにより、切欠き部分における応力集中が生じることがなく、ローラ全体としての強度の向上にも寄与することができる。
【００４５】
（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。本実施の形態は、上述の第１の実施の形態の変形例である。本実施の形態において、すでに第１の実施の形態にて述べた部分と同一の機能を有する部分には同一符号を付し、説明は割愛する。本実施の形態と第１の実施の形態とは、ローラにおける肉薄部分の形成方法が異なっている。
【００４６】
図６は、本発明の第４の実施の形態におけるローラの回転軸Ｐを含む鉛直面での断面を示す図である。具体的に、本実施の形態におけるローラ１０１４では、透過照明の照度を確保するための肉薄の領域１０１ｂ４が、ローラ内面に溝を形成することによってではなく、ローラ１０１４の外周面に四角形状の溝を形成することにより設けられている。
【００４７】
このように、ローラ１０１４の外周面に溝を形成することにより肉厚が薄い領域１０１ｂ４（肉厚ｔｂ４）を設けたことで、ローラ１０１４の内面はフラットになり、肉薄部分と通常の肉厚部分との境界部分１０１ｍ４もローラ外周面側に位置することになる。これにより、図４にて説明したような肉薄部と通常の肉厚部分との境界における突出部分により局所的に照明光が遮られるような現象を回避することができる。
【００４８】
また、シートＳにおける撮像装置２０１により撮像される領域（範囲ｘ１）は、上記肉薄部分１０１ｂ４を形成する溝によりローラ外周面から浮いた状態となり（すなわち、肉薄部分１０１ｂ４を形成する溝が接触防止部としての役割を併せ持っている。）、ローラ面と当接することはない。これにより、デリケートなシート（もしくはシート上の測定対象物）がローラ面に直接触れることで擦れて傷つくことを防ぐことができる。
【００４９】
（第５の実施の形態）
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。本実施の形態は、上述の第４の実施の形態の変形例である。本実施の形態において、すでに第４の実施の形態にて述べた部分と同一の機能を有する部分には同一符号を付し、説明は割愛する。本実施の形態と第４の実施の形態とは、ローラにおける肉薄部分と通常の肉厚部分との境界部分の形状が異なっている。
【００５０】
図７は、本発明の第５の実施の形態におけるローラの回転軸Ｐを含む鉛直面での断面を示す図である。具体的に、本実施の形態におけるローラ１０１５では、肉厚が薄い領域１０１ｂ５（肉厚ｔｂ５）が、ローラ外周面に逆台形状の溝を形成することにより設けられている。
【００５１】
このような構成としたことにより、肉薄部分と通常の肉厚部分との境界部分１０１ｍ５における切欠き係数が、第４の実施の形態におけるそれと比べて低くなり、ローラ１０１５全体としての強度の向上に寄与することができる。
【００５２】
（第６の実施の形態）
次に、本発明の第６の実施の形態について説明する。本実施の形態は、上述の第４の実施の形態の変形例である。本実施の形態において、すでに第４の実施の形態にて述べた部分と同一の機能を有する部分には同一符号を付し、説明は割愛する。本実施の形態と第４の実施の形態とは、ローラにおける肉薄部分と通常の肉厚部分との境界部分の形状が異なっている。
【００５３】
図８は、本発明の第６の実施の形態におけるローラの回転軸Ｐを含む鉛直面での断面を示す図である。具体的に、本実施の形態におけるローラ１０１６では、肉厚が薄い領域１０１ｂ６（最小肉厚ｔｂ６）が、ローラ外周面にＲ形状の溝を形成することにより設けられている。
【００５４】
このように、ローラ１０１６の肉薄部分をＲ形状の溝によって形成したことにより、切欠き部分における応力集中の問題を回避することができ、ローラ１０１６全体としての強度の向上に寄与することができる。
【００５５】
（第７の実施の形態）
次に、本発明の第７の実施の形態について説明する。本実施の形態は、上述の第１の実施の形態の変形例である。本実施の形態において、すでに第１の実施の形態にて述べた部分と同一の機能を有する部分には同一符号を付し、説明は割愛する。本実施の形態と第１の実施の形態とは、ローラの外周面の形状が異なっている。
【００５６】
図９は、本発明の第７の実施の形態におけるローラの回転軸Ｐを含む鉛直面での断面を示す図である。具体的に、本実施の形態におけるローラは、ローラ面上に設けられ、当該ローラに巻架されるシートＳのローラ面への接触を防止するフランジ１０１ｆ１（接触防止部）を備えたローラ１０１１ｆとなっている。
【００５７】
このようにすることで、シートＳの測定対象領域をローラ面から浮かせることができ、デリケートなシートがローラ面に直接触れることで擦れて傷つくことを防ぐことができる。
【００５８】
（第８の実施の形態）
次に、本発明の第８の実施の形態について説明する。本実施の形態は、上述の第７の実施の形態の変形例である。本実施の形態において、すでに第７の実施の形態にて述べた部分と同一の機能を有する部分には同一符号を付し、説明は割愛する。本実施の形態と第７の実施の形態とは、回転軸Ｐ方向におけるローラの肉厚が薄い領域と通常の肉厚部分との境界位置でのローラ内面の形状が異なっている。
【００５９】
図１０は、本発明の第８の実施の形態におけるローラの回転軸Ｐを含む鉛直面での断面を示す図である。具体的に、本実施の形態におけるローラは、ローラ面上に設けられ、当該ローラに巻架されるシートＳのローラ面への接触を防止するフランジ１０１ｆ１（接触防止部）を備えたローラ１０１２ｆとなっている。
【００６０】
（第９の実施の形態）
次に、本発明の第９の実施の形態について説明する。本実施の形態は、上述の第７の実施の形態の変形例である。本実施の形態において、すでに第７の実施の形態にて述べた部分と同一の機能を有する部分には同一符号を付し、説明は割愛する。本実施の形態と第７の実施の形態とは、回転軸Ｐ方向におけるローラの肉厚が薄い領域と通常の肉厚部分との境界位置でのローラ内面の形状が異なっている。
【００６１】
図１１は、本発明の第９の実施の形態におけるローラの回転軸Ｐを含む鉛直面での断面を示す図である。具体的に、本実施の形態におけるローラは、ローラ面上に設けられ、当該ローラに巻架されるシートＳのローラ面への接触を防止するフランジ１０１ｆ１（接触防止部）を備えたローラ１０１３ｆとなっている。
【００６２】
なお、第７〜第９の実施の形態では、接触防止部の一例として、ローラ面上に該ローラの回転方向に延びるフランジ形状を挙げたが、この接触防止部は、必ずしもローラの全周に亘って連続するフランジ状に設ける必要はなく、シート撮像装置としての要求精度やカメラ側でのサンプリングレート等に応じて所定の角度範囲毎に設ける（例えば複数の突起部をローラ面上に間隔をおいて配列する等）ようにしてもよい。
【００６３】
また、第７〜第９の実施の形態では、ローラに巻き架けるシートがローラ面に直接触れることを避けるためのスペーサとしてのフランジを設けた例を挙げたが、これに限られるものではなく、例えば、ローラ面に複数の排気穴を形成し、当該排気穴から排出される空気によりシートをローラ面から浮上させることも可能である。
【００６４】
（第１０の実施の形態）
次に、本発明の第１０の実施の形態について説明する。本実施の形態は、上述の第１の実施の形態の変形例である。本実施の形態において、すでに第１の実施の形態にて述べた部分と同一の機能を有する部分には同一符号を付し、説明は割愛する。
【００６５】
図１２は、本発明の第１０の実施の形態によるシート撮像装置の概略構成を示す図である。上述の第１の実施の形態では、ローラ１０１１に対して１枚のシートＳだけを巻き架ける構成を示したが、これに限られるものではない。本実施の形態のように、光源をローラの内側に配置する構成によれば、例えば、図１２に示すように、ローラ１０１１のローラ面の回転方向における互いに異なる複数の角度位置（図１２の例では上側と下側の２箇所）にシート（ここでは、シートＳおよびシートＳ’）を巻架することにより、複数枚のシートを同時に照明して撮像することも可能である。
【００６６】
具体的に、本実施の形態では、第１の実施の形態の構成に加え、ロールＲ１’としてロール状に巻かれたシートＳ’を複数のローラ（補助ローラ１０３’および１０４’等）を経由してロールＲ２’として巻きとるようにして搬送し、ローラ１０１１の最下部近傍で透過照明される当該シートＳ’を撮像装置２０１’によって撮像する機能を有している。よって、本実施の形態における光源２０１’は、上述の各実施の形態における光源２０１とは異なり、上下方向に照明光を照射可能となっている。なお、ここでは、１つの光源により上下方向を照明する例を挙げたが、これに限られるものではなく、例えば、上方と下方とをローラ内に配置された複数の光源によって個別に照明するようにしてもよい。
【００６７】
なお、本実施の形態では一例として、第１の実施の形態に対して変形を加えた例を示したが、上述の第２〜第９の実施の形態に対しても同様な変形を適用可能であることは言うまでもない。
【００６８】
また、上述の各実施の形態では、ローラの回転軸方向における照明対象領域（ｘ１に相当）が１つである例を挙げたが、これに限られるものではなく、例えば、ローラの回転軸方向において複数の照明対象領域を設け、これら複数の照明対象領域それぞれを透過する照明光により、複数の並行するシートを同時に照明することも可能であることは言うまでもない。これにより、シート照明のスループットを大幅に向上させることができる。
【００６９】
また、上述の実施の形態では、光源を収容しているローラに、当該ローラに巻架されるシートのローラ面への接触を防止する接触防止部を備える構成を例示したが、例えばシートの撮像装置と対向する側の面の傷付きや摩擦を避けたい場合には、補助ローラ（および補助ローラよりも上流側においてシートの撮像装置と対向する側と面するローラ）上に上記接触防止部を設けるようにすることもできることは言うまでもない。
【００７０】
また、導光性のローラの回転軸端部側に配置された光源からローラ軸方向に光を照射することにより、光源からの光をローラ半径方向に拡散させ、シートを透過照明する技術も知られるが、当該技術ではローラ軸方向における照明光の照度分布を制御することは困難である。
【００７１】
一方、上述の各実施の形態による構成によれば、ローラ内に配置される光源を、ローラの回転軸Ｐ方向に配列され且つそれぞれ独立に光量制御が可能な複数の光源から構成することにより、ローラ回転軸方向における照明光の照度分布を任意に調節することが可能となる。これにより、例えばローラの回転軸Ｐ方向における、第１の領域については明るく照らし、第１の領域とは異なる第２の領域については第１の領域よりも暗く照らす、といった柔軟な光量制御が可能となる。
【００７２】
さらに、回転軸Ｐ方向に配列され且つそれぞれ独立に光量制御が可能な複数の光源を、検査対象物の色や欠陥の色などに応じて、それぞれ互いに異なる波長の色の照明光とするようにしてもよい。これにより、検査対象物や欠陥の検出精度の向上が期待できる。もちろん、これに限られるものではなく、例えば、上述のように回転軸Ｐ方向に配列された複数の光源を、ローラの回転方向における異なる角度位置に複数組配置し、それぞれの組の光源の照明光の波長や照度を互いに異なるようにしてもよい。
【００７３】
以上、本発明を特定の態様により詳細に説明したが、本発明の精神および範囲を逸脱しないかぎり、様々な変更および改質がなされ得ることは、当業者には自明であろう。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】第１の実施の形態によるシート照明装置およびこれを備えたシート撮像装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１におけるローラ１０１１（後述）のＡ−Ａ’断面を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態におけるローラの回転軸Ｐを含む鉛直面での断面を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態による効果について説明するための図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態におけるローラの回転軸Ｐを含む鉛直面での断面を示す図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態におけるローラの回転軸Ｐを含む鉛直面での断面を示す図である。
【図７】本発明の第５の実施の形態におけるローラの回転軸Ｐを含む鉛直面での断面を示す図である。
【図８】本発明の第６の実施の形態におけるローラの回転軸Ｐを含む鉛直面での断面を示す図である。
【図９】本発明の第７の実施の形態におけるローラの回転軸Ｐを含む鉛直面での断面を示す図である。
【図１０】本発明の第８の実施の形態におけるローラの回転軸Ｐを含む鉛直面での断面を示す図である。
【図１１】本発明の第９の実施の形態におけるローラの回転軸Ｐを含む鉛直面での断面を示す図である。
【図１２】本発明の第１０の実施の形態によるシート撮像装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００７５】
１０１１，１０１２，１０１３，１０１４，１０１５，１０１６，１０１１ｆ，１０１２ｆ，１０１３ｆ ローラ、１０２，１０２’ 光源、２０１，２０１’ 撮像装置、１０３，１０３’，１０４，１０４’ 補助ローラ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明対象であるシートが巻架されるローラであって、回転することにより該シートを搬送する光透過性材料からなるローラと、
前記ローラ内に配置され、該ローラにおけるシートが巻架される領域の少なくとも一部を該ローラ内から照明する光源と、
を備えてなるシート照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載のシート照明装置において、
前記ローラにおける、前記光源により照明される領域の少なくとも一部は、該ローラの半径方向における肉厚が他の領域よりも薄いシート照明装置。
【請求項３】
請求項１に記載のシート照明装置において、
前記光源の照明光を発光する発光領域は、前記ローラの回転軸方向と略並行に延びるように形成されており、
前記回転軸方向における前記発光領域の範囲は、前記回転軸方向における前記ローラの肉厚が薄い領域の範囲よりも広いシート照明装置。
【請求項４】
請求項３に記載のシート照明装置において、
前記光源と対向する前記ローラの内面は、前記回転軸方向における前記ローラの肉厚が薄い領域の端部近傍において、前記回転軸方向における前記発光領域の端部からの光を遮らない形状に形成されているシート照明装置。
【請求項５】
請求項１に記載のシート照明装置において、
前記ローラのローラ面上に設けられ、該ローラに巻架されるシートの該ローラ面への接触を防止する接触防止部を備えるシート照明装置。
【請求項６】
請求項１に記載のシート照明装置において、
前記シート照明装置は、撮像装置によって撮像される前記シート上における撮像対象領域を照明するものであり、
前記回転軸方向における前記ローラの肉厚が薄い領域の範囲が、前記回転軸方向における前記撮像装置による撮像対象領域の範囲よりも広いシート照明装置。
【請求項７】
請求項１に記載のシート照明装置において、
前記ローラは、ポリアセタール・コポリマーから形成されるシート照明装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のシート照明装置と、
前記ローラに巻架されるシートの前記ローラと対向しない側に配置され、前記シート上における前記シート照明装置により照明される領域を撮像する撮像装置とを備えてなるシート撮像装置。
【請求項１】
照明対象であるシートが巻架されるローラであって、回転することにより該シートを搬送する光透過性材料からなるローラと、
前記ローラ内に配置され、該ローラにおけるシートが巻架される領域の少なくとも一部を該ローラ内から照明する光源と、
を備えてなるシート照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載のシート照明装置において、
前記ローラにおける、前記光源により照明される領域の少なくとも一部は、該ローラの半径方向における肉厚が他の領域よりも薄いシート照明装置。
【請求項３】
請求項１に記載のシート照明装置において、
前記光源の照明光を発光する発光領域は、前記ローラの回転軸方向と略並行に延びるように形成されており、
前記回転軸方向における前記発光領域の範囲は、前記回転軸方向における前記ローラの肉厚が薄い領域の範囲よりも広いシート照明装置。
【請求項４】
請求項３に記載のシート照明装置において、
前記光源と対向する前記ローラの内面は、前記回転軸方向における前記ローラの肉厚が薄い領域の端部近傍において、前記回転軸方向における前記発光領域の端部からの光を遮らない形状に形成されているシート照明装置。
【請求項５】
請求項１に記載のシート照明装置において、
前記ローラのローラ面上に設けられ、該ローラに巻架されるシートの該ローラ面への接触を防止する接触防止部を備えるシート照明装置。
【請求項６】
請求項１に記載のシート照明装置において、
前記シート照明装置は、撮像装置によって撮像される前記シート上における撮像対象領域を照明するものであり、
前記回転軸方向における前記ローラの肉厚が薄い領域の範囲が、前記回転軸方向における前記撮像装置による撮像対象領域の範囲よりも広いシート照明装置。
【請求項７】
請求項１に記載のシート照明装置において、
前記ローラは、ポリアセタール・コポリマーから形成されるシート照明装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のシート照明装置と、
前記ローラに巻架されるシートの前記ローラと対向しない側に配置され、前記シート上における前記シート照明装置により照明される領域を撮像する撮像装置とを備えてなるシート撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−４７６３４（Ｐ２００９−４７６３４Ａ）
【公開日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２１５８７４（Ｐ２００７−２１５８７４）
【出願日】平成１９年８月２２日（２００７．８．２２）
【出願人】（０００１１０６４２）ナビタス株式会社 (15)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月２２日（２００７．８．２２）
【出願人】（０００１１０６４２）ナビタス株式会社 (15)
【Ｆターム（参考）】
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