自己診断機能を備えた品質検査装置
【課題】被検査対象に実際の欠陥検出に近い状態で自己診断を行うことができる自己診断機能を備えた品質検査装置を提供する。
【解決手段】被検査対象Ｓに光を照射する光源１０と、光源１０から被検査対象Ｓに照射した光の反射光又は透過光を受光する撮影手段２０を備えた品質検査装置１であって、光源１０が、複数の発光体１１と、複数の発光体１１の作動を制御する制御手段３０とからなり、制御手段３０は、複数の発光体１１のうち、発光させる発光体１１を選択し、選択された各発光体１１の発光量を決定する機能を有するものである。選択する発光体１１の位置および数と、選択された各発光体１１の発光量を制御すれば、実際に発生する欠陥に類似した擬似欠陥像を被検査対象Ｓに形成することができる。すると、撮影手段２０が正常に撮影を行っているか、又は欠陥の検出が正確に行われているかを的確に判断することができる。
【解決手段】被検査対象Ｓに光を照射する光源１０と、光源１０から被検査対象Ｓに照射した光の反射光又は透過光を受光する撮影手段２０を備えた品質検査装置１であって、光源１０が、複数の発光体１１と、複数の発光体１１の作動を制御する制御手段３０とからなり、制御手段３０は、複数の発光体１１のうち、発光させる発光体１１を選択し、選択された各発光体１１の発光量を決定する機能を有するものである。選択する発光体１１の位置および数と、選択された各発光体１１の発光量を制御すれば、実際に発生する欠陥に類似した擬似欠陥像を被検査対象Ｓに形成することができる。すると、撮影手段２０が正常に撮影を行っているか、又は欠陥の検出が正確に行われているかを的確に判断することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自己診断機能を備えた品質検査装置に関する。さらに詳しくは、フィルム等のシート状製品の欠陥や、印刷パターン等の欠陥を、被検査面の画像を撮影することによって検査する自己診断機能を備えた品質検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
搬送される製品の欠陥を検査する装置では、搬送される製品に対して光を照射して、その反射光や透過光を撮影し、その撮影画像が正常な状態からズレているか否かを判断して、欠陥の存在の有無を検出している。
しかし、かかる検査装置では、撮影機器に異常や故障が生じた場合には、欠陥を検出できなかったり、逆に正常な製品を欠陥と判断したりする場合がある。
そこで、品質検査中に、撮影機器の前に人の手で障害物を挿入する等の方法で欠陥が存在する状況を発生させて、この欠陥が存在する状況を判別できるか否かによって、機器が正常に作動しているか否かを確認することが行われていた。
しかしながら、上記のような動作確認方法では、人手によって欠陥が存在する状況を作り出すので、その作業が煩わしいばかりでなく、その状況を作り出す作業の確実性に乏しく、品質検査装置の動作確認作業の信頼性に乏しいという問題があった。
【０００３】
一方、品質検査装置において、動作確認作業を自動で行えるようにした技術として、特許文献１の技術が開発されている。
特許文献１は、被検査面を撮影手段によって撮影したときにおける多階調画像データの濃度レベルに基づいて欠陥箇所を判定する品質検査装置に関するものであり、動作確認の際に、被検査面に照射する光の照度変化を用いる技術が開示されている。
そして、この文献には、被検査面に照射する光の照度を変化させて、その濃度の違い、つまり、撮影手段が受光する光量の変化を検出できるか否かによって撮影装置の動作を確認している。このため、確認作業を簡単に行うことができるし、しかも、光源の損傷も検出することができる旨の記載がある。
【０００４】
しかるに、上記方法では、被検査面に照射する光の照度を変化させているだけであるので、撮影機器が特定の閾値を境として明暗を検出できるか否かの診断はできるものの、被検査対象に実際に発生する欠陥を検出できるか否かまでは診断することができない。
しかも、被検査面に光を照射する光源として蛍光灯を使用しているので、被検査面全体を同じ照度にすることはできても、被検査面の一部を他の部分と異なる照度にすることはできない。したがって、実際に発生する欠陥に類似した状態を被検査面上に形成することは不可能である。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２２６０９９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記事情に鑑み、被検査対象に欠陥が発生した状態と近似した状態で自己診断を行うことができる自己診断機能を備えた品質検査装置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】
第１発明の自己診断機能を備えた品質検査装置は、被検査対象に光を照射する光源と、該光源から被検査対象に照射した光の反射光又は透過光を受光する撮影手段を備えた品質検査装置であって、前記光源が、複数の発光体と、該複数の発光体の作動を制御する制御手段とからなり、該制御手段は、前記複数の発光体から発光体を選択し、該選択された各発光体の発光量を制御するものであることを特徴とする。
第２発明の自己診断機能を備えた品質検査装置は、第１発明において、前記制御手段には、選択する発光体および該選択する発光体の発光状態に関する発光体情報と、該発光体情報に基づいて発光体を発光させたときに前記撮影手段に入光する光の状態に関する比較情報とを含む診断用データが記憶されている欠陥情報記憶部と、該欠陥情報記憶部に記憶されている前記診断用データの発光体情報に基づいて、前記複数の発光体の発光を制御する発光体制御部とが設けられており、前記撮影手段からの出力に関する出力情報と前記診断用データの比較情報とを比較する比較手段を備えていることを特徴とする。
第３発明の自己診断機能を備えた品質検査装置は、第２発明において、前記制御手段は、前記光源からの光によって前記被検査対象上に形成される像が、該被検査対象に生じる欠陥と類似した形状となるように、前記発光体を選択し、該選択された発光体の発光状態を制御することを特徴とする。
第４発明の自己診断機能を備えた品質検査装置は、第２発明において、前記制御手段は、前記光源からの光によって前記被検査対象上に形成される像が、該被検査対象に生じる欠陥と類似したコントラストを形成するように、前記発光体を選択し、該選択された発光体の発光状態を制御することを特徴とする。
第５発明の自己診断機能を備えた品質検査装置は、第１発明において、前記制御手段には、選択する発光体および該選択する発光体の発光状態に関する発光体情報と、該発光体情報に基づいて発光体を発光させたときに前記撮影手段に入光する光の状態に関する比較情報とを含む診断用データが記憶されている欠陥情報記憶部と、該欠陥情報記憶部に記憶されている前記診断用データの発光体情報に基づいて、前記複数の発光体の発光を制御する発光体制御部とが設けられており、前記撮影手段からの出力に関する出力情報と前記診断用データの比較情報とを比較する比較手段を備えており、前記発光体情報は、前記選択された発光体を発光させたときに前記撮影手段に入光する光の状態が、前記被検査対象に欠陥が存在する場合に前記撮影手段に入光する光の状態と同じ状態となるように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
第１発明によれば、選択する発光体の位置および数と、選択された各発光体の発光量を制御すれば、被検査対象に欠陥が存在する場合と同等の光量の光を撮影手段に入光させることができる。すると、撮影手段が正常に撮影を行っているか、又は欠陥の検出が正確に行われているかを的確に判断することができる。
第２発明によれば、発光体情報に基づいて発光体制御部が発光体を発光させれば、発光体からの光により所定の像、例えば、実際に発生する欠陥に類似した擬似欠陥像が被検査対象上に形成されるので、この像を撮影した撮影手段の出力に基づいて形成される画像情報と像情報とを比較手段が比較すれば、両情報の一致不一致を判断することができる。すると、両情報が一致していれば装置が正常であり、不一致であれば装置に何らかの異常があることを判断することができる。しかも、発光させる発光体の選択および、画像情報と像情報との比較を自動で行うことができるので、装置の性能確認が容易になる。
第３発明によれば、実際の欠陥と類似した形状を有する像が被検査対象上に形成されるので、装置によってその形状を有する欠陥を検出できるか否かを診断することができる。すると、特定の形状を有する欠陥に対する検査が正確に行われているか否かだけでなく、装置がどの程度の欠陥形状まで検出できるかを検査することも可能となる。
第４発明によれば、実際の欠陥と類似したコントラストを有する像が被検査対象上に形成されるので、装置によってかかるコントラストを有する欠陥を検出できるか否かを診断することができる。すると、特定のコントラストを有する欠陥に対する検査が正確に行われているか否かだけでなく、装置がどの程度のコントラストまで検出できるかを把握することが可能となる。
第５発明によれば、発光体情報に基づいて発光体制御部が発光体を発光させれば、撮影手段に入光する光の状態を、被検査対象上に欠陥が存在する場合と類似した状態をすることできるから、かかる光が入光した撮影手段からの出力情報と比較情報とを比較すれば、両情報の一致不一致を判断することができる。すると、両情報が一致していれば装置が正常であり、不一致であれば何らかの異常があることを判断することができる。しかも、特定の形状を有する欠陥に対する検査が正確に行われているか否かだけでなく、装置がどの程度の欠陥形状まで検出できるかを検査することも可能となる。そして、発光させる発光体の選択および、撮影手段の出力情報と比較情報との比較を自動で行うことができるので、装置の性能確認が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１は本実施形態の自己診断機能を備えた品質検査装置１の概略斜視図である。図２は（Ａ）は、光源１０と、撮影手段２０のラインセンサ２１およびレンズ21rの位置関係を示した概略説明図であり、（Ｂ）は品質検査装置１の概略ブロック図である。
【００１０】
図１において、符号Ｓは、フィルム等の光透過性を有するシート状の部材などの被検査対象を示している。
図１に示すように、本実施形態の自己診断機能を備えた品質検査装置１（以下、単に品質検査装置１という）は、光源１０と、被検査対象Ｓを透過した透過光を受光する撮影手段２０とを備えており、両者が前記被検査対象Ｓを挟むように配設されている。
【００１１】
なお、以下では、撮影手段２０が被検査対象Ｓを透過した透過光を受光する場合を説明するが、被検査対象Ｓに対して光源１０を撮影手段２０と同側に配置し、撮影手段２０が被検査対象Ｓで反射した反射光を受光するように光源１０および撮影手段２０を配置してもよい。
【００１２】
図１に示すように、光源１０は、被検査対象Ｓの裏面に向けて光を放出する、例えば、蛍光灯やＬＥＤ等の発光体１１を複数備えている。この複数の発光体１１は、被検査対象Ｓの幅方向および搬送方向に沿って並んで配設されている。例えば、図１であれば、光源１０は、被検査対象Ｓの幅方向に沿って２３個の発光体１１が配置された列が、搬送方向に４列並ぶように構成されている。
また、この光源１０にはコンピュータ等の制御手段３０が電気的に接続されており、この制御手段３０によって、複数の発光体１１が発光するタイミングや、複数の発光体１１から被検査対象Ｓに照射される光量が制御されている。
【００１３】
なお、制御手段３０は後述する比較手段４０と電気的に接続されているが、その理由は後述する。
また、発光体１１の数は撮影手段２０の撮影領域Ａ（図３、図４参照）に合わせて適宜設定すればよい。つまり、光源１０は、撮影手段２０の撮影領域Ａ全域に光を照射できるように構成されていればよい。したがって、撮影領域Ａの搬送方向の長さが短い場合には、発光体１１は必ずしも被検査対象Ｓの搬送方向に複数列設けなくてもよい。例えば、発光体１１としてＬＥＤを採用した場合には、被検査対象Ｓにおいて、一つの発光体１１により光が照射される領域の搬送方向の長さＷ２（図３、図４参照）は、５〜１０ｍｍ程度となる場合がある。かかる場合には、撮影手段２０の撮影領域Ａの搬送方向の長さＷ１が１ｍｍ程度であれば、発光体１１を一列しか設けなくても、撮影領域Ａの全域に光を照射できる。
【００１４】
図１および図２に示すように、被検査対象Ｓに対して前記光源１０と反対側には、撮影手段２０が配設されている。
図２に示すように、撮影手段２０は、被検査対象Ｓで透過した透過光を受光するラインセンサ２１と、このラインセンサ２１に透過光を集光して入光するレンズ21rとを備えている。なお、図１において、符号２２は撮影手段２０を制御する制御部を示しており、この制御部２２は後述する比較手段４０と電気的に接続されているが、その理由は後述する。
【００１５】
図２（Ａ）に示すように、ラインセンサ２１は、一列に並んで配置された複数の撮像素子21sを有するものであり、複数の撮像素子21sが被検査対象Ｓの幅方向（図２（Ａ）では左右方向）に並ぶように配設されている。そして、ラインセンサ２１は、その各撮像素子21sの光軸ＬＡが、被検査対象Ｓにおいて複数の発光体１１によって光が照射される部分を通過するように配設されている。つまり、ラインセンサ２１の各撮像素子21sの光軸ＬＡが、複数の発光体１１によって被検査対象Ｓに形成される像を通過するように配設されている。
なお、各撮像素子21sの光軸ＬＡとは、各撮像素子21sとレンズ21rの中心を結ぶ線を意味しており、各撮像素子21sは光軸ＬＡと被検査対象Ｓとの交点部分を撮影するのである（図２（Ａ））。
【００１６】
以上のごとき構成であるから、光源１０から被検査対象Ｓに光を照射すれば、被検査対象Ｓを透過した光を撮影手段２０の複数の撮像素子21sによって撮影することができる。
そして、光源１０の複数の発光体１１から常に一定の光量の光を被検査対象Ｓに照射しておけば、被検査対象Ｓに欠陥などが無ければ、被検査対象Ｓを透過する光量も常に一定になる。よって、撮影手段２０が受光する光量もほぼ一定に保たれる。
一方、被検査対象Ｓに凹凸等の欠陥が存在すれば、欠陥の影響によって被検査対象Ｓを透過する光量が変化する。よって、撮影手段２０が受光する光量も変化する。
したがって、撮影手段２０が受光する光量に基づいて、被検査対象Ｓに欠陥が存在するか否かを検出することができる。
【００１７】
なお、上記例では、撮影手段２０としてラインセンサを採用した場合を説明したが、撮影手段２０はラインセンサに限られず、ＣＣＤエリアカメラや、その他のレンズ等を使用した撮影手段等も採用することができる。
【００１８】
本実施形態の品質検査装置１では、装置が正常に作動しているか、また、被検査対象Ｓの欠陥を正確に検出できているか、を診断する機能を備えている。
以下に、この診断機能を実現する構成を説明する。
【００１９】
上述したように、光源１０は、被検査対象Ｓの幅方向および搬送方向に沿って並んで配設された複数の発光体１１を備えており、この複数の発光体１１は制御手段３０によって制御されている。
【００２０】
この制御手段３０は、欠陥情報記憶部３１と、発光体制御部３２とを備えている。
【００２１】
まず、欠陥情報記憶部３１には、発光体制御部３２が発光体１１の制御に使用する複数の診断用データＤが記憶されたものである。各診断用データＤは、発光体１１の発光状態（発光消灯または発光量等）に関する発光体情報Ｎと、この発光体情報Ｎに基づいて発光体１１を発光または消灯させたときに被検査対象Ｓ上に形成される像（以下、単に欠陥像という）に関する像情報Ｚとが、関連付けられて記録されているデータである。
【００２２】
例えば、図３（Ａ）に示すように発光体１１が配置されている場合において、診断用データＤ１の発光体情報Ｎ１として、図３（Ａ）の状態で発光体１１を点灯させる情報（発光体L１〜L７が消灯、その他が品質検査時の光量（光量100％）で発光）が記憶されている場合には、診断用データＤ１の像情報Ｚ１として、領域Ａ（撮影手段２０が撮影する領域）内の欠陥像（図３（Ｂ）の領域Ａ内の像）に関する情報が、発光体情報Ｎ１と関連付けて診断用データＤ１に記憶されている。
また、図４（Ａ）に示すように発光体１１が配置されている場合において、診断用データＤ２の発光体情報Ｎ２として、図４（Ａ）の状態で発光体１１を点灯させる情報（発光体L１〜L２が光量200％で発光、発光体L６〜L７が消灯、その他が光量100％発光）が記憶されている場合には、診断用データＤ２の像情報Ｚ２として、領域Ａ内の欠陥像（図４（Ｂ）の領域Ａ内の像）に関する情報が、発光体情報Ｎ２と関連付けて診断用データＤ２に記憶されている。
【００２３】
なお、発光体情報Ｎには、点灯または消灯させる発光体、各発光体の光量、各発光体が点灯または消灯する期間およびタイミング等が含まれる。
また、像情報Ｚに記憶されている領域Ａ内の欠陥像に関する情報とは、関連する発光体情報Ｎに基づいて発光体１１を発光させたときにおいて、正常な撮影手段２０の各撮像素子21sが出力する信号強度と各撮像素子21sが撮影する被検査対象Ｓ上の位置とが関連づけて記憶された情報を意味している。具体的には、像情報Ｚ１であれば、図３（Ｃ）に示すような信号強度（例えば電圧値）と撮影位置との関係を示すグラフを像情報Ｚ１に基づいて形成できるような情報が記憶されており、像情報Ｚ２であれば、図４（Ｃ）に示すような信号強度と撮影位置との関係を示すグラフを像情報Ｚ２に基づいて形成できるような情報が記憶されている。
【００２４】
発光体制御部３２は、前記欠陥情報記憶部３１に記憶されている診断用データＤを呼び出して、その診断用データＤに記録されている発光体情報Ｎに基づいて、複数の発光体１１の発光消灯および発光量を制御するものである。具体的には、前述した診断用データＤ１を呼び出した場合には、発光体情報Ｎ１に基づいて発光体L１〜L７を消灯させその他の発光体を光量100％で発光させるように制御し、診断用データＤ２を呼び出した場合には、発光体情報Ｎ２に基づいて発光体L１〜L２を光量200％で発光させ発光体L６〜L７を消灯させその他の発光体を光量100％で発光させるように制御するのである。
なお、発光体制御部３２は、欠陥情報記憶部３１から呼び出した診断用データＤの像情報Ｚを後述する比較手段４０に供給する機能も有している。
【００２５】
また、撮影手段２０の制御部２２は、撮影手段２０の複数の撮像素子21sから送られる出力信号に基づいて、画像情報Ｆを形成するものである。この画像情報Ｆとは、複数の撮像素子21sから送られる信号強度（例えば電圧値）と、各撮像素子21sが撮影する被検査対象Ｓ上の位置および撮影した時間とが関連づけて記憶された情報である。
なお、制御部２２は、この画像情報Ｆを比較手段４０に供給する機能も有している。
【００２６】
つぎに、比較手段４０について説明する。
図２（Ｂ）に示すように、比較手段４０は、撮影手段２０および制御手段３０に電気的に接続されている。この比較手段４０は、撮影手段２０の制御部２２から供給される画像情報Ｆと、制御手段３０の発光体制御部３２から供給される像情報Ｚを比較して、両者の一致不一致を判断するものである。この両者の一致不一致の判断は、例えば、同じ撮影位置における信号強度を比較して両者のズレが所定の範囲内にあるか否かによって判断する方法が採用されるが、これらの方法に限定されない。
【００２７】
本実施形態の品質検査装置１では、上記のごとき構成を有しているので、以下の手順で診断が行われる。
【００２８】
まず、自己診断を行う場合には、欠陥情報記憶部３１に記憶されている診断用データＤが発光体制御部３２に呼び出される。そして、診断用データＤの発光体情報Ｎに基づいて、光源１０の発光体１１が点灯または消灯される。
一方、診断用データＤの像情報Ｚは、発光体制御部３２から比較手段４０に供給される。
【００２９】
光源１０の発光体１１が点灯または消灯すると、所定の像が被検査対象Ｓ上に形成される。この像は、撮影手段２０の複数の撮像素子21sによって撮影され、制御部２２によって画像情報Ｆが形成される。
そして、この画像情報Ｆは、制御部２２から比較手段４０に供給される。
【００３０】
像情報Ｚと画像情報Ｆとが比較手段４０に供給されると、比較手段４０では、この両情報を比較して両者の一致不一致が判断される。
そして、両者が一致する場合には、診断用データＤの像情報Ｚとして記憶されている欠陥像と類似する欠陥については、品質検査装置１が正常に検出できると判断される。つまり、品質検査装置１は正常に作動していると判断されるのである。
【００３１】
例えば、診断用データＤ１の発光体情報Ｎ１に基づいて光源１０の発光体１１が発光した場合には、図３（Ｂ）における領域Ａ内の欠陥像と類似する欠陥、つまり、光を透過しないほぼ幅Ｗの異物が存在している状況を被検査対象Ｓ上に形成することができる。よって、かかる大きさを有する異物が存在する場合に、品質検査装置１がこの異物を正常に検出できるか否かを判断できる。
【００３２】
また、診断用データＤ２の発光体情報Ｎ２に基づいて光源１０の発光体１１が発光した場合には、図４（Ｂ）における領域Ａ内の欠陥像と類似するコントラストを発生させる欠陥、つまり、光量の強い部分と弱い分が隣接して存在するかのように光を透過させる欠陥が存在している状況を被検査対象Ｓ上に形成することができる。よって、かかるコントラストを発生させる欠陥が存在する場合に、品質検査装置１がこの欠陥を正常に検出できるか否かを判断できる。
なお、図４（Ｂ）のごときコントラストは、ふくれや打コンのような凹凸欠陥がシートなどに存在した場合に生じる可能性がある。
【００３３】
以上のごとくであるから、本実施形態の品質検査装置１では、品質検査装置１の自己診断機能を実行させるだけで、品質検査装置１が正常に作動しているか否かを簡単に判断できる。すると、始業前点検を毎日行う場合でも、品質検査装置１の性能確認が簡単になるから、作業者の負担を軽減することができる。
【００３４】
そして、光源１０の点灯消灯を制御して欠陥に類似した像を被検査対象Ｓ上に形成しているだけであるから、短時間で性能確認が行える。すると、連続運転されるラインなどでも、ロットの切替等ように、作業手順の上で必ずラインを停止させなければならない短い時間を利用して性能確認が行うことができるから、検査のためにラインを停止しなくてもよくなり、品質検査装置１の性能確認を行うことによる生産効率の低下を防ぐことができる。
【００３５】
また、光源１０の発光体１１の点灯消灯を、診断用データＤに基づいて、時間の経過とともに変化させた場合には、発光体１１の点灯消灯の変化に応じて欠陥像も変化させることができる。例えば、図５（Ａ）では、黒い点が消灯している発光体１１、白い点が点灯している発光体１１を示しているが、発光体１１の点灯消灯をＴ１からＴ６まで順に変化させれば、欠陥像を、発光体１１の点灯消灯の変化に応じて図５（Ｂ）のように変化させることができる。
かかる方法で形成される欠陥像は、領域Ａ内の像が時間とともに変化する欠陥、言い換えれば、被検査対象Ｓの搬送にともなって移動する欠陥と類似した像となる。具体的には、搬送方向の長さが領域Ａの搬送方向の長さＷ１よりも長い欠陥が、被検査対象Ｓとともに流れている状況と類似した像となる。
すると、被検査対象Ｓを搬送するラインなどを作動させなくても、品質検査装置１の自己診断機能を実行させるだけで、品質検査装置１が、搬送されるシート等の被検査対象Ｓに生じる欠陥を正常に検出できる否かの診断も簡単に行うことができる。
【００３６】
そして、被検査対象Ｓ上に、所定の周期で繰り返して像を形成して撮影手段２０により連続して撮影を行えば、品質検査装置１が対応できるライン速度を自己診断機能を使用して調べることができる。
【００３７】
また、品質検査装置１において、制御手段２２に、撮影手段２０の出力信号に基づいて、その出力信号の信号強度や、所定の信号強度の出力信号が分布する領域（例えば、幅サイズ（被検査対象Ｓの幅方向の長さ）等）、所定の信号強度の出力信号が継続する期間を判断する論理回路を設けてもよい。
【００３８】
例えば、図５（Ｂ）に示すような欠陥の場合、各撮像素子21sのシャッタスピードと撮像素子21sが撮影できる幅（制御手段２２の分解能に相当する）とに応じて、欠陥等は複数のエリアａに分割された状態で撮影されることになる。
各撮像素子21sの出力値は各エリアａ内に存在する欠陥の面積に応じて変化するので、出力値が閾値を超えている欠陥エリアと、出力値が閾値を超えていない正常エリアに分類することができる。例えば、エリア内全体やエリア内の大部分に欠陥が存在するエリア（例えば図５のエリアａ１）は欠陥エリアに分類され、エリア内に欠陥が存在しないエリア（例えば図５のエリアａ２）は正常エリアａ２に分類される。なお、エリア内に存在する欠陥が少ないまたは僅かであるエリア（例えば図５のエリアａ３）は、設定する閾値によっていずれにも分類することができる。
すると、各撮像素子21sの出力値が入力される論理回路を設け、この論理回路が、欠陥エリアの幅サイズ（幅方向に沿って並んでいる欠陥エリアの数）や、欠陥エリアの搬送方向長さ（搬送方向に沿って並んでいる欠陥エリアの数）、また、所定の期間内に存在する欠陥エリアの面積（欠陥エリアの総数）に対応する電圧値等の信号を出力するようにする。
この場合には、論理回路が出力する信号が制御手段２２から比較手段４０に供給されるようにしておけば、論理回路からの出力信号と像情報Ｚとを比較手段４０で比較することができるから、品質検査装置１の論理回路の診断も可能である。
【００３９】
なお、上記の場合には、比較手段４０内で像情報Ｚを回路などによって処理して、その処理された結果を制御手段２２の論理回路の出力信号と比較するようにしてもよいし、制御手段２２の論理回路の出力信号と直接比較できる情報を像情報Ｚに含ませていてもよい。
【００４０】
また、自己診断は、検査したい欠陥に相当する像情報Ｚが含まれている診断用データＤを選択して、その欠陥像について診断ができるようにしてもよいが、自動で自己診断を行う場合には、全ての診断用データＤが連続して診断されるようになっているのが好ましい。この場合には、とりあえず全ての診断用データＤについて診断を行った上で、各診断用データＤで診断を行ったときにおける結果が比較手段４０に記録されるようになっていてもよいし、異常が検出されるとその段階で診断を停止するようにしてもよい。
【００４１】
光源１０の発光体１１は、その点灯消灯を短時間で切り換えることができ、また、光量を調整できるものであれば、特に限定されないが、ＬＥＤ等の指向性の高い光源を使用すれば、欠陥像の形状やコントラストの調整を容易かつ精度よくに行うことができる。すると、実際の欠陥の形状やコントラストにより近づけることができるので、好適である。
【００４２】
なお、上記例では、被検査対象Ｓが存在する状態において自己診断を行う場合を説明したが、図１のごとき本実施形態の品質検査装置１の場合、光源１０からの光は被検査対象Ｓの存在有無に係わらず撮影手段２０に入光させることができる。この場合には、光源１０を制御すれば、光源１０と撮影手段２０との間に被検査対象Ｓが存在しない状態でも、被検査対象Ｓが存在する場合と同様に自己診断を行うことができる。
例えば、撮影手段２０の撮像素子21rに入光する光の状態（光量や入光時間等）が、被検査対象Ｓ上に所定の欠陥が存在するときに各撮像素子21rに入光する光の状態と同じ状態となるように発光体１１を発光させるようにする。そして、かかる状態を形成する発光体１１の状態を発光体情報Ｎとし、このときに各撮像素子21rから出力される信号の情報が含まれる比較情報を、発光体情報Ｎと関連づけて診断用データＤとして記憶させておけば、被検査対象Ｓがない状態でも、被検査対象Ｓが存在する場合と同様に自己診断を行うことができる。
【００４３】
ただし、品質検査装置１の撮影手段２０が被検査対象Ｓで反射した反射光を受光するように光源１０および撮影手段２０を配置している場合には、光源１０からの光を反射する物体がなければ、撮影手段２０の撮像素子21rに光が入光せず、自己診断を行うことができない。しかし、かかる構成の場合でも、光源１０と撮影手段２０との間に、発光体１１からの光を反射する自己診断用のシートを配置すれば、被検査対象Ｓが存在しない状態でも自己診断を行うことは可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の自己診断機能を備えた品質検査装置は、フィルム等のシート状製品の欠陥や、印刷パターン等の欠陥を検査する装置に適している。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本実施形態の自己診断機能を備えた品質検査装置１の概略斜視図である。
【図２】（Ａ）は、光源１０と、撮影手段２０のラインセンサ２１およびレンズ21rの位置関係を示した概略説明図であり、（Ｂ）は品質検査装置１の概略ブロック図である。
【図３】本実施形態の品質検査装置１において自己診断を行う状況の概略説明図であって、（Ａ）は発光状況の説明図であり、（Ｂ）は被検査対象Ｓ上に形成される像の説明図であり、（Ｃ）は撮影手段２０の出力信号の説明図である。
【図４】本実施形態の品質検査装置１において自己診断を行う他の状況の概略説明図であって、（Ａ）は発光状況の説明図であり、（Ｂ）は被検査対象Ｓ上に形成される像の説明図であり、（Ｃ）は撮影手段２０の出力信号の説明図である。
【図５】本実施形態の品質検査装置１において自己診断を行う他の状況の概略説明図であって、（Ａ）は発光状況の説明図であり、（Ｂ）は被検査対象Ｓ上に形成される像の説明図である。
【符号の説明】
【００４６】
１ 品質検査装置
１０ 光源
１１ 発光体
２０ 撮影手段
２１ ラインセンサ
２１ｓ 撮像素子
３０ 制御手段
３１ 欠陥情報記憶部
３２ 発光体制御部
Ｓ 被検査対象
Ｆ 画像情報
Ｎ 発光体情報
Ｚ 像情報
Ｈ 比較情報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自己診断機能を備えた品質検査装置に関する。さらに詳しくは、フィルム等のシート状製品の欠陥や、印刷パターン等の欠陥を、被検査面の画像を撮影することによって検査する自己診断機能を備えた品質検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
搬送される製品の欠陥を検査する装置では、搬送される製品に対して光を照射して、その反射光や透過光を撮影し、その撮影画像が正常な状態からズレているか否かを判断して、欠陥の存在の有無を検出している。
しかし、かかる検査装置では、撮影機器に異常や故障が生じた場合には、欠陥を検出できなかったり、逆に正常な製品を欠陥と判断したりする場合がある。
そこで、品質検査中に、撮影機器の前に人の手で障害物を挿入する等の方法で欠陥が存在する状況を発生させて、この欠陥が存在する状況を判別できるか否かによって、機器が正常に作動しているか否かを確認することが行われていた。
しかしながら、上記のような動作確認方法では、人手によって欠陥が存在する状況を作り出すので、その作業が煩わしいばかりでなく、その状況を作り出す作業の確実性に乏しく、品質検査装置の動作確認作業の信頼性に乏しいという問題があった。
【０００３】
一方、品質検査装置において、動作確認作業を自動で行えるようにした技術として、特許文献１の技術が開発されている。
特許文献１は、被検査面を撮影手段によって撮影したときにおける多階調画像データの濃度レベルに基づいて欠陥箇所を判定する品質検査装置に関するものであり、動作確認の際に、被検査面に照射する光の照度変化を用いる技術が開示されている。
そして、この文献には、被検査面に照射する光の照度を変化させて、その濃度の違い、つまり、撮影手段が受光する光量の変化を検出できるか否かによって撮影装置の動作を確認している。このため、確認作業を簡単に行うことができるし、しかも、光源の損傷も検出することができる旨の記載がある。
【０００４】
しかるに、上記方法では、被検査面に照射する光の照度を変化させているだけであるので、撮影機器が特定の閾値を境として明暗を検出できるか否かの診断はできるものの、被検査対象に実際に発生する欠陥を検出できるか否かまでは診断することができない。
しかも、被検査面に光を照射する光源として蛍光灯を使用しているので、被検査面全体を同じ照度にすることはできても、被検査面の一部を他の部分と異なる照度にすることはできない。したがって、実際に発生する欠陥に類似した状態を被検査面上に形成することは不可能である。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２２６０９９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記事情に鑑み、被検査対象に欠陥が発生した状態と近似した状態で自己診断を行うことができる自己診断機能を備えた品質検査装置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】
第１発明の自己診断機能を備えた品質検査装置は、被検査対象に光を照射する光源と、該光源から被検査対象に照射した光の反射光又は透過光を受光する撮影手段を備えた品質検査装置であって、前記光源が、複数の発光体と、該複数の発光体の作動を制御する制御手段とからなり、該制御手段は、前記複数の発光体から発光体を選択し、該選択された各発光体の発光量を制御するものであることを特徴とする。
第２発明の自己診断機能を備えた品質検査装置は、第１発明において、前記制御手段には、選択する発光体および該選択する発光体の発光状態に関する発光体情報と、該発光体情報に基づいて発光体を発光させたときに前記撮影手段に入光する光の状態に関する比較情報とを含む診断用データが記憶されている欠陥情報記憶部と、該欠陥情報記憶部に記憶されている前記診断用データの発光体情報に基づいて、前記複数の発光体の発光を制御する発光体制御部とが設けられており、前記撮影手段からの出力に関する出力情報と前記診断用データの比較情報とを比較する比較手段を備えていることを特徴とする。
第３発明の自己診断機能を備えた品質検査装置は、第２発明において、前記制御手段は、前記光源からの光によって前記被検査対象上に形成される像が、該被検査対象に生じる欠陥と類似した形状となるように、前記発光体を選択し、該選択された発光体の発光状態を制御することを特徴とする。
第４発明の自己診断機能を備えた品質検査装置は、第２発明において、前記制御手段は、前記光源からの光によって前記被検査対象上に形成される像が、該被検査対象に生じる欠陥と類似したコントラストを形成するように、前記発光体を選択し、該選択された発光体の発光状態を制御することを特徴とする。
第５発明の自己診断機能を備えた品質検査装置は、第１発明において、前記制御手段には、選択する発光体および該選択する発光体の発光状態に関する発光体情報と、該発光体情報に基づいて発光体を発光させたときに前記撮影手段に入光する光の状態に関する比較情報とを含む診断用データが記憶されている欠陥情報記憶部と、該欠陥情報記憶部に記憶されている前記診断用データの発光体情報に基づいて、前記複数の発光体の発光を制御する発光体制御部とが設けられており、前記撮影手段からの出力に関する出力情報と前記診断用データの比較情報とを比較する比較手段を備えており、前記発光体情報は、前記選択された発光体を発光させたときに前記撮影手段に入光する光の状態が、前記被検査対象に欠陥が存在する場合に前記撮影手段に入光する光の状態と同じ状態となるように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
第１発明によれば、選択する発光体の位置および数と、選択された各発光体の発光量を制御すれば、被検査対象に欠陥が存在する場合と同等の光量の光を撮影手段に入光させることができる。すると、撮影手段が正常に撮影を行っているか、又は欠陥の検出が正確に行われているかを的確に判断することができる。
第２発明によれば、発光体情報に基づいて発光体制御部が発光体を発光させれば、発光体からの光により所定の像、例えば、実際に発生する欠陥に類似した擬似欠陥像が被検査対象上に形成されるので、この像を撮影した撮影手段の出力に基づいて形成される画像情報と像情報とを比較手段が比較すれば、両情報の一致不一致を判断することができる。すると、両情報が一致していれば装置が正常であり、不一致であれば装置に何らかの異常があることを判断することができる。しかも、発光させる発光体の選択および、画像情報と像情報との比較を自動で行うことができるので、装置の性能確認が容易になる。
第３発明によれば、実際の欠陥と類似した形状を有する像が被検査対象上に形成されるので、装置によってその形状を有する欠陥を検出できるか否かを診断することができる。すると、特定の形状を有する欠陥に対する検査が正確に行われているか否かだけでなく、装置がどの程度の欠陥形状まで検出できるかを検査することも可能となる。
第４発明によれば、実際の欠陥と類似したコントラストを有する像が被検査対象上に形成されるので、装置によってかかるコントラストを有する欠陥を検出できるか否かを診断することができる。すると、特定のコントラストを有する欠陥に対する検査が正確に行われているか否かだけでなく、装置がどの程度のコントラストまで検出できるかを把握することが可能となる。
第５発明によれば、発光体情報に基づいて発光体制御部が発光体を発光させれば、撮影手段に入光する光の状態を、被検査対象上に欠陥が存在する場合と類似した状態をすることできるから、かかる光が入光した撮影手段からの出力情報と比較情報とを比較すれば、両情報の一致不一致を判断することができる。すると、両情報が一致していれば装置が正常であり、不一致であれば何らかの異常があることを判断することができる。しかも、特定の形状を有する欠陥に対する検査が正確に行われているか否かだけでなく、装置がどの程度の欠陥形状まで検出できるかを検査することも可能となる。そして、発光させる発光体の選択および、撮影手段の出力情報と比較情報との比較を自動で行うことができるので、装置の性能確認が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１は本実施形態の自己診断機能を備えた品質検査装置１の概略斜視図である。図２は（Ａ）は、光源１０と、撮影手段２０のラインセンサ２１およびレンズ21rの位置関係を示した概略説明図であり、（Ｂ）は品質検査装置１の概略ブロック図である。
【００１０】
図１において、符号Ｓは、フィルム等の光透過性を有するシート状の部材などの被検査対象を示している。
図１に示すように、本実施形態の自己診断機能を備えた品質検査装置１（以下、単に品質検査装置１という）は、光源１０と、被検査対象Ｓを透過した透過光を受光する撮影手段２０とを備えており、両者が前記被検査対象Ｓを挟むように配設されている。
【００１１】
なお、以下では、撮影手段２０が被検査対象Ｓを透過した透過光を受光する場合を説明するが、被検査対象Ｓに対して光源１０を撮影手段２０と同側に配置し、撮影手段２０が被検査対象Ｓで反射した反射光を受光するように光源１０および撮影手段２０を配置してもよい。
【００１２】
図１に示すように、光源１０は、被検査対象Ｓの裏面に向けて光を放出する、例えば、蛍光灯やＬＥＤ等の発光体１１を複数備えている。この複数の発光体１１は、被検査対象Ｓの幅方向および搬送方向に沿って並んで配設されている。例えば、図１であれば、光源１０は、被検査対象Ｓの幅方向に沿って２３個の発光体１１が配置された列が、搬送方向に４列並ぶように構成されている。
また、この光源１０にはコンピュータ等の制御手段３０が電気的に接続されており、この制御手段３０によって、複数の発光体１１が発光するタイミングや、複数の発光体１１から被検査対象Ｓに照射される光量が制御されている。
【００１３】
なお、制御手段３０は後述する比較手段４０と電気的に接続されているが、その理由は後述する。
また、発光体１１の数は撮影手段２０の撮影領域Ａ（図３、図４参照）に合わせて適宜設定すればよい。つまり、光源１０は、撮影手段２０の撮影領域Ａ全域に光を照射できるように構成されていればよい。したがって、撮影領域Ａの搬送方向の長さが短い場合には、発光体１１は必ずしも被検査対象Ｓの搬送方向に複数列設けなくてもよい。例えば、発光体１１としてＬＥＤを採用した場合には、被検査対象Ｓにおいて、一つの発光体１１により光が照射される領域の搬送方向の長さＷ２（図３、図４参照）は、５〜１０ｍｍ程度となる場合がある。かかる場合には、撮影手段２０の撮影領域Ａの搬送方向の長さＷ１が１ｍｍ程度であれば、発光体１１を一列しか設けなくても、撮影領域Ａの全域に光を照射できる。
【００１４】
図１および図２に示すように、被検査対象Ｓに対して前記光源１０と反対側には、撮影手段２０が配設されている。
図２に示すように、撮影手段２０は、被検査対象Ｓで透過した透過光を受光するラインセンサ２１と、このラインセンサ２１に透過光を集光して入光するレンズ21rとを備えている。なお、図１において、符号２２は撮影手段２０を制御する制御部を示しており、この制御部２２は後述する比較手段４０と電気的に接続されているが、その理由は後述する。
【００１５】
図２（Ａ）に示すように、ラインセンサ２１は、一列に並んで配置された複数の撮像素子21sを有するものであり、複数の撮像素子21sが被検査対象Ｓの幅方向（図２（Ａ）では左右方向）に並ぶように配設されている。そして、ラインセンサ２１は、その各撮像素子21sの光軸ＬＡが、被検査対象Ｓにおいて複数の発光体１１によって光が照射される部分を通過するように配設されている。つまり、ラインセンサ２１の各撮像素子21sの光軸ＬＡが、複数の発光体１１によって被検査対象Ｓに形成される像を通過するように配設されている。
なお、各撮像素子21sの光軸ＬＡとは、各撮像素子21sとレンズ21rの中心を結ぶ線を意味しており、各撮像素子21sは光軸ＬＡと被検査対象Ｓとの交点部分を撮影するのである（図２（Ａ））。
【００１６】
以上のごとき構成であるから、光源１０から被検査対象Ｓに光を照射すれば、被検査対象Ｓを透過した光を撮影手段２０の複数の撮像素子21sによって撮影することができる。
そして、光源１０の複数の発光体１１から常に一定の光量の光を被検査対象Ｓに照射しておけば、被検査対象Ｓに欠陥などが無ければ、被検査対象Ｓを透過する光量も常に一定になる。よって、撮影手段２０が受光する光量もほぼ一定に保たれる。
一方、被検査対象Ｓに凹凸等の欠陥が存在すれば、欠陥の影響によって被検査対象Ｓを透過する光量が変化する。よって、撮影手段２０が受光する光量も変化する。
したがって、撮影手段２０が受光する光量に基づいて、被検査対象Ｓに欠陥が存在するか否かを検出することができる。
【００１７】
なお、上記例では、撮影手段２０としてラインセンサを採用した場合を説明したが、撮影手段２０はラインセンサに限られず、ＣＣＤエリアカメラや、その他のレンズ等を使用した撮影手段等も採用することができる。
【００１８】
本実施形態の品質検査装置１では、装置が正常に作動しているか、また、被検査対象Ｓの欠陥を正確に検出できているか、を診断する機能を備えている。
以下に、この診断機能を実現する構成を説明する。
【００１９】
上述したように、光源１０は、被検査対象Ｓの幅方向および搬送方向に沿って並んで配設された複数の発光体１１を備えており、この複数の発光体１１は制御手段３０によって制御されている。
【００２０】
この制御手段３０は、欠陥情報記憶部３１と、発光体制御部３２とを備えている。
【００２１】
まず、欠陥情報記憶部３１には、発光体制御部３２が発光体１１の制御に使用する複数の診断用データＤが記憶されたものである。各診断用データＤは、発光体１１の発光状態（発光消灯または発光量等）に関する発光体情報Ｎと、この発光体情報Ｎに基づいて発光体１１を発光または消灯させたときに被検査対象Ｓ上に形成される像（以下、単に欠陥像という）に関する像情報Ｚとが、関連付けられて記録されているデータである。
【００２２】
例えば、図３（Ａ）に示すように発光体１１が配置されている場合において、診断用データＤ１の発光体情報Ｎ１として、図３（Ａ）の状態で発光体１１を点灯させる情報（発光体L１〜L７が消灯、その他が品質検査時の光量（光量100％）で発光）が記憶されている場合には、診断用データＤ１の像情報Ｚ１として、領域Ａ（撮影手段２０が撮影する領域）内の欠陥像（図３（Ｂ）の領域Ａ内の像）に関する情報が、発光体情報Ｎ１と関連付けて診断用データＤ１に記憶されている。
また、図４（Ａ）に示すように発光体１１が配置されている場合において、診断用データＤ２の発光体情報Ｎ２として、図４（Ａ）の状態で発光体１１を点灯させる情報（発光体L１〜L２が光量200％で発光、発光体L６〜L７が消灯、その他が光量100％発光）が記憶されている場合には、診断用データＤ２の像情報Ｚ２として、領域Ａ内の欠陥像（図４（Ｂ）の領域Ａ内の像）に関する情報が、発光体情報Ｎ２と関連付けて診断用データＤ２に記憶されている。
【００２３】
なお、発光体情報Ｎには、点灯または消灯させる発光体、各発光体の光量、各発光体が点灯または消灯する期間およびタイミング等が含まれる。
また、像情報Ｚに記憶されている領域Ａ内の欠陥像に関する情報とは、関連する発光体情報Ｎに基づいて発光体１１を発光させたときにおいて、正常な撮影手段２０の各撮像素子21sが出力する信号強度と各撮像素子21sが撮影する被検査対象Ｓ上の位置とが関連づけて記憶された情報を意味している。具体的には、像情報Ｚ１であれば、図３（Ｃ）に示すような信号強度（例えば電圧値）と撮影位置との関係を示すグラフを像情報Ｚ１に基づいて形成できるような情報が記憶されており、像情報Ｚ２であれば、図４（Ｃ）に示すような信号強度と撮影位置との関係を示すグラフを像情報Ｚ２に基づいて形成できるような情報が記憶されている。
【００２４】
発光体制御部３２は、前記欠陥情報記憶部３１に記憶されている診断用データＤを呼び出して、その診断用データＤに記録されている発光体情報Ｎに基づいて、複数の発光体１１の発光消灯および発光量を制御するものである。具体的には、前述した診断用データＤ１を呼び出した場合には、発光体情報Ｎ１に基づいて発光体L１〜L７を消灯させその他の発光体を光量100％で発光させるように制御し、診断用データＤ２を呼び出した場合には、発光体情報Ｎ２に基づいて発光体L１〜L２を光量200％で発光させ発光体L６〜L７を消灯させその他の発光体を光量100％で発光させるように制御するのである。
なお、発光体制御部３２は、欠陥情報記憶部３１から呼び出した診断用データＤの像情報Ｚを後述する比較手段４０に供給する機能も有している。
【００２５】
また、撮影手段２０の制御部２２は、撮影手段２０の複数の撮像素子21sから送られる出力信号に基づいて、画像情報Ｆを形成するものである。この画像情報Ｆとは、複数の撮像素子21sから送られる信号強度（例えば電圧値）と、各撮像素子21sが撮影する被検査対象Ｓ上の位置および撮影した時間とが関連づけて記憶された情報である。
なお、制御部２２は、この画像情報Ｆを比較手段４０に供給する機能も有している。
【００２６】
つぎに、比較手段４０について説明する。
図２（Ｂ）に示すように、比較手段４０は、撮影手段２０および制御手段３０に電気的に接続されている。この比較手段４０は、撮影手段２０の制御部２２から供給される画像情報Ｆと、制御手段３０の発光体制御部３２から供給される像情報Ｚを比較して、両者の一致不一致を判断するものである。この両者の一致不一致の判断は、例えば、同じ撮影位置における信号強度を比較して両者のズレが所定の範囲内にあるか否かによって判断する方法が採用されるが、これらの方法に限定されない。
【００２７】
本実施形態の品質検査装置１では、上記のごとき構成を有しているので、以下の手順で診断が行われる。
【００２８】
まず、自己診断を行う場合には、欠陥情報記憶部３１に記憶されている診断用データＤが発光体制御部３２に呼び出される。そして、診断用データＤの発光体情報Ｎに基づいて、光源１０の発光体１１が点灯または消灯される。
一方、診断用データＤの像情報Ｚは、発光体制御部３２から比較手段４０に供給される。
【００２９】
光源１０の発光体１１が点灯または消灯すると、所定の像が被検査対象Ｓ上に形成される。この像は、撮影手段２０の複数の撮像素子21sによって撮影され、制御部２２によって画像情報Ｆが形成される。
そして、この画像情報Ｆは、制御部２２から比較手段４０に供給される。
【００３０】
像情報Ｚと画像情報Ｆとが比較手段４０に供給されると、比較手段４０では、この両情報を比較して両者の一致不一致が判断される。
そして、両者が一致する場合には、診断用データＤの像情報Ｚとして記憶されている欠陥像と類似する欠陥については、品質検査装置１が正常に検出できると判断される。つまり、品質検査装置１は正常に作動していると判断されるのである。
【００３１】
例えば、診断用データＤ１の発光体情報Ｎ１に基づいて光源１０の発光体１１が発光した場合には、図３（Ｂ）における領域Ａ内の欠陥像と類似する欠陥、つまり、光を透過しないほぼ幅Ｗの異物が存在している状況を被検査対象Ｓ上に形成することができる。よって、かかる大きさを有する異物が存在する場合に、品質検査装置１がこの異物を正常に検出できるか否かを判断できる。
【００３２】
また、診断用データＤ２の発光体情報Ｎ２に基づいて光源１０の発光体１１が発光した場合には、図４（Ｂ）における領域Ａ内の欠陥像と類似するコントラストを発生させる欠陥、つまり、光量の強い部分と弱い分が隣接して存在するかのように光を透過させる欠陥が存在している状況を被検査対象Ｓ上に形成することができる。よって、かかるコントラストを発生させる欠陥が存在する場合に、品質検査装置１がこの欠陥を正常に検出できるか否かを判断できる。
なお、図４（Ｂ）のごときコントラストは、ふくれや打コンのような凹凸欠陥がシートなどに存在した場合に生じる可能性がある。
【００３３】
以上のごとくであるから、本実施形態の品質検査装置１では、品質検査装置１の自己診断機能を実行させるだけで、品質検査装置１が正常に作動しているか否かを簡単に判断できる。すると、始業前点検を毎日行う場合でも、品質検査装置１の性能確認が簡単になるから、作業者の負担を軽減することができる。
【００３４】
そして、光源１０の点灯消灯を制御して欠陥に類似した像を被検査対象Ｓ上に形成しているだけであるから、短時間で性能確認が行える。すると、連続運転されるラインなどでも、ロットの切替等ように、作業手順の上で必ずラインを停止させなければならない短い時間を利用して性能確認が行うことができるから、検査のためにラインを停止しなくてもよくなり、品質検査装置１の性能確認を行うことによる生産効率の低下を防ぐことができる。
【００３５】
また、光源１０の発光体１１の点灯消灯を、診断用データＤに基づいて、時間の経過とともに変化させた場合には、発光体１１の点灯消灯の変化に応じて欠陥像も変化させることができる。例えば、図５（Ａ）では、黒い点が消灯している発光体１１、白い点が点灯している発光体１１を示しているが、発光体１１の点灯消灯をＴ１からＴ６まで順に変化させれば、欠陥像を、発光体１１の点灯消灯の変化に応じて図５（Ｂ）のように変化させることができる。
かかる方法で形成される欠陥像は、領域Ａ内の像が時間とともに変化する欠陥、言い換えれば、被検査対象Ｓの搬送にともなって移動する欠陥と類似した像となる。具体的には、搬送方向の長さが領域Ａの搬送方向の長さＷ１よりも長い欠陥が、被検査対象Ｓとともに流れている状況と類似した像となる。
すると、被検査対象Ｓを搬送するラインなどを作動させなくても、品質検査装置１の自己診断機能を実行させるだけで、品質検査装置１が、搬送されるシート等の被検査対象Ｓに生じる欠陥を正常に検出できる否かの診断も簡単に行うことができる。
【００３６】
そして、被検査対象Ｓ上に、所定の周期で繰り返して像を形成して撮影手段２０により連続して撮影を行えば、品質検査装置１が対応できるライン速度を自己診断機能を使用して調べることができる。
【００３７】
また、品質検査装置１において、制御手段２２に、撮影手段２０の出力信号に基づいて、その出力信号の信号強度や、所定の信号強度の出力信号が分布する領域（例えば、幅サイズ（被検査対象Ｓの幅方向の長さ）等）、所定の信号強度の出力信号が継続する期間を判断する論理回路を設けてもよい。
【００３８】
例えば、図５（Ｂ）に示すような欠陥の場合、各撮像素子21sのシャッタスピードと撮像素子21sが撮影できる幅（制御手段２２の分解能に相当する）とに応じて、欠陥等は複数のエリアａに分割された状態で撮影されることになる。
各撮像素子21sの出力値は各エリアａ内に存在する欠陥の面積に応じて変化するので、出力値が閾値を超えている欠陥エリアと、出力値が閾値を超えていない正常エリアに分類することができる。例えば、エリア内全体やエリア内の大部分に欠陥が存在するエリア（例えば図５のエリアａ１）は欠陥エリアに分類され、エリア内に欠陥が存在しないエリア（例えば図５のエリアａ２）は正常エリアａ２に分類される。なお、エリア内に存在する欠陥が少ないまたは僅かであるエリア（例えば図５のエリアａ３）は、設定する閾値によっていずれにも分類することができる。
すると、各撮像素子21sの出力値が入力される論理回路を設け、この論理回路が、欠陥エリアの幅サイズ（幅方向に沿って並んでいる欠陥エリアの数）や、欠陥エリアの搬送方向長さ（搬送方向に沿って並んでいる欠陥エリアの数）、また、所定の期間内に存在する欠陥エリアの面積（欠陥エリアの総数）に対応する電圧値等の信号を出力するようにする。
この場合には、論理回路が出力する信号が制御手段２２から比較手段４０に供給されるようにしておけば、論理回路からの出力信号と像情報Ｚとを比較手段４０で比較することができるから、品質検査装置１の論理回路の診断も可能である。
【００３９】
なお、上記の場合には、比較手段４０内で像情報Ｚを回路などによって処理して、その処理された結果を制御手段２２の論理回路の出力信号と比較するようにしてもよいし、制御手段２２の論理回路の出力信号と直接比較できる情報を像情報Ｚに含ませていてもよい。
【００４０】
また、自己診断は、検査したい欠陥に相当する像情報Ｚが含まれている診断用データＤを選択して、その欠陥像について診断ができるようにしてもよいが、自動で自己診断を行う場合には、全ての診断用データＤが連続して診断されるようになっているのが好ましい。この場合には、とりあえず全ての診断用データＤについて診断を行った上で、各診断用データＤで診断を行ったときにおける結果が比較手段４０に記録されるようになっていてもよいし、異常が検出されるとその段階で診断を停止するようにしてもよい。
【００４１】
光源１０の発光体１１は、その点灯消灯を短時間で切り換えることができ、また、光量を調整できるものであれば、特に限定されないが、ＬＥＤ等の指向性の高い光源を使用すれば、欠陥像の形状やコントラストの調整を容易かつ精度よくに行うことができる。すると、実際の欠陥の形状やコントラストにより近づけることができるので、好適である。
【００４２】
なお、上記例では、被検査対象Ｓが存在する状態において自己診断を行う場合を説明したが、図１のごとき本実施形態の品質検査装置１の場合、光源１０からの光は被検査対象Ｓの存在有無に係わらず撮影手段２０に入光させることができる。この場合には、光源１０を制御すれば、光源１０と撮影手段２０との間に被検査対象Ｓが存在しない状態でも、被検査対象Ｓが存在する場合と同様に自己診断を行うことができる。
例えば、撮影手段２０の撮像素子21rに入光する光の状態（光量や入光時間等）が、被検査対象Ｓ上に所定の欠陥が存在するときに各撮像素子21rに入光する光の状態と同じ状態となるように発光体１１を発光させるようにする。そして、かかる状態を形成する発光体１１の状態を発光体情報Ｎとし、このときに各撮像素子21rから出力される信号の情報が含まれる比較情報を、発光体情報Ｎと関連づけて診断用データＤとして記憶させておけば、被検査対象Ｓがない状態でも、被検査対象Ｓが存在する場合と同様に自己診断を行うことができる。
【００４３】
ただし、品質検査装置１の撮影手段２０が被検査対象Ｓで反射した反射光を受光するように光源１０および撮影手段２０を配置している場合には、光源１０からの光を反射する物体がなければ、撮影手段２０の撮像素子21rに光が入光せず、自己診断を行うことができない。しかし、かかる構成の場合でも、光源１０と撮影手段２０との間に、発光体１１からの光を反射する自己診断用のシートを配置すれば、被検査対象Ｓが存在しない状態でも自己診断を行うことは可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の自己診断機能を備えた品質検査装置は、フィルム等のシート状製品の欠陥や、印刷パターン等の欠陥を検査する装置に適している。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本実施形態の自己診断機能を備えた品質検査装置１の概略斜視図である。
【図２】（Ａ）は、光源１０と、撮影手段２０のラインセンサ２１およびレンズ21rの位置関係を示した概略説明図であり、（Ｂ）は品質検査装置１の概略ブロック図である。
【図３】本実施形態の品質検査装置１において自己診断を行う状況の概略説明図であって、（Ａ）は発光状況の説明図であり、（Ｂ）は被検査対象Ｓ上に形成される像の説明図であり、（Ｃ）は撮影手段２０の出力信号の説明図である。
【図４】本実施形態の品質検査装置１において自己診断を行う他の状況の概略説明図であって、（Ａ）は発光状況の説明図であり、（Ｂ）は被検査対象Ｓ上に形成される像の説明図であり、（Ｃ）は撮影手段２０の出力信号の説明図である。
【図５】本実施形態の品質検査装置１において自己診断を行う他の状況の概略説明図であって、（Ａ）は発光状況の説明図であり、（Ｂ）は被検査対象Ｓ上に形成される像の説明図である。
【符号の説明】
【００４６】
１ 品質検査装置
１０ 光源
１１ 発光体
２０ 撮影手段
２１ ラインセンサ
２１ｓ 撮像素子
３０ 制御手段
３１ 欠陥情報記憶部
３２ 発光体制御部
Ｓ 被検査対象
Ｆ 画像情報
Ｎ 発光体情報
Ｚ 像情報
Ｈ 比較情報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査対象に光を照射する光源と、該光源から被検査対象に照射した光の反射光又は透過光を受光する撮影手段とを備えた品質検査装置であって、
前記光源が、
複数の発光体と、
該複数の発光体の作動を制御する制御手段とからなり、
該制御手段は、
前記複数の発光体から発光体を選択し、該選択された各発光体の発光状態を制御するものである
ことを特徴とする自己診断機能を備えた品質検査装置。
【請求項２】
前記制御手段には、
選択する発光体および該選択する発光体の発光状態に関する発光体情報と、該発光体情報に基づいて発光体を発光させたときに該発光体からの光により前記被検査対象上に形成される像に関する像情報とを含む診断用データが記憶されている欠陥情報記憶部と、
該欠陥情報記憶部に記憶されている前記診断用データの発光体情報に基づいて、前記複数の発光体の発光を制御する発光体制御部とが設けられており、
前記撮影手段からの出力に基づいて形成される画像情報と前記診断用データの像情報とを比較する比較手段を備えている
ことを特徴とする請求項１記載の自己診断機能を備えた品質検査装置。
【請求項３】
前記制御手段は、
前記光源からの光によって前記被検査対象上に形成される像が、該被検査対象に生じる欠陥と類似した形状となるように、前記発光体を選択し、該選択された発光体の発光状態を制御する
ことを特徴とする請求項２記載の自己診断機能を備えた品質検査装置。
【請求項４】
前記制御手段は、
前記光源からの光によって前記被検査対象上に形成される像が、該被検査対象に生じる欠陥と類似したコントラストを形成するように、前記発光体を選択し、該選択された発光体の発光状態を制御する
ことを特徴とする請求項２記載の自己診断機能を備えた品質検査装置。
【請求項５】
前記制御手段には、
選択する発光体および該選択する発光体の発光状態に関する発光体情報と、該発光体情報に基づいて発光体を発光させたときに前記撮影手段に入光する光の状態に関する比較情報とを含む診断用データが記憶されている欠陥情報記憶部と、
該欠陥情報記憶部に記憶されている前記診断用データの発光体情報に基づいて、前記複数の発光体の発光を制御する発光体制御部とが設けられており、
前記撮影手段からの出力に関する出力情報と前記診断用データの比較情報とを比較する比較手段を備えており、
前記発光体情報は、
前記選択された発光体を発光させたときに前記撮影手段に入光する光の状態が、前記被検査対象に欠陥が存在する場合に前記撮影手段に入光する光の状態と同じ状態となるように構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の自己診断機能を備えた品質検査装置。
【請求項１】
被検査対象に光を照射する光源と、該光源から被検査対象に照射した光の反射光又は透過光を受光する撮影手段とを備えた品質検査装置であって、
前記光源が、
複数の発光体と、
該複数の発光体の作動を制御する制御手段とからなり、
該制御手段は、
前記複数の発光体から発光体を選択し、該選択された各発光体の発光状態を制御するものである
ことを特徴とする自己診断機能を備えた品質検査装置。
【請求項２】
前記制御手段には、
選択する発光体および該選択する発光体の発光状態に関する発光体情報と、該発光体情報に基づいて発光体を発光させたときに該発光体からの光により前記被検査対象上に形成される像に関する像情報とを含む診断用データが記憶されている欠陥情報記憶部と、
該欠陥情報記憶部に記憶されている前記診断用データの発光体情報に基づいて、前記複数の発光体の発光を制御する発光体制御部とが設けられており、
前記撮影手段からの出力に基づいて形成される画像情報と前記診断用データの像情報とを比較する比較手段を備えている
ことを特徴とする請求項１記載の自己診断機能を備えた品質検査装置。
【請求項３】
前記制御手段は、
前記光源からの光によって前記被検査対象上に形成される像が、該被検査対象に生じる欠陥と類似した形状となるように、前記発光体を選択し、該選択された発光体の発光状態を制御する
ことを特徴とする請求項２記載の自己診断機能を備えた品質検査装置。
【請求項４】
前記制御手段は、
前記光源からの光によって前記被検査対象上に形成される像が、該被検査対象に生じる欠陥と類似したコントラストを形成するように、前記発光体を選択し、該選択された発光体の発光状態を制御する
ことを特徴とする請求項２記載の自己診断機能を備えた品質検査装置。
【請求項５】
前記制御手段には、
選択する発光体および該選択する発光体の発光状態に関する発光体情報と、該発光体情報に基づいて発光体を発光させたときに前記撮影手段に入光する光の状態に関する比較情報とを含む診断用データが記憶されている欠陥情報記憶部と、
該欠陥情報記憶部に記憶されている前記診断用データの発光体情報に基づいて、前記複数の発光体の発光を制御する発光体制御部とが設けられており、
前記撮影手段からの出力に関する出力情報と前記診断用データの比較情報とを比較する比較手段を備えており、
前記発光体情報は、
前記選択された発光体を発光させたときに前記撮影手段に入光する光の状態が、前記被検査対象に欠陥が存在する場合に前記撮影手段に入光する光の状態と同じ状態となるように構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の自己診断機能を備えた品質検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−２５７９０５（Ｐ２００９−２５７９０５Ａ）
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１０６６４６（Ｐ２００８−１０６６４６）
【出願日】平成２０年４月１６日（２００８．４．１６）
【出願人】（５９１１１４６４１）株式会社ヒューテック (19)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月１６日（２００８．４．１６）
【出願人】（５９１１１４６４１）株式会社ヒューテック (19)
【Ｆターム（参考）】
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