JPH08338812A - 表面検査方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 広範囲にわたって存在する欠陥を確実に検出
する。 【構成】 受光器１２の光電変換信号Ｓ２は二値化回路
３５に送られる。二値化回路３５は、光電変換信号Ｓ２
の信号レベルが規定レベルを越えた時にハイレベルとな
る光量増加信号Ｓ７を発生させて幅欠陥検出回路３６に
送出する。基準クロック発生回路３４は、一定の微小間
隔でクロック信号Ｓ６を発生させて幅欠陥検出回路３６
に送出する。幅欠陥検出回路３６は、二値化回路３５か
らの光量増加信号Ｓ７がハイレベルとなっている間に基
準クロック発生回路３４から入力したクロック信号Ｓ６
のクロック数を計数し、その計数値が基準値以上となっ
た瞬間にパルス状の幅欠陥信号Ｓ８を送出する。レーン
分割信号発生回路３２は、検査光の走査に同期したレー
ン分割信号Ｓ４を発生させる。そして、広域欠陥弁別回
路３９は、レーン分割信号Ｓ４に同期して幅欠陥信号Ｓ
８の発生回数を計数し、この計数値が規定回数を越えた
時に広域欠陥信号Ｓ１０を発生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被検査体上に存在する
面積が大きな広域欠陥を検出するための表面検査装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】連続走行するシート状物の表面に存在す
る欠陥を検出するために、一般にフライングスポット方
式の表面検査装置が用いられている。この表面検査装置
は、正常部分と欠陥部分とで光の反射率や透過率が異な
ることを利用したもので、被検査体の表面にレーザーに
よるスポット光を走査させ、その反射光もしくは透過光
を受光器により光電検出し、検出した反射光や透過光の
強度の変化から各種欠陥の有無を評価するものである。

【０００３】このような表面検査装置の中には、例えば
特公平５−６２９４２号公報に記載されているように、
一箇所に集中的に発生した密度欠陥を選択的に検出する
ことができるようにしたものがある。この表面検査装置
では、受光器による光電変換信号の信号レベルの変化量
が規定量以上となった時に欠陥が存在すると判断すると
ともに、被検査体の検査領域を細分化した細分化検査領
域ごとに欠陥の発生回数を計数し、計数値が予め定めら
れた規定値を越えた時に、この細分化検査領域内に密度
欠陥が存在するものと判断している。

【０００４】ところで、紙などのように繊維材からなる
ものは、地合いによって光の反射率や透過率が一定しな
いため、これを被検査体とする場合には、正常部分にお
いても光電変換信号の信号レベルの変動量が大きくな
る。このため、従来の表面検査装置では欠陥の誤検出を
防止するために、欠陥部を識別するためのしきい値の信
号レベルを正常光成分の信号レベルとある程度の差をも
たせて設定してある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】紙面の色ムラ等のよう
に、使用上は問題がなくても広範囲にわたって存在する
ような欠陥は、製品品質上好ましくない。ところが、色
ムラは光の反射率や透過率に与える影響が小さく、光電
変換信号の信号レベルには大きな変化として表れないの
で、上記表面検査装置でこれを検出することは困難であ
った。

【０００６】本発明は上記の事情を考慮してなされたも
ので、広範囲にわたって存在する欠陥を確実に検出する
ことができる表面検査装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の表面検査方法は、連続走行する被検査体に
対してその幅方向に走査する検査光を照射し、被検査体
で反射又は透過した検査光を光電検出し、この検出信号
の信号レベルが増加又は低下した状態を所定長以上保持
した時に欠陥部であると認識するとともに、この欠陥部
が規定回数以上の走査中に発生した時に広域欠陥が存在
すると判断するものである。

【０００８】また請求項２に記載の表面検査装置は、一
定の微小間隔でクロック信号を送出する基準クロック発
生回路と、受光器の検出信号の信号レベルが増加又は低
下した状態を保持している間に基準クロック発生回路か
ら送出されたクロック信号数を計数し、この計数値が予
め定められた基準値を越えた時に欠陥信号を発生する第
１の信号発生手段と、被検査体の走行方向における欠陥
信号の発生回数を計数し、この計数値が規定回数を越え
た時に広域欠陥信号を発生する第２の信号発生手段とを
設けるものである。

【０００９】また請求項３に記載の表面検査装置は、一
定の微小間隔でクロック信号を送出する基準クロック発
生回路と、受光器の検出信号の信号レベルが増加又は低
下した状態を保持している間に基準クロック発生回路か
ら送出されたクロック信号数を計数し、この計数値が予
め定められた基準値を越えた時に欠陥信号を発生する第
１の信号発生手段と、被検査体の検査領域を複数の小領
域に分割するために、検査光の走査信号に同期したレー
ン分割信号を発生するレーン分割信号発生回路と、この
レーン分割信号に同期して小領域ごとに欠陥信号の発生
回数を計数するとともに、計数値が規定回数を越えた時
に広域欠陥信号を発生する第２の信号発生手段とを設け
るものである。

【００１０】図２は、本発明の表面検査装置の基本構造
を概略的に表したものである。表面検査装置１０は、投
光器１１，受光器１２，光センサ１４，及び信号処理回
路１５により構成されている。シート状の被検査物、例
えば紙１７は、投光器１１と受光器１２との間を図中矢
印方向に一定速度で走行される。

【００１１】投光器１１は、レーザー発振器２０，レン
ズ群２１，回転多面鏡２２，及び光路折り曲げ用の２枚
のミラー２３，２４により構成されている。レーザー発
振器２０から放射されたレーザー光２０ａは、ミラー２
３を介してレンズ群２１に入射し、そのスポット径が調
節された後に、ミラー２４を介して高速回転する回転多
面鏡２２に入射する。そして、このレーザー光２０ａ
は、回転多面鏡２２の回転によって紙１７の走行方向と
略直交して紙１７上を幅方向に高速走査する検査光２５
となる。この検査光２５は、紙１７の検査部１７ａを透
過した後に、走査方向に延びた受光器１２に入射する。
受光器１２は、紙１７の検査部１７ａを透過した検査光
２５を光電検出し、その強度に比例した光電変換信号を
信号処理回路１５に送出する。

【００１２】光センサ１４は、検査光２５による紙１７
上の走査領域から走査上流側に外れた位置に設けられて
おり、検査光２５を受光した瞬間にパルス状の受光信号
を発生して信号処理回路１５に送出する。

【００１３】図１は、信号処理回路１５の構成を概略的
に示すものである。信号処理回路１５は、検査幅設定回
路３１，レーン分割信号発生回路３２，分周回路３３，
基準クロック発生回路３４，二値化回路３５，幅欠陥検
出回路３６，アンド回路３７，ラッチ回路３８，及び広
域欠陥弁別回路３９により構成されている。光センサ１
４の受光信号Ｓ１は検査幅設定回路３１に、また受光器
１２の光電変換信号Ｓ２は二値化回路３５に入力され
る。

【００１４】検査幅設定回路３１は、光センサ１４から
の受光信号Ｓ１が入力されてから時間Ｔ_a が経過した時
にローレベルからハイレベルになり、時間Ｔ_b が経過し
た時に再びローレベルに戻る検査幅信号Ｓ３をレーン分
割信号発生回路３２及びアンド回路３７に出力する。な
お時間Ｔ_a ，Ｔ_b は、検査光２５の走査速度と紙１７の
幅寸法とに応じて予め設定されており、時間Ｔ_a は検査
光２５が光センサ１４を通過してから検査部１７ａ上の
検査開始位置１７ｂに達するまでの時間、時間Ｔ_b は光
センサ１４を通過してから検査部１７ａ上の検査終了位
置１７ｃに達するまでの時間に設定されている。

【００１５】レーン分割信号発生回路３２は、検査幅信
号Ｓ３がハイレベルになった時点から一定時間Ｔ₀ が経
過する毎にパルス状のレーン分割信号Ｓ４をｍ回発生さ
せ、ラッチ回路３８及び広域欠陥弁別回路３９に送出す
る。なお、時間Ｔ₀ 及び発生回数ｍは、検査光２５の走
査速度と紙１７の幅方向における検査領域の分割数に応
じて設定される。本実施例では図５に示したように、紙
１７上を幅Ｗ₀ 、長さＬ₀ の４つの検査領域Ｄ₁ 〜Ｄ₄
に分割し、時間Ｔ₀ を検査光２５が各検査領域Ｄ₁ 〜Ｄ
₄ 内を走査する間の時間、発生回数ｍを４回に設定し
た。分周回路３３は、紙１７が長さＬ₀ 走行する毎にパ
ルス状の検査長信号Ｓ５を発生させて広域欠陥弁別回路
３９に送出する。基準クロック発生回路３４は、一定の
微小間隔でクロック信号Ｓ６を発生させて幅欠陥検出回
路３６に送出する。

【００１６】二値化回路３５は、受光器１２からの光電
変換信号Ｓ２の信号レベルが予め定められているしきい
値Ｌ_THLD以上になった時にハイレベルとなる光量増加信
号Ｓ７を発生させて幅欠陥検出回路３６に送出する。こ
のしきい値Ｌ_THLDは、光電変換信号Ｓ２の正常光成分の
信号レベルに近い値に設定されている。

【００１７】幅欠陥検出回路３６は、図３に示したよう
に、アンド回路４１，計数回路４２，及びデジタルコン
パレータ４３により構成されている。アンド回路４１
は、二値化回路３５から入力された光量増加信号Ｓ７が
ハイレベルとなっている間だけ基準クロック発生回路３
４からのクロック信号Ｓ６を通過させて計数回路４２に
送出する。計数回路４２は、アンド回路４１から入力し
た通過クロック信号Ｓ４１のクロック数を計数し、その
計数値Ｃをデジタルコンパレータ４３に送出する。また
計数回路４２は、二値化回路３５からの光量増加信号Ｓ
７がハイレベルからローレベルに変化した時に、計数値
Ｃをクリアして「０」にする。デジタルコンパレータ４
３は、計数回路４２から入力した計数値Ｃが予め定めら
れた基準値Ｃ₀ と等しくなった瞬間にパルス状の幅欠陥
信号Ｓ８を送出する。この幅欠陥信号Ｓ８はアンド回路
４１にも制御信号として入力され、アンド回路４１は幅
欠陥信号Ｓ８を入力した時点で閉じられる。したがっ
て、アンド回路４１からは基準値Ｃ₀ を越えない数の通
過クロック信号Ｓ４１が送出される。なお基準値Ｃ
₀ は、検出しようとする欠陥の、被検査体の幅方向にお
ける長さに応じて定められ、本実施例においては「４」
とした。

【００１８】図１において、アンド回路３７は、検査幅
設定回路３１からの検査幅信号Ｓ３がハイレベルとなっ
ている間に幅欠陥検出回路３６のデジタルコンパレータ
４３から幅欠陥信号Ｓ８を入力すると、このタイミング
でパルス状の欠陥信号Ｓ９を発生させてラッチ回路３８
に送出する。ラッチ回路３８は、アンド回路３７からの
欠陥信号Ｓ９を、レーン分割信号発生回路３２から入力
されるレーン分割信号Ｓ４と同期させて広域欠陥弁別回
路３９に送出する。すなわち、このラッチ回路３８は、
アンド回路３７からパルス状の欠陥信号Ｓ９が入力され
た時に二進数「１」を一旦保持し、この後レーン分割信
号Ｓ４が入力された瞬間に保持している二進数「１」を
広域欠陥弁別回路３９に送出する。また、アンド回路３
７から欠陥信号Ｓ９が入力されない時には、二進数
「０」を保持したままなので、レーン分割信号Ｓ４の入
力と同時に二進数「０」を広域欠陥弁別回路３９に送出
する。したがって、このラッチ回路３８からはレーン分
割信号Ｓ４が入力されるごとに「１」又は「０」の二進
数Ａが出力される。

【００１９】広域欠陥弁別回路３９は、図４に示すよう
に、二進加算器５１，シフトレジスタ５２，５３，５
４，５５，及びデジタルコンパレータ５６により構成さ
れている。４つのシフトレジスタ５２〜５５は、それぞ
れ重みが（２⁰ ），（２¹ ），（２² ），（２³ ）の二
進数「１」又は「０」を格納する。またシフトレジスタ
５２〜５５は、紙１７の幅方向における検査領域の分割
数と同じ数のビット構成となっており、本実施例では各
々４ビット構成となっている。そして、レーン分割信号
発生回路３２からレーン分割信号Ｓ４が入力されるごと
に、各ビットの格納値を最終ビット側にシフトさせ、最
終ビットに格納されていた値ｂ₀ 〜ｂ₃ を二進加算器５
１及びデジタルコンパレータ５６に出力する。これによ
り、二進加算器５１及びデジタルコンパレータ５６に
は、４つの値ｂ₀ 〜ｂ₃ を重み順に配列してなる二進数
Ｂ（＝ｂ₃ ｂ₂ ｂ₁ ｂ₀ ）が入力される。

【００２０】ラッチ回路３８からの二進数Ａは、二進加
算器５１に入力される。二進加算器５１は、二進数Ａと
シフトレジスタ５２〜５５から入力された二進数Ｂとを
加算し、この加算値Ｆ（＝ｆ₃ ｆ₂ ｆ₁ ｆ₀ ）をビット
ごとにシフトレジスタ５２〜５５に格納する。またデジ
タルコンパレータ５６は、シフトレジスタ５２〜５５か
ら入力された二進数Ｂが予め定められた規定値Ｍ₀ 以上
となった時に広域欠陥信号Ｓ１０を送出する。なお規定
値Ｍ₀ は、検出しようとする欠陥の、被検査体の走行方
向における長さに応じて定められ、本実施例において
は、大きさが４の二進数「０１００」とした。

【００２１】図６は、上記のように構成された表面検査
装置１０の各出力信号の概略波形を表すものである。紙
１７が一定速度で走行されると、同時に投光器１１から
検査光２５の照射が開始される。また基準クロック発生
回路３４が作動を開始し、一定の微小間隔でクロック信
号Ｓ６を送出する。検査光２５が光センサ１４を通過す
ると、このセンサ１４がパルス状の受光信号Ｓ１を発生
し、検査幅設定回路３１に送出する。検査幅設定回路３
１は、受光信号Ｓ１が入力されてから時間Ｔ_aが経過
し、検査光２５が紙１７の検査開始位置１７ｂに達した
時に、その信号レベルをローレベルからハイレベルに変
化させ、時間Ｔ_b が経過して検査終了位置１７ｃに達し
た時には信号レベルを再びローレベルに戻す。したがっ
て、この検査幅設定回路３１から出力される検査幅信号
Ｓ３は、検査光２５が紙１７の検査部１７ａ上を走査し
ている間だけハイレベルとなっている。

【００２２】また、検査幅信号Ｓ３がローレベルからハ
イレベルに変化すると、レーン分割信号発生回路３２
が、この時点から時間Ｔ₀ が経過するごとにパルス状の
レーン分割信号Ｓ４を４回発生させる。これにより、検
査光２５が４つの検査領域Ｄ₁〜Ｄ₄ の終端部に達する
ごとにレーン分割信号Ｓ４が発生する。

【００２３】検査光２５は検査部１７ａを透過して受光
器１２に入射する。受光器１２は検査光２５を光電検出
し、その強度に比例した光電変換信号Ｓ２を出力する。
この際、検査部１７ａ上の正常部位においては検査光２
５は所定濃度をもつ紙１７を所定厚み分だけ透過して受
光器１２に入射するので、受光器１２の光電変換信号Ｓ
２の信号レベルは、全体に紙１７の濃度及び厚みに応じ
たレベルだけ低下する。検査部１７ａ上に小欠陥、例え
ばキズ６１が存在する場合には、このキズ６１部におい
ては紙厚が薄くなっているので、検査光２５の透過光量
が増加し、受光器１２の光電変換信号Ｓ２の信号レベル
が瞬間的に増加する。また、広い範囲にわたって濃度欠
陥、例えば淡色部６２が存在する場合には、この部位で
光の透過率が上昇するので、光電変換信号Ｓ２の信号レ
ベルは淡色部６２と対応した位置において上昇する。

【００２４】受光器１２の光電変換信号Ｓ２は二値化回
路３５に送られる。二値化回路３５は、光電変換信号Ｓ
２の信号レベルが予め設定されているしきい値Ｌ_THLD以
上になった時にハイレベルとなる光量増加信号Ｓ７を発
生させて幅欠陥検出回路３６に送出する。この際、光電
変換信号Ｓ２の信号レベルが、キズ６１及び淡色部６２
の発生位置と、検査光２５が紙１７の面外を走査し、受
光器１２に直接入光する範囲Ｘ１，Ｘ２に対応した位置
とで上昇するので、二値化回路３５からは、キズ６１及
び淡色部６２の発生位置と範囲Ｘ１，Ｘ２とで光量増加
信号Ｓ７が発生される。また、しきい値Ｌ_THLDが光電変
換信号Ｓ２の正常光成分の信号レベルと近い値に設定さ
れているので、検査部１７ａ上の正常部においても、光
電変換信号Ｓ２の信号レベルの変動量が大きなノイズ部
Ｓ_N と対応した位置に光量増加信号Ｓ７が生じることが
ある。

【００２５】幅欠陥検出回路３６に入力された光量増加
信号Ｓ７は、アンド回路４１と計数回路４２とに入力さ
れる。アンド回路４１は、光量増加信号Ｓ７がハイレベ
ルとなっている間だけ基準クロック発生回路３４からの
クロック信号Ｓ６を通過させて計数回路４２に送出す
る。計数回路４２は、アンド回路４１を通過した通過ク
ロック信号Ｓ４１のクロック数を計数し、その計数値Ｃ
をデジタルコンパレータ４３に送出する。デジタルコン
パレータ４３は、計数回路４２から入力される計数値Ｃ
を順次基準値Ｃ₀ （＝４）と比較し、「Ｃ＝Ｃ₀ 」とな
った瞬間にパルス状の幅欠陥信号Ｓ８を送出する。

【００２６】この際、淡色部６２は紙１７の幅方向にお
ける長さが長いので、この淡色部６２に対応した光量増
加信号Ｓ７の幅も広くなり、通過クロック信号Ｓ４１の
クロック数が多くなる。これにより、光量増加信号Ｓ７
がローレベルに変化する以前に計数回路４２での計数値
Ｃが基準値Ｃ₀ に達するので、デジタルコンパレータ４
３から幅欠陥信号Ｓ８が送出される。そして、幅欠陥信
号Ｓ８が送出されると、この瞬間にアンド回路４１が閉
じられ、通過クロック信号Ｓ４１の送出が停止する。こ
れにより、計数回路４２による計数値Ｃは、基準値Ｃ₀
と等しくなった時点でこれ以上増加しなくなる。また計
数回路４２は、光量増加信号Ｓ７がハイレベルからロー
レベルに変化した時に計数値Ｃをクリアして「０」に
し、次の光量増加信号Ｓ７に対応した通過クロック信号
Ｓ４１の入力に備える。

【００２７】一方、キズ６１部は紙１７の幅方向におけ
る長さが短いので、キズ６１部に対応した光量増加信号
Ｓ７の幅も狭くなり、通過クロック信号Ｓ４１のクロッ
ク数が少なくなる。これにより、計数回路４２での計数
値Ｃが基準値Ｃ₀ に達する以前に二値化回路３５からの
光量増加信号Ｓ７がローレベルに変化し、計数回路４２
が計数値Ｃをクリアして「０」にするので、このキズ６
１と対応した位置には幅欠陥信号Ｓ８は発生しない。ま
た、光電変換信号Ｓ２の変動が正常光成分の信号レベル
よりも高レベル側に偏った状態で長く継続することもな
いので、ノイズ部Ｓ_N に対応した光量増加信号Ｓ７も幅
が狭くなり、この位置に幅欠陥信号Ｓ８は生じない。し
たがって、幅欠陥信号Ｓ８は、紙１７の幅方向に連続的
に存在する淡色部６２と対応した位置と、検査光２５が
紙１７を透過することなく直接受光器１２に入光する範
囲Ｘ１，Ｘ２に対応した位置とにおいて発生する。

【００２８】幅欠陥検出回路３６から送出された幅欠陥
信号Ｓ８は、アンド回路３７に入力される。アンド回路
３７は、検査幅設定回路３１からの検査幅信号Ｓ３がハ
イレベルとなっている間に幅欠陥信号Ｓ８を入力する
と、このタイミングでパルス状の欠陥信号Ｓ９を発生さ
せてラッチ回路３８に送出する。この際、幅欠陥信号Ｓ
８が淡色部６２の発生位置と、紙１７上から外れた範囲
Ｘ１，Ｘ２に対応した位置とにおいて発生しているが、
検査幅信号Ｓ３は検査光２５が検査部１７ａ上を走査し
ている間だけハイレベルとなっているので、欠陥信号Ｓ
９は淡色部６２に対応した位置でのみ発生する。

【００２９】欠陥信号Ｓ９は、ラッチ回路３８でレーン
分割信号Ｓ４と同期をとられた上で広域欠陥弁別回路３
９に送出される。ラッチ回路３８からはレーン分割信号
Ｓ４が入力されるごとに「１」又は「０」の二進数Ａが
出力される。本実施例においては、図５及び図６に示し
たように第１検査領域Ｄ₁ 内に幅をもつ欠陥はなく、ラ
ッチ回路３８に欠陥信号Ｓ９が入力されないので、この
ラッチ回路３８からは１回目のレーン分割信号Ｓ４が入
力された瞬間に二進数「０」が出力される。また、第２
検査領域Ｄ₂ 内には淡色部６２が存在し、ラッチ回路３
８に欠陥信号Ｓ９が入力されるので、２回目のレーン分
割信号Ｓ４が入力された時にはラッチ回路３８から二進
数「１」が出力される。同様に、３回目及び４回目のレ
ーン分割信号Ｓ４が入力された時には、いずれもラッチ
回路３８から二進数「０」が出力される。ラッチ回路３
８から出力された「１」又は「０」の二進数Ａは、順次
二進加算器５１に入力される。

【００３０】図７（Ａ）に示すように、第１検査領域Ｄ
₁ に対応した二進数「０」が１回目のレーン分割信号Ｓ
４と同期をとられて二進加算器５１に入力されると、同
時にシフトレジスタ５２〜５５が、それぞれビット内の
格納値を最終ビット側にシフトさせて先頭ビットを空領
域にするとともに、最終ビットに格納されていた各値ｂ
₀ ，ｂ₁ ，ｂ₂ ，ｂ₃ （＝０，０，０，０）を二進加算
器５１とデジタルコンパレータ５６とに送出する。二進
加算器５１は、ラッチ回路３８からの二進数「０」と、
シフトレジスタ５２〜５５から出力された各値ｂ₀ 〜ｂ
₃ を重み順に配列してなる二進数「００００」とを加算
し、加算値Ｆ（＝００００）をシフトレジスタ５２〜５
５の空領域となった先頭ビットに格納する。この際、シ
フトレジスタ５２〜５５には、それぞれ加算値Ｆの重み
（２⁰ ），（２¹ ），（２² ），（２³ ）に対応したビ
ットの値が格納される。

【００３１】同時に、デジタルコンパレータ５６がシフ
トレジスタ５２〜５５から出力された二進数Ｂ（＝００
００）を規定値Ｍ₀ （＝０１００）と比較する。デジタ
ルコンパレータ５６は、二進数Ｂが規定値Ｍ₀ 以上とな
った時にパルス状の広域欠陥信号Ｓ１０を送出するが、
二進数Ｂが「００００」であり、規定値Ｍ₀ よりも小さ
いので、広域欠陥信号Ｓ１０は送出されない。

【００３２】図７（Ｂ）に示すように、第２検査領域Ｄ
₂ に対応した二進数「１」が２回目のレーン分割信号Ｓ
４と同期をとられて二進加算器５１に入力されると、同
時にシフトレジスタ５２〜５５が、再び各ビット内の格
納値を最終ビット側にシフトさせて先頭ビットを空領域
にするとともに、最終ビットに格納されていた値ｂ₀〜
ｂ₃ を二進加算器５１とデジタルコンパレータ５６とに
送出する。そして二進加算器５１は、ラッチ回路３８か
らの二進数「１」とシフトレジスタ５２〜５５からの二
進数「００００」とを加算し、加算値「０００１」をシ
フトレジスタ５２〜５５の先頭ビットに格納する。また
デジタルコンパレータ５６では、二進数「０００１」と
規定値Ｍ₀ との比較が行われる。この場合においても、
二進数「０００１」が規定値Ｍ₀ よりも小さいので、デ
ジタルコンパレータ５６から広域欠陥信号Ｓ１０は送出
されない。

【００３３】同様に、第３検査領域Ｄ₃ 及び第４検査領
域Ｄ₄ に対応した２つの二進数「０」及び「０」が二進
加算器５１に入力されるごとに、二進加算器５１はシフ
トレジスタ５２〜５５の最終ビットから出力された二進
数Ｂとの加算を行い、それぞれの加算値Ｆをシフトレジ
スタ５２〜５５の先頭ビットに格納する。そして、検査
光２５による１回の走査が終了した時に、図７（Ｃ）に
示すように、シフトレジスタ５２〜５５内には４つの検
査領域Ｄ₁ 〜Ｄ₄ のそれぞれにおいて発生した欠陥信号
Ｓ９の総数が最終ビット側から先頭ビット側に順に格納
されている。

【００３４】検査光２５の走査を繰り返すと、二進加算
器５１には、検査領域Ｄ₁ 〜Ｄ₄ のそれぞれに対応した
４つの二進数Ａが繰り返し入力される。この二進加算器
５１は、二進数Ａが入力されるごとにシフトレジスタ５
２〜５５の最終ビットに格納されていた二進数Ｂとの加
算を行い、この加算値Ｆを改めてシフトレジスタ５２〜
５５の先頭ビットに格納する。この際、シフトレジスタ
５２〜５５が検査領域の分割数「４」と同じ数のビット
構成であるので、検査光２５の１回の走査が終了した時
点では常に、最終ビット側から先頭ビット側に向けて順
に４つの検査領域Ｄ₁ 〜Ｄ₄ のそれぞれに対応した値が
格納されている。したがって、次の走査が開始される
と、シフトレジスタ５２〜５５からは検査領域Ｄ₁ 〜Ｄ
₄ に対応した二進数Ｂが順に出力され、同じく検査領域
Ｄ₁ 〜Ｄ₄ の順に入力された二進数Ａと順次加算され
る。これにより、シフトレジスタ５２〜５５内には、検
査領域Ｄ₁ 〜Ｄ₄ ごとの欠陥信号Ｓ９の総数が格納され
ていることになる。

【００３５】そしてデジタルコンパレータ５６は、シフ
トレジスタ５２〜５５から出力された二進数Ｂと規定値
Ｍ₀ との比較を繰り返し、二進数Ｂが規定値Ｍ₀ 以上と
なった時にパルス状の広域欠陥信号Ｓ１０を送出する。
淡色部６２は広い面積をもち、紙１７の走行方向におけ
る長さが長いので、検査光２５の走査を繰り返す間に、
何度も淡色部６２と対応した位置で欠陥信号Ｓ９が発生
する。これにより、シフトレジスタ５２〜５５内の検査
領域Ｄ₂ に対応した格納値が大きくなり、デジタルコン
パレータ５６から広域欠陥信号Ｓ１０が送出される。こ
の広域欠陥信号Ｓ１０がＣＰＵ（図示せず）に送られる
と、例えば、ＣＰＵが表示パネル（図示せず）に「広域
欠陥あり」を表示する。

【００３６】検査光２５の走査が繰り返され、紙１７が
長さＬ₀ だけ走行されると、分周器３３がパルス状の検
査長信号Ｓ５を発生させて二進加算器５１に送出する。
二進加算器５１は、検査長信号Ｓ５を入力した時に、シ
フトレジスタ５２〜５５の全ビット内の格納値をクリア
して「０」にし、次の検査領域Ｄ₁ ’〜Ｄ₄ ’内の走査
に備える。

【００３７】

【実施例】本発明の表面検査装置１０により紙面上に存
在する直径６ｍｍの淡色部の検出を行った。なお、紙の
検査幅を３ｍ、走行速度を１８０ｍ／分とし、検査光の
走査回数を３０００回／秒、基準クロック発生回路によ
るクロック信号の発生周波数を１０ＭＨ_Z とした。また
上記条件によれば、クロック信号は、検査光が紙上を１
ｍｍ走査するごとに発生されるので、通過クロック信号
の基準計数値Ｃ₀ を「４」、各検査領域内における欠陥
信号の規定発生回数Ｍ₀ を「４回」とした。さらに、光
電変換信号の信号レベルから欠陥部を識別するためのし
きい値Ｌ_THLDを正常光成分の信号レベルと近接する値と
し、従来装置ではノイズ成分を誤検出してしまうレベル
に設定した。

【００３８】上記検査の結果、キズ等のように光電変換
信号の信号レベルの変化量は大きいものの、面積が小さ
い欠陥は検出されることがなく、直径６ｍｍ以上の大き
さを持つ欠陥のみが検出された。しかも、光電変換信号
の信号レベルの変化量が小さく、従来装置では検出する
ことができなかった淡色部も検出された。これにより、
本発明の検査装置によれば、光電変換信号の信号レベル
の変化量の多少に係わりなく、所定以上の面積をもつ欠
陥であれば確実に検出できることが確認された。

【００３９】

【発明の効果】以上のように本発明の表面検査装置によ
れば、一定の微小間隔でクロック信号を発生させてお
き、受光器による光電変換信号の信号レベルが増加又は
低下した状態を保持している間に送出されたクロック信
号数が基準値を越えた時に欠陥部であると認識するの
で、光電変換信号の信号レベルの変化量の多少に係わり
なく、被検査体の幅方向における長さが短い欠陥は除外
され、幅の広い欠陥のみが選別される。しかも、光電変
換信号の変動は正常光成分の信号レベルよりも高レベル
側あるいは低レベル側に偏った状態で長く継続すること
がないので、光電変換信号上から欠陥部を識別するため
の信号レベルのしきい値を正常光成分の信号レベルと近
い値に設定してもノイズ部が誤検出される恐れがない。
これにより、光の反射率や透過率に与える影響が小さ
く、光電変換信号の信号レベルには大きな変化として表
れなくても、その幅が広い欠陥であれば確実に検出する
ことができるようになる。

【００４０】また、所定長以上の幅をもつ欠陥が、被検
査体の走行方向に規定回数以上確認された時に広域欠陥
が存在すると判断するので、被検査体の幅方向、あるい
は走行方向のいずれか一方にのみ長さをもつような欠陥
は除外され、面積の大きな広域欠陥のみが検出される。

【００４１】さらに、被検査体の検査領域をその幅方向
に細かく分割することで、１つの小領域内においては所
定長以上の幅をもつ欠陥部が幅方向に複数並ぶことがな
くなるので、小領域ごとの欠陥の発生回数をそのまま被
検査体の走行方向における長さに置き換えることができ
るようになり、信号処理がより簡便になるとともに、精
度の高い検査を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】信号処理回路の構成を示すブロック図である。

【図２】表面検査装置の構成を示す概略図である。

【図３】図１に表した幅欠陥検出回路の構成を示すブロ
ック図である。

【図４】図１に表した広域欠陥弁別回路の構成を示すブ
ロック図である。

【図５】検査領域の分割方法を示す説明図である。

【図６】信号処理回路の各部における信号波形の概略を
示すチャート図である。

【図７】広域欠陥弁別回路内でのデータ処理方法を示す
説明図である。

【符号の説明】

１０ 表面検査装置 １１ 投光器 １２ 受光器 １５ 信号処理回路 １７ 紙 １７ａ 検査部 ２５ 検査光 ３２ レーン分割信号発生回路 ３４ 基準クロック発生回路 ３６ 幅欠陥検出回路 ３８ ラッチ回路 ３９ 広域欠陥弁別回路 ６１ キズ ６２ 淡色部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続走行する被検査体に対してその幅方
   向に走査する検査光を照射し、被検査体で反射又は透過
   した検査光を光電検出し、この検出信号の信号レベルが
   増加又は低下した状態を所定長以上保持した時に欠陥部
   であると認識するとともに、この欠陥部が規定回数以上
   の走査中に発生した時に広域欠陥が存在すると判断する
   ことを特徴とする表面検査方法。
2. 【請求項２】 走査機構を内蔵した投光器により、連続
   走行する被検査体に対してその幅方向に走査する検査光
   を照射し、被検査体で反射又は透過した検査光を受光器
   で光電検出し、この検出信号に基づいて欠陥の有無を識
   別する表面検査装置において、 一定の微小間隔でクロック信号を送出する基準クロック
   発生回路と、前記受光器の検出信号の信号レベルが増加
   又は低下した状態を保持している間に前記基準クロック
   発生回路から送出されたクロック信号数を計数し、この
   計数値が予め定められた基準値を越えた時に欠陥信号を
   発生する第１の信号発生手段と、被検査体の走行方向に
   おける前記欠陥信号の発生回数を計数し、この計数値が
   規定回数を越えた時に広域欠陥信号を発生する第２の信
   号発生手段とを備えたことを特徴とする表面検査装置。
3. 【請求項３】 走査機構を内蔵した投光器により、連続
   走行する被検査体に対してその幅方向に走査する検査光
   を照射し、被検査体で反射又は透過した検査光を受光器
   で光電検出し、この検出信号に基づいて欠陥の有無を識
   別する表面検査装置において、 一定の微小間隔でクロック信号を送出する基準クロック
   発生回路と、前記受光器の検出信号の信号レベルが増加
   又は低下した状態を保持している間に前記基準クロック
   発生回路から送出されたクロック信号数を計数し、この
   計数値が予め定められた基準値を越えた時に欠陥信号を
   発生する第１の信号発生手段と、被検査体の検査領域を
   複数の小領域に分割するために、検査光の走査信号に同
   期したレーン分割信号を発生するレーン分割信号発生回
   路と、このレーン分割信号に同期して前記小領域ごとに
   欠陥信号の発生回数を計数するとともに、計数値が規定
   回数を越えた時に広域欠陥信号を発生する第２の信号発
   生手段とを備えたことを特徴とする表面検査装置。