JPH0660805B2 - 透明フィルムのエッジ検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、透明フイルムのエツジの位置を光学的に検出
する透明フイルムのエツジ検出装置に関する。

＜従来の技術＞ 透明フイルムを製造するライン上において、帯状の透明
フイルムの位置を正確に検出する装置が使用されること
がある。

このような透明フイルムの位置を光学的に検出する場
合、従来では、透明フイルムをはさんで一方の側に投光
器を他方の側に受光器を対向して設置し、透明フイルム
のエツジ位置に光を通し、透明フイルムを透過する光の
割合に応じて変化する受光信号をとらえて検出を行なつ
ていた。

＜発明が解決しようとする問題点＞ しかしながら、透明フイルムであるために検出光が通過
する際の光の減衰率は小さく、その透明フイルムにおけ
る光吸収率の大きい波長の光を使用したり偏光フイルタ
を用いることにより、透明フイルムを通過する光と通過
しない光の光量差を大きくし、透明フイルムのエツジ検
出を正確に行なうようにしているが、ある透明フイルム
に対しては光量差が大きくとれるが、別の透明フイルム
に対しては光量差が全くとれないという問題があり、各
種の透明フイルムのエツジ位置を正確に検出できる汎用
性の高いエツジ検出器が望まれていた。

＜問題点を解決するための手段＞ 本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもの
で、透明フイルムのエツジ位置を正確に検出し得る透明
フイルムのエツジ検出装置を提供するものであり、以下
のように構成される。

すなわち、本発明の透明フイルムのエツジ検出装置は、
透明フイルムに対し斜向きに設置され透明フイルムのエ
ツジを含む像が映される一次元のイメージセンサを内蔵
したイメージカメラと、透明フイルムに対し斜に且つイ
メージカメラに向けて光を出す光源とイメージカメラの
イメージセンサを走査し透明フイルムのエツジ位置でレ
ベル差のあるイメージ信号を出力する制御回路と、イメ
ージ信号を入力して二次微分する微分回路と、エツジ位
置に対応した微分信号のゼロクロス点を検出するゼロク
ロス検出回路と、前記イメージ信号の立上り時からゼロ
クロス点までの時間をカウントするカウンタを備えて構
成される。

＜実施例＞ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、例えば長い帯状の透明な合成樹脂フイルム
（以下、透明フイルム１という）のエツジ位置を検出す
るエツジ検出装置の構成図を示し、第２図と第３図イメ
ージカメラ２の配置図を示している。

イメージカメラ２内にはホトダイオードアレイを１列に
配列した１次元のイメージセンサ３が配設それ、レンズ
４を介して透明フイルム１のエツジ部（片側の側端部）
の像をイメージセンサ３上に映すように構成され、イメ
ージセンサ３の長手方向に沿つて透明フイルム１の幅方
向が位置するようにイメージカメラは設置される。

また、このイメージカメラ２は、透明フイルム１に対し
斜上方からその像をとらえるように、透明フイルム１の
平面の長手方向線に対し角度αの傾斜角をもつように設
置され、イメージカメラ２の反対側に光源４が配置され
る。光源５はイメージカメラ２の受光軸上に位置し、光
源５がイメージカメラ２に向けて投光する際の透明フイ
ルムに対する角度もαであり、また光源５は透明フイル
ム１の幅方向に長い形状となつている。

なお、透明フイルム１に対するイメージカメラ２の傾斜
角αは透明フイルム１の透明度が高いほど小さく、透明
度が低いほど大きくするように設定され、一般的な透明
ポリエチレンフイルムであれば１０〜３０度が適当であ
る。

１０はイメージセンサ３の制御回路で、イメージセンサ
３のホトダイオードアレイを一定時間毎に走査し、これ
により入力した時系列のイメージ信号をフイルタリング
及び波形整形して出力し、また後段のゲート回路等との
同期をとるために、クロツクパルス信号を後述のゲート
回路、ゼロクロス検出回路に送る。

制御回路１０の出力側には二次微分を行なう微分回路１
１が接続され、微分回路１１の出力側にはゲート回路１
２が接続され、ゲート回路１２は制御回路１０から入力
されるイメージ信号における透明フイルム１のエツジ位
置に対応した信号のみを通すタイミングのゲート信号を
作りゲートを開くように構成される。

ゲート回路１２の出力側にはゼロクロス検出回路１３が
接続され、ゼロクロス検出回路１３ばゲート回路１２を
介して送られる微分波形のゼロクロス点を検出し、イメ
ージ信号の立上りに同期して立上りゼロクロス点で立下
るような高レベル信号を出力する。

１４はゼロクロス検出回路１３の出力側に接続されるゲ
ート回路で、制御回路１０から送られるクロツクパルス
信号を入力し、ゼロクロス検出回路１３からの高レベル
信号をゲート信号として高レベルの間ゲートを開き、こ
の間のクロツクパルス信号を出力する。ゲート回路１４
の出力側にはカウンタ１５が接続され、カウンタは入力
されるクロツクパルス信号の数つまり時間をカウント
し、この数値が透明フイルム１のエツジ位置を示すこと
になる。

１６はＤ・Ａコンバータ、１７はバツフア回路で、共に
カウンタ１５の出力側に接続され、Ｄ・Ａコンバータ１
６の出力側は例えば透明フイルム１の位置を調整するア
ナログ入力の装置に接続され、バツフア回路１７の出力
側は記録計或はパルスモータを使用する位置調整装置な
どに接続される。

次に、上記構成のエツジ検出装置の動作を説明する。

イメージカメラ２は光源５からの光を受け、そのイメー
ジセンサ３上に透明フイルム１のエツジの像を映す。こ
のとき、透明フイルム１の像をつくる光源５からの光は
傾斜角αで透明フイルム１に入りここを通過するため、
光が透明フイルム１に入る際のその表面での反射率は大
きく、透過光量が減るため透明フイルム１の像は物体が
無い部分に比べかなり暗く映ることになる。

このようにして透明フイルムであつても、イメージセン
サ３上にはその像が影としてはっきり映り、エツジの位
置も明確に表われる。このとき、制御回路１０はイメー
ジセンサ３を一定時間毎に走査し、これにより入力した
時系列のイメージ信号をフイルタリング及び波形整形し
て第４図に示すようなイメージ信号ａを各走査毎に出力
する。

このイメージ信号ａにおいて前半の高レベル部分が透明
フイルムの無い部分、後半の中レベル部分が透明フイル
ムの部分であり、透明フイルム１のエツジ位置が高レベ
ル部分と中レベル部分のレベル差で明確に示される。

イメージ信号ａは微分回路１１に送られて二次微分が行
なわれ、微分信号ｂがゲート回路１２に送られる。微分
信号ｂは１個のイメージ信号につきその最初の立上り部
とエツジ位置を示す立下り部と最後の立下り部の３箇所
で微分波形をもち、この微分信号ｂがゲート回路１２に
送られ。

すると、ゲート回路１２では制御回路１０からのクロツ
ク信号に基づきエツジ位置を示す中央の微分波形のみを
通すタイミングのゲート信号ｃをつくつてゲートを開
き、エツジ位置を示す微分信号ｄを出力する。微分信号
ｄはゼロクロス検出回路１３に送られ、ゼロクロス検出
回路１３では微分信号ｄのゼロクロス点を検出すると共
に、イメージ信号ａの立上りに同期して立上り、ゼロク
ロス点で立下るような高レベル信号ｅを出力する。

この高レベル信号ｅはゲート回路１４にゲート信号とし
て入力され、ゲート回路１４は高レベル信号ｅの間だけ
ゲートを開き、制御回路１０からのクロツクパルス信号
ｆを高レベル信号ｅの間出力する。ゲート回路１４から
出力される１回分のクロツクパルス信号ｇの数つまり時
間が透明フイルム１のエツジ信号を示すことになり、こ
のクロツクパルス信号ｇはカウンタ１５に送られてカウ
ントされ、カウント１５の各走査毎のカウント値はＤ・
Ａコンバータ１６とバツフア回路１７に送られる。

透明フイルム１が帯状のフイルムで、図示しないロール
間の空間を走行し、透明フイルム１が蛇行することを防
止するような制御装置にエツジ検出装置が使用される場
合には、Ｄ・Ａコンバータ１６の出力或はバツフア回路
１７の出力が制御信号としてその制御装置に送られ、透
明フイルムのエツジ位置を一定にするようなフイードバ
ツク制御が行なわれる。一方、バツフア回路１７の出力
を表示器や記録計に接続すれず、エツジ位置を数値とし
て表示し或は記録することができる。

＜発明の効果＞ 以上説明したように、本発明のエツジ検出装置によれ
ば、透明フイルムの平面に対し受光軸が傾斜するように
イメージカメラを斜に配置し、光源を透明フイルムの反
対側における受光軸上に配置したから、光源からの光は
透明フイルムに斜に入るためにその表面での反射率は大
きくなり、透明フイルムを通過する光量が少なくなつ
て、透明フイルムのエツジを含む部分を明確な影として
イメージセンサ上に映すことができる。

このため、透明フイルムの厚さが非常に薄く、その透明
度が非常に高い場合であっても、イメージセンサからの
イメージ信号においてエツジ位置を示すレベル差を大き
くすることができ、各種透明フイルムのエツジ位置を正
確に安定して検出することができる。また、イメージ信
号を二次微分した後、そのゼロクロス点を検出する構成
とすることにより、比較的簡単な回路でエツジ位置を示
す信号を得ることができる。

さらに、エツジの位置をカウンタのカウント値として定
量的に出力することができるため、透明フイルムの送り
制御に使用して、透明フイルムのエツジ位置を正確にフ
ィードバックすることができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示し、第１図はエツジ検出装置の
構成図、第２図はイメージカメラの配置を示す側面図、
第３図は同正面図、第４図は検出装置の各回路から出力
される信号の波形図である。 １……透明フイルム、 ２……イメージカメラ、 ３……イメージセンサ、 ５……光源、 １０……制御回路、 １１……微分回路、 １３……ゼロクロス検出回路、 １５……カウンタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明フイルムに対し斜向きに設置され該透
   明フイルムのエツジを含む像が映される一次元のイメー
   ジセンサを内蔵したイメージカメラと、該透明フイルム
   に対し斜に且つ前記イメージカメラに向けて投光する光
   源と、前記イメージセンサを走査し該透明フイルムのエ
   ツジ位置でレベル差のあるイメージ信号を出力する制御
   回路と、該イメージ信号を入力して二次微分する微分回
   路と、前記エツジ位置に対応した微分信号のゼロクロス
   点を検出するゼロクロス検出回路と、前記イメージ信号
   の立上り時から前記ゼロクロス点までの時間をカウント
   するカウンタとを備えたことを特徴とする透明フイルム
   のエツジ検出装置。