JP2843873B2 - 丸編み機に用いられる内視鏡式編成品欠点検知装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は編成品が丸編み機で編成されている時に該編
成品の欠点を光学的に検知する装置に関し、特に、その
ような欠点が編成行程中の欠点又は他の原因、例えば、
太すぎるあるいは細すぎる編み糸の存在、若しくは編成
における欠点、から生ずるか否かに関わりなく、靴下等
における欠点を検知する装置に関する。

（従来の技術） 光学的検査に基づく布用欠点検知装置は、既に従来技
術において提案されている。そのような装置は、例え
ば、出版物「ランダストリ テクスティル（Ｌ′ Indus
trie Textile）」第1067号第277〜279頁に記載されてい
る。該装置は、光源、該光源からの光が布から反射した
後で又は布を通過した後でそれを受け取る電気−光学セ
ンサ、及び該電気−光学センサからのデータを処理する
手段から成る。布は平らに広げられ直流電圧源により電
力を供給される管状の蛍光灯の前を通過せしめられ、布
がその幅に亘って証明される。電気−光学的電池は一列
に並べられ布の幅に亘って延長する。前記蛍光灯及び該
電池は布の同一の側にあるか、又はそれぞれ別の側にあ
る。第一の場合は、該電池は布によって反射される光を
測定する。第２の場合は、布の間を通過する光を測定す
る。製織又は仕立てにおける欠点により生じる布の構造
又は表面状態のいかなる変化も当該光電池の電流におけ
る変化をもたらし、それにより信号を発せしめ、該信号
は増幅器により増幅されA/D変換機に送られてその後の
処理に付される。調節可能なしきい値を用いることによ
り、欠点表示としての役目を果し得る信号のレベルを設
定することが可能である。

（発明が解決しようとする課題） 上記の記事に記載された布用欠点検査装置は、丸編み
機で編成されつつある編成品の欠点検知にすぐ適用でき
るものではなく、靴下等の製造において用いられるよう
な、小さな直径の編み機の場合にはなおさらそうであ
る。その理由は、そのような編み機においては、編成布
がニッティングヘッド（knitting head）の回転により
生じ、次にマンドレル（mandrel）の周りを通らされ
て、検査に対して開放される編成布の部分が非常に接近
困難であるからである。

本発明は、上記の不都合を克服し、靴下等の製造にお
いて用いられるような小さい直径の編み機を始めとする
丸編み機で編成されている時の編成品の欠点を検知する
ことを可能にした欠点検知用の光学的装置を提供するこ
とを目的とする。

（課題を解決するための手段） 他の公知の装置と同様に、本発明の装置は、光源と、
光源からの光が編成布により反射された後で又は編成布
を通過した後でそれを受け取る電気−光学センサと、該
電気−光学センサにより得られたデータを処理する手段
とを具備する。

本発明によれば、前記装置は、編み機の回転軸に沿っ
て固定して装着された線状の内視鏡であって、該内視鏡
の遠位端部（diatal end）のレンズと調和し、編成布の
方へ半径方向に向けられた円錐形の窓を有する内視鏡を
具備する。さらに、前記電気−光学センサの光感受帯
は、内視鏡の近位端部（proximal end）に位置したレン
ズの像平面中に略位置している。

内視鏡は、例えば医療の分野で用いられる装置であっ
て、正確な領域での光学的検査を可能にする一連のレン
ズ要素を有する光学的装置から成る。内視鏡は通常光の
流れを検査領域にもたらし該領域から反射したこの光の
流れの一部を回収する手段を有する。前記遠位端部は検
査される領域に近接して置かれる端部に対応し、一方前
記近位端部はそこから投射される光の流れが送出され及
び／又は反射された光の流れが帰って来る端部に対応す
る。

このように、本発明の文脈において用いられる内視鏡
は、光学的欠点検知装置を補足して完全にするものであ
り、編成布の正確な部分を探る時に必須の役割を演じる
が、該部分は編み機と組み合わされる針に近接して、即
ち、編成布が均一に延ばされた状態にある場所に近接し
ていることが好ましい。内視鏡は、編成布の検査後光の
流れを編み機のより接近しやすい場所に向け変える機能
も有する。

本発明の第一の態様によれば、光源は、光発生手段
と、完全反射プリズム（totally reflecting prism）で
終端する光ファイバを具備し、該光ファイバは編み機の
シリンダの内にその壁部に近接して固定して装着され、
前記プリズムは内視鏡の遠位レンズに向けて半径方向に
方向づけられている。この第一の態様においては、前記
電気−光学センサにより受け取られる光の流れは、編成
布の対応する領域から洩れ出た光に対応する。この透過
性照明モードにより、バックライティングによるあるタ
イプの欠点（孔、薄い又は厚い領域）の検知が可能にな
る。

本発明の第２の態様においては、内視鏡は従来通りに
使用され光発生手段からの光の流れはその近位端部から
遠位端部まで内視鏡内を伝達される。この態様によれ
ば、内視鏡は光源と編成布の検査された領域から反射さ
れた光を伝達する手段との両方として機能する。この反
射性照明モードにより、良好な光のコントラストを有す
る欠点、例えば、色つきストランドの見かけの存在、及
び模様又は編成における欠点、を明らかにすることがで
きる。

好ましくは、上記２つの態様は同一の編み機上で組み
合わされる。この場合、本発明の装置は、２つの光源、
即ち、透過による照明のためのものと、反射による照明
のためのものを具備する。一方の光源から他方の光源に
交互に切り換えるための切換手段が設けられている。こ
のようにして、内視鏡は交互に透過した光の流れと反射
した光の流れを前記電気−光学センサに伝達し、前記の
タイプの欠点の全てを検知可能とする。

前記電気−光学センサからのデータを処理する手段
は、編成布の連続する検査領域が縦の列方向及び横の列
方向の両方においてオーバーラップするように、編み機
の回転に合わせられた頻度でサンプリング可能な同期化
手段を具備する。これにより、情報の損失なしに管状の
編成布の全体を検査することが保証される。

前記同期化手段は、例えば、前記電気−光学センサか
ら出力されるアナログ信号のサンプリングのために編み
機の各一回転中に所定数のパルスを出力するカウントア
ップ符号器と、横の列の開始時に高速信号（fast signa
l）を出力する近接検出器と、編成プログラムと同期化
され編成布の最初の編み目で本発明の装置をリセツトす
る検出器と、靴下等の場合におけるかかと及びつま先部
分に対応する編み機の交互の動きの開始及び終了を本発
明の装置に知らしめる手段とを具備することが可能であ
る。後者の手段は、センサであるか又は編成プログラム
の関数として得られる信号であってよい。前記電気−光
学センサは、例えば、前記光源の波長に調和した感度曲
線（response curve）を有するフォトダイオードであっ
てよい。

（実施例） 実施例について、図面を参照にして説明すると、第一
図には、靴下編み機、例えばダブルシリンダ型のそれ
が、非常に模式化して示されている。斜線の部分は、編
み機の上のシリンダ３及び下のシリンダ１の断面図に対
応する。これらのシリンダは、針２が摺動可能に係合さ
れる長手の溝を有する。針２はダブルシリンダ編み機の
場合対称的な形状を有し、第１図に示すように前記下の
シリンダで作動可能であるが、又は前記上のシリンダで
作動可能である。

シリンダ１及び３は、軸５の周囲の回転を制御され
る。編成中は、管状の形状を有する靴下６は、前記針２
から吊り下げられ、引き出し装置（図示せず）により、
シリンダ内に引き込まれる。

内視鏡７は直線状であり、編み機の回転軸５に沿って
固定して装着されている。その遠位端部８は、シリンダ
１の上部に位置している。その近位端部９は、編み機本
体の外に上のシリンダ３の上方に位置している。

光ファイバ10はシリンダの内側の生成線に平行に固定
して装着されている。該光ファイバ10はその上端部に位
置する完全反射プリズム（totally reflecting prism）
11によって終端している。その下端部（図示せず）には
第１の光源が設けられている。

前記プリズム11の出口面は内視鏡７の遠位端部のレン
ズ13に対向し、前記第１の光源からの光の流れは、光フ
ァイバ10に沿って導かれ該プリズムにより反射するか又
は前記遠位レンズ13に向けて方向づけられる。

その近位端部９に近い部分において、前記内視鏡は、
第２の光源と内視鏡７の直線状の部分に接続する光ガイ
ドとを内に有するハウジング４を具備する。この第２の
光源からの光の流れは、内視鏡７の内部の光学的システ
ムにより導かれ、該内視鏡７の軸５に垂直な遠位レンズ
13を通じてそこから出るが、該遠位レンズ13は、30°の
円錐角を有する光の円錐15を画成する。

前記電気−光学センサ16は、第２図に模式的に示すよ
うに、内視鏡７の近位端部９に固定されたフォトダイオ
ードである。内視鏡の近位端部９は、内側表面にねじ山
18を施された中空のシリンダ状のエンドピース17により
終端している。前記電気−光学センサ16は、外側表面に
前記エンドピース17のねじ山18と協働するようにされた
ねじ山20が設けられたシリンダ状の取り付け台19の内部
に配されている。ねじ山18及び20は測微法的ピッチを有
し、前記取り付け台19の位置が前記エンドンピース17に
対して微調整され得るようになっている。

前記フォトダイオードの外側表面21は、前記電気−光
学センサ16の光感受性領域に対応して略5mm²の面積を有
し、内視鏡の近位レンズ22の像平面内に正確に位置決め
される。

前記センサ16の前記取り付け台19の前面は、光の流れ
に対して透明な窓23により閉じられている。

前記フォトダイオード16は図示しない処理手段に接続
されているが、その主要な特徴を今や説明する。編み機
の各回転毎に、カウントアップ符号器は、前記フォトダ
イオード16により出力されるアナログ信号をサンプリン
グするためのある数のパルスを出力するが、該パルスの
数は編み機の種類により異なり、例えば編み目の縦の列
半分につき１サンプリングに対応している。近接検出器
は、横の列の開始を示す高速信号（fast signal）を出
力する。編成プログラムと同期化されたセンサが靴下の
開始点を定め、各靴下の最初の一編み時に装置をリセッ
トする。あるセンサは靴下のかかと及びつま先部分に対
応する編み機の交互の運動の始めと終わりを示す。全体
の処理システムにより、各採取された（sampled）信号
のデカルト座標を正確に定めることが可能になる。

２つの電源は、各電源への電圧供給が交互に行われる
ようにするスイッチに接続されている。

本発明の装置の作動を次に説明する。より容易に理解
されるように、本発明は、第１の光源から生じる光の流
れのみが用いられる場合についてなされるが、この流れ
は編成布中を透過するものである。しかし、以下の説明
は第２の光源から生じ編成布により反射される流れや、
これらの２つの流れの交互の使用にも適用可能である。

編成中は、針２から下りて来る編成布６が均等に引っ
張られて、前記プリズム11及び内視鏡７の遠位端部８の
間の空間に入る。光の流れ24は、第１の光源により生じ
前記光ファイバ10により導かれ、前記プリズム11により
反射されるが、編成布６の所与の領域を通過後内視鏡の
前記遠位レンズ13に到達する。従って、該遠位レンズに
より受け取られる光の流れは、編成布６の検査される領
域の像に対応する。

該検査される領域、即ち、照明される領域の寸法は、
フィルタリング（filtering）及びコントラストの最適
のレベルを得るために布のゲージに適合させられる。典
型的な値としては、6mm×6mmの面積がゲージ14に対応す
るであろう。好ましくは、この面積は、辺が４つの編み
目を含む正方形に対応する。

遠位レンズ13により受け取られた光の流れは、内視鏡
７に沿って伝えられ、前記フォトダイオードの前記外側
表面21が位置する平面に対応する前記近位レンズ22の像
平面にまで至る。前記フォトダイオードはこのようにし
て前記検査された領域の実像を受け取る。

編成工程中の、前記シリンダ１−従って編成布６−の
回転のため、また、シリンダ１の内側表面へ向けての編
成布６の漸進的な降下のため、光の流れ23は、螺旋状に
連続的に編成布を照明する。前記カウントアップ符号器
は、フォトダイオード16により生じるデータの連続的流
れをそれぞれが検査される各領域の実像に対応する一連
の瞬間的な部分に分割する。編み機の１回転毎のサンプ
ルパルス（sampling pulses）の数は編み機の寸法によ
り変わり、例えば200の針を有する編み機の場合400であ
る。

サンプルパルスの数及び検査領域の寸法は、横の列及
び縦の列の両方において、連続的に検査される各領域が
一部オーバーラップするように決定される。

従って、フォトダイオード16に接続される処理手段
は、靴下の編成中作動可能状態にあり、該靴下の個々の
領域にそれぞれ対応するデータの連続を受け取り記憶す
る。これらのデータは全体として靴下中を通って伝達さ
れる光の写像化（mapping）を表わす。画素と呼ばれる
各瞬間的データは、横の列の番号及び縦の半列（half-c
olumn）の番号により指標を付けられる。各画素の強
度、即ち、グレーレベル（the gray level）は、検査さ
れた領域を通過する光の量に比例する。画素の座標の始
まりは、同期化機能を与える異なるセンサにより確定さ
れる。各指標を付された画素は、グレーレベルにより符
号化され、前記処理手段により像データとして記憶され
る。

グレーレベルは、例えば欠点のない基準品を用いて符
号化される。第３図は欠点のない基準品靴下の画素の実
像の場合のグレーレベルのヒストグラムを描いた曲線で
ある。該基準像のヒストグラムを用いて、所与の蓋然性
に対する像の特性限界を定めるグレーレベルの最小値及
び最大値25,26が決定されるが、これらの値は、黒（０
に等しい）に対応するグレーレベルと白（255に等し
い）に対するグレーレベルの間にある。符号化マトリッ
クス（encoding matrix）は、第４図に、フォトダイオ
ード16により出力されるデータに対応し、Ｘ軸に沿って
示される入力グレーレベルを有し、再生され記憶される
データに対応し、Ｙ軸に沿って示される出力グレーレベ
ルを有する図として示されている。最小値25と最大値26
の間にある画素のグレーレベルは白い点として具体化さ
れる。該区間の外にあるグレーレベルは欠点と見なされ
黒で具体化される。この符号化はリアルタイムで実行さ
れる。基準品靴下の編成が終ると、しきい25及び26を設
定する際に考慮に入れられない像レベルに対応し黒く現
われる点以外は全体として白い像が得られる。

他の全ての靴下を編む時は、測定は前記の同じマトリ
ックスに従ってリアルタイムで符号化される。検査に付
される各靴下の編成が完了すると、基準像に対してフィ
ルターされた像が生じる。このフィルタリング（filter
ing）後では、像に現われる黒い点により、あり得る欠
点の存在、性質及び場所を正確に決定することが可能に
なる。適当な手段を用いることにより、これらの欠点の
同定により、次の決定をすることが可能になる。例え
ば、連続する縦の欠点もしくは繰返される欠点の検知の
場合に、即座に編み機を停止すること、又は水平方向の
欠点の検知の場合に条件付きで停止することが可能にな
る。

この制御相は、靴下の編成工程中において即座になさ
れる決定によりリアルタイムで実行することが可能であ
る。前記の最後の場合には、データ処理装置は、２重の
役割を有する。即ち、それは、所定の像の獲得と先行す
る像の処理を同時に行う。

本発明は、単に例として述べられた上記の実施例に限
定されるものではなく、他の全ての変形例を含むもので
ある。特に、内視鏡７の近位端部９における像の獲得
は、フォトダイオード以外の電気−光学センサ、例えば
エリア−アレイCCD（area-arrayCCD）又はリニア−アレ
イCCD（linear-arrayCCD）によって行ってもよい。

（発明の効果） 本発明の装置は以上説明したように構成されているの
で、靴下等の製造において用いられるような小さい直径
の編み機を始めとする丸編み機で編成されている時の編
成品の欠点を検知することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、２つの光源を有する内視鏡式装置を備えた靴
下等用の編み機の模式的断面図、第２図は、内視鏡の近
位端部及び電気−光学センサの模式的部分断面図、第３
図は、基準像に対応する曲線を示す図、そして、第４図
はコード化機能を説明する図である。 ２……針、６……靴下（編成品）、７……内視鏡、10…
…光ファイバ、11……完全反射プリズム、16……電気−
光学センサ。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01N 21/89 D04B 9/00,35/00

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】丸編み機で編成されている時の編成品の欠
   点を検知する装置であって、少くとも１つの光源と、該
   光源から発する光を該光が編成布により反射された後で
   又は該光が該編成布を通過した後で受け取る電気−光学
   センサと、該電気−光学センサにより得られたデータを
   処理するデータ処理手段とを具備する装置において、該
   装置は、さらに、前記丸編み機の回転軸に沿って固定し
   て装着され遠位レンズに適合せしめられた光学的円錐角
   を画成する直線状の内視鏡を具備し、該レンズは前記編
   成布の方へ半径方向に向けられており、前記電気−光学
   センサの光感受帯は、前記内視鏡の近位レンズの像平面
   中に略位置している装置。
2. 【請求項２】前記内視鏡の前記遠位レンズは、前記丸編
   み機の針部分の近くの前記編成布のある領域にまっすぐ
   対向して位置する請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】前記光源は、光発生手段と、完全反射プリ
   ズム（totally reflecting prism）で終端する光ファイ
   バを具備し、該光ファイバは前記丸編み機のシリンダの
   内側に固定して装着され、前記プリズムは前記内視鏡の
   前記遠位レンズに向けて半径方向に方向づけられるよう
   に装着されている請求項１記載の装置。
4. 【請求項４】前記内視鏡は、前記光発生手段からの光の
   流れを、その近位端部において、その遠位端部に向けて
   伝達する手段を備えている請求項１記載の装置。
5. 【請求項５】光発生手段と、完全反射プリズム（totall
   y reflecting prism）で終端する光ファイバを具備する
   光源であって、該光ファイバは前記丸編み機の円筒状の
   部分の内側にその壁部に近接して固定して装着され、前
   記プリズムは前記内視鏡の前記遠位レンズに向けて半径
   方向に方向づけられるように装着されている光源と、 前記内視鏡の前記近位端部からの光の流れを伝達する第
   ２の光源と、 前記第１の光源と前記第２の光源とを交互に切り換える
   切り換え手段とを具備することを特徴とする請求項１記
   載の装置。
6. 【請求項６】前記電気−光学センサからのデータを処理
   する前記手段は、前記丸編み機の回転に合わせられた周
   波数でデータをサンプリングするための同期化手段を具
   備し、それにより前記編成布の連続する検査領域が縦の
   列及び横の列の両方においてオーバーラップする請求項
   １記載の装置。
7. 【請求項７】前記同期化手段は、前記丸編み機の各一回
   転毎に、前記電気−光学センサによって生じるアナログ
   信号のサンプリング用の所定数のパルスを出力するイン
   クレメンタル符号器（incremental encoder）と、編み
   目の各新しい横の一列の開始時に高速信号を出力する近
   接検出器と、編成プログラムと同期化され編成品の最初
   の編み目を編む時に前記装置をリセットするセンサとを
   具備する請求項６記載の装置。
8. 【請求項８】前記編成品は靴下等であり、前記同期化手
   段は、かかと及びつま先部分に対応する前記編み機の交
   互の動きの始まり及び終わりを示す手段を具備し、該手
   段はセンサであるか又は前記編成プログラムの関数とし
   て生じる信号のいずれかである請求項７記載の装置。
9. 【請求項９】前記電気−光学センサは、前記光源の波長
   に調和したスペクトル感度曲線を有するフォトダイオー
   ド又はフォトダイオードアレイ（photo-diode array）
   である請求項１記載の装置。