(57)【要約】【課題】ＦＰＲフィルムなど配向方向が異なる領域を有する位相差フィルムの検査を簡易に行うことができる位相差フィルム検査装置等を提供する。【解決手段】位相差フィルム検査装置１では、光源２からの検査光を偏光板３を介してＦＰＲフィルム１０に照射し、ＦＰＲフィルム１０を透過した検査光を、偏光板３と偏光方向が直交する偏光フィルタ５を介して撮像部６で受光し撮像を行う。画像処理装置９は、撮像部６で撮像した画像４０から画像処理手法を用いてＦＰＲフィルム１０の領域１０ａ、１０ｂに対応する輝度測定領域１１１を設定し、回転ステージ４によりＦＰＲフィルム１０を５°回転させるごとに撮像した複数の画像４０から領域１０ａ、１０ｂの輝度測定領域１１１の輝度変化を求める。そして輝度変化の最大値Ｉmaxをとる回転角度から領域１０ａ、１０ｂの配向方向を求め、最大値Ｉmaxと最小値Ｉminの比を用いて領域１０ａ、１０ｂの位相差Ｒを求める。【選択図】図１
2014119680.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配向方向が異なる複数の領域を有する位相差フィルムを検査する位相差フィルム検査装置であって、
検査光を第１の偏光フィルタを介して位相差フィルムに照射する光源と、
前記位相差フィルムを透過した検査光を第２の偏光フィルタを介して受光し撮像を行う撮像部と、
前記位相差フィルムと、前記第１の偏光フィルタおよび前記第２の偏光フィルタとを、相対的に回転させる回転部と、
前記撮像部で撮像した画像を用いて、前記位相差フィルムの検査を行う画像処理部と、
を備え、
前記画像処理部は、
画像処理手法を用いて前記画像において前記位相差フィルムの領域に対応する輝度測定領域を設定し、前記位相差フィルムと前記第１の偏光フィルタおよび前記第２の偏光フィルタとを相対的に回転させるごとに撮像した複数の画像から、回転時の前記輝度測定領域の輝度変化を求め、輝度変化に基づいて前記位相差フィルムの検査を行うことを特徴とする位相差フィルム検査装置。
【請求項２】
前記画像処理部は、前記輝度変化の最大値を用いて、前記位相差フィルムの領域の位相差を求めることを特徴とする請求項１記載の位相差フィルム検査装置。
【請求項３】
前記画像処理部は、前記輝度変化の最大値と最小値を用いて、前記位相差を求めることを特徴とする請求項２記載の位相差フィルム検査装置。
【請求項４】
前記画像処理部は、前記輝度変化が最大値あるいは最小値をとる回転角度に基づき、前記位相差フィルムの領域の配向方向を求めることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の位相差フィルム検査装置。
【請求項５】
配向方向が異なる複数の領域を有する位相差フィルムを検査する位相差フィルム検査方法であって、
光源からの検査光を第１の偏光フィルタを介して位相差フィルムに照射し、前記位相差フィルムを透過した検査光を、撮像部が第２の偏光フィルタを介して受光し撮像を行うステップと、
回転部により、前記位相差フィルムと、前記第１の偏光フィルタおよび前記第２の偏光フィルタとを、相対的に回転させるステップと、
画像処理部により、前記撮像部で撮像した画像を用いて、前記位相差フィルムの検査を行うステップと、
を備え、
前記画像処理部は、
画像処理手法を用いて前記画像において前記位相差フィルムの領域に対応する輝度測定領域を設定し、前記位相差フィルムと前記第１の偏光フィルタおよび前記第２の偏光フィルタとを相対的に回転させるごとに撮像した複数の画像から、回転時の前記輝度測定領域の輝度変化を求め、輝度変化に基づいて前記位相差フィルムの検査を行うことを特徴とする位相差フィルム検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位相差フィルムの検査を行うための位相差フィルム検査装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、立体的に画像や映像を表示する３Ｄ表示装置が研究されており、その中に、ＦＰＲ（Film Patterned Retarder）フィルムと呼ばれる、立体視用の位相差フィルムを用いる方式がある。
【０００３】
ＦＰＲフィルムは、配向方向が互いに直交する２種類の領域が交互に並んだ位相差層のパターンを有し、表示装置では、それぞれの領域に対応する位置で左眼用、右眼用の画像が表示される。表示用の光には直線偏光が用いられ、これがＦＰＲフィルムの各領域を透過する際に左円偏光、右円偏光に変換される。
【０００４】
ユーザは、左眼用、右眼用の偏光フィルタを取り付けた受光用眼鏡を装着し、左眼側では一方の円偏光のみ透過させ他方の円偏光を遮光し、右眼側では逆とすることで、左眼と右眼で異なる画像を見ることができ立体視を実現することが可能になる。
【０００５】
ＦＰＲフィルムの各領域の位相差や配向角が設計値からずれている場合、受光用眼鏡の偏光フィルタの光の透過時に透過光量が少なくなったり、遮光時に遮光が不完全になるという問題がある。その為、ＦＰＲフィルムの製造時には、各領域の位相差や配向角を検査する必要がある。
【０００６】
従来、このような位相差フィルムの検査方法としては、クリスタルローテーション法やこれを改良した手法が知られている（例えば、特許文献１〜４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−３３７２４３号公報
【特許文献２】特開平１１−１６０１９９号公報
【特許文献３】特開２００１−５９７９５号公報
【特許文献４】特開２０１１−１３１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１〜４の方法は、基本的に単一の配向角を測定するものであり、ＦＰＲフィルムのように、配向方向が互いに直交する、幅数μｍ程度の領域が交互に並んだパターンの各領域について同時に検査を行うものでなかった。
【０００９】
さらに、ＦＲＰフィルムのような異なる領域を有する位相差フィルムの各領域について検査しようとすれば、従来の方法では光学系と位相差フィルムの位置合わせを正確に行う必要があり、フィルムのばたつきや位置ずれなどにも注意を払わねばならず、測定が困難となることも想定される。
【００１０】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＦＰＲフィルムなど配向方向が異なる領域を有する位相差フィルムの検査を簡易に行うことができる位相差フィルム検査装置等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述した目的を達成するための第１の発明は、配向方向が異なる複数の領域を有する位相差フィルムを検査する位相差フィルム検査装置であって、検査光を第１の偏光フィルタを介して位相差フィルムに照射する光源と、前記位相差フィルムを透過した検査光を第２の偏光フィルタを介して受光し撮像を行う撮像部と、前記位相差フィルムと、前記第１の偏光フィルタおよび前記第２の偏光フィルタとを、相対的に回転させる回転部と、前記撮像部で撮像した画像を用いて、前記位相差フィルムの検査を行う画像処理部と、を備え、前記画像処理部は、画像処理手法を用いて前記画像において前記位相差フィルムの領域に対応する輝度測定領域を設定し、前記位相差フィルムと前記第１の偏光フィルタおよび前記第２の偏光フィルタとを相対的に回転させるごとに撮像した複数の画像から、回転時の前記輝度測定領域の輝度変化を求め、輝度変化に基づいて前記位相差フィルムの検査を行うことを特徴とする位相差フィルム検査装置である。
【００１２】
本発明では、配向方向が異なる複数の領域を有する位相差フィルムの検査を行う際、位相差フィルムの領域に対応する輝度測定領域を画像処理により設定し、位相差フィルムを偏光フィルタに対し相対的に回転させた際の輝度測定領域の輝度変化により、位相差フィルムの複数の領域の検査が簡易に行える。また、本発明では画像処理により輝度測定領域を設定するので、検査時の位相差フィルムの多少のずれも許容され、検査が容易になる。
【００１３】
前記画像処理部は、前記輝度変化の最大値を用いて、前記位相差フィルムの領域の位相差を求めることができる。加えて、最小値も用いて前記位相差フィルムの領域の位相差を求めることができる。
このようにして、位相差フィルムの領域の位相差を、輝度変化の最大値を用いて簡易に求めることができる。加えて輝度変化の最小値も考慮することで、検査時に不可避な迷光等の影響も低減できる。
【００１４】
また、前記画像処理部は、前記輝度変化が最大値あるいは最小値をとる回転角度に基づき、前記位相差フィルムの領域の配向方向を求めることが望ましい。
輝度変化が最大値もしくは最小値をとる時の回転角度は、位相差フィルムの領域の配向方向に対応するので、これに基づいて配向方向を簡易に求めることができる。
【００１５】
第２の発明は、配向方向が異なる複数の領域を有する位相差フィルムを検査する位相差フィルム検査方法であって、光源からの検査光を第１の偏光フィルタを介して位相差フィルムに照射し、前記位相差フィルムを透過した検査光を、撮像部が第２の偏光フィルタを介して受光し撮像を行うステップと、回転部により、前記位相差フィルムと、前記第１の偏光フィルタおよび前記第２の偏光フィルタとを、相対的に回転させるステップと、画像処理部により、前記撮像部で撮像した画像を用いて、前記位相差フィルムの検査を行うステップと、を備え、前記画像処理部は、画像処理手法を用いて前記画像において前記位相差フィルムの領域に対応する輝度測定領域を設定し、前記位相差フィルムと前記第１の偏光フィルタおよび前記第２の偏光フィルタとを相対的に回転させるごとに撮像した複数の画像から、回転時の前記輝度測定領域の輝度変化を求め、輝度変化に基づいて前記位相差フィルムの検査を行うことを特徴とする位相差フィルム検査方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明により、ＦＰＲフィルムなど配向方向が異なる領域を有する位相差フィルムの検査を簡易に行うことができる位相差フィルム検査装置等を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】位相差フィルム検査装置１の構成を示す図
【図２】画像処理装置９のハードウエア構成示す図
【図３】ＦＰＲフィルム１０を示す図
【図４】ＦＰＲフィルム１０の検査手順を示すフローチャート
【図５】ＦＰＲフィルム１０の配置と画像４０について示す図
【図６】ＦＰＲフィルム１０の配置と画像４０、および偏光板３と偏光フィルタ５の偏光方向、領域１０ａ、１０ｂの配向方向について示す図
【図７】ＦＰＲフィルム１０の配置と画像４０、および偏光板３と偏光フィルタ５の偏光方向、領域１０ａ、１０ｂの配向方向について示す図
【図８】ＦＰＲフィルム１０の配置と画像４０、および偏光板３と偏光フィルタ５の偏光方向、領域１０ａ、１０ｂの配向方向について示す図
【図９】ＦＰＲフィルム１０の配置と画像４０、および偏光板３と偏光フィルタ５の偏光方向、領域１０ａ、１０ｂの配向方向について示す図
【図１０】ＦＰＲフィルム１０の配置と画像４０、および偏光板３と偏光フィルタ５の偏光方向、領域１０ａ、１０ｂの配向方向について示す図
【図１１】輝度変化について示す図
【図１２】位相差フィルム検査装置１ａの構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面に基づいて、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１９】
［第１の実施形態］
（１．位相差フィルム検査装置１の構成）
まず、図１を参照して、第１の実施形態の位相差フィルム検査装置１について説明する。図１に示すように、位相差フィルム検査装置１は、光源２、偏光板３、回転ステージ４、偏光フィルタ５、撮像部６、コントローラ８、画像処理装置９等で構成される。
【００２０】
この位相差フィルム検査装置１は、ＦＰＲフィルム１０を製造工程とは別途オフラインで検査するものであり、製造後のＦＰＲフィルム１０が回転ステージ４上に載置される。
【００２１】
光源２は、回転ステージ４の下方に配置され、回転ステージ４上のＦＰＲフィルム１０に向けて検査光を照射する。光源２としては、例えば特定波長の光を照射する単波長光源であるＬＥＤランプ等を用いるが、これに限ることはない。
【００２２】
偏光板３（第１の偏光フィルタ）は、光源２と回転ステージ４の間に配置される。光源２から発する検査光は偏光板３により直線偏光となる。
【００２３】
回転ステージ４（回転部）は、コントローラ８の制御に従って回転する。これにより、ＦＰＲフィルム１０と偏光板３および偏光フィルム５とが相対的に回転する。回転ステージ４には、光源２からの検査光が透過する透過部４１が設けられ、ＦＰＲフィルム１０はこの上に配置される。
【００２４】
コントローラ８は、画像処理装置９からの制御信号に基づいて回転ステージ４の回転を制御する。
【００２５】
ＦＰＲフィルム１０を透過した検査光は、偏光フィルタ５（第２の偏光フィルタ）を透過し、撮像部６で受光される。偏光フィルタ５の偏光方向と、偏光フィルタ３の偏光方向は直交し、クロスニコルの配置状態となっている。
【００２６】
撮像部６は、上記の検査光を受光することで、ＦＰＲフィルム１０の撮像を行う。撮像部６は、検査光を集光するレンズ６ａと、検査光を受光する受光部６ｂとを有する。受光部６ｂとしては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary
Metal-oxide Semiconductor）等の電子撮像部等を備えたエリアカメラを用いることができる。これにより、被写体像を受光量に基づく２次元の画像信号、例えば信号強度をグレースケールで表したグレースケール画像に変換する。
【００２７】
画像処理装置（画像処理部）９は、撮像部６で撮像された画像を取得する。画像処理装置９は、この画像に対する画像処理を行うなどしてＦＰＲフィルム１０の検査を行う。検査としては、位相差や配向方向の算出を行う。また、画像処理装置９は、撮像部６やコントローラ８に制御信号を出力し、撮像部６による撮像や回転ステージ４の回転を制御する。
【００２８】
図２は、画像処理装置９のハードウエア構成例を示すブロック図である。画像処理装置９は、制御部９１、記憶部９２、メディア入出力部９３、通信制御部９４、入力部９５、表示部９６、周辺機器Ｉ／Ｆ（インタフェース）部９７等がバス９８を介して接続された構成であり、一般的なコンピュータで実現できる。
【００２９】
制御部９１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成される。ＣＰＵは、ＲＯＭ、記憶部９２等に格納されるプログラムをＲＡＭ上のワークメモリ領域に呼び出して実行し、バス９８を介して接続された各部を駆動制御し、コンピュータが行う処理を実現する。ＲＯＭは、不揮発性メモリであり、コンピュータのブートプログラムやＢＩＯＳ等のプログラム、データ等を恒久的に保持している。ＲＡＭは、揮発性メモリであり、記憶部９２、ＲＯＭ、記憶媒体等からロードしたプログラム、データ等を一時的に保持するとともに、制御部９１が各種処理を行うために使用するワークエリアを備える。
【００３０】
記憶部９２は、ハードディスクドライブ等であり、制御部９１が実行するプログラム、プログラム実行に必要なデータ、ＯＳ等が格納される。プログラムに関しては、ＯＳに相当する制御プログラムや、後述する処理を実行するためのプログラム等が格納されている。これらのプログラムは、制御部９１により必要に応じて読み出されてＲＡＭに移され、ＣＰＵにより実行される。
【００３１】
メディア入出力部９３は、記録媒体のデータの入出力を行うドライブ装置であり、例えば、ＣＤドライブ、ＤＶＤドライブ等のメディア入出力装置を有する。
通信制御部９４は、通信制御装置、通信ポート等を有し、ネットワークを介した通信を媒介する通信インタフェースであり、他の装置との通信制御を行う。
入力部９５は、データの入力を行い、例えば、キーボード、マウス等のポインティングデバイス、テンキー等の入力装置を有する。入力部９５を介して、コンピュータに対して、操作指示、動作指示、データ入力等を行うことができる。
【００３２】
表示部９６は、ＣＲＴモニタ、液晶パネル等のディスプレイ装置、およびディスプレイ装置と連携して表示機能を実現するための論理回路等を有する。
周辺機器Ｉ／Ｆ部９７は、周辺機器を接続するためのＵＳＢポート等である。
バス９８は、各部間の制御信号、データ信号等の授受を媒介する経路である。
【００３３】
（２．ＦＰＲフィルム１０）
次に、検査対象の位相差フィルムであるＦＰＲフィルム１０について、図３を参照して説明する。ＦＰＲフィルム１０は、前記したように３Ｄ表示装置等に用いられるもので、配向方向が互いに直交する２つの領域１０ａ、１０ｂが交互に配置された位相差層のパターンを有する。図ではこの配向方向を矢印で示している。ＦＰＲフィルム１０の領域１０ａ、１０ｂの配向方向は、領域１０ａ、１０ｂに配列された液晶の長軸方向に対応する。本実施形態では、位相差フィルム検査装置１により、各領域１０ａ、１０ｂの位相差および配向方向を求める。
【００３４】
（３．ＦＰＲフィルム１０の検査手順）
次に、図４を参照して、位相差フィルム検査装置１によるＦＰＲフィルム１０の検査手順について説明する。図４は、検査手順を示すフローチャートである。図４のＳ１０１〜Ｓ１０８は、画像処理装置９の制御部９１により実行される処理である。
【００３５】
本実施形態では、まず回転ステージ４上にＦＰＲフィルム１０を配置した状態で撮像部６による撮像を前記したように行う。画像処理装置９の制御部９１は、撮像したＦＰＲフィルム１０の画像を取得する（Ｓ１０１）。
【００３６】
このときのＦＰＲフィルム１０の配置と、画像４０の例を図５（ａ）、（ｂ）にそれぞれ示す。画像４０では、ＦＲＰフィルム１０の領域１０ａ、１０ｂごとに明暗が異なっているが、これは後述するように領域１０ａ、１０ｂの配向方向によるものである。また、領域１０ａ、１０ｂの境界１０ｃが高輝度で表示されるが、これはＦＰＲフィルム１０の製造時に、領域１０ａ、１０ｂの間では液晶が形成されないことによる。なお、画像４０の横方向は偏光フィルタ５の偏光方向に対応し、画像４０の縦方向は偏光板３の偏光方向に対応するものとする。
【００３７】
図４の説明に戻る。画像処理装置９の制御部９１は、この画像４０において、ＦＰＲフィルム１０の領域１０ａ、１０ｂの配置角度を算出し（Ｓ１０２）、領域１０ａ、１０ｂ内に輝度を測定するための輝度測定領域を設定する（Ｓ１０３）。なお、ここでの輝度とは画像４０上の輝度であり、例えばグレースケールの階調値である。
【００３８】
Ｓ１０２、Ｓ１０３では、例えば図５（ｂ）に示す画像４０において、画像処理により領域１０ａ、１０ｂの形状を取得し、その長軸方向と画像４０の横方向のなす角を領域１０ａ、１０ｂの配置角度とする。また、各領域１０ａ、１０の長軸方向に沿った中心線を輝度を測定するための輝度測定領域１１１とする。
【００３９】
領域１０ａ、１０ｂの形状や配置角度の取得、および輝度測定領域１１１の設定には、既知の画像処理手法を用いることができる。例えば輝度差を利用したエッジ検出により領域１０ａ、１０ｂの形状を取得し、その長軸方向から配置角度を算出するとともに、長軸方向の中心線を輝度測定領域１１１として設定できる。あるいは前記の境界１０ｃを輝度値に基づき抽出して領域１０ａ、１０ｂの形状の取得等に用いることもできる。その他、種々の既知の画像処理手法が利用可能である。また、輝度測定領域１１１の形状等も、各領域１０ａ、１０ｂに対応するものであれば上記に限らず適宜定めることができる。
【００４０】
図４の説明に戻る。続いて、画像処理装置９の制御部９１は、Ｓ１０２で求めた配置角度が０°、すなわち領域１０ａ、１０ｂの長軸方向が画像４０の横方向に対応するように回転ステージ４を回転させ、この状態を回転角度０°とする（Ｓ１０４）。
【００４１】
そして、画像処理装置９の制御部９１は、撮像部６を制御してＦＰＲフィルム１０を撮像して画像を取得し、Ｓ１０３で設定した各領域１０ａ、１０ｂの輝度測定領域１１１の輝度値を、記憶部９２に格納する（Ｓ１０５）。
【００４２】
この状態のＦＰＲフィルム１０の配置と、画像４０の例を図６（ａ）、（ｂ）にそれぞれ示す。画像４０における明暗は、領域１０ａ、１０ｂの配向方向と、偏光板３と偏光フィルタ５の偏光方向の関係により変化し、この時点で、領域１０ａ、１０ｂの明暗は同程度である。
【００４３】
これを図６（ｃ）を参照して説明する。図６（ｃ）は偏光板３、偏光フィルタ５の偏光方向、および領域１０ａ、１０ｂの配向方向を模式的に示すものである。前記したように、偏光板３と偏光フィルタ５の偏光方向、および領域１０ａ、１０ｂの配向方向はそれぞれ直交する。この時点では、偏光フィルタ５の偏光方向に対して領域１０ａ、１０ｂの配向方向のなす角度が、時計回りを正として、−４５°（１３５°）、４５°となっている。以降、角度は時計回りを正として記載するものとする。
【００４４】
本実施形態では、光源２からはランダム偏光状態の検査光が照射されるが、偏光板３を透過することでその偏光方向の直線偏光２０となる。この検査光は、ＦＰＲフィルム１０の領域１０ａ、１０ｂを透過することによって、円偏光２０ａ、２０ｂとなる。
【００４５】
ＦＰＲフィルム１０の領域１０ａ、１０ｂを透過した検査光が偏光フィルタ５を透過し撮像部６に入射する光量は、領域１０ａ、１０ｂの配向方向が偏光フィルタ５の偏光方向に近い程大きくなる。この時点では、領域１０ａ、１０ｂの配向方向は、偏光フィルタ５の偏光方向に対し同程度（４５°）離れているので、画像４０上の輝度が同程度になる。
【００４６】
図４の説明に戻る。画像処理装置９の制御部９１は、回転ステージ１４の回転角度が１８０°となるまで（Ｓ１０６：Ｎｏ）、回転ステージ４を時計回りに５°回転させるごとに（Ｓ１０７）、前記のＳ１０５の処理を繰り返す。ここでは５°ずつ回転させるが、これに限ることはない。
【００４７】
上記のようにして回転ステージ４を４５°、９０°、１３５°、１８０°回転させた場合の例を図７〜１０にそれぞれ示す。各図において、（ａ）はＦＰＲフィルム１０の配置であり、（ｂ）は画像４０の例である。また（ｃ）は、偏光板３と偏光フィルタ５の偏光方向、および領域１０ａ、１０ｂの配向方向を示すものである。
【００４８】
図７（ａ）に示すように回転ステージ４を４５°回転させた状態では、図７（ｃ）に示すように、領域１０ａの配向方向は偏光フィルタ５の偏光方向と一致する。すなわち、偏光フィルタ５の偏光方向と０°の角度をなす。一方、領域１０ｂの偏光方向は偏光フィルタ５の偏光方向と９０°の角度をなし、偏光板３と一致する。
【００４９】
この場合、偏光板３を透過して直線偏光２０となった検査光が領域１０ａを透過する際、図７（ｃ）の２０ａに示すように偏光フィルタ５の偏光方向に対応する直線偏光となり、偏光フィルタ５を透過して撮像部６で受光される光量が多くなる。一方、領域１０ｂを透過した検査光は、２０ｂに示すように偏光板３の偏光方向に対応する直線偏光の状態が維持され、これと直交する偏光方向の偏光フィルタ５を透過せず、撮像部６で受光される光量は少なくなる。従って、図７（ｂ）に示すように、画像４０において、領域１０ａは高輝度に表示され、領域１０ｂは低輝度に表示される。
【００５０】
また、図８（ａ）に示すように回転ステージ４を９０°回転させた状態では、図８（ｃ）に示すように、偏光フィルタ５の偏光方向に対し、領域１０ａ、１０ｂの配向方向のなす角が４５°、１３５°（−４５°）となるので、図６の例と同様、図８（ｂ）に示すように画像４０上の両領域１０ａ、１０ｂの輝度が同程度になる。
【００５１】
さらに、図９（ａ）に示すように回転ステージ４を１３５°回転させた状態では、図９（ｃ）に示すように、領域１０ａ、１０ｂの配向方向が、偏光フィルタ５の偏光方向と９０°、１８０°（０°）の角度をなし、それぞれ偏光板３の偏光方向、偏光フィルタ５の偏光方向と一致する。従って、図７の場合と逆に、図９（ｂ）に示すように領域１０ａは低輝度に表示され、領域１０ｂは高輝度に表示される。
【００５２】
また、図１０（ａ）に示すように回転ステージ４を１８０°回転させた状態では、図１０（ｃ）に示すように、偏光フィルタ５の偏光方向に対し、領域１０ａ、１０ｂの配向方向がなす角は１３５°（−４５°）、２２５°（４５°）となるので、図６、８の例と同様、図１０（ｂ）に示すように画像４０上の両領域１０ａ、１０ｂの輝度が同程度になる。
【００５３】
図４の説明に戻る。このようにして回転ステージ４を１８０°回転させると（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、画像処理装置９の制御部９１は、各回転角度における各領域１０ａ、１０ｂの輝度測定領域１１１の輝度から、回転ステージ４の回転時の輝度測定領域１１１の輝度変化を求め、この輝度変化から、ＦＰＲフィルム１０の検査として、各領域１０ａ、１０ｂの位相差と配向方向を算出する（Ｓ１０８）。
【００５４】
Ｓ１０８における領域１０ａ、１０ｂの配向方向と位相差の算出について説明する。
【００５５】
すなわち、領域１０ａ、１０ｂを透過する光の屈折率は、液晶の長軸方向（配向方向）と短軸方向で異なっており、これにより、検査光が透過する際、液晶の長軸方向に振動する光の、短軸方向に振動する光に対する位相遅れ、すなわちリタデ−ション（位相差）が生じる。
【００５６】
上記の２方向の屈折率をＮｘ、Ｎｙとすると、位相差Ｒは、この差ΔＮ＝Ｎｘ−Ｎｙ（複屈折）と領域１０ａ、１０ｂの厚さｄの積Ｒ＝ΔＮ×ｄとなる。なお、Ｎｘ＞Ｎｙであるものとする。
【００５７】
ここで、Ｉ０(λ)を光源２からの特定波長λの検査光の光量、θを領域１０ａ、１０ｂの配向方向と偏光フィルタ５の偏光方向とのなす角とするとき、撮像部６で受光する特定波長λの検査光の光量Ｉ（λ）は、下式（１）で表すことができる。
Ｉ（λ）＝Ｉ０（λ）・ｃｏｓ２θ・ｓｉｎ２（πＲ／λ）…（１）
【００５８】
式（１）より、θが０°もしくは１８０°となるとき、すなわち領域１０ａ、１０ｂの配向方向と偏光フィルタ５の偏光方向が一致するとき撮像部６で受光する光量は最大となる。
【００５９】
図１１は、回転ステージ４の回転時のＦＰＲフィルム１０の領域１０ａにおける輝度測定領域１１１の輝度変化を、横軸を回転角度とし、縦軸を輝度として表したものである。本実施形態では、回転ステージ４の回転角度が４５°のとき撮像部６で受光する光量は最大値Ｉmaxとなっており、このとき領域１０ａの配向方向と偏光フィルタ５の偏光方向が一致している。
【００６０】
従って、図６に示す回転角度０°の状態では、領域１０ａの配向方向は偏光フィルタ５の偏光方向に対し−４５°傾斜していることになる。前記した通り、偏光フィルタ５の偏光方向は画像４０の横方向に対応し、回転角度０°の状態では画像４０の横方向が領域１０ａの長軸方向に対応するから、領域１０ａの配向方向は領域１０ａの長軸方向に対して−４５°傾斜していたことが判る。このようにして、輝度変化において最大値Ｉmaxをとる回転角度に基づいて、領域１０ａの配向方向を求めることができる。領域１０ｂの配向方向についても同様に求めることができる。
【００６１】
なお、式（１）より、θが９０°もしくは２７０°となるとき、すなわち、領域１０ａ、１０ｂの配向方向が、偏光フィルタ５の偏光方向と直交する（偏光板３の偏光方向と一致する）とき、撮像部６で受光する光量は最小となるので、最小値Ｉminをとる回転角度に基づいて同様にして領域１０ａ、１０ｂの配向方向を求めることも可能である。
【００６２】
一方、式（１）より、上記の輝度変化の最大値Ｉmaxは、領域１０ａの位相差Ｒの大小に対応する。従って、この最大値Ｉmaxを用いて位相差Ｒを求めることができる。ただし、実際の検査時には、輝度変化には周囲の迷光等の影響があり、最大値Ｉmaxには迷光等による一定の輝度が含まれている。この輝度は、例えば図１１の輝度変化の最小値Ｉminに対応する。
【００６３】
そこで、本実施形態では、最大値Ｉmaxと最小値Ｉminの比を位相差Ｒの算出に用い、迷光の影響を軽減するようにしておく。例えば、最大値Ｉmaxと最小値Ｉminの比と位相差Ｒの関係式を別途の試験等により予め求めておき、上記のＳ１０１〜Ｓ１０５にて求めた輝度変化（図１１参照）より最大値Ｉmaxと最小値Ｉminとの比を算出し、上記の関係式から領域１０ａの位相差Ｒを求めることができる。領域１０ｂについても、位相差Ｒを同様にして算出できる。
【００６４】
なお、最大値Ｉmaxと最小値Ｉminの比の代わりに、最大値Ｉmaxと最小値Ｉminの差を用いて、同様にして領域１０ａ、１０ｂの位相差Ｒを算出することも可能である。
【００６５】
以上のようにして、図４のＳ１０８において、領域１０ａ、１０ｂの配向方向と位相差を求めると、検査処理を終了する。
【００６６】
以上説明したように、本実施形態の位相差フィルム検査装置１では、前記の手順で求められた輝度変化より、ＦＰＲフィルム１０の複数の領域１０ａ、１０ｂの検査が簡易に行える。
【００６７】
すなわち、輝度測定領域１１１の輝度変化が最大値Ｉmaxや最小値Ｉminをとる回転角度に基づいて、ＦＰＲフィルム１０の領域１０ａ、１０ｂの配向方向を求めることができ、最大値Ｉmaxと最小値Ｉminの比や差を用いて領域１０ａ、１０ｂの位相差Ｒを求めることができる。このようにして、ＦＰＲフィルム１０の複数の領域１０ａ、１０ｂの検査を、輝度変化に基づき同時かつ簡易に行うことができる。位相差Ｒについては、最大値Ｉmaxから求めることも可能であるが、最小値Ｉminも考慮することで、検査時に不可避な迷光等の影響も低減できる。
【００６８】
さらに、本発明では、画像処理により設定した輝度測定領域１１１を用いるので、ＦＰＲフィルム１０の多少の位置ずれも許容され、検査が容易になる。
【００６９】
しかしながら、本発明はこれに限ることはない。例えば本実施形態では、偏光板３と偏光フィルタ５をクロスニコルの配置としたが、これらの偏光方向を一致させて平行ニコルの配置とすることも可能である。この場合でも、領域１０ａ、１０ｂの配向方向が偏光フィルタ５（偏光板３）の偏光方向と一致するとき輝度が最大となるので、同様に検査が行える。
【００７０】
また、検査対象も、異なる配向方向の領域を有する位相差フィルムであればよく、ＦＰＲフィルム１０に限ることはない。また、位相差フィルム検査装置１においては、撮像部６をＦＰＲフィルム１０の下方に配置し、光源２をＦＰＲフィルム１０の上方に配置することも可能である。
【００７１】
このように、本発明の位相差フィルム検査装置は第１の実施形態で説明したものに限らない。次に、本発明の別の例について、第２の実施形態として説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態と異なる点について主に説明し、同様の点については図等で同じ符号を付すなどして説明を省略する。
【００７２】
［第２の実施形態］
図１２は第２の実施形態の位相差フィルム検査装置１ａを示す図である。第２の実施形態の位相差フィルム検査装置１ａは、ＦＰＲフィルム１０の検査を製造工程中でインラインにて行うためのものである。
【００７３】
この位相差フィルム検査装置１ａが第１の実施形態の位相差フィルム検査装置１と異なる点は、偏光板３および偏光フィルタ５を回転させる点である。これにより、ＦＰＲフィルム１０と、偏光板３および偏光フィルタ５とを相対的に回転させる。
【００７４】
すなわち、位相差フィルム検査装置１ａは、内部に透過部４１を有する２つの回転ステージ４ａ、４ｂを備え、下方の回転ステージ４ｂの透過部４１の上に偏光板３が、上方の回転ステージ４ａの透過部４１の上に偏光フィルタ５が設置される。回転ステージ４ａ、４ｂの間には、インラインで搬送中のＦＰＲフィルム１０が配置される。各回転ステージ４ａ、４ｂは、前記と同様、コントローラ８による回転制御が行われる。
【００７５】
この位相差フィルム検査装置１ａでは、第１の実施形態のようにＦＰＲフィルム１０を回転する代わりに、偏光板３および偏光フィルタ５を、これらの偏光方向の位置関係を維持しつつ回転させることで、上記と同様に検査を行うことができ、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００７６】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００７７】
１、１ａ………位相差フィルム検査装置
２………光源
３………偏光板
４、４ａ、４ｂ………回転ステージ
５………偏光フィルタ
６………撮像部
８………コントローラ
９………画像処理装置
１０………ＦＰＲフィルム
１０ａ、１０ｂ………領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図１１】
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【図１２】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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