(57)【要約】【課題】異なる態様の欠陥を検出する能力を向上可能な欠陥検査用撮像装置を提供する。【解決手段】欠陥検査用撮像装置１２は、偏光フィルム１１０の主面１１０ａ側に配置された透過光用光源１７と、偏光フィルム１１０の主面１１０ｂ側に配置された反射光用光源１８と、主面１１０ｂ側に配置されて二次元状の撮像領域Ｒを撮像するエリアセンサ１６と、偏光フィルム１１０を搬送方向Ｙへ搬送させる搬送手段１１と、を備える。エリアセンサ１６は、透過光受光領域１９ａと、反射光受光領域１９ｂとを有する。透過光用光源１７は、偏光フィルム１１０を透過した透過光Ｌ１が透過光受光領域１９ａに入射するように配置される。反射光用光源１８は、偏光フィルム１１０において反射した反射光Ｌ２が反射光受光領域１９ｂに入射するように配置される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルムの欠陥検査のための撮像装置であって、
前記フィルムの第１の主面側に配置され、前記フィルムに向けて第１の光を出射する第１の光出射手段と、
前記フィルムの第２の主面側に配置され、前記フィルムに向けて第２の光を出射する第２の光出射手段と、
前記第２の主面側に配置され、前記フィルム上に設定された二次元状の撮像領域を撮像する撮像手段と、
前記第１の光出射手段、前記第２の光出射手段及び前記撮像手段に対して前記フィルムを搬送方向へ相対的に搬送させる搬送手段と、を備え、
前記撮像手段は、第１の受光領域と、第２の受光領域とを有し、
前記第１の光出射手段は、前記フィルムを透過した前記第１の光が前記第１の受光領域に入射するように配置され、
前記第２の光出射手段は、前記フィルムにおいて反射した前記第２の光が前記第２の受光領域に入射するように配置され、
前記第１の受光領域及び前記第２の受光領域の少なくとも一方は、他方と重複しない部分を含む、欠陥検査用撮像装置。
【請求項２】
前記第１の光は、第１の波長帯域を有し、
前記第２の光は、第２の波長帯域を有し、
前記第１の波長帯域は、前記第２の波長帯域と重複する帯域を含む、
請求項１に記載の欠陥検査用撮像装置。
【請求項３】
前記第１の光及び前記第２の光は、白色光である、請求項１又は２に記載の欠陥検査用撮像装置。
【請求項４】
前記第２の受光領域は、前記第１の受光領域とは別の領域に設定されている、請求項１〜３の何れか一項に記載の欠陥検査用撮像装置。
【請求項５】
前記撮像領域は、前記搬送方向に分割された第１の撮像領域部及び第２の撮像領域部を含み、
前記第１の光出射手段は、前記フィルムの第１の撮像領域部に対して前記第１の光を出射するように配置され、
前記第２の光出射手段は、前記フィルムの第２の撮像領域部に対して前記第２の光を出射するように配置される、請求項１〜４の何れか一項に記載の欠陥検査用撮像装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載の欠陥検査用撮像装置と、
前記欠陥検査用撮像装置によって得られた画像に基づいて、前記フィルムに存在する欠陥を検出する検出部と、を備える、欠陥検査システム。
【請求項７】
請求項６に記載の欠陥検査システムを備える、フィルム製造装置。
【請求項８】
フィルムの欠陥検査のための撮像を行う撮像方法であって、
第１の受光領域と第２の受光領域とを有する撮像手段に対して前記フィルムを相対的に搬送させる工程と、
前記フィルムに対し前記撮像手段と反対側に配置されると共に、前記フィルムを透過した第１の光が前記第１の受光領域に入射するように配置された第１の光出射手段によって、前記フィルムに向けて前記第１の光を出射する工程と、
前記フィルムに対し前記撮像手段と同じ側に配置されると共に、前記フィルムにおいて反射した第２の光が前記第２の受光領域に入射するように配置された第２の光出射手段によって、前記フィルムに向けて前記第２の光を出射する工程と、
前記撮像手段によって、前記フィルム上に設定された二次元状の撮像領域を撮像する工程と、を有し、
前記第１の受光領域及び前記第２の受光領域の少なくとも一方は、他方と重複しない部分を含む、欠陥検査用撮像方法。
【請求項９】
前記第１の光は、第１の波長帯域を有し、
前記第２の光は、第２の波長帯域を有し、
前記第１の波長帯域は、前記第２の波長帯域と重複する帯域を含む、
請求項８に記載の欠陥検査用撮像方法。
【請求項１０】
前記第１の光及び前記第２の光は、白色光である、請求項８又は９に記載の欠陥検査用撮像方法。
【請求項１１】
前記第２の受光領域は、前記第１の受光領域とは別の領域に設定されている、請求項８〜１０の何れか一項に記載の欠陥検査用撮像方法。
【請求項１２】
前記撮像領域は、前記フィルムの搬送方向に分割された第１の撮像領域部及び第２の撮像領域部を含み、
前記第１の光を出射する工程では、前記フィルムの第１の撮像領域部に対して前記第１の光を出射し、
前記第２の光を出射する工程では、前記フィルムの第２の撮像領域部に対して前記第２の光を出射する、請求項８〜１１の何れか一項に記載の欠陥検査用撮像方法。
【請求項１３】
請求項８〜１２の何れか一項に記載の欠陥検査用撮像方法と、
前記欠陥検査用撮像方法によって撮像された画像に基づいて、前記フィルムに存在する欠陥を検出する工程と、を含む、欠陥検査方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の欠陥検査方法を含む、フィルム製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルムの欠陥を検出するための欠陥検査用撮像装置、欠陥検査システム、フィルム製造装置、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査方法、及び、フィルム製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
偏光フィルム及び位相差フィルム等の光学フィルム、電池のセパレータに用いられるフィルム等の欠陥を検出する欠陥検査システムが知られている。この種の欠陥検査システムは、搬送手段によってフィルムを搬送し、光出射手段によってフィルムの撮像領域に光を出射し、撮像手段によってフィルムの撮像領域を撮像し、撮像した画像に基づいて欠陥検査を行う。この種の欠陥検査システムによる欠陥検査方法は、透過法と反射法とに大別される。特許文献１には板状透明体からなる被検査物の検査方法が記載されている。この検査方法では、被検査物を透過した透過光成分と被検査物で反射した反射光成分とが重なった光を光検出器によって検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２４０８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フィルムの欠陥には、互いに異なる複数の態様がある。例えば、フィルムの欠陥には、フィルム貼合工程での異物の混入や付着による黒異物、粘着剤塗布工程での異物の混入や付着による輝点、フィルム搬送時の付着異物に起因する傷転写による変形、貼合工程での噛み込みによる気泡などがある。当該技術分野においては、これら異なる態様の欠陥を検出する能力の向上が望まれている。
【０００５】
そこで、本発明は、異なる態様の欠陥を検出する能力を向上可能な欠陥検査用撮像装置、欠陥検査システム、フィルム製造装置、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査方法、及び、フィルム製造方法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】
【０００６】
本発明の一形態に係る欠陥検査用撮像装置は、フィルムの欠陥検査のための撮像装置であって、フィルムの第１の主面側に配置され、フィルムに向けて第１の光を出射する第１の光出射手段と、フィルムの第２の主面側に配置され、フィルムに向けて第２の光を出射する第２の光出射手段と、第２の主面側に配置され、フィルム上に設定された二次元状の撮像領域を撮像する撮像手段と、第１の光出射手段、第２の光出射手段及び撮像手段に対してフィルムを搬送方向へ相対的に搬送させる搬送手段と、を備え、撮像手段は、第１の受光領域と、第２の受光領域とを有し、第１の光出射手段は、フィルムを透過した第１の光が第１の受光領域に入射するように配置され、第２の光出射手段は、フィルムにおいて反射した第２の光が第２の受光領域に入射するように配置され、第１の受光領域及び第２の受光領域の少なくとも一方は、他方と重複しない部分を含む。
【０００７】
この欠陥検査用撮像装置では、フィルムを透過した第１の光が撮像手段の第１の受光領域に入射するように第１の光出射手段が配置される。また、フィルムで反射した第２の光が撮像手段の第２の受光領域に入射するように第２の光出射手段が配置される。そうすると、撮像手段によれば、第１の光に基づく部分及び第２の光に基づく部分を含む第１の画像、第１の光に基づく部分、第２の光に基づく部分、及び第１及び第２の光に基づく部分を含む第２の画像、第１の光に基づく部分、及び第１及び第２の光に基づく部分を含む第３の画像、第２の光に基づく部分、及び第１及び第２の光に基づく部分を含む第４の画像、のいずれかを得ることができる。これら第１〜第４の画像によれば、互いに異なる撮像条件に基づいて得られた複数の測定値（検出信号）を、単体又は組み合わせて欠陥の検出に利用できる。欠陥検査用撮像装置は、欠陥の検出に利用できる値のバリエーションが多くなるので、取得可能な欠陥に関する情報量を増大させることができる。従って、異なる態様の欠陥を検出する能力を向上させることができる。
【０００８】
第１の光は、第１の波長帯域を有し、第２の光は、第２の波長帯域を有し、第１の波長帯域は、第２の波長帯域と重複する帯域を含んでもよい。この構成によれば、第１の光に基づいて得られる像と、第２の光に基づいて得られる像と、の撮像条件を揃えることができるので、両方の像を関連付けた欠陥の検出を精度良く行うことができる。
【０００９】
第１の光及び第２の光は、白色光であってもよい。この構成によれば、撮像手段に入射される光量が増加する。従って、欠陥を検出するための検出信号の強度が高くなるので、欠陥を検出しやすい。
【００１０】
第２の受光領域は、第１の受光領域とは別の領域に設定されていてもよい。この構成によれば、第１の受光領域において受光した光に基づく像と、第２の受光領域において受光した光に基づく像と、を得ることができる。
【００１１】
撮像領域は、搬送方向に分割された第１の撮像領域部及び第２の撮像領域部を含み、第１の光出射手段は、フィルムの第１の撮像領域部に対して第１の光を出射するように配置され、第２の光出射手段は、フィルムの第２の撮像領域部に対して第２の光を出射するように配置されてもよい。この構成によれば、搬送されるフィルムに存在する欠陥が、第１の撮像領域部及び第２の撮像領域部の両方を必ず通過することになる。従って、異なる態様の欠陥を検出する能力をさらに向上させることができる。また、この構成によれば、第１の光と第２の光とがそれぞれの光出射手段から出射されて撮像装置に入射するまでの間に、第１の光と第２の光とが互いに干渉し難くなる。従って、異なる態様の欠陥を検出する能力をより向上させることができる。
【００１２】
本発明の別の形態に係る欠陥検査システムは、上記の欠陥検査用撮像装置と、欠陥検査用撮像装置によって得られた画像に基づいて、フィルムに存在する欠陥を検出する検出部と、を備える。この欠陥検査システムによれば、上記の欠陥検査用撮像装置を備えているので異なる態様の欠陥を検出する能力を高めることができる。
【００１３】
本発明の別の形態に係るフィルム製造装置は、上記の欠陥検査システムを備える。このフィルム製造装置によれば、上記の欠陥検査システムを備えているので異なる態様の欠陥を検出する能力を高めることができる。
【００１４】
本発明の別の形態に係る欠陥検査用撮像方法は、フィルムの欠陥検査のための撮像を行う撮像方法であって、第１の受光領域と第２の受光領域とを有する撮像手段に対してフィルムを相対的に搬送させる工程と、フィルムに対し撮像手段と反対側に配置されると共に、フィルムを透過した第１の光が第１の受光領域に入射するように配置された第１の光出射手段によって、フィルムに向けて第１の光を出射する工程と、フィルムに対し撮像手段と同じ側に配置されると共に、フィルムにおいて反射した第２の光が第２の受光領域に入射するように配置された第２の光出射手段によって、フィルムに向けて第２の光を出射する工程と、撮像手段によって、フィルム上に設定された二次元状の撮像領域を撮像する工程と、を有し、第１の受光領域及び第２の受光領域の少なくとも一方は、他方と重複しない部分を含む。この欠陥検査用撮像方法では、撮像手段による撮像工程において、第１の光に基づく部分及び第２の光に基づく部分を含む第１の画像、第１の光に基づく部分、第２の光に基づく部分、及び第１及び第２の光に基づく部分を含む第２の画像、第１の光に基づく部分、及び第１及び第２の光に基づく部分を含む第３の画像、第２の光に基づく部分、及び第１及び第２の光に基づく部分を含む第４の画像、のいずれかを得ることができる。これら第１〜第４の画像よれば、互いに異なる撮像条件に基づいて得られた複数の値を、単体又は組み合わせて欠陥の検出に利用できる。従って、欠陥検査用撮像方法は、欠陥の検出に利用できる値のバリエーションを増大させることが可能になり、取得可能な欠陥に関する情報量を増大させることができる。従って、異なる態様の欠陥を検出する能力を向上させることができる。
【００１５】
第１の光は、第１の波長帯域を有し、第２の光は、第２の波長帯域を有し、第１の波長帯域は、第２の波長帯域と重複する帯域を含んでもよい。この構成によれば、第１の光に基づいて得られる像と、第２の光に基づいて得られる像と、の撮像条件を揃えることができるので、両方の像を関連付けた欠陥の検出を精度良く行うことができる。
【００１６】
第１の光及び第２の光は、白色光であってもよい。この構成によれば、撮像手段に入射される光量が増加する。従って、露出時間を短くすることが可能になるので、フィルムの搬送速度の増加に対応することができる。
【００１７】
第２の受光領域は、第１の受光領域とは別の領域に設定されていてもよい。この構成によれば、第１の受光領域において受光した光に基づく像と、第２の受光領域において受光した光に基づく像と、を得ることができる。
【００１８】
本発明の別の形態に係る欠陥検査方法では、撮像領域は、フィルムの搬送方向に分割された第１の撮像領域部及び第２の撮像領域部を含み、第１の光を出射する工程では、フィルムの第１の撮像領域部に対して第１の光を出射し、第２の光を出射する工程では、フィルムの第２の撮像領域部に対して第２の光を出射する。この方法によれば、搬送されるフィルムに存在する欠陥が、第１の撮像領域部及び第２の撮像領域部の両方を必ず通過することになる。従って、異なる態様の欠陥を検出する能力をさらに向上させることができる。また、この方法によれば、第１の光と第２の光とがそれぞれの光出射手段から出射されて撮像装置に入射するまでの間に、第１の光と第２の光とが互いに干渉し難くなる。従って、異なる態様の欠陥を検出する能力をより向上させることができる。
【００１９】
本発明の別の形態に係るフィルム製造方法は、上記の欠陥検査用撮像方法と、欠陥検査用撮像方法によって撮像された画像に基づいて、フィルムに存在する欠陥を検出する工程と、を含む。この製造方法によれば、異なる態様の欠陥を検出する能力を高めることができる。
【００２０】
本発明の別の形態に係るフィルム製造方法は、上記の欠陥検査方法を含む。このフィルム製造方法によれば、上記の欠陥検査方法を備えているので異なる態様の欠陥を検出する能力を高めることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、フィルムの欠陥検査において、異なる態様の欠陥を検出する能力を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の一形態に係る欠陥検査装置が適用される偏光フィルムの製造システムを示す図である。
【図２】図２は、本発明の一形態に係る欠陥検査用撮像装置を備える欠陥検査装置を示す図である。
【図３】図３は、本発明の一形態に係る欠陥検査用撮像装置を示す図である。
【図４】図４は、撮像領域を示す図である。
【図５】図５の（ａ）部は、欠陥検査用撮像装置によって得られる画像の一例であり、図５の（ｂ）〜（ｅ）部は、透過光及び反射光を説明するための図である。
【図６】図６の（ａ）部、（ｂ）部及び（ｃ）部は、透過光と反射光との波長帯域を示す図である。
【図７】図７は、画像処理の工程を説明するための図である。
【図８】図８は、別の画像処理の工程を説明するための図である。
【図９】図９は、欠陥検出手法を説明するための図である。
【図１０】図１０は、別の欠陥検出手法を説明するための図である。
【図１１】図１１は、偏光フィルムの断面において欠陥の位置を示す図である。
【図１２】図１２の（ａ）部は第１の受光領域と第２の受光領域との構成を示す図であり、図１２の（ｂ）部は欠陥と透過欠陥信号及び反射欠陥信号との関係を示す図である。
【図１３】図１３の（ａ）部は第１の受光領域と第２の受光領域との別の構成を示す図であり、図１３の（ｂ）部は欠陥と透過欠陥信号及び合成欠陥信号との関係を示す図である。
【図１４】図１４の（ａ）部は第１の受光領域と第２の受光領域とのさらに別の構成を例示する図であり、図１４の（ｂ）部は第１の受光領域と第２の受光領域とのさらに別の構成を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施するための形態を詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２４】
本発明の実施形態に係るフィルムの製造装置及び製造方法は、偏光特性を有する偏光フィルム（光学フィルム）、及び、偏光特性を有さない位相差フィルム（光学フィルム）や電池用セパレータフィルム等を製造する。図１に、偏光特性を有する偏光フィルムの製造装置及び製造方法の一例を示すが、偏光特性を有さない位相差フィルムや電池用セパレータフィルム等の製造装置及び製造方法の説明は省略する。
【００２５】
図１に示されるようにフィルム製造装置１００は、２組の欠陥検査システム１０と、貼合ローラ１０４，１０５と、搬送ローラ１０６と、を備える。フィルム製造装置１００は、まず、偏光子の主面両側に保護フィルムを貼り合わせて、偏光フィルム本体部（光学フィルム本体部）１１１を製造する。製造された偏光フィルム本体部１１１は、欠陥検査システム１０によって欠陥の有無が検査される。次に、フィルム製造装置１００は、セパレートフィルム（離型フィルム）が粘着材に貼り合わされたセパレートフィルム付き粘着材１１２を原反ロール１０１から取り出す。そして、貼合ローラ１０４によってセパレートフィルム付き粘着材１１２を偏光フィルム本体部１１１の一方の主面側に貼り合わせる。次に、フィルム製造装置１００は、保護フィルム１１３を原反ロール１０２から取り出す。そして、貼合ローラ１０５によって保護フィルム１１３を偏光フィルム本体部１１１の他方の主面側に貼り合わせる。以上の工程により、偏光フィルム１１０が製造される。そして、フィルム製造装置１００は、偏光フィルム１１０を搬送ローラ１０６によって搬送する。偏光フィルム１１０は、欠陥検査システム１０によって欠陥の有無が検査される。検査後の偏光フィルム１１０は、原反ロール１０３によって巻き取られる。
【００２６】
偏光フィルム本体部１１１における偏光子の材料には、ＰＶＡ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  Ａｌｃｏｈｏｌ）等が挙げられる。偏光フィルム本体部１１１における保護フィルムの材料としては、ＴＡＣ（Ｔｒｉａｃｅｔｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）等が挙げられる。また、セパレートフィルム付き粘着材１１２におけるセパレートフィルム及び保護フィルム１１３の材料としては、ＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）等が挙げられる。セパレートフィルムを剥がすことにより、偏光フィルム１１０が、粘着材によって液晶パネルや他の光学フィルム等に貼り合わされる。
【００２７】
以下、本発明の実施形態に係る欠陥検査システム１０について詳細に説明する。欠陥検査システム１０の構成は同一である。従って、偏光フィルム１１０の欠陥検査を行う欠陥検査システム１０について説明し、偏光フィルム本体部１１１の欠陥検査を行う欠陥検査システム１０については説明を省略する。
【００２８】
本発明の一形態に係る欠陥検査システム及び欠陥検査方法は、上記した偏光特性を有する偏光フィルム１１０の欠陥検査を行う欠陥検査システム１０及び欠陥検査方法である。欠陥検査とは、偏光フィルム１１０の製造工程や搬送工程の際に発生し得る欠陥を検出する処理の他、後述する欠陥マップを作成する処理を含んでもよい。この欠陥には、例えば、貼り合せの際に生じる気泡の噛み込み、貼り合せの際に生じる異物の混入及び付着、搬送中に生じる付着異物による傷転写、糊付着時に生じる輝点の混入及び付着などがある。図２に示されるように、欠陥検査システム１０は、欠陥検査用撮像装置１２と、画像解析装置（検出部）１３と、マーキング装置１４と、を備える。図２及び図３には、ＸＹＺ直交座標が示される。Ｘ方向は偏光フィルム１１０の幅方向を示し、Ｙ方向は偏光フィルム１１０の搬送方向を示す。Ｚ方向は、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれに直交する方向を示す。
【００２９】
欠陥検査用撮像装置１２は、欠陥検査に用いられる画像を得て、画像を画像解析装置１３に出力する。欠陥検査用撮像装置１２は、いわゆる光学系システムであり、偏光フィルム１１０に含まれ得る欠陥を認知する機能を有する。欠陥検査用撮像装置１２は、偏光フィルム１１０に対して設定される撮像領域Ｒを撮像する。欠陥検査用撮像装置１２の詳細は後述する。
【００３０】
画像解析装置１３は、いわゆる処理系システムである。画像解析装置１３は、二次元画像を利用した画像処理が実行できる装置であれば、特に限定されるものではない。例えば、画像解析装置１３として、画像処理用ソフトウエアがインストールされたパーソナルコンピュータ、画像処理回路が記述されたＦＰＧＡを備える画像処理ボード、画像処理プログラムを実行可能なマイクロプロセッサを備えるカメラなどが挙げられる。画像解析装置１３は、偏光フィルム１１０における欠陥の検出処理を行う。換言すると、画像解析装置１３は、偏光フィルム１１０における欠陥の有無及び種類の判断を行う。この処理には、欠陥検査用撮像装置１２から出力された画像が用いられる。また、画像解析装置１３は、検出処理の結果を利用して欠陥位置情報を生成する。欠陥位置情報とは、偏光フィルム１１０の座標系における欠陥の位置をいう。具体的には、画像解析装置１３は、画像座標系における欠陥の位置を偏光フィルム１１０の座標系に変換することにより、欠陥位置情報を生成する。画像解析装置１３における変換処理には、画像座標系における欠陥位置と、偏光フィルム１１０が搬送される距離とが利用される。画像解析装置１３は、当該欠陥位置情報を利用して偏光フィルム１１０の全領域に対応する画像を合成することにより欠陥マップを作成する。
【００３１】
マーキング装置１４は、いわゆる制御系システムであり、欠陥マップを利用して、偏光フィルム１１０上に目印Ｍを付す。マーキング装置１４は、例えば、偏光フィルム１１０の幅方向Ｘに沿って延在するアームと、ペンなどを有するマーカヘッドとを有する。マーカヘッドがアーム上を幅方向Ｘに移動することにより、偏光フィルム１１０上の任意の位置に目印Ｍが付される。
【００３２】
次に、欠陥検査用撮像装置１２について詳細に説明する。欠陥検査用撮像装置１２は、搬送手段１１と、複数のエリアセンサ１６（撮像手段）と、透過光用光源１７（第１の光出射手段）と、反射光用光源１８（第２の光出射手段）と、を備える。
【００３３】
搬送手段１１は、偏光フィルム１１０を複数のエリアセンサ１６と、透過光用光源１７と、反射光用光源１８と、に対して搬送方向Ｙに相対的に搬送させる。搬送手段１１は、一例として、搬送ローラ１０６と、原反ロール１０３とにより構成される。
【００３４】
図３に示されるように、エリアセンサ１６は、偏光フィルム１１０の一方の主面１１０ａ（第２の主面）側において、幅方向Ｘに互いに離間して配置される。エリアセンサ１６のそれぞれは、二次元状の撮像領域Ｒを有する。撮像領域Ｒは、幅方向Ｘにおいて隣接する撮像領域Ｒの一部と重複する（図４参照）。エリアセンサ１６は、撮像素子１９を有する。撮像素子１９は、透過光受光領域１９ａ（第１の受光領域）と、反射光受光領域１９ｂ（第２の受光領域）と、を有する。エリアセンサ１６の撮像領域Ｒは二次元状であるので、ラインセンサと比べると搬送方向Ｙにおける視野が広い。そうすると、この視野内における偏光フィルム１１０に透過光Ｌ１と反射光Ｌ２とが照射されたような画像を得ることができる。要するに、エリアセンサ１６によれば複数の光源から出射された照明光を１個のセンサで観察できる。
【００３５】
ここで、撮像領域Ｒは、偏光フィルム１１０に設定される領域であるが、偏光フィルム１１０の特定の位置に設定されるものではない。また、図４に示されるように、撮像領域Ｒは、透過光画像を取得するための透過領域Ｒ１（第１の撮像領域部）と、反射光画像を取得するための反射領域Ｒ２（第２の撮像領域部）と、を含む。透過領域Ｒ１と反射領域Ｒ２とは、搬送方向Ｙに沿って撮像領域Ｒを分割するように設定される。具体的には、搬送方向Ｙにおいて上流側に反射領域Ｒ２が設定され、下流側に透過領域Ｒ１が設定される。この反射領域Ｒ２は、透過領域Ｒ１とは重複しないように設定している。
【００３６】
図３に示されるように透過領域Ｒ１は、撮像領域Ｒにおいて透過光用光源１７から出射された光が透過する部分である。透過光用光源１７から出射された光を、単に「透過光Ｌ１」と呼ぶ。この「透過光Ｌ１」は、透過光用光源１７から出射されてエリアセンサ１６に入射するまでの光を意味する。従って、「透過光Ｌ１」は、偏光フィルム１１０を透過する前の光と、偏光フィルム１１０を透過した後の光と、の両方を含むものとする。反射領域Ｒ２は、撮像領域Ｒにおいて反射光用光源１８から出射された光が反射される部分である。反射光用光源１８から出射された光を、単に「反射光Ｌ２」と呼ぶ。この「反射光Ｌ２」は、反射光用光源１８から出射されてエリアセンサ１６に入射するまでの光を意味する。従って、「反射光Ｌ２」は、偏光フィルム１１０で反射する前の光と、偏光フィルム１１０で反射された後の光と、の両方を含むものとする。
【００３７】
透過光用光源１７は、透過光像を得るための透過光Ｌ１を偏光フィルム１１０に対して出射する。透過光用光源１７は、偏光フィルム１１０の組成及び性質に影響を与えない光を発する光源部１７ａを含む。光源部１７ａには、例えば、蛍光灯（特に高周波蛍光灯）、メタルハライドランプ、ハロゲン伝送ライト、発光ダイオード（ＬＥＤ）などが挙げられる。
【００３８】
透過光用光源１７は、偏光フィルム１１０の他方の主面１１０ｂ（第１の主面）側に配置される。すなわち、透過光用光源１７は、偏光フィルム１１０に対しエリアセンサ１６と反対側に配置される。透過光用光源１７は、主面１１０ｂから所定距離だけ離間して配置される。透過光用光源１７は、偏光フィルム１１０への透過光Ｌ１の入射角度αが所定の角度になるように配置される。この入射角度αは、一例として３０度以上６０度以下である。このように、偏光フィルム１１０への透過光Ｌ１の入射角度αが９０度でない場合には、入射角度αが０度である場合と比べると、偏光フィルム１１０内における透過光Ｌ１の光路長が長くなる。そうすると、透過光Ｌ１が欠陥を通過する際に拡散しやすくなる。従って、拡散透過光により検出される欠陥の検出能力が向上する。透過光Ｌ１は、二次元状の広がりを有する光である。幅方向Ｘにおける透過光Ｌ１の長さは、偏光フィルム１１０の幅よりも大きい。なお、透過光Ｌ１の幅方向は、偏光フィルム１１０の幅方向Ｘに厳密に一致する必要はなく、搬送方向Ｙに対して傾いていてもよい。
【００３９】
透過光用光源１７と偏光フィルム１１０との間には、拡散透過画像を得るための遮光板２１が配置してもよい。遮光板２１は、透過光用光源１７と偏光フィルム１１０との間において、透過光Ｌ１の一部を遮るように配置される。遮光板２１は、エリアセンサ１６からみて、搬送方向Ｙにおける透過領域Ｒ１の半分が隠れるように配置される（ナイフエッジ）。なお、遮光板２１は、偏光フィルタであって、偏光フィルム１１０とクロスニコル状態を形成するように配置されてもよい。
【００４０】
ここで、遮光板２１を搬送方向Ｙにおける透過領域Ｒ１の半分が隠れるように配置した際の透過光Ｌ１に基づく透過光像について説明する。図５の（ａ）部に示されるように、エリアセンサ１６で得られた画像５０は、明暗部５１を含む。明暗部５１は、明部５１ａと暗部５１ｂとを含む。明部５１ａには、正透過光像５３ａが現れることがある。暗部５１ｂには、透過散乱光像５３ｂが現れることがある。正透過光像５３ａは、透過光用光源１７から出射され、偏光フィルム１１０を透過した後に、エリアセンサ１６に垂直に入射した光に基づく像である（図５の（ｂ）部参照）。透過散乱光像５３ｂは、透過光用光源１７から出射され、偏光フィルム１１０を透過するときに散乱され、その後、エリアセンサ１６に入射した光に基づく像である（図５の（ｃ）部参照）。
【００４１】
図３に示されるように、反射光用光源１８は、偏光フィルム１１０に対して反射光像を得るための反射光Ｌ２を出射する。反射光用光源１８は、偏光フィルム１１０の一方の主面１１０ａ（第２の主面）側に配置される。すなわち、反射光用光源１８は、偏光フィルム１１０に対しエリアセンサ１６と同じ側に配置される。反射光用光源１８は、一方の主面１１０ａから所定距離だけ離間して配置される。透過光用光源１７は、偏光フィルム１１０への反射光の入射角度βが所定の角度になるように配置される。この入射角度βは、一例として３０度以上６０度以下である。なお、入射角度βは、透過光Ｌ１の入射角度αと同じ値であってもよい。透過光用光源１７は、幅方向Ｘに延在する反射光Ｌ２を出射する。
【００４２】
反射光用光源１８は、明暗パターンを生じさせる反射光Ｌ２を出射する。反射光用光源１８は、光源部１８ａとスリット部２２とを有する。光源部１８ａには、偏光フィルム１１０の組成及び性質に影響を与えない光を発する光源が利用される。光源には、例えば、蛍光灯（特に高周波蛍光灯）、メタルハライドランプ、ハロゲン伝送ライト、発光ダイオード（ＬＥＤ）などが挙げられる。スリット部２２は、透光性を有する樹脂基板２２ａと、遮光性を有する帯状の遮光部２２ｂとを有する。遮光部２２ｂは、幅方向Ｘに延在する帯状の部材である。樹脂基板２２ａ上には、遮光部２２ｂの延在方向と直交する方向に複数の遮光部２２ｂが互いに離間するように設けられる。遮光部２２ｂの幅と、遮光部２２ｂ同士の間隔とは、略同等である。一例として、これらの幅は、０．１ｍｍ以上３ｍｍ以下である。
【００４３】
光源部１８ａから出射された光は、スリット部２２に入射する。スリット部２２では、遮光部２２ｂにおいて光が遮断され、遮光部２２ｂの間から光が透過する。従って、反射光用光源１８から出射された反射光Ｌ２は、幅方向Ｘに延びる明部５２ａと暗部５２ｂとが交互に形成された縞状の明暗パターンを有する。この反射光Ｌ２は、明部５２ａと暗部５２ｂとの境界が反射領域Ｒ２において少なくとも１カ所以上形成される。
【００４４】
なお、反射光用光源１８は、偏光フィルム１１０の一方の主面に光を出射できれば、特に構成に限定はされない。すなわち、反射光用光源１８は、単一光源でも良いし、幅方向Ｘに延在する複数の線状光源を有してもよい。線状光源は、延在方向と直交する方向に互いに離間して配置される。
【００４５】
ここで、反射光Ｌ２に基づく反射光像について説明する。図５の（ａ）部に示されるように、エリアセンサ１６で得られた画像５０は、明暗部５２を含む。明暗部５２は、複数の明暗パターンを有する縞状の画像である。明暗部５２は、明部５２ａと暗部５２ｂとを含む。明部５２ａに現れる正反射光像５４ａは、反射光用光源１８から出射され、偏光フィルム１１０で反射した後に、エリアセンサ１６に垂直に入射した光に基づく像である（図５の（ｄ）部参照）。暗部５２ｂに現れる反射散乱光像５４ｂは、反射光用光源１８から出射され、偏光フィルム１１０で反射するときに散乱され、その後、エリアセンサ１６に入射した光に基づく像である（図５の（ｅ）部参照）。この反射散乱光とは、入射角度βとは異なる出射角度を有する方向に進行する光をいう。
【００４６】
ところで、偏光フィルム１１０は、搬送中に僅かにゆがむことがある。偏光フィルム１１０がゆがむと、反射光Ｌ２の入射角度βが変化する。そうすると、エリアセンサ１６に対する反射光Ｌ２の入射位置が変わってしまう。ここで欠陥検査用撮像装置１２は、エリアセンサ１６を備えているので、搬送方向Ｙに沿って広がる視野が確保される。従って、搬送中の偏光フィルム１１０にゆがみが生じた場合であっても、常に、明部５２ａと暗部５２ｂとの境界を視野に含めることができる。さらに、反射光用光源１８は、明暗部５２を有するいわゆるパターン照明である。この照明によれば、反射光像内において搬送方向Ｙに沿って複数の明部５２ａと暗部５２ｂとが繰り返し現れる。そうすると、搬送中の偏光フィルム１１０にゆがみが生じて、エリアセンサ１６に対する反射光Ｌ２の入射位置が変わった場合であっても、いくつかの明暗部５２を常に視野内に含めることができる。
【００４７】
ところで、透過光Ｌ１は、いわゆる白色光であり、互いに異なる波長を有する光が合波されたものである。同様に、反射光Ｌ２も、いわゆる白色光であり、互いに異なる波長を有する光が合波されたものである。白色光である透過光Ｌ１と反射光Ｌ２の波長帯域は、互いに重複する波長帯域を有していれば、完全に一致していなくてもよい。透過光Ｌ１の波長帯域と反射光Ｌ２の波長帯域との関係は、例えば図６の（ａ）部のように、互いの一部が重複していてもよいし、図６の（ｂ）部に示されるように透過光Ｌ１の波長帯域に反射光Ｌ２の波長帯域が包含されていてもよく、さらに、図６の（ｃ）部に示されるように反射光Ｌ２の波長帯域に透過光Ｌ１の波長帯域が包含されていてもよい。
【００４８】
このように、透過光Ｌ１及び反射光Ｌ２が白色光で有る場合には、エリアセンサ１６に入射される光量が増加する。従って、光量が増加していることから、信号強度が高くなるので、欠陥を検出しやすい。また、露出時間を短くすることが可能になるので、偏光フィルム１１０の搬送速度の増加に対応することができる。また、白色光であり、互いに重複する波長帯域を有する透過光Ｌ１と反射光Ｌ２とによれば、透過光Ｌ１に基づいて得られる透過光像と反射光Ｌ２に基づいて得られる反射光像との撮像条件を揃えることができる。従って、透過光像から得られる情報と反射光像から得られる情報とを関連付けた欠陥の検出が可能になる。
【００４９】
次に、本発明の実施形態に係る欠陥検査方法及び欠陥検査用撮像方法について説明する。欠陥検査方法及び欠陥検査用撮像方法は、複数のエリアセンサ１６、透過光用光源１７及び反射光用光源１８を配置する第１の工程と、偏光フィルム１１０を搬送させる第２の工程と、透過光Ｌ１を出射する第３の工程と、反射光Ｌ２を出射する第４の工程と、偏光フィルム１１０を撮像する第５の工程と、欠陥を検出する第６の工程と、目印Ｍを施す第７の工程と、を有する。偏光フィルム１１０を搬送する工程が連続的に実施される期間において、透過光Ｌ１を出射する工程及び反射光Ｌ２を出射する工程が連続的に実施される。そして、予め設定されたタイミングに基づいて偏光フィルム１１０を撮像する工程が実施される。偏光フィルム１１０を撮像する工程が実施されるごとに、欠陥を検出する工程と目印Ｍを施す工程とが実施される。
【００５０】
まず、搬送手段１１は、搬送方向Ｙに沿って偏光フィルム１１０を移送する。この工程は、偏光フィルム１１０の製造中において、連続的に実施される。搬送中の偏光フィルム１１０に対して、透過光用光源１７から透過光Ｌ１を出射する。また、搬送中の偏光フィルム１１０に対して、反射光用光源１８から反射光Ｌ２を出射する。
【００５１】
欠陥検査用撮像装置１２は、搬送中における偏光フィルム１１０の撮像領域Ｒを撮像する。そして、欠陥検査用撮像装置１２は、撮像により得られた二次元画像を画像解析装置１３に送信する。エリアセンサ１６は、所定の時間間隔ごとに撮像領域Ｒを撮像する。この時間間隔は、エリアセンサ１６が撮像した二次元画像の搬送方向Ｙの長さが、エリアセンサ１６が二次元画像を取り込んでから次の二次元画像を取り込むまでの区間に偏光フィルム１１０が搬送される搬送距離の少なくとも２倍以上になる時間である。すなわち、撮像の時間間隔は、偏光フィルム１１０の同一領域を２回以上撮像可能な時間間隔であり、ある欠陥が透過光による撮像領域と反射光による撮像領域を最低１回以上通過した状態を撮像することができる。この時間間隔によれば、二次元画像の搬送方向Ｙの長さを、画像取込区間における搬送距離よりも大きくし、偏光フィルム１１０の同一部分の撮像数を増加させることにより、高精度に欠陥を検査できる。
【００５２】
画像解析装置１３は、二次元画像に対して欠陥の検出処理を実施する。欠陥の処理は、透過画像に適用される処理と、反射画像に適用される処理とがある。
【００５３】
まず、図７の（ａ）部〜（ｅ）部を参照しつつ、透過画像に適用される処理について説明する。この処理は、ライン合成と呼ばれる処理と、ライン合成処理により得られた画像から欠陥を検出する処理とを含む。
【００５４】
エリアセンサ１６は所定のフレームレートで撮像領域Ｒの撮像を行う。その結果、図７の（ａ）部に示されるような画像群（画像Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４）が得られる。図７の（ａ）部における画像Ｇ１の撮像タイミングは時刻ｔ１（ｔ）であり、画像Ｇ２の撮像タイミングは時刻ｔ２（ｔ＋Δｔ）であり、画像Ｇ３の撮像タイミングは時刻ｔ３（ｔ＋２×Δｔ）であり、画像Ｇ４の撮像タイミングは時刻ｔ４（ｔ＋３×Δｔ）である。それぞれの画像Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４には、線状の欠陥Ｄが含まれる。偏光フィルム１１０が搬送方向Ｙに移動するので、欠陥Ｄも搬送方向Ｙに移動するように見えている。また、この例では、透過散乱光は生じていないものとして考える。従って、暗部５１ｂには、欠陥Ｄは現れていない。
【００５５】
それぞれの画像Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４を搬送方向Ｙに沿って４個のラインに分割する（図７の（ｂ）部参照）。次に、画像群Ｇにおける同じ位置に対応するライン（例えば、ラインＧ１ａ，Ｇ２ａ，Ｇ３ａ，Ｇ４ａ参照）を選択する。この選択は、単位時間ごとに同じ行のラインを抜き出すものともいえる。そして、選択したラインＧ１ａ，Ｇ２ａ，Ｇ３ａ，Ｇ４ａを搬送方向Ｙに沿って繋ぎ合わせる（図７の（ｃ）部参照）。合成画像Ｇ５は、１番目のラインを撮像するラインセンサが撮像した画像と同等の画像であり、合成画像Ｇ６は、２番目のラインを撮像するラインセンサが撮像した画像と同等の画像である。同様に、合成画像Ｇ７は、３番目のラインを撮像するラインセンサが撮像した画像と同等の画像であり、合成画像Ｇ８は、４番目のラインを撮像するラインセンサが撮像した画像と同等の画像である。このように、エリアセンサ１６が撮像した時系列における複数の画像から同じ位置のラインを選択してそれらを結合する処理をライン合成処理と呼ぶ。このライン合成処理は、空間的な積算処理であるとも言える。
【００５６】
次に、図７の（ｄ）部に示されるように、画像解析装置１３は、合成画像に対して欠陥Ｄを強調する処理を行う。この処理により、処理画像Ｇ５Ａ，Ｇ６Ａ，Ｇ７Ａ，Ｇ８Ａを得る。この処理には、垂直微分フィルタ法や、二値化法などが利用される。例えば、二値化法には、ラプラシアンヒストグラム法を用いて固定した閾値が利用される。
【００５７】
次に、図７の（ｅ）部に示されるように、画像解析装置１３は、欠陥Ｄが強調された画像をさらに重ね合わせる。処理画像Ｇ５Ａ，Ｇ６Ａ，Ｇ７Ａ，Ｇ８Ａに含まれた偏光フィルム１１０の撮像範囲は、搬送方向Ｙにおいて一部が重複しつつも互いに異なる。画像解析装置１３は、重複した部分を利用して処理画像Ｇ５Ａ，Ｇ６Ａ，Ｇ７Ａ，Ｇ８Ａを積算処理し、１枚の合成画像Ｇ９を生成する。この積算処理は、時間的な積算処理であるともいえる。また、この処理によれば、明視野から暗視野に至る様々な光学条件で撮像された画像が積算される。従って、異物の検出能力がさらに高まる。さらに、上述した処理は、複数台のラインセンサを使用した場合の処理と同等の結果であるともいえる。
【００５８】
次に、合成画像Ｇ９を利用して欠陥Ｄを検出する処理を行う。この処理には、特徴量に基づく検出法が用いられる。画像解析装置１３は、欠陥Ｄの態様と、その欠陥Ｄが画像として捉えられたときの特徴とを関連付けたデータを有する。このデータは教師データとも呼ばれる。画像解析装置１３は、まず、合成画像Ｇ９の特徴量を算出する。続いて、画像解析装置１３は、算出された特徴量と教師データとを比較することにより、もっとも関連性が高い教師データを選択する。そして、画像解析装置１３は、合成画像に含まれた欠陥Ｄが選択された教師データに関連付けられた態様の欠陥であると判断する。
【００５９】
特徴量には、画像全体から取得可能な種々の値がある。例えば、種々の値には、輝度合計値、輝度平均、輝度中央値、輝度分散、輝度勾配方向、輝度勾配強度がある。また、特徴量として、画像における欠陥から取得可能な種々の値も利用し得る。この欠陥から取得可能な値には、欠陥面積、欠陥周囲長さ、欠陥円形度、欠陥フェレ径、欠陥縦横比などがある。
【００６０】
なお、教師データは、予め記録されたデータに対して新たに取得されたデータを適用することを必要に応じて実施してもよい。このデータ更新によれば、特徴量と欠陥態様との関連度が高まる。また、特徴量と欠陥態様との関連は、ニューラルネットワークや機械学習などの手法を用いて得ることが可能である。
【００６１】
以上の処理により、透過画像から欠陥が検出される。なお、上述した処理は、反射画像に適用されてもよい。
【００６２】
次に、図８の（ａ）部〜（ｄ）部を参照しつつ、反射画像に適用される処理について説明する。
【００６３】
エリアセンサ１６は所定のフレームレートで撮像領域Ｒの反射画像を得る。その結果、図８の（ａ）部に示されるような反射画像群が得られる。それぞれの画像には、欠陥Ｄ１が含まれる。反射画像Ｇ１１の撮像タイミングは時刻ｔ１（ｔ）であり、反射画像Ｇ１２の撮像タイミングは時刻ｔ２（ｔ＋Δｔ）であり、反射画像Ｇ１３の撮像タイミングは時刻ｔ３（ｔ＋２×Δｔ）である。これらの反射画像Ｇ１１，Ｇ１２，Ｇ１３に対して、欠陥Ｄ１を強調する処理を行う。この処理により、処理画像Ｇ１１Ａ，Ｇ１２Ａ，Ｇ１３Ａが得られる（図８の（ｂ）部参照）。この処理には、垂直微分フィルタ法や、二値化法などが利用される。
【００６４】
次に、処理画像Ｇ１１Ａ，Ｇ１２Ａ，Ｇ１３Ａに対して欠陥Ｄ１を検出する処理を行う。この欠陥Ｄ１を検出する処理は、欠陥Ｄ１の態様に対応した複数のアルゴリズムを含む。例えば、欠陥Ｄ１の一例である打痕の検出に対応するアルゴリズムを説明する。図９は、図８の（ｂ）部における処理画像Ｇ１２Ａの領域Ｓを拡大して示す図である。処理画像Ｇ１２Ａにおいて搬送方向Ｙに沿った輝度分布を取得する。例えば、ラインＡ１上には打痕Ｄ１ａが存在しない。このラインＡ１における輝度分布は、グラフＴ１に示される。グラフＴ１は、明部５２ａに対応する部分Ｔ１ａと、暗部５２ｂに対応する部分Ｔ１ｂと、を有する。一方、ラインＡ２上には打痕Ｄ１ａが存在する。打痕Ｄ１ａが存在する領域では、輝度分布が乱れることがある。ラインＡ２における輝度分布は、グラフＴ２に示される。グラフＴ２を参照すると、暗部５２ｂに対応する部分Ｔ２ｂにおいて、ピークＰが存在する。このピークＰは打痕Ｄ１ａの存在を示すものとして考えられる。そして、ピークＰの値が閾値以上である場合に、画像解析装置１３は打痕Ｄ１ａが存在すると判断する。
【００６５】
別の例として、欠陥Ｄ１の一例である凹みの検出に対応するアルゴリズムを説明する。図１０に示されるように偏光フィルム１１０の主面１１０ａは理想的には平面である。従って、平面である領域における明部５２ａと暗部５２ｂとの境界線５２ｃは直線状である。なお、境界線５２ｃは、明部５２ａのエッジ又は暗部５２ｂのエッジであるともいえる。一方、偏光フィルム１１０の主面１１０ａに凹みＤ１ｂが存在する場合、この凹みＤ１ｂを含む領域に投影された境界線５２ｄはゆがむ。この境界線５２ｄのゆがみを検出することにより、凹みＤ１ｂを検出することが可能になる。例えば、処理画像Ｇ１１Ａ，Ｇ１２Ａ，Ｇ１３Ａにおいて境界線５２ｄの形状に対応するエッジプロファイルを検出する。そして、エッジプロファイルにおいて、閾値以上のピークが存在する場合には、凹みが存在するとして判断する。なお、この処理には、エッジプロファイルから歪曲度を算出し、閾値と比較する手法を用いてもよい。
【００６６】
次に、図８の（ｃ）部に示されるように、それぞれの処理画像Ｇ１１Ａ，Ｇ１２Ａ，Ｇ１３Ａから欠陥Ｄ１が検出されたライン画像Ｇ１１ａ，Ｇ１２ａ，Ｇ１３ａを抜き出す。次に、図８の（ｄ）部に示されるように、抜き出したライン画像Ｇ１１ａ，Ｇ１２ａ，Ｇ１３ａを重ね合わせることにより、合成画像Ｇ１４を得る。この合成画像Ｇ１４では、凹みＤ１ｂが搬送方向Ｙに沿って延びるように示される。そして、経時的に得られた複数の画像において、欠陥が検出された画像の数が多いほど、搬送方向Ｙに沿う長さが長くなる。従って、欠陥の検出率が高まる。
【００６７】
以上の処理により、反射画像から欠陥が検出される。なお、上述した処理は、透過画像に適用されてもよい。
【００６８】
なお、欠陥の検出処理に用いられるアルゴリズムは、上述したアルゴリズムに限定されず、検出対象である欠陥の態様に応じたアルゴリズムを適用してよい。複数のアルゴリズムを適用することにより、検出可能な欠陥の態様数を増やせる。従って、欠陥の検出能力がさらに高まる。
【００６９】
次に、画像解析装置１３は、検出された欠陥に関するデータを利用して欠陥検査情報を作成する。欠陥検査情報は、欠陥の種類と、欠陥の位置に関する情報を含む。また、欠陥検査情報は、１個のロットに対する欠陥の有無を示す情報などを含んでもよい。欠陥検査情報の一例には、偏光フィルム１１０の全領域の欠陥マップが挙げられる。
【００７０】
次に、マーキング装置１４は、欠陥検査情報を利用して、偏光フィルム１１０に欠陥の存在を示す目印Ｍを付す。この目印Ｍは、目視やその他の手段によって確認可能である。この欠陥位置を示す目印Ｍは、例えば、偏光フィルム１１０を所定サイズの枚葉品に裁断した後に、枚葉品を正常品と欠陥品とに分別する処理に利用される。
【００７１】
以下、本実施形態に係る欠陥検査用撮像装置１２、欠陥検査システム１０、フィルム製造装置１００、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査方法及びフィルム製造方法の作用効果について説明する。
【００７２】
この欠陥検査用撮像装置１では、偏光フィルム１１０を透過した透過光Ｌ１がエリアセンサ１６の透過光受光領域１９ａに入射するように透過光用光源１７が配置される。また、偏光フィルム１１０で反射した反射光Ｌ２がエリアセンサ１６の反射光受光領域１９ｂに入射するように反射光用光源１８が配置される。そうすると、エリアセンサ１６によれば、透過光Ｌ１に基づく部分である透過光像、及び、反射光Ｌ２に基づく部分である反射光像を含む画像が得られる。この画像によれば、透過光像から得られる情報と反射光像から得られる情報とを利用して欠陥の検出に利用できる。従って、欠陥検査用撮像装置１は、欠陥の検出に利用できる測定値のバリエーションが多くなるので、取得可能な欠陥に関する情報量を増大させることができる。従って、異なる態様の欠陥を検出する能力を向上させることができる。
【００７３】
透過光Ｌ１に基づく画像は、さらに、正透過光に基づく画像と、透過散乱光に基づく画像とを含む。正透過光及び透過散乱光に基づく画像によれば、付着異物による傷の転写といった偏光フィルム１１０の変形、及び、偏光フィルム１１０に混入又は付着した異物などを好適に検出できる。また、反射光Ｌ２に基づく画像は、さらに、正反射光に基づく画像と、反射散乱光に基づく画像とを含む。正反射光及び反射散乱光に基づく画像によれば、付着異物による傷の転写といった偏光フィルム１１０の変形、偏光フィルム１１０に混入又は付着した異物、及び貼り合せ時に生じ得る噛み込みによる気泡などを好適に検出できる。
【００７４】
本実施形態に係る欠陥検査用撮像装置１２によれば、１個のエリアセンサ１６が透過光像と反射光像とを含む画像を得る。従って、透過光像を得るためのエリアセンサと反射光像を得るためのエリアセンサとをそれぞれ準備する必要がない。従って、欠陥検査用撮像装置１２の構成を簡易にすることができる。また、欠陥検査用撮像装置１２を構成する装置の数の増加が抑制されるので、フィルム製造装置１００における欠陥検査用撮像装置１２の配置の自由度を高めることができる。
【００７５】
なお、上述した実施形態は本発明に係る欠陥検査用撮像装置の一例を示すものである。本発明に係る欠陥検査用撮像装置は、実施形態に係る欠陥検査用撮像装置に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で、実施形態に係る欠陥検査用撮像装置を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。
【００７６】
例えば、上記実施形態では、透過光像、又は、反射光像のいずれか一方を用いて欠陥を検出する例を説明した。例えば、欠陥の検出においては、透過光像及び反射光像の両方を利用してもよい。換言すると、透過光像から得られる欠陥信号と反射光像から得られる欠陥信号との関係に基づいて欠陥を検出してもよい。このような欠陥信号の関係を利用することにより、欠陥の有無の判別に加えて、欠陥の位置や種別といった情報を得ることができる。
【００７７】
具体的には、図１１に示されるように、偏光フィルム１１０が欠陥の種別として上気泡２０１、下気泡２０２及び異物２０３を含む場合を想定する。また、上気泡２０１及び下気泡２０２の位置として、偏光フィルム１１０の厚み方向における位置を想定する。上気泡２０１とは、偏光フィルム本体部１１１の一方の側に配置されたセパレートフィルム付き粘着材１１２と偏光フィルム本体部１１１との間、或いは、セパレートフィルム付き粘着材１１２に含まれた気泡である。下気泡２０２とは、偏光フィルム本体部１１１の他方の側に配置された保護フィルム１１３と偏光フィルム本体部１１１との間、或いは、保護フィルム１１３に含まれた気泡である。なお、「上気泡」及び「下気泡」は、説明の便宜上用いるものであり、上記の態様に限定されることはない。また、異物２０３の位置は、図１１に示された位置に限定されることはなく、セパレートフィルム付き粘着材１１２及び保護フィルム１１３に含まれていてもよいし、偏光フィルム本体部１１１とセパレートフィルム付き粘着材１１２及び保護フィルム１１３との間であってもよい。
【００７８】
図１２の（ａ）部は、透過光受光領域１９ａと反射光受光領域１９ｂとの関係を示し、図１２の（ｂ）部は、欠陥と欠陥信号との関係を示す。欠陥信号としては、例えば、輝度が挙げられる。グラフＰ１２ａは、欠陥が上気泡２０１であるときの透過光像から得られる欠陥信号（以下「透過欠陥信号」とも言う）と反射光像から得られる欠陥信号（以下「反射欠陥信号」とも言う）との関係を示す。グラフＰ１２ｂは、欠陥が下気泡２０２であるときの透過欠陥信号と反射欠陥信号との関係を示す。グラフＰ１２ｃは、欠陥が異物２０３であるときの透過欠陥信号と反射欠陥信号との関係を示す。
【００７９】
グラフＰ１２ａ，Ｐ１２ｂ，Ｐ１２ｃを参照すると、欠陥の種類や位置に対応して、透過欠陥信号と反射欠陥信号との関係が異なっていることがわかる。具体的には、透過欠陥信号が負であり、且つ、反射欠陥信号が正である場合には、欠陥は、気泡であると判別できる。さらに、透過欠陥信号の絶対値と反射欠陥信号の絶対値とを比較したとき、透過欠陥信号の絶対値よりも反射欠陥信号の絶対値が大きい場合には、欠陥は、上気泡２０１であると判別できる。一方、透過欠陥信号の絶対値と反射欠陥信号の絶対値とが同等である場合には、欠陥は、下気泡２０２であると判別できる。さらに、透過欠陥信号が負であり、且つ反射欠陥信号も負である場合には、欠陥は異物であると判別できる。なお、欠陥が異物であるとき、透過欠陥信号の絶対値は、反射欠陥信号の絶対値よりも大きい。
【００８０】
従って、透過欠陥信号と反射欠陥信号との関係を利用することにより、欠陥の位置や種別といった情報を得ることができる。なお、このような判別処理は、画像解析装置１３によって行われる。従って、画像解析装置１３は、透過光像から透過欠陥信号を得る工程を実施する手段と、透過欠陥信号の特徴を示す第１の情報を得る工程を実施する手段と、反射光像から反射欠陥信号を得る工程を実施する手段と、反射欠陥信号の特徴を示す第２の情報を得る工程を実施する手段と、第１の情報と第２の情報とを利用して欠陥に関する情報を得る工程を実施する手段と、を有する。透過欠陥信号の特徴を示す第１の情報とは、透過欠陥信号のピーク値、当該ピーク値の絶対値、及び、ピーク値の正負の符号に関する情報である。反射欠陥信号の特徴を示す第２の情報とは、反射欠陥信号のピーク値、当該ピーク値の絶対値、及び、ピーク値の正負の符号に関する情報である。欠陥に関する情報とは、欠陥の種類を示す情報及び欠陥の位置を示す情報である。
【００８１】
また、上記実施形態では、透過光受光領域１９ａと反射光受光領域１９ｂとが互いに重複しない構成（図１２の（ａ）部参照）を例に説明した。例えば、図１３の（ａ）部に示されるように、透過光受光領域１９ａと反射光受光領域１９ｂとはそれぞれの一部が互いに重複していてもよい。この場合には、領域Ｎ１から透過光像が得られ、領域Ｎ２から反射光像が得られると共に領域Ｎ３から透過光と反射光とに基づく合成光像とを得られる。なお、撮像領域Ｒにおける透過領域Ｒ１と反射領域Ｒ２とは互いに重複していてもよい。また、透過光用光源１７と反射光用光源１８の照射幅や照射位置の設定によっては、撮像領域Ｒにおける透過領域Ｒ１と反射領域Ｒ２とは互いに重複していなくてもよい。そして、これらの透過光像、反射光像及び合成光像から、透過欠陥信号、反射欠陥信号及び合成欠陥信号をそれぞれ得ることができる。従って、欠陥の検出においては、３個の欠陥信号から２個又は３個を組み合わせた処理により、欠陥に関する情報をより多く得ることが可能になる。例えば、透過欠陥信号と反射欠陥信号とを利用して、欠陥の種別とその位置を判別することができる。また、透過欠陥信号と合成欠陥信号とを利用した判別や、反射欠陥信号と合成欠陥信号とを利用した判別を行うこともできる。
【００８２】
図１３の（ｂ）部は、欠陥と欠陥信号との関係を示す。図１３の（ｂ）部における欠陥信号は、透過欠陥信号及び合成欠陥信号である。図１３の（ｂ）部に示されるように、透過欠陥信号が負であり、且つ、合成欠陥信号が正である場合には、欠陥は、気泡であると判別できる。さらに、透過欠陥信号の絶対値と合成欠陥信号の絶対値とを比較したとき、透過欠陥信号の絶対値よりも合成欠陥信号の絶対値が大きい場合には、欠陥は、上気泡２０１であると判別できる。一方、透過欠陥信号の絶対値と合成欠陥信号の絶対値とが同等である場合には、欠陥は、下気泡２０２であると判別できる。さらに、透過欠陥信号が負であり、且つ合成欠陥信号も負である場合には、欠陥は異物であると判別できる。なお、欠陥が異物であるとき、透過欠陥信号の絶対値は、合成欠陥信号の絶対値よりも小さい。
【００８３】
図１３の（ｃ）部は、欠陥と欠陥信号との関係を示す。図１３の（ｃ）部における欠陥信号は、反射欠陥信号及び合成欠陥信号である。図１３の（ｃ）部に示されるように、反射欠陥信号が正であり、且つ、合成欠陥信号が正である場合には、欠陥は、気泡であると判別できる。さらに、反射欠陥信号の絶対値と合成欠陥信号の絶対値とが同等であり、且つ、比較的大きい場合には、欠陥は上気泡２０１であると判別できる。一方、反射欠陥信号の絶対値と合成欠陥信号の絶対値とが同等であり、且つ、比較的小さい場合には、欠陥は下気泡２０２であると判別できる。なお、上気泡２０１に基づく反射欠陥信号の絶対値は、下気泡２０２に基づく反射欠陥信号の絶対値よりも大きい。さらに、反射欠陥信号が負であり、且つ、反射欠陥信号も負である場合には、欠陥は異物であると判別できる。なお、欠陥が異物であるとき、反射欠陥信号の絶対値は、合成欠陥信号の絶対値よりも小さい。
【００８４】
従って、図１３の（ａ）部に示された透過光受光領域１９ａと反射光受光領域１９ｂとを有する装置によれば、透過欠陥信号、反射欠陥信号及び合成欠陥信号が得られ、これらを組み合わせた評価を行うことにより欠陥に関する情報の量を増加させることができる。これにより、欠陥の種別の判別、欠陥の位置の判別が可能となり、ひいてはそれらの判別の確からしさを向上させることもできる。
【００８５】
また、透過光受光領域１９ａと反射光受光領域１９ｂとの関係は、さらに別の関係とすることもできる。例えば、図１４の（ａ）部に示されるように、透過光受光領域１９ａに反射光受光領域１９ｂが完全に含まれていてもよい。この場合には、透過欠陥信号と合成欠陥信号とが得られ、これらを組み合わせた欠陥の検査を行うことができる（図１３の（ｂ）部参照）。さらに、図１４の（ｃ）部に示されるように、反射光受光領域１９ｂに透過光受光領域１９ａが完全に含まれていてもよい。この場合には、反射欠陥信号と合成欠陥信号とが得られ、これらを組み合わせた欠陥の検査を行うことができる（図１３の（ｃ）部参照）。
【００８６】
要するに、透過光用光源１７及び反射光用光源１８は、上記構成に限定されることはない。透過光用光源１７及び反射光用光源１８は、偏光フィルム１１０上において互いに照射する領域の一部を重複させても良いし、一方の光源により照射される領域が他方の領域に含まれていても良い。そのような構成とすることにより、透過光、反射光のみの欠陥情報以外に透過光と反射光の両方の寄与を受けた欠陥情報をさらに得ることができ、検出可能な欠陥の態様を増やすことができる。例えば、検査対象が偏光フィルムのような積層フィルムの場合、透過光Ｌ１と反射光Ｌ２との組み合せることにより、検出可能な欠陥の態様が増えるだけでなく、欠陥が存在する層についても識別することができる。例えば、透過光Ｌ１と反射光Ｌ２で同じ欠陥を検出する場合、反射光Ｌ２を照射する側の層に欠陥が存在すること示しており、透過光Ｌ１で検出するものの、反射光Ｌ２では検出されない欠陥の場合は、反射光Ｌ２を照射する側とは反対側（透過光Ｌ１の照射側）に欠陥が存在することを示している。
【００８７】
透過光及び反射光は白色光でなくてもよい。例えば、透過光が第１の波長帯域を有する光であり、反射光が、第２の波長帯域を有する光であってもよい。この場合、第１の波長帯域が、第２の波長帯域と重複する帯域を含んでいてもよい。第１及び第２の波長帯域が重複するとは、図６の（ａ）部〜（ｃ）部で示したような重複形態を含む。互いに重複する波長帯域を有する透過光と反射光とによれば、透過光に基づいて得られる透過光像と反射光に基づいて得られる反射光像との撮像条件を揃えることができる。従って、透過光像から得られる情報と反射光像から得られる情報とを関連付けた欠陥の検出が可能になる。なお、透過光及び反射光が白色光である場合、透過光は第１の波長帯域の光を含み、反射光は、第２の波長帯域の光を含む。
【符号の説明】
【００８８】
１０…欠陥検査システム、１１…搬送手段、１２…欠陥検査用撮像装置、１３…画像解析装置、１４…マーキング装置、１６…エリアセンサ、１７…透過光用光源、１８…反射光用光源、１９…撮像素子、２１…遮光板、５１…明暗部、５１ａ…明部、５１ｂ…暗部、５２…明暗部、５２ａ…明部、５２ｂ…暗部、１００…フィルム製造装置、１０１，１０２，１０３…原反ロール、１０４，１０５…貼合ローラ、１０６…搬送ローラ、１１０…偏光フィルム、１１０ａ…一方の主面、１１０ｂ…他方の主面、Ｄ１…欠陥、Ｄ１ａ…打痕、Ｄ１ｂ…凹み、Ｌ１…透過光、Ｌ２…反射光、Ｍ…目印、Ｒ…撮像領域、Ｒ１…透過領域、Ｒ２…反射領域、Ｙ…搬送方向。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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