(57)【要約】【課題】簡便な構造により、微小な欠陥であっても、精度良く検査することが可能な、枚葉フィルムの検査装置および枚葉フィルムの検査方法を提供する。【解決手段】枚葉フィルムの検査装置１０は、矩形状のフレーム２０と、フレーム２０に取り付けられ、枚葉フィルム１を保持する保持手段３０と、フレーム２０の正面に配置され、枚葉フィルム１を矯正するフィルム矯正ステージ４０と、フィルム矯正ステージ４０に取り付けられ、枚葉フィルム１を撮像する撮像部５０と、を備えている。フィルム矯正ステージ４０は、枚葉フィルム１の撮像領域ＩＡに対して、正圧および負圧を付与して、撮像領域ＩＡを平坦化するとともに、撮像領域ＩＡを撮像部５０の被写界深度の範囲内に定める。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
枚葉フィルムを検査する枚葉フィルムの検査装置において、
矩形状のフレームと、
前記フレームに取り付けられ、前記枚葉フィルムを保持する保持手段と、
前記フレームの正面に配置され、前記枚葉フィルムを矯正するフィルム矯正ステージと、
前記フィルム矯正ステージに取り付けられ、前記枚葉フィルムを撮像する撮像部と、を備え、
前記フィルム矯正ステージは、前記枚葉フィルムの撮像領域に対して、正圧および負圧を付与して、前記撮像領域を平坦化するとともに、前記撮像領域を前記撮像部の被写界深度の範囲内に定めることを特徴とする枚葉フィルムの検査装置。
【請求項２】
前記フレームの背面に配置された照明部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の枚葉フィルムの検査装置。
【請求項３】
前記フレームおよび前記撮像部は、前記枚葉フィルムの面方向に移動可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の枚葉フィルムの検査装置。
【請求項４】
枚葉フィルムを検査する枚葉フィルムの検査方法であって、
保持手段によって、フレームに前記枚葉フィルムを設置する工程と、
フィルム矯正ステージによって、前記枚葉フィルムを矯正する工程と、
撮像部により、前記枚葉フィルムを撮像する工程と、を備え、
前記フィルム矯正ステージによって、前記枚葉フィルムを矯正する工程において、前記枚葉フィルムの撮像領域に対して、正圧および負圧を付与し、前記撮像領域を平坦化するとともに、前記撮像領域を前記撮像部の被写界深度の範囲内に定めることを特徴とする枚葉フィルムの検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、枚葉フィルムの検査装置および枚葉フィルムの検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光学フィルムの欠陥検査では、原反フィルムをロール状に巻き取った原反フィルム巻取体から原反フィルムを繰り出して表面加工を施してできたウェブ状の光学フィルムをインラインで検査している。検査後は再びロール状に巻き取って光学フィルム巻取体となる。ところでこの欠陥検査は、高速搬送された光学フィルムに対する検査であり、かつ光学フィルムは表面加工が施されているため、微細な欠陥が見落とされる可能性がある。特に、光学フィルム巻取体を構成するウェブ状の光学フィルムに、連続して共通箇所に欠陥が発生することがある。このような欠陥を見逃した場合、当該光学フィルム巻取体全体が不良品になり得るため、インラインでの検査だけでは不十分であった。
【０００３】
これに対して、ウェブ状のフィルムを枚葉状に切り取ってから検査する方法が提案されている（例えば特許文献１）。特許文献１に示す検査装置は、枚葉状に切り取ったフィルムを専用の搬送ローラにセットして、フィルムのシワや反りを矯正しながらフィルムの外観検査を行うように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２０１７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示す検査装置では、広幅のフィルムを検査するには大掛かりな搬送ローラが必要になること、および特定の領域だけを精度良く検査出来ないといった問題点がある。
【０００６】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、簡便な構造により、微小な欠陥であっても、精度良く検査することが可能な、枚葉フィルムの検査装置および枚葉フィルムの検査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】
【０００７】
本発明は、枚葉フィルムを検査する枚葉フィルムの検査装置において、矩形状のフレームと、前記フレームに取り付けられ、前記枚葉フィルムを保持する保持手段と、前記フレームの正面に配置され、前記枚葉フィルムを矯正するフィルム矯正ステージと、前記フィルム矯正ステージに取り付けられ、前記枚葉フィルムを撮像する撮像部と、を備え、前記フィルム矯正ステージは、前記枚葉フィルムの撮像領域に対して、正圧および負圧を付与して、前記撮像領域を平坦化するとともに、前記撮像領域を前記撮像部の被写界深度の範囲内に定めることを特徴とする枚葉フィルムの検査装置である。
【０００８】
本発明による枚葉フィルムの検査装置において、前記フレームの背面に配置された照明部を更に備えていてもよい。
【０００９】
本発明による枚葉フィルムの検査装置において、前記フレームおよび前記撮像部は、前記枚葉フィルムの面方向に移動可能であってもよい。
【００１０】
本発明は、枚葉フィルムを検査する枚葉フィルムの検査方法であって、保持手段によって、フレームに前記枚葉フィルムを設置する工程と、フィルム矯正ステージによって、前記枚葉フィルムを矯正する工程と、撮像部により、前記枚葉フィルムを撮像する工程と、を備え、前記フィルム矯正ステージによって、前記枚葉フィルムを矯正する工程において、前記枚葉フィルムの撮像領域に対して、正圧および負圧を付与し、前記撮像領域を平坦化するとともに、前記撮像領域を前記撮像部の被写界深度の範囲内に定めることを特徴とする枚葉フィルムの検査方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡便な構造により、微小な欠陥であっても、精度良く検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本実施の形態による枚葉フィルムの検査装置を示す斜視図である。
【図２】図２は、本実施の形態による枚葉フィルムの検査装置を示す側面図である。
【図３】図３は、本実施の形態による枚葉フィルムの検査装置のフィルム矯正ステージおよび撮像部を示す斜視図である。
【図４】図４は、本実施の形態による枚葉フィルムの検査装置のフィルム矯正ステージおよび撮像部を示す正面図である。
【図５】図５は、本実施の形態による枚葉フィルムの検査装置のフィルム矯正ステージを示す断面図（図４のV-V線断面図）である。
【図６Ａ】図６Ａは、本実施の形態による枚葉フィルムの検査方法を示す正面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本実施の形態による枚葉フィルムの検査方法を示す正面図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、本実施の形態による枚葉フィルムの検査方法を示す正面図である。
【図７】図７は、本実施の形態による枚葉フィルムの検査方法におけるフィルム矯正ステージの作用を説明する側面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、本実施の形態による枚葉フィルムの検査方法を示す正面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、本実施の形態による枚葉フィルムの検査方法を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本実施の形態について、図１乃至図８Ｂを参照して説明する。なお、以下の各図において、同一部分には同一の符号を付しており、一部詳細な説明を省略する場合がある。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから適宜変更し誇張してある。
【００１４】
（枚葉フィルムの検査装置の構成）
まず、本実施の形態による枚葉フィルムの検査装置（以下、検査装置と記す）１０について説明する。この検査装置１０は、枚葉フィルム１を検査するためのものである。ここで、枚葉フィルム１としては、ポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴフィルム）や、トリアセチルセルロースフィルム（ＴＡＣフィルム）を含む光学フィルムが挙げられる。また、この枚葉フィルム１のサイズは任意であり、適宜選択することができる。枚葉フィルム１のサイズは、例えば、１５００ｍｍ×１０００ｍｍであってもよい。
【００１５】
図１および図２に示すように、検査装置１０は、矩形状のフレーム２０と、フレーム２０に取り付けられ、枚葉フィルム１を保持する保持手段３０と、フレーム２０の正面に配置され、枚葉フィルム１を矯正するフィルム矯正ステージ４０と、フィルム矯正ステージ４０に取り付けられ、枚葉フィルム１を撮像する撮像部５０と、を備えている。また、検査装置１０は、フレーム２０の背面に配置された照明部６０を更に備えている。
【００１６】
このうちフレーム２０の４辺は、図１に示すように、Ｘ方向、及びＸ方向に垂直なＺ方向に沿ってそれぞれ延びている。このフレーム２０は、第１移動手段７１を介して、作業スペースの床面２上に載置されている。図１および図２に示すように、第１移動手段７１は、固定部７１ａと、固定部７１ａ上に設けられた移動部７１ｂとを有しており、フレーム２０は、移動部７１ｂ上に取り付けられている。第１移動手段７１は、図示しないモータによって移動部７１ｂが固定部７１ａ上を移動することにより、フレーム２０をＸ方向に沿って移動させることができるように構成されている。なお、第１移動手段７１は、図示しない制御装置に接続されており、制御装置によって、第１移動手段７１が駆動されるように構成されている。
【００１７】
図２に示すように、保持手段３０は、フレーム２０の上部および下部に取り付けられた鉄板３１と、磁力によって鉄板３１に吸着する磁石３２と、を有している。磁石３２が、磁力によって鉄板３１に吸着することにより、鉄板３１と磁石３２とによって枚葉フィルム１を挟み込み、枚葉フィルム１を保持できるように構成されている。なお、保持手段３０は、フレーム２０に枚葉フィルム１を設置することができれば、任意の構成とすることができる。
【００１８】
次に、図３乃至図５により、フィルム矯正ステージ４０について説明する。フィルム矯正ステージ４０は、枚葉フィルム１の撮像領域ＩＡ（図２参照）に対して、正圧および負圧を付与して、撮像領域ＩＡを平坦化するとともに、撮像領域ＩＡを撮像部５０の被写界深度の範囲内に定めるものである。ここで、本明細書中、撮像領域ＩＡとは、枚葉フィルム１のうち、後述する矯正部４２の第１面４２ａが正対する領域をいう。
【００１９】
図３および図４に示すように、フィルム矯正ステージ４０は、一対の筐体４１と、各々の筐体４１に取り付けられた複数の矯正部４２と、筐体４１内に空気を供給する送気機構４３と、矯正部４２から空気を吸引する吸気機構４４と、を有している。
【００２０】
このうち筐体４１は、矯正部４２から枚葉フィルム１に対して空気を吹き付けるための送気チャンバーを区画するものである。各々の筐体４１は、平坦な板状の部材からなるステージ取付部材４５に、互いに間隔を空けて取り付けられており、一対の筐体４１間からは、ステージ取付部材４５に形成された開口部４５ａが露出している（図４参照）。また、図５に示すように、筐体４１には、複数の開口部４１ａが形成されており、各々の開口部４１ａは、その外表面が矯正部４２によって塞がれるとともに、開口部４１ａよりも小さな径を有する、吸気機構４４の後述する吸気路４４ａが挿通されている。従って、筐体４１の内部空間は、開口部４１ａのうち吸気路４４ａの外側の隙間を介して、矯正部４２と連通している。
【００２１】
矯正部４２は、矯正部４２の面のうち、枚葉フィルム１に対向する側の第１面４２ａと、第１面４２ａの反対側に位置する第２面４２ｂとの間に連続する空隙が内部に形成された多孔質体である。矯正部４２が多孔質体であることにより、送気機構４３から筐体４１内に空気を供給して、筐体４１内を加圧させた際に、筐体４１内の圧力と筐体４１外の圧力との差圧により、矯正部４２から枚葉フィルム１に対して空気を吹き出し、枚葉フィルム１が矯正部４２に接触することを抑制することができる。
【００２２】
また、矯正部４２には、第１面４２ａから第２面４２ｂに至るまで延びる吸引孔４２ｃが形成されている。この吸引孔４２ｃは、円筒状の部材から構成されている。この場合、吸引孔４２ｃは、吸気機構４４の後述する吸気路４４ａに通じており、吸引孔４２ｃから、枚葉フィルム１の近傍の空気を吸引するように構成されている。なお、このような矯正部４２は、例えば、カーボン材料から構成されていてもよい。
【００２３】
送気機構４３は、筐体４１に連結された送気路４３ａを有しており、送気路４３ａの上流側には、送気を行うための図示しないポンプが設けられている。送気機構４３は、ポンプを駆動することにより、筐体４１内に空気を供給し、筐体４１内の圧力を高めることができるように構成されている。このような構成により、送気機構４３から筐体４１内に空気を供給し、圧力が高められた筐体４１内の空気が矯正部４２から枚葉フィルム１に対して吹き出し、枚葉フィルム１に対して正圧を付与するようになっている。なお、送気機構４３のポンプは、図示しない制御装置に接続されており、制御装置によって、ポンプが駆動されるように構成されている。
【００２４】
また、吸気機構４４は、筐体４１に連結された吸気路４４ａを有している。この吸気路４４ａは、筐体４１内において分岐しており、各矯正部４２の吸引孔４２ｃにそれぞれ連結されている。また、吸気路４４ａの下流側には、吸気を行うための図示しないポンプが設けられている。吸気機構４４は、ポンプを駆動することにより、各矯正部４２の各吸引孔４２ｃから空気を吸引することができるように構成されている。このような構成により、矯正部４２から枚葉フィルム１の周囲の空気を吸引し、枚葉フィルム１に対して負圧を付与するようになっている。なお、吸気機構４４のポンプは、図示しない制御装置に接続されており、制御装置によって、ポンプが駆動されるように構成されている。
【００２５】
このように、矯正部４２は、吸引孔４２ｃから枚葉フィルム１の近傍の空気を吸引することにより、枚葉フィルム１に対して負圧を付与し、枚葉フィルム１を矯正部４２に対して近接させる。この際、枚葉フィルム１のうち負圧が付与された部分においては、当該負圧により、枚葉フィルム１に発生していたシワや反りが矯正される。このため、撮像領域ＩＡが平坦化される。また、矯正部４２は、矯正部４２のうち吸引孔４２ｃ以外の部分から枚葉フィルム１に対して空気を吹き出すことにより、枚葉フィルム１に対して正圧を付与し、枚葉フィルム１が矯正部４２に接触することを抑制する。このようにして、矯正部４２は、矯正部４２の第１面４２ａから枚葉フィルム１の前面１ａまでの距離を略一定に保つことができるようになっている。
【００２６】
次に、撮像部５０について説明する。
【００２７】
図３および図４に示すように、撮像部５０は、支持部材５０ａを介して、開口部５１ａが形成された平坦な板状の部材からなる撮像部取付部材５１に取り付けられている。この撮像部５０は、撮像部取付部材５１に形成された開口部５１ａおよびステージ取付部材４５に形成された開口部４５ａを介して、枚葉フィルム１を撮像するようになっている。この撮像部５０は、Ｙ方向において、矯正部４２の第１面４２ａから所定の位置に取り付けられている。この場合、枚葉フィルム１の撮像領域ＩＡが撮像部５０の被写界深度の範囲内に定まるように、撮像部５０が取り付けられる。すなわち、上述したように、矯正部４２は、矯正部４２の第１面４２ａから枚葉フィルム１の前面１ａまでの距離を略一定に保つことができるようになっている。このため、矯正部４２の第１面４２ａから枚葉フィルム１の前面１ａまでの距離を測定することにより、撮像部５０の被写界深度に応じて撮像部５０を取り付けることで、枚葉フィルム１の撮像領域ＩＡが撮像部５０の被写界深度の範囲内に定まるようにすることができる。このような撮像部５０は、枚葉フィルム１の撮像領域ＩＡをライン状に撮像するラインセンサを有していてもよい。この撮像部５０は、図示しない制御装置７０に接続されており、撮像部５０によって撮像された画像データは、制御装置に送信されるようになっている。
【００２８】
また、上述したフィルム矯正ステージ４０および撮像部５０は、図１および図２に示すように、第２移動手段７２を介して、作業スペースの床面２上に載置されている。図２に示すように、第２移動手段７２は、固定部７２ａと、固定部７２ａ上に設けられた移動部７２ｂとを有しており、フィルム矯正ステージ４０および撮像部５０は、移動部７２ｂ上に取り付けられている。より具体的には、フィルム矯正ステージ４０が取り付けられたステージ取付部材４５が、撮像部５０が取り付けられた撮像部取付部材５１に取り付けられており、撮像部取付部材５１が、第２移動手段７２の移動部７２ｂに取り付けられている。第２移動手段７２は、図示しないモータによって移動部７２ｂが固定部７２ａ上を移動することにより、フィルム矯正ステージ４０および撮像部５０をＺ方向に沿って移動させることができるように構成されている。また、第２移動手段７２は、図示しない制御装置に接続されており、制御装置によって、第２移動手段７２が駆動されるように構成されている。また、図１および図２に示すように、ステージ取付部材４５および撮像部取付部材５１の近傍には、撮像部取付部材５１のＺ方向の移動をガイドするガイドレール７３が設けられていてもよい。
【００２９】
照明部６０は、Ｚ方向に沿って延びており、枚葉フィルム１を介して撮像部５０に対向するように配置されている。照明部６０が枚葉フィルム１を照明することにより、撮像部５０が撮像する枚葉フィルム１の画像を鮮明にすることができるようになっている。この照明部６０は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）の態様で構成されていてもよい。なお、照明部６０は、図示しない制御装置に接続されており、制御装置によって、照明部６０が枚葉フィルム１を照明するように構成されている。
【００３０】
次に、このような構成からなる本実施の形態における作用について説明する。ここでは、図１乃至図５に示す検査装置１０を用いた枚葉フィルムの検査方法について、図６Ａ乃至図８Ｂにより説明する。
【００３１】
まず、枚葉フィルム１を準備する。
【００３２】
次に、図６Ａに示すように、保持手段３０によって、フレーム２０に枚葉フィルム１を設置する。この場合、保持手段３０の鉄板３１（図２参照）と磁石３２（図２参照）とによって、枚葉フィルム１を挟み込むことにより、枚葉フィルム１がフレーム２０に設置される。なお、この際、フィルム矯正ステージ４０および撮像部５０は、所定の待機位置に位置付けられている。
【００３３】
次に、撮像部５０により、枚葉フィルム１を撮像する。この場合、まず、図６Ｂに示すように、フレーム２０をＸ方向プラス側へ移動させる。この際、図示しない制御装置が第１移動手段７１を駆動することにより、フレーム２０をＸ方向プラス側へ移動させる。フレーム２０がＸ方向プラス側へ移動する際、図示しない制御装置からの信号により、撮像部５０が枚葉フィルム１を撮像する。この際、照明部６０により枚葉フィルム１を照明する。これにより、撮像部５０が、枚葉フィルム１をより鮮明に撮像することができる。そして、撮像された画像データは、制御装置へと送信される。なお、図６Ｂ、図６Ｃ、図８Ａおよび図８Ｂにおいて、枚葉フィルム１のうち、撮像部５０によって撮像された領域を網掛けで示している。
【００３４】
このようにして、図６Ｃに示すように、フレーム２０がＸ方向における所望の撮像終了位置に到達するまで、フレーム２０をＸ方向プラス側へ移動させる。
【００３５】
ここで、本実施の形態においては、フィルム矯正ステージ４０の矯正部４２は、吸引孔４２ｃ（図４および図５参照）から枚葉フィルム１の近傍の空気を吸引することにより、枚葉フィルム１に対して負圧を付与し、枚葉フィルム１を矯正部４２に対して近接させる。この際、図７に示すように、枚葉フィルム１のうち負圧が付与された部分（撮像領域ＩＡ）においては、当該負圧により、枚葉フィルム１に発生していたシワや反りが矯正される。このため、撮像領域ＩＡが平坦化される。また、この際、フィルム矯正ステージ４０の矯正部４２は、矯正部４２のうち吸引孔４２ｃ以外の部分から枚葉フィルム１に対して空気を吹き出すことにより、枚葉フィルム１に対して正圧を付与し、枚葉フィルム１が矯正部４２に接触することを抑制する。このようにして、フィルム矯正ステージ４０により、矯正部４２の第１面４２ａから枚葉フィルム１の前面までの距離が略一定に保たれる。また、撮像部５０は、Ｙ方向において、矯正部４２の第１面４２ａから所定の位置に取り付けられている。すなわち、矯正部４２の第１面４２ａから枚葉フィルム１の前面１ａまでの距離を測定することにより、枚葉フィルム１の撮像領域ＩＡが撮像部５０の被写界深度の範囲内に定まるように、撮像部５０が取り付けられている。このため、フィルム矯正ステージ４０が、枚葉フィルム１の撮像領域ＩＡに対して、正圧および負圧を付与することにより、撮像領域ＩＡが平坦化され、枚葉フィルム１の撮像領域ＩＡが撮像部５０の被写界深度の範囲内に定められる。
【００３６】
次に、図８Ａに示すように、フィルム矯正ステージ４０および撮像部５０をＺ方向プラス側へ移動させる。この際、図示しない制御装置が第２移動手段７２を駆動することにより、フィルム矯正ステージ４０および撮像部５０をＺ方向プラス側へ移動させる。
【００３７】
次いで、図８Ｂに示すように、フレーム２０をＸ方向マイナス側へ移動させる。この際、第１移動手段７１を駆動することにより、フレーム２０をＸ方向マイナス側へ移動させる。フレーム２０がＸ方向マイナス側へ移動する際、撮像部５０が枚葉フィルム１を撮像する。このようにして、フレーム２０がＸ方向における所望の撮像終了位置に到達するまで、フレーム２０をＸ方向マイナスプラス側へ搬送する。
【００３８】
このようにして、フレーム２０をＸ方向に移動させるとともに、撮像部５０をＹ方向に移動させることにより、枚葉フィルム１の全面が撮像部５０によって撮像される。
【００３９】
このように本実施の形態によれば、フィルム矯正ステージ４０が、枚葉フィルム１の撮像領域ＩＡに対して、正圧および負圧を付与して、撮像領域ＩＡを平坦化するとともに、撮像領域ＩＡを撮像部５０の被写界深度の範囲内に定める。これにより、枚葉フィルム１のシワや反りを矯正することができるとともに、枚葉フィルム１を鮮明に撮像することができる。このため、微小な欠陥であっても、精度良く検査することができる。また、本実施の形態によれば、枚葉フィルム１を搬送する搬送ローラ等の大掛かりな設備を用いることなく、検査を行うことができるため、簡便な構造により、精度良く検査を行うことができる。
【００４０】
また、本実施の形態によれば、検査装置１０が、フレーム２０の背面に配置された照明部６０を備えている。これにより、撮像部５０が、枚葉フィルム１をより鮮明に撮像することができる。
【００４１】
さらに、本実施の形態によれば、フレーム２０および撮像部５０が、枚葉フィルム１の面方向に移動可能である。これにより、枚葉フィルム１の全面を効率良く撮像することができる。
【００４２】
なお、上述した本実施の形態においては、フレーム２０をＸ方向に移動し、フィルム矯正ステージ４０および撮像部５０をＺ方向に移動する例について説明したが、これに限られることはない。例えば、フィルム矯正ステージ４０および撮像部５０をＸ方向およびＺ方向に移動してもよい。
【００４３】
上記実施の形態および変形例に開示されている複数の構成要素を必要に応じて適宜組合せることも可能である。あるいは、上記実施の形態および変形例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１      枚葉フィルム
１０    検査装置
２０    フレーム
３０    保持手段
４０    フィルム矯正ステージ
５０    撮像部
６０    照明部
ＩＡ    撮像領域
【図１】
2019174293.tif 000003
【図２】
2019174293.tif 000004
【図３】
2019174293.tif 000005
【図４】
2019174293.tif 000006
【図５】
2019174293.tif 000007
【図６Ａ】
2019174293.tif 000008
【図６Ｂ】
2019174293.tif 000009
【図６Ｃ】
2019174293.tif 000010
【図７】
2019174293.tif 000011
【図８Ａ】
2019174293.tif 000012
【図８Ｂ】
2019174293.tif 000013