(57)【要約】【課題】  可視光の波長以下のピッチの微細凹凸構造を表面に有する物品の干渉縞および色ムラの検査装置および検査方法、並びに干渉縞および色ムラが抑えられた微細凹凸構造を表面に有する物品の製造方法を提供する。【解決手段】物品１００に光を照射する照射手段２０（第一の照射手段および、第二の照射手段）と；照射手段２０から照射され、物品１００で反射した光を撮像する撮像手段１０と；撮像手段１０からの輝度信号に基づいて可視光の波長以下のピッチの微細凹凸構造を表面に有する物品の干渉縞および色ムラの状態を判定する画像処理手段３０とを有する検査装置を用いる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視光の波長以下のピッチの微細凹凸構造を表面に有する物品の干渉縞および色ムラの検査装置であって、前記物品に光を照射する照射手段と、前記物品で反射した光を撮像する撮像手段とを有し、撮像された画像から得られた輝度情報に基づいて、前記物品の良否を判定する画像処理手段を有する、可視光の波長以下のピッチの微細凹凸構造を表面に有する物品の検査装置。 
【請求項２】
前記照射手段として、第一の照射手段と、第二の照射手段とを有し、前記画像処理手段が、第一の照射手段によって撮像された画像から得られた輝度情報に基づいて、干渉縞の良否を判定する第一の判定部と、第二の照射手段によって撮像された画像から得られた輝度情報に基づいて、色ムラの良否を判定する第二の判定部とを有する、請求項１に記載の検査装置。 
【請求項３】
前記第一の照射手段が、波長５００ｎｍより長波長側に複数のピークがある照明であり、前記第二の照射手段が、波長５５０ｎｍより短波長側に単一のピークがある照明であることを特徴とする、請求項１または２に記載の検査装置。
【請求項４】
前記撮像手段が、前記物品の表面の法線に対して、撮像手段の光軸との角度が０〜４５°となるように配置されることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の検査装置。 
【請求項５】
前記撮像手段が、前記物品の表面の法線に対して、撮像手段の光軸との角度が０〜２０°となるように配置されることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の検査装置。 
【請求項６】
前記第一の判定部が、輝度情報をフーリエ変換し、周波数領域から干渉縞の良否を判定するものである、請求項１または２に記載の可視光の検査装置。
【請求項７】
前記第二の判定部が、輝度情報の標準偏差を求め、標準偏差の値から色ムラの良否を判定するものである、請求項１または２に記載の検査装置。
【請求項８】
可視光の波長以下のピッチの微細凹凸構造を表面に有する物品の干渉縞および色ムラの検査方法であって、
前記物品に光を照射する照射ステップと、
前記物品で反射した光を撮像する撮像ステップと、
撮像された画像から得られた輝度情報に基づいて、前記物品の良否を判定する画像処理ステップと、を備えていることを特徴とする、可視光の波長以下のピッチの微細凹凸構造を表面に有する物品の検査方法。 
【請求項９】
前記照射ステップは、
第一の照射ステップと、前記第一の照射ステップで照射され、前記物品で反射した光を撮像する第一の撮像ステップと、第二の照射ステップと、前記第二の照射ステップで照射され、前記物品で反射した光を撮像する第二の撮像ステップと、を備え、前記画像処理ステップは、第一の撮像ステップによって撮像された画像から得られた輝度情報に基づいて、干渉縞の良否を判定する第一の判定ステップと、第二の撮像ステップによって撮像された画像から得られた輝度情報に基づいて、色ムラの良否を判定する第二の判定ステップと、を備えることを特徴とする、請求項８に記載の検査方法。 
【請求項１０】
前記第一の照射ステップにおいて、波長５００ｎｍより長波長側に複数のピークがある光が照射され、前記第二の照射ステップにおいて、波長５５０ｎｍより短波長側に単一のピークがある光が照射されることを特徴とする、請求項８または９に記載の検査方法。
【請求項１１】
前記撮像ステップにおいて、前記物品の表面の法線と、撮像ステップの光軸との角度が０〜４５°となるように配置されることを特徴とする、請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の検査方法。 
【請求項１２】
前記撮像ステップにおいて、前記物品の表面の法線と、撮像ステップの光軸との角度が０〜２０°となるように配置されることを特徴とする、請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の検査方法。 
【請求項１３】
前記第一の判定ステップが、輝度情報をフーリエ変換し、周波数領域にて、干渉縞の良否を判定することを特徴とする、請求項８または９に記載の検査方法。
【請求項１４】
前記第二の判定ステップが、輝度情報の標準偏差を求め、標準偏差の値から、色ムラの良否を判定することを特徴とする、請求項８または９に記載の検査方法。
【請求項１５】
請求項８に記載の検査方法によって、干渉縞および色ムラを検査するステップを備えていることを特徴とする可視光の波長以下のピッチの微細凹凸構造を表面に有する物品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可視光の波長以下のピッチの微細凹凸構造を表面に有する物品の干渉縞および色ムラの検査装置および検査方法、並びに微細凹凸構造を表面に有する物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
可視光の波長以下のピッチの微細凹凸構造を表面に有する物品は、反射防止機能等を発現することから、その有用性が注目されている。特に、モスアイ（Ｍｏｔｈ−Ｅｙｅ）構造と呼ばれる微細凹凸構造は、空気の屈折率から材料の屈折率に連続的に増大していくことで有効な反射防止機能を発現することが知られている。
【０００３】
微細凹凸構造を表面に有する物品の製造方法としては、下記の方法が知られており、生産性、経済性の点から、（ｉｉ）の方法が優れている。
（ｉ）透明基材等の表面を直接加工して微細凹凸構造を表面に有する物品を製造する方法。
（ｉｉ）微細凹凸構造に対応した反転構造を有するモールドを用いて、透明基材等の表面に反転構造を転写する方法。
【０００４】
モールドに反転構造を形成する方法としては、電子線描画法、レーザー光干渉法等が知られている。近年、より簡便に反転構造を形成できる方法として、アルミニウム基材の表面を陽極酸化する方法が注目されている（例えば、特許文献１参照）。アルミニウム基材の表面を陽極酸化することによって形成される陽極酸化アルミナは、アルミニウムの酸化皮膜（アルマイト）であり、ピッチが可視光の波長以下である複数の細孔（微細凹凸構造）を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１５６６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
該アルミニウム基材には、材質や製造条件によって、大小様々なサイズの結晶粒が存在する。そのアルミニウム表面を陽極酸化すると、結晶粒の結晶方位の違いにより、陽極酸化の進行速度が僅かに異なるために、アルミニウム基材表面および形成される陽極酸化アルミナに、結晶粒に応じた不規則な段差が生じてしまう。そして、微細凹凸構造を表面に有する物品に、その段差も転写されてしまう。そのように製造した微細凹凸構造を表面に有する物品を反射防止フィルムとして、ディスプレイ等に張り付けた場合、背景が明るい場合は問題ないが、電源オフ等で背景が暗くなった場合に、色ムラとして視認されてしまい外観欠陥となる場合がある。
【０００７】
前記色ムラ欠陥を生じさせないため、アルミニウム基材を陽極酸化する際に、陽極酸化時間を短くする等、製造条件を調整して、結晶粒に応じた不規則な段差を小さくする方法がある。しかし、段差を小さくし過ぎてアルミニウム基材表面および形成される陽極酸化アルミナが平滑になると、それを用いて製造した微細凹凸構造を表面に有する物品の表面も平滑になるため、透明基材と微細凹凸構造を転写した樹脂の間で光が干渉してしまい、反射防止フィルムとして、ディスプレイ等に張り付けた場合に干渉縞として視認されてしまい外観欠陥となる場合がある。
【０００８】
干渉縞と色ムラはトレードオフの関係にあるため、アルミニウム基材を陽極酸化する際の製造条件を調整し、色ムラと干渉縞との双方が目立たないようにしている。しかし、アルミニウム基材を製造する際の母材毎の品質や製造条件の振れ、陽極酸化する際の製造条件の振れ等により、色ムラと干渉縞の状態はロットごとに異なってくる。そのため、微細凹凸構造を表面に有する物品の製造ごとに、色ムラと干渉縞とを検査する必要があるが、当該検査は目視による検査が一般的である。目視による検査では、検査員の違いによって結果が異なったり、同じ検査員でも日により結果が異なる可能性があるため、色ムラと干渉縞を定量的に検査する方法が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、可視光の波長以下のピッチの微細凹凸構造を表面に有する物品の干渉縞および色ムラの検査装置および検査方法、並びに干渉縞および色ムラが抑えられた、微細凹凸構造を表面に有する物品の製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、可視光の波長以下のピッチの微細凹凸構造を表面に有する物品は、空気の屈折率から材料の屈折率に連続的に変化するため、そこで発生する干渉縞は、従来の屈折率が異なる材料を積層して製造する反射防止フィルムで発生する干渉縞とは発生状況が異なっていることを見出した。また、波長５００ｎｍより長波長側に複数のピークがある照明を使用する事で、干渉縞欠陥を明確に撮像することが可能であり、また波長５５０ｎｍより短波長側に単一のピークがある照明を使用する事で、干渉縞欠陥を排除し、色ムラ欠陥のみを明確に撮像することが可能であることを見出し、本発明をなすに至った。
【００１１】
すなわち、可視光の波長以下のピッチの微細凹凸構造を表面に有する物品の干渉縞および色ムラの検査装置であって、前記物品に光を照射する照射手段と、前記物品で反射した光を撮像する撮像手段とを有し、撮像された画像から得られた輝度情報に基づいて、前記物品の良否を判定する画像処理手段を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明の可視光の波長以下のピッチの微細凹凸構造を表面に有する物品の干渉縞および色ムラの検査装置は、前記照射手段として、第一の照射手段と、第二の照射手段とを有し、前記画像処理手段が、第一の照射手段によって撮像された画像から得られた輝度情報に基づいて、干渉縞の良否を判定する第一の判定部と、第二の照射手段によって撮像された画像から得られた輝度情報に基づいて、色ムラの良否を判定する第二の判定部とを有することが好ましい。
【００１３】
前記第一の照射手段は、波長５００ｎｍより長波長側に複数のピークがある照明であることが好ましい。
前記第二の照射手段は、波長５５０ｎｍより短波長側に単一のピークがある照明であることが好ましい。
【００１４】
前記撮像手段は、前記物品の表面の法線に対して、撮像手段の光軸との角度が０〜４５°となるように配置されることが好ましい。
前記撮像手段は、前記物品の表面の法線に対して、撮像手段の光軸との角度が０〜２０°となるように配置されることがさらに好ましい。
【００１５】
前記第一の判定部は、輝度情報をフーリエ変換し、周波数領域から、干渉縞の良否を判定するものであることが好ましい。
前記第二の判定部は、輝度情報の標準偏差を求め、標準偏差の値から、色ムラの良否を判定するものであることが好ましい。
【００１６】
本発明の可視光の波長以下のピッチの微細凹凸構造を表面に有する物品の干渉縞および色ムラの検査方法は、前記物品に光を照射し、前記物品で反射した光を撮像し、撮像された画像から得られた輝度情報に基づいて、前記物品の良否を判定することを特徴とする。
【００１７】
本発明の可視光の波長以下のピッチの微細凹凸構造を表面に有する物品の干渉縞および色ムラの検査方法は、前記照射ステップが、第一の照射ステップと、前記第一の照射ステップで照射され、前記物品で反射した光を撮像する第一の撮像ステップと、第二の照射ステップと、前記第二の照射ステップで照射され、前記物品で反射した光を撮像する第二の撮像ステップと、を備え、前記画像処理ステップは、第一の撮像ステップによって撮像された画像から得られた輝度情報に基づいて、干渉縞の良否を判定する第一の判定ステップと、第二の撮像ステップによって撮像された画像から得られた輝度情報に基づいて、色ムラの良否を判定する第二の判定ステップと、を備えることが好ましい。
【００１８】
前記第一の照射手段から照射する光は、波長５００ｎｍより長波長側に複数のピークがあることが好ましい。
前記第二の照射手段から照射する光は、波長５５０ｎｍより短波長側に単一のピークがあることが好ましい。
【００１９】
前記撮像手段は、前記物品の表面の法線に対して、撮像手段の光軸との角度が０〜４５°となるように配置されることが好ましい。
前記撮像手段は、前記物品の表面の法線に対して、撮像手段の光軸との角度が０〜２０°となるように配置されることがさらに好ましい。
【００２０】
前記第一の判定方法は、輝度情報をフーリエ変換し、周波数領域にて、干渉縞の良否を判定することが好ましい。
前記第二の判定方法は、輝度情報の標準偏差を求め、標準偏差の値から、色ムラの良否を判定するものであることが好ましい。
【００２１】
本発明の、可視光の波長以下のピッチの微細凹凸構造を表面に有する物品の製造方法は、上述の検査方法によって、干渉縞および色ムラを検査するステップを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の微細凹凸構造を表面に有する物品の検査装置および検査方法によれば、可視光の波長以下のピッチの微細凹凸構造を表面に有する物品の干渉縞および色ムラを簡易に検査することができる。また、本発明の微細凹凸構造を表面に有する物品の製造方法によれば、干渉縞および色ムラが抑えられた、可視光の波長以下のピッチの微細凹凸構造を表面に有する物品を安定して製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の微細凹凸構造を表面に有する物品の検査装置の一例を示す概略図である。
【図２】本発明の干渉縞が所定の範囲内にあるかを判定する処理の概念図である。
【図３】陽極酸化アルミナを表面に有するモールドの製造工程を示す図である。
【図４】本実施形態の表面に微細凹凸構造を有するシートを製造する際に用いられる製造装置の概略図である。
【図５】撮像角度θ＝６０°の条件にて、物品１００の干渉縞を撮像した画像である。
【図６】撮像角度θ＝４５°の条件にて、物品１００の干渉縞を撮像した画像である。
【図７】撮像角度θ＝２０°の条件にて、物品１００の干渉縞を撮像した画像である。
【図８】撮像角度θ＝４５°の条件にて、物品１００の色ムラを撮像した画像である。
【図９】撮像角度θ＝２０°の条件にて、物品１００の色ムラを撮像した画像である。
【図１０】干渉縞を撮像した画像を２次元フーリエ変換した画像である。
【図１１】干渉縞を撮像した画像を２次元フーリエ変換した画像の中央から右方向に周波数スペクトルの絶対値を切り出したプロファイルである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
＜微細凹凸構造を表面に有する物品の検査装置＞
図１は、本発明の微細凹凸構造を表面に有する物品の検査装置の一例を示す概略図である。検査装置は、可視光の波長以下のピッチの微細凹凸構造を表面に有する物品（以下物品と記載）１００を移動させる移動手段（図示略）と、物品１００に光を照射する照射手段２０と、照射手段２０から照射され、物品１００で反射した光を撮像する撮像手段１０と、撮像手段１０からの輝度信号を処理する画像処理手段３０と、を有する。
【００２５】
（照射手段）
照射手段２０は、第一の照明手段と第二の照明手段とを有する。本発明に基づく検査装置において、干渉縞を検査する際は、第一の照射手段を使用し、色ムラを検査する際は、第二の照射手段を使用する。第一の照射手段から照射する光は、波長５００ｎｍより長波長側に複数のピークがあることが好ましく、このような光源としては、高周波蛍光灯照明等が挙げられる。第二の照射手段から照射する光は、波長５５０ｎｍより短波長側に単一のピークがあることが好ましく、このような光源としては、白色LED照明等が挙げられる。第一の照射手段と第二の照射手段の切り替えは、手動によるものでもよく、自動であってもよい。
なお、従来の屈折率の異なる透明層を積層して形成された反射防止膜の干渉縞を検査する場合、形成された膜厚から干渉縞が発生する波長の光が計算により求められるため、求められた波長の光を検査光として利用すればよい。しかしながら、可視光の波長以下のピッチの微細凹凸構造を表面に有する物品においては、屈折率が連続的に変化するために、干渉縞の発生する光の波長を計算により求めることが困難である。一方で、広い範囲の波長の光が混合された光を入射して検査を実施しようとしても、他の欠陥等と干渉縞とを区別することが難しく、検査により検出された欠陥の原因の特定が難しい場合がある。
本発明の検査装置においては、干渉縞の発生しやすい波長５００ｎｍより長波長側に複数のピークがある光源を用いることで、簡便且つ確実に干渉縞の有無を検査することが可能となる。第一の照射手段から出射される光は、５００ｎｍよりも長波長側に２つのピークを有するものであることがより好ましい。
また、第二の照射手段から照射する光は、第一の照射手段から照射される光と波長域が異なることが好ましい。これら照射手段からの光の波長域を変化させることで、それぞれの検査結果の原因特定がより容易になる。
【００２６】
（撮像手段）
撮像手段１０は、照射手段２０から照射され、物品１００で反射した光を受光するカメラであり、イメージカメラもしくは、ラインカメラである。カメラの種類はＣＣＤカメラであってもよく、ＣＭＯＳカメラであってもよい。
撮像手段１０の撮像範囲が物品１００よりも小さい場合は、必要に応じて物品１００および撮像手段１０の少なくとも一方を移動させて、物品１００全面を撮像する機構を設けてもよい。
【００２７】
撮像手段１０は、物品１００の表面の法線Ｎと撮像手段１０の光軸Ｌとがなす鋭角（角度）θが０〜４５°となるように配置されることが好ましい。角度θが４５°以下であれば、干渉縞および色ムラを撮像することができる。角度θは０〜２０°となるように配置されることが好ましい。角度θが２０°以下であれば、干渉縞および色ムラをより明確に撮像することができる。
【００２８】
（画像処理手段）
画像処理装置３０は、第一の照射手段と撮像手段１０によって撮像された画像から得られた輝度情報に基づいて、干渉縞の状態を判定する第一の判定部（図示略）と、第二の照射手段と撮像手段１０によって撮像された画像から得られた輝度情報に基づいて、色ムラの状態を判定する第二の判定部（図示略）と、撮像手段１０等と各判定部等との間を電気的に接続するインターフェイス部（図示略）と、輝度情報や判定に用いる閾値等を記憶する記憶部（図示略）とを具備する。
【００２９】
なお、第一の判定部、第二の判定部、変換部等は、専用のハードウエアにより実現されるものであってもよく、メモリおよび中央演算装置（ＣＰＵ）によって構成され、第一の判定部、第二の判定部、変換部等の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによって、その機能を実現させるものであってもよい。また、第一の判定部、第二の判定部、変換部等は、一つの画像処理装置内に設けられていてもよく、それぞれが個別の画像処理装置内に設けられていてもよい。また、画像処理装置には、周辺機器として、入力装置、表示装置等が接続されてもよい。ここで、入力装置とは、ディスプレイタッチパネル、スイッチパネル、キーボード等の入力デバイスのことをいい、表示装置とは、ＣＲＴ、液晶表示装置等のことをいう。
【００３０】
（第一の判定部）
第一の判定部は、第一の照射手段と撮像手段１０とにより撮像された画像の画素ごとの輝度情報を取得し、取得した輝度情報に基づいて、可視光の波長以下のピッチの微細凹凸構造を表面に有する物品の干渉縞が所定の範囲内にあるかを判定する。
【００３１】
判定に際して、具体的には、取得した輝度情報をフーリエ変換し、周波数領域にて特定の周波数の強度が所定の閾値を超えた場合等において、検査対象の物品１００の干渉縞の状態が不良であると判定する。
【００３２】
干渉縞が所定の範囲内にあるかを判定する処理を図２に概念的に示す。ここでは、説明の簡略化のため、輝度情報のフーリエ変換を１次元のデータとして表している。
図２では、干渉縞の状態が良い物品１００の周波数スペクトルを実線で、干渉縞の程度が悪い物品１００の周波数スペクトルを破線で示している。干渉縞の状態が悪い物品の撮像画像には、干渉縞が明確に撮像されており、干渉縞は低周波の波形であるため、周波数スペクトルの低周波領域での強度が高くなる。逆に、干渉縞の状態が良い物品の撮像画像には、干渉縞が撮像されず、代わりに色ムラが撮像されており、色ムラは細かい模様であるため高周波の波形となるため、低周波領域での強度が低くなる傾向にある。そのため、図２の網掛けで示した低周波領域では、干渉縞の程度が悪い物品１００の周波数スペクトルに相当する破線が、干渉縞の程度が良い物品１００の周波数スペクトルに相当する実線より強度が高くなる。
【００３３】
干渉縞の良否判定を自動で実施する場合は、周波数領域にて特定の周波数における強度の閾値を設けておき、その閾値を超えた場合は干渉縞の状態が不良、超えなかった場合は干渉縞の状態が良と自動判断するようにすればよい。
【００３４】
（第二の判定部）
第二の判定部は、第二の照射手段と撮像手段１０により撮像された画像の画素ごとの輝度情報を取得し、取得した輝度情報に基づいて、可視光の波長以下のピッチの微細凹凸構造を表面に有する物品の色ムラが所定の範囲内にあるかを判定する。
【００３５】
判定に際して、具体的には、取得した輝度情報から標準偏差を算出し、その標準偏差が所定の閾値を超えた場合等において、検査対象の物品１００の色ムラの状態が不良であると判定する。
【００３６】
（移動手段）
移動手段（図示略）は、物品１００の全面を撮像するために、物品１００と、撮像手段１０、照射手段２０とを、物品１００の撮像面に沿って相対的に平行移動させるものである。
【００３７】
移動手段は、物品１００を固定し、撮像手段１０、照射手段２０を、物品１００の撮像面に沿って平行移動させるものであってもよく、撮像手段１０、照射手段２０を固定し、物品１００を、物品１００の撮像面に沿って平行移動させるものであってもよく、その双方を具備する形態であってもよい。
【００３８】
また、物品１００の干渉縞および色ムラを検査する工程は、物品１００の製造中のインラインであってもよく、物品１００の製造後にオフラインで検査してもよい。
【００３９】
（他の形態）
微細凹凸構造を表面に有する物品の検査装置および検査方法は、微細凹凸構造を表面に有する物品に光を照射する照射手段と、前記物品で反射した光を撮像する撮像手段とを有し、撮像された画像から得られた輝度情報に基づいて、前記物品の良否を判定する画像処理手段を有するものであればよく、図示例のものに限定はされない。
【００４０】
たとえば、第一の照射手段は、高周波蛍光灯照明に限定されず、ナトリウムランプ、ハロゲンランプ、複数のLED照明、レーザ照明の組み合わせであってもよい。また、照明装置に、拡散板、反射板等の補助部材を組み合わせてもよい。また、照明装置を複数組み合わせて、複数の方向から照射する構成としてもよい。
【００４１】
また、第二の照射手段は、白色LED照明に限定されず、青色LED照明、緑色LED照明、レーザ照明等であってもよい。また、照明装置に、拡散板、反射板等の補助部材を組み合わせてもよい。
【００４２】
撮像手段は一つに限定されず、第一の照射手段から照射され、前記物品で反射した光を撮像する第一の撮像手段と、第二の照射手段から照射され、前記物品で反射した光を撮像する第二の撮像手段を設置するようにしてもよい。
また、撮像手段は、モノクロカメラに限定はされず、カラーカメラであってもよく、反射スペクトルを測定する光検出器であってもよい。カラーカメラの場合は、RGB信号をモノクロ信号に変換して干渉縞および色ムラを判定してもよく、RGBそれぞれの信号で判定してもよく、RGB信号をHSL信号に変換し、HSLそれぞれの信号で判定してもよい。
【００４３】
また、物品１００の大きさが撮像手段の撮像範囲内に収まっている場合は、上述の移動手段を省略してもよい。また、撮像手段、照射手段を複数台並べて物品１００の全面を一度に撮像する構成としてもよい。
【００４４】
また、検査対象の物品１００の干渉縞および色ムラの程度を判定する方法も、上述の方法に限定されない。例えば、色ムラの判定も干渉縞の判定の際に合わせて、周波数空間の高周波の領域の強度が所定の範囲内にあるかどうかで判定してもよく、色ムラ単独で周波数空間の高周波の領域の強度が所定の範囲内にあるかどうかで判定してもよい。
【００４５】
また、画像処理装置３０において、輝度信号を処理しているが、輝度信号はデジタルであってもよく、アナログ信号であってもよい。また、輝度情報にノイズや照明ムラ等の、干渉縞および色ムラではない不必要な情報が入っている場合は、事前にノイズ除去フィルタ等の前処理をしてもよい。
【００４６】
＜微細凹凸構造を表面に有する物品の検査方法＞
図１に示す検査装置を用いた微細凹凸構造を表面に有する物品の検査方法について説明する。
【００４７】
まず、微細凹凸構造に対応した反転構造を有するモールドを用いて、透明基材等の表面に反転構造を転写し、微細凹凸構造を表面に有する物品１００を得る。
【００４８】
照射手段２０を第一の照射手段とし、物品１００に照射手段２０から光を照射し、物品１００からの反射光を撮像手段１０にて撮像する。必要に応じて、移動手段にて物品１００と照射手段２０、撮像手段１０を相対的に移動させて、物品１００の全面を撮像する。撮像した画素ごとの輝度情報をフーリエ変換し、周波数領域にて特定の周波数の強度が所定の閾値を超えた場合等において、検査対象の物品１００の干渉縞の程度が不良であると判定する。
【００４９】
次に照射手段２０を第二の照射手段とし、物品１００に照射手段２０から光を照射し、物品１００からの反射光を撮像手段１０にて撮像する。必要に応じて、移動手段にて物品１００と照射手段２０、撮像手段１０を相対的に移動させて、物品１００の全面を撮像する。撮像した画素ごとの輝度情報から標準偏差を算出し、その標準偏差が所定の閾値を超えた場合において、検査対象の物品１００の色ムラの程度が不良であると判定する。
【００５０】
上述の方法では、第一の照射手段で撮像した画像から干渉縞の程度を判定し、次に第二の照射手段で撮像した画像から色ムラの程度を判定しているが、第一の照射手段で撮像した画像と第二の照射手段で撮像した画像をそれぞれ画像処理装置３０に保存しておき、後で干渉縞および色ムラを判定するようにしてもよい。
【００５１】
（作用効果）
以上説明した微細凹凸構造を表面に有する物品の検査装置および検査方法にあっては、可視光の波長以下のピッチの微細凹凸構造を表面に有する物品の干渉縞および色ムラが所定の範囲内にあるかどうかを簡易に定量的に検査することができる。
【００５２】
＜微細凹凸構造を表面に有する物品の製造方法＞
本発明の、微細凹凸構造を表面に有する物品の製造方法は、アルミニウム基材の表面を陽極酸化することによって、微細凹凸構造に対応した反転構造を表面に有するモールドを得る工程（陽極酸化工程）と、前記モールドを用いて微細凹凸構造を表面に有する物品を得る工程（賦形工程）と、本発明の微細凹凸構造を表面に有する物品の検査方法によって、前記物品を検査する工程（検査工程）と、必要に応じて前記モールドを修復する工程（修復工程）とを有する。
以下、微細凹凸構造に対応した反転構造を表面に有するモールドの一例である、陽極酸化アルミナを表面に有するモールドの製造方法について説明する。
【００５３】
（陽極酸化工程）
陽極酸化工程は、下記の工程（ａ）〜（ｆ）を順に行う工程であることが好ましい。
第１の酸化皮膜形成工程（ａ）：
鏡面化されたアルミニウム基材の表面を電解液中で電圧を印加し陽極酸化して、表面に酸化皮膜を形成する（以下、工程（ａ）とも記す。）。
酸化皮膜除去工程（ｂ）：
酸化皮膜の少なくとも一部を除去し、陽極酸化の細孔発生点をアルミニウム基材の表面に形成する（以下、工程（ｂ）とも記す。）。
第２の酸化皮膜形成工程（ｃ）：
細孔発生点が形成されたアルミニウム基材の表面を電解液中で電圧を印加し再度陽極酸化して、細孔発生点に対応した細孔を有する酸化皮膜を表面に形成する（以下、工程（ｃ）とも記す。）。
孔径拡大処理工程（ｄ）：
酸化皮膜の一部を除去し、細孔の径を拡大させる（以下、工程（ｄ）とも記す。）。
酸化皮膜成長工程（ｅ）：
細孔の径が拡大された酸化皮膜を有するアルミニウム基材の表面を電解液中で電圧を印加し再度陽極酸化する（以下、工程（ｅ）とも記す。）。
繰り返し工程（ｆ）：
必要に応じて、孔径拡大処理工程（ｄ）と酸化皮膜成長工程（ｅ）とを繰り返し行う（以下、工程（ｆ）とも記す。）。
【００５４】
工程（ａ）〜（ｆ）を有する方法によれば、鏡面化されたアルミニウム基材の表面に、開口部から深さ方向に徐々に径が縮小するテーパ形状の細孔が周期的に形成され、その結果、複数の細孔を有する陽極酸化アルミナが表面に形成されたモールドを得ることができる。
【００５５】
工程（ａ）の前に、アルミニウム基材の表面の酸化皮膜を除去する前処理を行ってもよい。酸化皮膜を除去する方法としてはクロム酸／リン酸混合液に浸漬する方法等が挙げられる。
また、細孔の配列の規則性はやや低下するが、モールドの表面を転写した材料の用途によっては工程（ａ）を行わず、工程（ｃ）から行ってもよい。
以下、工程（ａ）〜（ｆ）を詳細に説明する。
【００５６】
工程（ａ）：
第１の酸化皮膜形成工程（ａ）では、鏡面化されたアルミニウム基材の表面を電解液中で電圧を印加して陽極酸化し、図３に示すように、アルミニウム基材４０の表面に、細孔４１を有する酸化皮膜４２を形成する。印加する電圧は定電圧であることが好ましい。
電解液としては、酸性電解液、アルカリ性電解液が挙げられ、酸性電解液が好ましい。
酸性電解液としては、シュウ酸、硫酸、これらの混合物等が挙げられる。
【００５７】
シュウ酸を電解液として用いる場合、シュウ酸の濃度は、０．７Ｍ以下が好ましい。シュウ酸の濃度が０．７Ｍを超えると、陽極酸化時の電流値が高くなりすぎて酸化皮膜の表面が粗くなることがある。
また、陽極酸化時の電圧を３０〜６０Ｖとすることによって、ピッチが１００ｎｍ程度の規則性の高い細孔を有する陽極酸化アルミナが表面に形成されたモールドを得ることができる。陽極酸化時の電圧がこの範囲より高くても低くても規則性が低下する傾向にあり、ピッチが可視光の波長より大きくなることがある。
電解液の温度は、６０℃以下が好ましく、４５℃以下がより好ましい。電解液の温度が６０℃を超えると、いわゆる「ヤケ」といわれる現象が起こる傾向にあり、細孔が壊れたり、表面が溶けて細孔の規則性が乱れたりすることがある。
【００５８】
硫酸を電解液として用いる場合、硫酸の濃度は０．７Ｍ以下が好ましい。硫酸の濃度が０．７Ｍを超えると、陽極酸化時の電流値が高くなりすぎて定電圧を維持できなくなることがある。
また、陽極酸化時の電圧を２５〜３０Ｖとすることによって、ピッチが６３ｎｍ程度の規則性の高い細孔を有する陽極酸化アルミナが表面に形成されたモールドを得ることができる。陽極酸化時の電圧がこの範囲より高くても低くても規則性が低下する傾向があり、ピッチが可視光の波長より大きくなることがある。
電解液の温度は、３０℃以下が好ましく、２０℃以下がより好ましい。電解液の温度が３０℃を超えると、いわゆる「ヤケ」といわれる現象が起こる傾向にあり、細孔が壊れたり、表面が溶けて細孔の規則性が乱れたりすることがある。
【００５９】
工程（ａ）では、陽極酸化を長時間施すことで形成される酸化皮膜が厚くなり、細孔の配列の規則性を向上させることができるが、その際、酸化皮膜の厚さを３０μｍ以下とすることにより、結晶粒界によるマクロな凹凸がより抑制され、光学用途の物品の製造により適したモールドを得ることができる。酸化皮膜の厚さは、０．１〜１０μｍがより好ましく、０．２〜３μｍがさらに好ましい。酸化皮膜の厚さは、電界放出形走査電子顕微鏡等で観察できる。
【００６０】
工程（ｂ）：
工程（ａ）の後、工程（ａ）により形成された酸化皮膜４２を除去することにより、図３に示すように、除去された酸化皮膜４２の底部（バリア層と呼ばれる）に対応する周期的な窪み、すなわち、細孔発生点４３を形成する。
形成された酸化皮膜４２を一旦除去し、陽極酸化の細孔発生点４３を形成することで、最終的に形成される細孔の規則性を向上させることができる（例えば、益田、「応用物理」、２０００年、第６９巻、第５号、ｐ．５５８参照。）。
【００６１】
酸化皮膜４２を除去する方法としては、アルミニウムを溶解せず、アルミナを選択的に溶解する溶液によって除去する方法が挙げられる。このような溶液としては、例えば、クロム酸／リン酸混合液等が挙げられる。
【００６２】
工程（ｃ）：
細孔発生点４３が形成されたアルミニウム基材４０を電解液中で電圧を印加して再度陽極酸化し、再び酸化皮膜を形成する。印加する電圧は定電圧であることが好ましい。
工程（ｃ）では、工程（ａ）と同様の条件（電解液濃度、電解液温度、化成電圧等）下で陽極酸化すればよい。
これにより、図３に示すように、円柱状の細孔４４が形成された酸化皮膜４５を形成できる。工程（ｃ）においても、陽極酸化を長時間施すほど、深い細孔を得ることができるが、例えば反射防止物品などの光学用の物品を製造するためのモールドを製造する場合には、ここでは０．０１〜０．５μｍ程度の酸化皮膜を形成すればよく、工程（ａ）で形成するほどの厚さの酸化皮膜を形成する必要はない。
【００６３】
工程（ｄ）：
工程（ｃ）の後、工程（ｃ）で形成された細孔４４の径を拡大させる孔径拡大処理を行って、図３に示すように、細孔４４の径を拡径する。
孔径拡大処理の具体的方法としては、アルミナを溶解する溶液に浸漬して、工程（ｃ）で形成された細孔の径をエッチングにより拡大させる方法が挙げられる。このような溶液としては、例えば、５質量％程度のリン酸水溶液等が挙げられる。工程（ｄ）の時間を長くするほど、細孔の径は大きくなる。
【００６４】
工程（ｅ）：
図３に示すように、再度、陽極酸化すると、円柱状の細孔４４の底部から下に延びる、直径の小さい円柱状の細孔４４がさらに形成される。
陽極酸化は、工程（ａ）と同様な条件で行えばよい。陽極酸化の時間を長くするほど深い細孔を得ることができる。
【００６５】
工程（ｆ）：
工程（ｄ）と工程（ｅ）を繰り返す、繰り返し工程（ｆ）によって、図３に示すように、細孔４４の形状を開口部から深さ方向に徐々に径が縮小するテーパ形状にでき、その結果、周期的な複数の細孔を有する陽極酸化アルミナが表面に形成されたモールド４９を得ることができる。最後は工程（ｄ）で終わることが好ましい。
【００６６】
工程（ｄ）と工程（ｅ）の条件、例えば、陽極酸化の時間および孔径拡大処理の時間を適宜設定することによって、様々な形状の細孔を形成することができる。よって、モールドから製造しようとする物品の用途等に応じて、これら条件を適宜設定すればよい。また、このモールドが反射防止膜等の反射防止物品を製造するものである場合には、このように条件を適宜設定することによって、細孔のピッチや深さを任意に変更できるため、最適な屈折率変化を設計することも可能となる。
【００６７】
このようにして得られたモールドは、多数の周期的な細孔が形成された結果、表面に微細凹凸構造を有するものとなる。そして、この微細凹凸構造における細孔のピッチが可視光の波長以下、すなわち４００ｎｍ以下であると、いわゆるモスアイ構造となる。
ピッチは、微細凹凸構造の凹部（細孔）の中心からこれに隣接する凹部（細孔）の中心までの距離である。
ピッチが４００ｎｍより大きいと可視光の散乱が起こるため、十分な反射防止機能は発現せず、反射防止膜等の反射防止物品の製造には適さない。
【００６８】
モールドが反射防止膜等の反射防止物品を製造するものである場合には、細孔のピッチが可視光の波長以下であるとともに、細孔の深さは、５０ｎｍ以上であることが好ましく、１００ｎｍ以上であることがより好ましい。
深さは、微細凹凸構造の凹部（細孔）の開口部から最深部までの距離である。
細孔の深さが５０ｎｍ以上であれば、モールドの表面の転写によって形成された光学用途の物品の表面、すなわち転写面の反射率が低下する。
【００６９】
また、モールドの細孔のアスペクト比（深さ／ピッチ）は、１．０〜４．０が好ましく、１．３〜３．５が好ましく、１．８〜３．５がさらに好ましく、２．０〜３．０が最も好ましい。アスペクト比が１．０以上であれば、反射率が低い転写面を形成でき、その入射角依存性や波長依存性も十分に小さくなる。アスペクト比が４．０より大きいと転写面の機械的強度が低下する傾向がある。
【００７０】
モールドの形状は、平板でもあってもよく、ロール状であってもよい。
モールドの微細凹凸構造が形成された表面は、離型が容易になるように、離型処理が施されていてもよい。離型処理の方法としては、例えば、シリコーン系ポリマーやフッ素ポリマーをコーティングする方法、フッ素化合物を蒸着する方法、フッ素系またはフッ素シリコーン系のシラン化合物をコーティングする方法等が挙げられる。
【００７１】
（賦形工程）
賦形工程は、表面に微細凹凸構造を有するシートを製造する場合について説明する。図４は、本実施形態の表面に微細凹凸構造を有するシートを製造する際に用いられる製造装置を示す図である。同図に示すように、製造装置は、表面に微細凹凸構造を有するロール状モールド１０１と、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を供給するタンク５０と、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物をロール状金型１０１に押し付ける押圧装置５１と、活性エネルギー線を照射する活性エネルギー線照射装置５３と、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物をロール状モールド１０１から剥離させる剥離ロール５４と、を備える。
【００７２】
ロール状モールド１０１は微細凹凸構造に対応した反転構造を表面に有するモールドである。
タンク５０は、フィルム５５とロール状モールド１０１との間に活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を供給する。
【００７３】
活性エネルギー線照射装置５３としては、例えば、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等が挙げられる。活性エネルギー線の照射量は、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化が進行するエネルギー量であればよく、通常、１００〜１００００ｍＪ／ｃｍ2程
度である。
【００７４】
押圧装置５１は、例えば、空気圧シリンダからなり、シリンダの先端にニップロール５２が取り付けられている。押圧装置５１が伸張することにより、ニップロール５２が活性エネルギー線硬化性樹脂組成物をロール状モールド１０１に押し付ける。
【００７５】
以下、上記の製造装置により、表面に微細凹凸構造を有する部材を製造する方法について説明する。図４に示すように、フィルム送り装置（不図示）により、無色透明のフィルム５５が、ニップロール５２とロール状モールド１０１との間に送られている。このフィルム５５上面に、タンク５０により活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を供給する。
【００７６】
フィルム５５上面に供給された活性エネルギー線硬化性樹脂組成物５０は、押圧装置５１のニップロール５２と、ロール状モールド１０１との間に送られる。押圧装置５１が伸張することにより、ニップロール５２によりフィルム５５および活性エネルギー線硬化性樹脂組成物をロール状モールド１０１に向けて接触させ、押し付ける。これにより、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を、フィルム５５とロール状モールド１０１との間に均一に行き渡らせると同時に、ロール状モールド１０１の微細凹凸構造の凹部内に充填される。
【００７７】
次に、ロール状モールド１０１の下方に設置された活性エネルギー線照射装置５３により、フィルム５５を透過させ、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に活性エネルギー線を照射する。これにより、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が硬化され、ロール状モールド１０１の表面の微細凹凸構造が転写された硬化樹脂層５６が形成される。
次に、剥離ロール５４により、表面に硬化樹脂層５６が形成されたフィルム５５をロール状モールド１０１から剥離する。これにより、フィルム５５の表面に微細凹凸構造が転写された硬化樹脂層５６が設けられたシート状の光学フィルム５７を得ることができる。
【００７８】
（検査工程）
得られた微細凹凸構造を表面に有する物品について、図１に示した検査装置によって、照射手段２０を第一の照射手段とし、前記物品１００に照射手段２０から光を照射し、物品１００からの反射光を撮像手段１０にて撮像する。必要に応じて、移動手段にて物品１００と照射手段２０、撮像手段１０を相対的に移動させて、物品１００の全面を撮像する。
撮像した画素ごとの輝度情報から前記物品１００の干渉縞の状態を判定する。
【００７９】
次に照射手段２０を第二の照射手段とし、前記物品１００に照射手段２０から光を照射し、物品１００からの反射光を撮像手段１０にて撮像する。必要に応じて、移動手段にて物品１００と照射手段２０、撮像手段１０を相対的に移動させて、物品１００の全面を撮像する。撮像した画素ごとの輝度情報から前記物品１００の色ムラの状態を判定する。
上記、検査において、干渉縞と色ムラの両方とも良品と判定されれば、出荷等の次の工程へと進める。
【００８０】
（修復工程）
微細凹凸構造を表面に有する物品の干渉縞と色ムラの両方、もしくは一方が不良の場合は、微細凹凸構造に対応した反転構造を表面に有するモールドのアルミニウム基材表面および形成される陽極酸化アルミナの形状が異常であるため、モールドを修復する。
具体的には、モールド１０１に対して、陽極酸化工程の（ａ）〜（ｆ）を再度実施する。もしくは、必要に応じて、モールド１０１の表面を切削等により、平滑化した上で、陽極酸化工程の（ａ）〜（ｆ）を実施する。
【００８１】
モールド１０１の修復後、そのモールドを使用し賦形工程を実施し、微細凹凸構造を表面に有する物品を製造する。その後、再度検査工程を実施し、前記物品が良品となるまで修復工程と検査工程を繰り返し実施する。
【００８２】
（作用効果）
以上説明した本発明の、微細凹凸構造を表面に有する物品の製造方法にあっては、本発明の微細凹凸構造を表面に有する物品の検査方法によって、前記物品を検査する工程を有するため、干渉縞および色ムラが抑えられた、可視光の波長以下のピッチの微細凹凸構造を表面に有する物品を安定して製造できる。    
【実施例】
【００８３】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００８４】
（モールドａ）
純度：９９．９９％のアルミニウムインゴットを外径：２００ｍｍ、内径：１５５ｍｍ、長さ：３５０ｍｍに切断した圧延痕のない円筒状のアルミニウム基材に、羽布研磨処理を施した後、これを過塩素酸／エタノール混合溶液中（体積比：１／４）で電解研磨し、鏡面化した。
【００８５】
工程（ａ）：
該アルミニウム基材について、０．３Ｍシュウ酸水溶液中で、直流：４０Ｖ、温度：１６℃の条件で４５分間陽極酸化を行った。
工程（ｂ）：
該アルミニウム基材を、６質量％リン酸／１．８質量％クロム酸混合水溶液に浸漬して、酸化皮膜を除去した。
工程（ｃ）：
該アルミニウム基材について、０．３Ｍシュウ酸水溶液中で、直流：４０Ｖ、温度：１６℃の条件で３０秒間陽極酸化を行った。
【００８６】
工程（ｄ）：
酸化皮膜が形成されたアルミニウム基材を、３０℃の５質量％リン酸水溶液に８分間浸漬して、細孔径拡大処理を行った。
工程（ｅ）：
該アルミニウム基材について、０．３Ｍシュウ酸水溶液中で、直流：４０Ｖ、温度：１６℃の条件で３０秒間陽極酸化を行った。
工程（ｆ）：
前記工程（ｄ）および工程（ｅ）を合計で４回繰り返し、最後に工程（ｄ）を行って、設計上では平均ピッチ：１００ｎｍ、深さ：２００ｎｍの略円錐形状の細孔を有する陽極酸化アルミナが表面に形成されたロール状のモールドａを得た。
【００８７】
（モールドｂ）
前記工程（ａ）において、陽極酸化時間を１５分間で実施した以外は、モールドａの製造と同様にして、平均ピッチ：１００ｎｍ、深さ：２００ｎｍの略円錐形状の細孔を有する陽極酸化アルミナが表面に形成されたロール状のモールドｂを得た。
【００８８】
（モールドｃ）
前記工程（ａ）および工程（ｂ）を実施しなかった以外は、モールドａの製造と同様にして、平均ピッチ：１００ｎｍ、深さ：２００ｎｍの略円錐形状の細孔を有する陽極酸化アルミナが表面に形成されたロール状のモールドｃを得た。
【００８９】
（微細凹凸構造を表面に有する物品）
図４に示す表面に微細凹凸構造を有するシートの製造装置にて、透明フィルム５５をＴＡＣフィルムとして、前記モールドａ、ｂ、ｃを用いて、それぞれ物品ａ、ｂ、ｃを製造した。
【００９０】
物品ａ、ｂ、ｃの干渉縞、色ムラをそれぞれ目視で観察したところ、表１のような結果となった。干渉縞に関しては、物品ａでは確認できないが、物品ｂでは僅かに確認でき、物品ｃでは明確に確認できた。
色ムラに関しては、干渉縞とは逆の傾向で、物品ａでは明確に確認でき、物品ｂでは僅かに確認でき、物品ｃでは確認できなかった。
【００９１】
【表１】
2015129706.tif 000003
【００９２】
〔干渉縞撮像〕
図１に示す検査装置を用い、まずは、照射手段２０を第一の照射手段として、撮像手段１０によって、物品ａ、ｂ、ｃをそれぞれ物品１００として撮像した。
物品ａ、ｂ、ｃはそれぞれ１０インチサイズ（幅約１５０ｍｍ、高さ約２００ｍｍ）に切り出して、干渉縞および色ムラを明確に撮像するため、それぞれ、微細凹凸構造がある面と反対の面に黒色の平板を貼り付けて撮像した。
照射手段２０の第一の照射手段としては、Panasonic社製の蛍光光源FL20SS/EX-N/18を４０ｋＨｚにて用いた。蛍光光源FL20SS/EX-N/18は、波長５４０ｎｍ付近に第一のピークと波長６１０ｎｍ付近に第二のピークがある光源である。撮像手段１０としては、浜松ホトニクス社製のORCA-Flash2.8を用いた。画像処理装置３０としては、DELL社製PC Precision T3500およびMatrox社製の画像処理ライブラリMIL9.0を用いた。
【００９３】
撮像範囲にある物品１００の表面の法線Nに対して、撮像手段１０の光軸Lとの角度θは６０°と４５°と２０°にて、３回撮像した。
撮像手段１０の撮像範囲は幅４８ｍｍ、高さ３６ｍｍとし、物品１００をＸＹステージで移動させながら全面撮像した。
照射手段２０は、物品１００の表面の反射光が撮像手段１０に入るように配置した。
【００９４】
図５は、撮像角度θ＝６０°の浅い角度で撮像する条件にて、物品１００の全面を撮像した画像の一部分を切り出した画像である。画像の上下方向が、図１の検査装置の概略図では、左右方向にあたる。また、画像の一辺は約３０ｍｍに相当する。
物品ａには目視でも干渉縞は確認されなかったため、撮像画像にも干渉縞は写っていない。物品ａの横方向に流れるようなザラザラとした模様は色ムラである。物品ｂの撮像画像には油膜にも見られるようなモヤモヤとした干渉縞が僅かに写っていることが確認できる。物品ｃには目視では明確に干渉縞が確認されたが、撮像画像にはあるかないか分からない程度にしか写っていない。また、各画像に写っている白い輝点は埃等の異物であり、干渉縞および色ムラとは関係のないノイズである。
【００９５】
図６は、撮像角度θ＝４５°の条件にて、物品１００の全面を撮像した画像の一部分を切り出した画像である。物品ｂ、ｃの撮像画像には、干渉縞が僅かに写っている。物品ｃの撮像画像に写っている縦方向の白い筋は、モールドを鏡面切削加工する際に付いた切削筋が物品１００に転写されたものであり、干渉縞、色ムラとは関係のないノイズである。
【００９６】
図７は、撮像角度θ＝２０°の正面から近い角度で撮像する条件にて、物品１００の全面を撮像した画像の一部分を切り出した画像である。物品ｂ、ｃの撮像画像には、干渉縞が明確に写っている。また、物品ｂより物品ｃの撮像画像の方が、干渉縞がより明確に写っており、目視での評価結果と合致している。
【００９７】
上記結果より、干渉縞を撮像するのには、撮像角度θが０〜４５°となるように配置されることが好ましく、撮像角度θが０〜２０°となるように配置されることがさらに好ましいことが分かった。
【００９８】
〔色ムラ撮像〕
次に、図１に示す検査装置を用い、照射手段２０を第二の照射手段として、撮像手段１０によって、物品ａ、ｂ、ｃをそれぞれ物品１００として撮像した。撮像角度θは４５°と２０°にて、２回撮像した。
第二の照射手段はシーシーエス社製白色LED照明TH-224X170SWを使用した。白色LED照明TH-224X170SWは、波長４５０ｎｍ付近に第一のピークがある光源である。波長５７０ｎｍ付近にもピークがあるが、波長４５０ｎｍ付近のピークと比較して強度が半分以下と十分に小さいため、本発明においては無視できるレベルである。その他の設備や撮像条件は、上記干渉縞撮像時と同じである。
【００９９】
図８は、撮像角度θ＝４５°の条件にて、物品１００の全面を撮像した画像の一部分を切り出した画像である。
上記、第一の照射手段を使用して撮像した画像には写っていた干渉縞が、どの画像にも写っていないことが分かる。物品ａの撮像画像には横方向に流れるような色ムラが明確に写っている。物品ｂの撮像画像にも色ムラが僅かに写っており、物品ｃの画像には色ムラは写っていない。また、各画像の上下方向の明るさの違いは、斜めから物品を撮像していることによる、照明ムラの影響である。さらに、斜めから撮像しているため、画像の上下では、中央と比較してピントがずれるために、画像がぼやけている。
【０１００】
図９は、撮像角度θ＝２０°の物品の正面から近い角度で撮像する条件にて、物品１００の全面を撮像した画像の一部分を切り出した画像である。
物品ａ、ｂの撮像画像には、撮像角度θ＝４５°の撮像画像よりも、より明確に色ムラが写っている。また、物品の正面から近い角度で撮像しているため、画像上下の照明ムラやピンボケの影響が軽減されている。
【０１０１】
以上の結果より、色ムラを撮像するのにも撮像角度θが０〜４５°となるように配置されることが好ましく、撮像角度θが０〜２０°となるように配置されることがさらに好ましいことが分かった。
【０１０２】
上記第一の照射手段による干渉縞撮像および、第二の照射手段による色ムラ撮像の結果から、干渉縞および色ムラの撮像時、物品１００の表面の法線Nに対して、撮像手段１０の光軸Lとの角度θは０〜４５°が好ましく、０〜２０°がさらに好ましいことが分かった。
【０１０３】
〔干渉縞定量化〕
図１に示す検査装置を用い、照射手段２０を第一の照射手段として、撮像手段１０の撮像角度θ＝２０°として物品ａ、ｂ、ｃを撮像した画像から干渉縞の定量化を実施した。
【０１０４】
工程（ｉ）：ノイズ除去工程
物品ａ、ｂ、ｃを撮像した画像には、色ムラとは関係の無い異物等のノイズが写りこんでいるため、そのノイズの影響を軽減するために、各画像にメディアンフィルタを実施した。
【０１０５】
工程（ｉｉ）：２次元フーリエ変換工程
上記、工程にて、ノイズを軽減した画像を２次元フーリエ変換した。
２次元フーリエ変換の結果を図１０に示す。ここで、画素値は８bitのデータとして扱っている。図１０では、白い所ほど強度が大きいことを表しており、画像の中央に近づくほど、低い周波数成分であり、画像中央から離れるほど、高い周波数成分である。
物品ａの画像には、干渉縞は無く、色ムラによる細かい模様の高い周波数成分があるため、２次元フーリエ変換の結果は白い部分が広く分布している。物品ｂからｃになるほど、撮像画像には明確な干渉縞が写っており、干渉縞は低い周波数成分であるため、白い部分が中央の低周波領域に偏って存在している。
【０１０６】
図１０の２次元フーリエ変換の中央から右方向に周波数スペクトルの絶対値を切り出したプロファイルを図１１に示す。
物品ｃのグラフで、周波数が２５６付近に大きなピークが立っているが、これは物品ｃの撮像画像に写っている縦方向の切削筋に対応するピークである。
【０１０７】
干渉縞の撮像画像から、干渉縞の間隔は１００〜２０画素程度である。これは図１１の周波数空間では、約２０〜１００Ｈｚに対応するため、周波数スペクトルの２０〜１００Ｈｚの幅で強度を加算したものを干渉縞の数値化データとした。
その結果を表２に示す。表２には、参考に干渉縞の目視評価結果を併記した。
【０１０８】
【表２】
2015129706.tif 000004
【０１０９】
表２に示すように、干渉縞の数値化データは物品ａ、ｂ、ｃの順で大きくなっている。これは、干渉縞の目視評価結果と対応している。従って、例えば、干渉縞の数値化データの値が８．０Ｅ＋０６以下を干渉縞の状態としては良品とすることで、物品ｃは不良品と判定され、修復工程が行われることとなる。
【０１１０】
〔色ムラ定量化〕
図１に示す検査装置を用い、照射手段２０を第二の照射手段として、撮像手段１０の撮像角度θ＝２０°として物品ａ、ｂ、ｃを撮像した画像から色ムラの定量化を実施した。
【０１１１】
工程（ｉ）：ノイズ除去工程
物品ａ、ｂ、ｃを撮像した画像には、色ムラとは関係の無い異物等のノイズが写りこんでいるため、そのノイズの影響を軽減するために、各画像にメディアンフィルタを実施した。
【０１１２】
工程（ｉｉ）：照明ムラ除去工程
物品ａ、ｂ、ｃを撮像した画像には、色ムラとは関係の無い照明ムラも写りこんでいるため、その照明ムラの影響を軽減するために、色ムラのエッジを強調して相対的に照明ムラを軽減するソーベルフィルタを実施した。
【０１１３】
工程（ｉｉｉ）：標準偏差算出工程
上記、工程（ｉ）（ｉｉ）にて、色ムラと関係の無い情報を軽減した画像から、画素値の標準偏差を算出した。ここで、画素値は８bitのデータとして扱っている。
標準偏差の算出結果および、物品ａ、ｂ、ｃをそれぞれ目視評価した結果を合わせて表３に示す。
【０１１４】
【表３】
2015129706.tif 000005
【０１１５】
表３に示すように、標準偏差のデータは物品ａ、ｂ、ｃの順で小さくなっている。これは、色ムラの目視評価結果と対応している。従って、例えば、標準偏差の値が１１．０以下を色ムラの状態としては良品とすることで、物品ａは不良品として判定され、修復工程が行われることとなる。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
本発明の、可視光の波長以下のピッチの微細凹凸構造を表面に有する物品の干渉縞および色ムラの検査装置および検査方法は、干渉縞および色ムラが抑えられた可視光の波長以下のピッチの微細凹凸構造を表面に有する物品の製造に有用である。
【符号の説明】
【０１１７】
１０  撮像手段
２０  照射手段
３０  画像処理手段
４０  アルミニウム基材
４５  酸化皮膜（陽極酸化アルミナ）
４９ 周期的な複数の細孔を有する陽極酸化アルミナが表面に形成されたモールド
１００  物品（可視光の波長以下のピッチの微細凹凸構造を表面に有する物品）
１０１  ロール状モールド
【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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