(57)【要約】【課題】  偏光フィルムに使用される一軸延伸されたポリビニルアルコールフィルム等の配向フィルムに存在する穴明き欠陥を容易に、精度良く検査する方法を提供する。【解決手段】  光源とカメラの間に２枚の偏光板をクロスニコルに配置し、該偏光板の間に配向フィルムを搬送してカメラで光源からの透過光を撮影し、得られる画像中の暗い部分を配向フィルムの穴明き欠陥として検出することを特徴とし、配向フィルムをその配向軸方向に搬送し、偏光板をその偏光軸が配向フィルムの配向方向に対して４５°または−４５°に配置して行い、更に撮影して得られる画像に除算シェーディング処理、リカーシブシェーディング処理および２値化処理して画像中の暗い部分を検出することによってより検出精度が向上する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源とカメラの間に２枚の偏光板をクロスニコルに配置し、該偏光板の間に配向フィルムを搬送してカメラで光源からの透過光を撮影し、得られる画像中の暗い部分を配向フィルムの穴明き欠陥として検出することを特徴とする配向フィルムの穴明き欠陥の検査方法。
【請求項２】
配向フィルムをその配向軸方向に搬送し、偏光板をその偏光軸が配向フィルムの配向軸方向に対して４５°または−４５°に配置している請求項１記載の検査方法。
【請求項３】
撮影して得られる画像に減算シェーディング処理または除算シェーディング処理後、２値化処理して画像中の暗い部分を検出する請求項１記載の検査方法。
【請求項４】
撮影して得られる画像に、減算シェーディング処理または除算シェーディング処理、およびリカーシブシェーディング処理後、２値化処理して画像中の暗い部分を検出する請求項１記載の検査方法。
【請求項５】
配向フィルムが一軸配向されたポリビニルアルコールフィルムである請求項１記載の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一軸配向されたポリビニルアルコールフィルム等の配向フィルムに存在する穴明き欠陥を検査する方法に関する。配向フィルムは主に光学フィルムとして使用される。
【背景技術】
【０００２】
ポリビニルアルコールフィルム等のフィルムは、ポリマー含有溶液をベルト上に流延し、乾燥させて製造しているが、得られたフィルムを配向処理した場合に、フィルム中のゲルや異物の部分で破れると推測されるが、穴明きが発生することがある。
【０００３】
クロスニコルに配置した２枚の偏光板を用いて、配向フィルムの傷や異物を透過画像中の輝点として検出する方法は知られている（例えば、特許文献１参照。）。
また、検査対象の偏光フィルムに対して偏光板をクロスニコルに配置し、偏光フィルムの異物欠陥を透過画像中の輝点または暗点として検出方法も知られている（特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００３−８９１５２号公報（段落［００１２］）
【特許文献２】特開２００１−３４９８３９号公報（段落［０００６］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、配向フィルムの異物を検出する方法は知られているが、穴明きの検出方法については知られていない。
【０００５】
本発明の目的は、偏光フィルムに使用される一軸配向されたポリビニルアルコールフィルム等の配向フィルムに存在する穴明き欠陥を容易に、精度良く検査する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、配向フィルムに存在する穴明き欠陥を検査する方法について鋭意検討した結果、クロスニコルに配置した偏光板の間に配向フィルムを搬送し、光の透過画像を見た時、全体的に灰色の画像中に、穴明き欠陥は暗い画像として現れることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち本発明は、光源とカメラの間に２枚の偏光板をクロスニコルに配置し、該偏光板の間に配向フィルムを搬送してカメラで光源からの透過光を撮影し、得られる画像中の暗い部分を配向フィルムの穴明き欠陥として検出することを特徴とする。この方法によって配向フィルムに存在する穴明き欠陥を検査することができる。
【０００８】
配向フィルムをその配向軸方向に搬送し、偏光板をその偏光軸が配向フィルムの配向軸方向に対して４５°または−４５°に配置していることを特徴とする。このことによって画像中の暗い部分がより明確になり、精度が向上する。
【０００９】
撮影して得られる画像に減算シェーディング処理または除算シェーディング処理後、２値化処理して画像中の暗い部分を検出することを特徴とする。このことによって画像中の暗い部分を確実に検出でき、精度が向上する。
【００１０】
更に、撮影して得られる画像に、減算シェーディング処理または除算シェーディング処理、およびリカーシブシェーディング処理後、２値化処理して画像中の暗い部分を検出することを特徴とする。このことによって画像中の暗い部分をより確実に検出でき、より精度が向上する。
【００１１】
また、配向フィルムが一軸配向されたポリビニルアルコールフィルムであることを特徴とする。本発明の方法は、一軸配向されたポリビニルアルコールフィルムの穴明き欠陥の検査に好適に適用できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の方法によれば、偏光フィルムに使用される一軸配向されたポリビニルアルコールフィルム等の配向フィルムに存在する穴明き欠陥を容易に、精度良く検査することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
配向フィルムとしては、例えば、ポリビニルアルコールフィルムの一軸配向フィルム、ポリエステルフィルムの一軸配向および二軸配向フィルム、ポリカーボネートフィルムの二軸配向フィルム等が挙げられる。
これらのフィルムには、延伸時にフィルム中のゲルや異物の部分から破れると推測されるが、大きいものでは数ミリから数センチの穴明きが発生することがある。
図２は、一軸配向したポリビニルアルコールフィルムに発生した穴明き部分を、本発明の方法で撮影したカメラ出力画像である。幅が約９ｍｍで長さが約１５ｍｍの穴が明いている。
以下、ポリビニルアルコールフィルムの一軸配向フィルム（以下、単に配向フィルムと称する。）を例に説明するが、これに限定されるものではない。
【００１４】
図１は、本発明の穴明き欠陥の検査方法を示す模式図である。
光源（４）とカメラ（５）の間に、２枚の偏光板（２、３）がクロスニコルに、すなわちそれらの偏光軸方向が互いに直交する状態に配置されている。２枚の偏光板の間を配向フィルム（１）を搬送し、光源からの透過光をカメラで撮影する。カメラとしては、通常、ＣＣＤカメラが使用され、撮影して得られる画像信号は、画像処理装置（６）でコンピュータシステムを利用して画像処理し、穴明き欠陥を検出し、モニター（図示していない。）に出力される。
【００１５】
通常、配向フィルムはその一軸配向方向に搬送され、２枚の偏光板は、その偏光軸が配向フィルムの配向軸方向に対して＋４５°、−４５°に配置される。
配向フィルムの正常部分では、偏光板（３）を透過した光は配向フィルム（１）を透過する際に偏光状態が変わり、偏光板（２）を若干透過し、撮影して得られる画像は灰色を呈する。一方、配向フィルムに穴が明いていた場合、穴の部分では、偏光板（３）を透過した光は、そのまま穴を通過し、偏光板（２）で阻止され、撮影画像は暗くなる。
【００１６】
図３は、図２における穴明き部分の断面のカメラ出力の画像濃度プロファイルを示す図である。横軸はカメラ視野、すなわちフィルムの搬送方向に直角方向の視野を、縦軸は画像濃度を２５６階調で示している（以下、同じ）。図４は、直径が約５００μｍの穴明き部分の断面のカメラ出力の画像濃度プロファイルを示す図である。
穴明き欠陥はカメラ出力画像中の暗い部分として検出するが、具体的にはカメラ出力の画像濃度の低下として検出する。
図３または図４のような画像濃度プロファイルを示す場合は、２値化処理によって、すなわち画像濃度に閾値を設け、画像濃度がその上か下かによって、穴明き欠陥の有無を判定することがほぼ可能である。
【００１７】
穴明き欠陥部分と正常部分の画像濃度の差を大きい場合は、ノイズの除去処理、強調処理等の画像処理は不要であり、２値化処理だけで穴明き欠陥の検出は可能である。穴明き欠陥部分と正常部分の画像濃度の差を大きくするためには、光源からの光量を大きくするのが好ましい。
【００１８】
図５は、配向フィルムのカメラ視野が１２５０ｍｍである時のカメラ出力の画像濃度プロファイルを示す図である。カメラの視野角度が６０°あり、両端側になるにつれて、透過光は偏光板および配向フィルムの配向軸によって影響され、画像濃度が低下する。
カメラ視野が狭い場合は問題にならないが、このように視野を広くすると、すなわちフィルムの広い範囲を検査する場合、２値化処理のみでは正確に穴明き欠陥の有無を判定することは困難になる。
【００１９】
このような場合は、公知の画像処理技術である減算シェーディング処理または除算シェーディング処理によって、この画像濃度の低下を補正する。すなわち、画像濃度に、その前の部分の画像濃度を使用して減算処理する減算シェーディング処理、または画像濃度に、その前の画像濃度を使用して除算処理する除算シェーディング処理によって、画像濃度の低下を補正する。
図６に減算シェーディング処理、除算シェーディング処理した場合の画像の例を示す。図７には減算シェーディング処理した場合の画像濃度プロファイルの例を、図８には除算シェーディング処理した場合の画像濃度プロファイルの例を示す。両端側の画像濃度の低下が補正されている。
【００２０】
カメラ視野の中央部と両端に近い部分では同じ大きさの穴明きがあったとしても、両端に近い部分では全体に暗い状況であるため穴明きによる画像濃度の低下が小さくなる。減算シェーディング処理では、これを補正できず、除算シェーディング処理では同等の画像濃度の低下に補正できるので、除算シェーディング処理を行う方が、より精度が向上するので好ましい。
【００２１】
配向フィルムは数１０μｍの厚さのものが多く、シワが発生していることが多い。シワが発生すると配向フィルムの配向軸がずれてしまうので、画像濃度が上昇する部分と低下する部分ができる。これによって図６の画像に見られるようにシマ模様が現れる。
通常、これによる画像濃度の低下は、穴明きによる画像濃度の低下より小さいが、小さい穴明きの場合には、検出されない場合が起こり得る。
【００２２】
このシワの影響を、公知の画像処理技術であるリカーシブシェーディング処理によって補正することが好ましい。これはシワの部分の画像濃度と正常部分の画像濃度を加算平均化する処理であり、シワの部分の画像濃度と正常部分の画像濃度との差が軽減される。
除算シェーディング処理後、リカーシブシェーディング処理した場合の画像の例を図９に、画像濃度プロファイルの例を図１０に示す。画像中のシマ模様が低減され、画像濃度のフレが小さくなっている。
【００２３】
カメラで撮影した画像について、除算シェーディング処理およびリカーシブシェーディング処理をした後、２値化処理することによって、シワがある配向フィルムについて、５００μｍ程度以上の大きさの穴明き欠陥を、幅広い範囲を一度に精度良く検査が可能になる。
【実施例】
【００２４】
以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
図１に示す方法で一軸配向したポリビニルアルコールの穴明き欠陥の検査を行った。使用した機器仕様を次に示す。
光源（４）：高周波蛍光ランプ（100Ｗ）  ＬＨＰ−１２０  長瀬産業（株）製
カメラ（５）：ＣＣＤライン白黒カメラ（5,150画素）Ｎ5150ＨＳ1  長瀬産業（株）製
レンズ：Micro−NIKKOR  （株）ニコン製
偏光板（２）：偏光レンズ  ＰＬ（レンズマウント）  （株）ケンコウ製
偏光板（３）：偏光板  ＳＲ  住友化学工業（株）製
画像処理装置（６）：SCANTEC−6000  長瀬産業（株）製
【００２５】
一軸配向したポリビニルアルコールフィルム（１）を配向軸方向に、６．８５ｍ／分の速度で搬送し、カメラ視野が１２５０ｍｍ幅で検査した。なお、ポリビニルアルコールフィルム（１）の配向軸に対して、偏光軸が４５°になるように偏光板（３）を光源側に取り付け、カメラに取り付けた偏光レンズ（２）の偏光軸を光源側の偏光板の偏光軸とクロスニコルの状態に調整した。
【００２６】
カメラで撮影して得られた画像を、除算シェーディング処理およびリカーシブシェーディング処理をした後、２値化処理することによって穴明き欠陥の検査を行った。画像処理において、画像濃度を１２８階調を中心とするプロファイルとし、閾値を４０階調低い８８階調に設定した。
得られた画像濃度プロファイルの一部を図１０に示す。この範囲には穴明き欠陥は見られない。５００μｍ程度以上の大きさの穴明き欠陥があれば、精度よく検出される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】配向フィルムの穴明き欠陥の検査方法を示す模式図である。
【図２】一軸配向したポリビニルアルコールフィルムに発生した穴明き部分を、本発明の方法で撮影したカメラ出力画像である。
【図３】穴の部分の断面のカメラ出力の画像濃度プロファイルを示す図である。
【図４】他の穴の部分の断面のカメラ出力の画像濃度プロファイルを示す図である。
【図５】配向フィルムのカメラ視野が１２５０ｍｍである時のカメラ出力の画像濃度プロファイルを示す図である。
【図６】減算シェーディング処理、除算シェーディング処理した場合の画像の例を示す図である。
【図７】減算シェーディング処理した場合の画像濃度プロファイルの例を示す図である。
【図８】除算シェーディング処理した場合の画像濃度プロファイルの例を示す図である。
【図９】除算シェーディング処理後、リカーシブシェーディング処理した場合の画像の例を示す図である。
【図１０】除算シェーディング処理後、リカーシブシェーディング処理した場合の画像濃度プロファイルの例を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  配向フィルム
２  偏光板
３  偏光板
４  光源
５  カメラ
６  画像処理装置
【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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