(57)【要約】【課題】光学フィルムの検査を簡単な構成で行うことが可能であり、欠陥の自動検出も容易に行うことが可能な検査装置および検査方法を提供する。【解決手段】光学フィルム２にドットパターンを投影して照射する光源１と、前記光学フィルム２による反射光を撮像可能な撮像素子３と、前記撮像素子３による撮像画像の上記ドットパターンの歪を検出する検出手段とを備えたことを特徴とする。また、前記ドットパターンを格子状に形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学フィルムにドットパターンを投影して照射する光源と、
前記光学フィルムによる反射光を撮像可能な撮像素子と、
前記撮像素子による撮像画像の上記ドットパターンの歪を検出する検出手段と、
を備えたことを特徴とする光学フィルムの検査装置。
【請求項２】
前記ドットパターンは格子状に形成されている請求項１記載の光学フィルムの検査装置。
【請求項３】
前記ドットパターンの前記光学フィルム上に投影されたドットの半径は、検出すべき欠陥の長さまたは幅の１／２以下であり、前記光学フィルム上に投影されたドットピッチは、検出すべき欠陥の長さまたは幅以下である請求項１または２記載の光学フィルムの検査装置。
【請求項４】
前記光学フィルムは偏光フィルムである請求項１、２または３記載の光学フィルムの検査装置。
【請求項５】
光学フィルムにドットパターンを投影して照射する工程と、
前記光学フィルムによる反射光を撮像する工程と、
前記撮像画像の上記ドットパターンの歪を検出する工程と、
を備えたことを特徴とする光学フィルムの検査方法。
【請求項６】
前記ドットパターンは格子状に形成されている請求項５記載の光学フィルムの検査方法。
【請求項７】
前記ドットパターンの前記光学フィルム上に投影されたドットの半径は、検出すべき欠陥の長さまたは幅の１／２以下であり、前記光学フィルム上に投影されたドットピッチは、検出すべき欠陥の長さまたは幅以下である請求項５または６記載の光学フィルムの検査方法。
【請求項８】
前記光学フィルムは偏光フィルムである請求項５、６または７記載の光学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、液晶を用いた表示素子などに用いられる光学フィルムの検査方法と検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の偏光板などの光学フィルムの検査装置は、微細チェッカーパターンを被検体に対して照明する照明装置と、前記微細チェッカーパターンを被検体の表面反射を利用して撮像するカメラと、カメラにより撮像された原画像を解析する画像解析装置とを備え、画像解析装置は、前記原画像中のチェッカーパターンの歪みとチェッカーパターンの明部と暗部の明るさの変化の度合いを解析することにより、被検体の表面欠陥を検出するというものであった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２１３３２号公報（図１）
【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、上記した従来の表示装置においては、被検体にチェッカーパターンを照射しており、該チェッカーパターンは当該公開公報図１に示されるように、黒と白の四角のパターンが縦、横方向ともに交互に配置（千鳥配置）されているため、微小な欠陥の検出が困難であり、さらには自動検出するために、撮像した原画像をＳｏｂｅｌ変換など数回の処理を施して、欠陥場所をより認識しやすい画像へと変換する必要があり、検査自体が複雑になるという問題があった。
【０００５】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、偏光板などの光学フィルムの検査を簡単な構成で行うことが可能な検査装置および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】
【０００６】
本発明の光学フィルムの検査装置は、光学フィルムにドットパターンを投影して照射する光源と、前記光学フィルムによる反射光を撮像可能な撮像素子と、前記撮像素子による撮像画像の上記ドットパターンの歪を検出する検出手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、偏光板などの光学フィルムの検査を簡単な構成で行うことが可能であり、欠陥の自動検出も容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１
本発明の実施の形態１を図１〜図３により説明する。図１は本発明の実施の形態１における例えば表示装置などに用いられる偏光フィルムなどの光学フィルム検査装置の概略図、図２は図１において光学フィルムに照射するドットパターンの概略図、図３は撮像素子により撮像された検査像の模式図を示している。偏光フィルムの一般的な構成は、ＰＶＡ（PolyVinyl Alcohol：ポリビニルアルコール）層の両側にＴＡＣ（TriAcetyl Cellulose：トリアセチルセルロース）を補強のために貼り付けたものであり、さらに該ＴＡＣの表面には保護フィルムを貼り、他方のＴＡＣの表面には粘着剤が貼付されたものである。該偏光フィルムの検査は、フィルムの内部の各層に入り込んだ気泡または異物や、製造工程などで発生したキズ、歪などによる欠陥品を検出するために、表示装置などの製造工程において、偏光フィルム入荷時または偏光フィルムの実製品への適用時若しくは適用後などに必要に応じて行なわれるものである。
【０００９】
図１において、光源１は図２に示すドットパターン４を有する光源であり、被検査物である光学フィルム２に該ドットパターンを照射する。光学フィルム２により反射されたドットパターンは、光源１と光学フィルム２を挟んで対向する位置に配置された例えばＣＣＤカメラなどの撮像素子３により撮像される。光源１には、ハロゲンランプ、メタルハライドランプまたはＬＥＤ（Light Emitting Diode）などが用いられ、図２のドットパターン４を投影して該ドットパターン状の光が出射されるよう構成されている。図２に示すドットパターンは、千鳥配置となることなく、格子状に規則正しく縦、横整列して配置されており、前記光学フィルム上に投影されたドットの半径は、最低でも検出すべき欠陥の長さまたは幅の１／２以下、前記光学フィルム上に投影されたドットピッチは、最低でも検出すべき欠陥の長さまたは幅以下に設定する。すなわち、検出すべき欠陥の長さまたは幅が０．８ｍｍ程度であった場合、ドットの半径は０．４ｍｍ以下、ドットピッチは０．８ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１０】
さらに検査精度を向上させるために、前記光学フィルム上に投影されたドットの半径は、検出すべき欠陥の長さまたは幅の１／４以下、前記光学フィルム上に投影されたドットピッチは、検出すべき欠陥の長さまたは幅の１／２以下とするのがより好ましい。このような構成とすることで、微小な欠陥を確実に検出することが可能となる。図１に示されている光源１と光学フィルム２との間の距離ｄ１および光学フィルム２と撮像素子３との間の距離ｄ２は、被検査物である光学フィルム２のサイズ、光源１の性能または撮像素子３の解像度などにより、上記の投影されたドットの半径の大きさやドットピッチの設定が満たされる様に、適宜決定されるものである。光学フィルム２の表面と光源１の出射方向とがなす角度θ１は、基本的に光学フィルム２の表面と撮像素子３の撮像方向とがなす角度θ２と実質的に同等であるのが好ましく、その絶対値は光源の輝度及び撮像素子の解像度などにより適宜決定されるものである。さらに、撮像素子３のピントは、光学フィルム２の略中心に合わせればよい。
【００１１】
光学フィルム２の内部に気泡、異物、キズまたは歪などが存在し、フィルムの表面に異物、キズまたは歪などの欠陥が存在する場合、その部分での屈折率および反射率の変化により、図３に示す撮像素子による撮像画像（光学フィルムの反射像）５の模式図に示すように、異物、キズまたは歪などの欠陥が存在しない部分と比較して、該異物、キズまたは歪などの欠陥が存在する部分は、例えば６で示す部分のようにドットパターン４が欠落したり、または７で示す部分のようにドットパターン４にゆがみが発生したり、ドットパターンの歪が発生する。このようなドットパターンの歪（変則性、非連続性）は目視でも確認可能であるが、図示せぬ検出手段によって画像認識して検出することで、欠陥の自動検出が容易に可能となる。
【００１２】
本発明では、格子状のドットパターンが用いられているため、上記検出手段では、特許文献１に示されているようなＳｏｂｅｌ変換などの微分処理を行う必要はなく、簡単な２値化処理で得られるドットの面積や位置を計算するだけでドットパターンの歪を検出することができる。すなわち、２値化処理後のドットの面積の大きさや、ドットの重心位置の間隔の変化からドットパターンの歪を検出できるのである。２値化処理では結果が不安定になる場合では、濃淡画像処理を用いてもよい。すなわち、ドットの２値化画像の面積の代わりに、ドットを含んだ小領域の平均輝度を計算し、ドットの２値化画像の重心の代わりに、上記ドットを含んだ小領域の輝度重心を計算しても良い。本発明は特許文献１に示されているような複雑な処理を行うことなく簡単に歪の検出処理を行うことができ、この処理を行うためには、特許文献１に示されたようなチェッカーパターンは利用できない。なぜなら、チェッカーパターンでは２値化処理をした場合に、白あるいは黒の領域同士が互いに接触してしまって、各領域の面積や位置が簡単に計測できなくなってしまうためである。本発明で述べられているドットパターンであれば、２値化処理をした場合にドットが互いに接触することなく、上述した簡易な歪検出方法を用いることが可能となる。
【００１３】
以上説明したように、簡単な構成で光学フィルムの検査が可能となり、かつ撮像した画像に対してドットパターンの規則性を画像認識するのみで欠陥の自動検出も容易に行うことができる。なお、本実施の形態は、例えば光学フィルムとして偏光フィルムを用いた場合、一方の面にアンチグレア処理（表面に微細な凹凸を作り、外光の反射を拡散させることで写り込みを抑制）が施されたフィルムに適用して、好適なものである。その際、反射効率を向上させ、かつ光学フィルムの内部の欠陥を検出するため、アンチグレア処理が施された面が、光源からの光が照射される面とは反対側（遠位側）となるように配置することが好ましい。
【００１４】
以上、上記実施の形態において、光学フィルムとしては、表示装置などに用いられる偏光フィルムについて説明を行ったが、例えばプリズムシート、拡散シートまたは反射偏光フィルムなどの欠陥の検出にも適用可能である。また、上記実施の形態においては、撮像素子としてＣＣＤカメラを適用した場合について説明しているが、ＣＣＤを直線状に配置したラインセンサなどの撮像素子を用いても同様の効果を奏する。なお、本発明は、液晶またはエレクトロルミネセンス（ＥＬ）素子などを用いたあらゆる表示装置に用いる光学フィルムに適用可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態１における光学フィルムの検査装置の概略図である。
【図２】図１における光学フィルムに照射するドットパターンの概略図である。
【図３】撮像素子により撮像された検査像の模式図である。
【符号の説明】
【００１６】
１  光源
２  光学フィルム
３  撮像素子
４  ドットパターン
５  撮像画像
６  ドットパターン欠落部
７  ドットパターンゆがみ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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