(57)【要約】【課題】  ロール状で流れる透明フィルムに対して、精度高く水しみを検出することが可能である検査装置および検査方法を提供する。【解決手段】  透明フィルムに付着した水しみを検査する装置において、水しみを撮像する水しみ撮像手段、水しみのコントラストを改善するコントラスト改善手段、水しみを欠陥として判定する欠陥判定手段を備えることを特徴とする水しみ検査装置を用いる。  また、透明フィルムに付着した水しみを検査する方法において、水しみを撮像する水しみ撮像工程、水しみのコントラストを改善するコントラスト改善工程、水しみを欠陥として判定する欠陥判定工程を有することを特徴とする水しみ検査方法を用いる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明フィルムに付着した水しみを検査する装置において、
水しみを撮像する水しみ撮像手段、
水しみのコントラストを改善するコントラスト改善手段、
水しみを欠陥として判定する欠陥判定手段
を備えることを特徴とする水しみ検査装置。
【請求項２】
前記水しみ撮像手段が、明視野撮像手段、または、暗視野撮像手段であることを特徴とする請求項１記載の水しみ検査装置。
【請求項３】
透明フィルムに付着した水しみを検査する方法において、
水しみを撮像する水しみ撮像工程、
水しみのコントラストを改善するコントラスト改善工程、
水しみを欠陥として判定する欠陥判定工程
を有することを特徴とする水しみ検査方法。
【請求項４】
前記水しみ撮像工程が、明視野撮像工程、または、暗視野撮像工程であることを特徴とする請求項３記載の水しみ検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明フィルム上に付着した水しみ状の欠陥を検査する装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水しみとは、透明フィルム上に付着した水滴の乾燥した跡である。例えば、反射防止膜などの光学フィルムに特許文献１のような強アルカリに浸漬する鹸化処理を行い、次いで、前記液体を水洗し、その後に水分を除去する（水切り）することがあるが、この水切りが不完全な場合、フィルム上に水滴が残留することがある。これが乾燥すると、水滴内に含まれた不純物がその輪郭を形成するように残留、若しくは析出したりする。外観的上はガラス窓に付着した水滴跡のようになり、透明フィルム製品の製品価値に著しく影響を及ぼすことになる。
【０００３】
水しみは、比較的透明度が高いため、透明フィルムとあまりコントラストの差が生じにくい特徴がある。このため、自動検査では検出しにくい欠陥のひとつでもあった。また、前記水滴は、いわゆる水滴のように大きいものやミスト状の微少なものまであり大きさがまちまちであることも、自動検査する上での障壁であった。
【０００４】
一方、目視観察においても、サイズが大きく、かつ、不純物の付着密度の高い水しみが、やっと確認できる程度であった。ましてや、ロール状に流れている透明フィルム上で水しみを見つけることは困難であった。すなわち、自動検査においても、官能検査においても有効な検査手段を持ち合わせていない状況であった。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−９４８３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ロール状で流れる透明フィルムに対して、水しみを検出することが可能な検査装置および検査方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、透明フィルムに付着した水しみを検査する装置において、
水しみを撮像する水しみ撮像手段、
水しみのコントラストを改善するコントラスト改善手段、
水しみを欠陥として判定する欠陥判定手段
を備えることを特徴とする水しみ検査装置である。
【０００８】
請求項２記載の発明は、前記水しみ撮像手段が、明視野撮像手段、または、暗視野撮像手段であることを特徴とする請求項１記載の水しみ検査装置である。
【０００９】
請求項３記載の発明は、透明フィルムに付着した水しみを検査する方法において、
水しみを撮像する水しみ撮像工程、
水しみのコントラストを改善するコントラスト改善工程、
水しみを欠陥として判定する欠陥判定工程
を有することを特徴とする水しみ検査方法である。
【００１０】
請求項４記載の発明は、前記水しみ撮像工程が、明視野撮像工程、または、暗視野撮像工程であることを特徴とする請求項３記載の水しみ検査方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明で提案する検査装置および検査方法によれば、ロール状で流れる透明フィルムに対する水しみの検査精度を著しく向上できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明における明視野撮像形態の一例を示す模式図、およびに図２は本発明における暗視野撮像形態の一例を示す模式図である。原理的には、水しみ領域に照射した光が散乱することを利用する点において両者ほぼ同様であるため、図１を中心に、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１３】
照明光源２から照射された光は、ハーフミラー３により、被写体（透明フィルム４）に照射される。透明フィルム４からは、表面反射光５、裏面反射光５を生じる。ただし、簡易化のためさらに屈折した光（複屈折）は無視することとする。ここで、透明フィルム上に水しみがあると、付着・析出した粒子の部分で散乱（６）が生じるため、反射光５が低減されることになる。これは、明視野での撮像方式である（図１）。一方、暗視野での撮像方式（図２）では、正反射光５’を結像しないような撮像系を取り、水しみにより生じた散乱光６’を結像することの相違がある。
【００１４】
反射光５は、ハーフミラー３を介して撮像部１に結像し、画像信号に変換され、処理部１０に取り込まれる。処理部１０では、水しみを強調する処理が施される。
【００１５】
ところで、水しみは、図３に示すごとく、水滴２０の乾燥跡の外周部２１に不純物が付着し、その内部２２にはあまり不純物が付着していないという傾向がある。ただし、外周部２１は必ずしも外周全体に不純物が付着するとは限らない。外周部２１の一部に不純物が凝集することもあり、むしろこのケースのほうが多い。このように、途切れたリング状の欠陥となりやすいことが、水しみ欠陥の特徴である。なお、図３における水しみ欠陥の模式図は、コントラストを大幅に強調しており、実際の欠陥とコントラストが大きく異なっていることを断っておく。
【００１６】
次に、水しみを強調する処理について図４を使用して説明する。図４ａは、水しみの元画像を模式化したものである。ここで、その外周部の部位２３は不純物が多く付着した部位、部位２４、２８は不純物が僅かに付着した部位、部位２５は不純物が付着した部位、部位２６は不純物が付着していない部位、部位２７は、不純物が多く付着しているがそれが分散している部位としている。
【００１７】
元画像（図４ａ）に対して、まずノイズ除去１１を施す。これは、他のゴミなどの異物を水しみとして認識させないためである。ノイズ除去１１の方法としてはメディアンフィルタ、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、複数画像の積算などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００１８】
次に前記画像に対して変動強調１２を施す。この結果、図４ｂのような画像となる。これは、外周部の変化を強調することによりコントラストを改善するためである。変動強調１２の方法としては、微分型の処理（例えばソーベルフィルタ、ラプラシアンなど）が好ましい。これは、水しみ自体がコントラスト差のない欠陥であるためである。
【００１９】
次に前記画像に対して２値化処理１３を施す。この結果、図４ｃのような画像となる。２値化処理１３により、不純物が僅かに付着した部位２４、２８は消滅し、部位２７は、非連続な形状の欠陥となる。
【００２０】
次に前記画像に対して孤立点結合処理１４を施す。この結果、図４ｄのような画像となる。これは、非連続な欠陥となっている部位２７を連続状に変換するためである。孤立点結合処理１４の方法としては、論理フィルタ（膨張／収縮）の処理のように、孤立点のみを除去する処理などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
ここで、孤立点結合処理１４をしないで、ラベリング処理１５、ラベル統合処理１６を実行しても同様な結果が得られるが、以下に示す問題を生じるため、孤立点結合処理１４を実施する。
【００２１】
ラベリング処理とは、個々の水しみ毎に番号（ラベル）を付ける処理のことであり、画像全域を二度に渡り走査するため（一度目が仮ラベリング、二度目が本ラベリング）、非常に負荷のかかる処理である。特にラベル数が肥大化すると、処理負荷が膨大なものとなる。一方、孤立点結合処理１４における論理フィルタ処理は比較的容易な処理である。そこで、負荷の少ない論理フィルタ処理により、あらかじめ欠陥ラベル数を制限（小サイズの欠陥を排除する）した後に、負荷の大きいラベリング処理をすることにより、現実的な負荷で実現しやすくなるためである。
【００２２】
次に、図４ｄに対してラベリング処理１５を施すことにより、各欠陥部位にラベル１、ラベル２、ラベル３が割り当てられる。
【００２３】
前記のラベルされた画像に対してラベル統合処理１６を施す。これは、一つの水しみ欠陥に対して、欠陥が３箇所に分離しているため、これを統合する必要があるからである。ラベル統合処理１６の方法の一例として、図４ｄで生成されたラベルに対して、各ラベルに外接する長方形同士の距離が、ある一定値以下である場合には、その両者を統合し、ひとつのラベル１’とする。
【００２４】
ラベル統合された欠陥に対して、サイズや濃度などにより閾値を決めた上で、欠陥の判定を行う。
【００２５】
前述の手法により、コントラストの低い水しみ欠陥を精度よく検出することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明における明視野撮像形態の一例を示す模式図である。
【図２】本発明における暗視野撮像形態の一例を示す模式図である。
【図３】水しみ欠陥の外観の一例を示す模式図である。
【図４】水しみ欠陥を強調する様子を示す模式図である。
【符号の説明】
【００２７】
１      撮像部
２      照明部
３      ハーフミラー
４      透明フィルム
５      正反射光
６      乱光
５’    正反射光
６’    乱光
７      透過光
１０    水滴
２０    水しみ欠陥
２１    水しみ欠陥外周部
２２    水しみ欠陥内部
２３    不純物が多く付着した部位
２４    不純物が僅かに付着した部位
２５    不純物が付着した部位
２６    不純物が付着していない部位
２７    不純物が分散しながら付着した部位
２８    不純物が僅かに付着した部位
２９    ラベル１
３０    ラベル２
３１    ラベル３
３２    ラベル１’
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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