(57)【要約】【課題】反射防止フィルムに一定周期で発生する低コントラストの共通欠陥を容易に検出し、更に共通欠陥の発生原因を同定可能な反射防止フィルム検出装置を提供する。【解決手段】基材を搬送する搬送手段と、基材を照明する手段と、基材を撮像して撮像画像を得る撮像手段と、所定の搬送長さ毎に撮像タイミング信号を発生する手段と、撮像画像を記憶保持する手段その（１）と、撮像画像を特定の周期で重ね合わせ処理を行い欠陥を検出する画像処理手段と、記憶保持された撮像画像から基材の搬送方向の濃度分布波形を求め、該濃度分布波形を解析して欠陥及び欠陥が発生する周期を求める手段と、重ね合わせ処理を行い検出された欠陥及び前記濃度分布波形を解析して検出された欠陥の画像を記憶保持する手段その（２）と、前記各手段を構成する各装置を制御する制御手段と、出力部と、を備えたことを特徴とする反射防止フィルム欠陥検出装置。【選択図】図７
2012007933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明なフィルム状の基材に反射防止材料をコーティングして製造される反射防止フィルムの欠陥検出装置であって、
前記基材を搬送する搬送手段と、
搬送される前記基材を照明する手段と、
照明された前記基材を撮像して撮像画像を得る撮像手段と、
前記の搬送に対応して所定の搬送長さ毎に撮像タイミング信号を発生する手段と、
前記撮像画像を記憶保持する手段その（１）と、
前記撮像画像を特定の周期で重ね合わせ処理を行い欠陥を検出する画像処理手段と、
前記記憶保持された撮像画像から基材の搬送方向の濃度分布波形を求め、該濃度分布波形を解析して欠陥及び欠陥が発生する周期を求める手段と、
前記重ね合わせ処理を行い検出された欠陥及び前記濃度分布波形を解析して検出された欠陥の画像を記憶保持する手段その（２）と、
前記各手段を構成する各装置を制御する制御手段と、
撮像画像や検出した欠陥の画像を表示し、欠陥を検出した際には警報を出力する出力部と、を備えたことを特徴とする反射防止フィルム欠陥検出装置。
【請求項２】
画像処理手段は、予め設定された周期毎に撮像画像を取得し、重ね合わせ処理を行い、該重ね合わせ処理された画像の濃度を予め設定した閾値で二値化して欠陥を求めることを特徴とする請求項１記載の反射防止フィルム欠陥検出装置。
【請求項３】
記憶保持された撮像画像から基材の搬送方向の濃度分布波形を求め、該濃度分布波形を解析して求められた欠陥が発生する周期と、反射防止フィルムの製造工程内に用いられている装置情報から、欠陥の発生起因となっている装置部位を同定することを特徴とする請求項１記載の反射防止フィルム欠陥検出装置。
【請求項４】
前記出力部から出力された警報を反射防止フィルムの製造工程にフィードバックし、共通欠陥の発生原因を除去することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の反射防止フィルム欠陥検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射防止フィルムの欠陥を検出する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶等による表示デバイスでは、“見易さ”は最も重要な品質特性の一つであり、表示画面の表面には、表示画面の保護や防塵とともに外部からの光の映りこみを防止するため、透明フィルム（以下、基材）に反射防止材料をコーティングして製造される反射防止フィルムが貼られている。
【０００３】
反射防止フィルムの製造工程は、ロール状の長尺帯状の透光性の基材に対し、塗工・乾燥を単数または複数回行い、光学膜を形成する。
【０００４】
反射防止フィルムの欠陥は、塗工された塗膜の膜厚の変動によるムラや色相の変化などによる光学欠陥や異物やキズ・コスレなどの欠陥が存在する。また、基材自体のキズ、ヘコミ、等の欠陥もある。
【０００５】
反射防止フィルムの製造工程内には欠陥の検出を行うために欠陥検出機が設置されている。図１は一般的に用いられている反射防止フィルムの欠陥検出装置の一例を示す概略構成図であって、複数のローラ１〜ローラ４からなる搬送ユニット（ローラの回転による搬送）により基材５を搬送し、ＬＥＤ、蛍光灯、ハロゲンランプ、キセノンランプ等を用いた照明光源6及び７によって基材の全幅を照明し、基材５を矢印８で示す方向に搬送しながら基材の幅方向を全走査できるよう複数のラインＣＣＤカメラ９によって基材を撮像する。一方、基材５の搬送距離に応じた信号をロータリーエンコーダ１１より取得し、一定の搬送距離毎に前記ラインＣＣＤカメラ９によって基材表面を撮像し、撮像した画像を画像処理装置１０で画像処理し、欠陥部分の抽出を行い、抽出した欠陥について、記憶機構を含む制御装置１２に欠陥データ（欠陥の位置を示す座標、ラインＣＣＤカメラの画素数、濃度値）をファイル及びデータベース（以下、ＤＢ）にデータとして保存する機構を有する装置である。
【０００６】
一般に、欠陥の抽出処理は撮像された画像に対し、予め設定した閾値で二値化処理を行い、欠陥の検出を行う。図２は欠陥の抽出処理を説明するための図で、図２（ａ−１）は撮像画像２１を示し、図２（ａ−２）は撮像画像の線分２２の画像信号２３を示す。図２（ａ−１）に示す撮像画像２１を予め設定した閾値で二値化処理し、図２（ｂ−１）に示す二値化画像２５を得る。図２（ｂ−２）は、図２（ａ−２）の画像信号２３を予め設定した閾値２４で二値化処理した信号２６を示す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１７２７０７号公報
【特許文献２】特開２００５−６２１１９号公報
【特許文献３】特開２００６−１１２８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記反射防止フィルムの製造工程には、ロール状の長尺帯状の透光性の基材に対し、塗工・乾燥を単数回又は複数回行い、光学膜を形成する塗工工程がある。該塗工工程では長尺の基材を搬送するため、塗工装置は複数のローラにより基材を支持し搬送しているが、
搬送ローラのごくわずかな回転ムラや、塗工装置を構成する構成装置にごくわずかな振動が生じた場合には、一定の周期で塗工された塗膜の膜厚変動による共通の欠陥が生じることがある。
【０００９】
しかしながら、上記膜厚変動は、熟練者によって目視確認する場合においても検出することは容易ではなく、従って自動検査することが望まれているが、膜厚変動による欠陥は一般的にコントラストが低く、該欠陥を欠陥検出機で抽出しようとした場合に、ノイズ成分に埋もれてしまい、欠陥を検出するために閾値を設定すると、欠陥ではない箇所を欠陥として判定してしまい、一般的に用いられている欠陥検出判定処理によって欠陥を検出することは難しい。
【００１０】
そこで本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、反射防止フィルムに特定の周期で発生する低コントラストの共通欠陥を容易に検出し、更に共通欠陥の発生原因を同定可能な反射防止フィルム欠陥検出装置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】
【００１１】
本発明の請求項１に係る発明は、透明なフィルム状の基材に反射防止材料をコーティングして製造される反射防止フィルムの欠陥検出装置であって、
前記基材を搬送する搬送手段と、
搬送される前記基材を照明する手段と、
照明された前記基材を撮像して撮像画像を得る撮像手段と、
前記の搬送に対応して所定の搬送長さ毎に撮像タイミング信号を発生する手段と、
前記撮像画像を記憶保持する手段その（１）と、
前記撮像画像を特定の周期で重ね合わせ処理を行い欠陥を検出する画像処理手段と、
前記記憶保持された撮像画像から基材の搬送方向の濃度分布波形を求め、該濃度分布波形を解析して欠陥及び欠陥が発生する周期を求める手段と、
前記重ね合わせ処理を行い検出された欠陥及び前記濃度分布波形を解析して検出された欠陥の画像を記憶保持する手段その（２）と、
前記各手段を構成する各装置を制御する制御手段と、
撮像画像や検出した欠陥の画像を表示し、欠陥を検出した際には警報を出力する出力部と、を備えたことを特徴とする反射防止フィルム欠陥検出装置である。
【００１２】
本発明の請求項２に係る発明は、前記撮像画像を特定の周期で重ね合わせ処理を行い欠陥を検出する画像処理手段は、予め設定された周期毎に撮像画像を取得し、重ね合わせ処理を行い、該重ね合わせ処理された画像の濃度を予め設定した閾値で二値化して欠陥を求めることを特徴とする請求項１記載の反射防止フィルム欠陥検出装置である。
【００１３】
本発明の請求項３に係る発明は、記憶保持された撮像画像から基材の搬送方向の濃度分布波形を求め、該濃度分布波形を解析して求められた欠陥が発生する周期と、反射防止フィルムの製造工程内に用いられている装置情報から、欠陥の発生起因となっている装置部位を同定することを特徴とする請求項１記載の反射防止フィルム欠陥検出装置である。
【００１４】
本発明の請求項４に係る発明は、前記出力部から出力された警報を反射防止フィルムの製造工程にフィードバックし、共通欠陥の発生原因を除去することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の反射防止フィルム欠陥検出装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明による反射防止フィルム欠陥検出装置によれば、特定周期で発生するコントラストの低い共通欠陥を容易に検出することが可能となり、また欠陥の発生原因となっている装置部位を同定することが可能となり、更に警報を出力しフィードバックすることによっ
て、共通欠陥の発生を抑制することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一般的に用いられている反射防止フィルムの欠陥検出装置の一例を示す概略構成図。
【図２】欠陥の抽出処理を説明するための図で、（ａ−１）は撮像画像を示す図。（ａ−２）は撮像画像の線分２２の画像信号を示す図。（ｂ−１）は画像信号を二値化した画像を示す図。（ｂ−２）は、画像信号を予め設定した閾値二値化処理した信号を示す図。
【図３】本発明に係る反射防止フィルム欠陥検出装置の一例を示す概略構成図。
【図４】本発明に係る反射防止フィルム欠陥検出装置の画像処理部４０の構成を示す図。
【図５】本発明に係る反射防止フィルム欠陥検出装置に適用される検査方法について説明するための図で、（ａ−１）は撮像装置によって撮像された撮像画像を模擬的に示した図。（ａ−２）は撮像装置によって撮像された撮像画像を二値化した画像を模擬的に示した図（ｂ）は欠陥部と正常部のコントラスト差が小さくノイズ成分に埋もれてしまい、これを二値化閾値で処理しても欠陥を検出することが困難であることを説明するための図。
【図６】本発明に係る反射防止フィルム欠陥検出装置で設定された特定周期の画像を複数回重ね合わせることで、欠陥を検出する場合を説明するための図で、（ａ−１）は撮像された画像を示す図。（ａ−２）は検出された欠陥部を示す図。（ｂ）は画像全体に生じていたノイズ成分が少なくなり、欠陥部を検出することが出来ることを示す図。
【図７】本発明に係る反射防止フィルム欠陥検出装置の検査フローを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明に係る反射防止フィルム欠陥検出装置を実施するための形態を説明する。
【００１８】
図３は本発明に係る反射防止フィルム欠陥検出装置の一例を示す概略構成図である。反射防止フィルム欠陥検出装置は、基材３１を搬送方向３２に搬送する搬送手段であるローラ３３及びローラ３４と、基材３１を照明する手段である照明光源３５と、照明された基材を撮像する手段である撮像装置３６と、基材３１の搬送に対応して所定の搬送長さ毎に撮像タイミング信号を発生する手段であるロータリーエンコーダ３７と、撮像装置３６によって撮像された撮像画像を記憶保持する手段その１である記憶部その（１）３８と、前記撮像画像を特定の周期で重ね合わせ処理を行い欠陥を検出する画像処理手段である画像処理部４０と、前記記憶保持された撮像画像から基材の搬送方向の濃度分布波形を求め、該濃度分布波形を解析して欠陥が発生する周期を求める手段である欠陥発生周期判別処理部４１と、前記重ね合わせ処理を行い検出された欠陥及び前記濃度分布波形を解析して検出された欠陥画像を記憶保持する手段その２である記憶部その（２）３９と、前記各手段を構成する各装置を制御する制御手段である制御部４２と、撮像画像や検出した欠陥画像を表示し、欠陥を検出した際には警報を出力する出力部４３と、を備えている。尚、基材を照明する照明光源は、照明光源３５の他に撮像装置３６と同じく基材３１に対して同じ側に配置した照明光源（図示せず）を併用しても良い。
【００１９】
記憶部その（１）３８と記憶部その（２）３９はＨＤＤや磁気ディスクなどの記憶媒体、読み取り専用のＲＯＭ、一時記憶用のＲＡＭなどである。出力部４３はモニタや表示ランプなどによる表示や警報を出力する。撮像装置３６で撮像された撮像画像は記憶部その（１）３８に記憶され、画像処理部４０や欠陥周期判別処理部４１で処理され、欠陥が検出された場合はその欠陥画像が記憶部その（２）３９に記憶される。画像処理部４０は、図４に示すように、重ね合わせ処理部４０−１と、欠陥検出部４０−２と、判定部４０−３と、を備えている。撮像装置３６、照明光源３５、ロータリーエンコーダ３７は制御部４２に接続され、演算部（図示せず）のソフトウェアで制御されるが、これに限定されず専用ハードウェアで制御しても良い。また操作部（図示せず）のキーボード、マウス、各種ボタン類を有する操作部（図示せず）を備えている。
【００２０】
本発明に係る反射防止フィルム欠陥検出装置は、反射防止フィルム製造工程内の塗工装置の後段に設置されることが望ましい。
【００２１】
本発明に係る反射防止フィルム欠陥検出装置に適用される検査方法について図５及び図６を用いて説明する。図５（ａ−１）は撮像装置３６によって撮像された撮像画像を模擬的に示した図で、図５（ａ−２）は撮像装置３６によって撮像された図５（ａ−１）の撮像画像を二値化した画像を模擬的に示した図である。図５（ａ−１）に示す線分５１の撮像画像の中心部の濃度分布波形グラフ５２−１（撮像装置３６によって得られた画像は、明るさの分布波形となるが、ここでは濃度分布と記す）を示す（図５（ｂ）は、欠陥部と正常部のコントラスト差が小さくノイズ成分に埋もれてしまい、これを二値化閾値で処理しても欠陥を検出することが困難である。そこで、設定された特定周期の画像を複数回重ね合わせることで、図６（ａ−１）の画像を得る。この結果、画像中心部の濃度分布波形グラフ５２−２（図６（ｂ））は画像全体に生じていたノイズ成分が少なくなり、欠陥部を予め設定した閾値を用いてノイズ成分に埋もれることなく、図６（ａ−２）で示すように欠陥部を検出することが出来る。ここで云う設定された特定周期とは基材の搬送方向の長さを指し、例えば塗工装置に備えられた塗工ローラの振動周波数や基材の搬送速度から求めることが出来、また、ローラ外周径より算出することが出来る。
【００２２】
撮像画像の画像処理に使用する各種パラメータは事前に記憶部より画像処理部４０に設定されているものとする。ここで云う各種パラメータとは、特定周期の長さ、重ね合わせ処理に用いる画像データ数、二値化閾値である。
【００２３】
検査手順について説明する。図７は検査フローを示す図である。開始後（Ｓ１）、ロータリーエンコーダ３７より基材３２の搬送に応じた信号を得て、該信号から撮像装置３６が撮像する撮像タイミング信号を得る（Ｓ２）。撮像装置３６は撮像タイミング信号を得たタイミングで基材３１を撮像し撮像画像を得る（Ｓ３）。撮像画像は画像処理部４０によって記憶部その（１）３８に記憶される（Ｓ４）。更に、設定された特定周期の画像を複数回重ね合わせ処理部４０−１で処理される（Ｓ５）。次に、重ね合わせ処理された撮像画像は画像処理部４０の欠陥検出部４０−２により欠陥部が検出され（Ｓ６）、判定部４０−３により欠陥部の良否の判定が行われる（Ｓ７）。更に検出された欠陥および判定結果は表示部に表示され（Ｓ８）、撮像画像は記憶部その（２）３９に記憶され（Ｓ９）、直ちに終了する（Ｓ１０）。
【００２４】
上記では特定周期は１つの場合を例示したが、複数の周期に対応する場合は、画像処理部４０を複数台設置しても良い。
【００２５】
共通欠陥の発生原因は、塗布装置などの振動による振動系と、搬送に用いられるローラにキズや汚れなどが生じることによるローラ系の欠陥に大別できる。このため、特定周期を設定する場合は、製造工程内に存在する発生原因と想定される装置を選択し、対象装置の固有値（振動数・送り速度・ローラ外周）から算出し、算出した結果から特定周期を設定すればよい。前記これらの固有値はＤＢとして保存され、外部より参照可能とすることが望ましい。
【００２６】
特定周期の算出方法について説明する。振動系の場合は該当装置の振動数及び送り速度より算出することが出来る。例えば、２５Ｈｚの振動で、且つ、送り速度２５０ｍｍ／秒の場合は１０ｍｍの周期となる。またローラ系の場合はローラ外周径より算出することが出来る。例えば、直径１５０ｍｍのローラの場合は１５０＊３．１４より４７１ｍｍの周期となる。
【００２７】
上記では、欠陥の発生する周期（即ち、特定周期）が予知された場合の欠陥検出方法について述べたが、以下に予知されない欠陥の検出方法について説明する。この場合の欠陥は上記のようなコントラストの低い共通欠陥ではなく、ローラ表面の傷やローラ表面に付着したゴミによる異物やキズ、コスレなどの共通欠陥である。該欠陥検出には、記憶部その（１）３８に記憶された撮像画像より、基材の搬送方向の濃度分布波形を求め、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：高速フーリエ変換）等の一般的に用いられる解析手法により一定の周期で発生している欠陥を検出することが出来る。その結果、予め作成した反射防止フィルムの製造工程内の装置ＤＢと上記検出した欠陥が発生している一定周期を知ることによって欠陥の発生原因となっている製造工程内の装置を同定することが出来る。
【００２８】
以上のように、本発明による反射防止フィルム欠陥検出装置によれば、反射防止フィルム製造工程で特定周期で発生するコントラストの低い共通欠陥を容易に検出することが可能となり、共通欠陥の発生を抑制することが出来る。また欠陥が発生している一定の周期を検出し、反射防止フィルムの製造工程内の装置ＤＢと比較することによって製造工程内の装置を同定することが可能となり、その結果、従来は欠陥発生の原因を探るために多大な時間を費やしていたが、本発明の反射防止フィルム欠陥検出装置によれば発生原因を短時間で同定することが可能となり、その結果、製造装置の稼働率を上げることが出来、更に、欠陥を検出した場合には、反射防止フィルム欠陥検出装置から警報を出力し、反射防止フィルム製造工程にフィードバックすることによって、共通欠陥の発生を抑制することが可能となる。
【符号の説明】
【００２９】
１〜４・・・ローラ
５・・・基材
６、７・・・照明光源
８・・・基材が搬送される方向を示す矢印
９・・・ラインＣＣＤカメラ
１０・・・画像処理装置
１１・・・ロータリーエンコーダ
１２・・・制御装置
２１・・・撮像画像
２２・・・線分
２３・・・画像信号
２４・・・予め設定した閾値
２５・・・二値化画像
２６・・・二値化処理した信号
３１・・・基材
３２・・・基材を搬送する方向を示す矢印
３３、３４・・・ローラ
３５・・・照明光源
３６・・・撮像装置
３７・・・ロータリーエンコーダ
３８・・・記憶部その（１）
３９・・・記憶部その（２）
４０・・・画像処理部
４０−１・・・重ね合わせ処理部
４０−２・・・欠陥検出部
４０−３・・・判定部
４１・・・欠陥発生周期判別処理部
４２・・・制御部
４３・・・出力部
５１・・・線分
５２−１・・・撮像画像の中心部の濃度分布波形グラフ
５２−２・・・重ね合わせ処理した後の撮像画像の中心部の濃度分布波形グラフ
【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７】
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【図６】
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