(57)【要約】      （修正有）【課題】レンチキュラシートの微細な欠陥までを検出する。【解決手段】光源部１５は、レンチキュラシート１１に対して、直線偏光された照明光をレンチキュラシートの幅方向と平行な線状にして照射する。撮影装置２１，２２は、照明光の照射方向に対して所定の角度で傾けられた方向から第２偏光板２３を介して照明光の照射領域Ｒを撮影する。第２偏光板２３は、その偏光方向が照明光の偏光方向と直交するものとされている。欠陥は、正常部分よりも輝度が高い部分として検出される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
線状に延びた複数のレンチキュラレンズが幅方向に配列されたレンチキュラシートの欠陥検査装置において、
レンチキュラシートの幅方向と平行な線状の照明光をレンチキュラシートに照射する光源と、
照明光の照射方向に対して所定の角度で傾けられた方向からレンチキュラシートの照明光の照射領域を臨み、レンチキュラシートを透過した照明光のうちの拡散透過光を観察する観察手段と、
レンチキュラシートと前記光源との間に配され、照明光を特定方向に偏光する偏光子、及びレンチキュラシートと前記観察手段との間に配され、偏光方向が前記偏光子の偏光方向と直交する向きとされた検光子とからなる偏光ユニットとを備えることを特徴とするレンチキュラシートの欠陥検査装置。
【請求項２】
前記偏光ユニットは、検光子を介して観察手段に入射する透過光の光量が最も小さくなるように、レンチキュラシートに対する偏光方向が決められていることを特徴とする請求項１記載のレンチキュラシートの欠陥検査装置。
【請求項３】
前記レンチキュラシートに対する偏光方向は、レンチキュラレンズの長手方向に対して、１０°〜４５°の範囲内であることを特徴とする請求項２記載のレンチキュラシートの欠陥検査装置。
【請求項４】
前記レンチキュラシートに対する偏光方向は、レンチキュラレンズの長手方向に対して、２０°〜４０°の範囲内であることを特徴とする請求項２記載のレンチキュラシートの欠陥検査装置。
【請求項５】
前記観察手段は、撮影光軸が照明光の照射方向に対して前記所定の角度で傾けられて配され、検光子を介して拡散透過光を受光することにより、照明光の照射領域を撮影する撮影手段であり、
前記撮影手段から出力される光電信号に基づいて欠陥の有無を判定する判定手段を備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のレンチキュラシートの欠陥検査装置。
【請求項６】
前記撮影手段は、レンチキュラシートの幅方向に離して配され、それぞれが照射領域を撮影する第１及び第２の撮影装置であることを特徴とする請求項５記載のレンチキュラシートの欠陥検査装置。
【請求項７】
前記判定手段は、第１及び第２の撮影装置のうちの少なくともいずれか一方からの光電信号に欠陥を示す信号成分が含まれるときに欠陥有りと判定することを特徴とする請求項６記載のレンチキュラシートの欠陥検査装置。
【請求項８】
第１及び第２の撮影装置の各撮影光軸のなす開き角度が５°〜１５°の範囲内であることを特徴とする請求項６または７記載のレンチキュラシートの欠陥検査装置。
【請求項９】
前記判定手段は、所定のしきい値に対する光電信号の高低により、欠陥の有無を判定することを特徴とする請求項５ないし８のいずれか１項に記載のレンチキュラシートの欠陥検査装置。
【請求項１０】
前記偏光ユニットのクロスニコル状態を一時的に解除する解除手段を有し、
前記判定手段は、前記解除手段によりクロスニコル状態を解除している間に、正常なレンチキュラシートに対して、前記光源からの照明光を照射し、撮影装置に入射する透過光量を一時的に上昇させた状態で１ライン分の光電信号を得て基準波形とし、この基準波形に基づいて、欠陥の有無を判定するため基準レベルと検査時に得られる光電信号との関係を１ライン内で相対的に変化させる検査感度補正手段を有することを特徴とする請求項５ないし９のいずれか１項に記載のレンチキュラシートの欠陥検査装置。
【請求項１１】
線状に延びた複数のレンチキュラレンズが幅方向に配列されたレンチキュラシートの欠陥検査方法において、
特定方向に偏光された照明光を、レンチキュラシートの幅方向と平行な線状にしてレンチキュラシートに照射し、
照明光の照射方向に対して所定の角度で傾けられた方向から、照明光の偏光方向と直交する偏光方向の検光子を通してレンチキュラシートの照明光の照射領域を臨み、レンチキュラシートからの拡散透過光のうちの検光子を透過した光の光量に基づいてシートの欠陥の有無を判定することを特徴とするレンチキュラシートの欠陥検査方法。
【請求項１２】
検光子を透過する拡散透過光の光量が最も小さくなるようにレンチキュラレンズに対する照明光の偏光方向が決められていることを特徴とする請求項１１記載のレンチキュラシートの欠陥検査方法。
【請求項１３】
前記レンチキュラシートに対する偏光方向は、レンチキュラレンズの長手方向に対して、１０°〜４５°の範囲内であることを特徴とする請求項１２記載のレンチキュラシートの欠陥検査方法。
【請求項１４】
前記レンチキュラシートに対する偏光方向は、レンチキュラレンズの長手方向に対して、２０°〜４０°の範囲内であることを特徴とする請求項１３記載のレンチキュラシートの欠陥検査方法。
【請求項１５】
照明光の照射方向に対して前記所定の角度で傾けられて配した撮影手段によって照明光の照射領域を撮影し、
前記撮影手段から出力される光電信号に基づいて欠陥の有無を判定することを特徴とする請求項１１ないし１４のいずれか１項に記載のレンチキュラシートの欠陥検査方法。
【請求項１６】
レンチキュラシートの幅方向に離して配され、それぞれが照射領域を撮影する第１及び第２の撮影装置を前記撮影手段として用いることを特徴とする請求項１５記載のレンチキュラシートの欠陥検査方法。
【請求項１７】
第１及び第２の撮影装置のうちの少なくともいずれか一方からの光電信号に欠陥を示す信号成分が含まれるときに欠陥有りと判定することを特徴とする請求項１６記載のレンチキュラシートの欠陥検査方法。
【請求項１８】
第１及び第２の撮影装置の各撮影光軸のなす開き角度が５°〜１５°の範囲内であることを特徴とする請求項１６または１７記載のレンチキュラシートの欠陥検査方法。
【請求項１９】
所定のしきい値に対する光電信号の高低により、欠陥の有無を判定することを特徴とする請求項１５ないし１８のいずれか１項に記載のレンチキュラシートの欠陥検査方法。
【請求項２０】
照明光の偏光方向と前記検光子の偏光方向とのクロスニコル状態を一時的に解除している間に、正常なレンチキュラシートに対して照明光を照射し、撮影装置に入射する透過光量を一時的に上昇させた状態で１ライン分の光電信号を得て基準波形とし、この基準波形に基づいて欠陥の有無を判定するため基準レベルと検査時に得られる光電信号との関係を１ライン内で相対的に変化させて１ラインにおける検査感度を補正することを特徴とする請求項１５ないし１９のいずれか１項に記載のレンチキュラシートの欠陥検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のレンチキュラレンズが形成されたレンチキュラシートの欠陥の有無を検査する欠陥検査装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
断面が略半円形で線状に延びたレンチキュラレンズを多数並べたレンチキュラシートが知られている。レンチキュラシートは、プロジェクションスクリーンや、立体画像を観察することができる３Ｄ写真等に利用されている。レンチキュラシートは、一般的には透明なプラスチック樹脂で作製されている。
【０００３】
レンチキュラシートの製造工程においては、レンズの形成不良、異物の混入、付着、キズなど欠陥がないように製造されるが、そのような欠陥が発生することは避けられない。欠陥部分はレンチキュラシートの所期の光学特性が得られないため、その欠陥部分を含むレンチキュラシートは不良品となる。このため、レンチキュラシートの欠陥を検査し、その欠陥部分を製品から除外するように後工程を制御したり、連続的に発生する欠陥については、不良品を作り続けることがないように速やかに製造を中断し、その原因を取り除く必要がある。
【０００４】
レンチキュラシートの欠陥検査装置として、レンチキュラシートを搬送しながら、透過照明または反射暗視野照明にて照明を行い、レンチキュラシートからの垂直入射光のみをラインセンサカメラに入射させるように、ラインセンサカメラとレンチキュラシートとの間にフレネルレンズや凸レンズを配した構成が知られている（特許文献１参照）。また、この特許文献１には、上記のラインセンサカメラの他に、２台のラインセンサカメラによってレンチキュラシートを左右から直接にあおり撮影するようにされている。
【０００５】
レンチキュラシートをライン状の光源で照明し、その透過光を幅方向の３方向から撮影することにより、異物の混入等によって透過率が低くなった黒欠陥を検出する欠陥検査装置が知られている（特許文献２参照）。この特許文献２の欠陥検査装置では、１台のラインセンサカメラがレンチキュラシートの正面から撮影を行い、このラインセンサカメラの幅方向両側にさらに２台のラインセンサカメラを配している。
【０００６】
一方、レンチキュラシートではないが、プリズムを多数配列したプリズムシートの欠陥検査装置として、ライン状の照明光をプリズムの配列方向と平行な方向にしてプリズムシートに照射し、集光手段を介してラインセンサカメラでプリズムシートからの透過光を受光するようにしたものが知られている（特許文献３参照）。この特許文献３では、プリズムの主屈折角と集光手段の画角との関係を規定することにより、受光シートが受光するプリズムシートからの光の光量分布幅を狭くして、一定のしきい値を用いて欠陥を検出できるように構成されている。
【０００７】
また、平坦な光学シートの欠陥検査装置であって、光学シートを挟むように偏光子と検光子を配し、偏光子を介して光学シートに照明光を照射し、光学シートを透過した光を検光子を介してテレビカメラで受光するものが知られている（特許文献４参照）。この特許文献４では、偏光子と検光子の各偏光方向とが互いに直交となる状態から検光子の偏光方向を±５度〜±２０度の範囲でずらし、画像処理により内部異物，表面付着異物とを検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平８−１５９９８８号公報
【特許文献２】特開平７−１５９３４５号公報
【特許文献３】特開２０１０−３８７１５号公報
【特許文献４】特開平９−１８９６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、微細な欠陥を検出する場合には、高分解能でレンチキュラシートを撮影する必要がある。一方で、レンチキュラシートには、その表面に多数のレンズが配列されているから、レンチキュラシートの透過光または反射光の光量は、レンズの配列方向で変化する。このため、特許文献１，２のように透過光または反射光を受光する構成で、撮影時の分解能を高くすると、撮影で得られる１ラインの受光信号上におけるレンズの配列に起因した信号変化が顕在化し、小さな欠陥と正常部分との判別が難しくなり、結果として大きなサイズの欠陥しか検出できなくなってしまう。また、レンズの配列に起因した信号変化を除去するには、複雑な画像処理が必要となってしまう。同様な問題は、特許文献４のように、検査対象のレンチキュラシートを偏光子と検光子との間に配して撮影を行った場合にも発生する。さらに、特許文献３は、プリズムシートを構成するプリズムの屈折角を利用した方法であるため、屈折角が一定ではないレンチキュラレンズを有するレンチキュラシートには適用ができない。
【００１０】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、レンズの配列に影響されることなく高分解能にレンチキュラシートを撮影して、微細な欠陥の有無までを検査することができるようにしたレンチキュラシートの欠陥検査装置及び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】
【００１１】
上記課題を達成するために、本発明のレンチキュラシートの欠陥検査装置では、レンチキュラシートの幅方向と平行な線状の照明光をレンチキュラシートに照射する光源と、照明光の照射方向に対して所定の角度で傾けられた方向からレンチキュラシートの照明光の照射領域を臨み、レンチキュラシートを透過した照明光のうちの拡散透過光を観察する観察手段と、レンチキュラシートと前記観察手段との間に配され、照明光を特定方向に偏光する偏光子、及びレンチキュラシートと前記観察手段との間に配され、偏光方向が前記偏光子の偏光方向と直交する向きとされた検光子とからなる偏光ユニットとを備えるものである。
【００１２】
また、請求項２記載のレンチキュラシートの欠陥検査装置では、前記偏光ユニットは、検光子を介して観察手段に入射する透過光の光量が最も小さくなるように、レンチキュラシートに対する偏光方向が決められているものである。
【００１３】
請求項３記載のレンチキュラシートの欠陥検査装置では、前記レンチキュラシートに対する偏光方向を、レンチキュラレンズの長手方向に対して、１０°〜４５°の範囲内としたものである。
【００１４】
請求項４記載のレンチキュラシートの欠陥検査装置では、前記レンチキュラシートに対する偏光方向を、レンチキュラレンズの長手方向に対して、２０°〜４０°の範囲内としたものである。
【００１５】
請求項５記載のレンチキュラシートの欠陥検査装置では、前記観察手段を、撮影光軸が照明光の照射方向に対して前記所定の角度で傾けられて配され、検光子を介して拡散透過光を受光することにより、照明光の照射領域を撮影する撮影手段とし、この撮影手段から出力される光電信号に基づいて欠陥の有無を判定する判定手段を備えたものである。
【００１６】
請求項６記載のレンチキュラシートの欠陥検査装置では、前記撮影手段を、レンチキュラシートの幅方向に離して配し、それぞれが照射領域を撮影する第１及び第２の撮影装置としたものである。
【００１７】
請求項７記載のレンチキュラシートの欠陥検査装置では、前記判定手段を、第１及び第２の撮影装置のうちの少なくともいずれか一方からの光電信号に欠陥を示す信号成分が含まれるときに欠陥有りと判定するようにしたものである。
【００１８】
請求項８記載のレンチキュラシートの欠陥検査装置では、第１及び第２の撮影装置の各撮影光軸のなす開き角度を５°〜１５°の範囲内としたものである。
【００１９】
請求項９記載のレンチキュラシートの欠陥検査装置では、前記判定手段を、所定のしきい値に対する光電信号の高低により、欠陥の有無を判定するようにしたものである。
【００２０】
請求項１０記載のレンチキュラシートの欠陥検査装置では、前記偏光ユニットのクロスニコル状態を一時的に解除する解除手段を有し、前記判定手段は、前記解除手段によりクロスニコル状態を解除している間に、正常なレンチキュラシートに対して、前記光源からの照明光を照射し、撮影装置に入射する透過光量を一時的に上昇させた状態で１ライン分の光電信号を得て基準波形とし、この基準波形に基づいて、欠陥の有無を判定するため基準レベルと検査時に得られる光電信号との関係を１ライン内で相対的に変化させる検査感度補正手段を有するものである。
【００２１】
請求項１１記載のレンチキュラシートの欠陥検査方法では、特定方向に偏光された照明光を、レンチキュラシートの幅方向と平行な線状にしてレンチキュラシートに照射し、照明光の照射方向に対して所定の角度で傾けられた方向から、照明光の偏光方向と直交する偏光方向の検光子を通してレンチキュラシートの照明光の照射領域を臨み、レンチキュラシートからの拡散透過光のうちの検光子を透過した光の光量に基づいてシートの欠陥の有無を判定するものである。
【００２２】
請求項１２記載のレンチキュラシートの欠陥検査方法では、検光子を透過する拡散透過光の光量が最も小さくなるようにレンチキュラシートに対する照明光の偏光方向を決めたものである。
【００２３】
請求項１３記載のレンチキュラシートの欠陥検査方法では、前記レンチキュラシートに対する偏光方向を、レンチキュラレンズの長手方向に対して、１０°〜４５°の範囲内としたものである。
【００２４】
請求項１４記載のレンチキュラシートの欠陥検査方法では、前記レンチキュラシートに対する偏光方向を、レンチキュラレンズの長手方向に対して、２０°〜４０°の範囲内としたものである。
【００２５】
請求項１５記載のレンチキュラシートの欠陥検査方法では、撮影光軸を照明光の照射方向に対して前記所定の角度で傾けて配した撮影手段によって照明光の照射領域を撮影し、前記撮影手段から出力される光電信号に基づいて欠陥の有無を判定するようにしたものである。
【００２６】
請求項１６記載のレンチキュラシートの欠陥検査方法では、レンチキュラシートの幅方向に離して配され、それぞれが照射領域を撮影する第１及び第２の撮影装置を前記撮影手段として用いるものである。
【００２７】
請求項１７記載のレンチキュラシートの欠陥検査方法では、第１及び第２の撮影装置のうちの少なくともいずれか一方からの光電信号に欠陥を示す信号成分が含まれるときに欠陥有りと判定するようにしたものである。
【００２８】
請求項１８記載のレンチキュラシートの欠陥検査方法では、第１及び第２の撮影装置の各撮影光軸のなす開き角度を３０°としたものである。
【００２９】
請求項１９記載のレンチキュラシートの欠陥検査方法では、所定のしきい値に対する光電信号の高低により、欠陥の有無を判定するものである。
【００３０】
請求項２０記載のレンチキュラシートの欠陥検査方法では、照明光の偏光方向と前記検光子の偏光方向とのクロスニコル状態を一時的に解除している間に、正常なレンチキュラシートに対して照明光を照射し、撮影装置に入射する透過光量を一時的に上昇させた状態で１ライン分の光電信号を得て基準波形とし、この基準波形に基づいて欠陥の有無を判定するため基準レベルと検査時に得られる光電信号との関係を１ライン内で相対的に変化させて１ライン中における検査感度を補正するものである。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、レンチキュラシートの幅方向と平行な線状にして、特定方向に偏光された照明光を照射し、その照明光の照射方向に対して所定の角度で傾けられた方向から照明光の偏光方向と直交する偏光方向の検光子を通して照射領域を観察し、その検光子を透過した光の光量に基づいてレンチキュラシートの欠陥の有無を判定するから、レンチキュラレンズに影響されることなく、微細な欠陥の有無までを精度よく検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明を実施した欠陥検査装置の構成を示す斜視図である。
【図２】レンチキュラシートを示す斜視図である。
【図３】光源部による照明光の照射方向と、撮影装置の撮影方向との関係を示す説明する説明図である。
【図４】照明光の照射領域と、２台の撮影装置の位置関係とを説明する説明図である。
【図５】レンチキュラシートの正常部分の照射領域から得られる１ライン分の光電信号を示す説明図である。
【図６】レンチキュラシートの欠陥部分を含む照射領域から得られる１ライン分の光電信号を示す説明図である。
【図７】レンズシートの搬送方向に対する第１偏光板の偏光方向がなす角度θとコントラストの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明を実施したレンチキュラシートの欠陥検査装置を図１に示す。欠陥検査装置１０は、長尺なレンチキュラシート１１を連続搬送している間に、そのレンチキュラシート１１の内部や表面などにある欠陥を検査する。検査対象となるレンチキュラシート１１は、その製造装置から欠陥検査装置１０に供給される。なお、長尺なレンチキュラシート１１を巻き取ったロールから欠陥検査装置１０にレンチキュラシート１１を供給するように構成してもよい。
【００３４】
図２に示すように、レンチキュラシート１１は、その表面側に多数のレンチキュラレンズ（以下、単にレンズという）１２が配列され、背面側が平面になっている。各レンズ１２は、断面が略半円形状で線状に延びており、それが延びる長手方向（矢線Ｓ方向）と直交する方向に光屈折作用を有する。レンチキュラシート１１は、レンズ１２の長手方向（以下、レンズ長手方向という）に長尺になっており、またレンズ１２は、レンズ長手方向と直交する方向、すなわちレンチキュラシート１１の幅方向（以下、シート幅方向という）に多数配列されている。１個のレンズ１２のレンズ幅は、例えば約０．２５ｍｍであり、レンズ１２の配列ピッチもそれと同じになっている。
【００３５】
レンチキュラシート１１は、ＰＥＴ等の透明なプラスチック製であり、例えば平坦なプラスチックフィルムに、多数のレンズ１２を成形したプラスチックフィルムを貼り合わせることにより作製されている。このレンチキュラシート１１は、その製造工程での延伸にともなう分子配向による複屈折特性を有し、複屈折特性による偏光作用を示す。なお、説明の便宜上、各図ではレンズ１２を誇張して描いてある。
【００３６】
図１において、搬送機構１４は、搬送ローラやモータなどで構成されており、欠陥検査装置１０内でレンチキュラシート１１を連続搬送する。この搬送機構１４によるレンチキュラシート１１の搬送方向（矢線Ｓ方向）は、レンズ長手方向と平行になっている。したがって、シート幅方向は、搬送方向と直交する方向（矢線Ｍ方向）となっている。この例では、レンズ１２側を上にした姿勢で水平方向にレンチキュラシート１１を搬送するが、レンズ１２側を下にした姿勢としたり、搬送方向を垂直方向としたりしてもよい。
【００３７】
レンチキュラシート１１の搬送路下方（背面側）に光源部１５が配されている。光源部１５は、特定方向に偏光したライン状の照明光をレンチキュラシート１１に対して照射するものであり、ＬＥＤやハロゲンランプ等の光源１６（図３）、この光源１６を収容した筐体１７、偏光子として第１偏光板１８などで構成される。第１偏光板１８は、照明光を直線偏光する直線偏光タイプのものが用いられている。
【００３８】
レンチキュラシート１１の搬送路上方（レンズ側）に、観察手段としての一対の撮影装置２１，２２が配されている。撮影装置２１は、撮影レンズ２１ａと、ライン状に並べた多数の画素（受光素子）からなるラインセンサ２１ｂなどで構成されたリニアアレイカメラとなっている。この撮影装置２１は、照明光が照射されているレンチキュラシート１１のライン状の照射領域Ｒを１ラインとして撮影して光電信号を出力する。
【００３９】
撮影装置２２も同様な構成であり、撮影レンズ２２ａとラインセンサ２２ｂなどで構成されたリニアアレイカメラであり、照射領域Ｒを１ラインとして撮影し、光電信号を出力する。撮影装置２１，２２は、レンチキュラシート１１が１ライン分搬送されるごとに、同じ照射領域Ｒを同時に撮影するように、図示しない制御装置により制御される。
【００４０】
なお、レンチキュラシート１１の搬送は、その搬送方向がレンズ長手方向と平行となるように調整されているが、種々の要因により平行とならず斜行してしまうことがある。そこで、欠陥検査装置１０よりも上流側に、搬送方向に対するレンズ長手方向の角度を検出する検出装置を配し、この検出装置の検出結果に基づいて、ライン状の照明光がシート幅方向に正確に平行になるように、光源部１５、撮影装置２１，２２などを搬送面に垂直な回転軸を中心に回転してもよい。
【００４１】
後述するように、撮影装置２１，２２は、光源部１５による照明が暗視野照明となるように、照射領域Ｒの真上から搬送方向の上流側にずらして配され、その位置から斜め下方向に照射領域Ｒを臨むようにされ、撮影光軸２１ｃ，２２ｃを照明光の照射方向に対して傾けた姿勢とされている。また、撮影装置２１，２２は、その撮影光軸２１ｃ，２２ｃの間に所定の開き角度φがつけられている。
【００４２】
各撮影レンズ２１ａ，２２ａの前面に、検光子としての第２偏光板２３がそれぞれ配されており、各撮影装置２１，２２は、対応する第２偏光板２３を通して照射領域Ｒの撮影を行う。第２偏光板２３は、第１偏光板１８と同じく直線偏光タイプのものとなっている。各第２偏光板２３は、対応する撮影光軸２１ｃ，２２ｃに垂直となるように配されている。これら第２偏光板２３は、第１偏光板１８とクロスニコルとなるように、その偏光方向が第１偏光板１８の偏光方向に直交するようにしてある。すなわち、第１偏光板１８によって直線偏光された照明光が第２偏光板２を透過しないように、各偏光板１８，２３の偏光方向を決めてある。
【００４３】
光源部１５からの直線偏光の照明光は、複屈折特性を有するレンチキュラシート１１を透過することにより、その複屈折特性に応じた楕円偏光の透過光となる。第２偏光板２３には、その楕円偏光の透過光のうちの拡散透過光の一部が入射する。このため、第１偏光板１８と第２偏光板２３とはクロスニコルの関係にあるが、第２偏光板２３に入射した拡散透過光のうちの第２偏光板２３の偏光方向と一致するする偏光成分が、第２偏光板２３を透過して撮影装置２１，２２に受光される。
【００４４】
なお、第２偏光板２３を第１偏光板１８と平行に配してもよい。また、第２偏光板２３の位置は、撮影レンズ２１ａ，２２ａの前面でなくてもよい。例えば、レンチキュラシート１１の近傍で照射領域Ｒを覆うように１枚の第２偏光板２３を配し、この第２偏光板２３を通して各撮影装置２１，２２が撮影を行うように構成してもよい。
【００４５】
各偏光板１８，２３は、上述にようにクロニコルの関係を維持しつつ、第１偏光板１８で偏光された照明光をレンチキュラシート１１の正常部分に照射したときに、その正常部分から第２偏光板２３に入射して第２偏光板２３を透過する透過光の光量が小さくなるように、レンチキュラシート１１に対する偏光方向がレンチキュラシート１１の複屈折特性に応じて調整されている。このように第２偏光板２３の透過光量を小さくすることにより、正常部分と、この正常部分よりも明るい部分として観察される欠陥部分とのコントラストを高めて観察することができる。
【００４６】
コントラストを最大にするために第２偏光板２３の透過光量を最も小さく調整するのがよく、この例においてもそのようにしている。レンチキュラシート１１を透過することにより楕円偏光の照明光に対して、第１偏光板１８または第２偏光板の一方の偏光方向を、この楕円偏光の短軸方向に、また他方の偏光方向を長軸方向となるようにすることで透過光量を最も小さくことができる。楕円偏光の短軸方向、長軸方向は、レンチキュラシート１１の複屈折特性を測定することにより特定することができる。
【００４７】
位置検出部２５は、レンチキュラシート１１の搬送方向の位置情報を生成して、これを判定部２６に送る。この位置検出部２５は、レンチキュラシート１１の搬送に従動回転するローラや、このローラが一定角度回転するごとにエンコードパルスを発生するエンコーダ、エンコーダパルスに基づいて搬送方向の位置情報を生成する回路などから構成されている。
【００４８】
判定部２６は、撮影装置２１，２２からの各光電信号に基づいて、欠陥の有無や欠陥のサイズなどを判定する。この判定処理としては、例えば光電信号によって示される輝度に対してしきい値を設定し、１ライン中の光電信号にしきい値よりも明るい輝度部分が含まれる場合に、撮影された照射領域Ｒに欠陥があるものとする。このときに、両方の撮影装置２１，２２からの各光電信号について、しきい値を超える輝度部分が含まれる場合には、比較的大きなキズもしくは内部異物と判断し、どちらか一方の撮影装置からの光電信号だけにしきい値を超える輝度部分が含まれる場合には、レンチキュラシート１１の背面の微小なキズと判断する。
【００４９】
判定部２６は、欠陥を検出したときには、その欠陥を検出した位置を示す位置検出部２５からの位置情報や判定した欠陥の種類、大きさなどを含む欠陥情報を生成して出力する。この欠陥情報は、レンチキュラシート１１の欠陥部分が製品として使用しないための制御情報として用いられる。
【００５０】
なお、欠陥の有無だけを判定してもよい、この場合には、両方またはいずれか一方の撮影装置からの光電信号にしきい値を超える輝度部分が含まれる場合に、欠陥有りと判定すればよい。また、順次に得られる光電信号から輝度の分布を二次元化して、しきい値を超える部分をひとかたまりとして、その部分の画素数を算出することにより欠陥の大きさ判定をしても良い。
【００５１】
図３，図４に示すように、光源部１５の筐体１７は、シート幅方向に長く形成されており、その内部に光源１６を内蔵している。この筐体１７の上面に、光源１６からの照明光を射出する射出口１７ａを形成してある。射出口１７ａは、搬送方向に狭くされ、レンチキュラシート１１の幅方向に長く形成されており、これによりシート幅方向に平行なライン状の照明光をレンチキュラシート１１の法線Ｌ１に沿って上方に照射する。この例では、このようにし照明光の照射方向がレンチキュラシート１１の法線方向となっている。射出口１７ａは、レンチキュラシート１１の幅と同じまたはそれ以上の長さにしてあり、レンチキュラシート１１の全幅に照明光を照射する。なお、図３，図４では、レンズ１２の図示を省略してある。
【００５２】
射出口１７ａを覆うように、筐体１７の上方に第１偏光板１８が配されており、射出口１７ａから射出された照明光が、この第１偏光板１８によって特定方向に直線偏光される。この例では、上記のように第１偏光板１８をレンチキュラシート１１と光源１６との間に配置することで照明光を偏光しているが、他の手法により偏光された照明光を生成してレンチキュラシート１１に照射してもよい。
【００５３】
上述のように光源部１５は、レンチキュラシート１１の法線Ｌ１に沿って上方に照明光を射出する。これにより、照射領域Ｒからは、レンチキュラシート１１を透過する透過光のうちの正透過光が、法線方向に沿って上方に射出される。
【００５４】
撮影装置２１，２２は、照射領域Ｒの真上の位置から搬送路上流側に距離Ｄ１（Ｄ１≠０）だけ離した位置から照射領域Ｒを撮影するように、撮影光軸２１ｃ，２２ｃが法線Ｌ１、すなわち照明光の照射方向に対して角度αで傾けられている。このように撮影装置２１，２２を配置することにより、撮影装置２１，２２に対して光源部１５は、照明光の正透過光を入射させずに照射領域Ｒで散乱される拡散透過光が撮影装置２１，２２に入射するようにした、暗視野照明となっている。上述のように、角度αは、撮影装置２１，２２が正透過光を受光させず、拡散透過光だけを受光させるために設定される角度であり、搬送方向についての、撮影装置２１，２２の撮影範囲の広さ、照射領域Ｒの長さなどに基づいて決めることができる
【００５５】
なお、光源部１５，撮影装置２１，２２の配置は、照明光の照射方向（正透過光の透過方向）に対して撮影光軸が傾けられて光源部１５が撮影装置２１，２２に対して暗視野照明となれば上記のものに限られない。例えば、撮影装置２１，２２を搬送路の下流側にずらして配置してもよい。また、光源部１５がレンチキュラシート１１に対して斜め上方に向けて照明光を照射し、その照射領域Ｒの真上から撮影装置が撮影するように構成してもよい。
【００５６】
前述し、また図４に示されるように、ライン状の照明光をシート幅方向に平行にして、レンチキュラシート１１に照射している。レンズ長手方向に直交する方向、すなわちシート幅方向にだけレンズ１２は光屈折作用を有するものであるから、上記のようなシート幅方向に平行なライン状の照明光は、レンチキュラシート１１から射出される際にシート幅方向に広がるだけであり、レンズ１４の長手方向に広がることがない。このため、暗視野照明の状態を担保することができる。
【００５７】
また、撮影装置２１，２２は、シート幅方向に距離Ｄ２（Ｄ２≠０）だけ離されて配置されており、図１に示されるように、それぞれの撮影光軸２１ｃ、２２ｃが開き角度φで相互に開くようにしてある。なお、撮影装置２１，２２は、シート幅方向について、レンチキュラシート１１の中心より等距離の位置に配され、撮影光軸２１ｃ，２２ｃは、レンチキュラシート１１上で交差するようにされている。
【００５８】
レンチキュラシート１１の背面にキズが存在する場合では、表面側からの観察方向によってはキズが拡大されることやキズが認識できなくなることがある。レンチキュラシート１１を適当なサイズにカットしたカットシートの背面に画像を印刷し、表面側から観察することによって画像を立体視する場合では、カットシートの幅方向に離れた各位置から観察者の左眼、右眼で観察されることに着目し、この通常の使用態様に似た光学条件でキズ等の欠陥を検出するようにしている。
【００５９】
通常の使用態様に似た光学条件とするために、開き角度φは、１０°±５°とするのが適当である。カットシートの法線方向から両眼で距離４００ｍｍだけ離してカットシートを鑑賞するとした場合、両眼の間隔（瞳孔間隔）を７０ｍｍとすれば、カットシートから両眼を見込む角度は約１０°（＝２ｔａｎ−１（３５／４００））である。シートと鑑賞者の両眼との距離が２７０ｍｍ〜８００ｍｍ程度の範囲で変動すると想定した場合、カットシートから両眼を見込む角度は５°〜１５°程度となるからである。
【００６０】
図５に撮影装置２１，２２から得られる１ライン分の光電信号の例を示す。前述のように、第２偏光板２３がレンチキュラシート１１から入射した拡散透過光のうち、その偏光方向と一致する偏光成分を透過し、その偏光成分が撮影装置２１，２２によって受光される。このため、正常部分の１ラインの光電信号中の光電信号に示される輝度は「０」とはならない。しかし、上記のように第２偏光板２３を透過する透過光量が最も小さくなるように、第１、第２偏光板１８，２３の偏光方向が調整されているので、輝度は小さな値となる。
【００６１】
また、レンチキュラシート１１には、複数のレンズ１２が配列されており、それらレンズ１２の屈折作用により、レンチキュラシート１１の正透過の光量にはシート幅方向に強弱が生じるため、複数のレンズ１２の配列に応じて１ライン分の輝度は変化する。しかし、本構成においては、拡散透過光のみを受光するように構成しているので、レンズ１２の配列に応じた１ライン分の輝度変化は微小となる。これにより、複数のレンズ１２の配列に影響されることなく、微細な欠陥の有無までを判定することができる。
【００６２】
欠陥を判定する際に用いるしきい値は、レンチキュラシート１１の正常部分を撮影しているときの光電信号よりも高い一定な値Ｔｈとされている。この値Ｔｈは、例えば正常部分を撮影しているときに得られる光電信号が取り得る最大値よりも高くなるように、光電信号を多数のライン分を実験的に調べることにより決定される。
【００６３】
図６は欠陥部分を含む１ライン分の光電信号の例を示している。レンチキュラシート１１に欠陥があるときには、その欠陥部分において局所的にレンチキュラシート１１の複屈折特性が正常部分とは異なったものとなり、拡散透過光の偏光状態が正常部分のものとは異なる。この偏光状態の変化は、第２偏光板２３を透過する偏光成分を増大させるので、１ラインの光電信号中の欠陥部分に対応する信号レベルが高くなる。これにより、判定部２６は、光電信号がしきい値よりも高くなることで欠陥が有ると判定することができる。
【００６４】
なお、この例では、一定な値のしきい値を用いているが、撮影装置２１，２２の撮影光軸２１ｃ、２２ｃは、開き角度φをもって照射方向に対して傾けて配置されているので、１ラインの光電信号は原理的に幅方向に傾いているから、その光電信号の変化に基づいて１ライン中でしきい値を変化させてもよい。しかし、第１及び第２偏光板１８，２３をクロスニコルにした上で透過光量が最も小さくなるように調整し、さらに拡散透過光のみを受光するようにしてあるので、正常面の光電信号レベルは小さく、前述の１ラインの光電信号の幅方向の傾きを正確に反映させることは難しい。そこで、例えば、一時的に第１偏光板１８、第２偏光板２３を取り除くなどして、クロスニコルを解除した状態で得られる１ライン分の光電信号の波形を得、例えば、これを適当なカットオフ周波数をもつローパスフィルターに通すことにより高周波の地合成分や電気的なノイズを除去し、１ライン分の光電信号の傾きや大きなうねりのみを抽出するようにして生成したしきい値を用いても良い。このときに、光電信号の傾きや大きなうねりを１ライン分のしきい値の波形として抽出し、この１ライン分のしきい値の波形の信号レベルを全体的に上下することにより、欠陥の検出感度を調整することができる。
【００６５】
あるいは、クロスニコルを解除した状態で得られる１ライン分の光電信号波形を基準波形として記憶し、検査時の光電信号波形に対して基準波形に基づく所定の倍率をかける等の所謂「シェーディング補正」を行っても良い。また、クロスニコルを解除する手段として偏光板を取り除く例で説明したが、どちらか片方もしくは両方の偏光板を回転させてようにしても良い。このように一時的にクロスニコルを解除して透過光量を増大し、その時の光電信号を用いてしきい値を決定・設定すれば、シート幅方向での検出感度を均一にでき、輝度上昇が僅かなより小さな欠陥までを検出することができる。
【００６６】
レンズ１２及びそのレンズ１２の配列に応じて１ラインの光電信号が変化するから、その光電信号の変化に基づいて１ライン中でしきい値を変化させてもよい。例えば、第１偏光板１８、第２偏光板２３を取り除くなどして、クロスニコルを解除した状態で得られる１ライン分の光電信号の波形を反転させ、その反転させた波形のようにしきい値を１ライン中で上下させるものとしてもよい。このようにすれば、輝度上昇が僅かなより小さな欠陥までを検出することができる。
【００６７】
上記欠陥検査装置の作用について説明する。検査すべきレンチキュラシート１１が欠陥検査装置１０に送り込まれ、連続的に搬送される。この搬送中には、光源部１５からライン状の照明光が第１偏光板１８を介してレンチキュラシート１１に照射される。
【００６８】
第１偏光板１８によって直線偏光とされた照明光は、レンチキュラシート１１の複屈折特性により楕円偏光となってレンチキュラシート１１を透過する。そして、この楕円偏光となった透過光のうちの拡散透過光の一部が各第２偏光板２３に入射する。さらに、第２偏光板２３に入射した拡散透過光のうち、その第２偏光板２３の偏光方向の偏光成分だけが透過して撮影装置２１，２２に入射し、この入射した光によって１ライン分の撮影が行われる。この撮影装置２１，２２による各１ラインの撮影は、レンチキュラシート１１が１ライン分送られるごとに行われる。
【００６９】
１ライン分の撮影を行うごとに撮影装置２１，２２からの１ライン分の各光電信号が順次に出力され、それらの各光電信号が判定部２６に送られる。そして、判定部２６によって各光電信号がしきい値とそれぞれ比較され、欠陥の有無や種類、サイズなどが判定される。この比較で、両方の光電信号にしきい値を超える部分がないときには、撮影された照射領域Ｒには欠陥が無いと判断される。一方、両方の光電信号にしきい値を超える輝度部分が含まれる場合には、比較的大きなキズもしくは内部異物の欠陥と判断され、どちらか一方の光電信号にだけしきい値を超える輝度部分が含まれる場合には、レンチキュラシート１１の背面の微小なキズの欠陥と判断される。そして、その欠陥の種類やサイズとともに、位置検出部で検出されている欠陥の位置情報を含む欠陥情報が出力される。
【００７０】
ところで、レンチキュラシート１１の透過光は、それが透過する部分のレンチキュラシート１１の複屈折特性により楕円偏光となり、その拡散透過光の一部が第２偏光板２３に入射する。そして、この第２偏光板２３を透過する直線偏光成分が撮影装置２１，２２に受光されるが、第２偏光板２３を透過する直線偏光成分の光量は、拡散透過光の偏光状態に応じたものとなる。
【００７１】
したがって、レンチキュラシート１１の所期の複屈折特性を有する正常部分に照明光が照射されている場合には、所期の複屈折特性に応じた光量が受光される。このため、照射領域Ｒが正常部分であれば、撮影装置２１，２２からそれぞれ出力される１ライン分の各光電信号は、いずれもがしきい値Ｔｈよりも高くなることはなく、結果として、欠陥が無いと判定される。
【００７２】
一方、照射領域Ｒの表面・背面にキズがあったり、レンチキュラシート１１の内部に異物が存在したりして欠陥がある場合には、その欠陥部分ないしその周囲において局所的にレンチキュラシート１１の複屈折特性が正常部分とは異なったものとなる。このため、透過光の偏光状態が正常部分を透過したものとは異なったものとなり、第２偏光板２３を透過するする偏光成分が増大する。これにより、１ラインの光電信号中の欠陥部分に対応する信号レベル（輝度）がしきい値よりも高くなって、結果として欠陥が有ると判定される。レンチキュラシート１１の内部にある異物が不透明であったり、かなり微細なものであっても、その周囲の複屈折特性が正常部分とは異なったものとなるので、同様に検出することができる。
【００７３】
また、レンチキュラシート１１の背面側に微小なキズがあるような場合では、レンズ１２の屈折作用によって、観察する方向によっては観察されないことがある。しかしながら、上記のように開き角度φを持たせて撮影装置２１，２２を配してあるため、実際の使用状態で、観察されるようなキズに関しては、少なくとも撮影装置２１，２２のいずれか一方の光電信号から、そのキズを検出される。もちろん、観察方向に応じて拡大されるようなキズを検出できることはいうまでもない。
【００７４】
上記のように各光電信号に基づいて判定を行うが、各光電信号には、多数のレンズ１２がシート幅方向に配列されていること起因した信号レベルの変化は微小である。このため、その信号レベルの変化が欠陥の有無の影響されることがない。
【００７５】
［実施例１］
実施例１では、上記のように構成される欠陥検査装置１０を用いて、ＰＥＴを主成分とするレンチキュラシート１１を検査対象として、欠陥の検出を行った。撮影装置２１，２２は、７０００画素のラインセンサ２１ｂ，２２ｂを用いたものを使用し、レンチキュラシート１１の表面のレンズ１２の部分で分解能が０．０５ｍｍとなるように撮影レンズの焦点距離、及び撮影距離を設定した。また、撮影光軸２１ｃ，２２ｃの開き角φが１０°となるように設定した。
【００７６】
この実施例１では、レンズ１２の表面に直径が約０．２ｍｍの円形のキズ（以下、表面キズという）を欠陥として形成し、レンチキュラシート１１の搬送方向に対する第１偏光板１８の偏光方向がなす角度θを変化させて、角度θごとのコントラストを求めた。コントラストは、図６に示すように、各撮影装置２１，２２からの光電信号における正常部分の平均輝度ｈ１と欠陥部分の輝度ｈ２を測定し、両者の比（＝ｈ１／ｈ２）をコントラストとした。各角度θにおける平均輝度ｈ１，輝度ｈ２、及びコントラストを表１に示す。また、その結果をグラフとして図７に示す。なお、この実施例における表面キズの場合には、２台の撮影装置２１，２２の光電信号に大きな差は生じなかった。
【００７７】
【表１】
2012163533.tif 000003
【００７８】
正常面での地合のバラツキやノイズによる信号を考慮すると、安定して欠陥を抽出するにはコントラストが２以上であることが好ましく、表１及び図７からコントラスト２以上の範囲として、概ね「１０°≦θ≦４５°」と読み取ることができ、この範囲内で表面キズの検出を好ましく行うことができるのがわかる。また、２０°≦θ≦４０°の範囲でコントラストがより高くなり、高感度に表面キズの検出を行うことができるのがわかる。
【００７９】
［実施例２］
実施例２では、レンチキュラシート１１の背面に、直径が約０．０５ｍｍの円形の打痕キズを複数個作成し、このレンチキュラシート１１を撮影装置２１，２２で撮影し、各撮影装置２１，２２からの各光電信号を調べた。なお、開き角φを１０°に固定している他は実施例１と同じ条件とした。
【００８０】
この実施例２では、撮影装置２１あるいは撮影装置２２から得られる打痕キズに対応する輝度ｈ２は、打痕キズの位置により大きくばらついたが、少なくとも一方の撮影装置からは、打痕キズに対応する輝度ｈ２として検出に十分なものを得ることができた。この結果からレンズ１２とキズの位置関係によって、各撮影装置の撮影方向にキズが拡大される場合と縮小される場合とが生じても、いずれか一方の撮影装置によってキズが拡大される方向で撮影できることがわかり、比較的小さいが観察方向によっては拡大されて実害が認められる背面側のキズをも検出できることがわかる。
【００８１】
上記実施形態では、撮影手段として、２台の撮影装置を用いているが、１台、あるいは３台以上の撮影装置であってもよい。撮影装置としては、リニアアレイカメラに限らず、エリアセンサを用いたカメラであってもよい。また、観察手段として、撮影装置を用いた例について説明したが、観察手段としては、これに限られるものではなく、例えば、上記の例の各撮影装置の方向からレンチキュラシートを観察するように、肉眼による観察方向を規定する光学系などであってもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１０  欠陥検査装置
１１  レンチキュラシート
１２  レンチキュラレンズ
１５  光源部
１８，２３  偏光板
２１，２２  撮影装置
２６  判定部
【図１】
2012163533.tif 000004
【図２】
2012163533.tif 000005
【図３】
2012163533.tif 000006
【図４】
2012163533.tif 000007
【図５】
2012163533.tif 000008
【図６】
2012163533.tif 000009
【図７】
2012163533.tif 000010