(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、フィルム幅方向および長手方向に複屈折のバラツキを有するフィルムにおいても精度良く検査を行うことができ、全長に渡っての品質評価が行える検査装置を提供することにある。【解決手段】  本発明は、広幅かつ長尺物のフィルムの欠陥を検出する検査装置であって、フィルムの一方面側にフィルムを照明する照明手段と、照明手段とフィルムとの間に設けられた第１の偏光板と、フィルムの他方面側に設けられた第２の偏光板と、フィルムの他方面側に設けられ、照明手段から照明され第１の偏光板、フィルムおよび第２の偏光板を透過してきた透過光を受光する受光手段と、を有し、幅３ｍ以上のフィルムに対して全幅および全長にて検査し、フィルム幅方向の配向角を、測定受光量を用いて長手方向に対して連続的に測定する。【選択図】図１
2016070856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
広幅かつ長尺物のフィルムの欠陥を検出する検査装置であって、
フィルムの一方面側に前記フィルムを照明する照明手段と、
前記照明手段と前記フィルムとの間に設けられた第１の偏光板と、
前記フィルムの他方面側に設けられた第２の偏光板と、
前記フィルムの他方面側に設けられ、前記照明手段から照明され前記第１の偏光板、前記フィルムおよび前記第２の偏光板を透過してきた透過光を受光する受光手段と、を有し、  幅３ｍ以上のフィルムに対して全幅および全長にて検査し、
フィルム幅方向の配向角を、測定受光量を用いて長手方向に対して連続的に測定する、フィルムの検査装置。
【請求項２】
前記受光手段が上下左右に移動することにより、受光手段の分解能が可変である、請求項１のフィルムの検査装置。
【請求項３】
前記受光手段に内蔵された絞り羽根を自動調整することで、受光手段の合焦範囲を調整する、請求項１または２のフィルムの検査装置。
【請求項４】
フィルム長手方向に対し、発生原因が同じであるが、発生頻度がランダムである傷の、ロールピッチを定めるための検査判定アルゴリズムを実装した請求項１〜３のいずれかのフィルムの検査装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルムの光学的欠陥検査や、配向角のばらつき検査を、フィルム製膜工程にて全幅・全長に対し容易に行い、特に、偏光板製造工程に用いる偏光板離型フィルムの品質管理に有効な、偏光板離型フィルムの欠陥検査装置技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の需要が穏やかになりつつあるなか、４Ｋテレビのような、高精細化したテレビが市場に出始めている。また、スマートフォンやタブレット端末の画面は、更に高精細化しており、人間の網膜が認識できる能力を、超える程の解像度に迫っている。解像度が高精細化するということは、全体画像を構成するピクセルの単位が小さくなることである。従来の解像度では欠点と認識しれなかったサイズの欠点まで、顧客にて不具合されることが問題となっており、また、その発生頻度を極限まで低減させることも同時に求められている。このような、いわゆる品質の高度化により、それを検査する装置の高度化が求められている。
【０００３】
従来、偏光板の検査はクロスニコル法による検査が一般的でありまた、偏光板用の保護フィルムやセパレータにおいても、クロスニコル法にて自動的に検出する方法が検討されてきた（特許文献１）。このクロスニコル法は２枚の偏光板をその配向主軸を直交させて暗視野をつくり、その間にフィルムなどの測定対象品を挟んで透過光で観察する方法である。クロスニコルに配置することで、仮に欠陥が存在しなければ撮像部から全面黒の画像が入力されるが、欠陥が存在すれば、その部分が黒にならない。つまり、偏光板中に異物や欠点があれば輝点として現れるので、検査ができるというものである。
【０００４】
しかしながら、該検査装置は抜き取り検査につき、先述に示した品質高度化に対応出来るような検査システムにはなっていなかった。
【０００５】
また一方で、該検査後の後加工においての検査も、目視から機械による自動測定への加重が増しており、特に長手方向の配向角のバラツキが、地合の変動としてのノイズとなり、検査性に対し無視できない状況となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】再表２０１１／１４８７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、フィルム幅方向および長手方向に複屈折のバラツキを有するフィルムにおいても精度良く欠陥検査を行うことができ、全長に渡っての品質検査が行える検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を達成する本発明のフィルムの検査装置は、
広幅かつ長尺物のフィルムの欠陥を検出する検査装置であって、
フィルムの一方面側に前記フィルムを照明する照明手段と、
前記照明手段と前記フィルムとの間に設けられた第１の偏光板と、
前記フィルムの他方面側に設けられた第２の偏光板と、
前記フィルムの他方面側に設けられ、前記照明手段から照明され前記第１の偏光板、前記フィルムおよび前記第２の偏光板を透過してきた透過光を受光する受光手段と、を有し、幅３ｍ以上のフィルムに対して全幅および全長にて検査し、
フィルム幅方向の配向角を、測定受光量を用いて長手方向に対して連続的に測定する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、フィルム幅方向および長手方向に対しての全長に対し、精度良く欠陥検査および配向角のばらつき検査を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の欠陥検出装置の一つの形態を示した概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を用いて詳細に説明する。本発明の検査装置は、図１に示すように、フィルム面の検査される領域において、フィルムの一方面側に第１の偏光板を、他方面側に第２の偏光板をフィルムと平行に配置し、前記第１の偏光板を挟み、偏光板の外側からフィルムを照明する照明手段と、前記フィルムの他方面側において第２の偏光板を透過してきた透過光を受光する受光手段とを有する。
【００１２】
本発明の欠陥検査装置が適用されるフィルムとしては、偏光板、位相差板といった光学部材の離型フィルムとして用いられるフィルム、具体的にはポリエチレンテレフタレートフィルムなどのプラスチックフィルムが挙げられる。
【００１３】
また第１の偏光板について、適用できる偏光板は、フィルムを照明する照明手段からの光を余すことなく偏光できる、十分に大きなサイズであれば特に限定されず、市販の偏光板が適用できる。また、第２の偏光板についても同様に、フィルムを透過し受光手段に入射する照明光を余すことなく偏光できるサイズであれば特に限定されず、市販の偏光板が適用できる。
【００１４】
また、受光手段については、偏光板を介して欠点での照明手段からの散乱・反射光を受光できるものであれば特に限定されないが、コストや信号処理の容易さから、市販のＣＣＤカメラあるいはＣＭＯＳカメラを用いることが好ましい。さらに好ましくは、設置スペースやカメラ１台あたりの撮像視野から、受光素子であるＣＣＤあるいはＣＭＯＳが１直線状に並んでいるラインセンサカメラを用いることが好ましい。また、コスト、受光精度、検査範囲を考慮して、必要に応じて複数の受光手段を幅方向に並べて使用することも好ましい。
【００１５】
また、照明手段については、フィルムにおける検査範囲を均一に照明できるものが好ましく、例えば、ライン状に発光素子を並べたライン状のＬＥＤ照明や、ロッド状の蛍光灯、またメタルハラロイドランプ等の光源からの光を光ファイバを用いてロッド状のライトガイドに導き、照明する方法が適用できる。特には、照度が高く寿命が長い、ＬＥＤ照明により、照明する方法が好ましい。
【００１６】
また、第１の偏光板と第２の偏光板の関係については、前記クロスニコル法におけるクロスニコルの状態で配置することにより、前記クロスニコル法と同様の方法で欠陥検査を行うことができる。その場合、仮に欠陥が存在しなければ撮像部から全面黒の画像が入力されるが、欠陥が存在すれば、その部分が黒にならない。つまり、偏光板中に異物や欠点があれば輝点として現れる。受光手段により得られた信号は、信号処理手段により処理され、欠点の有無の判定などの処理が行われる。
【００１７】
また、本発明のフィルムの検査方法は、３ｍ以上ある幅を有する長尺物のフィルムを長さ方向に移動させながらフィルムの欠陥を検出する検査方法である。このため、フィルム製造工程内に設置することが好ましく、その設置箇所は、延伸が全て終了した後の工程に設置するのが好ましい。この際には、フィルムのバタツキが２ｍｍ以内に収まる場所に設置することが望ましい。フィルムを照明する照明手段とフィルムの間に設置された偏光板は、一枚の板でも良いし、受光手段の視野幅に応じ分割しても良い。
【００１８】
本発明の検査装置は、幅方向の配向角を、測定受光量を用いて、長手方向に対して連続的に測定することを特徴とする。この際、配向角の測定位置は、設置された受光手段の数に応じた箇所にて実施することができる。
【００１９】
本発明の検査装置は、受光手段が上下左右に移動することにより、受光手段の分解能が可変であることを特徴とする。受光手段は、受光素子の分解能と、レンズなどの光学系の組み合わせ、特にレンズの画角や、検出したい欠点の大きさに応じて、受光手段と非検査物との距離が決められているが、この受光手段を上下左右に自由に移動が可能であることにより、要求された品質の高度化に対応した検出器の光学系に調整することができる。受光手段を上下左右に動かす機構は、ガイドレール上に設置した受光手段を、サーボモーターとピニオン／ラック機構にて動かしても良いし、シリンダーにより動かしても良いし、リニアモーターを用いることもできる。
【００２０】
本発明の検査装置は、受光手段に内蔵された絞り羽根を自動調整することにて、受光手段の合焦範囲を調整することを特徴とする。本発明の検査装置は、３ｍ以上ある幅を有する長尺物のフィルムを長さ方向に移動させながらフィルムの欠陥を検出する、いわゆるインライン検査器につき、オフラインの設置環境と比べると、フィルムのバタツキが大きくなる傾向にある。また、オフライン検査機はフィルムの搬送速度を検査頻度に合わせて調整することが可能であるが、インライン検査においては製膜速度が律速となるので、オフラインと比べ、検査速度が速くなることもありかつ、検査速度はすべて一定にすることができない。この際、レンズの絞りを絞り羽根により絞りかつ、絞り値に応じ、照明手段の光量調整を行うことで、被写界深度を深くセッティングすることが可能となり、フィルムのバタツキに対する合焦の許容度が上がるため好ましい。レンズの絞り羽根は軽快な動作と、絞り解放時の背景のぼけを考慮して選定することが好ましいが、６枚〜１２枚が好ましい枚数である。本発明の検査装置におけるレンズの構成には特に制限が無いが、単焦点レンズや、ズームレンズを用いることができる。レンズは、画面中心から端まで性能が変わらないものや、収差の低いものを用いるのが、レンズを上下動させた際の、撮像の変化を低減できるので望ましい。
【００２１】
本発明の検査装置は、長手方向に対し、発生原因が同じであるが、発生頻度がランダムである傷の、ロールピッチを定めるための検査判定アルゴリズムを実装していることを特徴としている。該アルゴリズムは、傷の発生原因、例えば縦延伸装置の搬送ロール由来の傷であることが判明していても、その傷の検出結果に強弱がある場合に、傷の撮像データおよび長さ方向の発生頻度を統計的に解析した検出データモデルを、各検出位置のレーン毎に作成し、撮像データに関し、幅、長さ、面積（検出最小単位のピクセルの合計数）幅方向位置にて、２σ以内に入っている全ての傷について、欠点の共通ＩＤを付与しその画像の代表的形態を記憶させる、記憶させた画像が、長手方向に発生している頻度をフーリエ解析した後に、その発生周期を特定する。なお、縦延伸機の一部や渡りの搬送装置のように、ロール径が同じでかつロール周速が近いロールのピッチを特定するために、各ロールにて順番に傷を意図的に発生させた後に、検出機にて検出させ、先述の解析を行うことで、欠点サイズの記録や、ロール周期の判定の為の、ベースデータを作成し、該データベースと、新規に発生した傷との照合を行う事により、傷の弁別を行う事ができる。
【００２２】
本発明の検査装置において、フィルム内部異物による欠点の検出については、傷の発生周期の検出アルゴリズムを応用して、独自の判定や撮像データのデータベース化、発生傾向の把握およびデータベール化を行う事ができる。これらのデータを用いる事により、例えば、内部異物が増加し始めた際に、それが品質管理の許容値を越えるタイミングを予期し、その発生原因に応じた対策準備を、早期に行う事でロスを低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明はフィルムの検出装置に限らず、シート状の物の検出装置などにも応用することができるが、その応用範囲が、これらに限られるものではない。
【符号の説明】
【００２４】
１      検査対象のフィルム
２      第１の偏光板
３      第２の偏光板
４      照明手段
５      受光手段
【図１】
2016070856.tif 000003