JP2005241586A - 光学フィルムの検査装置および光学フィルムの検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光学フィルムの検査を簡単な構成で行なうことが可能であり、欠陥の自動検出も容易に行な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に光を照射する点光源１と、前記点光源１から前記光学フィルム２を透過した光を投影させるスクリーン３と、前記スクリーン３上の投影像を撮像可能な撮像素子５と、前記撮像素子５による撮像画像の照度変化を検出する検出手段とを備えたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

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。

従来の偏光板などの光学フィルムの検査装置は、光を出射する光源、光学フィルタ、基準となる無欠陥偏光板、被検査偏光板、被検査偏光板を設置する被検査偏光板部、投射レンズおよび検査像を出力するスクリーンなどにより構成され、光源から出射した光を、無欠陥偏光板および被検査偏光板に投射し、投射レンズによって被検査偏光板の全体像をスクリーンに出力するようにし、これにより塵埃や瑕の欠陥箇所の大きさや程度がよく識別できるようになり、検査が可能となるというものであった（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−１０３２２号公報

しかしながら、上記した従来の表示装置においては、光源としてハロゲンランプやメタルハライドランプなどを用いており、被検査偏光板の他に無欠陥偏光板と、検査像を拡大するレンズを使用しているため、検査装置自体が複雑化または大型化してしまうという問題があった。また、上記した従来の表示装置においては、既存のオーバーヘッドプロジェクタと同様の光学構成をしている。通常この様に構成すると、ハロゲンランプ等の光が拡散した状態、すなわち様々な方向を向いた光が偏光板に照射されてしまう。この場合、ある種類の欠陥はうまく投影されず、検査に見逃しが生じるという問題があった。

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な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。

本発明の光学フィルムの検査装置は、光学フィルムに光を照射する点光源と、前記点光源から前記光学フィルムを透過した光を投影させるスクリーンと、前記スクリーン上の投影像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照度変化を検出する検出手段とを備えたことを特徴とする。

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な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。

実施の形態１
本発明の実施の形態１を図１、図２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はスクリーン上に投影された検査像の模式図を示している。該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。

図１において、点光源１から出射された光が、被検査物である光学フィルム２を透過し、スクリーン３に投影される。点光源１には、ハロゲンランプを点光源化したものやＬＥＤ（Light Emitting Diode）など、高輝度の点光源であることが望ましく、さらに任意の方向（本実施の形態においては被検査物の方向）への出射光の指向性を高めるべく、該点光源１の出射側に光束の絞り手段４を配設することが好ましい。その後、スクリーン３への投影像は、ＣＣＤカメラなどの撮像素子５によって撮像される。なお、図１に示されている光束の絞り手段４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とスクリーン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、点光源１の性能または撮像素子５の解像度などにより適宜決定されるものである。さらに、ＣＣＤカメラなどの撮像素子５のピントは、スクリーン３に投影された検査像の中心程度に合わせればよい。

光学フィルム２の内部または表面に異物、キズまたは歪などが存在した場合、その部分での屈折率および透過率の変化により、図２に示すスクリーン上への投影像６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７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影８が確認される。ある種類の欠陥に対しては、上述した従来の表示装置では、偏光板に拡散した様々な方向の光が照射されるため、欠陥の影が多数打ち消しあって見えなくなってしまう。この欠陥の影８は本発明による点光源を用いてはじめて確認できるものである。またこの欠陥の影８は、周辺部より暗く投影される場合もあれば、周辺部より明るく投影される場合もあり、明暗が両方現れる場合もある。いずれの場合についても、このような影８は目視でも確認可能であるが、図示せぬ検出手段でその照度差を検出することで、欠陥品の自動検出を容易に行なうことができる。

上述の構成とすることで、無欠陥の変更フィルムおよび拡大投射するためのレンズなどが不要で、点光源と被検査物である変更フィルム及びスクリーンのみで検査像を映し出すという極めて簡単な構成で、光学フィルムの検査が高精度に実現可能となりかつ欠陥の自動検出も容易に行なうことができる。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、いずれの面にもアンチグレア処理（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）が施されていないフィルムに適用して、好適なものである。

実施の形態２
本発明の実施の形態２を図３により説明する。図３は本発明の実施の形態２における偏光フィルムなどの光学フィルム検査装置の概略図を示している。

図３において、図１、図２と同じ構成部分については同一の符号を付し、差異について説明する。図３においては、図１の光学フィルムの検査装置または検査方法とは異なり、点光源１から好ましくは光束の絞り手段４を介して出射された光を、被検査物である光学フィルム２により反射させ、該反射像（検査像）をスクリーン３上に投射させたものである。該反射像（検査像）は、上記実施の形態１と同様に、目視でも確認可能であるが、図示せぬ検出手段でその照度差を検出することで、欠陥品の自動検出を容易に行なうことができる。なお、図３に示されている光束の絞り手段４と光学フィルム２との間の距離ｄ３および光学フィルム２とスクリーン３との間の距離ｄ４についても、上記実施の形態１と同様に、被検査物である光学フィルム２のサイズ、点光源１の性能または撮像素子５の解像度などにより適宜決定されるものである。さらに、ＣＣＤカメラなどの撮像素子５のピントについても、スクリーン３に投影された反射像（検査像）の中心程度に合わせればよい。

上述の構成とすることで、上記実施の形態１と同様に、点光源と被検査物である変更フィルム及びスクリーンのみで検査像を映し出すという極めて簡単な構成で光学フィルムの検査が高精度に実現可能となり、かつ欠陥の自動検出も容易に行なうことができる。なお、本実施の形態は、例えば光学フィルム２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、アンチグレア処理を施された面を、点光源と対向する面とは反対側（遠方側）にくるように配置することが好ましい。さらに、本実施の形態は、上記実施の形態１と比較して、撮像素子の位置が、非検査物である光学フィルムのサイズなどによって制約を受けないため、撮像素子は検査像が撮像可能な任意の位置に設置することが可能となる。

以上、上記実施の形態１、２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なったが、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品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。

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。 スクリーン上に投影された検査像の模式図である。 本発明の実施の形態２における光学フィルムの検査装置の概略図である。

符号の説明

１ 点光源
２ 光学フィルム
３ スクリーン
４ 光束絞り手段
５ 撮像素子
６ 検査像
７ 欠陥が存在しない部分
８ 欠陥が存在する部分

Claims (8)

1. 光学フィルムに光を照射する点光源と、
   前記点光源から前記光学フィルムを透過した光を投影させるスクリーンと、
   前記スクリーン上の投影像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照度変化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。
2. 光学フィルムに光を照射する点光源と、
   前記光学フィルムによる反射光を投射させるスクリーンと、
   前記スクリーン上の投影像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照度変化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。
3. 前記点光源は光束の絞り手段を含む請求項１または２記載の光学フィルムの検査装置。
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。
5. 光学フィルムに点光源からの光を照射する工程と、
   前記点光源から前記光学フィルムを透過した光をスクリーンに投影する工程と、
   前記スクリーン上の投影像を撮像する工程と、
   前記撮像された画像の照度変化を検出する工程と、
   を備える光学フィルムの検査方法。
6. 光学フィルムに点光源からの光を照射する工程と、
   前記光学フィルムによる反射光をスクリーンに投射する工程と、
   前記スクリーン上の反射像を撮像する工程と、
   前記撮像された画像の照度変化を検出する工程と、
   を備えたことを特徴とする光学フィルムの検査方法。
7. 前記点光源は光束の絞り手段を含む請求項５または６記載の光学フィルムの検査方法。
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。

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