JP2008180705A - 光透過性フィルムの欠陥検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】欠陥の検出精度を高めることができる光透過性フィルムの欠陥検出装置を提供する。
【解決手段】光透過性フィルムＡの外観を片面側から撮像する撮像手段１。撮像手段１による撮像時に光透過性フィルムＡの他の片面側に配置されるガイド手段２。撮像手段１による撮像で得られた画像から光透過性フィルムＡの欠陥を検出する検出手段３とを備える光透過性フィルムＡの欠陥検出装置に関する。光透過性フィルムＡの上記他の片面とガイド手段２との間の空気を排除して光透過性フィルムＡをガイド手段２の表面に密着させるための密着手段４を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、光学用途、建築用途、車載用途などの用途において、反射防止、飛散防止、熱線防止（遮断）、断熱、防汚、耐久性（保護）などの目的で使用される光透過性フィルム（光透過性を有するフィルム）の欠陥を検出するための装置に関するものである。

従来より、上記のような光透過性フィルムとしては、ベースフィルムに接着層や異なる屈折率層をコーティングやラミネートなどで形成したものが提案されている。このような光透過性フィルムには、コーティングのハジキによる厚みのバラツキ、異物による核、ゲル化による厚みのバラツキなどの欠陥が発生し、この欠陥により光透過性フィルムの特性（例えば、反射防止などの光学特性）が損なわれることがあった。そこで、例えば、特許文献１に記載の被膜検査方法を用いて欠陥を検出することが考えられる。特許文献１に記載の被膜検査方法は、光透過性フィルム（反射防止フィルム）をガイドローラの外面に沿わせて進行させながら光を照射し、この状態で光透過性フィルムの表面を撮像した後、撮像データをデータ処理部で処理して欠陥を検出するようにしている。
特開２００６−２０８１９６号公報

しかし、特許文献１に記載の被膜検査方法では、光透過性フィルムとガイドローラの外面との間に空気が介在することがあり、このため、光透過性フィルムからの反射光に欠陥の検出に不要な反射光も混在して欠陥の検出精度が低くなるという問題があった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、欠陥の検出精度を高めることができる光透過性フィルムの欠陥検出装置を提供することを目的とするものである。

本発明の請求項１に係る光透過性フィルムＡの欠陥検出装置は、光透過性フィルムＡの外観を片面Ａ_１側から撮像する撮像手段１と、撮像手段１による撮像時に光透過性フィルムＡの他の片面Ａ_２側に配置されるガイド手段２と、撮像手段１による撮像で得られた画像から光透過性フィルムＡの欠陥を検出する検出手段３とを備える光透過性フィルムＡの欠陥検出装置において、光透過性フィルムＡの上記他の片面Ａ_２とガイド手段２との間の空気を排除して光透過性フィルムＡをガイド手段２の表面に密着させるための密着手段４を備えて成ることを特徴とするものである。

本発明の請求項２に係る光透過性フィルムＡの欠陥検出装置は、請求項１において、ガイド手段２と密着手段４との少なくとも一方が有色であることを特徴とするものである。

本発明の請求項３に係る光透過性フィルムＡの欠陥検出装置は、請求項１又は２において、密着手段４が液体であることを特徴とするものである。

請求項１の発明では、密着手段４により光透過性フィルムＡをガイド手段２の表面に密着させ、光透過性フィルムＡのガイド手段２側の片面Ａ_２とガイド手段２との間の空気を排除することによって、光透過性フィルムＡのガイド手段２側の片面Ａ_２からの反射光を抑えることができ、欠陥の検出に不要な反射光の混在を減少して欠陥の検出精度を高くすることができるものである。

請求項２の発明では、ガイド手段２と密着手段４との少なくとも一方で光透過性フィルムＡを通過する光を吸収しやすくすることができ、欠陥の検出に不要な反射光の混在をさらに減少して欠陥の検出精度を高くすることができるものである。

請求項３の発明では、密着手段４を光透過性フィルムＡとガイド手段２との間に充填しやすくなって、欠陥の検出に不要な反射光の混在をさらに減少して欠陥の検出精度を高くすることができるものである。

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。

本発明の光透過性フィルムＡの欠陥検出装置は、光学用途、建築用途、車載用途などの用途において、反射防止、飛散防止、熱線防止（遮断）、断熱、防汚、耐久性（保護）などの目的で使用される光透過性フィルム（光透過性を有するフィルム）Ａの欠陥を検出するための装置である。光透過性フィルムＡとしては、例えば、液晶ディスプレイなどのディスプレイの反射防止フィルム（ＡＲフィルム）等として使用されるものを挙げることができるが、これに限定されるものではない。

上記のような光透過性フィルムＡはポリエステルフィルムなどの合成樹脂製のベースフィルムの表面に、複数のコーティング層を積層して形成されるものであるが、コーティング層を形成するために塗布されるコーティング剤がゲル化し、このゲル化物が光透過性フィルムＡの表面Ａ_１に付着して異物として欠陥を形成したり、コンタミネーション（コンタミ）や異物などによるハジキによってコーティング剤の塗布不均一が生じて欠陥を形成したりしていることがある。本発明では、光透過性フィルムＡの表面Ａ_１に付着した異物による欠陥やコンタミ等によるコーティング剤の塗布不均一による欠陥を検出するために好適に用いられるものである。

本発明の光透過性フィルムＡの欠陥検出装置は、図１に示すように、撮像手段１、ガイド手段２、検出手段３、密着手段４、搬送手段５、照明手段６などを備えて形成されている。

撮像手段１は搬送手段５により一定の速度で連続的に搬送される帯状の光透過性フィルムＡの外観を片面（表面）Ａ_１側から撮像するものであって、例えば、ＣＣＤカメラなどで形成され、光透過性フィルムＡの外観を全幅にわたって撮像するラインカメラなどを用いることができる。

ガイド手段２は撮像手段１による撮像時に光透過性フィルムＡの他の片面（裏面）Ａ_２側に配置されるものであって、撮像時に光透過性フィルムＡを支持することにより皺の発生を防止したり撮像手段１と光透過性フィルムＡとを位置決めしてピントずれの発生を防止したりするものである。ガイド手段２は光透過性フィルムＡの上記片面（裏面）Ａ_２に密着手段４を介して接触しながら回転するローラで形成することができる。

検出手段３は撮像手段１による撮像で得られた画像から光透過性フィルムＡの欠陥を検出するためのものであって、ディスプレイを備えた汎用の電子計算機などを用いることができる。検出手段３は、例えば、一般的に広く行われている画像処理を用いて、撮像手段１による撮像で得られた画像に演算処理をしたり人が目視で確認したりすることにより、光透過性フィルムＡの欠陥を分析して検出することができるものを用いることができる。

密着手段４は光透過性フィルムＡの上記片面Ａ_２とガイド手段２との間の空気を排除して光透過性フィルムＡをガイド手段２の表面に密着させるためのものである。図１に示すものでは、タックフィルムを密着手段４として用いている。タックフィルムは表面に粘着性を有してガイド手段２の表面と光透過性フィルムＡの上記片面（裏面）Ａ_２とに接触するものである。このような密着手段４はガイド手段２とその下方に設けた補助ローラ９との間で無端ループ状に掛架されており、ガイド手段２や補助ローラ９の回転駆動により一方向に進行させることができる。

本発明においては、ガイド手段２の表面と密着手段４との少なくとも一方を黒色などの有色にすることができ、これにより、光透過性フィルムＡを通過した光をガイド手段２や密着手段４で吸収して反射しにくくすることができ、光透過性フィルムＡのガイド手段２側の片面Ａ_２からの反射光を抑えることができるものである。例えば、ガイド手段２の表面を塗装などで黒色などの有色にした場合は密着手段４として透明なタックフィルムなどを用いることができ、密着手段４として顔料等を配合して黒色などの有色にしたタックフィルムを用いた場合はガイド手段２の表面に色は特に問わないようにすることができる。

搬送手段５は長尺帯状（シート状）の光透過性フィルムＡを一定の速度で連続的に搬送するためのものである。例えば、搬送手段５は光透過性フィルムＡをロール状に巻き付けた繰り出しドラム１０と、ドラム１０を回転駆動させて光透過性フィルムＡを順次繰り出すためのモータなどの駆動手段１１と、欠陥検出後の光透過性フィルムＡを巻き取るための巻き取りドラム１２とを備えて形成することができる。

照明手段６は撮像手段１による撮像時に光透過性フィルムＡに片面（表面）Ａ_１側から光を照射するものであって、例えば、三波長蛍光灯などの照明具６ａと色調フィルター６ｂとを組み合わせて用いることができるが、この他に照明手段６としては赤色などの特定波長の光を照射する有色照明や、無色照明（白色照明）などを用いることができる。

そして、本発明を用いて光透過性フィルムＡの欠陥を検出するにあたっては次にようにして行う。まず、駆動手段１１で繰り出しドラム１０を回転駆動させることにより、ドラム１０にロール状に巻かれた光透過性フィルムＡを順次繰り出し、一定の速度で巻き取りドラム１２にまで搬送する。また、繰り出しドラム１０と巻き取りドラム１２との間において、光透過性フィルムＡをガイド手段２の表面（外面）に接触させながら搬送する。

ここで、光透過性フィルムＡの搬送速度は撮像手段１や搬送手段５の能力などに応じて適宜設定可能であるが、例えば、０．０５〜５０ｍ／秒とすることができる。また、光透過性フィルムＡの片面（裏面）Ａ_２とガイド手段２とは密着手段４を介して接触するようにする。この場合、光透過性フィルムＡの片面Ａ_２とガイド手段２との間に密着手段４を滞留させるように充填したり、あるいは光透過性フィルムＡの片面Ａ_２とガイド手段２との間で密着手段４を流通させるように充填したりすることができる。密着手段４を流通させる場合、光透過性フィルムＡの搬送方向と同方向に流通させる場合と反対方向に流通させる場合とがある。光透過性フィルムＡの搬送方向と同方向に密着手段４を流通させる場合はガイド手段２を光透過性フィルムＡの搬送方向と同方向に回転（正回転）するように駆動し、光透過性フィルムＡの搬送方向と反対方向に密着手段４を流通させる場合はガイド手段２を光透過性フィルムＡの搬送方向と反対方向に回転（逆回転）するように駆動する。ガイド手段２の回転速度は密着手段４が光透過性フィルムＡの片面Ａ_２とガイド手段２との間に十分に供給されるように、密着手段４の材質（粘度）や光透過性フィルムＡの搬送速度などに応じて適宜設定可能であるが、例えば、周速０．０５〜１００ｍ／分とすることができる。

本発明では、上記のようにして搬送している光透過性フィルムＡに対して照明手段６で光を照射しながら光透過性フィルムＡの外観を撮像手段１で撮像する。照明手段６はガイド手段２のほぼ真上に配置されており、光透過性フィルムＡの表面（上面）の片面Ａ_１に光が照射される。また、撮像手段１はガイド手段２の真上から約４５°傾いた位置に配設されており、照明手段６で光が照射されている部分において光透過性フィルムＡの片面Ａ_１を斜め上方から撮像するようにしている。次に、撮像手段１で撮像した光透過性フィルムＡの片面Ａ_１の画像を検出手段３に取り込んでその画像に基づいて欠陥を検出するようにする。また、光透過性フィルムＡを全長にわたって搬送することにより、光透過性フィルムＡの全体の欠陥を検出することができる。

本発明では、密着手段４を介して光透過性フィルムＡをガイド手段２の表面に密着させ、光透過性フィルムＡのガイド手段２側の片面Ａ_２とガイド手段２との間の空気を排除するようにしている。従って、光透過性フィルムＡのガイド手段２側の片面Ａ_２からの反射光を抑えることができる。つまり、図５（ａ）に示すように、光透過性フィルムＡの片面（裏面）Ａ_２とガイド手段２の外面との隙間Ｓに密着手段４が介在せずに空気が存在している場合は、光透過性フィルムＡの表面側の片面（ガイド手段２側と反対側に向く片面）Ａ_１で反射する光Ｌ_１と、光透過性フィルムＡを通過して裏面側（ガイド手段２側に向く片面）の片面Ａ_２で反射する光Ｌ_２とが生じ、これらの光Ｌ_１、Ｌ_２が混在して互いに干渉し合いながら撮像手段１に入射するために、欠陥の検出精度が低くなるおそれがある。一方、図５（ｂ）に示すように、光透過性フィルムＡの片面（裏面）Ａ_２とガイド手段２の外面との隙間の空気を排除して密着手段４を介在している場合は、光透過性フィルムＡを通過した光Ｌ_２は密着手段４の方に進んでガイド手段２に吸収されることになって光透過性フィルムＡの裏面側の片面Ａ_２で反射する光がほとんど生じない。従って、光透過性フィルムＡの表面側の片面Ａ_１で反射する光Ｌ_１が干渉されることなく撮像手段１に入射するために、欠陥の検出精度を高くすることができるものである。

図２に他の実施の形態を示す。この光透過性フィルムＡの欠陥検出装置は、図１のローラのガイド手段２の代わりに、板状のガイド手段２を設けて形成されている。また、このガイド手段２の表面側には一対の押さえローラ７２、７２が設けられている。また、密着手段４としては、タックフィルムの代わりに、光透過性フィルムＡとガイド手段２との間に充填しやすい流動性のある液体を用いている。このような液体の密着手段４としては、例えば、水（純水）、メチルエチルケトンなどの揮発性溶剤、エッセンシャルオイルなどの油脂系液体を例示することができる。また、ガイド手段２の表面に密着手段４を供給するための供給手段７１としては、密着手段４を吐出することができるノズルなどを設けたタンクを例示することができる。また、ガイド手段２の下方には液状の密着手段４を回収するための受け容器７３が設けられている。受け容器７３で回収された密着手段４は供給手段７１に返送されるものであり、密着手段４を供給手段７１と受け容器７３の間で循環させることができる。また、この欠陥検出装置は、光透過性フィルムＡに付着した密着手段４の水分を除去するための水切りドクター６１やエアブロア６２を具備することができる。その他の構成は図１に示すものと同様である。

この実施の形態においては、ガイド手段２の表面と密着手段４との少なくとも一方を黒色などの有色にすることができ、これにより、光透過性フィルムＡを通過した光をガイド手段２や密着手段４で吸収して反射しにくくすることができ、光透過性フィルムＡのガイド手段２側の片面Ａ_２からの反射光を抑えることができるものである。例えば、ガイド手段２の表面を塗装などで黒色などの有色にした場合は密着手段４として透明な液体の水などを用いることができ、密着手段４として顔料等を配合して黒色などの有色にした液体を用いた場合はガイド手段２の表面に色は特に問わないようにすることができる。

そして、この実施の形態の欠陥検出装置は上記と同様にして光透過性フィルムＡの欠陥を検出することができる。すなわち、搬送手段５により長尺帯状の光透過性フィルムＡを繰り出しドラム１０から巻き取りドラム１２にまで搬送し、繰り出しドラム１０と巻き取りドラム１２との間において、光透過性フィルムＡをガイド手段２の表面（外面）に沿って搬送する。このとき、光透過性フィルムＡは押さえロール７２、７２でガイド手段２に押さえつけて搬送する。また、ガイド手段２の表面と密着手段４との少なくとも一方を黒色などの有色にし、図６に示すように、光透過性フィルムＡの片面（裏面）Ａ_２とガイド手段２とは密着手段４を介して接触するようにする。この場合、密着手段４は、供給手段７１から光透過性フィルムＡの片面Ａ_２とガイド手段２との間に供給され、光透過性フィルムＡの片面Ａ_２とガイド手段２との間を流通した後、受け容器７３に落下して回収されるようになっている。そして、上記と同様に、搬送している光透過性フィルムＡに対して照明手段６で光を照射しながら光透過性フィルムＡの外観を撮像手段１で撮像し、撮像手段１で撮像した光透過性フィルムＡの片面Ａ_１の画像を検出手段３に取り込んでその画像に基づいて欠陥を検出するようにする。この実施の形態においても上記と同様の効果を奏するものである。

図３にガイド手段２の他例を示す。このガイド手段２は図１のものと同様の回転するローラで形成されている。また、密着手段４は図２のもの同様に液状であって、貯留容器２０に貯留されている。そして、この密着手段４にガイド手段２の一部（下部）を浸漬することにより、ガイド手段２の表面に密着手段４を供給することができるようになっている。尚、図４に示すように、ローラのガイド手段２は光透過性フィルムＡの搬送方向と平行に二機並べて配置することができる。

そして、図２のものにおいて、供給手段７１と受け容器７３と押さえロール７２と板状のガイド手段２の代わりに、図３又は図４のローラのガイド手段２と貯留容器２０と液状の密着手段４を用い、その他の構成を図２のものと同様にすることにより、本発明の欠陥検出装置を形成することができる。この欠陥検出装置を用いても、図２のものと同様にして光透過性フィルムＡの欠陥を検出することができる。

本発明において、光透過性フィルムＡをガイド手段２と接触させる前に、光透過性フィルムＡの片面（裏面）Ａ_２にマジックインク等を用いて黒色などの有色の顔料を塗布したり、黒色などの有色のフィルムをラミネートしたり、黒色などの有色のジェルを貼り付けたりすることができ、これにより、光透過性フィルムＡの片面Ａ_２による光の反射をさらに抑えることができて欠陥の検出精度を高めることができるものである。

以下本発明を実施例によって具体的に説明する。

（実施例１）
厚さ１００μｍのポリエステルフィルムの表面に厚さ２μｍのコーティング層（主成分はシリカ）を設けることによって、長さ４０００ｍの光透過性フィルムを形成した。

この光透過性フィルムに生じた欠陥（ゲル化物の付着）を図２に示す欠陥検出装置で検出した。このとき、ガイド手段の外面は黒色に着色し、密着手段として透明な純水を用いた。また、光透過性フィルムは５ｍ／分で搬送し、ガイド手段は周速２０ｍ／分の回転速度で正回転させた。また、照明手段としては５０Ｗの三波長蛍光灯を用い、ガイド手段の上方に５００ｍｍ離した位置に設置した。そして、光透過性フィルムの全長にわたって欠陥を検出したところ、欠陥の検出個数が２８個であった。一方、密着手段を用いなかった場合は、欠陥の検出個数が３個となり、上記のように密着手段を用いた場合よりも欠陥の検出精度が低くなった。

（実施例２）
図３に示すガイド手段２を用いた欠陥検出装置で検出した。このとき、ガイド手段の外面は黒色に着色し、密着手段として透明な純水を用いた。その他の事項は実施例１と同様にした。そして、光透過性フィルムの全長にわたって欠陥を検出したところ、欠陥の検出個数が２０個であった。一方、密着手段を用いなかった場合は、欠陥の検出個数が２個となり、上記のように密着手段を用いた場合よりも欠陥の検出精度が低くなった。

尚、実施例１、２の光透過性フィルムに対して、目視で欠陥を検出した場合は、欠陥の検出個数が０個となった。

本発明の実施の形態の一例を示す概略図である。 同上の他の実施の形態の一例を示す概略図である。 同上の一部を示す概略図である。 同上の一部を示す概略図である。 （ａ）（ｂ）は本発明の作用を示す拡大した概略図である。 同上の一部を示す概略図である。

符号の説明

Ａ 光透過性フィルム
Ａ_１ 片面
Ａ_２ 片面
１ 撮像手段
２ ガイド手段
３ 検出手段
４ 密着手段

Claims (3)

1. 光透過性フィルムの外観を片面側から撮像する撮像手段と、撮像手段による撮像時に光透過性フィルムの他の片面側に配置されるガイド手段と、撮像手段による撮像で得られた画像から光透過性フィルムの欠陥を検出する検出手段とを備える光透過性フィルムの欠陥検出装置において、光透過性フィルムの上記他の片面とガイド手段との間の空気を排除して光透過性フィルムをガイド手段の表面に密着させるための密着手段を備えて成ることを特徴とする光透過性フィルムの欠陥検出装置。
2. ガイド手段と密着手段との少なくとも一方が有色であることを特徴とする請求項１に記載の光透過性フィルムの欠陥検出装置。
3. 密着手段が液体であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光透過性フィルムの欠陥検出装置。

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