JP2008298557A - 光学フィルムの検査方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光学フィルムに生じている欠陥が揮点欠陥を生じさせる欠陥（光学欠陥）であるのか否かを容易に判定できるようにする。
【解決手段】光学フィルム１の一方の面側に配置された偏光板３を介して照明光７で照明しつつ、該光学フィルム１の他方の面側に配置された偏光板２を介して撮像し、該撮像結果に基づいて、光学欠陥の有無を判定する。偏光板２と偏光板３とはクロスニコルに配置される。照明光７として、青から緑の波長帯域内にある単波長光を用い、照明光７による露光時間が最適化されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、位相差フィルム等の光学フィルムの欠陥を検査する検査方法及び装置に関する。

液晶ディスプレイやその他のフラットパネルディスプレイ等に用いられる位相差フィルム等の長尺の光学フィルムの欠陥検査は、該光学フィルムをロールから繰り出しつつ、繰出方向に対して略直交する方向に画素が配列されたラインセンサで、フィルム表面を走査撮像し、欠陥部分ではその余の正常部分と比較して輝度値が変化するので、これに基づいて、欠陥の有無及びその位置を検出することにより行われている。このような欠陥は、液晶ディスプレイに通電して黒を表示している状態で光って見える点（揮点欠陥）を生じさせることがあり、表示品質を低下させる原因になる場合がある。

光学フィルムの製造において生じる欠陥としては、その発生原因に応じて、練り込み系、転写系、クラック系、キズ系等に大別できる。練り込み系としては、フィルム素材（樹脂）の未溶融ゲルから生じるフィッシュアイ、素材の一部が焦げてできる焼け異物、環境から異物が混入する黒異物等がある。転写系としては、半溶融状態でロールに付着した異物やロールの傷等が転写されることにより生じる欠陥、固化状態での打痕や穴等がある。クラック系としては、フィルムの破れや裂け等がある。傷系としては、フィルムの搬送等に伴う擦り傷等がある。

このような欠陥は、その全てが前記揮点欠陥を生させるものではなく、欠陥はあっても表示品質に影響がなければ、品質検査において不合格とする必要のないものも存在する。しかしながら、従来は本来的に欠陥として不合格にする必要のないものまでをも不合格としてしまうため、歩留まりが悪く、製造効率が低いという問題があった。また、フィルムに生じる欠陥には、例えばフィッシュアイのように、フィルムの送り方向に長径を有する略楕円形状になるものが多く、従来は固定されたラインセンサに対して、フィルムを送ることにより走査撮像しているので、必然的に欠陥を短径方向に検出することになり、ラインセンサの配列された撮像画素のうち少ない数の画素によって検出するため、欠陥検出の信頼性が高くないという問題もあった。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、フィルムに生じている欠陥が揮点欠陥を生じさせる欠陥（光学欠陥）であるのか、そうでないのかを容易に判定できるようにすることである。

本発明の第１の観点によると、光学フィルムの検査方法であって、前記光学フィルムを照明しつつ撮像する事前撮像工程と、前記事前撮像工程での撮像結果に基づいて、前記光学フィルムの一方の面側に配置された第１偏光板を介して照明光で照明しつつ、該光学フィルムの他方の面側に配置された第２偏光板を介して撮像する撮像工程と、前記撮像工程と、前記事前撮像工程での撮像結果に基づいて、前記光学フィルムの欠陥部分と正常部分とを特定した上で、前記撮像工程で得られた前記欠陥部分の輝度値の差を求めることで、光学欠陥の有無を判定する判定工程とを備える光学フィルムの検査方法が提供される。

２枚の偏光板を、例えば、クロスニコルに配置すると、照明光はこれら２枚の偏光板を通過することができず、その撮像結果には輝度値の変化は生じない。しかし、これら２枚の偏光板の間に介在する光学フィルムに生じている欠陥が揮点欠陥を生じさせる光学欠陥である場合、即ち欠陥部分がその余の正常部分に対して屈折率が変化している場合には、その部分の光は通過して、撮像結果に反映されることになる。この欠陥部分の屈折率変化に伴う光の通過（以下、光抜けともいう）の有無を判定することにより、揮点欠陥を生じさせる欠陥であるか、そうでないのかを容易に判定することができる。

本発明の第２の観点によると、光学フィルムの検査装置であって、前記光学フィルムを撮像する一次元配列された複数の画素を有する少なくとも１つのラインセンサを含む第１撮像装置と、前記光学フィルムに対して前記第１撮像装置と反対側から前記光学フィルムを照明する第１照明装置と、前記光学フィルムを撮像する二次元配列された複数の画素を有するエリアセンサを含む第２撮像装置と、前記光学フィルムに対して前記第２撮像装置と反対側から前記光学フィルムを照明する第２照明装置と、前記光学フィルムと前記第２撮像装置との間に設けられた第１偏光板と、前記光学フィルムと前記第２照明装置との間に設けられた第２偏光板と、前記光学フィルムを移動させる移動装置とを含み、前記第１撮像装置及び前記第２撮像装置のいずれかによる撮像を行うかを選択的に切り替えるようにした光学フィルムの検査装置が提供される。

本発明によれば、フィルムに生じている欠陥が揮点欠陥を生じさせる欠陥（光学欠陥）であるのか、そうでないのかを容易に判定できるようになるという効果がある。

〔第１実施形態〕
以下、本発明の光学フィルムの検査方法に係る第１実施形態について、詳細に説明する。

本実施形態に係る光学フィルムの検査方法は、基本的に、前記光学フィルムを照明しつつ撮像する事前撮像工程と、前記事前撮像工程での撮像結果に基づいて、前記光学フィルムの一方の面側に配置された第１偏光板を介して照明光で照明しつつ、該光学フィルムの他方の面側に配置された第２偏光板を介して撮像する撮像工程と、前記撮像工程と、前記事前撮像工程での撮像結果に基づいて、前記光学フィルムの欠陥部分と正常部分とを特定した上で、前記撮像工程で得られた前記欠陥部分の輝度値の差を求めることで、光学欠陥の有無を判定する判定工程とを備えて構成される。ここで、光学欠陥とは、液晶ディスプレイ等に当該光学フィルムを用いた場合に揮点欠陥として表出する可能性の高い復屈折性を有する当該光学フィルムに生じている光学的な欠陥をいう。また、揮点欠陥とは、液晶ディスプレイに通電して黒を表示している状態で光って見える点をいう。

（撮像工程）
図１は前記撮像工程で用いる検査装置の概略構成を示す図である。同図において、１は被検査フィルムとしての光学フィルムであり、例えば、熱可塑性樹脂フィルムや、これをテンター延伸装置等を用いて１軸又は２軸延伸してなる延伸フィルムが挙げられる。ここでは、光学フィルム１は、液晶パネルに用いられる位相差フィルムである。光学フィルム１を挟んで、上側及び下側には、偏光板２，３が配置されている。偏光板２の光学フィルム１と反対側（上側）にはレンズ系４を有するカメラ（撮像装置）５が配置されている。

カメラ５としては、ここでは、エリアカメラを用いている。偏光板３の光学フィルム１と反対側（下側）には透過照明を行うための透過照明装置６が配置されている。透過照明装置６としては、照明光が青〜緑の波長帯域内（波長４３０ｎｍ〜５７０ｎｍ）にある光を射出する光源を有するものを用いる。光源としては、単波長発振の半導体レーザ又は発光ダイオードを用いることができる。透過照明装置６から射出される照明光７は偏光板３、光学フィルム１、偏光板２、レンズ系４を介して、カメラ５に入射される。

偏光板２及び偏光板３は、図２に示されているように、クロスニコルに、即ち偏光板２の透過軸２ａと偏光板３の透過軸３ａとが実質的に９０度となるように配置され、偏光板２及び偏光板３は光学フィルム１の光軸との関係で、カメラ５で観察した場合に暗視野が得られるように配置されている。原理的には、光学フィルム１上に存在する欠陥（異常部分）８は、該欠陥８が光学欠陥である場合には、図３に示すように、当該欠陥部分で光抜けを生じ、カメラ５で撮像された画像９上にその像８ａが観察され、光学フィルム１上に欠陥（異常部分）８が存在している場合であっても、該欠陥が光学欠陥でない場合には、図４に示すように、カメラ５で撮像された画像９上にその像は観察されない。

（事前撮像工程）
事前撮像工程は、前記撮像工程に先立ち、図１における偏光板２，３を取り除いた光学系で、カメラ５をラインセンサカメラとした、別の検査装置を用いて光学フィルム１の表面をスキャンし、撮像を行うとともに、その撮像結果に基づいて、光学フィルム１上の正常部分と欠陥部分（異常部分）を予め抽出する工程である。このラインセンサカメラによる撮像結果には、欠陥の存否にかかわらずバラツキがあるので、このバラツキとの関係で予めしきい値を設定して、該しきい値の範囲内である部分は正常部分と、該しきい値の範囲外である部分は欠陥部分として判定・抽出する。そして、この事前撮像工程による結果に基づいて、偏光板２，３を介してのカメラ５による撮像（撮像工程）を行い、この撮像工程による撮像結果の事前撮像工程で抽出した正常部分と欠陥部分に対応する部分について、後述する輝度差による判定を行う。なお、前記ラインセンサを用いる別の検査装置における照明としては、透過照明、反射照明の何れを用いてもよい。

（判定工程）
前記判定工程は、次のように行う。図５及び図６は、カメラ５で撮像した撮像結果の一例をグラフ化して表示した図である。カメラ５からの出力は、２次元に配置された複数の撮像画素における各輝度値の集合（２次元画像データ）であり、同図は所定の１軸方向に積算して１次元信号（１次元データ）として表示したものである。図５において、横軸は該積算方向に直交する方向の位置であり、縦軸は輝度値の積算値（又は平均値）である。

まず、上述した事前撮像工程を行い、上述した判定工程によって欠陥部分を特定した後に、上述した撮像工程を行う。次に、撮像工程で得られた結果から、正常部分の輝度値の平均値と欠陥部分の輝度値の最大値との差（輝度差）を求める。この輝度差を、光学欠陥であるか否かを判定するための予め決められたしきい値と比較して、該しきい値の範囲内である場合には、光学欠陥ではないと判定し、該しきい値の範囲外である場合には、光学欠陥であると判定する。図５の場合は、輝度差が該しきい値以上であるので、光学欠陥と判定され、図６の場合は、輝度差が該しきい値未満であるので、光学欠陥と判定されないことになる。

このような判定を行うことにより、欠陥ではあっても、揮点欠陥を生させるものではなく、表示品質に影響がないものは、合格とすることができ、光学欠陥であるか否かにかかわらず一律に不合格としていた従来技術と比較して、歩留まりを向上することができ、製造効率を高くすることが可能となる。

（光源色及び露光時間の最適化）
図７〜図９は、露光時間と輝度差との関係を実験的に求めた結果を示すグラフであり、図７は光源として青色（波長４３０ｎｍ〜４６０ｎｍ）の単波長光を射出するものを、図８は光源として緑色（波長５００ｎｍ〜５７０ｎｍ）の単波長光を射出するものを、図９は光源として赤色（波長６１０ｎｍ〜７８０ｎｍ）の単波長光を射出するものを用いた場合をそれぞれ示している。これらの図は、欠陥（フィッシュアイ）を有する光学フィルムを被検査フィルムとして、上述した検査装置を用いて実測されたものである。図７〜図９において、横軸は露光時間（ｓ）を、縦軸は輝度又は輝度差を示し、図中、点線は正常部分の輝度変化を、一点鎖線は欠陥部分の輝度変化を、実線は正常部分と欠陥部分との間の輝度差の変化を示している。

図７〜図９に示されているように、青（図７）、緑（図８）、赤（図９）の何れの色においても、正常部分及び欠陥部分の輝度は、露光時間が大きくなるにつれて大きくなる。しかし、輝度差に関しては、赤（図９）は露光時間が大きくなっても殆ど変化はなく、また、青及び緑と比較して、輝度差が小さいことから、赤は光源色として適切ではないことがわかる。従って、光源色としては、青〜緑を用いることが望ましいと言える。また、青（図７）と緑（図８）との比較においては、露光時間を十分大きくした場合には、緑の方が青よりも輝度差が大きくなるため、緑の方がより適切であると言える。但し、露光時間が小さい場合（０．５ｓ以下の場合）には、青の方が輝度差が大きいため、この場合には青の方がより適切であると言える。

なお、暗視野状態を作り出す観点においては、青色の光源色の場合には、光学フィルム１の光軸を偏光板２，３の透過軸に対して極めて厳密に高精度な角度合わせを行わないと、暗視野を十分に保持することができないのに対し、緑色の光源色の場合には、角度合わせの許容値が大きいため、この観点からは、緑色の光源色の方がより適切であると言える。

露光時間に関しては、大きいほど輝度差が拡大するが、図７の場合には１．０ｓ以降は、図８の場合には１．５ｓ以降は輝度差の拡大率がそれほど大きくならず、飽和した状態となっている。露光時間は、検査速度、検査能率の観点からは短い程好ましいため、この観点から、青色の光源色の場合には１．０ｓ程度とし、緑色の光源色の場合には１．５ｓ程度とすることが最適である。

このように、照明光として、青〜緑の短波長でかつ単波長光を用いることにより、従来主として用いられていた白色光の場合と比較して、欠陥部分の位相差が大きくなり、これに加えて、露光時間を波長に応じて最適化することにより、輝度差を拡大することができ、誤検知率を小さくすることが可能である。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の光学フィルムの検査装置に係る第２実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

（検査装置の全体構成）
図１０は本発明の第２実施形態に係る光学フィルムの検査装置の概略構成を示す側面図、図１１は同じく正面図である。なお、以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。図１０に示すＸＹＺ直交座標系は、Ｘ軸及びＺ軸が紙面に対して平行となるように設定され、Ｙ軸が紙面に対して垂直となる方向に設定されている。図１１に示すＸＹＺ直交座標系は、Ｙ軸及びＺ軸が紙面に対して平行となるように設定され、Ｘ軸が紙面に対して垂直となる方向に設定されている。ＸＹＺ直交座標系は、実際にはＸＹ平面が水平面に平行な面に設定され、Ｚ軸が鉛直上方向に設定されている。

この検査装置１０は、架台１１上に、フィルム移動装置１２、カメラユニット１３、照明ユニット１４等を配置して構成されている。この検査装置全体を統括的に制御する制御装置（制御盤）１６や電源装置１７等は、架台１１の内部ないし外部に設置されている。フィルム移動装置１２は、被検査対象フィルムとしての光学フィルム１５を枚葉状に切り出したものを設置する設置台２１、Ｘ方向駆動軸２２、Ｙ方向駆動軸２３を備えて構成されている。

軸２２はＸ方向、軸２３はＹ方向に沿うように架台１１に設置され、フィルム設置台２１は軸２２，２３のそれぞれに直交するように設置されている。軸２２、２３は、不図示の駆動モータによって駆動され、フィルム設置台２１に設置された光学フィルム１５はＸ、Ｙ方向に移動される。

図示は省略しているが、フィルム設置台２１には開口部ないし透明ガラスが設けられており、この部分が検査部となっている。この検査部において、光学フィルム１５の欠陥の有無及び欠陥の位置が検出される。軸２２は、概略−Ｘ方向への光学フィルム１５の送りを任意の位置で停止できるようになっている。

カメラユニット１３は、３台のカメラ３１，３２，３３及びこれらを架台１１に固定するカメラ支持棒３４を備えている。

カメラ３１及び３２は、撮像画素がＸ方向に沿って配列された１次元画像センサからなるラインセンサ及び撮像レンズ係（何れも不図示）を備えるラインカメラであり、カメラ３３は、撮像画素がＸ方向及びＹ方向に沿って配列された２次元画像センサからなるエリアセンサ及び撮像レンズ係（何れも不図示）を備えるエリアカメラである。

ラインカメラ３１及び３２は、これらが備える撮像レンズ系の物体面上（光学フィルム１５の被検面上）で互いの一部が僅かに重複するようにＸ方向に沿って設けられ、Ｙ方向に僅かにオフセットして配置されている。Ｙ方向にオフセットしているのは、カメラ３１，３２の物理的干渉を避けるためであり、そのような干渉が生じない場合には、Ｙ方向に沿って１列に配置してもよい。

照明ユニット１４は、３個の照明装置４１，４２，４３及びこれらを架台１１に固定する照明固定台４４を備えている。照明固定台４４上に、３個の照明装置４１，４２，４３がそれぞれ上方を指向して配設されている。

照明装置４１はラインカメラ３１に照明光を供給する透過照明装置であり、ラインカメラ３１に対応して設けられている。照明装置４２はラインカメラ３２に照明光を供給する透過照明装置であり、ラインカメラ３２に対応して設けられている。照明装置４３はエリアカメラ３３に照明光を供給する透過照明装置であり、エリアカメラ３３に対応して設けられている。照明装置４１及び４２は、光源として例えば白色光を射出するランプを備え、照明装置４３は、光源として例えば青色の単波長光を射出する青色ＬＥＤを備えている。

エリアカメラ３３と照明装置４３とを結ぶ光路上には、一対の偏光板１９，２０が上下に対向して設けられている。上側の偏光板１９は支持棒３４に図示しない支持部材を介して一体的に支持されており、下側の偏光板２０は固定台４４に図示しない支持部材を介して一体的に支持されている。偏光板１９，２０はクロスニコルに、即ちそれぞれの透過軸が実質的に直交するように配置されており、光学フィルム１５の光軸に対して暗視野となるように配置されている。

ラインカメラ３１は、透過照明装置４１の照明光により光学フィルム１５の表面を撮像し、ラインカメラ３２は、透過照明装置４２の照明光により光学フィルム１５の表面を撮像する。光学フィルム１５の表面は、軸２３によってＹ方向に連続移動されることにより、ラインカメラ３１，３２によって走査・撮像される。

また、エリアカメラ３３は、透過照明装置４３による照明により、偏光板１９，２０を介して、光学フィルム１５の表面を撮像する。偏光板１９，２０はクロスニコルに配置されるとともに、光学フィルム１５の光軸と所定の角度関係で配置されているため、暗視野による撮像ができ、これにより、光学欠陥とそうでない欠陥を分別可能な偏光モードによる撮像ができるようになっている。

（制御処理）
この検査装置１０の各部の動作は、制御装置１６によって制御される。以下、この制御装置による制御について、図１２〜図１４に示すフローチャートを参照して説明する。

図１０に示されているように、光学フィルム１５をフィルム移動装置１２の設置台２１上にセットした状態で、検査が開始される。検査が開始されると、まず、各部の初期化が行われ、光学フィルム１５はフィルム移動装置１２によって、所定の初期位置（図１０及び図１１において、光学フィルム１５の−Ｙ側の側縁がラインカメラ３１，３２に対応する位置）に設定される（Ｓ１００）。

この状態から、フィルム移動装置１２が作動され、光学フィルム１５の搬送（Ｘ方向の位置決め移動）が開始される（Ｓ１１０）。

Ｓ１２０で所定の開始位置まで搬送（位置決め）がなされたと判断された場合（Ｙの場合）には、フィルム移動装置１２によるフィルムの送りが停止される（Ｓ１３０）。

透過モードの場合の処理（透過モード検査）は、図１３に示されている。透過モード（Ｓ１４０）が開始されると、まず、透過照明装置４１，４２による照明が開始され（Ｓ１４１）、次いで、光学フィルム１５を撮像するために＋Ｙ方向に移動させるべく、軸２３のモータ（不図示）が駆動されて、フィルム設置台２１が移動され、光学フィルム１５の表面（被検面）が＋Ｙ方向に走査・撮像される（Ｓ１４２）。

次いで、フィルム１５の全幅（Ｙ方向の幅）の撮像が終了したか否かが判断され、即ち、所定の折返位置（図１０及び図１１において、光学フィルム１５の＋Ｙ側の側縁に対応する位置）まで、フィルム設置台２１が移動されたか否かが判断される（Ｓ１４３）。Ｓ１４３において、全幅の撮像が終了していない場合（Ｎの場合）にはＳ１４２に戻り、全幅の撮像が終了している場合（Ｙの場合）には、フィルム設置台２１の移動が停止され（Ｓ１４４）、さらに、透過照明装置４１，４２による照明光の射出が停止される（Ｓ１４５）。これにより、透過モードによる撮像処理は終了し、図１２のＳ１５０へ進む。

なお、上述した透過モードによる撮像処理の説明では、フィルム設置台２１を開始位置から折返位置まで一方向に移動・走査するものとして説明したが、これはモード処理の開始時におけるフィルム設置台２１の現在位置が開始位置又はこれに近い場合であり、これと逆に、フィルム設置台２１の現在位置が折返位置又これに近い場合には、折返位置から開始位置へ向かって移動・走査するようにするとよい。

次いで、図１２のＳ１５０において、透過モード（Ｓ１４０）による撮像結果に基づいて、欠陥の有無が判断され、欠陥が無いと判断された場合（Ｎの場合）には、Ｓ１１０に戻り、欠陥が有ると判断された場合（Ｙの場合）には、当該欠陥部分の位置及び正常部分のうちの代表的な部分（これも正常部分という）の位置が記録される（Ｓ１６０）。欠陥部分の位置の検出は、ラインセンサ３１，３２の走査方向であるＹ方向の各位置におけるラインセンサ３１，３２のＸ方向に配列された撮像画素のそれぞれから検出される輝度値をＹ方向及びＸ方向に積算して、それぞれ１次元信号（１次元データ）を求め、予め決められた欠陥に関するしきい値以上の部分を欠陥として、そのＸ方向及びＹ方向の位置を求めることにより行われる。正常部分の位置の検出についても同様に、予め決められた正常部分に関するしきい値未満である部分を正常部分として、そのＸ方向及びＹ方向の位置を求めることにより行われる。なお、正常部分（代表的な部分）は、当該欠陥部分による影響が十分少ない部分であって、当該欠陥部分に近い部分から選定するとよい。

欠陥部分及び正常部分の位置が求められ、記録されたならば、次いで、偏光モードによる撮像処理（偏光モード検査）を行う（Ｓ１７０）。偏光モードによる撮像処理は、エリアカメラ３３、透過照明装置４３、偏光板１９，２０を用いた撮像処理である。この偏光モードによる処理は、図１４に示されている。

偏光モード（Ｓ１７０）が開始されると、まず、Ｓ１６０で記録された欠陥部分及び正常部分（代表的な部分）がエリアカメラ３３の撮像視野内に入るように、フィルム設置台２１が位置決め移動され（Ｓ１７１）、次いで、透過照明装置４３により所定時間の露光が行われる（Ｓ１７２）。所定露光時間は、ここでは照明装置４３は青色の単波長光を射出するので、上述した第１実施形態で図７を参照して説明したように、最適な露光時間として、１．０ｓが設定されている。なお、照明装置４３が緑色の単波長光を射出するものである場合には、上述した第１実施形態で図８を参照して説明したように、最適な露光時間として、１．５ｓが設定される。

次に、エリアカメラ３３の撮像結果に基づいて、欠陥部分と正常部分との輝度値の差である輝度差が算出される（Ｓ１７３）。この輝度差の算出は、例えば、以下のようになされる。まず、エリアカメラ３３の撮像結果（２次元画像データ）をＸ方向及びＹ方向にそれぞれ積算して、Ｙ方向の１次元信号（１次元データ）及びＸ方向の１次元信号（１次元データ）を求める。次いで、これらの１次元信号のＳ１６０で記録された正常部分に対応する部分の輝度値の平均値を求めるとともに、これらの１次元信号のＳ１６０で記録された欠陥部分に対応する部分の輝度値の最大値を求め、該最大値から該平均値を引き算することにより、輝度差を求める。

欠陥部分と正常部分との輝度差が求められたなら、次いで、輝度差に関して予め決められたしきい値と当該輝度差を比較判定し（Ｓ１７４）、当該輝度差が該しきい値以上であると判定された場合（Ｙの場合）には、当該欠陥を光学欠陥として記録し（Ｓ１７５）、Ｓ１７６に進む。Ｓ１７４で当該輝度差が該しきい値未満であると判定された場合（Ｎの場合）には、光学欠陥ではないため、Ｓ１７５をとばして、Ｓ１７６に進む。

Ｓ１７６において、ラインセンサ３１，３２で走査された範囲における全欠陥についての偏光モードによる検出が終了したか否かを判断し、終了していない場合（Ｎの場合）にはＳ１７１に戻り、終了している場合（Ｙの場合）には、図１２のＳ１８０に進む。Ｓ１８０において、光学フィルム１５の全長（Ｘ方向における全範囲）について検査が終了したか否かを判断し、終了していない場合（Ｎの場合）には、Ｓ１１０に戻って、フィルム１５をＸ方向に送って（Ｓ１１０〜Ｓ１３０）、次の被検面について、前記一連の処理（Ｓ１４０〜Ｓ１７０）を繰り返し、終了している場合（Ｙの場合）には、この処理を終了する。

上述した第２実施形態によると、ラインカメラ３１，３２及び透過照明装置４１，４２を用いる撮像モード（透過モード）、並びにエリアカメラ３３、一対の偏光板１９，２０及び透過照明装置４３を用いる撮像モード（偏光モード）の２つの撮像モードを備えている。

また、上述した第２実施形態では、ラインカメラ３１，３２を用いた透過モードでの検査を実施し、欠陥が有ると判定された場合にエリアカメラ３３を用いた偏光モードでの検査を実施するという２段階の検査を行うようにしたので、光学フィルム１５の欠陥検出の精度を向上することができる。但し、このような２段階の検査ではなく、透過モード又は偏光モードを選択的に１つだけ行うようにし、あるいは透過モード及び偏光モードを直列的に全て行うようにしてもよい。

さらに、上述した第２実施形態によると、ラインセンサ３１，３２を用いて透過モードで光学フィルム１５の被検面を走査・撮像し、その撮像結果に基づいて欠陥の有無を判定し、欠陥があると判定された場合に、さらにエリアカメラ３３を用いて偏光モードで光学フィルム１５の被検面を撮像して、当該欠陥が光学欠陥であるか否かを判定するようにしている。したがって、欠陥ではあっても、光学欠陥を生させるものではなく、液晶パネル等に用いられた場合の表示品質に影響がない欠陥は、合格とすることができ、光学欠陥であるか否かにかかわらず一律に不合格としていた従来技術と比較して、歩留まりを向上することができ、製造効率を高くすることができる。

また、上述した第２実施形態では、ラインカメラ３１，３２を用いた透過モードの検査を実施し、欠陥が有ると判定された場合にエリアカメラ３３を当該欠陥部分に直接位置決めして偏光モードでの検査を実施するようにしたので、エリアカメラ３３として、その撮像視野が比較的に小さいものを用いても高効率的に該エリアカメラ３３による検査を行うことができるとともに、該エリアカメラ３３で光学フィルム１５の全域を撮像する場合と比較して、検査の高速化を図ることもできる。

ところで、光学フィルムに生じる欠陥は、その原因にもよるが、フィルムは製造時に流れ方向に張力が印加されて送られるため、欠陥の形状は流れ方向に長くなる（例えば、長径が流れ方向に向いた楕円形状になる）傾向にある。上述した第２実施形態では、ラインカメラ３１，３２による撮像では、ラインセンサをＸ方向に沿うように配置し、Ｙ方向に走査して撮像するようにしている。従って、光学フィルムをその流れ方向がＸ方向に一致するように設置台上に載置することにより、流れ方向に長径を有する楕円形状の欠陥を、長径方向に画素が配列されたセンサで短径方向に走査することになり、当該欠陥の検出に関与する画素数が多い。センサの各画素にはその検出精度にバラツキがあるため、同一の欠陥を多くの画素で検出できることは、検出精度を高くする観点から有利である。この点従来は、ラインセンサをその撮像画素を幅方向に沿うように配置し、流れ方向に走査して撮像するようにしているため、例えば流れ方向に長径を有する楕円形状の欠陥を、短径方向に画素が配列されたセンサで長径方向に走査することになり、当該欠陥の検出に関与する画素数が少ないので、これと比較して、上述した第２実施形態の検査装置の方が有利であることが理解される。

以上説明した第１及び第２実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

本発明の第１実施形態に係る光学フィルムの検査方法に用いる検査装置の概略構成を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る光学フィルムの検査方法における光抜けの原理を説明するための図である。 本発明の第１実施形態に係る光学フィルムの検査方法における光抜けがある場合の撮像画像を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る光学フィルムの検査方法における光抜けがない場合の撮像画像を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る光学フィルムの検査方法における撮像結果の一例（光抜け有りと判定される場合）をグラフ化して表示した図である。 本発明の第１実施形態に係る光学フィルムの検査方法における撮像結果の他の例（光抜け無しと判定される場合）をグラフ化して表示した図である。 本発明の第１実施形態の光源色が青色の場合の露光時間と輝度又は輝度差の関係を示す図である。 本発明の第１実施形態の光源色が緑色の場合の露光時間と輝度又は輝度差の関係を示す図である。 本発明の第１実施形態の光源色が赤色の場合の露光時間と輝度又は輝度差の関係を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る光学フィルムの検査装置の概略構成を示す側面図である。 本発明の第２実施形態に係る光学フィルムの検査装置の概略構成を示す正面図である。 本発明の第２実施形態に係る光学フィルムの検査装置の制御処理を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る光学フィルムの検査装置の透過モードによる撮像処理を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る光学フィルムの検査装置の偏光モードによる撮像処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１…光学フィルム
２，３…偏光板
５…カメラ
６…照明装置
７…照明光
８…欠陥
８ａ…光学欠陥（光抜け）
１０…検査装置
１１…架台
１２…フィルム移動装置
１３…カメラユニット
１４…照明ユニット
１５…光学フィルム
１６…制御装置
１９，２０…偏光板
２１…フィルム設置台
２２…Ｘ方向駆動軸
２３…Ｙ方向駆動軸
３１，３２…ラインカメラ
３３…エリアカメラ
３４…カメラ支持棒
４１，４２，４３…透過照明装置

Claims (7)

1. 光学フィルムの検査方法であって、
   前記光学フィルムを照明しつつ撮像する事前撮像工程と、
   前記事前撮像工程での撮像結果に基づいて、前記光学フィルムの欠陥部分を特定した上で、前記光学フィルムの一方の面側に配置された第１偏光板を介して照明光で照明しつつ、該光学フィルムの他方の面側に配置された第２偏光板を介して撮像する撮像工程と、
   前記撮像工程と、前記事前撮像工程での撮像結果に基づいて、前記光学フィルムの欠陥部分と正常部分とを特定した上で、前記撮像工程で得られた前記欠陥部分の輝度値の差を求めることで、光学欠陥の有無を判定する判定工程とを備えることを特徴とする光学フィルムの検査方法。
2. 前記第１偏光板と前記第２偏光板はクロスニコルに配置されることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルムの検査方法。
3. 前記判定工程は、前記撮像工程での撮像結果に係る欠陥部分の正常部分に対する輝度値の差を予め決められたしきい値と比較して、該輝度値の差が該しきい値以上である場合に該欠陥部分を前記光学欠陥と判定し、該輝度値の差が該しきい値未満である場合に該欠陥部分を該光学結果と判定しないことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学フィルムの検査方法。
4. 前記撮像工程における前記照明光による前記光学フィルムの露光時間を、該露光時間と前記輝度値の差との関係に基づいて最適化したことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の光学フィルムの検査方法。
5. 前記撮像工程における前記照明光を、該照明光の波長が青から緑の波長帯域内にある光としたことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の光学フィルムの検査方法。
6. 光学フィルムの検査装置であって、
   前記光学フィルムを撮像する一次元配列された複数の画素を有する少なくとも１つのラインセンサを含む第１撮像装置と、
   前記光学フィルムに対して前記第１撮像装置と反対側から前記光学フィルムを照明する第１照明装置と、
   前記光学フィルムを撮像する二次元配列された複数の画素を有するエリアセンサを含む第２撮像装置と、
   前記光学フィルムに対して前記第２撮像装置と反対側から前記光学フィルムを照明する第２照明装置と、
   前記光学フィルムと前記第２撮像装置との間に設けられた第１偏光板と、
   前記光学フィルムと前記第２照明装置との間に設けられた第２偏光板と、
   前記光学フィルムを移動させる移動装置とを含み、
   前記第１撮像装置及び前記第２撮像装置のいずれかによる撮像を行うかを選択的に切り替えることを特徴とする光学フィルムの検査装置。
7. 前記第１撮像装置は、一次元配列された複数の画素を有する少なくとも１つのラインセンサを含み、
   前記第２撮像装置は、二次元配列された複数の画素を有するエリアセンサを含み、
   前記移動装置の往復動作のうちの往動作時に、前記第１照明装置による照明を行い、前記第１撮像装置による走査撮像を行うとともに、前記第１撮像装置による撮像結果に基づいて欠陥部分及び正常部分を特定し、復動作時に前記欠陥部分が前記第２撮像装置の撮像視野内に入るように前記移動装置を制御して、前記第２照明装置による照明の下、前記第２撮像装置により撮像するようにしたことを特徴とする請求項６に記載の光学フィルムの検査装置。

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