JP3368512B2 - 透明シート状成形体の欠陥検査方法 - Google Patents
透明シート状成形体の欠陥検査方法Info
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Description
欠陥検査方法に関する。更に詳細には、連続的に移送さ
れる透明シート状成形体の表面に存在する微細な厚みム
ラ等の欠陥検査方法に関するものである。
形体の微細な傷、例えば、深さ0.1μm〜5μm,幅
0.1μm〜10μmの極めて微細な厚みムラの検出
は、検査ライン上にて作業者が欠陥と思われる部分を投
影機によりスクリーンに投影し、明暗の程度を目視観察
することにより、官能的に検査していた。しかし、かか
る方法は極めて高度の熟練を要するのみならず、シート
の成形ライン上にてオンラインで作業者が欠陥を検知す
ることは非常に困難であり、従って製造後の巻取りシー
トを検査する方法を採用しなければならないことより、
欠陥品への対応が製造時にフィードバック出来ないた
め、製品の収率が悪く、品質保証もし難い状況にあっ
た。
発明者等は、シート状成形体の微細欠陥をオンライン上
で自動的に検出可能な検査方法を見出すことを目的と
し、鋭意検討した結果、上記目的を全て満足する検査方
法を見出し、本発明を完成するに至った。
移送される透明シート状成形体の片側から、該透明シー
ト状成形体に対し5°〜15°の角度で高輝度、高指向
性の光を照射し、該透明シート状成形体を透過してきた
光を、該透明シート状成形体の表面に対して前方或いは
後方に焦点位置をずらした状態で画像入力装置で受光
し、前記画像入力装置からの出力信号に基づき画像処理
装置にて欠陥検出を行うことを特徴とする透明シート状
成形体の欠陥検査方法を提供するにある。
に説明する。図1は本発明の検査方法を実施するための
欠陥検査装置の一実施態様であり、図中、1は被検査物
であるシート状成形体、2は照明手段、3は画像入力装
置、4は画像処理装置を示す。
特に威力を発揮するシート状成形体は微細な傷や厚みム
ラ、例えば透明シートの表面に存在する深さ(高さ)
0.1μm〜5μm,幅0.1μm〜10μmの厚みム
ラや傷を有する透明シート状成形体である。このような
ものとしては位相差フィルム、偏光フィルム、トリアセ
チルセルロースフィルム等の各種フィルムが挙げられ
る。また、前記した傷を表面に有する数mm〜約20m
m程度の厚みのアクリル成形体の欠陥検査にも適用でき
る。
送される透明シート状成形体の被検査面の裏側から高輝
度、高指向性の光、例えば高周波蛍光灯等の30000
cd/m2 以上の輝度を有しスリット等より照射される
線状光が好適に使用される。
ート状成形体に対し5°〜15°の低角度で照射する。
かかる角度はシート上の欠陥の微小な形状変化に対し入
射光が屈折し透過する場合に屈折が大となる角度であ
り、15°を越える場合には欠陥を影として捉えること
が出来ず、他方5°より低い場合には正常面の厚みムラ
も明度差として検出するとか、シート巻取りによる微小
な上下振動によっても検出範囲が変動し検出率が低下す
る等の欠点が生じる。
画像入力装置で受光する。本発明方法に於いて画像入力
装置はCCDカメラを使用する。該CCDカメラは透明
シート状成形体の表面に対して、前方或いは後方に焦点
位置をずらした状態で、画像入力装置に受光する。微小
な欠陥(厚みムラ)の場合は、光の透過により生じる明
度の変化も微小なため、そのままでは見つけにくいが、
CCDカメラの焦点をシート面から僅かに前後にずらし
た位置にすることにより、受光面における欠陥の明度の
変化が拡大され欠陥が見つけやすくなる。但し焦点位置
からのズレが大きくなる場合には明度差が少なくなり判
別し難くなるので焦点位置のズレ程度は検査するシート
の欠陥である厚みムラより適宜予備実験により決定する
ことが推奨される。
置にて処理される。該画像処理装置は画像読取系と画像
処理系とパーソナルコンピューター(以下パソコンと称
する)より構成されており、パソコンより入力指示され
た設定値を基に、画像読取系で得たデータを判定する機
能を有する。このような画像処理装置としては株式会社
テクノス製、2000Hシリーズが適用し得る。
は、連続的に移送される透明シート状成形体の幅方向と
流れ方向を多数の画素に分割し、且つ各画素を明度差と
した3次元方式で表し、幅方向の隣接する2つの領域の
明度を欠陥検出に適した画素数だけ各々積算し、これら
の積算値の差を順次検出し、しきい値を越えた点数が単
位面積当たり一定値を越えた場合に欠陥として検出する
方法である。
像入力装置からの出力信号は画像読取系にてシートの幅
(横)方向を5000画素に分割し、シート移送(縦)
方向に2000回/秒繰返し、各画素の明度を256段
階の明度で読取る機能を有している。
例を示すもので、欠陥部分近辺のデータをさらに拡大し
たのが図3である。連続する枠は各画素を表し数値は明
度を示したもので、欠陥部は連続して明度が低くなって
おり、最も明度の低い部分は98であることがわかる。
それ故、欠陥の判断を明度98を基準として判断する
と、欠陥部分でない先頭から22番目の98をも欠陥と
判断することとなり、正確な欠陥の判断が困難となる。
しかしながら、図3に示すように隣接する5個分のデー
タを積算し、更に隣接する5個分のデータを積算し、こ
れらの積算値の差を順次検出して相関処理し、しきい値
を越えた点数より欠陥の判断を行う場合には図4に示す
如く欠陥部分は拡大され、正常部とは明確に区別するこ
とが可能となるのである。
速度で連続的に移送される線欠陥の多い600mm幅の
位相差シートに適用した検査記録である。光源は輝度8
0000cd/m2 の線状光源を発する高輝度高周波蛍
光灯を用い、シート面に対し10°の低角度でシート裏
面より表面側に光が透過するよう設定し、またCCDカ
メラの焦点はシート検査面より光源側にずらした状態で
受光した。
は、画像処理装置(テクノス2000H及びパソコン)
の画像読取系によりシートの幅(横)方向を5000画
素に分割し、移送(縦)方向1.25mmの間に50ス
キャン繰り返し、各画素の明度を256段階の明度で読
取らせると共に、予めシートの欠陥の検出に適した累積
画素数を40、累積明度差のオーバーフローを防止する
為の除算係数を5、及び欠陥判断の為の明度の上限しき
い値を158、下限しきい値を98とし、更にしきい値
を外れた場合欠陥品として判断する基準を上限、下限と
も500とする判断パラメータ(判断パラメータは検査
対象物により異なる)をパソコンより指示、設定し、該
パソコンの指示に従い連続して入力される画像読取系よ
り得たデータを画像処理部で処理し、欠陥がある時はN
G信号を出力するとともにシートにマーキングする指示
をも出力する。これらの被検査部のシートの画像、測定
値、判定結果は作業者にCRTモニターで表示すると共
に記録装置で表1の検査記録表を作成する。表1は検出
欠陥データを示すものであり、50スキャンを1単位と
して判定しシート流れ方向400スキャン分を一行に記
し、この中での最大明度値と最小明度値、しきい値を外
れた欠陥の個数及びシート上の欠陥位置を流れ方向と幅
方向で記載されている。
7cmまでは500個以上の上限、下限のしきい値を越
える部分はなく、88cmの間に4158個、89cm
の間には2063個のしきい値を外れた欠陥が存在する
ことがわかる。更に1mから2m96cmの間も500
個以上の上限、下限のしきい値を越える部分がないこと
がわかる。
ート面に対し45°にした場合、及び焦点をシート検査
面に正常に合わせた場合、更には高周波蛍光灯等の普通
輝度(10000cd/m2 未満の光源を用いた場合に
はいずれも欠陥検出が困難であった。
輝度、高指向性の光源を、被検査シート面に対し特定角
度で照射し、この透過光を正常の焦点距離に対し光源側
或いは画像入力装置(CCDカメラ)側の何れかにずら
した状態で画像入力装置で受光しこの出力信号に基づき
画像処理装置にて特定方法で欠陥検出を行うことによ
り、従来であれば測定困難であったようなシート状成形
体の厚みムラ等の極めて微細な欠陥をオンライン上で自
動的に検出を可能としたもので、従来作業者の感にたよ
っていた検査を自動定量化し得ることにより、製品収率
の向上、品質保証、作業者の非特定化が可能となるな
ど、、シート状成形体の微細欠陥の検査方法としてその
効果は極めて大である。
す。
る5個分のデータを積算し、これらの積算値の差を順次
検出して相関処理したグラフを示す。
は画像入力装置、4は画像処理装置を示す。
Claims (4)
- 【請求項1】 連続的に移送される透明シート状成形体
の片側から、該透明シート状成形体に対し5°〜15°
の角度で高輝度、高指向性の光を照射し、該透明シート
状成形体を透過してきた光を、該透明シート状成形体の
表面に対して前方或いは後方に焦点位置をずらした状態
で画像入力装置で受光し、前記画像入力装置からの出力
信号に基づき画像処理装置にて欠陥検出を行うことを特
徴とする透明シート状成形体の欠陥検査方法。 - 【請求項2】 欠陥が透明シート状成形体の表面に存在
する微細な厚みムラであることを特徴とする請求項1記
載の透明シート状成形体の欠陥検査方法。 - 【請求項3】 欠陥が透明シート状成形体の表面に存在
する深さ0.1μm〜5μm,幅0.1μm〜10μm
の厚みムラであることを特徴とする請求項1記載の透明
シート状成形体の欠陥検査方法。 - 【請求項4】 画像処理装置における欠陥検出法が、連
続的に移送される透明シート状成形体の幅方向と流れ方
向を多数の画素に分割し、且つ各画素を明度差とした3
次元方式で表し、幅方向の隣接する2つの領域の明度を
欠陥検出に適した画素数だけ各々積算し、これらの積算
値の差を順次検出し、しきい値を越えた点数が単位面積
当たり一定値を越えた場合に欠陥として検出することを
特徴とする請求項1記載の透明シート状成形体の欠陥検
査方法。
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