CN102844473A - 阳极氧化铝的制造方法、检查装置以及检查方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种阳极氧化铝的检查装置，其具有如下单元：对形成于模具（12）的表面的、具有两个以上细孔的阳极氧化铝的表面照射光的线状照明装置（14）（照明单元）；拍摄来自阳极氧化铝的表面的反射光的彩色线阵CCD照相机（16）（摄像单元）；基于由彩色线阵CCD照相机（16）拍摄的图像获得的色彩信息，判断阳极氧化铝的细孔的纵横比（深度/间距）是否在规定的范围内的图像处理装置（18）（图像处理单元）。本发明可提供一种制造能够简易地检查阳极氧化铝的细孔的深度、细孔间的间距、细孔的形状稳定的阳极氧化铝的方法。

Description

阳极氧化铝的制造方法、检查装置以及检查方法
技术领域
本发明涉及一种形成于铝基材的表面的、具有两个以上细孔的阳极氧化铝（多孔质的氧化皮膜）的制造方法、检查方法以及检查装置。
本申请主张2010年3月25日在日本提出申请的特愿2010-070279号的优先权，在此引用其全部内容。
背景技术
表面具有可见光波长以下的间距的微细凹凸结构的物品显现了防反射功能等，因此其有用性受到注目。特别是被称为蛾眼（Moth-Eye）结构的微细凹凸结构，已知其由于从空气的折射率到材料的折射率连续增大从而显现出有效的防反射功能。
作为表面具有微细凹凸结构的物品的制造方法，已知有下述的方法，从生产率和经济性的观点来看，（ii）的方法优异。
（i）直接加工透明基材等的表面而制造表面具有微细凹凸结构的物品的方法。
（ii）使用具有对应于微细凹凸结构的反转结构的模具，向透明基材等的表面转印反转结构的方法。
作为在模具上形成反转结构的方法，已知电子射线绘制法、和激光干涉法等。近年，作为可更简便地形成反转结构的方法，将铝基材的表面进行阳极氧化的方法受到注目（例如，参照专利文献1）。
通过对铝基材的表面进行阳极氧化而形成的阳极氧化铝是铝的氧化皮膜（耐酸铝，alumite），具有由间距为可见光的波长以下的两个以上细孔形成的微细凹凸结构。
前述阳极氧化铝中，阳极氧化时，有时浸渍铝基材的电解液的浓度、温度产生不均匀，有时铝基材的表面的性状有不均匀，细孔的深度、细孔间的间距会产生一些不均匀。没有如设计地形成阳极氧化铝的细孔的深度、细孔间的间距的区域的面积增大时，该模具无法用于表面具有微细凹凸结构的物品的制造。但是，目前为止，没有能够简易地检查阳极氧化铝的细孔的深度、细孔间的间距的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-156695号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明提供一种制造能够简易地检查阳极氧化铝的细孔的深度、细孔间的间距、细孔的形状稳定的阳极氧化铝的方法。
用于解决问题的方案
本发明人鉴于上述问题而进行了深入研究，结果发现，来自阳极氧化铝的反射光的颜色根据阳极氧化铝的细孔的纵横比（深度/间距）而发生变化，从而完成了本发明。
关于来自阳极氧化铝的反射光的颜色，不仅是如肥皂泡上所见的通常的薄膜的干涉色，也反映了阳极氧化铝的细孔的深度、间距等结构的影响。
本发明的阳极氧化铝的检查装置特征在于，为检查具有两个以上细孔的阳极氧化铝的装置，其具有：对阳极氧化铝的表面照射光的照明单元、拍摄来自阳极氧化铝的表面的反射光的摄像单元、基于从摄像单元拍摄的图像获得的色彩信息判断阳极氧化铝的细孔的纵横比（深度/间距）是否在规定的范围内的图像处理单元。
本发明的阳极氧化铝的检查方法特征在于，为检查具有两个以上的细孔的阳极氧化铝的方法，其由照明单元对阳极氧化铝的表面照射光，用摄像单元拍摄来自阳极氧化铝的表面的反射光，从摄像单元拍摄的图像取得色彩信息，并基于前述色彩信息判断阳极氧化铝的细孔的纵横比（深度/间距）是否在规定的范围内。
即，本发明涉及以下内容。
（1）一种阳极氧化铝的制造方法，其为制造具有两个以上细孔的阳极氧化铝的方法，其包括：阳极氧化铝形成后由照明单元对阳极氧化铝表面照射光，用摄像单元拍摄来自前述阳极氧化铝的表面的反射光，从前述摄像单元拍摄的图像取得色彩信息，以及基于前述色彩信息检查前述阳极氧化铝的细孔的形状。
（2）根据（1）所述的阳极氧化铝的制造方法，其中，用摄像单元拍摄来自前述阳极氧化铝的表面的反射光包括：以前述摄像单元的光轴相对于前述阳极氧化铝表面的法线的角度为45~89.9°的方式拍摄。
（3）根据（1)所述的阳极氧化铝的制造方法，其中，用摄像单元拍摄来自前述阳极氧化铝的表面的反射光包括：以前述摄像单元的光轴相对于前述阳极氧化铝表面的法线的角度为65~89.9°的方式拍摄。
（4）根据（1）所述的阳极氧化铝的制造方法，其中，用摄像单元拍摄来自前述阳极氧化铝的表面的反射光包括：以前述摄像单元的光轴相对于前述阳极氧化铝表面的法线的角度为80~89.9°的方式拍摄。
（5）根据（1)所述的阳极氧化铝的制造方法，其中，基于所述色彩信息检查阳极氧化铝的细孔的形状包括：拍摄来自前述阳极氧化铝的表面的反射光作为RGB信号，以及基于前述RGB信号的信息检查前述阳极氧化铝的细孔的形状。
（6）根据（1）所述的阳极氧化铝的制造方法，其中，基于前述色彩信息检查阳极氧化铝的细孔的形状包括：拍摄来自前述阳极氧化铝的表面的反射光作为RGB信号，将前述RGB信号转换成HSV颜色空间，以及基于前述HSV颜色空间的信息检查前述阳极氧化铝的细孔的形状。
（7）根据（1)所述的阳极氧化铝的制造方法，其中，在前述阳极氧化铝形成后由照明单元对阳极氧化铝表面照射光之前，进一步具有形成前述阳极氧化铝的工序，该工序包括下述工序（a）~（e）：
（a）在电解液中、恒定电压下对镜面化的铝基材的表面进行阳极氧化，在表面形成氧化皮膜的工序。
（b）去除前述氧化皮膜，在前述铝基材的表面形成阳极氧化的细孔产生点的工序。
（c）在电解液中、恒定电压下对形成了前述细孔产生点的铝基材的表面再次进行阳极氧化，在表面形成具有细孔的氧化皮膜的工序，其中所述细孔与前述细孔产生点对应。
（d）使前述细孔的孔径扩大的工序。
（e）重复进行前述工序（c）和工序（d）的工序。
（8）一种阳极氧化铝的检查方法，其为检查具有两个以上的细孔的阳极氧化铝的方法，其包括：由照明单元对前述阳极氧化铝的表面照射光，用摄像单元拍摄来自前述阳极氧化铝的表面的反射光，从前述摄像单元拍摄的图像取得色彩信息，以及基于前述色彩信息判断前述阳极氧化铝的细孔的纵横比（深度/间距）是否在规定的范围内。
（9）根据（8）所述的阳极氧化铝的检查方法，其中，用摄像单元拍摄来自前述阳极氧化铝的表面的反射光包括：以前述摄像单元的光轴相对于前述阳极氧化铝表面的法线的角度为45~89.9°的方式拍摄。
（10）根据（8）所述的阳极氧化铝的检查方法，其中，用摄像单元拍摄来自前述阳极氧化铝的表面的反射光包括：以前述摄像单元的光轴相对于前述阳极氧化铝表面的法线的角度为65~89.9°的方式拍摄。
（11）根据（8）所述的阳极氧化铝的检查方法，其中，用摄像单元拍摄来自前述阳极氧化铝的表面的反射光包括：以前述摄像单元的光轴相对于前述阳极氧化铝表面的法线的角度为80~89.9°的方式拍摄。
（12）根据（8）所述的阳极氧化铝的检查方法，其中，基于前述色彩信息判断阳极氧化铝的细孔的纵横比（深度/间距）是否在规定的范围内包括：拍摄来自前述阳极氧化铝的表面的反射光作为RGB信号，以及基于前述RGB信号的信息检查前述阳极氧化铝的细孔的形状。
（13）根据（8）所述的阳极氧化铝的检查方法，其中，基于前述色彩信息判断阳极氧化铝的细孔的纵横比（深度/间距）是否在规定的范围内包括：拍摄来自前述阳极氧化铝的表面的反射光作为RGB信号，将前述RGB信号转换成HSV颜色空间，以及基于前述HSV颜色空间的信息检查前述阳极氧化铝的细孔的形状。
（14）一种阳极氧化铝的检查装置，其为检查具有两个以上的细孔的阳极氧化铝的装置，其具有：对前述阳极氧化铝的表面照射光的照明单元，拍摄来自前述阳极氧化铝的表面的反射光的摄像单元，基于从前述摄像单元拍摄的图像获得的色彩信息判断前述阳极氧化铝的细孔的纵横比（深度/间距）是否在规定的范围内的图像处理单元。
（15）根据（14）所述的阳极氧化铝的检查装置，其中，拍摄来自前述阳极氧化铝的表面的反射光的摄像单元为：以前述摄像单元的光轴相对于前述阳极氧化铝表面的法线的角度为45~89.9°的方式拍摄的单元。
（16）根据（14）所述的阳极氧化铝的检查装置，其中，拍摄来自前述阳极氧化铝的表面的反射光的摄像单元为：以前述摄像单元的光轴相对于前述阳极氧化铝表面的法线的角度为65~89.9°的方式拍摄的单元。
（17）根据（14）所述的阳极氧化铝的检查装置，其中，拍摄来自前述阳极氧化铝的表面的反射光的摄像单元为：以前述摄像单元的光轴相对于前述阳极氧化铝表面的法线的角度为80~89.9°的方式拍摄的单元。
（18）根据（14）所述的阳极氧化铝的检查装置，其中，基于前述色彩信息判断阳极氧化铝的细孔的纵横比（深度/间距）是否在规定的范围内的图像处理单元包括：拍摄来自前述阳极氧化铝的表面的反射光作为RGB信号的单元，以及基于前述RGB信号的信息检查前述阳极氧化铝的细孔的形状的单元。
（19）根据（14）所述的阳极氧化铝的检查装置，其中，基于前述色彩信息判断阳极氧化铝的细孔的纵横比（深度/间距）是否在规定的范围内的图像处理单元包括：拍摄来自前述氧化铝的表面的反射光作为RGB信号的单元，将前述RGB信号转换成HSV颜色空间的单元，以及基于前述HSV颜色空间的信息检查所述阳极氧化铝的细孔的形状的单元。
发明的效果
根据本发明的阳极氧化铝的制造方法、检查装置以及检查方法，能够制造可简易地检查阳极氧化铝的细孔的深度、细孔间的间距、细孔的形状稳定的阳极氧化铝。
附图说明
图1为表示本发明的阳极氧化铝的检查装置的一个例子的结构示意图。
图2为表示本发明的阳极氧化铝的检查装置其他例子的结构示意图。
图3为表示表面具有阳极氧化铝的模具的制造工序的截面图。
图4为根据本发明而拍摄的阳极氧化铝细孔异常部的图像。
图5为挑选出拍摄角度5°~35°间每隔10°的拍摄图像的1列。
图6为挑选出拍摄角度45°~85°间每隔10°的拍摄图像的1列。
图7为将拍摄角度5°~85°间每隔5°的各拍摄图像中正常部与异常部的色相差作图得到的曲线。
具体实施方式
（检查装置）
图1为表示本发明的阳极氧化铝的检查装置的一个例子的结构示意图。
检查装置具有如下单元：使筒状的模具12旋转的旋转单元（图示省略），所述筒状的模具12在筒状的铝基材的表面形成了具有两个以上细孔的阳极氧化铝，对模具12照射线状光的线状照明装置14（照明单元）、拍摄来自模具12的阳极氧化铝的表面的反射光的彩色线阵CCD照相机16（摄像单元）、处理来自彩色线阵CCD照相机16的图像信号的图像处理装置18（图像处理单元）。
线状照明装置14以如下方式配置：对模具12照射的光的照射范围的长度方向与模具12的圆周方向（旋转方向）互相垂直。
作为线状照明装置14，可列举出高频点灯的荧光灯点灯装置、棒状（rod）照明、配置成线状的光纤照明、以及LED照明等。
另外，照明不限于线状照明装置，也可以是面状照明装置、或点状照明装置。
彩色线阵CCD照相机16是在一维配置了两个以上的彩色CCD元件的照相机，从线状照明装置14照射、在模具12的阳极氧化铝的表面反射的光通过彩色CCD元件受光，输出每个像素的RGB的图像信号。
彩色线阵CCD照相机16以拍摄范围的长度方向与模具12的圆周方向（旋转方向）互相垂直的方式配置。另外，彩色线阵CCD照相机16以如下方式配置是优选的：相对于拍摄范围的模具12的阳极氧化铝的表面（切面）的法线N，彩色线阵CCD照相机16的光轴L的角度θ为45~89.9°。前述角度θ若为45°以上，与阳极氧化铝的细孔纵横比（深度/间距）相对应的阳极氧化铝的表面的反射光的颜色明显地显现。角度θ若为65°以上，比45°时更不易受到噪音的影响，角度θ若为80°以上是进一步优选的，角度θ若为85°以上是更加优选的。角度θ超过89.9°时，拍摄变困难。
前述角度θ优选为45°~89.9°、更优选为65°~89.9°、进一步优选为80°~89.9°、特别优选为85°~89.9°。
图像处理装置18取得从彩色线阵CCD照相机16输出的每个像素的256色调的RGB的图像信号，并基于取得的图像信号，判断阳极氧化铝的细孔的纵横比（深度/间距）是否在规定的范围内。
另外，为了判断的简单化，也可以将RGB的图像信号转变成HSV颜色空间，基于色调化的色相（H）的数字信息，判断阳极氧化铝的细孔的纵横比（深度/间距）是否在规定的范围内。
前述纵横比（深度/间距）的规定的范围可任意设定，优选为0.5~4.0、更优选为1.0~3.5、进一步优选为1.8~3.5、最优选为2.0~3.0。
判断时，具体而言，提取处于预先设定了颜色的色调的色调范围外的NG像素，对规定的区域（例如2000×4000像素）中NG像素的比率超过规定的比率（例如5%）的情况等，判断检查对象的模具12为不良品。
例如，用RGB的图像信号进行判断时，如以下那样进行。
将模具12的阳极氧化铝的细孔的深度和细孔间的间距分别设计为200nm和100nm（纵横比：2），按照设计形成阳极氧化铝的情况下，实测前述阳极氧化铝的反射光的颜色时，为R：190、G：160、B：120。由此，关于良品的模具12的颜色的范围，例如RGB的任一种均设定为±10以内。
另外，以HSV颜色空间判断的情况下，例如，如以下那样进行。
将模具12的阳极氧化铝的细孔的深度以及细孔间的间距分别设计为200nm和100nm（纵横比：2），按照设计形成阳极氧化铝的情况下，实测前述阳极氧化铝的反射光的色相（H）时，为浅红（H=24左右）。由此，良品的模具12的色相（H）的色调范围例如设定为14~34。
另一方面，将模具12的阳极氧化铝的细孔的深度和细孔间的间距分别设计为100nm和100nm（纵横比：1），按照设计形成阳极氧化铝的情况下，实测前述阳极氧化铝的反射光的色相（H）时，为浅绿（H=51左右）。同样地，将模具12的阳极氧化铝的细孔的深度和细孔间的间距分别设计为200nm和200nm（纵横比：1），按照设计形成阳极氧化铝的情况下，实测前述阳极氧化铝的反射光的色相（H）时，为浅黄（H=38左右）。由此，未按照设计形成阳极氧化铝的部分对应的像素的色相（H）的色调为预先设定的色调的范围（例如H=14~34）外。
其中，进行HSV转变和判断的单元可以是通过专用的硬件来实现的单元，另外，进行HSV变换和判断的单元也可以是如下的单元：至少由存储器和中央演算装置（CPU）构成，通过在存储器中加载用于实现HSV转变和判断的功能的程序并运行，由此实现该功能。
另外，图像处理装置中连接有作为周边机器的输入装置、显示装置等。此处，输入装置是指显示器触摸面板、开关面板、以及键盘等输入设备，显示装置是指CRT和液晶显示装置等。
（检查方法）
对使用图1所示的检查装置的阳极氧化铝的检查方法进行说明。
首先，以使阳极氧化铝的细孔的深度和细孔间的间距分别为200nm和100nm（纵横比：2）的条件进行筒状铝基材的表面的阳极氧化，得到模具12。
将模具12安装在旋转单元上，在旋转的筒状模具12的阳极氧化铝的表面，从线状照明装置14照射光。
用彩色线阵CCD照相机16拍摄来自阳极氧化铝的表面的反射光。
对于从彩色线阵CCD照相机16输出的、模具12的阳极氧化铝的表面的1周的图像，在图像处理装置18中，将每像素的RGB的图像信号根据需要转变为HSV颜色空间，得到以256色调表示的颜色（色相（H））的数字信息。
图像处理装置18中，从模具12的阳极氧化铝的表面的1周的图像中提取出在预先设定了色相（H）的色调的色调范围（例如H=14~34）外的NG像素，对于规定的区域（例如2000×4000像素）中NG像素的比率超过规定的比率（例如5%）的情况等，判断检查对象的模具12为不良品。
以上说明的本发明的阳极氧化铝的检查装置和检查方法中，利用阳极氧化铝的表面的反射光的颜色根据阳极氧化铝的细孔的纵横比（深度/间距）而变化，可以估计阳极氧化铝的细孔的纵横比是否按设计的那样而形成，因此，例如与使用电子显微镜观察阳极氧化铝的截面从而测定细孔的深度、细孔间的间距的测定方法相比，可简易地检查阳极氧化铝的细孔的深度、细孔间的间距是否按设计的那样而形成。
此外，本发明的阳极氧化铝的检查装置只要具有如下单元即可：对阳极氧化铝的表面照射光的照明单元、拍摄来自阳极氧化铝的表面的反射光的摄像单元、基于由摄像单元所拍摄的图像而得的颜色的信息判断阳极氧化铝的细孔的纵横比（深度/间距）是否在规定的范围内的图像处理单元，不限于图示例的装置。
例如，也可以是如图2所示的、对通过移动单元20在水平方向上移动的平板状模具12进行检查的检查装置。
另外，检查对象的模具12为不良品的判断方法也不限定于上述方法。
另外，摄像单元在上述中使用彩色线阵CCD照相机，但也可以是通过光检测器测定反射光谱，由反射光谱判断良品和不良品的检查装置。
另外，作为图像处理装置中的图像信号的处理方法，以256色调的图像信号的方式进行处理，但只要能从图像信号判别出正常部和异常部即可，因此512色调、1024色调、或者模拟信号均可。
（制造方法）
以下，对通过对铝基材表面进行阳极氧化而在表面形成阳极氧化铝的模具进行说明，所述阳极氧化铝具有间距为可见光的波长以下的两个以上细孔。
作为模具的制造方法，优选依次进行下述工序的方法。
第1氧化皮膜形成工序（a）：
在电解液中、恒定电压下对镜面化的铝基材的表面进行阳极氧化，在表面形成氧化皮膜（以下，也记为工序（a））
氧化皮膜去除工序（b）：
去除氧化皮膜的至少一部分，形成阳极氧化的细孔产生点（以下，也记为工序（b）。）。
第2氧化皮膜形成工序（c）：
在电解液中、恒定电压下对形成了细孔产生点的铝基材再次进行阳极氧化，在表面形成具有细孔的氧化皮膜的工序，其中所述细孔与所述细孔产生点对应（以下，也记为工序（c）。）。
孔径扩大处理工序（d）：
使细孔的孔径扩大（以下，也记为工序（d）。）。
重复工序（e）：
根据需要，反复进行第2氧化皮膜形成工序（c）和孔径扩大处理工序（d）（以下，也记为工序（e）。）。
根据具有工序（a）~（e）的方法，在镜面化的铝基材的表面上，周期性地形成从开口部向深度方向直径逐渐缩小的锥形细孔，其结果，可得到在表面形成了具有两个以上细孔的阳极氧化铝的模具。
在工序（a）之前，可以进行去除铝基材表面的氧化皮膜的前处理。作为去除氧化皮膜的方法，可列举出在铬酸/磷酸混合液中浸渍的方法等。
另外，虽然细孔的排列的规整性略有降低，但根据转印模具表面的材料的用途，也可以不进行工序（a）、从工序（c）开始进行。
以下，对各工序进行详细说明。
工序（a）：
第1氧化皮膜形成工序（a）中，在电解液中、恒定电压下对镜面化的铝基材的表面进行阳极氧化，如图3所示，在铝基材30的表面形成具有细孔31的氧化皮膜32。
作为电解液，可列举出酸性电解液和碱性电解液，优选酸性电解液。
作为酸性电解液，可列举出草酸、硫酸、以及它们的混合物等。
使用草酸作为电解液时，草酸的浓度优选为0.7M以下。草酸的浓度超过0.7M时，阳极氧化时的电流值变得过高，有时氧化皮膜表面变粗糙。
另外，通过使阳极氧化时的电压为30~60V，可得到在表面形成了阳极氧化铝的模具，所述阳极氧化铝具有间距为100nm左右的规整性高的细孔。阳极氧化时的电压比该范围高或者低都有规整性降低的倾向，有时间距变得比可见光的波长大。
电解液的温度优选为60℃以下、更优选为45℃以下。电解液的温度超过60℃时，有产生所谓的被称作“烧焦（burning）”的现象的倾向，有时细孔损坏，有时表面溶解而扰乱细孔的规整性。
使用硫酸作为电解液时，优选硫酸为浓度0.7M以下。硫酸的浓度超过0.7M时，有时阳极氧化时的电流值变得过高而无法维持恒定电压。
另外，通过使阳极氧化时的电压为25~30V，可得到在表面形成了阳极氧化铝的模具，所述阳极氧化铝具有间距为63nm左右的规整性高的细孔。阳极氧化时的电压比该范围高或者低都有规整性降低的倾向，有时间距变得比可见光的波长大。
电解液的温度优选为30℃以下、更优选为20℃以下。电解液的温度超过30℃时，有产生所谓的被称作“烧焦”的现象的倾向，有时细孔损坏，有时表面溶解而扰乱细孔的规整性。
工序（a）中，可通过长时间实施阳极氧化而使形成的氧化皮膜变厚、使细孔的排列的规整性提高，但此时，通过使氧化皮膜的厚度为30μm以下，可得到更加抑制由晶粒界面导致的大的凹凸、更加适宜制造光学用途的物品的模具。氧化皮膜的厚度更优选为1~10μm、进一步优选为1~3μm。氧化皮膜的厚度可通过场致发射型扫描电子显微镜等来观察。
工序（b）：
工序（a）之后，去除由工序（a）形成的氧化皮膜32，由此，可形成如图3所示的与去除的氧化皮膜32的底部（称为阻隔层）对应的周期性的凹坑，即细孔产生点33。
通过暂时去除形成的氧化皮膜32、形成阳极氧化的细孔产生点33，可提高最终形成的细孔的规整性（例如，参照益田，“应用物理”，2000年，第69卷，第5号，p.558。）。此外，在不需要细孔具有高规整性的情况下，工序（b）中可以完全去除氧化被膜32，也可以去除至少一部分。
作为去除氧化皮膜32的方法、可列举出通过不溶解铝、选择性溶解氧化铝的溶液而去除的方法。作为这种溶液，例如可列举出铬酸/磷酸混合液等。
工序（c）：
在电解液中、恒定电压下对形成了细孔产生点33的铝基材30再次进行阳极氧化、再次形成氧化皮膜。
工序（c）中，在与工序（a）同样的条件（电解液浓度、电解液温度、以及化成电压等）下进行阳极氧化即可。
由此，可形成如图3所示的形成有圆柱状细孔34的氧化皮膜35。工序（c）中，虽然越长时间实施阳极氧化，可得到越深的细孔，但在制造用于制造例如防反射物品等光学用物品的模具的情况下，此处形成0.01~0.5μm左右的氧化皮膜即可，没有必要形成工序（a）中形成的程度的厚度的氧化皮膜。
工序（d）：
工序（c）之后，进行将工序（c）中形成的细孔34的孔径扩大的孔径扩大处理，如图3所示，细孔34的直径扩大。
作为孔径扩大处理的具体的方法，可列举出在溶解氧化铝的溶液中浸渍，使工序（c）中形成的细孔的直径通过蚀刻而扩大的方法。作为这样的溶液，例如可列举出5质量%左右的磷酸水溶液等。工序（d）的时间越长，细孔的直径变得越大。
工序（e）：
再次进行工序（c），如图3所示，将细孔34的形状制成直径不同的2段的圆柱状，然后再次进行工序（d）。通过这样重复进行工序（c）和工序（d）的重复工序（e），如图3所示，细孔34的形状可成为从开口部向深度方向直径逐渐缩小的锥形，其结果，可得到表面形成了具有周期性的两个以上细孔的阳极氧化铝的模具12。
关于工序（c）和工序（d）的条件，例如，通过适宜设定阳极氧化的时间和孔径扩大处理的时间，可形成各种形状的细孔。由此，根据要用模具制造的物品的用途等适宜设定这些条件即可。另外，该模具为制造防反射膜等防反射物品的模具时，通过这样适宜设定条件，可任意地改变细孔的间距、深度，因此也能够设计最适宜的折射率变化。
这样制造的模具形成了多数周期性的细孔，其结果，在表面具有微细凹凸结构。并且，该微细凹凸结构中的细孔的间距为可见光的波长以下、即400nm以下时，即成为所谓的蛾眼结构。
间距是从微细凹凸结构的凹部（细孔）的中心到与它相邻的凹部（细孔）的中心的距离。
间距比400nm大时发生可见光的散射，因此无法体现充分的防反射功能，不适合防反射膜等防反射物品的制造。
前述间距优选为50nm以上且400nm以下、更优选为70nm以上且300nm以下、进一步优选为80nm以上且250nm以下。
模具为制造防反射膜等防反射物品的模具时，优选细孔的间距为可见光的波长以下，并且细孔的深度为50nm以上，更优选为100nm以上。
深度是从微细凹凸结构的凹部（细孔）的开口部到最深部的距离。
细孔的深度若为50nm以上，则通过模具的表面的转印而形成的光学用途的物品表面、即转印面的反射率降低。
另外，模具的细孔的纵横比（深度/间距）优选为1.0~4.0、更优选为1.3~3.5、进一步优选为1.8~3.5、最优选为2.0~3.0。纵横比若为1.0以上，则可形成反射率低的转印面，其入射角依存性、波长依存性也充分减小。纵横比比4.0大时，有转印面的机械强度降低的倾向。
模具的形状可以是平板也可以是筒状。
模具的形成了微细凹凸结构的表面可以实施脱模处理，以使脱模变得容易。作为脱模处理的方法，例如可列举出涂布有机硅系聚合物、氟聚合物的方法、蒸镀氟化合物的方法、以及涂布氟系或氟硅系的硅烷偶联剂的方法等。
如上述那样制造的模具若为平板则通过图2所示的检查装置用彩色线阵CCD照相机16拍摄来自阳极氧化铝的表面的反射光，若为筒状则通过图1所示的检查装置用彩色线阵CCD照相机16拍摄来自阳极氧化铝的表面的反射光。
对于从彩色线阵CCD照相机16输出的、模具12的阳极氧化铝表面的图像，在图像处理装置18中，将每像素的RGB的图像信号根据需要转换为HSV颜色空间，得到颜色（色相（H））的信息。
由取得的颜色的信息判断模具12的良否，若为良品则将模具12推进至表面具有微细凹凸结构的物品的制造工序等。为不良品，若为模具整体均匀的缺陷、纳米孔的细孔的深度整体深或者浅的缺陷、或者纳米孔的细孔的间距整体宽或窄这样的缺陷，则对模具12再次实施前述阳极氧化工序（a）~（e）的任一步，修复阳极氧化铝。若是纳米孔的形状部分有异常而不是模具整体，仅实施前述阳极氧化工序（a）~（e）的任一步无法修复这样的缺陷的情况下，可以将阳极氧化铝层连同铝基材一起去除，从最初开始实施前述阳极氧化工序（a）~（e）。阳极氧化铝的再形成后，再次进行检查，重复实施阳极氧化工序和检查工序直至模具12成为良品。
实施例
以下，通过实施例具体说明本发明，但本发明不受它们的限定。
（模具a）
对直径：65mm、厚度：2mm的圆板状的铝基材（纯度99.99%）以使算术平均粗糙度Ra为20nm以下的条件进行镜面研磨。
工序（a）：
在0.3M草酸水溶液中，以直流：40V、温度：16℃的条件对前述铝基材进行30分钟阳极氧化。
工序（b）：
用6质量%磷酸/1.8质量%铬酸混合水溶液浸渍形成了氧化皮膜的铝基材，去除氧化皮膜。
工序（c）：
在0.3M草酸水溶液中，以直流：40V、温度：16℃的条件对前述铝基材进行30分钟阳极氧化。
工序（d）：
将形成了氧化皮膜的铝基材在30℃的5质量%磷酸水溶液中浸渍8分钟，进行细孔孔径扩大处理。
工序（e）：
重复进行前述工序（c）和工序（d）共计5次，得到表面形成了具有平均间距：100nm、深度：200nm的大致圆锥形状的细孔的阳极氧化铝的圆板状模具a。
（模具b）
除了将前述工序（c）中阳极氧化的时间改成20秒以外，与模具a的制造同样地操作，得到表面形成了具有平均间距：100nm、深度：100nm的大致圆锥形状的细孔的阳极氧化铝的圆板状模具b。
（模具c）
对将纯度99.99%的铝铸锭切成外径：200mm、内径：155mm、长度：350mm的无轧痕的圆筒状的铝基材实施羽布研磨处理后，将其在高氯酸/乙醇混合溶液中（体积比：1/4）进行电解研磨、镜面化。
工序（a）：
在0.3M草酸水溶液中，以直流：40V、温度：16℃的条件对前述铝基材进行30分钟阳极氧化。
工序（b）：
将形成了厚度3μm的氧化皮膜的铝基材在6质量%磷酸/1.8质量%铬酸混合水溶液中浸渍，去除氧化皮膜。
工序（c）：
在0.3M草酸水溶液中，以直流：40V、温度：16℃的条件对前述铝基材进行30分钟阳极氧化。此时，停止搅拌草酸水溶液，以使草酸水溶液中的温度产生不均匀。
工序（d）：
将形成了氧化皮膜的铝基材在30℃的5质量%磷酸水溶液中浸渍8分钟，进行细孔孔径扩大处理。
工序（e）：
重复进行前述工序（c）和工序（d）共计5次，在设计上得到表面形成了具有平均间距：100nm、深度：200nm的大致圆锥形状的细孔的阳极氧化铝的筒状模具c。
（模具d）
除了在前述工序（c）中实施草酸水溶液的搅拌以使草酸水溶液中的温度不产生不均匀以外，与模具c的制造同样地操作，得到表面形成了具有平均间距：100nm、深度：200nm的大致圆锥形状的细孔的阳极氧化铝的筒状模具d。
〔参考例1〕
以使形成了阳极氧化铝的表面为上侧的方式在桌上设置模具a，从距离约30cm的地方，用数字照相机（Canon Inc.制造的IXY DIGITAL 55）拍摄阳极氧化铝的表面。此时，以相对于模具a的阳极氧化铝的表面（切面）的法线N，数字照相机的光轴L的角度θ为约70°的方式拍摄。
拍摄的结果确认，具有平均间距：100nm、深度：200nm（纵横比：2）的大致圆锥形状的细孔的阳极氧化铝的表面为浅红色。
〔参考例2〕
除了将模具a变为模具b以外，与参考例1同样地操作，拍摄阳极氧化铝的表面。
撮影的结果确认，具有平均间距：100nm、深度：100nm（纵横比：1）的大致圆锥形状的细孔的阳极氧化铝的表面为浅绿色。
〔实施例1〕
使用图1所示的检查装置，用上述检查方法实施模具的阳极氧化铝的检查。
模具12为模具c。
作为线状照明装置14，使用40kHz下的Panasonic公司制造的荧光光源FL20SS·EX-N/18。
作为彩色线阵CCD照相机16，使用JAI公司制造的CV-L107CL-3CCD。
作为图像处理装置18，使用Matrox公司制造的MIL9。
彩色线阵CCD照相机16在相对于拍摄范围中的模具12的阳极氧化铝的表面（切面）的法线N，彩色线阵CCD照相机16的光轴L的角度θ从5°到85°之间的范围内，边改变条件边拍摄。
模具12与彩色线阵CCD照相机16的距离设为约50cm。
线状照明装置14以反射光进入彩色线阵CCD照相机16的方式配置。
图4为将光轴L的角度θ=85°的条件下拍摄的模具12的阳极氧化铝的表面1周的图像的一部分取出、由彩色转换为黑白后得到的图像。
阳极氧化铝的细孔异常部101在图像中央附近拍摄成黑色。
将光轴L的角度θ在5°~85°间每隔10°拍摄的图像通过图像处理装置18由RGB信号转换成色相（H）信号，包含异常部的1列数据示于图5和图6。
色相（H）通常用0~360°来表现，但图像处理装置18内将0~360°通过0~255的8位数据来表现。
1列的数据位置为图4的102所示的1列，其他的光轴L的角度θ下拍摄的图像中也是相同位置的数据。
图5和图6的各图标的纵轴是以正常部的色相（H）为基准，取其与异常部的色相（H）之差的值。另外，横轴为像素。
例如检测阈值设为色相差1.0以上的情况下，图5的光轴L的角度θ=5°~35°时，异常部无法检测，由图6的光轴L的角度θ=45°能够检测，随着光轴L的角度θ进一步增大，检测灵敏度变高。
对拍摄角度5°~85°间的每间隔5°的各拍摄图像中正常部与异常部的色相差作图的图表示于图7。
光轴L的角度θ=65°时比起45°时，正常部与异常部的色相差较大因此可灵敏度良好地检测，光轴L的角度θ=80°时检测灵敏度进一步提高，图7的光轴L的角度θ=85°时可进一步灵敏度良好地检测。
根据上述的实施例，关于用于实施本发明的方式，相对于拍摄范围中的模具的阳极氧化铝的表面（切面）的法线N，彩色线阵CCD照相机的光轴L的角度θ在45°以上是可能的，优选为65°以上、更优选为80°以上、进一步优选为85°以上。
〔实施例2〕
使用图1所示的检查装置，通过上述检查方法实施模具的阳极氧化铝的检查。
模具12为模具d。
作为线状照明装置14，使用40kHz下的Panasonic公司制造的荧光光源FL20SS·EX-N/18。
作为彩色线阵CCD照相机16，使用JAI公司制造的CV-L107CL-3CCD。
作为图像处理装置18，使用Matrox公司制造的MIL9。
关于彩色线阵CCD照相机16，相对于拍摄范围中的模具12的阳极氧化铝的表面（接平面）的法线N，使彩色线阵CCD照相机16的光轴L的角度θ为80°。
模具12与彩色线阵CCD照相机16的距离设为约50cm。
线状照明装置14以反射光进入彩色线阵CCD照相机16的方式配置。
将拍摄模具12的阳极氧化铝的表面1周得到的图像通过图像处理装置18由RGB信号转换为0~255的8位数据的色相（H）信号。
将阳极氧化铝的表面1周的色相信号在图像整体内取平均值，将与该平均值有1.0以上的差异的像素作为异常部，但模具12中未检测出异常部。
使用模具12，制作表面具有微细凹凸结构的透明薄膜时，可制作出没有不均匀的薄膜。
另外，作为参考，用实施例2中使用的模具c同样地制作表面具有微细凹凸结构的透明薄膜时，得到了具有不均匀的薄膜。
通过上述的实施例，利用基于本发明的检查阳极氧化铝的细孔的形状的工序，可简易地检查阳极氧化铝的细孔的深度、细孔间的间距，可制造细孔的形状稳定的阳极氧化铝。
产业上的可利用性
关于本发明的阳极氧化铝的制造方法、检查方法以及检查装置，在通过将铝基材的表面进行阳极氧化从而在表面形成了间距为可见光的波长以下的具有两个以上细孔的阳极氧化铝的模具的制造中是有用的。
附图标记说明
12 模具
14 线状照明装置（照明单元）
16 彩色线阵CCD照相机（摄像单元）
18 图像处理装置（图像处理单元）
34 细孔
35 氧化皮膜（阳极氧化铝）
101 阳极氧化铝的细孔异常部

Claims (19)

1.一种阳极氧化铝的制造方法，其为制造具有两个以上细孔的阳极氧化铝的方法，其包括：
阳极氧化铝形成后由照明单元对阳极氧化铝表面照射光，
用摄像单元拍摄来自所述阳极氧化铝的表面的反射光，
从所述摄像单元拍摄的图像取得色彩信息，以及，
基于所述色彩信息检查所述阳极氧化铝的细孔的形状。
2.根据权利要求1所述的阳极氧化铝的制造方法，其中，用摄像单元拍摄来自所述阳极氧化铝的表面的反射光包括：
以所述摄像单元的光轴相对于所述阳极氧化铝表面的法线的角度为45~89.9°的方式拍摄。
3.根据权利要求1所述的阳极氧化铝的制造方法，其中，用摄像单元拍摄来自所述阳极氧化铝的表面的反射光包括：
以所述摄像单元的光轴相对于所述阳极氧化铝表面的法线的角度为65~89.9°的方式拍摄。
4.根据权利要求1所述的阳极氧化铝的制造方法，其中，用摄像单元拍摄来自所述阳极氧化铝的表面的反射光包括：
以所述摄像单元的光轴相对于所述阳极氧化铝表面的法线的角度为80~89.9°的方式拍摄。
5.根据权利要求1所述的阳极氧化铝的制造方法，其中，基于所述色彩信息检查所述阳极氧化铝的细孔的形状包括：
拍摄来自所述阳极氧化铝的表面的反射光作为RGB信号，以及，
基于所述RGB信号的信息检查所述阳极氧化铝的细孔的形状。
6.根据权利要求1所述的阳极氧化铝的制造方法，其中，基于所述色彩信息检查所述阳极氧化铝的细孔的形状包括：
拍摄来自所述阳极氧化铝的表面的反射光作为RGB信号，
将所述RGB信号转换成HSV颜色空间，以及，
基于所述HSV颜色空间的信息检查所述阳极氧化铝的细孔的形状。
7.根据权利要求1所述的阳极氧化铝的制造方法，其中，在所述阳极氧化铝形成后由照明单元对阳极氧化铝表面照射光之前，进一步具有形成所述阳极氧化铝的工序，该工序包括下述工序（a）~（e）：
（a）在电解液中、恒定电压下对镜面化的铝基材的表面进行阳极氧化，在表面形成氧化皮膜的工序，
（b）去除所述氧化皮膜，在所述铝基材的表面形成阳极氧化的细孔产生点的工序，
（c）在电解液中、恒定电压下对形成了所述细孔产生点的铝基材的表面再次进行阳极氧化，在表面形成具有细孔的氧化皮膜的工序，其中所述细孔与所述细孔产生点对应，
（d）使所述细孔的孔径扩大的工序，
（e）重复进行所述工序（c）和工序（d）的工序。
8.一种阳极氧化铝的检查方法，其为检查具有两个以上的细孔的阳极氧化铝的方法，其包括：
由照明单元对阳极氧化铝的表面照射光，
用摄像单元拍摄来自所述阳极氧化铝的表面的反射光，
从所述摄像单元拍摄的图像取得色彩信息，以及，
基于所述色彩信息判断所述阳极氧化铝的细孔的纵横比（深度/间距）是否在规定的范围内。
9.根据权利要求8所述的阳极氧化铝的检查方法，其中，用摄像单元拍摄来自所述阳极氧化铝的表面的反射光包括：
以所述摄像单元的光轴相对于所述阳极氧化铝表面的法线的角度为45~89.9°的方式拍摄。
10.根据权利要求8所述的阳极氧化铝的检查方法，其中，用摄像单元拍摄来自所述阳极氧化铝的表面的反射光包括：
以所述摄像单元的光轴相对于所述阳极氧化铝表面的法线的角度为65~89.9°的方式拍摄。
11.根据权利要求8所述的阳极氧化铝的检查方法，其中，用摄像单元拍摄来自所述阳极氧化铝的表面的反射光包括：
以所述摄像单元的光轴相对于所述阳极氧化铝表面的法线的角度为80~89.9°的方式拍摄。
12.根据权利要求8所述的阳极氧化铝的检查方法，其中，基于所述色彩信息判断所述阳极氧化铝的细孔的纵横比（深度/间距）是否在规定的范围内包括：
拍摄来自所述阳极氧化铝的表面的反射光作为RGB信号，以及，
基于所述RGB信号的信息检查所述阳极氧化铝的细孔的形状。
13.根据权利要求8所述的阳极氧化铝的检查方法，其中，基于所述色彩信息判断所述阳极氧化铝的细孔的纵横比（深度/间距）是否在规定的范围内包括：
拍摄来自所述阳极氧化铝的表面的反射光作为RGB信号，
将所述RGB信号转换成HSV颜色空间，以及，
基于所述HSV颜色空间的信息检查所述阳极氧化铝的细孔的形状。
14.一种阳极氧化铝的检查装置，其为检查具有两个以上的细孔的阳极氧化铝的装置，其具有：
对所述阳极氧化铝的表面照射光的照明单元，
拍摄来自所述阳极氧化铝的表面的反射光的摄像单元，
基于从所述摄像单元拍摄的图像获得的色彩信息判断所述阳极氧化铝的细孔的纵横比（深度/间距）是否在规定的范围内的图像处理单元。
15.根据权利要求14所述的阳极氧化铝的检查装置，其中，拍摄来自所述阳极氧化铝的表面的反射光的摄像单元为，
以所述摄像单元的光轴相对于所述阳极氧化铝表面的法线的角度为45~89.9°的方式拍摄的单元。
16.根据权利要求14所述的阳极氧化铝的检查装置，其中，拍摄来自所述阳极氧化铝的表面的反射光的摄像单元为，
以所述摄像单元的光轴相对于所述阳极氧化铝表面的法线的角度为65~89.9°的方式拍摄的单元。
17.根据权利要求14所述的阳极氧化铝的检查装置，其中，拍摄来自所述阳极氧化铝的表面的反射光的摄像单元为，
以所述摄像单元的光轴相对于所述阳极氧化铝表面的法线的角度为80~89.9°的方式拍摄的单元。
18.根据权利要求14所述的阳极氧化铝的检查装置，其中，基于所述色彩信息判断所述阳极氧化铝的细孔的纵横比（深度/间距）是否在规定的范围内的图像处理单元包括：
拍摄来自所述阳极氧化铝的表面的反射光作为RGB信号的单元，以及，
基于所述RGB信号的信息检查所述阳极氧化铝的细孔的形状的单元。
19.根据权利要求14所述的阳极氧化铝的检查装置，其中，基于所述色彩信息判断所述阳极氧化铝的细孔的纵横比（深度/间距）是否在规定的范围内的图像处理单元包括：
拍摄来自所述阳极氧化铝的表面的反射光作为RGB信号的单元，
将所述RGB信号转换成HSV颜色空间的单元，以及，
基于所述HSV颜色空间的信息检查所述阳极氧化铝的细孔的形状的单元。
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