CN1580749A - 透明性薄膜的异物检查方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供可以去除透明性薄膜表面附着的异物，检测异物个数，高精度且迅速判定透明性薄膜的好坏的透明性薄膜的异物检查方法。该方法中，在光源和摄象机之间，使透明性薄膜在以正交尼科耳形式配置的2张偏光板之间移动，用摄象机拍摄透过该薄膜的来自光源的光，通过其图象处理检查透明性薄膜中的异物，其特征在于，根据异物的形状及异物的信号强度进行透明性薄膜表面附着的异物的去除处理后，检测异物个数，判定透明性薄膜的好坏。

Description

透明性薄膜的异物检查方法
技术领域
本发明涉及透明性薄膜的异物的检查方法。具体地说，涉及进行透明性薄膜表面附着的异物的去除处理后，检测异物个数来判定透明性薄膜的好坏的异物检查方法。
背景技术
聚碳酸酯薄膜、聚甲基丙烯酸酯薄膜、聚对苯二甲酸乙酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、三乙酰纤维素薄膜、聚烯烃薄膜、降冰片烯系列薄膜等的透明性薄膜，特别是光学用途的透明性薄膜中的异物成为问题。
这些透明性薄膜可单独或叠层使用。这些薄膜或叠层薄膜在制造后往往处理成至少单面粘贴保护薄膜的状态。
透明性薄膜的异物成为制品缺陷的检查不可或缺。检查例如采用以下方法，即，2张偏光板以正交尼科耳方式，即它们的偏光轴方向正交的状态配置，要检查的透明性薄膜配置在2张偏光板间，从光源照射光，通过摄象机观察透过光的画面的方法。
要检查的透明性薄膜为保护薄膜粘着偏光板的场合，相对于检查用的偏光板，将要检查的保护薄膜粘着偏光板以正交尼科耳状态配置进行。透过要检查的保护薄膜粘着偏光板的光被检查用偏光板完全遮断，但是要检查的偏光板靠检查用偏光板一侧若有异物等则会形成明亮部分被观察到，从而可进行异物检查。相反侧的异物通过翻转要检查的偏光板也同样可进行检查。
(例如，参照专利文献1(第1页第12-17行)及专利文献2(第4页第15-21行)。)。
[专利文献1]
特开2000-206327号公报(段落[0002])
[专利文献2]
特开2001-349839号公报(段落[0012]，段落[0013])？
在该正交尼科耳配置的2张偏光板间配置要检查的透明性薄膜来进行的方法是优良的方法，但是不能判别是要检查的透明性薄膜的内部的异物还是表面附着的异物。
透明性薄膜在接触、摩擦和粘贴的保护薄膜剥离等时发生静电，表面容易附着尘埃。
在检查透明性薄膜的异物时，即使进行表面附着的尘埃去除，也无法完全地去除，影响了精度。
本发明的目的是提供可以去除透明性薄膜表面附着的异物，检测异物个数，高精度且迅速判定透明性薄膜的好坏的透明性薄膜的异物检查方法。
本发明者为了解决相关问题，对透明性薄膜的异物检查方法进行了细致研究，结果发现：一般地说，在处理光学材料的净化环境或非净化环境中，检测的形状为扁平状或毛丝状的异物或相对大的异物，往往不是透明性薄膜的内部存在的透明性薄膜产生的异物，通过设定异物形状的纵横比或面积比作为判定基准，或在图象的信号强度中设定阈值来进行判定，可以在去除透明性薄膜表面附着的异物后检测异物个数来高精度迅速判定透明性薄膜的好坏，实现本发明。
即，本发明是一种透明性薄膜的异物检查方法，在光源和摄象机之间，使透明性薄膜在以正交尼科耳形式配置的2张偏光板之间移动，用摄象机拍摄透过该薄膜的来自光源的光，通过其图象处理检查透明性薄膜中的异物，其特征在于，根据异物的形状及异物的信号强度进行透明性薄膜表面附着的异物的去除处理后，检测异物个数，判定透明性薄膜的好坏。
附图说明
图1是透明性薄膜的异物检查的方法的模式图。
图2是表示检测异物的图象例的图。
图3是规定异物的形状的方法的说明图。
图4是表示表现出超过高强度阈值(阈值2)的信号强度的异物的例示图。
图5是表现出不足高强度阈值(阈值2)且低强度阈值(阈值1)以上的信号强度的异物的例示图。
【符号的说明】
1：偏光板
2：偏光板
3：透明性薄膜
10：光源
20：摄象机
30：图象处理装置
具体实施方式
图1是表示透明性薄膜的异物检查的方法的模式图。光源(10)和摄象机(20)之间配置2张偏光板(1，2)，其间配置要检查的透明性薄膜(3)。这里，2张偏光板以相互正交尼科耳，即它们的偏光轴方向成相互正交的状态配置。来自摄象机的图象信号由图象处理装置(30)处理，检测异物并输出到显示器。另外，要检查的透明性薄膜为偏光板时，上述2张偏光板仅配置其中一个。
来自光源(10)的光选择透过偏光板(1)的偏光轴方向的偏光分量，透明性薄膜(3)中若无异物，则透过透明性薄膜的光被偏光板(2)阻止，摄象机的拍摄图象呈现暗色。透明性薄膜中若存在与周边的正常部分的相位差不同的异物，则该部分的偏光状态改变，透过透明性薄膜的光通过偏光板(2)，在暗拍摄图象中出现明亮部分(亮点)。
本发明的检查对象只要是透明性薄膜即可，没有特别限制，例如，聚碳酸酯薄膜、聚甲基丙烯酸酯薄膜、聚对苯二甲酸乙酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、三乙酰纤维素薄膜、聚烯烃薄膜、降冰片烯系列薄膜等。
摄象机采用通常的CCD摄象机，拍摄获得的图象信号在图象处理装置中利用计算机系统进行图象处理来检测异物。
图2表示检测到异物的图象例。图中，(A)是透明性薄膜中的异物，(B)是透明性薄膜附着的丝屑状异物，(C)是透明性薄膜附着的比较大的异物例。
透明性薄膜中的异物是由原料引起的物质，或透明性薄膜制造中由构成薄膜的成分生成的不溶物，或外部带入的物质等。
虽然取决于采用的CCD摄象机的分辨率，但是用显微镜取代CCD摄象机检查异物时，可高精度检测透明薄膜中所包含的异物，但是检测范围狭窄，检查全体非常花时间，不能说是可迅速检查多个样品的好方法。
图2(B)、(C)的异物在用显微镜观察透明性薄膜内部时几乎观察不到，且可通过清洗检测后的透明性薄膜等来减少，因此认为是透明性薄膜的表面附着的异物。
本发明中，首先根据异物形状及信号强度判别透明性薄膜的表面附着的异物。
丝屑状和细长异物是透明性薄膜的表面附着的异物。它们通常为相对于薄膜的移动方向，平行方向的异物的长度分量和垂直方向的长度分量中短分量与长分量之比在设定值以下，或异物的面积与平行方向的异物的长度分量和垂直方向的长度分量相乘求得的面积之比在设定值以下，或异物的面积与以异物的最大长度为对角线的正方形的面积之比在设定值以下，或异物的面积与以异物的最大长度为直径的圆的面积之比在设定值以下，作为满足这些条件之一的异物被检测。
图3是说明该情况的图。异物呈细长椭圆状，(A)中白箭头表示薄膜的移动方向，平行方向的异物的长度分量表示为X，垂直方向的长度分量表示为Y。随着相对于异物的薄膜的移动方向倾斜的程度，平行方向的长度分量及垂直方向的长度分量的大小改变。本发明中，短分量与长分量之比在设定值以下的异物判定为表面附着的异物。另外，图2的(B)表示异物与薄膜的移动方向平行的情况。
该设定值取决于薄膜的种类、附着环境的异物，采用三乙酰纤维素薄膜时，通常取为约0.2～0.4，最好取为约0.3，则可进行高精度判定。
另外，异物的面积与平行方向的异物的长度分量和垂直方向的长度分量相乘求得的面积之比在设定值以下，或异物的面积与以异物的最大长度为对角线的正方形的面积之比在设定值以下，或异物的面积与以异物的最大长度为直径的圆的面积之比在设定值以下的异物判定为透明性薄膜表面附着的异物。
图3的(A)是异物的面积与平行方向的异物的长度分量X和垂直方向的长度分量Y相乘求得的面积XY之比的说明图。图3的(B)是异物的面积与以异物的最大长度为对角线的正方形的面积之比的说明图。图3的(C)是异物的面积与以异物的最大长度为直径的圆的面积之比的说明图。
设定值取决于薄膜种类、附着环境的异物，采用三乙酰纤维素薄膜时，通常，异物的面积与平行方向的异物的长度分量和垂直方向的长度分量相乘求得的面积之比的设定值为约0.2～0.4，最好为约0.3，异物的面积与以异物的最大长度为对角线的正方形的面积之比的设定值为约0.2～0.4，最好为约0.3，异物的面积与以异物的最大长度为直径的圆的面积之比的设定值为约0.1～0.3，最好为约0.2。
通常，逐个象素或象素群地求出图象信号，通过象素所占长度容易求出各个长度，通过异物所占象素数容易求出面积。
而且本发明中，在信号强度中设置高强度阈值及低强度阈值，不足低强度阈值的强度信号认为是基本信号的偏差，将表现出超过高强度阈值的信号的异物作为透明性薄膜表面附着的异物进行去除处理。
基本信号的偏差引起的错误信号通过低强度阈值(阈值1)删除，表现出超过高强度阈值(阈值2)的信号的异物判定为透明性薄膜表面附着的异物。(图4)
接着，检测表现出不足高强度阈值(阈值2)且低强度阈值(阈值1)以上的信号强度的异物(图5)个数，来判定透明性薄膜的好坏。
判定透明性薄膜的好坏的异物个数的设定值因透明性薄膜的种类、用途等而异。另外，也因异物的大小而异，至少设定一个异物大小的设定值，对该值上下的大小设定个数的设定值。
将三乙酰纤维素使用于偏光板(在偏振镜的两面粘贴来制作偏光板)时，由于大异物的影响大，因此，通常异物大小以约90μm作为设定值，每平方米薄膜面积中，大小90μm以上的异物在1500个以内，不足90μm的异物在2000个以内时，可判定为良品。
透明性薄膜在接触、摩擦和粘贴的保护薄膜剥离等时发生静电，表面容易附着尘埃。从而，制作要进行异物检查的透明性薄膜的样品时可能附着异物，或可能在带着附着的异物情况下进行检查。为了尽可能去除附着异物以进行高精度检查，对样品薄膜进行清洗以去除尘埃附着。
具体地，将以规定大小切出的透明性薄膜在蒸馏水中洗净，去除表面的附着物，将洗净的TAC薄膜在蒸馏水中插入洗净无附着异物的2张玻璃板间，去除气泡的同时夹持透明性薄膜。将夹持的玻璃板从水中取出，周围用耐水性胶带密封，玻璃表面用抹布擦拭除去水分，作为检查用样品。由于在水中进行，因而不发生静电，另外玻璃板的表面与树脂薄膜相比带电性低，从而，可以洗净去除异物并防止随后再附着异物。
[实施例]
以下，通过实施例更详细地说明本发明，但是本发明不限于这些实施例。
实施例1
进行三乙酰纤维素薄膜(TAC薄膜)的异物检查。
以25×17cm切出的TAC薄膜(样品编号：A-1)在蒸馏水中洗净，去除表面的附着物。洗净的TAC薄膜在蒸馏水中插入洗净无附着异物的2张玻璃板(30×20cm)之间，除去气泡的同时夹持TAC薄膜。夹持玻璃板从水中取出，周围用耐水性胶带密封。玻璃表面用抹布擦拭除去水分，制作出检查用TAC薄膜的样品。
如图1，光源(10)和摄象机(20)之间，2张偏光板(1，2)以正交尼科耳形式配置，其间配置制作的上述检查用TAC薄膜(3)。采用以180W的金属卤化物(メタハラ)传送灯作为光源、55mm大镜头作为摄象机的5000象素行摄象机。
将样品以3m/min移动的同时对检查范围(12×7cm)进行异物检查。来自摄象机的图象信号在图象处理装置(30)中处理。
相对于薄膜的移动方向，平行方向的异物的长度分量和垂直方向的长度分量中短分量与长分量之比在0.3以下，或异物的面积与平行方向的异物的长度分量和垂直方向的长度分量相乘求得的面积之比在0.3以下，或异物的面积与以异物的最大长度为对角线的正方形的面积之比在0.3以下，或异物的面积与以异物的最大长度为直径的圆的面积之比在0.2以下的异物，作为薄膜表面附着的异物而去除。另外，实际上，没有符合该条件的异物。
接着，在信号强度中设置高强度阈值及低强度阈值，将表现出超过高强度阈值的信号的异物作为透明性薄膜表面附着的异物去除。从而去除的异物个数为13个(每平方米1550个)。
而且，对表现出不足高强度阈值且低强度阈值以上的信号强度的异物，在检测大小90μ以上的个数及不足90μm的个数时，90μm以上为13个(每平方米1550个)，不足90μm为31个(每平方米3690个)。
TAC薄膜的其他样品也同样进行异物检查。结果如表1所示。
[表1]
样品     附着异物(每平方米的个数)     异物(每平方米的个数)
    通过形状去除     通过信号强度去除 90μm以上 不足90μm
    A-1     0     1550     1550     3690
    B-1     0     2260     2140     2260
    C-1     0     360     1310     2020
    C-2     0     120     710     1790
    D-1     0     950     1070     600
[发明的效果]
根据本发明的方法，通过去除透明性薄膜表面附着的异物来检测异物个数，可高精度且迅速判定透明性薄膜的好坏，可缩短查明异物发生原因的时间，并防止不必要地产生不良品。

Claims (6)

1.一种透明性薄膜的异物检查方法，在光源和摄象机之间，使透明性薄膜在以正交尼科耳形式配置的2张偏光板之间移动，用摄象机拍摄透过该薄膜的来自光源的光，通过其图象处理检查透明性薄膜中的异物，其特征在于，
根据异物的形状及异物的信号强度进行透明性薄膜表面附着的异物的去除处理后，检测异物个数，判定透明性薄膜的好坏。
2.权利要求1所述的异物检查方法，其特征在于，
将满足下述条件之一的异物作为透明性薄膜表面附着的异物进行去除处理：
(1)相对于薄膜的移动方向，平行方向的异物的长度分量和垂直方向的长度分量中短分量与长分量之比在设定值以下；
(2)异物的面积与平行方向的异物的长度分量和垂直方向的长度分量相乘求得的面积之比在设定值以下；
(3)异物的面积与以异物的最大长度为对角线的正方形的面积之比在设定值以下；
(4)异物的面积与以异物的最大长度为直径的圆的面积之比在设定值以下。
3.权利要求1所述的异物检查方法，其特征在于，
在信号强度中设置高强度阈值及低强度阈值，将不足低强度阈值的强度信号作为基本信号的偏差，将表现出超过高强度阈值的信号的异物作为透明性薄膜表面附着的异物，进行去除处理。
4.权利要求1所述的异物检查方法，其特征在于，
设定值以上的大小的异物个数在设定值以内及不足设定值的大小的异物个数在设定值以内的透明性薄膜判定为良品。
5.权利要求2所述的异物检查方法，其特征在于，
透明性薄膜是三乙酰纤维素薄膜，相对于薄膜的移动方向，平行方向的异物的长度分量和垂直方向的长度分量中短分量与长分量之比在0.2～0.4以下，或异物的面积与平行方向的异物的长度分量和垂直方向的长度分量相乘求得的面积之比在0.2～0.4以下，或异物的面积与以异物的最大长度为对角线的正方形的面积之比在0.2～0.4以下，或异物的面积与以异物的最大长度为直径的圆的面积之比在0.1～0.3以下。
6.权利要求4所述的异物检查方法，其特征在于，
透明性薄膜是三乙酰纤维素薄膜，每平方米薄膜面积中90μm以上的大小的异物个数在1500个以内及不足90μm的大小的异物个数在2000个以内的透明性薄膜判定为良品。
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