JP2000137001A

JP2000137001A - フィルム光学欠点検査装置

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Publication number: JP2000137001A
Application number: JP10312599A
Authority: JP
Inventors: Yuji Kakita; 裕次柿田
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1998-11-02
Filing date: 1998-11-02
Publication date: 2000-05-16

Abstract

(57)【要約】【課題】フィルムシート上の欠点の大きさ、種別、濃
度等を可視化して検査することができるフィルム光学欠
点検査装置を提供すること。投光器と受光器といった光
学画像処理技術とＸＹテーブル駆動を組み合わせてフィ
ルムシートの光学欠点検査を自動化できる装置を提供す
ること。【解決手段】フィルムシート１を挟んで配設される光
源１１および受光器３と、フィルムシート１と光源１１
との間に配設される遮光板４とを有するフィルム光学欠
点検査装置である。遮光板４は、光源１１と受光器３と
を結ぶ線分上に遮光部１２を有し、遮光部１２の縁部に
透過部１３を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、透明フィルムシー
トに存在する光学欠点を検出する装置に関する。該光学
欠点としては、例えば、フィルムシート原料に添加した
副原料（例えば、シリカやアンチモン等の化合物）が溶
融乃至固化する際にフィルムとして均一にならず、いわ
ばフィルム中に異物として存在しているものが包含され
る。

【０００２】

【従来の技術】工業用フィルム、特にディスプレイ等の
表示電装機器、いわゆるタッチパネルに用いられるフィ
ルムシートには、その装置の点灯時に、微小に輝く欠
点、すなわち光学欠点と称せられる欠点が発生する場合
がある。この用途のフィルムシートの品質には、光学欠
点が存在しないことが挙げられる。

【０００３】このようなフィルムシート上の欠点を検出
する技術として、異物、汚れ、フィッシュアイ等の欠点
を検出する装置がインラインに設置されている。

【０００４】しかし、これらの方式では、製造ライン速
度が数十〜数百メートル／分のような高速製膜設備で
は、数十μｍ程度の微小な光学欠点のインライン検査が
十分でなく、光学欠点の最終検査は、オフラインでの検
査員による目視検査が行われているのが一般的である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な従来の目視検査では、光学欠点検査のための熟練の検
査員が必要で、かつ目視検査のため検査員の目の疲労が
あり、数時間毎に検査員が交替しなければならない。ま
た、交替すると検査員の検査結果に個人差があるので、
光学欠点検査結果の信頼性に問題がある。

【０００６】その上、従来の目視検査では、光学欠点の
大きさ、形状を問わず個数のみインクペンによるマーキ
ングを行って計数する方法であり、検査対象のフィルム
シートＡ４版サンプルを検査するのに数十分を要する。
さらに、シート上の光学欠点の位置を特定することが困
難であり、また光学欠点の大きさ、形状、濃淡等の分別
ができないため、どこにどのような光学欠点が存在する
のかといった解析ができない。

【０００７】このように従来からの光学欠点検査では、
検査員を確保する必要があり、検査結果の信頼性に問題
があって、かつ検査に要する時間も長いことから、光学
欠点検査結果待ちによる生産性低下が課題とされてい
た。

【０００８】そこで、例えば、図６に示す透過スリット
方式や図７に示すスクリーン方式を利用した検査装置も
提案されている。

【０００９】図６に示す検査装置は、フィルムシート１
の下側に光源２１と該光源２１からの光が通過し得るス
リット２２を有する遮蔽板２３を設け、この光源２１に
対向するフィルムシート１の上側にＣＣＤカメラ等の受
光器２４を配設して構成されている。フィルムシート１
上に光学欠点ａが存在する場合は、光源からスリット22
を透過して受光器24に至る光の強度が低下するので、こ
の光量の低下によりフィルムシート１上の光学欠点の存
在を知ることができる。

【００１０】図７に示す検査装置は、フィルムシート１
の下側に光源２１とミラー２５とを配設し、フィルムシ
ート１の上側にＣＣＤカメラ等の受光器２４とスクリー
ン２６とを配設して構成されている。フィルムシート１
上に光学欠点ａが存在する場合は、フィルムシート１に
対して斜め方向から光がフィルムシート１に当たり、乱
反射されて受光器２４で受光されるために、光源２１か
ら受光器２４に至る光の強度が低下し、この光量の低下
により光学欠点の存在を知ることができる。

【００１１】しかし、これらの方式を用いた検査装置で
も、フィルムシート上の欠点の大きさ、種別、濃度等に
よっては可視化できない場合があった。

【００１２】本発明は上記の欠点を解消するためになさ
れたものであり、その目的は、フィルムシート上の欠点
の大きさ、種別、濃度等を可視化して検査することがで
きるフィルム光学欠点検査装置を提供することである。

【００１３】本発明の他の目的は、投光器と受光器とい
った光学画像処理技術とＸＹテーブル駆動を組み合わせ
てフィルムシートの光学欠点検査を自動化できる装置を
提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】このため本発明のフィル
ム光学欠点検査装置は、フィルムシートを挟んで配設さ
れる投光器および受光器と、該フィルムシートと該投光
器との間に配設される遮光板とを有し、該遮光板は、該
投光器と受光器とを結ぶ線分上に遮光部を有し、該遮光
部の縁部に透過部を有することを特徴とし、そのことに
より上記目的が達成される。

【００１５】一つの実施態様では、前記透過部がスリッ
トであり、該平行な一対のスリットが遮光部の縁部に沿
って形成されている。

【００１６】一つの実施態様では、前記フィルムシート
が載置されるＸ軸及びＹ軸方向に移動可能なテーブル
と、該テーブルの移動により、フィルムシートの予め設
定された面積の分割範囲毎に該フィルムシートに形成さ
れ得る光学欠点の大きさの判別および計数が可能な光学
欠点検査手段とを有する。

【００１７】一つの実施態様では、前記受光器に接続さ
れた、光学欠点の大きさ、形状または濃淡を画像計測可
能な画像処理装置を有する。

【００１８】以下、本発明の作用について説明する。

【００１９】投光器と受光器との間にフィルムシートが
配置され、光源とフィルムシートとの間に遮光板が配置
され、この遮光板の遮光部は光源と受光器とを結ぶ線分
上に位置している。従って、光源から発せられた光は、
直接受光器に受光されることはなく、遮光部の縁部に形
成されるスリット等の透過部分より漏れた光がフィルム
シートに存在し得る輝点（欠点）に当たって散乱するこ
とで、受光器にて受光される。この現象は、光学欠点が
ちょうど夜空に輝いている星のように受光器から見え
る。

【００２０】ＣＣＤイメージセンサカメラ等の受光器に
て光量を電気信号に変換し、その電気信号を増幅し、微
分してスレッシュホールドレベルとコンパレータで比較
して、光学欠点の検出信号を出力する。また、ＣＣＤイ
メージセンサカメラ等の受光器から入力されたビデオ信
号を画像処理手順により光学欠点の大きさ、形状、濃淡
を画像計測する。

【００２１】検査の方法は、ＸＹテーブル上に検査対象
のフィルムシートをセットし、スタート位置に置き検査
開始スイッチにより初めの検査位置にＸＹテーブルが移
動し、位置決めが完了すると、連続的にＸＹテーブルが
移動して、予め設定されたシートの分割範囲の面積内に
存在する光学欠点の大小の大きさと個数を計数する。ま
た、各々の光学欠点の濃淡は２５６階調に対するレベル
で表示する。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の自動光学欠点検
査装置の一実施例を示す概略図である。

【００２３】この自動光学欠点検査装置は、フィルムシ
ート１が載せられるテーブル６の下方に配置された投光
器２と、該フィルムシート１の上方位置に配置された受
光器３と、制御盤８とを有する。

【００２４】図２に示すように、投光器２は、ケーシン
グ１０と該ケーシング１０内に配設された蛍光灯等の光
源１１とを有する。該ケーシング１０のフィルムシート
１側の表面板が遮光板４として機能する。該遮光板４に
は二本のスリット５、５が平行に設けられ、該両スリッ
ト５間に遮光部１２が形成されている。該スリット５の
幅寸法ｔは２〜１５mmが好ましく、さらに好ましくは８
〜１２mmである。このスリット５幅が狭すぎると十分な
照度がなくなり、大きすぎると直接透過してきる光が輝
点に当たるたるために、可視化が不可能になる。

【００２５】遮光部１２の幅寸法は、光源のサイズやフ
ィルムと投光器２との距離等によって変更することがで
きるが、１０〜２０mmが好ましい。

【００２６】該遮光部１２は、光源１１と受光器３とを
結ぶ線分上に配置され、従って、光源１１からの光が直
接受光器３に当たらないように構成されている。

【００２７】投光器２の光源１１と受光器３とを結ぶ線
分と、フィルムシート１面の鉛直方向とのなす角度θは
５〜４５度が好ましく、特に好ましくは１０〜１５度で
あり、さらに好ましくは１２度である。

【００２８】また、投光器２の光源１１と受光器３とを
結ぶ線分と、スリット５の縁部と該線分上のフィルム欠
点の部分とのなす角度は３〜３０度が好ましく、特に好
ましくは８〜１２度である。

【００２９】光源１１としては一般的な蛍光灯でよい。
例えば、照明Ｗ（ワット）数を２０Ｗ×２灯、スリット
５幅を１０mm、角度θを１０〜１５とすることができ
る。この理由は、光学欠点というのは、小さいが多面体
構造をしており、フィルムシート１の下方側から直接透
過光を入れると、他の部分（光学欠点のない部分）との
光の量の差がとれない、かつ斜め方向から入射される
と、いわゆる散乱光がでてくるものと推定されるからで
ある。その散乱光が受光器３に入射されてくる。その光
量が他の部分（光学欠点のない部分）よりも大きくなる
ので、信号としてＳ／Ｎ比が大きく取り出せるようにな
る。

【００３０】図１に示すように、ＸＹテーブル６は、自
動光学欠点検査装置の基台１４上に配設される四角枠状
の上下一対のサンプルホルダー１５，１５を有し、該サ
ンプルホルダー１５，１５間にてフィルムシート１の端
部を挟むことにより、該フィルムシート１を張れるよう
になっている。このＸＹテーブル６上に検査対象のフィ
ルムシート１がセットされる。ＸＹテーブル６は、モー
タの駆動によりＸ軸、Ｙ軸方向へ移動可能になってい
る。ＸＹテーブル６は汎用モータによる駆動で、ベルト
コンベア等の装置でよいが、速度が可変できることが望
ましい。

【００３１】受光器３としては、レンズ集光透過方式の
ＣＣＤイメージセンサで５０００画素数程度でよいが、
検査対象の光学欠点の大きさによって画素数、分解能を
上げても構わない。

【００３２】図５は、本発明の自動光学欠点検査装置の
信号系統を示す図である。各ボードでの信号処理内容は
同図に示す通りである。図４および図５に示すよう
に、撮像装置としての受光器３に映像信号ケーブルを介
して画像処理装置７が接続されている。画像処理装置７
は制御盤９を有し、該制御盤９には、カメラインターフ
ェースボード３１、ＸＹテーブル駆動用のコントロール
ボード３２、光学欠点計数のためのサブＣＰＵボード３
３、Ｉ／Ｏボード３４、メインＣＰＵボード３５、画像
処理ボード３６が収納され、光学欠点検査の高速化を図
っている。また、画像処理ボード３６にデイスプレイ３
９が接続されている。また、パソコン３７では、画像計
測、光学欠点検査結果データ収集、表示を行い、検査結
果帳票出力はプリンタ３８で行う。

【００３３】検査開始スイッチを入れると、初めの検査
位置にＸＹテーブル６が移動し、位置決めが完了する
と、連続的にＸＹテーブル６が移動して、予め設定され
たシート１の分割範囲の面積内に存在する光学欠点の大
小の大きさと個数を計数する。また、各々の光学欠点の
濃淡は２５６階調に対するレベルで表示する。

【００３４】従って、光源１１からの光はスリット５を
通って上記フィルムシート１に当たり、フィルムシート
１に欠点が存在する場合は、その欠点部分にて散乱する
ことにより、受光器３にて光が受光される。

【００３５】なお、図３に示すように、光源１１は一本
でもよく、スリット方向に長い蛍光灯で形成されてい
る。また、遮光板は透明板で形成して、遮光部として光
を透過しない塗料や部材を該透明板に付着してもよく、
この場合透過部はスリットではなく透明板部分で形成さ
れる。

【００３６】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に
説明する。

【００３７】投光器２として２０Ｗ×２灯程度の蛍光灯
がＸＹテーブル６の下方４００ｍｍに配置されている。
投光器２のケーシングにはスリット５の幅１０ｍｍの遮
光部（マスク）が設けられている。

【００３８】ＸＹテーブル６の上方５００ｍｍにＣＣＤ
イメージセンサカメラが配置され、ここで投光器２から
フィルムシート１を透過してきた光量を電気信号に変換
し、その電気信号を増幅し、微分してスレッシュホール
ドレベルとコンパレータで比較して、光学欠点の検出信
号を出力する。また、ＣＣＤイメージセンサカメラから
入力されたビデオ信号を画像処理手順により光学欠点の
大きさ、形状、濃淡を画像計測する。

【００３９】

【発明の効果】本発明の自動光学欠点検査装置での結果
と従来の目視検査による検査結果との比較では、統計的
手法により高度に相関があり、また、従来の検査方法よ
りも本発明の光学欠点検査が安定して行えることにより
光学欠点検査を自動化できる。これにより、光学欠点検
査時間がＡ４版サンプルシートで５分に短縮でき、歩留
まり、生産性向上に寄与できる。さらに、光学欠点発生
の箇所、数量および濃淡を特定できることから、製造工
程へのフィードバックを実現し、光学欠点に関してはユ
ーザクレーム、コンプレインが大幅に削減され、品質保
証体制の強化ができる。

【００４０】その上、従来の検査員による目視検査を無
くし、省力化ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動光学欠点検査装置の一実施例の概
略図であり、図１（ａ）はその正面図、図１（ｂ）はＸ
Ｙテーブルの平面図、図１（ｃ）はＸＹテーブルの側面
図である。

【図２】図１に示す自動光学欠点検査装置の要部の概略
図である。

【図３】本発明の自動光学欠点検査装置の他の実施例の
概略図である。

【図４】本発明の自動光学欠点検査装置の模式図であ
る。

【図５】本発明の自動光学欠点検査装置の信号系統を示
す図である。

【図６】従来の透過スリット方式の検査装置を説明する
図である。

【図７】従来のスクリーン方式の検査装置を説明する図
である。

【符号の説明】

１フィルムシート２投光器３受光器４遮光板５スリット６ＸＹテーブル７画像処理装置ａ光学欠点

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フィルムシートを挟んで配設される光源
および受光器と、該フィルムシートと該光源との間に配
設される遮光板とを有し、該遮光板は、該光源と受光器
とを結ぶ線分上に遮光部を有し、該遮光部の縁部に透過
部を有することを特徴とする、フィルム光学欠点検査装
置。
【請求項２】前記透過部がスリットであり、該平行な
一対のスリットが遮光部の縁部に沿って形成されてい
る、請求項１に記載のフィルム光学欠点検査装置。
【請求項３】前記フィルムシートが載置されるＸ軸及
びＹ軸方向に移動可能なテーブルと、該テーブルの移動
により、フィルムシートの予め設定された面積の分割範
囲毎に該フィルムシートに形成され得る光学欠点の大き
さの判別および計数が可能な光学欠点検査手段とを有す
る、請求項１又は２に記載のフィルム光学欠点検査装
置。
【請求項４】前記受光器に接続された、光学欠点の大
きさ、形状または濃淡を画像計測可能な画像処理装置を
有する、請求項１、２又は３に記載のフィルム光学欠点
検査装置。