JP2011248079A - 光学シートの製造方法および光学シートの製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光学シートの光学特性を、幅方向の全体にわたって連続的に測定することを可能とし、所望の光学特性を有する光学シートを効率よく製造することができる光学シートの製造方法および光学シートの製造装置を提供する。
【解決手段】 光照射部５は、加熱処理部３によって加熱処理されてから巻き取り部４に巻き取られるまでの照射位置においてシート状材料の幅方向全体にわたって光を照射し、受光部６は、光照射部５によって照射され、シート状材料Ｓの幅方向全体にわたって反射された反射光を受光する。指示部７は、受光した反射光の光量に基づいて加熱処理における加熱条件を変更する必要があるかどうかを判断し、加熱条件を変更する必要があると判断したときは、加熱条件の変更指示を出力する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光学シートの製造方法および光学シートの製造装置に関する。

光を透過または反射することによって特定の透過光または反射光を生じさせる光学的特徴を有する光学シートが、表示装置の視認性、防汚性、防眩性などを改良するために用いられる。光学シートにおける光の透過特性および反射特性（以下では「光学特性」という）は、光学シートの材質および光学シート表面の状態などによって決定される。光学シートの材質として、樹脂材料がよく使用されるため、光学シートに特定の光学特性を付与するためには、加熱処理を施すことが多い。

光学特性を付与するための加熱処理では、予めシート状に形成された樹脂材料に対して、ヒータなどで外部から特定の温度条件で加熱する。この加熱によって樹脂材料の物性を変化させたり、シート表面の状態を変化させることにより、光学シートに特定の光学特性を付与することができる。

光学シートの光学特性を直接測定できる場合は、加熱処理後の光学シートを対象に光学特性を測定して所望の光学特性が付与されているかどうかを判断する。付与された光学特性が所望の特性から外れるような場合は、加熱条件などを変更する。しかしながら、光学特性は、表示装置などに備え付けた状態で発揮される特性であり、光学シート単独で、所望の光学特性が得られているかどうかを直接的に判断することは難しい。

そこで、光学シート単独で測定可能な特性値を、代替となる特性値として測定し、その測定結果から所望の光学特性が付与されているかどうかを間接的に判断する。代替となる光学特性としてよく使用される特性にヘーズがある。ヘーズは、ＪＩＳ Ｋ７１３６：２０００において、全光線透過率に対する拡散透過率の比として定義され、このＪＩＳ規格で規定された測定方法に基づいて測定する。ＪＩＳ Ｋ７１３６：２０００に規定された測定方法では、試験片をホルダーにセットした状態で光を照射し、積分球を用いて透過光を測定する必要がある。

このように、ＪＩＳ規格に準拠したヘーズの測定は、連続的に測定することが困難である。光学シートは、長尺のシート状材料を連続的に加熱して製造するものであるため、ＪＩＳ規格に準拠してヘーズを測定し、その測定結果によって光学特性を判断しようとすると、製造しながら連続的に判断することは不可能である。

特許文献１記載の光学シートの製造方法では、従来のヘイズ値で評価し得なかったコントラストの評価を簡便に行っている。ヘイズ値の測定は、市販のヘイズメーターを用いている。

特開２００９−２６５３４１号公報

光学シートの全体を一様な光学特性とするには、シート表面を一様に加熱する必要があり、加熱によりシート表面の温度に分布が生じると光学シートの光学特性が一様なものとならずに特性の分布が生じてしまう。したがって、所望の光学特性を有する光学シートを効率よく製造するには、光学シート全体の光学特性を連続的に測定し、その測定結果を加熱処理の処理条件に連続的に反映させることが好ましい。

特許文献１に記載されているヘイズ値の測定では、市販のヘイズメーターを用いている。現在市販されているヘイズメーターは、ＪＩＳ規格の測定とは異なり連続的に測定することを可能としているが、測定可能範囲が小さく、たとえば数十ｍｍ幅の範囲しか測定できない。これは、光源ランプの光を集光してシートの裏側から照射し、集光したスポットを透過した光を表側の受光センサで測定するという測定原理によるものである。このような測定原理を用いている限りは、測定可能範囲を大きくすることはできない。

光学シートの寸法は、様々であるが多くは幅寸法が数ｍにも及ぶので、上記のような測定原理のヘイズメーターを用いて、光学シート全体の光学特性を連続的に測定しようとすると、数十台から数百台のヘイズメーターを幅方向に並べて設置する必要がある。これら多数のヘイズメーターの同期をとって同時に測定することは困難であり、装置毎の個体差を考慮して測定値を補正することも困難である。

本発明の目的は、光学シートの光学特性を、幅方向の全体にわたって連続的に測定することを可能とし、所望の光学特性を有する光学シートを効率よく製造することができる光学シートの製造方法および光学シートの製造装置を提供することである。

本発明は、連続的に送り出される、透明樹脂で構成される長尺のシート状材料に加熱処理を施す加熱工程と、
加熱処理されたシート状材料の幅方向全体にわたって光を照射する照射工程と、
加熱処理されたシート状材料の幅方向全体にわたって照射された光の反射光または透過光を受光する受光工程と、
受光した反射光または透過光の光量に基づいて加熱処理における加熱条件を変更する必要があるかどうかを判断する判断工程と、
前記判断工程で加熱条件を変更する必要があると判断されたときは、加熱条件を変更する必要があることを出力する出力工程とを備えることを特徴とする光学シートの製造方法である。

また本発明は、前記判断工程では、加熱処理されたシート状材料の幅方向全体にわたって受光した反射光または透過光の光量を、ヘーズを代替するヘーズ代替評価値に換算し、予め定める閾値と換算して得られたヘーズ代替評価値とを比較して加熱処理における加熱条件を変更する必要があるかどうかを判断することを特徴とする。

また本発明は、前記加熱条件は、加熱温度を含み、
前記加熱条件の変更は、加熱温度を高くするか、加熱温度を低くするかのいずれかであり、
前記判断工程では、加熱条件を変更する必要があるときには、加熱条件の変更内容についても判断し、
前記出力工程では、前記判断工程で加熱条件を変更する必要があると判断されたときは、加熱温度を高くするか、加熱温度を低くするかのいずれかの変更内容も出力することを特徴とする。

また本発明は、前記照射工程では、シート状材料の幅方向全体以外に、標準となる参照領域にも同時に光を照射し、
前記受光工程では、シート状材料の幅方向全体および前記参照領域における反射光または透過光を受光し、
前記判断工程では、前記参照領域における反射光または透過光量に基づいて、前記のシート状材料の幅方向全体にわたって受光した反射光または透過光の光量を校正したのち、ヘーズ代替評価値に換算することを特徴とする。

また本発明は、長尺のシート状材料を連続的に送り出す送り出し部と、
送り出された前記シート状材料に加熱処理を施す加熱処理部と、
前記加熱処理部によって加熱処理されたシート状材料を連続的に巻き取る巻き取り部と、
前記加熱処理部によって加熱処理されてから前記巻き取り部に巻き取られるまでのシ−ト状材料の所定の位置を照射位置とし、この照射位置でのシート状材料の幅方向全体にわたって光を照射する光照射部と、
前記光照射部によって照射され、前記シート状材料の幅方向全体にわたって反射された反射光またはシート状材料を透過した透過光を受光する受光部と、
受光した反射光または透過光の光量に基づいて加熱処理における加熱条件を変更する必要があるかどうかを判断し、加熱条件を変更する必要があると判断したときは、加熱条件を変更する必要があることを出力する出力部とを備えることを特徴とする光学シートの製造装置である。

また本発明は、前記受光部は、前記シート状材料の幅方向全体にわたって反射された反射光またはシート状材料を透過した透過光の光量を測定する１次元イメージセンサまたは２次元イメージセンサを含むことを特徴とする。

また本発明は、前記加熱条件は、加熱温度を含み、
前記加熱条件の変更は、加熱温度を高くするか、加熱温度を低くするかのいずれかであり、
前記出力部は、加熱条件を変更する必要があるときには、加熱条件の変更内容についても判断し、加熱温度を高くするか、加熱温度を低くするかのいずれかの変更内容も出力することを特徴とする。

また本発明は、前記照射部は、シート状材料の幅方向全体以外に、標準となる参照領域にも同時に光を照射し、
前記受光部は、シート状材料の幅方向全体および前記参照領域における反射光または透過光を受光し、
前記判断部は、前記参照領域における反射光または透過光量に基づいて、前記のシート状材料の幅方向全体にわたって受光した反射光または透過光の光量を校正したのち、ヘーズ代替評価値に換算することを特徴とする。

本発明によれば、加熱工程で、連続的に送り出される、透明樹脂で構成される長尺のシート状材料を加熱処理し、照射工程で、加熱処理されたシート状材料の幅方向全体にわたって光を照射すると、受光工程で、加熱処理されたシート状材料の幅方向全体にわたって照射された光の反射光または透過光を受光する。判断工程では、受光した反射光または透過光の光量に基づいて加熱処理における加熱条件を変更する必要があるかどうかを判断し、出力工程では、前記判断工程で加熱条件を変更する必要があると判断されたときは、加熱条件を変更する必要があることを出力する。

照射工程で、加熱処理されたシート状材料の幅方向全体にわたって光を照射し、受光工程で、加熱処理されたシート状材料の幅方向全体にわたって照射された光の反射光または透過光を受光するので、光学シートの光学特性を、幅方向の全体にわたって測定することが可能となる。またこれらの工程は、連続的に送り出されたシート状材料を対象としているので、光学特性を連続的に測定することが可能となる。

出力工程では、必要に応じて加熱条件を変更する必要があることを出力するので、オペレータは、この出力に応じて加熱条件を変更するように、加熱処理部の動作条件を変更すればよく、所望の光学特性を有する光学シートを効率よく製造することができる。

また本発明によれば、前記判断工程では、加熱処理されたシート状材料の幅方向全体にわたって受光した反射光または透過光の光量を、ヘーズを代替するヘーズ代替評価値に換算し、予め定める閾値と換算して得られた前記ヘーズ代替評価値とを比較して加熱処理における加熱条件を変更する必要があるかどうかを判断する。受光した反射光の光量をヘーズに換算することによって、加熱条件の変更要否を、ヘーズ代替評価値に基づいて判断することができる。

また本発明によれば、前記加熱条件は、加熱温度を含み、前記加熱条件の変更は、加熱温度を高くするか、加熱温度を低くするかのいずれかである。

このとき、前記判断工程では、加熱条件を変更する必要があるときには、加熱条件の変更内容についても判断し、前記出力工程では、前記判断工程で加熱条件を変更する必要があると判断されたときは、加熱温度を高くするか、加熱温度を低くするかのいずれかの変更内容を出力する。

加熱温度を高くするか、低くするかというかというオペレータにとって理解しやすい変更内容が出力されるので、加熱条件を変更するに際して、オペレータが変更の操作を誤ることなく、かつ即座に変更操作を実行することができる。

また本発明によれば、標準となる参照領域にも光を照射し、前記参照領域における反射光または透過光を受光し、前記参照領域における反射光または透過光量に基づいて、前記のシート状材料の幅方向全体にわたって受光した反射光または透過光の光量を校正したのち、ヘーズ代替評価値に換算する。

これにより、照射光量が周囲環境によって変動した場合でも、シート状材料の幅方向全体にわたって受光した受光量の値が、そのときの参照領域の受光量に応じて校正されるので、そののちに換算されるヘーズ代替評価値は照射光量の変動の影響を排除することができる。

また本発明によれば、送り出し部が、長尺のシート状材料を連続的に送り出し、加熱処理部が、送り出された前記シート状材料に加熱処理を施す。巻き取り部は、前記加熱処理部によって加熱処理されたシート状材料を連続的に巻き取る。光照射部は、前記加熱処理部によって加熱処理されてから前記巻き取り部に巻き取られるまでのシ−ト状材料の所定の位置を照射位置とし、この照射位置でのシート状材料の幅方向全体にわたって光を照射し、受光部は、前記光照射部によって照射され、前記シート状材料の幅方向全体にわたって反射された反射光またはシート状材料を透過した透過光を受光する。

出力部は、受光した反射光または透過光の光量に基づいて加熱処理における加熱条件を変更する必要があるかどうかを判断し、加熱条件を変更する必要があると判断したときは、加熱条件を変更する必要があることを出力する。

照射部が、加熱処理されたシート状材料の一部を照射領域として、その照射領域の幅方向全体にわたって光を照射し、受光部が、加熱処理されたシート状材料の照射領域の幅方向全体にわたって照射された光の反射光または透過光を受光するので、光学シートの光学特性を、幅方向の全体にわたって測定することが可能となる。また、照射および受光は、連続的に送り出されたシート状材料を対象としているので、光学特性を連続的に測定することが可能となる。

出力部は、必要に応じて加熱条件を変更する必要があることを出力するので、オペレータは、この出力に応じて加熱条件を変更するように、加熱処理部の動作条件を変更すればよく、所望の光学特性を有する光学シートを効率よく製造することができる。

また本発明によれば、前記受光部として、前記シート状材料の幅方向全体にわたって反射された反射光またはシート状材料を透過した透過光の光量を測定する１次元イメージセンサまたは２次元イメージセンサを用いることができる。

また本発明によれば、前記加熱条件は、加熱温度を含み、前記加熱条件の変更は、加熱温度を高くするか、加熱温度を低くするかのいずれかである。前記出力部は、加熱条件を変更する必要があるときには、加熱条件の変更内容についても判断し、加熱温度を高くするか、加熱温度を低くするかのいずれかの変更内容を出力する。

加熱温度を高くするか、低くするかというかというオペレータにとって理解しやすい変更内容が出力されるので、加熱条件を変更するに際して、オペレータが変更の操作を誤ることなく、かつ即座に変更操作を実行することができる。

また本発明によれば、標準となる参照領域にも光を照射し、前記参照領域における反射光または透過光を受光し、前記参照領域における反射光または透過光量に基づいて、前記のシート状材料の幅方向全体にわたって受光した反射光または透過光の光量を校正したのち、ヘーズ代替評価値に換算する。

これにより、照射光量が周囲環境によって変動した場合でも、シート状材料の幅方向全体にわたって受光した受光量の値が、そのときの参照領域の受光量に応じて校正されるので、そののちに換算されるヘーズ代替評価値は照射光量の変動の影響を排除することができる。

本発明の実施形態である光学シート製造装置１の構成を示す概略図である。 本発明の他の実施形態である光学シート製造装置１Ａの構成を示す概略図である。 指示部７による変更指示処理を示すフローチャートである。

図１は、本発明の実施形態である光学シート製造装置１の構成を示す概略図である。
光学シート製造装置（以下では単に「製造装置」という）１は、長尺のシート状材料Ｓを加熱領域へと送り出す送り出し部２、加熱領域においてシート状材料Ｓに加熱処理を施す加熱処理部３と、加熱処理されたシート状材料Ｓを巻き取る巻き取り部４と、加熱処理処理部３によって加熱処理されてから巻き取り部４に巻き取られるまでのシート材料Ｓの所定の位置を照射位置とし、この照射位置でのシート状材料の幅方向全体にわたって光を照射する光照射部５と、光照射部５によって照射され、シート状材料Ｓの表面で反射した反射光を受光する受光部６と、加熱処理部３の動作を変更するための変更指示を出力する指示部７とを備える。

加熱処理が施されることで表面状態が変化し、所望のヘーズを示す光学シートとなるシート状材料Ｓは、透明樹脂をシート状に形成したものが好適に用いられる。透明樹脂としては、特に限定されるものではないが、ポリスチレン（ＰＳ）、メチルメタクリレート−スチレン共重合体、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、環状オレフィン重合体（重合成分が環状オレフィンであるもの、単独重合体であっても良いし共重合体であっても良い）および環状オレフィン共重合体（環状オレフィンとこれ以外の他の共重合成分との共重合体）からなる群より選ばれる透明樹脂を用いる。

光学シートに対して要求される光学特性は予め決まっているので、要求される光学特性から必然的に使用すべき透明樹脂が決定されるか、または光学特性に応じて適宜好適な透明樹脂を選択すればよい。

透明樹脂をシート状に成形する方法は特に限定されず、使用する透明樹脂の種類、シートの厚みや幅などの寸法に応じて適宜好適な成形方法を選択すればよい。

透明樹脂を成形して得られた長尺のシート状材料Ｓは、一旦ロール状に巻き取られて送り出し部２にセットされる。送り出し部２は、巻き取られたシート状材料の巻き芯となる円柱状または円筒状の送り出しローラと、この送り出しローラを回転駆動させる駆動源とを含む。送り出しローラが回転駆動されると、シート状材料Ｓは、一定の方向に送り出され、加熱処理部３によって加熱される加熱領域へと到達する。

加熱処理部３は、接触または非接触でシート状材料Ｓの表面を予め定める温度に加熱するものであればどのようなものでも使用できる。たとえば、セラミックヒータ、赤外光ランプおよびブロワなど、シート状材料Ｓの材質や変化させるべき表面状態に応じて適宜選択すればよい。加熱温度、加熱時間も同様に適宜選択することができる。

加熱処理部３は、少なくともシート状材料Ｓの幅方向、すなわち送り出し方向に直交する方向全体にわたる加熱領域に対して加熱処理を施すことができるとともに、幅方向に複数に分割された領域ごとに独立して加熱温度など加熱条件を変更することが可能に構成される。セラミックヒータなど通電により発熱する構造の場合は、領域ごとに通電量を変更することを可能とし、赤外光ランプなど光照射する構造の場合は、少なくとも領域ごとに対応するランプを設置し、領域ごとにランプのオンオフを制御する。ブロワなど熱風を排気する構造の場合は、少なくとも領域ごとに対応する熱風の吹き出し口を設け、吹き出し量を領域ごとに制御すればよい。

シート状材料Ｓの幅方向全体にわたって一様に加熱処理しようとすると、加熱処理部３の動作条件を、シート状材料の幅方向に複数並んで配置される領域ごとに同じ動作条件とすればよい。しかしながら、たとえばセラミックヒータでは、同じ通電量であっても発熱温度が異なっていたり、同じ赤外線ランプでも照射量が異なっていたりするために、単に同じ動作条件にすればシート状材料Ｓの幅方向全体にわたって一様に加熱処理できるとは限らない。

したがって、加熱処理によって変化したシート状材料Ｓの表面状態を、幅方向全体にわたって連続的に評価し、評価結果に応じて、シート状材料Ｓの幅方向全体にわたって一様に加熱処理するためには、加熱処理部３の動作条件を、シート状材料Ｓの幅方向に分割した領域ごとに変更することが重要である。

シート状材料Ｓの幅方向全体にわたる評価は、光照射部５によってシート状材料Ｓの表面全体に光を照射し、シート状材料Ｓの表面で反射した反射光を受光部６で受光することによって行うことができる。

光照射部５は、たとえば、測定室の天井に設置された蛍光灯を光源として使用し、シート状材料Ｓの表面全体にわたって、たとえば、１〜１×１０^５ｌｘの光が無影状態で照射されるように光源とシート状材料との距離および位置関係が設定される。光源から光が照射される領域は、加熱領域よりも下流側であって、巻き取り部４に巻き取られるまでの間の領域であればよい。

受光部６としては、所定の領域の光量を測定することが可能なラインセンサ（１次元イメージセンサ）またはエリアセンサ（２次元イメージセンサ）を使用することができ、具体的にはＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ，ＣＭＯＳ(Complementary
Metal-Oxide Semiconductor)イメージセンサを用いることができる。

受光部６は、シート状材料Ｓの表面で反射した反射光の光量を２次元イメージとして検出する。予め定める期間において、マトリクス状または千鳥状など２次元的に配置された受光素子それぞれが反射光を受光し、受光量を出力する。

このような１次元イメージセンサまたは２次元イメージセンサは、シート状材料Ｓとの距離および位置を変化させることで、シート状材料の特定の領域からの反射光を受光することもできるし、シート状材料Ｓ全体からの反射光を受光することもできる。

したがって、光照射部５、シート状材料Ｓおよび受光部６の位置関係を適切に設定すれば、受光部６によってシート状材料Ｓの幅方向全体にわたって表面状態を評価することができる。

シート状材料Ｓの表面状態は、ヘーズによって評価することが好ましい。ヘーズをＪＩＳ規定に準拠して測定すると、連続的な評価が困難であるため、受光部６によって受光した反射光量をヘーズの代替評価値とする。加熱処理部３によって加熱され表面状態が変化したシート状材料Ｓが、所望の表面状態となっているかどうかを、シート状材料Ｓの反射光によって評価し、評価結果に基づいて指示部７が加熱処理部３の動作を変更するための変更指示を出力する。

変更指示について詳細は後述するが、変更指示に従って加熱処理部３の動作変更を行うのは、製造装置１のオペレータである。したがって、変更指示は、たとえば、オペレータが即座に認識できるように、表示装置などに文字または図形などで表示される。

上記のように加熱処理部３は、シート状材料Ｓの幅方向に分割された領域ごとに加熱条件を制御することが可能に構成されている。受光部６で受光したシート状材料Ｓの表面反射光を幅方向に分割した領域ごとに連続的に評価し、評価結果に基づいて領域ごとに対応して加熱条件を連続的に制御すれば、シート状材料Ｓの表面状態を所望の状態に維持することが可能となる。

このように加熱処理部３の動作が、受光部６で受光した反射光量で制御され、所望の光学特性を有するように加熱処理されたシート状材料Ｓは、巻き取り部４によって巻き取られる。巻き取り部４は、送り出し部２と同様に、巻き取られたシート状材料Ｓの巻き芯となる円柱状または円筒状の巻き取りローラと、この巻き取りローラを回転駆動させる駆動源とを含む。巻き取りローラの駆動は、送り出しローラの駆動と同期され、加熱処理されたシート状材料Ｓが、一定の速度で巻き取りローラに巻き取られる。

巻き取り部４によって巻き取られたシート状材料Ｓは、たとえば所定の寸法に裁断されて光学シートとなる。

次に指示部７による加熱処理部３の動作条件の変更指示について説明する。
指示部７は、受光部６から出力される反射光量を示す光量データに基づいてシート状材料Ｓのヘーズを評価し、予め定める閾値と比較して加熱処理部３の動作条件変更の要否および変更を要する場合は、変更の度合いを決定する。

受光部６から出力される反射光量を示す光量データは、たとえば、１次元イメージセンサの場合、ｘ方向をシート状材料の幅方向とする１次元データである。また、２次元イメージセンサの場合、ｘ方向をシート状材料の幅方向とし、送り出し方向をｙ方向とする２次元ｘｙデータである。また、光量データは、所定期間（１スキャンまたは１フレーム）における光量を示している。

２次元イメージセンサを使用する場合、１フレーム分または複数フレーム分の光量データを、受光部６から受け取ると、指示部７は、まずｙ方向に反射光量を示す画素値を積算して積算画素値を算出する。積算画素値は、ｘ方向の画素数分だけ算出される。シート状材料の流れ方向に生じる光量のばらつき（ノイズ）を積算によって相対的に低減することができる。このノイズ低減が必要でない場合には１次元イメージセンサを用いてもよい。

ｘ方向は、予め複数の領域に分割しておき、分割されたそれぞれの領域において、積算画素値の平均値を算出する。平均値は、分割された領域数分だけ算出される。

算出された平均値をそれぞれヘーズを代替するヘーズ代替評価値に変換して、領域ごとのヘーズ代替評価値Ｈを得る。

領域ごとのヘーズ代替評価値と閾値とを比較する。光学シートに要求されるヘーズは、一般的に所定の範囲内に収まっている必要があるため、閾値として第１閾値ＴＨ１および第１閾値よりも大きな第２閾値ＴＨ２（＞ＴＨ１）を用意し、これらと得られたヘーズ代替評価値とを順次比較する。第１閾値ＴＨ１は、光学シートに要求されるヘーズ代替評価値の最小値よりも大きい値に設定され、第２閾値ＴＨ２は、光学シートに要求されるヘーズ代替評価値の最大値よりも小さい値に設定される。したがって、第１閾値ＴＨ１よりもヘーズ代替評価値Ｈが小さい場合は、光学シートに要求されるヘーズの最小値よりもヘーズ代替評価値Ｈが小さくなるおそれがあると判断でき、第２閾値ＴＨ２よりもヘーズ代替評価値Ｈが大きい場合は、光学シートに要求されるヘーズの最大値よりもヘーズ代替評価値Ｈが大きくなるおそれがあると判断できる。

閾値処理の具体的な手順としては、まず、ＨとＴＨ１とを比較し、ＨがＴＨ１よりも小さければ条件変更が必要で、その条件変更は、ヘーズが大きくなるような変更であると判断する。

ＨがＴＨ１以上であれば、ＴＨ２と比較する。ＨがＴＨ２以下であれば、光学シートの実際のヘーズ値も所望の範囲内に収まっていると考えられるので、条件変更の必要なしと判断する。ＨがＴＨ２よりも大きければ条件変更が必要で、その条件変更は、ヘーズが小さくなるような変更であると判断する。

指示部７による判断結果は、これら３種類のいずれかに属することになる。判断結果は、シート状材料の幅方向の領域ごとに出力される。

製造装置１のオペレータは、出力される判断結果に基づいて加熱処理部３の動作条件を変更するように操作する。加熱処理部３は、上記のように幅方向に分割された領域ごとに加熱条件を変更することが可能であるので、指示部７によって、ある領域の加熱条件の変更が必要で、ヘーズが小さくなるように変更するように指示が出力された場合は、加熱処理部３を操作して、ヘーズが小さくなるように加熱温度を変更する。指示部７によって、ある領域の加熱条件の変更が必要で、ヘーズが大きくなるように変更するように指示が出力された場合は、加熱処理部３を操作して、ヘーズが大きくなるように加熱温度を変更する。

ヘーズと温度との関係性が予めわかっている場合には、指示部７は、加熱処理部３の操作を直接指示するようにしてもよい。指示部７によって、ヘーズが大きくなるまたは小さくなるような変更指示が出力された場合、ヘーズを大きくするには、加熱温度を高くすればよいか低くすればよいかをオペレータが判断して、適切に操作する必要がある。シート状材料の材質などによっては、ヘーズを大きくするために加熱温度を高くする場合も、低くする場合もいずれの場合もあり得るので、指示部７がヘーズに対する指示を出力する場合には、オペレータが加熱処理部３の操作内容を判断したうえで操作する。

ヘーズと温度との関係性が予めわかっている場合、たとえば、ヘーズを小さくするためには加熱温度を低くし、ヘーズを大きくするためには加熱温度を高くするという関係性がわかっている場合には、指示部７が、この関係性に基づいて、加熱温度を高くするか低くするかを直接指示することができる。ある領域のヘーズを小さくする必要があると判断した場合には、指示部７は、該当する領域の加熱温度について低くするように指示を出力し、ある領域のヘーズを大きくする必要があると判断した場合には、指示部７は、該当する領域の加熱温度について高くするように指示を出力する。

また、指示部７による指示の出力は表示部に表示して直接的に示すのがオペレータの操作ミスを少なくするためには有効である。表示部には、加熱処理部３の制御可能な領域を表示し、領域ごとに加熱条件の変更が必要になれば、変更指示が領域内に文字または図形などで表示される。たとえば、加熱温度を高くすることが必要な領域に対しては、「温度を高く」、「温度ｕｐ」、「高温に」などなるべく短い文章で簡潔に指示内容を表示する。また図形としては、上向き矢印「↑」などをオペレータが直感的に理解しやすい図形を領域ごとに表示する。

温度条件の変更が必要な場合に、変更せずに放置しておくとヘーズは要求範囲から外れる方へと変化し続けてしまうため、変更指示が出力されてから実際にオペレータが操作するまでの時間は短ければ短い方が好ましい。したがって、上記のように表示部に変更指示を表示する際には、操作すべき内容を正確かつ短時間でオペレータに伝達できる出力態様が好ましい。

本発明の他の実施形態として、受光量の校正機能を有するものが挙げられる。図２は、本発明の他の実施形態である光学シート製造装置１Ａの構成を示す概略図である。光照射部５が照射する光量は気温などの周囲環境によって変動することがある。そこで、光照射部５は、シート状材料の幅方向全体以外に標準となる参照領域にも同時に光を照射し、受光部６は、シート状材料の幅方向全体および参照領域における反射光または透過光を受光する。参照領域は、光照射部５とシート状材料との間に配置される参照板８の表面とする。参照板８は、たとえば、発泡ポリプロピレンシートなどからなり、参照領域となる板表面は、好ましくは標準拡散面または標準拡散面に準ずる面である。

指示部７は、参照領域における反射光または透過光量に基づいて、シート状材料の幅方向全体にわたって受光した反射光または透過光の光量を校正したのちヘーズ代替評価値に換算する。これにより、照射光量が変動した場合でも、シート状材料の幅方向全体にわたって受光した受光量の値が、そのときの参照領域の受光量に応じて校正されるので、そののち換算されるヘーズ代替評価値は照射光量の変動の影響を排除することができる。

具体的には、シート状材料の幅方向全体の受光量と参照領域の受光量との比を用いて校正する方法、参照領域の受光量に予め標準値を設定しておき、受光の都度、そのときの参照領域の受光量と標準値との比を求め、この比をシート状材料の幅方向全体にわたって受光した受光量に乗じる校正方法などがある。

図３は、指示部７による変更指示処理を示すフローチャートである。
指示部７は、受光部６から光量データが入力されると変更指示処理を実行する。

ステップＳ１では、入力された光量データに基づいて、シート状材料Ｓの幅方向に分割された領域ごとに、反射光量平均値を算出する。算出の一例としては、上記のように、ｙ方向に積算して積算値の平均値を算出する。領域ごとの平均値の算出は、これに限らず、予め定める領域全体の画素値の総和を算出し、画素数で除して単純な算術平均値を算出してもよい。

ステップＳ２では、算出された反射光量の平均値と閾値とを比較する。閾値について上記では、２つの閾値ＴＨ１とＴＨ２とを用いる例について説明したが、閾値は２つに限らず４つまたは６つの閾値など多数の閾値を用いてもよい。複数の閾値は、範囲の中央を挟んで上側と下側にそれぞれ同数に閾値を設定する。

ステップＳ３では、閾値との比較結果に基づいて、領域ごとに加熱条件の変更の要否、変更が必要な場合はその変更内容を判断する。

閾値を複数設定すれば、中央値からどの程度離れているか、規格値の上限値または下限値にどの程度近づいているかを複数段階で判断することもできる。

ステップＳ４では、判断結果に基づいて条件変更が必要な場合には、必要な変更の内容を変更指示として表示部などに出力する。

なお、上記では、受光部としてイメージセンサを用いる構成について説明したが、複数の光センサをシート状材料の幅方向全体にわたって配置するように構成してもよい。ここで用いる光センサとは、光照射部と受光部とが被検査体を介して１対１に対向して固定されたセンサを指す。光照射部は、たとえばＬＥＤ光源等が用いられ、比較的小さい領域（たとえば直径数ｃｍ以下の円状領域）を照射し、受光部は、イメージセンサのような１次元または２次元出力ではなく、上記照射領域の中心付近の１箇所の受光量を出力する。

シート状材料を透過または反射した光を受光してその受光量に基づいてヘーズ代替評価値を求める原理は同一であるため、上記の実施形態と同等の計測が可能である一方、センサの故障時にはそのセンサのみを交換すればよく、メンテナンスが容易であるという利点を有する。

１ 光学シート製造装置
２ 送り出し部
３ 加熱処理部
４ 巻き取り部
５ 光照射部
６ 受光部
７ 指示部

Claims (8)

1. 連続的に送り出される、透明樹脂で構成される長尺のシート状材料に加熱処理を施す加熱工程と、
   加熱処理されたシート状材料の幅方向全体にわたって光を照射する照射工程と、
   加熱処理されたシート状材料の幅方向全体にわたって照射された光の反射光または透過光を受光する受光工程と、
   受光した反射光または透過光の光量に基づいて加熱処理における加熱条件を変更する必要があるかどうかを判断する判断工程と、
   前記判断工程で加熱条件を変更する必要があると判断されたときは、加熱条件を変更する必要があることを出力する出力工程とを備えることを特徴とする光学シートの製造方法。
2. 前記判断工程では、加熱処理されたシート状材料の幅方向全体にわたって受光した反射光または透過光の光量を、ヘーズを代替するヘーズ代替評価値に換算し、予め定める閾値と換算して得られたヘーズ代替評価値とを比較して加熱処理における加熱条件を変更する必要があるかどうかを判断することを特徴とする請求項１記載の光学シートの製造方法。
3. 前記加熱条件は、加熱温度を含み、
   前記加熱条件の変更は、加熱温度を高くするか、加熱温度を低くするかのいずれかであり、
   前記判断工程では、加熱条件を変更する必要があるときには、加熱条件の変更内容についても判断し、
   前記出力工程では、前記判断工程で加熱条件を変更する必要があると判断されたときは、加熱温度を高くするか、加熱温度を低くするかのいずれかの変更内容も出力することを特徴とする請求項１または２記載の光学シートの製造方法。
4. 前記照射工程では、シート状材料の幅方向全体以外に、標準となる参照領域にも同時に光を照射し、
   前記受光工程では、シート状材料の幅方向全体および前記参照領域における反射光または透過光を受光し、
   前記判断工程では、前記参照領域における反射光または透過光量に基づいて、前記のシート状材料の幅方向全体にわたって受光した反射光または透過光の光量を校正したのち、ヘーズ代替評価値に換算することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の光学シートの製造方法。
5. 長尺のシート状材料を連続的に送り出す送り出し部と、
   送り出された前記シート状材料に加熱処理を施す加熱処理部と、
   前記加熱処理部によって加熱処理されたシート状材料を連続的に巻き取る巻き取り部と、
   前記加熱処理部によって加熱処理されてから前記巻き取り部に巻き取られるまでのシート状材料の所定の位置を照射位置とし、この照射位置でのシート状材料の幅方向全体にわたって光を照射する光照射部と、
   前記光照射部によって照射され、前記シート状材料の幅方向全体にわたって反射された反射光またはシート状材料を透過した透過光を受光する受光部と、
   受光した反射光または透過光の光量に基づいて加熱処理における加熱条件を変更する必要があるかどうかを判断し、加熱条件を変更する必要があると判断したときは、加熱条件を変更する必要があることを出力する出力部とを備えることを特徴とする光学シートの製造装置。
6. 前記受光部は、前記シート状材料の幅方向全体にわたって反射された反射光またはシート状材料を透過した透過光の光量を測定する１次元イメージセンサまたは２次元イメージセンサを含むことを特徴とする請求項５記載の光学シートの製造装置。
7. 前記加熱条件は、加熱温度を含み、
   前記加熱条件の変更は、加熱温度を高くするか、加熱温度を低くするかのいずれかであり、
   前記出力部は、加熱条件を変更する必要があるときには、加熱条件の変更内容についても判断し、加熱温度を高くするか、加熱温度を低くするかのいずれかの変更内容も出力することを特徴とする請求項５または６記載の光学シートの製造装置。
8. 前記照射部は、シート状材料の幅方向全体以外に、標準となる参照領域にも同時に光を照射し、
   前記受光部は、シート状材料の幅方向全体および前記参照領域における反射光または透過光を受光し、
   前記判断部は、前記参照領域における反射光または透過光量に基づいて、前記のシート状材料の幅方向全体にわたって受光した反射光または透過光の光量を校正したのち、ヘーズ代替評価値に換算することを特徴とする請求項５〜７のいずれか１つに記載の光学シートの製造装置。

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