JP2017111150A - 欠陥検査用撮像装置、欠陥検査システム、フィルム製造装置、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査方法、及び、フィルムの製造方法 - Google Patents

欠陥検査用撮像装置、欠陥検査システム、フィルム製造装置、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査方法、及び、フィルムの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】異なる検査系列を統合して検査系列数を削減することが可能な欠陥検査用撮像装置を提供する。【解決手段】欠陥検査用撮像装置20は、偏光特性を有するフィルム110の欠陥検査のための撮像装置であって、フィルム110の撮像領域Rに光を照射する光照射手段21と、フィルム110の撮像領域Rを2次元画像として撮像する撮像手段22と、フィルム110とクロスニコル状態を形成するように、光照射手段21とフィルム110の撮像領域Rとの間に配置される第1の偏光フィルタ231と、光照射手段21、撮像手段22及び偏光フィルタ23に対してフィルム110を搬送方向Yに相対的に搬送する搬送手段とを備え、撮像領域Rは、搬送方向Yに分割された第1の撮像領域R1及び第2の撮像領域R2を含み、第1の偏光フィルタ231は、光照射手段21と第1の撮像領域R1との間に配置される。【選択図】図3

Description

本発明は、フィルムの欠陥を検査するための欠陥検査用撮像装置、欠陥検査システム、フィルム製造装置、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査方法、及び、フィルムの製造方法に関する。
偏光フィルム及び位相差フィルム等の光学フィルム、電池のセパレータに用いられるフィルム等の欠陥を検出する欠陥検査システムが知られている。この種の欠陥検査システムは、搬送手段によってフィルムを搬送し、光照射手段によってフィルムの撮像領域に光を照射し、撮像手段によってフィルムの撮像領域を撮像し、撮像した画像に基づいて欠陥検査を行う。この種の欠陥検査システムによる欠陥検査方法の種類として、大きくは透過法と反射法とに分類される。より詳細には、透過法としては、正透過法、クロスニコル透過法、透過散乱法があり、反射法としては、正反射法、クロスニコル反射法、反射散乱法がある。特許文献1には、透過法として正透過法、透過散乱法を用いた欠陥検査システムが、また、反射法として正反射法、反射散乱法を用いた欠陥検査システムが開示されており、特許文献2には、透過法としてクロスニコル透過法を用いた欠陥検査システムが開示されている。
例えば、正透過法は、フィルム貼合工程での混入や付着による黒異物の検出に適しており、クロスニコル透過法は、粘着材塗布工程での混入や付着による輝点の検出に適しており、透過散乱法は、フィルム搬送工程での付着異物による傷転写による変形の検出に適している。一方、反射法(正反射法、クロスニコル反射法、反射散乱法)は、貼合工程での噛み込みによる気泡の検出に適している。
特開2012−167975号公報 特開2007−212442号公報
黒異物、輝点、変形、気泡といった異なる複数の欠陥を検出するために、異なる複数種類の検査方法(検査系列)を用いることが考えられる。しかしながら、検査系列数が多くなると、導入コストや管理コストが高くなるため、検査系列数の削減が望まれている。
そこで、本発明は、異なる検査系列を統合して検査系列数を削減することが可能な欠陥検査用撮像装置、欠陥検査システム、フィルム製造装置、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査方法、及び、フィルムの製造方法を提供することを目的とする。
本発明の欠陥検査用撮像装置は、偏光特性を有するフィルムの欠陥検査のための撮像装置であって、フィルムの撮像領域に光を照射する光照射手段と、フィルムの撮像領域を2次元画像として撮像する撮像手段と、フィルムとクロスニコル状態又は第1のハーフクロスニコル状態を形成するように、光照射手段とフィルムの撮像領域との間、又は、フィルムの撮像領域と撮像手段との間に配置される第1の偏光フィルタと、光照射手段、撮像手段及び第1の偏光フィルタに対してフィルムを搬送方向に相対的に搬送する搬送手段とを備え、撮像領域は、搬送方向に分割された第1の撮像領域及び第2の撮像領域を含み、第1の偏光フィルタは、光照射手段と第1の撮像領域との間、又は、第1の撮像領域と撮像手段との間に配置される。
また、本発明の欠陥検査用撮像方法は、光照射手段と、撮像手段と、第1の偏光フィルタと、搬送手段とを備える欠陥検査用撮像装置を用いて、偏光特性を有するフィルムの欠陥検査のための撮像を行う撮像方法であって、第1の偏光フィルタを、フィルムとクロスニコル状態又は第1のハーフクロスニコル状態を形成するように、光照射手段とフィルムの撮像領域との間、又は、フィルムの撮像領域と撮像手段との間に配置する第1の偏光フィルタ配置工程と、搬送手段によって光照射手段、撮像手段及び第1の偏光フィルタに対してフィルムを搬送方向に相対的に搬送する搬送工程と、光照射手段によってフィルムの撮像領域に光を照射する光照射工程と、撮像手段によってフィルムの撮像領域を2次元画像として撮像する撮像工程とを含み、撮像領域は、搬送方向に分割された第1の撮像領域及び第2の撮像領域を含み、第1の偏光フィルタ配置工程では、第1の偏光フィルタを、光照射手段と第1の撮像領域との間、又は、第1の撮像領域と撮像手段との間に配置する。
ここで、クロスニコル状態とは、偏光フィルタの偏光軸(偏光吸収軸)がフィルムの偏光軸(偏光吸収軸)と実質的に直交する状態、すなわち、偏光フィルタの偏光軸(偏光吸収軸)とフィルムの偏光軸(偏光吸収軸)とが実質的に90度の角度で交差する状態を示す。一方、ハーフクロスニコル状態とは、偏光フィルタの偏光軸(偏光吸収軸)がフィルムの偏光軸(偏光吸収軸)と実質的に直交せずに交差する状態、すなわち、偏光フィルタの偏光軸(偏光吸収軸)とフィルムの偏光軸(偏光吸収軸)とが実質的に90度以外の角度で交差する状態を示す。
この欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法によれば、例えば、第1の偏光フィルタが、光照射手段と第1の撮像領域との間、又は、第1の撮像領域と撮像手段との間に、フィルムとクロスニコル状態を形成するように配置され、撮像手段が、第1の撮像領域及び第2の撮像領域を含む撮像領域を2次元画像として撮像するので、第1の撮像領域におけるクロスニコル透過検査用画像(又はクロスニコル反射検査用画像)と、第2の撮像領域における例えば正透過検査用画像(又は正反射検査用画像)とを同時に撮像することができる。すなわち、クロスニコル透過検査用撮像系列(又はクロスニコル反射検査用撮像系列)と例えば正透過検査用撮像系列(又は正反射検査用撮像系列)とを統合することができる。その結果、クロスニコル透過検査系列(又はクロスニコル反射検査系列)と例えば正透過検査系列(又は正反射検査系列)とを統合することができ、検査系列数を削減することができる。
上記した欠陥検査用撮像装置では、第1の偏光フィルタが、光照射手段と第1の撮像領域との間に配置される形態であってもよい。また、上記した欠陥検査用撮像方法では、第1の偏光フィルタ配置工程において、第1の偏光フィルタを、光照射手段と第1の撮像領域との間に配置する形態であってもよい。
ところで、クロスニコル透過検査用撮像系列(又はクロスニコル反射検査用撮像系列)と例えば正透過検査用撮像系列(又は正反射検査用撮像系列)とでは、適切な光の輝度値が異なる。
そこで、上記した欠陥検査用撮像装置は、第1の撮像領域及び第2の撮像領域のうちの少なくとも一方に照射される、又は、第1の撮像領域及び第2の撮像領域のうちの少なくとも一方を透過若しくは第1の撮像領域及び第2の撮像領域のうちの少なくとも一方で反射した光の輝度値を調整する輝度調整手段を更に備える形態であってもよい。
これによれば、輝度調整手段によって、第1の撮像領域及び第2の撮像領域のうちの少なくとも一方に照射される、又は、第1の撮像領域及び第2の撮像領域のうちの少なくとも一方を透過若しくは第1の撮像領域及び第2の撮像領域のうちの少なくとも一方で反射した光の輝度値を調整することができるので、第1の撮像領域及び第2の撮像領域の撮像において適切な光の輝度値を設定でき、クロスニコル透過検査用撮像系列(又はクロスニコル反射検査用撮像系列)及び例えば正透過検査用撮像系列(又は正反射検査用撮像系列)に応じた光の輝度値で検査を行える。
上記した輝度調整手段は、第2の撮像領域に照射される又は第2の撮像領域を透過若しくは第2の撮像領域で反射した光の輝度値を調整してもよい。
クロスニコル透過検査用撮像系列(又はクロスニコル反射検査用撮像系列)における適切な光の輝度値は比較的に大きく、正透過検査用撮像系列(又は正反射検査用撮像系列)における適切な光の輝度値は比較的に小さい場合がある。このような場合であっても、上記したように、輝度調整手段が、第2の撮像領域に照射される又は第2の撮像領域を透過若しくは第2の撮像領域で反射した光の輝度値を調整する形態であれば、例えば、光照射手段から比較的に大きな輝度値の光を出力することによって、クロスニコル透過検査用撮像系列(又はクロスニコル反射検査用撮像系列)のための第1の撮像領域に照射する光の輝度値を比較的に大きくすることができ、一方、輝度調整手段によって、正透過検査用撮像系列(又は正反射検査用撮像系列)のための第2の撮像領域に照射される又は第2の撮像領域を透過若しくは第2の撮像領域で反射した光の輝度値を比較的に小さくすることができる。
また、上記した輝度調整手段は、光照射手段と第2の撮像領域との間、又は、第2の撮像領域と撮像手段との間に配置される減衰フィルタであってもよい。
また、上記した輝度調整手段は、光照射手段に配置され、第1の撮像領域に照射する光の輝度値と第2の撮像領域に照射する光の輝度値とを個別に調整してもよい。
上記した欠陥検査用撮像装置では、第1の偏光フィルタは、フィルムの第1の撮像領域とクロスニコル状態を形成し、輝度調整手段は、光照射手段と第2の撮像領域との間、又は、第2の撮像領域と撮像手段との間に、フィルムの第2の撮像領域と第1のハーフクロスニコル状態を形成するように配置される第1の輝度調整用偏光フィルタを含む形態であってもよい。
ここで、本願発明者らは、正透過法は黒異物の検出に適しており、クロスニコル透過法は輝点の検出に適しているという知見を得ているが、クロスニコル透過法は強い輝点に比べて一部の弱い輝点を検出し難いことを見出した。この点に関し、本願発明者らは、クロスニコル透過法では検出し難い、黒異物や一部の弱い輝点の検出にハーフクロス透過法を用いることを見出した。
この点に関し、この欠陥検査用撮像装置によれば、第1の輝度調整用偏光フィルタ(輝度調整手段)が、フィルムの第2の撮像領域と第1のハーフクロスニコル状態を形成するので、黒異物及び上記一部の弱い輝点の検出を高めることができる。
また、上記した欠陥検査用撮像装置では、第1の偏光フィルタは、フィルムの第1の撮像領域と第1のハーフクロスニコル状態を形成し、輝度調整手段は、光照射手段と第2の撮像領域との間、又は、第2の撮像領域と撮像手段の間に配置される減衰フィルタである形態であってもよい。
この欠陥検査用撮像装置によれば、第1の偏光フィルタが、フィルムの第1の撮像領域と第1のハーフクロスニコル状態を形成するので、黒異物及び上記一部の弱い輝点の検出を高めることができる。
また、上記した欠陥検査用撮像装置では、第1の偏光フィルタは、フィルムの第1の撮像領域と第1のハーフクロスニコル状態を形成し、輝度調整手段は、光照射手段に配置され、第1の撮像領域に照射する光の輝度値と第2の撮像領域に照射する光の輝度値とを個別に調整する形態であってもよい。
この欠陥検査用撮像装置でも、第1の偏光フィルタが、フィルムの第1の撮像領域と第1のハーフクロスニコル状態を形成するので、黒異物及び上記一部の弱い輝点の検出を高めることができる。
また、上記した欠陥検査用撮像装置では、撮像領域は、搬送方向に分割された第3の撮像領域を含み、輝度調整手段は、光照射手段と第3の撮像領域との間、又は、第3の撮像領域と撮像手段の間に、フィルムの第3の撮像領域と第2のハーフクロスニコル状態を形成するように配置される第2の輝度調整用偏光フィルタを含み、第3の撮像領域に照射される光の輝度値を調整する形態であってもよい。
この欠陥検査用撮像装置によれば、第1の輝度調整用偏光フィルタ(輝度調整手段)が、フィルムの第2の撮像領域と第1のハーフクロスニコル状態を形成し、第2の輝度調整用偏光フィルタ(輝度調整手段)が、フィルムの第3の撮像領域と第2のハーフクロスニコル状態を形成するので、黒異物及び上記一部の弱い輝点の検出を高めることができる。
また、上記した欠陥検査用撮像装置では、撮像領域は、搬送方向に分割された第3の撮像領域を含み、光照射手段と第3の撮像領域との間、又は、第3の撮像領域と撮像手段との間に配置され、フィルムの第3の撮像領域と第2のハーフクロスニコル状態を形成する第2の偏光フィルタを更に備える形態であってもよい。
この欠陥検査用撮像装置によれば、第1の偏光フィルタが、フィルムの第1の撮像領域と第1のハーフクロスニコル状態を形成し、第2の偏光フィルタが、フィルムの第3の撮像領域と第2のハーフクロスニコル状態を形成するので、黒異物及び上記一部の弱い輝点の検出を高めることができる。
また、上記した欠陥検査用撮像装置では、第1の偏光フィルタは、フィルムの第1の撮像領域と第1のハーフクロスニコル状態を形成し、輝度調整手段は、光照射手段と第2の撮像領域との間、又は、第2の撮像領域と撮像手段の間に、フィルムの第2の撮像領域と第2のハーフクロスニコル状態を形成するように配置される第1の輝度調整用偏光フィルタを含む形態であってもよい。
この欠陥検査用撮像装置によれば、第1の偏光フィルタが、フィルムの第1の撮像領域と第1のハーフクロスニコル状態を形成し、第1の輝度調整用偏光フィルタ(輝度調整手段)が、フィルムの第2の撮像領域と第2のハーフクロスニコル状態を形成するので、黒異物及び上記一部の弱い輝点の検出を高めることができる。
本発明の別の欠陥検査用撮像装置は、偏光特性を有さないフィルムの欠陥検査のための撮像装置であって、フィルムの撮像領域に光を照射する光照射手段と、フィルムの撮像領域を2次元画像として撮像する撮像手段と、クロスニコル状態又は第1のハーフクロスニコル状態を形成するように、光照射手段とフィルムの撮像領域との間、及び、フィルムの撮像領域と撮像手段との間にそれぞれ配置される一対の第1の偏光フィルタと、光照射手段、撮像手段及び一対の第1の偏光フィルタに対してフィルムを搬送方向に相対的に搬送する搬送手段とを備え、撮像領域は、搬送方向に分割された第1の撮像領域及び第2の撮像領域を含み、一対の第1の偏光フィルタは、光照射手段と第1の撮像領域との間、及び、第1の撮像領域と撮像手段との間にそれぞれ配置される。
また、本発明の別の欠陥検査用撮像方法は、光照射手段と、撮像手段と、一対の第1の偏光フィルタと、搬送手段とを備える欠陥検査用撮像装置を用いて、偏光特性を有さないフィルムの欠陥検査のための撮像を行う撮像方法であって、一対の第1の偏光フィルタを、クロスニコル状態又は第1のハーフクロスニコル状態を形成するように、光照射手段とフィルムの撮像領域との間、及び、フィルムの撮像領域と撮像手段との間にそれぞれ配置する第1の偏光フィルタ配置工程と、搬送手段によって光照射手段、撮像手段及び一対の第1の偏光フィルタに対してフィルムを搬送方向に相対的に搬送する搬送工程と、光照射手段によってフィルムの撮像領域に光を照射する光照射工程と、撮像手段によってフィルムの撮像領域を2次元画像として撮像する撮像工程とを含み、撮像領域は、搬送方向に分割された第1の撮像領域及び第2の撮像領域を含み、第1の偏光フィルタ配置工程では、一対の第1の偏光フィルタを、光照射手段と第1の撮像領域との間、及び、第1の撮像領域と撮像手段との間にそれぞれ配置する。
この別の欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法によれば、例えば、一対の第1の偏光フィルタが、光照射手段と第1の撮像領域との間、及び、第1の撮像領域と撮像手段との間にそれぞれ、クロスニコル状態を形成するように配置され、撮像手段が、第1の撮像領域及び第2の撮像領域を含む撮像領域を2次元画像として撮像するので、第1の撮像領域におけるクロスニコル透過検査用画像(又はクロスニコル反射検査用画像)と、第2の撮像領域における例えば正透過検査用画像(又は正反射検査用画像)とを同時に撮像することができる。すなわち、クロスニコル透過検査用撮像系列(又はクロスニコル反射検査用撮像系列)と例えば正透過検査用撮像系列(又は正反射検査用撮像系列)とを統合することができる。その結果、クロスニコル透過検査系列(又はクロスニコル反射検査系列)と例えば正透過検査系列(又は正反射検査系列)とを統合することができ、検査系列数を削減することができる。
ところで、上述のように、クロスニコル透過検査用撮像系列(又はクロスニコル反射検査用撮像系列)と例えば正透過検査用撮像系列(又は正反射検査用撮像系列)とでは、適切な光の輝度値が異なる。
そこで、上記した別の欠陥検査用撮像装置は、第1の撮像領域及び第2の撮像領域のうちの少なくとも一方に照射される、又は、第1の撮像領域及び第2の撮像領域のうちの少なくとも一方を透過若しくは第1の撮像領域及び第2の撮像領域のうちの少なくとも一方で反射した光の輝度値を調整する輝度調整手段を更に備える形態であってもよい。
これによれば、輝度調整手段によって、第1の撮像領域及び第2の撮像領域のうちの少なくとも一方に照射される、又は、第1の撮像領域及び第2の撮像領域のうちの少なくとも一方を透過若しくは第1の撮像領域及び第2の撮像領域のうちの少なくとも一方で反射した光の輝度値を調整することができるので、第1の撮像領域及び第2の撮像領域の撮像において適切な光の輝度値を設定でき、クロスニコル透過検査用撮像系列(又はクロスニコル反射検査用撮像系列)及び例えば正透過検査用撮像系列(又は正反射検査用撮像系列)に応じた光の輝度値で検査を行える。
上記した輝度調整手段は、第2の撮像領域に照射される又は第2の撮像領域を透過若しくは第2の撮像領域で反射した光の輝度値を調整してもよい。
上述のように、クロスニコル透過検査用撮像系列(又はクロスニコル反射検査用撮像系列)における適切な光の輝度値は比較的に大きく、正透過検査用撮像系列(又は正反射検査用撮像系列)における適切な光の輝度値は比較的に小さい場合がある。このような場合であっても、上記したように、輝度調整手段が、第2の撮像領域に照射される又は第2の撮像領域を透過若しくは第2の撮像領域で反射した光の輝度値を調整する形態であれば、例えば、光照射手段から比較的に大きな輝度値の光を出力することによって、クロスニコル透過検査用撮像系列(又はクロスニコル反射検査用撮像系列)のための第1の撮像領域に照射する光の輝度値を比較的に大きくすることができ、一方、輝度調整手段によって、正透過検査用撮像系列(又は正反射検査用撮像系列)のための第2の撮像領域に照射される又は第2の撮像領域を透過若しくは第2の撮像領域で反射した光の輝度値を比較的に小さくすることができる。
また、上記した輝度調整手段は、光照射手段と第2の撮像領域との間、又は、第2の撮像領域と撮像手段との間に配置される減衰フィルタであってもよい。
また、上記した輝度調整手段は、光照射手段に配置され、第1の撮像領域に照射する光の輝度値と第2の撮像領域に照射する光の輝度値とを個別に調整してもよい。
上記した別の欠陥検査用撮像装置では、一対の第1の偏光フィルタは、クロスニコル状態を形成し、輝度調整手段は、第1のハーフクロスニコル状態を形成するように、光照射手段と第2の撮像領域との間、及び、第2の撮像領域と撮像手段の間に配置される一対の第1の輝度調整用偏光フィルタを含む形態であってもよい。
この別の欠陥検査用撮像装置によれば、一対の第1の輝度調整用偏光フィルタ(輝度調整手段)が、第1のハーフクロスニコル状態を形成するので、黒異物及び上記一部の弱い輝点の検出を高めることができる。
また、上記した別の欠陥検査用撮像装置では、一対の第1の偏光フィルタは、第1のハーフクロスニコル状態を形成し、輝度調整手段は、光照射手段と第2の撮像領域との間、又は、第2の撮像領域と撮像手段の間に配置される減衰フィルタである形態であってもよい。
この別の欠陥検査用撮像装置によれば、一対の第1の偏光フィルタが、フィルムの第1の撮像領域と第1のハーフクロスニコル状態を形成するので、黒異物及び上記一部の弱い輝点の検出を高めることができる。
また、上記した別の欠陥検査用撮像装置では、一対の第1の偏光フィルタは、第1のハーフクロスニコル状態を形成し、輝度調整手段は、光照射手段に配置され、第1の撮像領域に照射する光の輝度値と第2の撮像領域に照射する光の輝度値とを個別に調整する形態であってもよい。
この別の欠陥検査用撮像装置でも、一対の第1の偏光フィルタが、第1のハーフクロスニコル状態を形成するので、黒異物及び上記一部の弱い輝点の検出を高めることができる。
また、上記した別の欠陥検査用撮像装置では、撮像領域は、搬送方向に分割された第3の撮像領域を含み、輝度調整手段は、第2のハーフクロスニコル状態を形成するように、光照射手段と第3の撮像領域との間、及び、第3の撮像領域と撮像手段の間に配置される一対の第2の輝度調整用偏光フィルタを含み、第3の撮像領域に照射される光の輝度値を調整する形態であってもよい。
この別の欠陥検査用撮像装置によれば、一対の第1の輝度調整用偏光フィルタ(輝度調整手段)が、フィルムの第2の撮像領域と第1のハーフクロスニコル状態を形成し、一対の第2の輝度調整用偏光フィルタ(輝度調整手段)が、フィルムの第3の撮像領域と第2のハーフクロスニコル状態を形成するので、黒異物及び上記一部の弱い輝点の検出を高めることができる。
また、上記した別の欠陥検査用撮像装置では、撮像領域は、搬送方向に分割された第3の撮像領域を含み、第2のハーフクロスニコル状態を形成するように、光照射手段と第3の撮像領域との間、及び、第3の撮像領域と撮像手段との間にそれぞれ配置される一対の第2の偏光フィルタを更に備える形態であってもよい。
この別の欠陥検査用撮像装置によれば、一対の第1の偏光フィルタが、第1のハーフクロスニコル状態を形成し、一対の第2の偏光フィルタが、第2のハーフクロスニコル状態を形成するので、黒異物及び上記一部の弱い輝点の検出を高めることができる。
また、上記した別の欠陥検査用撮像装置では、一対の第1の偏光フィルタは、第1のハーフクロスニコル状態を形成し、輝度調整手段は、第2のハーフクロスニコル状態を形成するように、光照射手段と第2の撮像領域との間、及び、第2の撮像領域と撮像手段の間に配置される一対の第1の輝度調整用偏光フィルタを含む形態であってもよい。
この別の欠陥検査用撮像装置によれば、一対の第1の偏光フィルタが、第1のハーフクロスニコル状態を形成し、一対の第1の輝度調整用偏光フィルタ(輝度調整手段)が、第2のハーフクロスニコル状態を形成するので、黒異物及び上記一部の弱い輝点の検出を高めることができる。
本発明の欠陥検査システムは、上記した欠陥検査用撮像装置又は別の欠陥検査用撮像装置と、欠陥検査用撮像装置又は別の欠陥検査用撮像装置によって撮像された2次元画像に基づいて、フィルムに存在する欠陥を検出する検出部とを備える。また、本発明の欠陥検査方法は、上記した欠陥検査用撮像方法又は別の欠陥検査用撮像方法を含み、欠陥検査用撮像方法又は別の欠陥検査用撮像方法によって撮像した2次元画像に基づいて、フィルムに存在する欠陥を検出する欠陥検出工程を含む。
本発明のフィルム製造装置は、上記した欠陥検査システムを備える。また、本発明のフィルムの製造方法は、上記した欠陥検査方法を含む。
本発明によれば、フィルムの欠陥検査において、異なる検査系列を統合して検査系列数を削減することができる。
本発明の一実施形態に係るフィルムの製造装置及び製造方法を示す図である。 本発明の実施形態に係る欠陥検査システム及び欠陥検査方法を示す図である。 本発明の第1の実施形態に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。 本発明の第2の実施形態に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。 本発明の第3の実施形態に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。 本発明の第4の実施形態に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。 本発明の第5の実施形態に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。 本発明の第6の実施形態に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。 本発明の変形例に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。 本発明の変形例に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。 本発明の変形例に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。 本発明の変形例に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。 本発明の変形例に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。 本発明の変形例に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。 本発明の変形例に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。 本発明の変形例に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。 本発明の変形例に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。 本発明の変形例に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。 本発明の変形例に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。 本発明の変形例に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。 第2の実施形態の欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法の検証結果を示す図である。 本発明の実施形態に係る欠陥検査システム及び欠陥検査方法を示す図である。 本発明の第7の実施形態に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。 本発明の第8の実施形態に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。 本発明の第9の実施形態に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。 本発明の第10の実施形態に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。 本発明の第11の実施形態に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。 本発明の第12の実施形態に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。 本発明の変形例に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。 本発明の変形例に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。 本発明の変形例に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。 本発明の変形例に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。 本発明の変形例に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。 本発明の変形例に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。 本発明の変形例に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。 本発明の変形例に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。 本発明の変形例に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。 本発明の変形例に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。 本発明の変形例に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。 本発明の変形例に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。 本発明の変形例に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。 本発明の変形例に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。 本発明の変形例に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。 本発明の変形例に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。 第7の実施形態の欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法の検証結果を示す図である。
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
本発明の実施形態に係るフィルムの製造装置及び製造方法は、偏光特性を有する偏光フィルム(光学フィルム)、及び、偏光特性を有さない位相差フィルム(光学フィルム)や電池用セパレータフィルム等を製造するためのものである。図1に、偏光特性を有するフィルム(偏光フィルム)の製造装置及び製造方法の一例を示すが、偏光特性を有さない位相差フィルムや電池用セパレータフィルム等の製造装置及び製造方法の説明は省略する。
図1に示す製造装置(フィルム製造装置)100は、まず、偏光子の主面両側に保護フィルムを貼りあわせて、偏光フィルム本体部(光学フィルム本体部)111を生成する。次いで、製造装置100は、セパレートフィルム(離型フィルム)が粘着材に貼り合わされたセパレートフィルム付き粘着材112を原反ロール101から取り出し、貼合ローラ104によってセパレートフィルム付き粘着材112を偏光フィルム本体部111の一方の主面側に貼り合わせる。次いで、製造装置100は、表面保護フィルム113を原反ロール102から取り出し、貼合ローラ105によって表面保護フィルム113を偏光フィルム本体部111の他方の主面側に貼り合わせて、偏光特性を有するフィルム110を生成する。次いで、製造装置100は、生成したフィルム110を、搬送ローラ106によって搬送して原反ロール103によって巻き取る。
偏光フィルム本体部111における偏光子の材料としては、PVA(PolyvinylAlcohol)等が挙げられ、偏光フィルム本体部111における保護フィルムの材料としては、TAC(Triacetylcellulose)等が挙げられる。また、セパレートフィルム付き粘着材112におけるセパレートフィルム及び表面保護フィルム113の材料としては、PET(Polyethylene Terephthalate)等が挙げられる。セパレートフィルムを剥がすことにより、フィルム110は、粘着材によって液晶パネルや他の光学フィルム等に貼り合わせることが可能となる。
また、製造装置100は、フィルム110の欠陥検査を行う欠陥検査システム10、及び、偏光フィルム本体部111の欠陥検査を行う欠陥検査システム10を備える。なお、これらの欠陥検査システム10は同一のため、以下では、フィルム110の欠陥検査を行う欠陥検査システム10について説明する。
[第1の実施形態]
本発明の第1の実施形態に係る欠陥検査システム及び欠陥検査方法は、上記した偏光特性を有するフィルム110の欠陥検査を行う欠陥検査システム10及び欠陥検査方法である。図2は、本発明の第1の実施形態に係る欠陥検査システム及び欠陥検査方法を示す図であり、図3は、本発明の第1の実施形態に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。
図2に示す欠陥検査システム10は、欠陥検査用撮像装置20と、画像解析部(検出部)30と、マーキング装置40とを備え、図3に示す欠陥検査用撮像装置20は、光源(光照射手段)21と、複数のエリアセンサ(撮像手段)22と、第1の偏光フィルタ23とを備える。図2及び図3には、XYZ直交座標が示されており、X方向は偏光フィルムの幅方向を示し、Y方向は偏光フィルムの搬送方向を示す。
本実施形態では、主に、図1に示す搬送ローラ106及び原反ロール103が搬送手段として機能する。これらの搬送手段によって、フィルム110が、搬送方向Yに、光源21、エリアセンサ22及び第1の偏光フィルタ23に対して相対的に搬送される。
光源21は、フィルム110の他方の主面側に設けられており、フィルム110の撮像領域Rに光を照射する。例えば、光源21は、幅方向Xに延在する線状の光源である。
エリアセンサ22は、フィルム110の一方の主面側に配置され、幅方向Xに配列されている。エリアセンサ22は、CCD(Charge Coupled Device)又はCMOS(ComplementaryMetal-OxideSemiconductor)22aとレンズ22bとを含む。エリアセンサ22は、フィルム110を透過した光を受光することによって、フィルム110の撮像領域Rを2次元画像として、時間的に連続して撮像する。
各エリアセンサ22が撮像した2次元画像の搬送方向Yの長さは、各エリアセンサ22が2次元画像を取り込んでから次の2次元画像を取り込むまでの区間にフィルム110が搬送される搬送距離の少なくとも2倍以上であることが好ましい。つまり、フィルム110の同一領域を2回以上撮像することが好ましい。このように、2次元画像の搬送方向Yの長さを画像取込区間における搬送距離よりも大きくし、フィルム110の同一部分の撮像数を増加させることにより、高精度に欠陥を検査することが可能となる。
ここで、撮像領域Rは、搬送方向Yに分割された第1の撮像領域R1及び第2の撮像領域R2を含む。また、撮像領域Rは、第1の撮像領域R1と第2の撮像領域R2との間における中間撮像領域R0を含む。
第1の偏光フィルタ23は、光源21とフィルム110との間に配置されている。具体的には、第1の偏光フィルタ23は、光源21と撮像領域Rにおける第1の撮像領域R1との間に配置されている。本実施形態では、第1の偏光フィルタ23は、エリアセンサ22からみて、搬送方向Yにおける撮像領域Rの半分が隠れるように配置されている(ナイフエッジ)。また、第1の偏光フィルタ23は、フィルム110とクロスニコル状態を形成している。ここで、クロスニコル状態とは、偏光フィルタの偏光軸(偏光吸収軸)がフィルムの偏光軸(偏光吸収軸)と実質的に直交する状態、すなわち、偏光フィルタの偏光軸とフィルムの偏光軸とが実質的に90度の角度でクロスする状態を示す。上記「実質的に90度」とは、例えば、85度以上95度未満、より好ましくは90度である。
これにより、第1の撮像領域R1ではクロスニコル透過検査用画像を、第2の撮像領域R2では正透過検査用画像を、中間撮像領域R0では透過散乱検査用画像を撮像することができる。
画像解析部30は、エリアセンサ22からの2次元画像に基づいて、フィルム110に存在する欠陥を検出する。また、画像解析部30は、2次元画像の画素座標と、画像撮像間隔にフィルムが搬送される距離とに基づいて、2次元画像上の座標位置をフィルム110上の座標位置に変換して欠陥位置情報を生成する。画像解析部30は、欠陥位置情報に基づいてフィルム110の全領域に対応する画像を合成して欠陥マップを作成する。
マーキング装置40は、画像解析部30からの欠陥マップに基づいて、フィルム上にマーキングを行う。
次に、本発明の第1の実施形態に係る欠陥検査方法及び欠陥検査用撮像方法について説明する。
まず、第1の偏光フィルタ23を、光源21とフィルム110の第1の撮像領域R1との間に、フィルム110とクロスニコル状態を形成するように配置する(第1の偏光フィルタ配置工程)。
次に、搬送手段によって、光源21、エリアセンサ22及び第1の偏光フィルタ23に対して相対的に、フィルム110を搬送方向Yに搬送し(搬送工程)、光源21によって、フィルム110の撮像領域Rに光を照射し(光照射工程)、エリアセンサ22によって、フィルム110の撮像領域Rを2次元画像として撮像する(撮像工程)。
次に、画像解析部30によって、エリアセンサ22からの2次元画像に基づいて、フィルム110に存在する欠陥を検出すると共に、欠陥位置情報に基づいて欠陥マップを作成する(欠陥検出工程)。次に、マーキング装置40によって、画像解析部30からの欠陥マップに基づいて、フィルム110上にマーキングを行う(マーキング工程)。
この第1の実施形態に係る欠陥検査用撮像装置20及び欠陥検査用撮像方法によれば、第1の偏光フィルタ23が、光源(光照射手段)21と第1の撮像領域R1との間に、フィルム110とクロスニコル状態を形成するように配置され、エリアセンサ(撮像手段)22が、第1の撮像領域R1、第2の撮像領域R2及び中間撮像領域R0を含む撮像領域Rを2次元画像として撮像するので、第1の撮像領域R1におけるクロスニコル透過検査用画像と、第2の撮像領域R2における正透過検査用画像と、中間撮像領域R0における透過散乱検査用画像とを同時に撮像することができる。すなわち、クロスニコル透過検査用撮像系列と、正透過検査用撮像系列と、透過散乱検査用撮像系列とを統合することができる。
その結果、第1の実施形態の欠陥検査システム10及び欠陥検査方法によれば、クロスニコル透過検査系列と、正透過検査系列と、透過散乱検査系列とを統合することができる。
したがって、第1の実施形態の欠陥検査用撮像装置20、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査システム10、及び、欠陥検査方法によれば、検査系列数を削減することができる。
[第2の実施形態]
本発明の第2の実施形態に係る欠陥検査システム及び欠陥検査方法は、上記した偏光特性を有するフィルム110の欠陥検査を行う欠陥検査システム10及び欠陥検査方法である。
本発明の第2の実施形態に係る欠陥検査システム10Aは、図2に示す欠陥検査システム10において欠陥検査用撮像装置20に代えて欠陥検査用撮像装置20Aを備える構成で第1の実施形態と異なる。また、図4に示す欠陥検査用撮像装置20Aは、図3に示す欠陥検査用撮像装置20において減衰フィルタ(輝度調整手段)26を更に備える構成で第1の実施形態と異なる。
減衰フィルタ26は、光源21と第2の撮像領域R2との間に配置されている。これにより、減衰フィルタ26は、第2の撮像領域R2に照射される光の輝度値を低減することができる。減衰フィルタ26は、第2の撮像領域R2とエリアセンサ22の間に配置され、第2の撮像領域R2を透過した光の輝度を低減させてもよい。
次に、本発明の第2の実施形態に係る欠陥検査方法及び欠陥検査用撮像方法について説明する。
まず、上記した第1の偏光フィルタ配置工程が行われる。次に、減衰フィルタ26を、光源21と第2の撮像領域R2との間に配置する。これにより、第2の撮像領域R2に照射される光の輝度値を低減することが可能となる(輝度調整工程)。減衰フィルタ26は、第2の撮像領域R2とエリアセンサ22の間に配置され、第2の撮像領域R2を透過した光の輝度を低減させてもよい。
次に、上記した搬送工程、光照射工程、撮像工程、欠陥検出工程、マーキング工程が行われる。
この第2の実施形態の欠陥検査用撮像装置20A、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査システム10A、及び、欠陥検査方法でも、第1の実施形態の欠陥検査用撮像装置20、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査システム10、及び、欠陥検査方法と同様の利点を得ることができる。
ところで、クロスニコル透過検査用撮像系列と正透過検査用撮像系列とでは、適切な光の輝度値が異なる。より具体的には、クロスニコル透過検査用撮像系列における適切な光の輝度値は比較的に大きく、正透過検査用撮像系列における適切な光の輝度値は比較的に小さい。
この点に関し、この第2の実施形態の欠陥検査用撮像装置20A及び欠陥検査用撮像方法によれば、減衰フィルタ(輝度調整手段)26によって、第2の撮像領域R2に照射される光の輝度値を調整することができるので、例えば、光源(光照射手段)21から比較的に大きな輝度値の光を出力することによって、クロスニコル透過検査用撮像系列のための第1の撮像領域R1に照射する光の輝度値を比較的に大きくすることができ、一方、減衰フィルタ(輝度調整手段)26によって、正透過検査用撮像系列のための第2の撮像領域R2に照射する光の輝度値を比較的に小さくすることができる。前述したように、減衰フィルタ26を第2の撮像領域R2とエリアセンサ22の間に配置し、第2の撮像領域R2を透過した光の輝度値を調整しても同様の効果が期待できる。
以下では、上記効果の検証を行う。図21(a)に、クロスニコル透過法及び正透過法において、光源光量を変化したときの各種欠陥(黒異物、弱い輝点、強い輝点)の検出画像を示す。また、図21(b)に、図21(a)のクロスニコル透過法による検出画像の欠陥信号をグラフ化した図を示し、図21(c)に、図21(a)の正透過法による検出画像の欠陥信号をグラフ化した図を示す。なお、光源光量は、画像上の輝度値が128となるときの光源光量(正透過において最適な光量)を基準として1倍〜40倍として示す。
図21(a)及び図21(c)によれば、正透過法では、光源光量は1倍程度が好ましく、光源光量を2倍以上とすると、画像上での輝度が高過ぎて、画像全体が白くなってしまう。一方、図21(a)及び図21(b)によれば、クロスニコル透過法では、光源光量が1倍程度では、画面上での輝度が低過ぎて、欠陥を認識できず、光源光量は20倍以上が好ましく、40倍以上が更に好ましいことがわかる。
上記の検証では、撮像領域へ照射する光源の光量を調整することによって、画像上の輝度値を調整したが、輝度調整方法として、前述したように、減衰フィルタを用いた方法でも同様の効果が期待できる。
[第3の実施形態]
本発明の第3の実施形態に係る欠陥検査システム及び欠陥検査方法は、上記した偏光特性を有するフィルム110の欠陥検査を行う欠陥検査システム10及び欠陥検査方法である。
本発明の第3の実施形態に係る欠陥検査システム10Bは、図2に示す欠陥検査システム10において欠陥検査用撮像装置20に代えて欠陥検査用撮像装置20Bを備える構成で第1の実施形態と異なる。また、図5に示す欠陥検査用撮像装置20Bは、図3に示す欠陥検査用撮像装置20において光源21に代えて光源21Aを備える構成で第1の実施形態と異なる。
光源21Aは、第1の撮像領域R1に照射する光の輝度値と第2の撮像領域R2に照射する光の輝度値とを個別に調整する輝度調整機能を有する。これにより、第1の撮像領域R1に照射される光の輝度値を比較的に大きくすることができ、第2の撮像領域R2に照射される光の輝度値を比較的に小さくすることができる。
次に、本発明の第3の実施形態に係る欠陥検査方法及び欠陥検査用撮像方法について説明する。
まず、上記した第1の偏光フィルタ配置工程が行われる。次に、光源21Aによって、第1の撮像領域R1に照射する光の輝度値と第2の撮像領域R2に照射する光の輝度値とを個別に調整する。これにより、第1の撮像領域R1に照射される光の輝度値を比較的に大きくすることが可能となり、第2の撮像領域R2に照射される光の輝度値を比較的に小さくすることが可能となる(輝度調整工程)。
次に、上記した搬送工程、光照射工程、撮像工程、欠陥検出工程、マーキング工程が行われる。
この第3の実施形態の欠陥検査用撮像装置20B、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査システム10B、及び、欠陥検査方法でも、第1の実施形態の欠陥検査用撮像装置20、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査システム10、及び、欠陥検査方法と同様の利点を得ることができる。
また、この第3の実施形態の欠陥検査用撮像装置20B及び欠陥検査用撮像方法によれば、光源21Aによって、第1の撮像領域R1に照射する光の輝度値と第2の撮像領域R2に照射する光の輝度値とを個別に調整することができるので、クロスニコル透過検査用撮像系列のための第1の撮像領域R1に照射する光の輝度値を比較的に大きくすることができ、一方、正透過検査用撮像系列のための第2の撮像領域R2に照射する光の輝度値を比較的に小さくすることができる。
[第4の実施形態]
本発明の第4の実施形態に係る欠陥検査システム及び欠陥検査方法は、上記した偏光特性を有さない位相差フィルムや電池用セパレータフィルム等の欠陥検査を行う欠陥検査システム及び欠陥検査方法である。第4の実施形態に係る欠陥検査システム及び欠陥検査方法は、偏光特性を有さない位相差フィルムや電池用セパレータフィルム等の製造装置及び製造方法に適用され得る。偏光特性を有さない位相差フィルムや電池用セパレータフィルム等の製造装置及び製造方法において、第4の実施形態で説明する欠陥検査システム及び欠陥検査方法以外の点は公知であるため、前述したように説明を省略する。偏光特性を有さない位相差フィルムや電池用セパレータフィルム等の欠陥検査を行う欠陥検査システム及び欠陥検査方法に関する他の実施形態及び変形例についても同様の観点から偏光特性を有さない位相差フィルムや電池用セパレータフィルム等の製造装置及び製造方法についての説明は省略する。第4の実施形態では、フィルム110は、偏光特性を有さないフィルムである。
本発明の第4の実施形態に係る欠陥検査システム10Cは、図2に示す欠陥検査システム10において欠陥検査用撮像装置20に代えて欠陥検査用撮像装置20Cを備える構成で第1の実施形態と異なる。また、図6に示す欠陥検査用撮像装置20Cは、図3に示す欠陥検査用撮像装置20において第1の偏光フィルタ23に代えて一対の第1の偏光フィルタ23,24を備える構成で第1の実施形態と異なる。
第1の偏光フィルタ23は、第1の実施形態と同様に、光源21とフィルム110との間に配置されている。具体的には、第1の偏光フィルタ23は、光源21と撮像領域Rにおける第1の撮像領域R1との間に配置されている。本実施形態では、第1の偏光フィルタ23は、エリアセンサ22からみて、搬送方向Yにおける撮像領域Rの半分が隠れるように配置されている(ナイフエッジ)。
一方、第1の偏光フィルタ24は、フィルム110とエリアセンサ22との間に配置されている。具体的には、第1の偏光フィルタ24は、撮像領域Rにおける第1の撮像領域R1とエリアセンサ22との間に配置されている。本実施形態では、第1の偏光フィルタ24は、エリアセンサ22からみて、搬送方向Yにおける撮像領域Rの半分が隠れるように配置されている(ナイフエッジ)。
また、第1の偏光フィルタ23と第1の偏光フィルタ24とは、クロスニコル状態を形成する。これにより、第1の撮像領域R1ではクロスニコル透過検査用画像を、第2の撮像領域R2では正透過検査用画像を、中間撮像領域R0では透過散乱検査用画像を撮像することができる。
次に、本発明の第4の実施形態に係る欠陥検査方法及び欠陥検査用撮像方法について説明する。
まず、第1の偏光フィルタ23を光源21とフィルム110の第1の撮像領域R1との間に配置し、第1の偏光フィルタ24をフィルム110の第1の撮像領域R1とエリアセンサ22との間に配置する。その際、第1の偏光フィルタ23及び第1の偏光フィルタ24を、クロスニコル状態を形成するように配置する(第1の偏光フィルタ配置工程)。
次に、上記した搬送工程、光照射工程、撮像工程、欠陥検出工程、マーキング工程が行われる。
この第4の実施形態に係る欠陥検査用撮像装置20C及び欠陥検査用撮像方法によれば、一対の第1の偏光フィルタ23,24が、光源(光照射手段)21と第1の撮像領域R1との間、及び、第1の撮像領域R1とエリアセンサ(撮像手段)22との間にそれぞれ、クロスニコル状態を形成するように配置され、エリアセンサ(撮像手段)22が、第1の撮像領域R1、第2の撮像領域R2及び中間撮像領域R0を含む撮像領域Rを2次元画像として撮像するので、第1の撮像領域R1におけるクロスニコル透過検査用画像と、第2の撮像領域R2における正透過検査用画像と、中間撮像領域R0における透過散乱検査用画像とを同時に撮像することができる。すなわち、クロスニコル透過検査用撮像系列と、正透過検査用撮像系列と、透過散乱検査用撮像系列とを統合することができる。
その結果、第4の実施形態の欠陥検査システム10C及び欠陥検査方法によれば、クロスニコル透過検査系列と、正透過検査系列と、透過散乱検査系列とを統合することができる。
したがって、第4の実施形態の欠陥検査用撮像装置20C、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査システム10C、及び、欠陥検査方法によれば、検査系列数を削減することができる。
[第5の実施形態]
本発明の第5の実施形態に係る欠陥検査システム及び欠陥検査方法は、上記した偏光特性を有さない位相差フィルムや電池用セパレータフィルム等の欠陥検査を行う欠陥検査システム及び欠陥検査方法である。第5の実施形態では、フィルム110は偏光特性を有さないフィルムである。
本発明の第5の実施形態に係る欠陥検査システム10Dは、図2に示す欠陥検査システム10Cにおいて欠陥検査用撮像装置20Cに代えて欠陥検査用撮像装置20Dを備える構成で第4の実施形態と異なる。また、図7に示す欠陥検査用撮像装置20Dは、図6に示す欠陥検査用撮像装置20Cにおいて減衰フィルタ(輝度調整手段)26を更に備える構成で第4の実施形態と異なる。
減衰フィルタ26は、光源21と第2の撮像領域R2との間に配置されている。これにより、減衰フィルタ26は、第2の撮像領域R2に照射される光の輝度値を低減することができる。減衰フィルタ26は、第2の撮像領域R2とエリアセンサ(撮像手段)22の間に配置され、第2の撮像領域R2を透過した光の輝度を低減させても良い。
次に、本発明の第5の実施形態に係る欠陥検査方法及び欠陥検査用撮像方法について説明する。
まず、上記した第1の偏光フィルタ配置工程が行われる。次に、減衰フィルタ26を、光源21と第2の撮像領域R2との間に配置する。これにより、第2の撮像領域R2に照射される光の輝度値を低減することが可能となる(輝度調整工程)。減衰フィルタ26は、第2の撮像領域R2とエリアセンサ(撮像手段)22の間に配置され、第2の撮像領域R2を透過した光の輝度を低減させても良い。
次に、上記した搬送工程、光照射工程、撮像工程、欠陥検出工程、マーキング工程が行われる。
この第5の実施形態の欠陥検査用撮像装置20D、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査システム10D、及び、欠陥検査方法でも、第4の実施形態の欠陥検査用撮像装置20C、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査システム10C、及び、欠陥検査方法と同様の利点を得ることができる。
また、この第5の実施形態の欠陥検査用撮像装置20D及び欠陥検査用撮像方法によれば、減衰フィルタ(輝度調整手段)26によって、第2の撮像領域R2に照射される光の輝度値を調整することができるので、例えば、光源(光照射手段)21から比較的に大きな輝度値の光を出力することによって、クロスニコル透過検査用撮像系列のための第1の撮像領域R1に照射する光の輝度値を比較的に大きくすることができ、一方、減衰フィルタ(輝度調整手段)26によって、正透過検査用撮像系列のための第2の撮像領域R2に照射する光の輝度値を比較的に小さくすることができる。また、減衰フィルタ26を第2の撮像領域R2とエリアセンサ(撮像手段)22の間に配置し、第2の撮像領域R2を透過した光の輝度値を調整しても同様の効果が期待できる。
[第6の実施形態]
本発明の第6の実施形態に係る欠陥検査システム及び欠陥検査方法は、上記した偏光特性を有さない位相差フィルムや電池用セパレータフィルム等の欠陥検査を行う欠陥検査システム及び欠陥検査方法である。第6の実施形態では、フィルム110は、偏光特性を有さないフィルムである。
本発明の第6の実施形態に係る欠陥検査システム10Eは、図2に示す欠陥検査システム10Cにおいて欠陥検査用撮像装置20Cに代えて欠陥検査用撮像装置20Eを備える構成で第4の実施形態と異なる。また、図8に示す欠陥検査用撮像装置20Eは、図6に示す欠陥検査用撮像装置20Cにおいて光源21に代えて光源21Aを備える構成で第4の実施形態と異なる。
光源21Aは、第1の撮像領域R1に照射する光の輝度値と第2の撮像領域R2に照射する光の輝度値とを個別に調整する輝度調整機能を有する。これにより、第1の撮像領域R1に照射される光の輝度値を比較的に大きくすることができ、第2の撮像領域R2に照射される光の輝度値を比較的に小さくすることができる。
次に、本発明の第6の実施形態に係る欠陥検査方法及び欠陥検査用撮像方法について説明する。
まず、上記した第1の偏光フィルタ配置工程が行われる。次に、光源21Aによって、第1の撮像領域R1に照射する光の輝度値と第2の撮像領域R2に照射する光の輝度値とを個別に調整する。これにより、第1の撮像領域R1に照射される光の輝度値を比較的に大きくすることが可能となり、第2の撮像領域R2に照射される光の輝度値を比較的に小さくすることが可能となる(輝度調整工程)。
次に、上記した搬送工程、光照射工程、撮像工程、欠陥検出工程、マーキング工程が行われる。
この第6の実施形態の欠陥検査用撮像装置20E、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査システム10E、及び、欠陥検査方法でも、第4の実施形態の欠陥検査用撮像装置20C、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査システム10C、及び、欠陥検査方法と同様の利点を得ることができる。
また、この第6の実施形態の欠陥検査用撮像装置20E及び欠陥検査用撮像方法によれば、光源21Aによって、第1の撮像領域R1に照射する光の輝度値と第2の撮像領域R2に照射する光の輝度値とを個別に調整することができるので、クロスニコル透過検査用撮像系列のための第1の撮像領域R1に照射する光の輝度値を比較的に大きくすることができ、一方、正透過検査用撮像系列のための第2の撮像領域R2に照射する光の輝度値を比較的に小さくすることができる。
なお、本発明は上記した本実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。例えば、第1、第2及び第3の実施形態では、透過法を用いた欠陥検査用撮像装置20,20A,20B及び欠陥検査用撮像方法を例示したが、本発明の特徴は、図9、図10及び図11に示すように、反射法を用いた欠陥検査用撮像装置20,20A,20B及び欠陥検査用撮像方法にも適用可能である。
図9、図10及び図11に示す欠陥検査用撮像装置20,20A,20B及び欠陥検査用撮像方法によれば、第1の偏光フィルタ23が、光源(光照射手段)21と第1の撮像領域R1との間に、フィルム110とクロスニコル状態を形成するように配置され、エリアセンサ(撮像手段)22が、第1の撮像領域R1、第2の撮像領域R2及び中間撮像領域R0を含む撮像領域Rを2次元画像として撮像するので、第1の撮像領域R1におけるクロスニコル反射検査用画像と、第2の撮像領域R2における正反射検査用画像と、中間撮像領域R0における反射散乱検査用画像とを同時に撮像することができる。すなわち、クロスニコル反射検査用撮像系列と、正反射検査用撮像系列と、反射散乱検査用撮像系列とを統合することができる。その結果、欠陥検査システム10,10A,10B及び欠陥検査方法において、クロスニコル反射検査系列と、正反射検査系列と、反射散乱検査系列とを統合することができ、検査系列数を削減することができる。
ところで、クロスニコル反射検査用撮像系列と正反射検査用撮像系列とでは、適切な光の輝度値が異なる。より具体的には、クロスニコル反射検査用撮像系列における適切な光の輝度値は比較的に大きく、正反射検査用撮像系列における適切な光の輝度値は比較的に小さい。
この点に関し、図10及び図11に示す欠陥検査用撮像装置20A,20B及び欠陥検査用撮像方法によれば、減衰フィルタ(輝度調整手段)26及び光源(輝度調整手段)21Aによって、第2の撮像領域R2に照射される光の輝度値を調整することができるので、例えば、光源(光照射手段)21及び光源(輝度調整手段)21Aから比較的に大きな輝度値の光を出力することによって、クロスニコル反射検査用撮像系列のための第1の撮像領域R1に照射する光の輝度値を比較的に大きくすることができ、一方、減衰フィルタ(輝度調整手段)26及び光源(輝度調整手段)21Aによって、正反射検査用撮像系列のための第2の撮像領域R2に照射する光の輝度値を比較的に小さくすることができる。減衰フィルタ(輝度調整手段)26を利用する場合(例えば図10に例示した形態)では、第2の撮像領域R2とエリアセンサ(撮像手段)22との間に減衰フィルタ26を配置して、第2の撮像領域R2で反射光の輝度値を調整してもよい。
同様に、第4、第5及び第6の実施形態では、透過法を用いた欠陥検査用撮像装置20C,20D,20E及び欠陥検査用撮像方法を例示したが、本発明の特徴は、図12、図13及び図14に示すように、反射法を用いた欠陥検査用撮像装置20C,20D,20E及び欠陥検査用撮像方法にも適用可能である。
図12、図13及び図14に示す欠陥検査用撮像装置20C,20D,20E及び欠陥検査用撮像方法によれば、一対の第1の偏光フィルタ23,24が、光源(光照射手段)21と第1の撮像領域R1との間、及び、第1の撮像領域R1とエリアセンサ(撮像手段)22との間にそれぞれ、クロスニコル状態を形成するように配置され、エリアセンサ(撮像手段)22が、第1の撮像領域R1、第2の撮像領域R2及び中間撮像領域R0を含む撮像領域Rを2次元画像として撮像するので、第1の撮像領域R1におけるクロスニコル反射検査用画像と、第2の撮像領域R2における正反射検査用画像と、中間撮像領域R0における反射散乱検査用画像とを同時に撮像することができる。すなわち、クロスニコル反射検査用撮像系列と、正反射検査用撮像系列と、反射散乱検査用撮像系列とを統合することができる。その結果、欠陥検査システム10C,10D,10E及び欠陥検査方法において、クロスニコル反射検査系列と、正反射検査系列と、反射散乱検査系列とを統合することができ、検査系列数を削減することができる。
また、図13及び図14に示す欠陥検査用撮像装置20D,20E及び欠陥検査用撮像方法によれば、減衰フィルタ(輝度調整手段)26及び光源(輝度調整手段)21Aによって、第2の撮像領域R2に照射される光の輝度値を調整することができるので、例えば、光源(光照射手段)21及び光源(輝度調整手段)21Aから比較的に大きな輝度値の光を出力することによって、クロスニコル反射検査用撮像系列のための第1の撮像領域R1に照射する光の輝度値を比較的に大きくすることができ、一方、減衰フィルタ(輝度調整手段)26及び光源(輝度調整手段)21Aによって、正反射検査用撮像系列のための第2の撮像領域R2に照射する光の輝度値を比較的に小さくすることができる。減衰フィルタ(輝度調整手段)26を利用する場合(例えば図13に例示した形態)では、第2の撮像領域R2とエリアセンサ(撮像手段)22との間に減衰フィルタ26を配置して、第2の撮像領域R2で反射光の輝度値を調整してもよい。
また、第1,第2及び第3の実施形態、及び、図9,図10及び図11に示す形態では、第1の偏光フィルタ23が光源(光照射手段)21とフィルム110の第1の撮像領域R1との間に配置される形態を例示したが、図15、図16、図17,図18,図19及び図20に示すように、第1の偏光フィルタ23はフィルム110の第1の撮像領域R1とエリアセンサ(撮像手段)22との間に配置される形態であってもよい。
[第7の実施形態]
本発明の第7の実施形態に係る欠陥検査システム及び欠陥検査方法は、上記した偏光特性を有するフィルム110の欠陥検査を行う欠陥検査システム10及び欠陥検査方法である。図22は、本発明の第7の実施形態に係る欠陥検査システム及び欠陥検査方法を示す図であり、図23は、本発明の第7の実施形態に係る欠陥検査用撮像装置及び欠陥検査用撮像方法を示す図である。
図22に示す欠陥検査システム10は、欠陥検査用撮像装置20と、画像解析部(検出部)30と、マーキング装置40とを備え、図23に示す欠陥検査用撮像装置20は、光源(光照射手段)21と、複数のエリアセンサ(撮像手段)22と、第1の偏光フィルタ23と、第1の輝度調整用偏光フィルタ(輝度調整手段)25とを備える。図22及び図23には、XYZ直交座標が示されており、X方向は偏光フィルムの幅方向を示し、Y方向は偏光フィルムの搬送方向を示す。
本実施形態では、主に、図1に示す搬送ローラ106及び原反ロール103が搬送手段として機能する。これらの搬送手段によって、フィルム110が、搬送方向Yに、光源21、エリアセンサ22及び第1の偏光フィルタ23に対して相対的に搬送される。
光源21は、フィルム110の他方の主面側に設けられており、フィルム110の撮像領域Rに光を照射する。例えば、光源21は、幅方向Xに延在する線状の光源である。
エリアセンサ22は、フィルム110の一方の主面側に配置され、幅方向Xに配列されている。エリアセンサ22は、CCD(Charge Coupled Device)又はCMOS(ComplementaryMetal-OxideSemiconductor)22aとレンズ22bとを含む。エリアセンサ22は、フィルム110を透過した光を受光することによって、フィルム110の撮像領域Rを2次元画像として、時間的に連続して撮像する。
各エリアセンサ22が撮像した2次元画像の搬送方向Yの長さは、各エリアセンサ22が2次元画像を取り込んでから次の2次元画像を取り込むまでの区間にフィルム110が搬送される搬送距離の少なくとも2倍以上であることが好ましい。つまり、フィルム110の同一領域を2回以上撮像することが好ましい。このように、2次元画像の搬送方向Yの長さを画像取込区間における搬送距離よりも大きくし、フィルム110の同一部分の撮像数を増加させることにより、高精度に欠陥を検査することが可能となる。
ここで、撮像領域Rは、搬送方向Yに分割された第1の撮像領域R1及び第2の撮像領域R2を含む。また、撮像領域Rは、第1の撮像領域R1と第2の撮像領域R2との間における中間撮像領域R0を含む。
第1の偏光フィルタ23は、光源21とフィルム110との間に配置されている。具体的には、第1の偏光フィルタ23は、光源21と撮像領域Rにおける第1の撮像領域R1との間に配置されている。本実施形態では、第1の偏光フィルタ23は、エリアセンサ22からみて、搬送方向Yにおける撮像領域Rの半分が隠れるように配置されている(ナイフエッジ)。また、第1の偏光フィルタ23は、フィルム110とクロスニコル状態を形成している。ここで、クロスニコル状態とは、偏光フィルタの偏光軸(偏光吸収軸)がフィルムの偏光軸(偏光吸収軸)と実質的に直交する状態、すなわち、偏光フィルタの偏光軸とフィルムの偏光軸とが実質的に90度の角度でクロスする状態を示す。上記「実質的に90度」とは、例えば、85度以上95度未満、より好ましくは90度である。
第1の偏光フィルタ23は、フィルム110とクロスニコル状態を形成していればよく、第1の撮像領域R1とエリアセンサ22との間に配置してもよい。
第1の輝度調整用偏光フィルタ25は、光源21と第1の偏光フィルタ23との間、及び、光源21と第2の撮像領域R2との間に、フィルム110と第1のハーフクロスニコル状態を形成するように配置されている。ここで、ハーフクロスニコル状態とは、偏光フィルタの偏光軸(偏光吸収軸)がフィルムの偏光軸(偏光吸収軸)と実質的に直交せずに交差する状態、すなわち、偏光フィルタの偏光軸とフィルムの偏光軸とが実質的に90度以外の角度でクロスする状態を示す。ハーフクロスニコル状態における偏光フィルタの偏光軸(偏光吸収軸)とフィルムの偏光軸(偏光吸収軸)との角度は撮像手段による撮像対象であるフィルムの透過率及び光源から出射される光の輝度値等に応じて異なるが、例えば、撮像領域Rの所定の領域(図23の例では第2の撮像領域R2)を透過してエリアセンサ22で撮像した際の画像上の輝度値が200以下となるような角度であり、画像上の輝度値が130以下となるような角度であることが好ましい。例えば、後述するように、第1の輝度調整用偏光フィルタ25の偏光軸とフィルム110の偏光軸とのクロス角度が75度以上85度未満,または95度以上105度以下である。これにより、第1の輝度調整用偏光フィルタ25は、第2の撮像領域R2に照射される光の輝度値を低減することができる。本明細書において、「輝度値」は、8ビットグレースケール画像上での各画素の持つ値である。
また、第1の輝度調整用偏光フィルタ25は、光源21と第2の撮像領域R2との間のみに配置され、照射される光の輝度を調整してもよいし、フィルム110とエリアセンサ22の間に配置され、第2の撮像領域R2を透過した光の輝度を調整しても良い。
これにより、第1の撮像領域R1ではクロスニコル透過検査用画像を、第2の撮像領域R2ではハーフクロスニコル(第1のハーフクロスニコル)透過検査用画像を、中間撮像領域R0では透過散乱検査用画像を撮像することができる。
画像解析部30は、エリアセンサ22からの2次元画像に基づいて、フィルム110に存在する欠陥を検出する。また、画像解析部30は、2次元画像の画素座標と、画像撮像間隔にフィルムが搬送される距離とに基づいて、2次元画像上の座標位置をフィルム110上の座標位置に変換して欠陥位置情報を生成する。画像解析部30は、欠陥位置情報に基づいてフィルム110の全領域に対応する画像を合成して欠陥マップを作成する。
マーキング装置40は、画像解析部30からの欠陥マップに基づいて、フィルム上にマーキングを行う。
次に、本発明の第7の実施形態に係る欠陥検査方法及び欠陥検査用撮像方法について説明する。
まず、第1の偏光フィルタ23を、光源21とフィルム110の第1の撮像領域R1との間に、フィルム110とクロスニコル状態を形成するように配置する(第1の偏光フィルタ配置工程)。第1の偏光フィルタ23を、第1の撮像領域R1とエリアセンサ22との間に配置してもよい。次に、第1の輝度調整用偏光フィルタ25を、光源21と第1の偏光フィルタ23との間、及び、光源21と第2の撮像領域R2との間に、フィルム110と第1のハーフクロスニコル状態を形成するように配置する。これにより、第2の撮像領域R2に照射される光の輝度値を低減することが可能となる(輝度調整工程)。第1の輝度調整用偏光フィルタ25を、光源21と第2の撮像領域R2との間のみに配置してもよいし、フィルム110とエリアセンサ22の間に配置してもよい。
次に、搬送手段によって、光源21、エリアセンサ22及び第1の偏光フィルタ23に対して相対的に、フィルム110を搬送方向Yに搬送し(搬送工程)、光源21によって、フィルム110の撮像領域Rに光を照射し(光照射工程)、エリアセンサ22によって、フィルム110の撮像領域Rを2次元画像として撮像する(撮像工程)。
次に、画像解析部30によって、エリアセンサ22からの2次元画像に基づいて、フィルム110に存在する欠陥を検出すると共に、欠陥位置情報に基づいて欠陥マップを作成する(欠陥検出工程)。次に、マーキング装置40によって、画像解析部30からの欠陥マップに基づいて、フィルム110上にマーキングを行う(マーキング工程)。
この第7の実施形態に係る欠陥検査用撮像装置20及び欠陥検査用撮像方法によれば、第1の偏光フィルタ23が、光源(光照射手段)21と第1の撮像領域R1との間に、フィルム110とクロスニコル状態を形成するように配置され、エリアセンサ(撮像手段)22が、第1の撮像領域R1、第2の撮像領域R2及び中間撮像領域R0を含む撮像領域Rを2次元画像として撮像するので、第1の撮像領域R1におけるクロスニコル透過検査用画像と、第2の撮像領域R2におけるハーフクロスニコル(第1のハーフクロスニコル透過)検査用画像と、中間撮像領域R0における透過散乱検査用画像とを同時に撮像することができる。すなわち、クロスニコル透過検査用撮像系列と、ハーフクロスニコル透過検査用撮像系列と、透過散乱検査用撮像系列とを統合することができる。
その結果、第7の実施形態の欠陥検査システム10及び欠陥検査方法によれば、クロスニコル透過検査系列と、ハーフクロスニコル透過検査系列と、透過散乱検査系列とを統合することができる。
したがって、第7の実施形態の欠陥検査用撮像装置20、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査システム10、及び、欠陥検査方法によれば、検査系列数を削減することができる。
第7の実施形態の欠陥検査用撮像装置20及び欠陥検査用撮像方法によれば、第1の輝度調整用偏光フィルタ(輝度調整手段)25によって、第2の撮像領域R2に照射される光の輝度値を調整することができる。そのため、例えば、光源(光照射手段)21から比較的に大きな輝度値の光を出力することによって、クロスニコル透過検査用撮像系列のための第1の撮像領域R1に照射する光の輝度値を比較的に大きくすることができ、一方、第1の輝度調整用偏光フィルタ(輝度調整手段)25によって、ハーフクロスニコル(第1のハーフクロスニコル)透過検査用撮像系列のための第2の撮像領域R2に照射する光の輝度値を比較的に小さくすることができる。
ところで、本願発明者らは、正透過法は黒異物の検出に適しており、クロスニコル透過法は輝点の検出に適しているという知見を得ているが、クロスニコル透過法は強い輝点に比べて一部の弱い輝点を検出し難いことを見出した。この点に関し、本願発明者らは、クロスニコル透過法では検出し難い、黒異物や一部の弱い輝点の検出にハーフクロス透過法を用いることを見出した。
この点に関し、第7の実施形態の欠陥検査用撮像装置20及び欠陥検査用撮像方法によれば、第1の輝度調整用偏光フィルタ(輝度調整手段)25が、フィルム110の第2の撮像領域R2と第1のハーフクロスニコル状態を形成するので、黒異物及び弱い輝点(上記一部の弱い輝点を含む)の検出を高めることができる。本明細書において、以下では、弱い輝点は、上記「一部の弱い輝点」を含む概念である。
以下では、上記効果の検証を行う。図45(a)に、光源光量40倍のときの、フィルムに対する偏光フィルタのクロス角度を変化したときの各種欠陥(黒異物、弱い輝点、強い輝点)の検出画像を示し、図45(b)に、図45(a)の検出画像の輝度値をグラフ化した図を示す。同様に、図45(c)に、光源光量20倍のときの、フィルムに対する偏光フィルタのクロス角度を変更したときの各種欠陥(黒異物、弱い輝点、強い輝点)の検出画像の輝度値をグラフ化した図を示し、図45(d)に、光源光量10倍のときの、フィルムに対する偏光フィルタのクロス角度を変更したときの各種欠陥(黒異物、弱い輝点、強い輝点)の検出画像の輝度値をグラフ化した図を示す。なお、光源光量40倍,20倍,10倍とは、画像上の輝度値が128となるときの光源光量(正透過において最適な光量)を1倍として示すものである。
図45(a),(b)によれば、光源光量が40倍の場合、強い輝点の欠陥の検出については、クロス角度が実質的に90度、すなわちクロスニコル透過法が適しており、弱い輝点の欠陥の検出については、クロス角度が105度、すなわちハーフクロスニコル透過法が適していることがわかる。なお、クロス角度70度以下及び110度以上では、画像上での輝度が高過ぎて、画像全体が白くなってしまう。また、黒異物の欠陥の検出については、正透過法が適しているという知見を得ているが、正透過法において輝度調整として偏光フィルタを用いる場合、クロス角度が75度以上85度未満、または95度以上105度以下、すなわちハーフクロスニコル透過法が適していることがわかる。
また、図45(b),(c),(d)によれば、光源光量によって、弱い輝点の欠陥の検出、及び、黒異物の欠陥の検出について、ハーフクロスニコル透過法における最適なクロス角度が異なることがわかる。
これより、正透過法において輝度調整として偏光フィルタを用いる場合、すなわちハーフクロスニコル透過法を用いる場合、クロス角度が実質的に90度以外で欠陥信号が高くなる欠陥、例えば弱い輝点、黒異物の検出に有利である。
また、2つのクロス角度での検査を総合的に考慮して、欠陥レベルの強弱を判断することができる。例えば、クロス角度が実質的に90度のクロスニコル透過法、及び、クロス角度が75度以上85度未満、または95度以上105度以下のハーフクロスニコル透過法の両方で欠陥信号が確認される場合、換言すれば広い角度範囲で欠陥信号が確認される場合には、欠陥レベル強と判断し、クロス角度が実質的に90度のクロスニコル透過法のみで欠陥信号が確認される場合には、欠陥レベル弱と判断してもよい。
上記の検証では、光源と撮像領域との間に偏光フィルタを配置し、撮像領域に照射される光の輝度を調整しているが、撮像領域を透過した光に対し偏光フィルタを用いたハーフクロス透過法により輝度調整を行っても同様の効果が期待できる。
[第7の実施形態の変形例]
第7の実施形態では、クロスニコル透過法とハーフクロスニコル透過法とを組み合わせた欠陥検査用撮像装置20及び欠陥検査用撮像方法を例示したが、クロスニコル透過法と2つ以上の異なるハーフクロスニコル透過法を組み合わせてもよい。以下では、クロスニコル透過法と2つの異なるハーフクロスニコル透過法を組み合わせた欠陥検査用撮像装置20及び欠陥検査用撮像方法を第7の実施形態の変形例として例示する。
図39に示す変形例の欠陥検査用撮像装置20は、図23に示す欠陥検査用撮像装置20において、第2の輝度調整用偏光フィルタ(輝度調整手段)25を更に備える構成で第7の実施形態と異なる。
ここで、撮像領域Rは、搬送方向Yに分割された第3の撮像領域R3であって、第2の撮像領域R2に隣接する第3の撮像領域R3を更に含む。
第2の輝度調整用偏光フィルタ(輝度調整手段)25は、光源21と第3の撮像領域R3との間に、第1の輝度調整用偏光フィルタ25に隣接して、フィルム110と第2のハーフクロスニコル状態を形成するように配置されている。ここで、第2のハーフクロスニコル状態は、第1のハーフクロスニコル状態と異なる。すなわち、第2のハーフクロスニコル状態における偏光フィルタの偏光軸とフィルムの偏光軸とのクロス角度は、第1のハーフクロスニコル状態における偏光フィルタの偏光軸とフィルムの偏光軸とのクロス角度と異なる。これより、第2の輝度調整用偏光フィルタ25は、第3の撮像領域R3に照射される光の輝度値を低減することができる。第2の輝度調整用偏光フィルタ25は、フィルム110と第2のハーフクロスニコル状態を形成すれば良く、第3の撮像領域R3とエリアセンサ22との間で、第3の撮像領域R3を透過した光の輝度値を調整しても良い。
次に、第7の実施形態の変形例の欠陥検査方法及び欠陥検査用撮像方法について説明する。
まず、上記した第1の偏光フィルタ配置工程が行われる。次に、上記したように、第1の輝度調整用偏光フィルタ25を、光源21と第1の偏光フィルタ23との間、及び、光源21と第2の撮像領域R2との間に、フィルム110と第1のハーフクロスニコル状態を形成するように配置する。次に、第2の輝度調整用偏光フィルタ25を、光源21と第3の撮像領域R3との間に、フィルム110と第2のハーフクロスニコル状態を形成するように配置する。これにより、第2の撮像領域R2及び第3の撮像領域R3に照射される光の輝度値を低減することが可能となる(輝度調整工程)。第2の輝度調整用偏光フィルタ25を、第3の撮像領域R3とエリアセンサ22との間に配置してもよい。次に、上記した搬送工程、光照射工程、撮像工程、欠陥検出工程、マーキング工程が行われる。
この第7の実施形態の変形例の欠陥検査用撮像装置20、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査システム10、及び、欠陥検査方法でも、第7の実施形態の欠陥検査用撮像装置20、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査システム10、及び、欠陥検査方法と同様の利点を得ることができる。
[第8の実施形態]
本発明の第8の実施形態に係る欠陥検査システム及び欠陥検査方法は、上記した偏光特性を有するフィルム110の欠陥検査を行う欠陥検査システム10及び欠陥検査方法である。
本発明の第8の実施形態に係る欠陥検査システム10Aは、図22に示す欠陥検査システム10において欠陥検査用撮像装置20に代えて欠陥検査用撮像装置20Aを備える構成で第7の実施形態と異なる。また、図24に示す欠陥検査用撮像装置20Aは、図23に示す欠陥検査用撮像装置20において第1の輝度調整用偏光フィルタ(輝度調整手段)25に代えて減衰フィルタ(輝度調整手段)26を備える構成で第7の実施形態と異なる。また、欠陥検査用撮像装置20Aは、欠陥検査用撮像装置20においてフィルム110に対する第1の偏光フィルタ23の偏光軸(偏光吸収軸)のクロス角度が異なる点で第7の実施形態と異なる。
第1の偏光フィルタ23は、フィルム110の第1の撮像領域R1と第1のハーフクロスニコル状態を形成する。例えば、後述するように、第1の偏光フィルタ23の偏光軸とフィルム110の偏光軸とのクロス角度が75度以上85度未満,または95度以上105度以下である。また、第1の偏光フィルタ23は、フィルム110の第1の撮像領域R1と第1のハーフクロスニコル状態を形成していれば、第1の撮像領域R1とエリアセンサ22の間に配置されていてもよい(図35参照)。
減衰フィルタ26は、光源21と第2の撮像領域R2との間に配置されている。これにより、減衰フィルタ26は、第2の撮像領域R2に照射される光の輝度値を低減することができる。また、減衰フィルタ26は、第2の撮像領域R2とエリアセンサ22の間に配置され、第2の撮像領域R2を透過した光の輝度値を低減させてもよい。
次に、本発明の第8の実施形態に係る欠陥検査方法及び欠陥検査用撮像方法について説明する。
まず、第1の偏光フィルタ23を、光源21とフィルム110の第1の撮像領域R1との間に、フィルム110と第1のハーフクロスニコル状態を形成するように配置する(第1の偏光フィルタ配置工程)。第1の偏光フィルタ23を、第1の撮像領域R1とエリアセンサ22の間に配置してもよい。次に、減衰フィルタ26を、光源21と第2の撮像領域R2との間に配置する。これにより、第2の撮像領域R2に照射される光の輝度値を低減することが可能となる(輝度調整工程)。減衰フィルタ26を、第2の撮像領域R2とエリアセンサ22の間に配置してもよい。
次に、上記した搬送工程、光照射工程、撮像工程、欠陥検出工程、マーキング工程が行われる。
この第8の実施形態の欠陥検査用撮像装置20A、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査システム10A、及び、欠陥検査方法でも、第7の実施形態の欠陥検査用撮像装置20、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査システム10、及び、欠陥検査方法と同様の利点を得ることができる。
[第8の実施形態の第1の変形例]
第8の実施形態では、ハーフクロスニコル透過法と正透過法とを組み合わせた欠陥検査用撮像装置20A及び欠陥検査用撮像方法を例示したが、2つ以上の異なるハーフクロスニコル透過法と正透過法とを組み合わせてもよい。以下では、2つの異なるハーフクロスニコル透過法と正透過法とを組み合わせた欠陥検査用撮像装置20A及び欠陥検査用撮像方法を第8の実施形態の第1の変形例として例示する。
図40に示す第1の変形例の欠陥検査用撮像装置20Aは、図24に示す欠陥検査用撮像装置20Aにおいて、第2の偏光フィルタ23を更に備える構成で第7の実施形態と異なる。
ここで、撮像領域Rは、搬送方向Yに分割された第3の撮像領域R3であって、第1の撮像領域R1に隣接する第3の撮像領域R3を更に含む。
第2の偏光フィルタ23は、光源21と第3の撮像領域R3との間に、第1の偏光フィルタ23に隣接して、フィルム110と第2のハーフクロスニコル状態を形成するように配置されている。ここで、第2のハーフクロスニコル状態は、第1のハーフクロスニコル状態と異なる。すなわち、第2のハーフクロスニコル状態における偏光フィルタの偏光軸とフィルムの偏光軸とのクロス角度は、第1のハーフクロスニコル状態における偏光フィルタの偏光軸とフィルムの偏光軸とのクロス角度と異なる。第2の偏光フィルタ23は、第3の撮像領域R3と第2のハーフクロスニコル状態を形成するように配置されていれば、第1の偏光フィルタ23とは独立して第3の撮像領域R3とエリアセンサ22の間に配置されていてもよい。
次に、第8の実施形態の第1の変形例の欠陥検査方法及び欠陥検査用撮像方法について説明する。
まず、上記したように、第1の偏光フィルタ23を、光源21とフィルム110の第1の撮像領域R1との間に、フィルム110と第1のハーフクロスニコル状態を形成するように配置する(第1の偏光フィルタ配置工程)。次に、第2の偏光フィルタ23を、光源21とフィルム110の第3の撮像領域R3との間に、フィルム110と第2のハーフクロスニコル状態を形成するように配置する(第2の偏光フィルタ配置工程)。第2の偏光フィルタ23を、第1の偏光フィルタ23とは独立して第3の撮像領域R3とエリアセンサ22の間に配置してもよい。次に、上記した輝度調整工程、搬送工程、光照射工程、撮像工程、欠陥検出工程、マーキング工程が行われる。
この第8の実施形態の第1の変形例の欠陥検査用撮像装置20A、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査システム10A、及び、欠陥検査方法でも、第7の実施形態の欠陥検査用撮像装置20、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査システム10、及び、欠陥検査方法と同様の利点を得ることができる。
[第8の実施形態の第2の変形例]
第8の実施形態では、ハーフクロスニコル透過法と正透過法とを組み合わせた欠陥検査用撮像装置20A及び欠陥検査用撮像方法を例示したが、2つ以上の異なるハーフクロスニコル透過法を組み合わせてもよい。以下では、2つの異なるハーフクロスニコル透過法を組み合わせた欠陥検査用撮像装置20A及び欠陥検査用撮像方法を第8の実施形態の第2の変形例として例示する。
第2の変形例の欠陥検査用撮像装置20Aは、図24に示す欠陥検査用撮像装置20Aにおいて、減衰フィルタ(輝度調整手段)26に代えて第1の輝度調整用偏光フィルタ(輝度調整手段)25を備える構成で第8の実施形態と異なる。
第1の輝度調整用偏光フィルタ(輝度調整手段)25は、光源21と第2の撮像領域R2との間に、フィルム110と第2のハーフクロスニコル状態を形成するように配置されている。ここで、第2のハーフクロスニコル状態は、第1のハーフクロスニコル状態と異なる。すなわち、第2のハーフクロスニコル状態における偏光フィルタの偏光軸とフィルムの偏光軸とのクロス角度は、第1のハーフクロスニコル状態における偏光フィルタの偏光軸とフィルムの偏光軸とのクロス角度と異なる。これより、第1の輝度調整用偏光フィルタ25は、第2の撮像領域R2に照射される光の輝度値を低減することができる。
第1の輝度調整用偏光フィルタ25は、フィルム110と第2のハーフクロスニコル状態を形成すればよく、第2の撮像領域R2とエリアセンサ22との間に配置され、第2の撮像領域R2を透過した光の輝度値を調整してもよい。
次に、第8の実施形態の第2の変形例の欠陥検査方法及び欠陥検査用撮像方法について説明する。
まず、上記したように、第1の偏光フィルタ23を、光源21とフィルム110の第1の撮像領域R1との間に、フィルム110と第1のハーフクロスニコル状態を形成するように配置する(第1の偏光フィルタ配置工程)。次に、第1の輝度調整用偏光フィルタ25を、光源21と第1の偏光フィルタ23との間、及び、光源21と第2の撮像領域R2との間に、フィルム110と第2のハーフクロスニコル状態を形成するように配置する。これにより、第2の撮像領域R2に照射される光の輝度値を低減することが可能となる(輝度調整工程)。第1の輝度調整用偏光フィルタ25を、第2の撮像領域R2とエリアセンサ22との間に配置し、第2の撮像領域R2を透過した光の輝度値を調整してもよい。次に、上記した搬送工程、光照射工程、撮像工程、欠陥検出工程、マーキング工程が行われる。
この第8の実施形態の第2の変形例の欠陥検査用撮像装置20A、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査システム10A、及び、欠陥検査方法でも、第7の実施形態の欠陥検査用撮像装置20、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査システム10、及び、欠陥検査方法と同様の利点を得ることができる。
[第9の実施形態]
本発明の第9の実施形態に係る欠陥検査システム及び欠陥検査方法は、上記した偏光特性を有するフィルム110の欠陥検査を行う欠陥検査システム10及び欠陥検査方法である。
本発明の第9の実施形態に係る欠陥検査システム10Bは、図22に示す欠陥検査システム10において欠陥検査用撮像装置20に代えて欠陥検査用撮像装置20Bを備える構成で第7の実施形態と異なる。また、図25に示す欠陥検査用撮像装置20Bは、図23に示す欠陥検査用撮像装置20において光源21及び第1の輝度調整用偏光フィルタ(輝度調整手段)25に代えて光源21Aを備える構成で第7の実施形態と異なる。また、欠陥検査用撮像装置20Bは、欠陥検査用撮像装置20においてフィルム110に対する第1の偏光フィルタ23の偏光軸(偏光吸収軸)のクロス角度が異なる点で第7の実施形態と異なる。
第1の偏光フィルタ23は、フィルム110の第1の撮像領域R1と第1のハーフクロスニコル状態を形成する。例えば、後述するように、第1の偏光フィルタ23の偏光軸とフィルム110の偏光軸とのクロス角度が75度以上85度未満,または95度以上105度以下である。第1の偏光フィルタ23は、フィルム110の第1の撮像領域R1と第1のハーフクロスニコル状態を形成すればよく、光源21Aと、第1の撮像領域R1との間に配置されてもよいし(図25参照)、又は、第1の撮像領域R1とエリアセンサ22との間に配置されてもよい(図36参照)。
光源21Aは、第1の撮像領域R1に照射する光の輝度値と第2の撮像領域R2に照射する光の輝度値とを個別に調整する輝度調整機能を有する。これにより、第1の撮像領域R1に照射される光の輝度値を比較的に大きくすることができ、第2の撮像領域R2に照射される光の輝度値を比較的に小さくすることができる。
次に、本発明の第9の実施形態に係る欠陥検査方法及び欠陥検査用撮像方法について説明する。
まず、第1の偏光フィルタ23を、光源21とフィルム110の第1の撮像領域R1との間に、フィルム110と第1のハーフクロスニコル状態を形成するように配置する(第1の偏光フィルタ配置工程)。第1の偏光フィルタ23を、第1の撮像領域R1とエリアセンサ22との間に配置してもよい。次に、光源21Aによって、第1の撮像領域R1に照射する光の輝度値と第2の撮像領域R2に照射する光の輝度値とを個別に調整する。これにより、第1の撮像領域R1に照射される光の輝度値を比較的に大きくすることが可能となり、第2の撮像領域R2に照射される光の輝度値を比較的に小さくすることが可能となる(輝度調整工程)。
次に、上記した搬送工程、光照射工程、撮像工程、欠陥検出工程、マーキング工程が行われる。
この第9の実施形態の欠陥検査用撮像装置20B、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査システム10B、及び、欠陥検査方法でも、第7の実施形態の欠陥検査用撮像装置20、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査システム10、及び、欠陥検査方法と同様の利点を得ることができる。
[第9の実施形態の変形例]
第9の実施形態では、ハーフクロスニコル透過法と正透過法とを組み合わせた欠陥検査用撮像装置20B及び欠陥検査用撮像方法を例示したが、2つ以上の異なるハーフクロスニコル透過法と正透過法とを組み合わせてもよい。以下では、2つの異なるハーフクロスニコル透過法と正透過法とを組み合わせた欠陥検査用撮像装置20B及び欠陥検査用撮像方法を第9の実施形態の変形例として例示する。
図41に示す欠陥検査用撮像装置20Bは、図25に示す欠陥検査用撮像装置20Bにおいて、第2の偏光フィルタ23を更に備える構成で第7の実施形態と異なる。
ここで、撮像領域Rは、搬送方向Yに分割された第3の撮像領域R3であって、第1の撮像領域R1に隣接する第3の撮像領域R3を更に含む。
第2の偏光フィルタ23は、光源21と第3の撮像領域R3との間に、第1の偏光フィルタ23に隣接して、フィルム110と第2のハーフクロスニコル状態を形成するように配置されている。ここで、第2のハーフクロスニコル状態は、第1のハーフクロスニコル状態と異なる。すなわち、第2のハーフクロスニコル状態における偏光フィルタの偏光軸とフィルムの偏光軸とのクロス角度は、第1のハーフクロスニコル状態における偏光フィルタの偏光軸とフィルムの偏光軸とのクロス角度と異なる。第2の偏光フィルタ23は、フィルム110と第2のハーフクロスニコル状態を形成すれば良く、第3の撮像領域R3とエリアセンサ22との間に配置されてもよい。
次に、第9の実施形態の変形例の欠陥検査方法及び欠陥検査用撮像方法について説明する。
まず、上記したように、第1の偏光フィルタ23を、光源21とフィルム110の第1の撮像領域R1との間に、フィルム110と第1のハーフクロスニコル状態を形成するように配置する(第1の偏光フィルタ配置工程)。次に、第2の偏光フィルタ23を、光源21とフィルム110の第3の撮像領域R3との間に、フィルム110と第2のハーフクロスニコル状態を形成するように配置する(第2の偏光フィルタ配置工程)。第2の偏光フィルタ23を、第3の撮像領域R3とエリアセンサ22との間に配置してもよい。次に、上記した輝度調整工程、搬送工程、光照射工程、撮像工程、欠陥検出工程、マーキング工程が行われる。
この第9の実施形態の変形例の欠陥検査用撮像装置20B、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査システム10B、及び、欠陥検査方法でも、第7の実施形態の欠陥検査用撮像装置20、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査システム10、及び、欠陥検査方法と同様の利点を得ることができる。
[第10の実施形態]
本発明の第10の実施形態に係る欠陥検査システム及び欠陥検査方法は、上記した偏光特性を有さない位相差フィルムや電池用セパレータフィルム等の欠陥検査を行う欠陥検査システム及び欠陥検査方法である。第10の実施形態に係る欠陥検査システム及び欠陥検査方法は、偏光特性を有さない位相差フィルムや電池用セパレータフィルム等の製造装置及び製造方法に適用され得る。偏光特性を有さない位相差フィルムや電池用セパレータフィルム等の製造装置及び製造方法において、第10の実施形態で説明する欠陥検査システム及び欠陥検査方法以外の点は公知であるため、前述したように説明を省略する。偏光特性を有さない位相差フィルムや電池用セパレータフィルム等の欠陥検査を行う欠陥検査システム及び欠陥検査方法に関する他の実施形態及び変形例についても同様の観点から偏光特性を有さない位相差フィルムや電池用セパレータフィルム等の製造装置及び製造方法についての説明は省略する。第10の実施形態及びその変形例の説明において、フィルム110は、偏光特性を有さないフィルムである。
本発明の第10の実施形態に係る欠陥検査システム10Cは、図22に示す欠陥検査システム10において欠陥検査用撮像装置20に代えて欠陥検査用撮像装置20Cを備える構成で第7の実施形態と異なる。また、図26に示す欠陥検査用撮像装置20Cは、図23に示す欠陥検査用撮像装置20において第1の偏光フィルタ23に代えて一対の第1の偏光フィルタ23,24を備え、第1の輝度調整用偏光フィルタ25に加えて第1の輝度調整用偏光フィルタ25と対を為す第1の輝度調整用偏光フィルタ25を備える構成で第7の実施形態と異なる。
第1の偏光フィルタ23は、第7の実施形態と同様に、光源21とフィルム110との間に配置されている。具体的には、第1の偏光フィルタ23は、光源21と撮像領域Rにおける第1の撮像領域R1との間に配置されている。本実施形態では、第1の偏光フィルタ23は、エリアセンサ22からみて、搬送方向Yにおける撮像領域Rの半分が隠れるように配置されている(ナイフエッジ)。
一方、第1の偏光フィルタ24は、フィルム110とエリアセンサ22との間に配置されている。具体的には、第1の偏光フィルタ24は、撮像領域Rにおける第1の撮像領域R1とエリアセンサ22との間に配置されている。本実施形態では、第1の偏光フィルタ24は、エリアセンサ22からみて、搬送方向Yにおける撮像領域Rの半分が隠れるように配置されている(ナイフエッジ)。
また、一対の第1の輝度調整用偏光フィルタ25,25のうち第1の輝度調整用偏光フィルタ25は、第7の実施形態と同様に、光源21とフィルム110との間に配置されている。一方、第1の輝度調整用偏光フィルタ25は、フィルム110とエリアセンサ22との間に配置されている。具体的には、第1の輝度調整用偏光フィルタ25は、撮像領域Rにおける第2の撮像領域R2とエリアセンサ22との間に配置されている。第10の実施形態では、第1の輝度調整用偏光フィルタ25は、エリアセンサ22からみて、搬送方向Yにおける撮像領域Rの半分(図26の例では、第2の撮像領域R2側の部分)が隠れるように配置されている。
また、第1の偏光フィルタ23と第1の偏光フィルタ24とは、クロスニコル状態を形成する。一方、第1の輝度調整用偏光フィルタ25は、第1の輝度調整用偏光フィルタ25と第1のハーフクロスニコル状態を形成する。例えば、第1の輝度調整用偏光フィルタ25と第1の輝度調整用偏光フィルタ25の偏光軸のクロス角度が75度以上85度未満,または95度以上105度以下である。これにより、第1の撮像領域R1ではクロスニコル透過検査用画像を、第2の撮像領域R2ではハーフクロスニコル透過検査用画像を、中間撮像領域R0では透過散乱検査用画像を撮像することができる。
次に、本発明の第10の実施形態に係る欠陥検査方法及び欠陥検査用撮像方法について説明する。
まず、第1の偏光フィルタ23を光源21とフィルム110の第1の撮像領域R1との間に配置し、第1の偏光フィルタ24をフィルム110の第1の撮像領域R1とエリアセンサ22との間に配置する。その際、第1の偏光フィルタ23及び第1の偏光フィルタ24を、クロスニコル状態を形成するように配置する(第1の偏光フィルタ配置工程)。
次に、第1の輝度調整用偏光フィルタ25を、光源21と第1の偏光フィルタ23との間、及び、光源21と第2の撮像領域R2との間に、第1の輝度調整用偏光フィルタ25をフィルム110の第2の撮像領域R2とエリアセンサ22との間に配置する。その際、第1の輝度調整用偏光フィルタ25と第1の輝度調整用偏光フィルタ25が、第1のハーフクロスニコル状態を形成するように配置する。これにより、第2の撮像領域R2を透過し、エリアセンサ22で観測される光の輝度値を低減することが可能となる(輝度調整工程)。第1の輝度調整用偏光フィルタ25を、光源21と第2の撮像領域R2との間のみに配置してもよい。
また、第1の輝度調整用偏光フィルタ25の代わりに、第1の偏光フィルタ24を第2の撮像領域R2まで拡張させてもよい、その場合、第1の輝度調整用偏光フィルタ25を第1の偏光フィルタ24に対し第1のハーフクロスニコル状態を形成するように配置すればよい。
次に、上記した搬送工程、光照射工程、撮像工程、欠陥検出工程、マーキング工程が行われる。
この第10の実施形態に係る欠陥検査用撮像装置20C及び欠陥検査用撮像方法によれば、一対の第1の偏光フィルタ23,24が、光源(光照射手段)21と第1の撮像領域R1との間、及び、第1の撮像領域R1とエリアセンサ(撮像手段)22との間にそれぞれ、クロスニコル状態を形成するように配置され、エリアセンサ(撮像手段)22が、第1の撮像領域R1、第2の撮像領域R2及び中間撮像領域R0を含む撮像領域Rを2次元画像として撮像するので、第1の撮像領域R1におけるクロスニコル透過検査用画像と、第2の撮像領域R2におけるハーフクロスニコル(第1のハーフクロスニコル透過)検査用画像と、中間撮像領域R0における透過散乱検査用画像とを同時に撮像することができる。すなわち、クロスニコル透過検査用撮像系列と、ハーフクロスニコル(第1のハーフクロスニコル)透過検査用撮像系列と、透過散乱検査用撮像系列とを統合することができる。
その結果、第10の実施形態の欠陥検査システム10C及び欠陥検査方法によれば、クロスニコル透過検査系列と、ハーフクロスニコル透過検査系列と、透過散乱検査系列とを統合することができる。
したがって、第10の実施形態の欠陥検査用撮像装置20C、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査システム10C、及び、欠陥検査方法によれば、検査系列数を削減することができる。
また、この第10の実施形態の欠陥検査用撮像装置20C及び欠陥検査用撮像方法によれば、一対の第1の輝度調整用偏光フィルタ(輝度調整手段)25,25によって、第2の撮像領域R2を透過し、エリアセンサ22で観測される光の輝度値を調整することができる。そのため、例えば、光源(光照射手段)21から比較的に大きな輝度値の光を出力することによって、クロスニコル透過検査用撮像系列のための第1の撮像領域R1に照射する光の輝度値を比較的に大きくすることができ、一方、一対の第1の輝度調整用偏光フィルタ(輝度調整手段)25,25によって、ハーフクロスニコル透過検査用撮像系列のための第2の撮像領域R2を透過し、エリアセンサ22で観測される光の輝度値を比較的に小さくすることができる。
また、第10の実施形態の欠陥検査用撮像装置20C及び欠陥検査用撮像方法によれば、一対の第1の輝度調整用偏光フィルタ(輝度調整手段)25,25が、第1のハーフクロスニコル状態を形成するので、黒異物及び弱い輝点の検出を高めることができる。
[第10の実施形態の変形例]
第10の実施形態では、クロスニコル透過法とハーフクロスニコル透過法とを組み合わせた欠陥検査用撮像装置20及び欠陥検査用撮像方法を例示したが、クロスニコル透過法と2つ以上の異なるハーフクロスニコル透過法を組み合わせてもよい。以下では、クロスニコル透過法と2つの異なるハーフクロスニコル透過法を組み合わせた欠陥検査用撮像装置20C及び欠陥検査用撮像方法を第10の実施形態の変形例として例示する。
図42に示す変形例の欠陥検査用撮像装置20Cは、図26に示す欠陥検査用撮像装置20Cにおいて、一対の第2の輝度調整用偏光フィルタ(輝度調整手段)25,25を更に備える構成で第7の実施形態と異なる。
ここで、撮像領域Rは、搬送方向Yに分割された第3の撮像領域R3であって、第2の撮像領域R2に隣接する第3の撮像領域R3を更に含む。
第2の輝度調整用偏光フィルタ(輝度調整手段)25は、光源21と第3の撮像領域R3との間に、第1の輝度調整用偏光フィルタ25に隣接して配置される一方、第2の輝度調整用偏光フィルタ25は、第3の撮像領域R3とエリアセンサ22との間に、第1の輝度調整用偏光フィルタ25に隣接して配置される。一対の第2の輝度調整用偏光フィルタ(輝度調整手段)25,25は、第2のハーフクロスニコル状態を形成するように配置されている。ここで、一対の第2の輝度調整用偏光フィルタ(輝度調整手段)25,25が形成する第2のハーフクロスニコル状態は、第1のハーフクロスニコル状態と異なる。すなわち、第2のハーフクロスニコル状態における偏光フィルタの偏光軸のクロス角度は、第1のハーフクロスニコル状態における偏光フィルタの偏光軸のクロス角度と異なると共に、これより、第2の輝度調整用偏光フィルタ25,25は、第3の撮像領域R3を透過し、エリアセンサ22で観測される光の輝度値を低減することができる。
次に、第10の実施形態の変形例の欠陥検査方法及び欠陥検査用撮像方法について説明する。
まず、上記した第1の偏光フィルタ配置工程が行われる。次に、上記したように、第1の輝度調整用偏光フィルタ25を、光源21と第1の偏光フィルタ23との間、及び、光源21と第2の撮像領域R2との間に配置すると共に、第1の輝度調整用偏光フィルタ25をフィルム110の第2の撮像領域R2とエリアセンサ22との間に配置する。その際、第1の輝度調整用偏光フィルタ25,25が、第1のハーフクロスニコル状態を形成するように配置する。次に、第2の輝度調整用偏光フィルタ25を、光源21と第3の撮像領域R3との間に配置すると共に、第2の輝度調整用偏光フィルタ25をフィルム110の第3の撮像領域R3とエリアセンサ22との間に配置する。その際、第2の輝度調整用偏光フィルタ25,25が、第2のハーフクロスニコル状態を形成するように配置する。これにより、第2の撮像領域R2及び第3の撮像領域R3を透過し、エリアセンサ22で観測される光の輝度値を低減することが可能となる(輝度調整工程)。第1の輝度調整用偏光フィルタ25を、光源21と第2の撮像領域R2との間のみに配置してもよい。
また、第1の輝度調整用偏光フィルタ25の代わりに、第1の偏光フィルタ24を第2の撮像領域R2まで拡張させてもよい、その場合、第1の輝度調整用偏光フィルタ25を第1の偏光フィルタ24に対し第1のハーフクロスニコル状態を形成するように配置すればよい。或いは、第2の輝度調整用偏光フィルタ25の代わりに、第1の輝度調整用偏光フィルタ25を第3の撮像領域R3まで拡張させてもよい、その場合、第2の輝度調整用偏光フィルタ25を第1の輝度調整用偏光フィルタ25に対し第2のハーフクロスニコル状態を形成するように配置すればよい。
次に、上記した搬送工程、光照射工程、撮像工程、欠陥検出工程、マーキング工程が行われる。
この第10の実施形態の変形例の欠陥検査用撮像装置20C、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査システム10C、及び、欠陥検査方法でも、第10の実施形態の欠陥検査用撮像装置20C、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査システム10C、及び、欠陥検査方法と同様の利点を得ることができる。
[第11の実施形態]
本発明の第11の実施形態に係る欠陥検査システム及び欠陥検査方法は、上記した偏光特性を有さない位相差フィルムや電池用セパレータフィルム等の欠陥検査を行う欠陥検査システム及び欠陥検査方法である。第11の実施形態及びその変形例の説明において、フィルム110は、偏光特性を有さないフィルムである。
本発明の第11の実施形態に係る欠陥検査システム10Dは、図22に示す欠陥検査システム10Cにおいて欠陥検査用撮像装置20Cに代えて欠陥検査用撮像装置20Dを備える構成で第10の実施形態と異なる。また、図27に示す欠陥検査用撮像装置20Dは、図26に示す欠陥検査用撮像装置20Cにおいて第1の輝度調整用偏光フィルタ(輝度調整手段)25に代えて減衰フィルタ(輝度調整手段)26を備える構成で第10の実施形態と異なる。また、欠陥検査用撮像装置20Dは、欠陥検査用撮像装置20Cにおいて一対の第1の偏光フィルタ23,24の偏光軸(偏光吸収軸)のクロス角度が異なる点で第10の実施形態と異なる。
第1の偏光フィルタ23と第1の偏光フィルタ24とは、第1のハーフクロスニコル状態を形成する。例えば、第1の偏光フィルタ23の偏光軸と第1の偏光フィルタ24の偏光軸とのクロス角度が75度以上85度未満,または95度以上105度以下である。
減衰フィルタ26は、光源21と第2の撮像領域R2との間に配置されている。これにより、減衰フィルタ26は、第2の撮像領域R2に照射される光の輝度値を低減することができる。
次に、本発明の第11の実施形態に係る欠陥検査方法及び欠陥検査用撮像方法について説明する。
まず、第1の偏光フィルタ23を光源21とフィルム110の第1の撮像領域R1との間に配置し、第1の偏光フィルタ24をフィルム110の第1の撮像領域R1とエリアセンサ22との間に配置する。その際、第1の偏光フィルタ23及び第1の偏光フィルタ24を、第1のハーフクロスニコル状態を形成するように配置する(第1の偏光フィルタ配置工程)。次に、減衰フィルタ26を、光源21と第2の撮像領域R2との間に配置する。これにより、第2の撮像領域R2に照射される光の輝度値を低減することが可能となる(輝度調整工程)。減衰フィルタ26を、フィルム110の第2の撮像領域R2とエリアセンサ22の間に配置し、第2の撮像領域R2を透過する光の輝度値を低減させてもよい。
次に、上記した搬送工程、光照射工程、撮像工程、欠陥検出工程、マーキング工程が行われる。
この第11の実施形態の欠陥検査用撮像装置20D、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査システム10D、及び、欠陥検査方法でも、第10の実施形態の欠陥検査用撮像装置20C、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査システム10C、及び、欠陥検査方法と同様の利点を得ることができる。
[第11の実施形態の第1の変形例]
第11の実施形態では、ハーフクロスニコル透過法と正透過法とを組み合わせた欠陥検査用撮像装置20D及び欠陥検査用撮像方法を例示したが、2つ以上の異なるハーフクロスニコル透過法と正透過法とを組み合わせてもよい。以下では、2つの異なるハーフクロスニコル透過法と正透過法とを組み合わせた欠陥検査用撮像装置20D及び欠陥検査用撮像方法を第11の実施形態の第1の変形例として例示する。
図43に示す第1の変形例の欠陥検査用撮像装置20Dは、図27に示す欠陥検査用撮像装置20Dにおいて、一対の第2の偏光フィルタ23,24を更に備える構成で第11の実施形態と異なる。
ここで、撮像領域Rは、搬送方向Yに分割された第3の撮像領域R3であって、第1の撮像領域R1に隣接する第3の撮像領域R3を更に含む。
第2の偏光フィルタ23は、光源21と第3の撮像領域R3との間に、第1の偏光フィルタ23に隣接して配置されており、第2の偏光フィルタ24は、第3の撮像領域R3とエリアセンサ22との間に、第1の偏光フィルタ24に隣接して配置されている。一対の第2の偏光フィルタ23,24は、第2のハーフクロスニコル状態を形成する。ここで、第2のハーフクロスニコル状態は、第1のハーフクロスニコル状態と異なる。すなわち、第2のハーフクロスニコル状態における偏光フィルタの偏光軸のクロス角度は、第1のハーフクロスニコル状態における偏光フィルタの偏光軸のクロス角度と異なる。
次に、第11の実施形態の第1の変形例の欠陥検査方法及び欠陥検査用撮像方法について説明する。
まず、上記したように、第1の偏光フィルタ23を光源21とフィルム110の第1の撮像領域R1との間に配置し、第1の偏光フィルタ24をフィルム110の第1の撮像領域R1とエリアセンサ22との間に配置する。その際、第1の偏光フィルタ23及び第1の偏光フィルタ24を、第1のハーフクロスニコル状態を形成するように配置する(第1の偏光フィルタ配置工程)。次に、第2の偏光フィルタ23を光源21とフィルム110の第3の撮像領域R3との間に配置し、第2の偏光フィルタ24をフィルム110の第3の撮像領域R3とエリアセンサ22との間に配置する。その際、第2の偏光フィルタ23及び第2の偏光フィルタ24を、第2のハーフクロスニコル状態を形成するように配置する(第2の偏光フィルタ配置工程)。次に、上記した輝度調整工程、搬送工程、光照射工程、撮像工程、欠陥検出工程、マーキング工程が行われる。
この第11の実施形態の第1の変形例の欠陥検査用撮像装置20D、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査システム10D、及び、欠陥検査方法でも、第10の実施形態の欠陥検査用撮像装置20C、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査システム10C、及び、欠陥検査方法と同様の利点を得ることができる。
[第11の実施形態の第2の変形例]
第11の実施形態では、ハーフクロスニコル透過法と正透過法とを組み合わせた欠陥検査用撮像装置20D及び欠陥検査用撮像方法を例示したが、2つ以上の異なるハーフクロスニコル透過法を組み合わせてもよい。以下では、2つの異なるハーフクロスニコル透過法を組み合わせた欠陥検査用撮像装置20D及び欠陥検査用撮像方法を第11の実施形態の第2の変形例として例示する。
第2の変形例の欠陥検査用撮像装置20Dは、図27に示す欠陥検査用撮像装置20Dにおいて、減衰フィルタ(輝度調整手段)26に代えて一対の第1の輝度調整用偏光フィルタ(輝度調整手段)25,25を備える構成で第11の実施形態と異なる。
第1の輝度調整用偏光フィルタ(輝度調整手段)25は、光源21と第2の撮像領域R2との間に配置され、第1の輝度調整用偏光フィルタ25は、フィルム110の第2の撮像領域R2とエリアセンサ22との間に配置される。その際、一対の第1の輝度調整用偏光フィルタ25,25は第2のハーフクロスニコル状態を形成するように配置されている。ここで、第2のハーフクロスニコル状態は、第1のハーフクロスニコル状態と異なる。すなわち、第2のハーフクロスニコル状態における偏光フィルタの偏光軸のクロス角度は、第1のハーフクロスニコル状態における偏光フィルタの偏光軸のクロス角度と異なる。これより、一対の第1の輝度調整用偏光フィルタ25,25は、第2の撮像領域R2を透過する光の輝度値を低減することができる。
次に、第11の実施形態の第2の変形例の欠陥検査方法及び欠陥検査用撮像方法について説明する。
まず、上記したように、第1の偏光フィルタ23を光源21とフィルム110の第1の撮像領域R1との間に配置し、第1の偏光フィルタ24をフィルム110の第1の撮像領域R1とエリアセンサ22との間に配置する。その際、第1の偏光フィルタ23及び第1の偏光フィルタ24を、第1のハーフクロスニコル状態を形成するように配置する(第1の偏光フィルタ配置工程)。次に、第1の輝度調整用偏光フィルタ25を、光源21と第2の撮像領域R2との間に配置し、第1の輝度調整用偏光フィルタ25をフィルム110の第2の撮像領域R2とエリアセンサ22の間に配置する。その際、一対の第1の輝度調整用偏光フィルタ25,25を第2のハーフクロスニコル状態を形成するように配置する。これにより、第2の撮像領域R2を透過した光の輝度値を低減することが可能となる(輝度調整工程)。次に、上記した搬送工程、光照射工程、撮像工程、欠陥検出工程、マーキング工程が行われる。
この第11の実施形態の第2の変形例の欠陥検査用撮像装置20D、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査システム10D、及び、欠陥検査方法でも、第10の実施形態の欠陥検査用撮像装置20C、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査システム10C、及び、欠陥検査方法と同様の利点を得ることができる。
[第12の実施形態]
本発明の第12の実施形態に係る欠陥検査システム及び欠陥検査方法は、上記した偏光特性を有さない位相差フィルムや電池用セパレータフィルム等の欠陥検査を行う欠陥検査システム及び欠陥検査方法である。第12の実施形態及びその変形例の説明において、フィルム110は、偏光特性を有さないフィルムである。
本発明の第12の実施形態に係る欠陥検査システム10Eは、図22に示す欠陥検査システム10Cにおいて欠陥検査用撮像装置20Cに代えて欠陥検査用撮像装置20Eを備える構成で第10の実施形態と異なる。また、図28に示す欠陥検査用撮像装置20Eは、図26に示す欠陥検査用撮像装置20Cにおいて光源21及び第1の輝度調整用偏光フィルタ(輝度調整手段)25に代えて光源21Aを備える構成で第10の実施形態と異なる。また、欠陥検査用撮像装置20Eは、欠陥検査用撮像装置20Cにおいて一対の第1の偏光フィルタ23,24の偏光軸(偏光吸収軸)のクロス角度が異なる点で第10の実施形態と異なる。
第1の偏光フィルタ23と第1の偏光フィルタ24とは、第1のハーフクロスニコル状態を形成する。例えば、第1の偏光フィルタ23の偏光軸と第1の偏光フィルタ24の偏光軸とのクロス角度が75度以上85度未満,または95度以上105度以下である。
光源21Aは、第1の撮像領域R1に照射する光の輝度値と第2の撮像領域R2に照射する光の輝度値とを個別に調整する輝度調整機能を有する。これにより、第1の撮像領域R1に照射される光の輝度値を比較的に大きくすることができ、第2の撮像領域R2に照射される光の輝度値を比較的に小さくすることができる。
次に、本発明の第12の実施形態に係る欠陥検査方法及び欠陥検査用撮像方法について説明する。
まず、第1の偏光フィルタ23を光源21とフィルム110の第1の撮像領域R1との間に配置し、第1の偏光フィルタ24をフィルム110の第1の撮像領域R1とエリアセンサ22との間に配置する。その際、第1の偏光フィルタ23及び第1の偏光フィルタ24を、第1のハーフクロスニコル状態を形成するように配置する(第1の偏光フィルタ配置工程)。次に、光源21Aによって、第1の撮像領域R1に照射する光の輝度値と第2の撮像領域R2に照射する光の輝度値とを個別に調整する。これにより、第1の撮像領域R1に照射される光の輝度値を比較的に大きくすることが可能となり、第2の撮像領域R2に照射される光の輝度値を比較的に小さくすることが可能となる(輝度調整工程)。
次に、上記した搬送工程、光照射工程、撮像工程、欠陥検出工程、マーキング工程が行われる。
この第12の実施形態の欠陥検査用撮像装置20E、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査システム10E、及び、欠陥検査方法でも、第10の実施形態の欠陥検査用撮像装置20C、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査システム10C、及び、欠陥検査方法と同様の利点を得ることができる。
[第12の実施形態の変形例]
第12の実施形態では、ハーフクロスニコル透過法と正透過法とを組み合わせた欠陥検査用撮像装置20E及び欠陥検査用撮像方法を例示したが、2つ以上の異なるハーフクロスニコル透過法と正透過法とを組み合わせてもよい。以下では、2つの異なるハーフクロスニコル透過法と正透過法とを組み合わせた欠陥検査用撮像装置20E及び欠陥検査用撮像方法を第12の実施形態の変形例として例示する。
図44に示す欠陥検査用撮像装置20Eは、図28に示す欠陥検査用撮像装置20Eにおいて、一対の第2の偏光フィルタ23,24を更に備える構成で第10の実施形態と異なる。
ここで、撮像領域Rは、搬送方向Yに分割された第3の撮像領域R3であって、第1の撮像領域R1に隣接する第3の撮像領域R3を更に含む。
第2の偏光フィルタ23は、光源21と第3の撮像領域R3との間に、第1の偏光フィルタ23に隣接して配置されており、第2の偏光フィルタ24は、第3の撮像領域R3とエリアセンサ22との間に、第1の偏光フィルタ24に隣接して配置されている。一対の第2の偏光フィルタ23,24は、第2のハーフクロスニコル状態を形成する。ここで、第2のハーフクロスニコル状態は、第1のハーフクロスニコル状態と異なる。すなわち、第2のハーフクロスニコル状態における偏光フィルタの偏光軸のクロス角度は、第1のハーフクロスニコル状態における偏光フィルタの偏光軸のクロス角度と異なる。
次に、第12の実施形態の変形例の欠陥検査方法及び欠陥検査用撮像方法について説明する。
まず、上記したように、第1の偏光フィルタ23を光源21とフィルム110の第1の撮像領域R1との間に配置し、第1の偏光フィルタ24をフィルム110の第1の撮像領域R1とエリアセンサ22との間に配置する。その際、第1の偏光フィルタ23及び第1の偏光フィルタ24を、第1のハーフクロスニコル状態を形成するように配置する(第1の偏光フィルタ配置工程)。次に、第2の偏光フィルタ23を光源21とフィルム110の第3の撮像領域R3との間に配置し、第2の偏光フィルタ24をフィルム110の第3の撮像領域R3とエリアセンサ22との間に配置する。その際、第2の偏光フィルタ23及び第2の偏光フィルタ24を、第2のハーフクロスニコル状態を形成するように配置する(第2の偏光フィルタ配置工程)。次に、上記した輝度調整工程、搬送工程、光照射工程、撮像工程、欠陥検出工程、マーキング工程が行われる。
この第12の実施形態の変形例の欠陥検査用撮像装置20E、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査システム10E、及び、欠陥検査方法でも、第10の実施形態の欠陥検査用撮像装置20C、欠陥検査用撮像方法、欠陥検査システム10C、及び、欠陥検査方法と同様の利点を得ることができる。
なお、本発明は上記した本実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。例えば、第7、第8及び第9の実施形態では、透過法を用いた欠陥検査用撮像装置20,20A,20B及び欠陥検査用撮像方法を例示したが、本発明の特徴は、図29、図30及び図31に示すように、反射法を用いた欠陥検査用撮像装置20,20A,20B及び欠陥検査用撮像方法にも適用可能である。
また、図29では、クロスニコル反射法とハーフクロスニコル反射法とを組み合わせた欠陥検査用撮像装置20及び欠陥検査用撮像方法を例示したが、図39と同様に、クロスニコル反射法と2つ以上の異なるハーフクロスニコル反射法を組み合わせてもよい。また、図30では、ハーフクロスニコル反射法と正反射法とを組み合わせた欠陥検査用撮像装置20A及び欠陥検査用撮像方法を例示したが、図40と同様に、2つ以上の異なるハーフクロスニコル反射法と正反射法とを組み合わせてもよいし、2つ以上の異なるハーフクロスニコル反射法を組み合わせてもよい。また、図31では、ハーフクロスニコル反射法と正反射法とを組み合わせた欠陥検査用撮像装置20B及び欠陥検査用撮像方法を例示したが、図41と同様に、2つ以上の異なるハーフクロスニコル反射法と正反射法とを組み合わせてもよい。
図29、図30及び図31に示す欠陥検査用撮像装置20,20A,20B及び欠陥検査用撮像方法によれば、例えば、第1の偏光フィルタ23が、光源(光照射手段)21と第1の撮像領域R1との間に、フィルム110とクロスニコル状態を形成するように配置され、エリアセンサ(撮像手段)22が、第1の撮像領域R1、第2の撮像領域R2及び中間撮像領域R0を含む撮像領域Rを2次元画像として撮像するので、第1の撮像領域R1におけるクロスニコル反射検査用画像と、第2の撮像領域R2における正反射(又はハーフクロスニコル反射)検査用画像と、中間撮像領域R0における反射散乱検査用画像とを同時に撮像することができる。すなわち、クロスニコル反射検査用撮像系列と、ハーフクロスニコル反射検査用撮像系列(図29参照)又は正反射検査用撮像系列(図30,31参照)と、反射散乱検査用撮像系列とを統合することができる。その結果、欠陥検査システム10,10A,10B及び欠陥検査方法において、クロスニコル反射検査系列と、ハーフクロスニコル反射検査系列又は正反射検査系列と、反射散乱検査系列とを統合することができ、検査系列数を削減することができる。
ところで、クロスニコル反射検査用撮像系列と例えば正反射検査用撮像系列とでは、適切な光の輝度値が異なる。より具体的には、クロスニコル反射検査用撮像系列における適切な光の輝度値は比較的に大きく、例えば正反射検査用撮像系列における適切な光の輝度値は比較的に小さい。
この点に関し、図29、図30及び図31に示す欠陥検査用撮像装置20,20A,20B及び欠陥検査用撮像方法によれば、偏光フィルタ(輝度調整手段)25、減衰フィルタ(輝度調整手段)26及び光源(輝度調整手段)21Aによって、第2の撮像領域R2に照射される光の輝度値を調整することができる。そのため、例えば、光源(光照射手段)21及び光源(輝度調整手段)21Aから比較的に大きな輝度値の光を出力することによって、クロスニコル反射検査用撮像系列のための第1の撮像領域R1に照射する光の輝度値を比較的に大きくすることができ、一方、偏光フィルタ(輝度調整手段)25、減衰フィルタ(輝度調整手段)26及び光源(輝度調整手段)21Aによって、ハーフクロスニコル反射検査用撮像系列(図29参照)又は正反射検査用撮像系列(図30,31参照)のための第2の撮像領域R2に照射する光の輝度値を比較的に小さくすることができる。
同様に、第10、第11及び第12の実施形態では、透過法を用いた欠陥検査用撮像装置20C,20D,20E及び欠陥検査用撮像方法を例示したが、本発明の特徴は、図32、図33及び図34に示すように、反射法を用いた欠陥検査用撮像装置20C,20D,20E及び欠陥検査用撮像方法にも適用可能である。
また、図32では、クロスニコル反射法とハーフクロスニコル反射法とを組み合わせた欠陥検査用撮像装置20C及び欠陥検査用撮像方法を例示したが、図42と同様に、クロスニコル反射法と2つ以上の異なるハーフクロスニコル反射法を組み合わせてもよい。この場合、図42に例示した第3の撮像領域R3に対して、第2の輝度調整用偏光フィルタ(輝度調整手段)25を、光源21と第3の撮像領域R3との間に、第1の輝度調整用偏光フィルタ25に隣接して配置する一方、第2の輝度調整用偏光フィルタ(輝度調整手段)25と対をなす第2の輝度調整用偏光フィルタ25を、第3の撮像領域R3とエリアセンサ22との間に、第1の輝度調整用偏光フィルタ25に隣接して配置すればよい。
また、図33では、ハーフクロスニコル反射法と正反射法とを組み合わせた欠陥検査用撮像装置20D及び欠陥検査用撮像方法を例示したが、図43と同様に、2つ以上の異なるハーフクロスニコル反射法と正反射法とを組み合わせてもよいし、2つ以上の異なるハーフクロスニコル反射法を組み合わせてもよい。この場合、図43に例示した第3の撮像領域R3に対して、第11の実施形態の第1の変形例で説明したように、第2の偏光フィルタ23を、光源21と第3の撮像領域R3との間に、第1の偏光フィルタ23に隣接して配置し、第2の偏光フィルタ23と対をなす第2の偏光フィルタ24を、第3の撮像領域R3とエリアセンサ22との間に、第1の偏光フィルタ24に隣接して配置してもよいし、第11の実施形態の第2の変形例で説明したように、減衰フィルタ(輝度調整手段)26に代えて一対の第1の輝度調整用偏光フィルタ(輝度調整手段)25,25をそれらが第2のハーフクロスニコル状態を形成するように配置してもよい。一対の第1の輝度調整用偏光フィルタ(輝度調整手段)25,25を採用する場合には、第1の輝度調整用偏光フィルタ(輝度調整手段)25を、光源21と第2の撮像領域R2との間に配置し、第1の輝度調整用偏光フィルタ25を、フィルム110の第2の撮像領域R2とエリアセンサ22との間に配置すればよい。
また、図34では、ハーフクロスニコル反射法と正反射法とを組み合わせた欠陥検査用撮像装置20E及び欠陥検査用撮像方法を例示したが、図44と同様に、2つ以上の異なるハーフクロスニコル反射法と正反射法とを組み合わせてもよい。この場合、図44に例示した第3の撮像領域R3に対して、第2の偏光フィルタ23を、光源21と第3の撮像領域R3との間に、第1の偏光フィルタ23に隣接して配置し、第2の偏光フィルタ23と対をなす第2の偏光フィルタ24を、第3の撮像領域R3とエリアセンサ22との間に、第1の偏光フィルタ24に隣接して配置すればよい。
図32、図33及び図34に示す欠陥検査用撮像装置20C,20D,20E及び欠陥検査用撮像方法によれば、例えば、一対の第1の偏光フィルタ23,24が、光源(光照射手段)21と第1の撮像領域R1との間、及び、第1の撮像領域R1とエリアセンサ(撮像手段)22との間にそれぞれ、クロスニコル状態を形成するように配置され、エリアセンサ(撮像手段)22が、第1の撮像領域R1、第2の撮像領域R2及び中間撮像領域R0を含む撮像領域Rを2次元画像として撮像するので、第1の撮像領域R1におけるクロスニコル反射検査用画像と、第2の撮像領域R2における正反射(又はハーフクロスニコル反射)検査用画像と、中間撮像領域R0における反射散乱検査用画像とを同時に撮像することができる。すなわち、クロスニコル反射検査用撮像系列と、ハーフクロスニコル反射用撮像系列(図32参照)又は正反射検査用撮像系列(図33,34参照)と、反射散乱検査用撮像系列とを統合することができる。その結果、欠陥検査システム10C,10D,10E及び欠陥検査方法において、クロスニコル反射検査系列と、ハーフクロスニコル反射検査系列又は正反射検査系列と、反射散乱検査系列とを統合することができ、検査系列数を削減することができる。
また、図32、図33及び図34に示す欠陥検査用撮像装置20C,20D,20E及び欠陥検査用撮像方法によれば、一対の第1の輝度調整用偏光フィルタ(輝度調整手段)25,25、減衰フィルタ(輝度調整手段)26及び光源(輝度調整手段)21Aによって、第2の撮像領域R2に照射される光の輝度値を調整することができる。そのため、例えば、光源(光照射手段)21及び光源(輝度調整手段)21Aから比較的に大きな輝度値の光を出力することによって、クロスニコル反射検査用撮像系列のための第1の撮像領域R1に照射する光の輝度値を比較的に大きくすることができ、一方、一対の第1の輝度調整用偏光フィルタ(輝度調整手段)25,25、減衰フィルタ(輝度調整手段)26及び光源(輝度調整手段)21Aによって、ハーフクロスニコル反射用撮像系列(図32参照)又は正反射検査用撮像系列(図33,34参照)のための第2の撮像領域R2に照射する光の輝度値を比較的に小さくすることができる。
また、第8及び第9の実施形態、及び、図30及び図31に示す形態では、第1の偏光フィルタ23が光源(光照射手段)21とフィルム110の第1の撮像領域R1との間にされる形態を例示したが、図35、図36、図37及び図38に示すように、第1の偏光フィルタ23はフィルム110の第1の撮像領域R1とエリアセンサ(撮像手段)22との間に配置される形態であってもよい。
図35では、ハーフクロスニコル透過法と正透過法とを組み合わせた欠陥検査用撮像装置20A及び欠陥検査用撮像方法を例示したが、図40と同様に、2つ以上の異なるハーフクロスニコル透過法と正透過法とを組み合わせてもよいし、2つ以上の異なるハーフクロスニコル透過法を組み合わせてもよい。また、図36では、ハーフクロスニコル透過法と正透過法とを組み合わせた欠陥検査用撮像装置20B及び欠陥検査用撮像方法を例示したが、図41と同様に、2つ以上の異なるハーフクロスニコル透過法と正透過法とを組み合わせてもよい。
また、図37では、ハーフクロスニコル反射法と正反射法とを組み合わせた欠陥検査用撮像装置20A及び欠陥検査用撮像方法を例示したが、図40と同様に、2つ以上の異なるハーフクロスニコル反射法と正反射法とを組み合わせてもよいし、2つ以上の異なるハーフクロスニコル反射法を組み合わせてもよい。また、図38では、ハーフクロスニコル反射法と正反射法とを組み合わせた欠陥検査用撮像装置20B及び欠陥検査用撮像方法を例示したが、図41と同様に、2つ以上の異なるハーフクロスニコル反射法と正反射法とを組み合わせてもよい。
これまでの説明では、光照射手段とは別に輝度調整手段を配置する場合には、その輝度調整手段を、第2の撮像領域R2に照射される光又は第2の撮像領域を透過若しくは第2の撮像領域R2で反射した光の輝度を調整するように配置していた。しかしながら、光照射手段とは別に輝度調整手段を配置する形態では、第1及び第2の撮像領域R1,R2の少なくとも一方に照射される光又は第1及び第2の撮像領域R1,R2のうちの少なくとも一方を透過若しくは第1及び第2の撮像領域R1,R2のうちの少なくとも一方で反射した光の輝度を調整するように輝度調整手段は配置していればよい。更に、光照射手段に輝度調整手段を設ける形態において、光照射手段に配置される輝度調整手段とは別に輝度調整手段を更に設けてもよい。
10,10A,10B,10C,10D,10E…欠陥検査システム、20,20A,20B,20C,20D,20E…欠陥検査用撮像装置、21…光源(光照射手段)、21A…光源(輝度調整手段)、22…エリアセンサ(撮像手段)、22a…CCD又はCMOS、22b…レンズ、23,24…第1の偏光フィルタ、23,24…第2の偏光フィルタ、25,25…第1の輝度調整用偏光フィルタ(輝度調整手段)、25,25…第2の輝度調整用偏光フィルタ(輝度調整手段)、26…減衰フィルタ(輝度調整手段)、30…画像解析部、40…マーキング装置、100…製造装置(フィルム製造装置)、101,102,103…原反ロール、104,105…貼合ローラ、106…搬送ローラ、110…フィルム、111…偏光フィルム本体部、112…セパレートフィルム付き粘着材、113…表面保護フィルム、R…撮像領域、R0…中間撮像領域、R1…第1の撮像領域、R2…第2の撮像領域、R3…第3の撮像領域。

Claims (37)

  1. 偏光特性を有するフィルムの欠陥検査のための撮像装置であって、
    前記フィルムの撮像領域に光を照射する光照射手段と、
    前記フィルムの前記撮像領域を2次元画像として撮像する撮像手段と、
    前記フィルムとクロスニコル状態又は第1のハーフクロスニコル状態を形成するように、前記光照射手段と前記フィルムの前記撮像領域との間、又は、前記フィルムの前記撮像領域と前記撮像手段との間に配置される第1の偏光フィルタと、
    前記光照射手段、前記撮像手段及び前記第1の偏光フィルタに対して前記フィルムを搬送方向に相対的に搬送する搬送手段と、
    を備え、
    前記撮像領域は、前記搬送方向に分割された第1の撮像領域及び第2の撮像領域を含み、
    前記第1の偏光フィルタは、前記光照射手段と前記第1の撮像領域との間、又は、前記第1の撮像領域と前記撮像手段との間に配置される、
    欠陥検査用撮像装置。
  2. 前記第1の偏光フィルタは、前記フィルムとクロスニコル状態を形成する、請求項1に記載の欠陥検査用撮像装置。
  3. 前記第1の撮像領域及び前記第2の撮像領域のうちの少なくとも一方に照射される、又は、前記第1の撮像領域及び前記第2の撮像領域のうちの少なくとも一方を透過若しくは前記第1の撮像領域及び前記第2の撮像領域のうちの少なくとも一方で反射した光の輝度値を調整する輝度調整手段を更に備える、請求項2に記載の欠陥検査用撮像装置。
  4. 前記輝度調整手段は、前記第2の撮像領域に照射される、又は、前記第2の撮像領域を透過若しくは前記第2の撮像領域で反射した光の輝度値を調整する、請求項3に記載の欠陥検査用撮像装置。
  5. 前記輝度調整手段は、前記光照射手段と前記第2の撮像領域との間、又は前記第2の撮像領域と前記撮像手段との間に配置される減衰フィルタである、請求項4に記載の欠陥検査用撮像装置。
  6. 前記輝度調整手段は、前記光照射手段に配置され、前記第1の撮像領域に照射する光の輝度値と前記第2の撮像領域に照射する光の輝度値とを個別に調整する、請求項3又は4に記載の欠陥検査用撮像装置。
  7. 前記第1の偏光フィルタは、前記光照射手段と前記第1の撮像領域との間に配置される、請求項1に記載の欠陥検査用撮像装置。
  8. 前記第1の撮像領域及び前記第2の撮像領域のうちの少なくとも一方に照射される、又は、前記第1の撮像領域及び前記第2の撮像領域のうちの少なくとも一方を透過若しくは前記第1の撮像領域及び前記第2の撮像領域のうちの少なくとも一方で反射した光の輝度値を調整する輝度調整手段を更に備える、請求項1に記載の欠陥検査用撮像装置。
  9. 前記第1の偏光フィルタは、前記フィルムの前記第1の撮像領域とクロスニコル状態を形成し、
    前記輝度調整手段は、前記光照射手段と前記第2の撮像領域との間、又は、前記第2の撮像領域と前記撮像手段との間に前記フィルムの前記第2の撮像領域と第1のハーフクロスニコル状態を形成するように配置される第1の輝度調整用偏光フィルタを含む、請求項8に記載の欠陥検査用撮像装置。
  10. 前記第1の偏光フィルタは、前記フィルムの前記第1の撮像領域と第1のハーフクロスニコル状態を形成し、
    前記輝度調整手段は、前記光照射手段と前記第2の撮像領域との間、又は、前記第2の撮像領域と前記撮像手段の間に配置される減衰フィルタである、
    請求項8に記載の欠陥検査用撮像装置。
  11. 前記第1の偏光フィルタは、前記フィルムの前記第1の撮像領域と第1のハーフクロスニコル状態を形成し、
    前記輝度調整手段は、前記光照射手段に配置され、前記第1の撮像領域に照射する光の輝度値と前記第2の撮像領域に照射する光の輝度値とを個別に調整する、
    請求項8に記載の欠陥検査用撮像装置。
  12. 前記撮像領域は、前記搬送方向に分割された第3の撮像領域を含み、
    前記輝度調整手段は、前記光照射手段と前記第3の撮像領域との間、又は、前記第3の撮像領域と前記撮像手段の間に、前記フィルムの前記第3の撮像領域と第2のハーフクロスニコル状態を形成するように配置される第2の輝度調整用偏光フィルタを含み、前記第3の撮像領域に照射される光の輝度値を調整する、
    請求項9に記載の欠陥検査用撮像装置。
  13. 前記撮像領域は、前記搬送方向に分割された第3の撮像領域を含み、
    前記光照射手段と前記第3の撮像領域との間、又は、前記第3の撮像領域と前記撮像手段との間に配置され、前記フィルムの前記第3の撮像領域と第2のハーフクロスニコル状態を形成する第2の偏光フィルタを更に備える、
    請求項10又は11に記載の欠陥検査用撮像装置。
  14. 前記第1の偏光フィルタは、前記フィルムの前記第1の撮像領域と第1のハーフクロスニコル状態を形成し、
    前記輝度調整手段は、前記光照射手段と前記第2の撮像領域との間、又は、前記第2の撮像領域と前記撮像手段の間に、前記フィルムの前記第2の撮像領域と第2のハーフクロスニコル状態を形成するように配置される第1の輝度調整用偏光フィルタを含む、
    請求項8に記載の欠陥検査用撮像装置。
  15. 偏光特性を有さないフィルムの欠陥検査のための撮像装置であって、
    前記フィルムの撮像領域に光を照射する光照射手段と、
    前記フィルムの前記撮像領域を2次元画像として撮像する撮像手段と、
    クロスニコル状態又は第1のハーフクロスニコル状態を形成するように、前記光照射手段と前記フィルムの前記撮像領域との間、及び、前記フィルムの前記撮像領域と前記撮像手段との間にそれぞれ配置される一対の第1の偏光フィルタと、
    前記光照射手段、前記撮像手段及び前記一対の第1の偏光フィルタに対して前記フィルムを搬送方向に相対的に搬送する搬送手段と、
    を備え、
    前記撮像領域は、前記搬送方向に分割された第1の撮像領域及び第2の撮像領域を含み、
    前記一対の第1の偏光フィルタは、前記光照射手段と前記第1の撮像領域との間、及び、前記第1の撮像領域と前記撮像手段との間にそれぞれ配置される、
    欠陥検査用撮像装置。
  16. 前記一対の第1の偏光フィルタは、クロスニコル状態を形成する、請求項15に記載の欠陥検査用撮像装置。
  17. 前記第1の撮像領域及び前記第2の撮像領域のうちの少なくとも一方に照射される、又は、前記第1の撮像領域及び前記第2の撮像領域のうちの少なくとも一方を透過若しくは前記第1の撮像領域及び前記第2の撮像領域のうちの少なくとも一方で反射した光の輝度値を調整する輝度調整手段を更に備える、請求項16に記載の欠陥検査用撮像装置。
  18. 前記輝度調整手段は、前記第2の撮像領域に照射される、又は、前記第2の撮像領域を透過若しくは前記第2の撮像領域で反射した光の輝度値を調整する、請求項17に記載の欠陥検査用撮像装置。
  19. 前記輝度調整手段は、前記光照射手段と前記第2の撮像領域との間、又は前記第2の撮像領域と前記撮像手段との間に配置される減衰フィルタである、請求項18に記載の欠陥検査用撮像装置。
  20. 前記輝度調整手段は、前記光照射手段に配置され、前記第1の撮像領域に照射する光の輝度値と前記第2の撮像領域に照射する光の輝度値とを個別に調整する、請求項17又は18に記載の欠陥検査用撮像装置。
  21. 前記第1の撮像領域及び前記第2の撮像領域のうちの少なくとも一方に照射される、又は、前記第1の撮像領域及び前記第2の撮像領域のうちの少なくとも一方を透過若しくは前記第1の撮像領域及び前記第2の撮像領域のうちの少なくとも一方で反射した光の輝度値を調整する輝度調整手段を更に備える、請求項15に記載の欠陥検査用撮像装置。
  22. 前記一対の第1の偏光フィルタは、クロスニコル状態を形成し、
    前記輝度調整手段は、第1のハーフクロスニコル状態を形成するように、前記光照射手段と前記第2の撮像領域との間、及び、前記第2の撮像領域と前記撮像手段の間に配置される一対の第1の輝度調整用偏光フィルタを含む、請求項21に記載の欠陥検査用撮像装置。
  23. 前記一対の第1の偏光フィルタは、第1のハーフクロスニコル状態を形成し、
    前記輝度調整手段は、前記光照射手段と前記第2の撮像領域との間、又は、前記第2の撮像領域と前記撮像手段の間に配置される減衰フィルタである、
    請求項21に記載の欠陥検査用撮像装置。
  24. 前記一対の第1の偏光フィルタは、第1のハーフクロスニコル状態を形成し、
    前記輝度調整手段は、前記光照射手段に配置され、前記第1の撮像領域に照射する光の輝度値と前記第2の撮像領域に照射する光の輝度値とを個別に調整する、
    請求項21に記載の欠陥検査用撮像装置。
  25. 前記撮像領域は、前記搬送方向に分割された第3の撮像領域を含み、
    前記輝度調整手段は、第2のハーフクロスニコル状態を形成するように、前記光照射手段と前記第3の撮像領域との間、及び、前記第3の撮像領域と前記撮像手段の間に配置される一対の第2の輝度調整用偏光フィルタを含み、前記第3の撮像領域に照射される光の輝度値を調整する、
    請求項22に記載の欠陥検査用撮像装置。
  26. 前記撮像領域は、前記搬送方向に分割された第3の撮像領域を含み、
    第2のハーフクロスニコル状態を形成するように、前記光照射手段と前記第3の撮像領域との間、及び、前記第3の撮像領域と前記撮像手段との間にそれぞれ配置される一対の第2の偏光フィルタを更に備える、
    請求項23又は24に記載の欠陥検査用撮像装置。
  27. 前記一対の第1の偏光フィルタは、第1のハーフクロスニコル状態を形成し、
    前記輝度調整手段は、第2のハーフクロスニコル状態を形成するように、前記光照射手段と前記第2の撮像領域との間、及び、前記第2の撮像領域と前記撮像手段の間に配置される一対の第1の輝度調整用偏光フィルタを含む、
    請求項21に記載の欠陥検査用撮像装置。
  28. 請求項1〜27の何れか1項に記載の欠陥検査用撮像装置と、
    前記欠陥検査用撮像装置によって撮像された前記2次元画像に基づいて、前記フィルムに存在する欠陥を検出する検出部と、
    を備える、欠陥検査システム。
  29. 請求項28に記載の欠陥検査システムを備える、フィルム製造装置。
  30. 光照射手段と、撮像手段と、第1の偏光フィルタと、搬送手段とを備える欠陥検査用撮像装置を用いて、偏光特性を有するフィルムの欠陥検査のための撮像を行う撮像方法であって、
    前記第1の偏光フィルタを、前記フィルムとクロスニコル状態又は第1のハーフクロスニコル状態を形成するように、前記光照射手段と前記フィルムの撮像領域との間、又は、前記フィルムの前記撮像領域と前記撮像手段との間に配置する第1の偏光フィルタ配置工程と、
    前記搬送手段によって前記光照射手段、前記撮像手段及び前記第1の偏光フィルタに対して前記フィルムを搬送方向に相対的に搬送する搬送工程と、
    前記光照射手段によって前記フィルムの前記撮像領域に光を照射する光照射工程と、
    前記撮像手段によって前記フィルムの前記撮像領域を2次元画像として撮像する撮像工程と、
    を含み、
    前記撮像領域は、前記搬送方向に分割された第1の撮像領域及び第2の撮像領域を含み、
    前記第1の偏光フィルタ配置工程では、前記第1の偏光フィルタを、前記光照射手段と前記第1の撮像領域との間、又は、前記第1の撮像領域と前記撮像手段との間に配置する、
    欠陥検査用撮像方法。
  31. 前記第1の偏光フィルタは、前記フィルムとクロスニコル状態を形成する、請求項30に記載の欠陥検査用撮像方法。
  32. 輝度調整手段によって、前記第1の撮像領域及び第2の撮像領域のうちの少なくとも一方に照射される、又は、前記第1の撮像領域及び前記第2の撮像領域のうちの少なくとも一方を透過した若しくは前記第1の撮像領域及び前記第2の撮像領域のうちの少なくとも一方で反射した光の輝度値を調整する輝度調整工程を更に含む、請求項30に記載の欠陥検査用撮像方法。
  33. 光照射手段と、撮像手段と、一対の第1の偏光フィルタと、搬送手段とを備える欠陥検査用撮像装置を用いて、偏光特性を有さないフィルムの欠陥検査のための撮像を行う撮像方法であって、
    前記一対の第1の偏光フィルタを、クロスニコル状態又は第1のハーフクロスニコル状態を形成するように、前記光照射手段と前記フィルムの撮像領域との間、及び、前記フィルムの前記撮像領域と前記撮像手段との間にそれぞれ配置する第1の偏光フィルタ配置工程と、
    前記搬送手段によって前記光照射手段、前記撮像手段及び前記一対の第1の偏光フィルタに対して前記フィルムを搬送方向に相対的に搬送する搬送工程と、
    前記光照射手段によって前記フィルムの前記撮像領域に光を照射する光照射工程と、
    前記撮像手段によって前記フィルムの前記撮像領域を2次元画像として撮像する撮像工程と、
    を含み、
    前記撮像領域は、前記搬送方向に分割された第1の撮像領域及び第2の撮像領域を含み、
    前記第1の偏光フィルタ配置工程では、前記一対の第1の偏光フィルタを、前記光照射手段と前記第1の撮像領域との間、及び、前記第1の撮像領域と前記撮像手段との間にそれぞれ配置する、
    欠陥検査用撮像方法。
  34. 前記一対の第1の偏光フィルタは、クロスニコル状態を形成する、請求項33に記載の欠陥検査用撮像方法。
  35. 輝度調整手段によって、前記第1の撮像領域及び第2の撮像領域のうちの少なくとも一方に照射される、又は、前記第1の撮像領域及び前記第2の撮像領域のうちの少なくとも一方を透過した若しくは前記第1の撮像領域及び前記第2の撮像領域のうちの少なくとも一方で反射した光の輝度値を調整する輝度調整工程を更に含む、請求項33に記載の欠陥検査用撮像方法。
  36. 請求項30〜35の何れか1項に記載の欠陥検査用撮像方法を含み、
    前記欠陥検査用撮像方法によって撮像した前記2次元画像に基づいて、前記フィルムに存在する欠陥を検出する欠陥検出工程を含む、
    欠陥検査方法。
  37. 請求項36に記載の欠陥検査方法を含む、フィルムの製造方法。

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