JP5645142B2 - 色差分析を用いた偏光板のムラ自動検査装置及び検査方法 - Google Patents
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Description
光源部10は、検査部40に光を照射してムラを可視化するためのもので、図1に示されるように、検査部40の一面(例えば、検査部40の下部)に位置する。また、光源部10には、一般にディスプレイ装置に用いられるバックライトユニット又はLED光源等を用いることができる。
検査部40は検査対象である偏光板又は偏光素子30が装着される所であり、上記被検査偏光板又は偏光素子30は少なくとも1枚の基準偏光板に装着される。
撮影部50は、光源部10の光照射によってムラが可視化された被検査偏光板30を撮影するためのもので、図1に示されるように上記検査部40の他面、即ち、上記光源部10の反対側(例えば、上記検査部40の上部)に位置し、本発明では一般デジタルカメラ、CCDカメラ、高速カメラ等からなることができる。撮影された被検査偏光板の画像は演算部60に伝送され、一般に上記画像には各画素のRGBデータ、位置データ等が含まれている。
演算部60は、撮影部50から伝送された画像データから検査領域別に一連の演算過程を経て色差分析し、分析された結果を用いて検査偏光板又は偏光素子30のムラの程度を数値データで定量化する役割をし、このために、データ抽出部1と、データ処理部2と、検査領域設定部3と、色差分析部4と、を含む。
本発明の偏光板のムラ自動検査装置は、ディスプレイ部70をさらに含むことができる。具体的には、ディスプレイ部70は、上記演算部60の演算結果及び/又はムラの程度をグレースケール(gray scale)映像で表示することができる。この場合、作業者は、実時間で被検査偏光板又は偏光素子30のムラの程度を確認することができる。
未延伸PVAフィルムを染着槽温度25〜30℃、滞留時間1〜5分で染色した後、5〜6倍に延伸して偏光素子を製造した。偏光素子の保護フィルムとしては、UZ Grade、厚さ80μm、Hazeが存在する保護フィルムを用いた。
WVEA(製造社:株式会社富士フィルム)とUZ Clear TAC(製造社:株式会社富士フィルム)からなり厚さがそれぞれ60μmである補償フィルムが追加されたことを除いては、実施例1と同一の方法で偏光板を製造した。製造された偏光板を実施例1と同一の方法で振幅を計算し、ムラの程度を定量化した。被検査偏光板の検査結果導出された最大振幅値とムラの程度を示す数値を表1に記載した。
偏光素子の保護フィルムとしてUZとUZ Clearからなり厚さがそれぞれ60μmであるフィルムを用いたことを除いては、実施例1と同一の方法で偏光板を製造した。製造された偏光板を実施例1と同一の方法で振幅を計算し、ムラの程度を定量化した。被検査偏光板の検査結果導出された最大振幅値とムラの程度を示す数値を表1に記載した。
偏光素子の保護フィルムとしてHard Coating Grade(製造社:株式会社コニカ)とUZ Clearからなり厚さがそれぞれ40μm(製造社:株式会社コニカ)であるフィルムを用いたことを除いては、実施例1と同一の方法で偏光板を製造した。製造された偏光板を実施例1と同一の方法で振幅を計算し、ムラの程度を定量化した。被検査偏光板の検査結果導出された最大振幅値とムラの程度を示す数値を表1に記載した。
未延伸PVAフィルムを染着槽温度25〜30℃、滞留時間1〜5分で染色した後、5〜6倍に延伸して偏光素子を製造した。偏光素子の保護フィルムとしては、WVEAとUZ Hazeからなり厚さがそれぞれ60μmであるフィルムを用いた。このように製造された偏光板を実施例1と同一の方法で振幅を計算し、ムラの程度を定量化した。被検査偏光板の検査結果導出された最大振幅値とムラの程度を示す数値を表1に記載した。
20 基準偏光板
30 被検査偏光板又は偏光素子
40 検査部
50 撮影部
60 演算部
70 ディスプレイ部
1 データ抽出部
2 データ処理部
2−1 変換部
2−2 処理部
2−3 再変換部
3 検査領域設定部
4 色差分析部
4−1 色差演算部
4−2 判別部
A ムラ
Claims (18)
- 少なくとも2枚の基準偏光板及び前記少なくとも2枚の基準偏光板の間に装着される被検査偏光板又は被検査偏光素子を含む検査部と、
前記検査部の一面に位置し、前記検査部に光を照射する光源部と、
前記検査部の他面に位置し、前記被検査偏光板又は被検査偏光素子を撮影し、その画像を演算部に伝送する撮影部と、
前記撮影部から伝送された被検査偏光板又は被検査偏光素子の画像を検査領域別に色差分析して微細ムラを検出する演算部と
を含み、
前記少なくとも2枚の基準偏光板は互いに平行であり、
前記被検査偏光板又は被検査偏光素子は、光照射時に前記検査部の輝度が2.5から20ニットの輝度となるように、前記被検査偏光板又は被検査偏光素子の吸収軸が前記基準偏光板の吸収軸に対して傾斜して配置されている、
色差分析を用いた偏光板のムラ自動検査装置。 - 前記演算部は、前記微細ムラの程度を数値データで定量化する、請求項1に記載の色差分析を用いた偏光板のムラ自動検査装置。
- 前記検査部は、前記被検査偏光板又は被検査偏光素子を回転させる回転手段をさらに含む、請求項1又は2に記載の色差分析を用いた偏光板のムラ自動検査装置。
- 前記検査部は、前記被検査偏光板又は被検査偏光素子を回転させる第1の回転手段と、前記少なくとも2枚の基準偏光板のうち前記撮影部側に位置する基準偏光板を回転させる第2の回転手段と、をさらに含む、請求項3に記載の色差分析を用いた偏光板のムラ自動検査装置。
- 光照射時に前記検査部の輝度を測定する測定部と、
前記測定部から伝送された輝度値により前記回転手段を制御することにより被検査偏光板又は被検査偏光素子の回転角度を決定する制御部と
をさらに含む、請求項3に記載の色差分析を用いた偏光板のムラ自動検査装置。 - 光照射時に前記検査部の輝度を測定する測定部と、
前記測定部で測定された輝度値が前記測定部から伝送されて前記第1の回転手段を制御することにより被検査偏光板又は被検査偏光素子の回転角度を決定し、前記撮影部で撮影された画像に基づいて前記第2の回転手段を制御して前記撮影部側に位置する基準偏光板の回転角度を決定する制御部と、
をさらに含む、請求項4に記載の色差分析を用いた偏光板のムラ自動検査装置。 - 前記演算部は、
前記撮影部から伝送された画像から位置データとRGBデータを抽出するデータ抽出部と、
前記データ抽出部から抽出されたRGBデータを明暗比が高くなるように処理するデータ処理部と、
前記データ抽出部から抽出された位置データを用いて微細検査領域を設定する検査領域設定部と、
前記検査領域設定部で設定された検査領域について前記データ処理部で処理されたRGBデータの色差を分析することにより微細ムラの検出及び定量化を行う色差分析部と
を含む、請求項1から6の何れか1項に記載の色差分析を用いた偏光板のムラ自動検査装置。 - 前記データ処理部は、
前記データ抽出部から抽出されたRGBデータを色相データ、彩度データ及び明暗データに変換する変換部と、
前記変換部で変換されたデータのうち明暗データをヒストグラム均等化処理する処理部と、
前記処理部で処理された明暗データと前記色相データ及び前記彩度データとを結合してRGBデータに再変換するデータ再変換部と
を含む、請求項7に記載の色差分析を用いた偏光板のムラ自動検査装置。 - 前記検査領域設定部は、前記撮影部から伝送された画像を所定の機械方向(MD、machine direction)に少なくとも10個に均等分割することにより検査領域を設定する、請求項7又は8に記載の色差分析を用いた偏光板のムラ自動検査装置。
- 前記色差分析部は、
設定された前記検査領域について色差を演算し、演算された前記色差を分析することにより最大色差振幅値を演算する色差演算部と、
前記色差演算部で演算された最大色差振幅値を用いて微細ムラを定量化する判別部と
を含む、請求項9に記載の色差分析を用いた偏光板のムラ自動検査装置。 - 前記演算部で演算された結果を表示するディスプレイ部をさらに含む、請求項1から10の何れか1項に記載の色差分析を用いた偏光板のムラ自動検査装置。
- (a)吸収軸が互いに平行に配置された少なくとも2枚の基準偏光板の間に被検査偏光板又は被検査偏光素子を装着して検査部とする段階と、
(b)前記被検査偏光板又は被検査偏光素子に光を照射する段階と、
(b−1)光照射時に、前記検査部の輝度が2.5から20ニットとなるように、前記被検査偏光板又は被検査偏光素子を回転させる回転段階と、
(c)前記被検査偏光板又は被検査偏光素子を撮影する段階と、
(d)前記(c)段階で撮影された画像から抽出されたデータを用いて各画素の色差を演算する段階と
を含む、色差分析を用いた偏光板のムラ自動検査方法。 - 前記(d)段階は、演算された色差データを用いてムラの程度を数値化する段階を含む、請求項12に記載の色差分析を用いた偏光板のムラ自動検査方法。
- 前記(d)段階は、
(d−1)前記(c)段階で撮影された画像から、前記画像をなす各画素のデータを抽出する段階と、
(d−2)前記(d−1)段階で抽出されたデータから各画素の位置を把握して検査領域を設定する段階と、
(d−3)前記(d−2)段階で設定された検査領域内で、前記(d−1)で抽出されたデータから各画素の色座標を把握して各画素の色差を演算する段階と、
(d−4)前記(d−3)段階で演算された、所定の機械方向(MD、machine direction)に並ぶ各画素の色差データを平均化する段階と、
(d−5)前記(d−4)段階で平均化された値を横方向(TD、transverse direction)に分析することにより最大色差振幅値を計算する段階と、
(d−6)前記(d−5)段階で計算された最大色差振幅値を、設定されているムラの程度を示す数値データと対比してムラの程度を定量化する段階と
を含む、請求項12又は13に記載の色差分析を用いた偏光板のムラ自動検査方法。 - 前記(d−1)段階で抽出された各画素のデータは、RGBデータと位置データとを含む、請求項14に記載の色差分析を用いた偏光板のムラ自動検査方法。
- 前記(d−1)段階と前記(d−2)段階との間に、
前記(d−1)段階で抽出された各画素のデータのうち前記RGBデータの明暗比が高くなるように処理するデータ加工段階を含む、請求項15に記載の色差分析を用いた偏光板のムラ自動検査方法。 - 前記データ加工段階は、
前記(d−1)段階で抽出された各画素のデータのうち前記RGBデータを色相データ、彩度データ及び明暗データに変換するデータ変換段階と、
前記データ変換段階において変換されたデータから明暗データを分離してヒストグラム均等化処理を行うデータ処理段階と、
前記データ処理段階においてヒストグラム均等化処理された明暗データと前記色相データ及び前記彩度データをRGBデータに再変換するデータ再変換段階と
を含む、請求項16に記載の色差分析を用いた偏光板のムラ自動検査方法。 - 前記(d)段階の後に、前記(d)段階で数値化されたムラの程度を可視化する段階をさらに含む、請求項12から17の何れか1項に記載の色差分析を用いた偏光板のムラ自動検査方法。
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