JPH1172313A - 板材の歪み検査装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 樹脂板等の試料板２の内部の歪みと表面の平
滑性を同じ装置で検査することができる板材の歪み検査
装置及びその方法を提供する。 【解決手段】 検査パターンの投影像を試料板２に対し
て斜め方向から投光する投影機１と、この試料板２を透
過し及び表面で反射した検査パターンの投影像を結像さ
せる第１と第２のスクリーン３，４と、これら第１と第
２のスクリーン３，４で結像した検査パターンの投影像
を撮像する第１と第２のＣＣＤカメラ５，６と、これら
第１と第２のＣＣＤカメラ５，６が撮像した検査パター
ンの画像のゆがみの程度をそれぞれ検査する画像解析部
７とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、透明な樹脂板等の
歪みを検査する板材の歪み検査装置及びその方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】樹脂板は、プレス成形方式や押出成形方
式等によって樹脂を板状に成形し製造されるが、いずれ
の製造方法を用いた場合にも、成形時の熱的影響や厚味
不同による表面のうねり等による光学的物理的な歪みの
発生を避けることはできない。そして、樹脂板の製造工
程を改良する場合や製品の品質検査等を行う場合には、
この樹脂板の歪みの程度を詳細に検査する必要がある。
このような歪みは、検査員が樹脂板を透過させたり表面
で反射させた蛍光灯等の直線的な像を斜め方向から見
て、本来直線となるべき蛍光灯等の像のゆがみの程度を
判断して検査することもできる。しかし、人手による検
査方法では、客観的な判断基準を定めることが困難であ
るために、検査員の個人差による検査結果のバラツキが
生じ易く、信頼性のある検査を行うことができない。

【０００３】そこで、本出願人は、図１２に示すような
透明樹脂板の歪み検査装置及びその方法を既に提案して
いる（特開平７−２４３８１９号）。この検査装置及び
その方法は、多数の円形の検査パターンを投影機１から
投影し、透明な樹脂板等の試料板２を透過させてスクリ
ーン３に結像させた投影像をＣＣＤカメラ５で撮像す
る。そして、ＣＣＤカメラ５で撮像された投影像の各円
形の径を画像解析部７に送り画像処理部８で測定すると
共に、歪み検査部９によってこれらの径のヒストグラム
を作成したり標準偏差を算出して各径のバラツキの程度
を調べるようになっている。円形の検査パターンを試料
板２を通して投影すると、この試料板２の内部の歪みに
応じて投影像の各円形が楕円形等に変形する。従って、
この投影像の各円形の径を測定すれば、これら各円形の
変形の程度が分かり、そのバラツキの程度を調べること
により、試料板２の内部の歪みを検査することができ
る。

【０００４】また、一方、不透明な樹脂板や上記透明な
樹脂板の表面には、内部の物理的な歪みや厚味不同によ
り、本来滑らかであるべき樹脂板の表面の平滑性を損な
い曲がりや波打ちが現れる場合がある。そこで、本出願
人は、図１３に示すような表面平滑性の検査方法及びそ
の装置を既に提案している（特願平８−２１９２７８
号）。この検査方法及びその装置は、図１２の場合と同
様の検査パターンを投影機１から試料板２に投光し、こ
こで反射させた投影像をスクリーン４に結像させてＣＣ
Ｄカメラ６で撮像する。そして、ＣＣＤカメラ６で撮像
された投影像の各円形の径を図１２の場合と同様に画像
解析部７の画像処理部８で測定し歪み検査部９でこれら
各径のバラツキの程度を調べるようになっている。円形
の検査パターンを試料板２の表面で反射させて投影する
と、この試料板２の表面の波打ち具合等に応じて投影像
の各円形が楕円形等に変形する。従って、この場合も、
投影像の各円形の変形によるバラツキの程度を調べるこ
とにより、試料板２の表面の平滑性を検査することがで
きる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
検査装置や検査方法は、試料板２のセッテイングが面倒
であり、この試料板２の内部の歪みと表面の平滑性を両
方検査する場合には、それぞれ別個の検査装置にセッテ
イングするのが煩わしくなるという問題があった。ま
た、試料板２の内部の歪みと表面の平滑性は、互いに関
連を有するものであるため、これらを関連付けて検査し
ようとすると、双方の検査装置での試料板２のセッティ
ング位置等を一致させてデータの整合性を図る必要があ
り、このセッティング調整がさらに面倒なものになると
いう問題もあった。さらに、透明な樹脂板を試料板２と
する場合であっても、内部の歪みだけを検査すれば足り
ることがあり、不透明な樹脂板を試料板２とする場合に
は、表面の平滑性しか検査できないが、これらを別個に
従来の検査装置で検査すると、樹脂板が透明か不透明か
によって装置を変更しなければならず、その都度調整の
必要性等が生じて面倒になると共に、検査装置が２台必
要になり、設置スペースが大きくなりすぎるという問題
が生じる。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑み、樹脂板等が透
明であるか不透明であるかにかかわりなく、同じ装置で
この樹脂板の内部の歪みや表面の平滑性を検査すること
ができる板材の歪み検査装置及びその方法を提供するこ
とを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の板材の歪み検査装置は、所定の検査パタ
ーンの投影像を板材に対して斜め方向から投光する投影
機と、この板材を透過した検査パターンの投影像を結像
させる第１のスクリーンと、この板材の表面で反射され
た検査パターンの投影像を結像させる第２のスクリーン
と、この第１のスクリーンで結像した検査パターンの投
影像を撮像する第１のカメラと、この第２のスクリーン
で結像した検査パターンの投影像を撮像する第２のカメ
ラと、これら第１と第２のカメラが撮像した検査パター
ンの画像のゆがみの程度をそれぞれ検査する画像解析手
段とを備えたことを特徴とする。

【０００８】請求項１によれば、投影機から投光された
検査パターンは、板材を透過したものは第１のスクリー
ンに、また、表面で反射されたものは第２のスクリーン
に投影像として結像する。この際、第１のスクリーンに
結像された投影像は、板材の透過位置の内部の歪みに応
じて検査パターンが変形し、第２のスクリーンに結像さ
れた投影像は、板材の反射位置の表面の平滑性に応じて
検査パターンが変形する。そこで、これらのスクリーン
上の投影像をそれぞれ第１と第２のカメラで撮像して、
画像解析手段によりそれぞれ検査パターンの画像のゆが
みの程度を検査すれば、板材の内部の歪み及び／又は表
面の平滑性を客観的に検査することができる。板材が不
透明な場合には、表面平滑性のみの検査が可能であり、
透明な場合には、表面平滑性と内部歪みの双方又はいず
れか一方の検査が可能となる。しかも、透明な板材の表
面平滑性と内部歪みの双方を検査する場合には、この板
材を同じ位置と角度にセットしてこれらの検査を行うこ
とができるので、検査結果のデータを容易に整合させる
ことができる。

【０００９】請求項２の板材の歪み検査方法は、投影機
を用いて所定の検査パターンの投影像を板材に対して斜
め方向から投光することにより、この板材を透過した検
査パターンの投影像を第１のスクリーンで結像させると
同時に、この板材の表面で反射された検査パターンの投
影像を第２のスクリーンで結像させ、この第１のスクリ
ーンで結像した検査パターンの投影像を第１のカメラで
撮像すると共に、この第２のスクリーンで結像した検査
パターンの投影像を第２のカメラで撮像し、これら第１
と第２のカメラが撮像した検査パターンの画像のゆがみ
の程度をそれぞれ検査することを特徴とする。

【００１０】請求項２によれば、第１と第２のスクリー
ンで結像した検査パターンの投影像を第１と第２のカメ
ラで同時に又は順次撮像すると共に、これらのカメラで
撮像した検査パターンの画像のゆがみの程度を同時に又
は順次検査することができるので、透明な板材の内部の
歪みと表面の平滑性とを迅速に検査することができ、デ
ータの整合性も容易に図ることができる。

【００１１】請求項３の板材の歪み検査方法は、請求項
１に記載の板材の歪み検査装置を用いて透明な板材の歪
みを検査する方法であって、この板材を透過した検査パ
ターンの投影像を第１のスクリーンで結像させ、この第
１のスクリーンで結像した検査パターンの投影像を第１
のカメラで撮像し、この第１のカメラが撮像した検査パ
ターンの画像のゆがみの程度を検査することを特徴とす
る。

【００１２】請求項３によれば、第１のスクリーンで結
像した検査パターンの投影像を第１のカメラで撮像する
と共に、このカメラで撮像した検査パターンの画像のゆ
がみの程度を検査するので、請求項１の検査装置を用い
て透明な板材の内部の歪みを検査することができる。

【００１３】請求項４の板材の歪み検査方法は、請求項
１に記載の板材の歪み検査装置を用いて不透明又は透明
な板材の歪みを検査する方法であって、この板材の表面
で反射された検査パターンの投影像を第２のスクリーン
で結像させ、この第２のスクリーンで結像した検査パタ
ーンの投影像を第２のカメラで撮像し、この第２のカメ
ラが撮像した検査パターンの画像のゆがみの程度を検査
することを特徴とする。

【００１４】請求項４によれば、第２のスクリーンで結
像した検査パターンの投影像を第２のカメラで撮像する
と共に、このカメラで撮像した検査パターンの画像のゆ
がみの程度を検査するので、請求項１の検査装置を用い
て不透明な板材や透明な板材の表面の平滑性を検査する
ことができる。

【００１５】請求項５の板材の歪み検査装置又はその方
法は、前記第１と第２のスクリーンが、光を散乱させる
と共に透過させるものであり、かつ、前記第１と第２の
カメラが、それぞれこれら第１と第２のスクリーンに結
像した検査パターンの投影像をこれらのスクリーンの背
後側から撮像するものであることを特徴とする。

【００１６】第１と第２のカメラを第１と第２のスクリ
ーンの正面側（投影像が投光される側）に配置した場
合、これらのカメラが投影像の投光光路を遮らないよう
に、投影像の光軸に対してカメラの光軸を傾斜させる必
要が生じる。しかし、請求項５によれば、第１と第２の
カメラをそれぞれ第１と第２のスクリーンの背後側に配
置するので、投影像の光軸とカメラの光軸とを一致させ
ることができ、光軸の不一致による検査パターンの画像
のゆがみを考慮する必要がなくなる。

【００１７】請求項６の板材の歪み検査装置又はその方
法は、前記第１と第２のスクリーンが、それぞれ第１と
第２のカメラの前方に配置された光散乱フィルタである
ことを特徴とする。

【００１８】請求項６によれば、第１と第２のカメラの
前方に一体的に配置された光散乱フィルタに検査パター
ンの投影像が結像されるので、これらのカメラを移動さ
せて板材の広い範囲について検査を行う場合にも、大型
のスクリーンを使用する必要がなくなり検査装置を小型
化することができる。また、カメラのレンズの焦点距離
を短くすれば、このカメラと光散乱フィルタとの間の距
離も短くできるので、検査装置をさらに小型化すること
ができる。

【００１９】請求項７の板材の歪み検査装置又はその方
法は、前記検査パターンが、同一の孤立図形を適宜間隔
で多数２次元的に配置したものであり、前記検査パター
ンの画像のゆがみの程度が、各孤立図形について測定し
た図形特徴値のバラツキの程度により判断されるもので
あることを特徴とする。

【００２０】請求項７によれば、検査パターンが単一の
図形ではなく、孤立した多数の図形であるため、画像処
理の領域分割によってこれらの孤立図形を簡単に切り出
すことができ、各孤立図形の図形特徴値のバラツキの程
度を調べることにより、容易に検査パターンの画像のゆ
がみの程度を測定することができるようになる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施形態を詳述する。

【００２２】図１〜図６は本発明の第１実施形態を示す
もので板材として透明樹脂板を用いた例であって、図１
は歪み検査装置の構成を示す側面図、図２は投影機の縦
断面図、図３は画像処理部の処理工程を示す工程図、図
４は試料板の平滑性が良好な場合の画像データを示す
図、図５は試料板に歪みがある場合の画像データを示す
図、図６は歪み検査装置の他の構成を示す側面図であ
る。なお、図１２及び図１３に示した従来例と同様の機
能を有する構成部材には同じ符号を付記する。

【００２３】本実施形態の板材の歪み検査装置は、図１
に示すように、投影機１の正面に試料板２を傾斜させて
配置すると共に、この試料板２の後方と側方に第１のス
クリーン３と第２のスクリーン４をそれぞれ配置する。
そして、これら第１と第２のスクリーン３，４のほぼ正
面に第１のＣＣＤカメラ５と第２のＣＣＤカメラ６を配
置する。投影機１は、図２に示すように、ハロゲンラン
プ等の光源１ａとコリメータレンズ１ｂと対物レンズ１
ｃとからなるスライド投影機であり、コリメータレンズ
１ｂと対物レンズ１ｃとの間にスライド１ｄを配置する
ことにより、このスライド１ｄのパターンを投影するよ
うになっている。スライド１ｄは、直径が同じ多数の円
形を等間隔に配置した検査パターンを映し出すものであ
る。なお、投影機１は、試料板２の測定領域に対応する
大きさの検査パターンを映し出すことができるものであ
ればよいので、このようなスライド投影機に限らず、レ
ーザ光を縦横に走査させながら出射させることにより所
望の大きさの検査パターンの投影像を形成するもの等で
あってもよい。

【００２４】試料板２は、透明な単層の樹脂板や複層
板、即ち基材層の表面に機能性を付与するフィルムシー
ト又はコーティング層を形成した透明な樹脂板やその他
の透明な板材である。この試料板２は、投影機１の光軸
に対して傾斜して配置することにより、光の一部を透過
させると共に、他の一部を反射させる。また、試料板２
を傾斜させることにより、この試料板２の内部の歪みや
表面の波打ち等を拡大した投影像を得ることができる。

【００２５】第１と第２のスクリーン３，４は、白色や
その他の色の平坦な乱反射面であり、試料板２を透過し
又はこの表面で反射された投影像が結像する位置に配置
される。従って、これらの第１と第２のスクリーン３，
４には、それぞれ投影像が映し出されることになる。ま
た、第１と第２のＣＣＤカメラ５，６は、これら第１と
第２のスクリーン３，４のほぼ正面、即ち投影像が投光
される面側に配置される。これら第１と第２のＣＣＤカ
メラ５，６は、撮像素子にＣＣＤ[Charge Coupled Devi
ce]を用いた固体撮像装置であり、第１と第２のスクリ
ーン３，４上に映し出された投影像をそれぞれ画像信号
に変換するものである。ただし、投影像を撮像するもの
であれば、ＣＣＤ以外の固体撮像装置や電子管撮像装置
等を用いることもできる。第１と第２のスクリーン３，
４は、投影機１からの投影像の投光光軸に対して直交す
ると共に、これら第１と第２のＣＣＤカメラ５，６の受
光光軸に対しても直交するように配置することが好まし
い。しかし、これらの光軸を一致させると、投影像をＣ
ＣＤカメラ５，６が遮ることになるので、図１では、Ｃ
ＣＤカメラ５，６の受光光軸を投影機１からの投影像の
投光光軸に対して少し傾斜させている。

【００２６】これら第１と第２のＣＣＤカメラ５，６で
撮像された投影像の画像信号は、図１に示したように、
それぞれ画像解析部７に送られるようになっている。画
像解析部７は、投影像の画像信号を解析してこの投影像
の各図形の径を測定する画像処理部８と、この画像処理
部８で測定した径のバラツキの程度を調べる歪み検査部
９からなり、コンピュータ等のデータ処理装置によって
構成される。

【００２７】上記構成の検査装置を用いた本実施形態の
検査方法を説明する。投影機１が検査パターンを投影す
ると、この検査パターンが試料板２を透過すると共に表
面で反射されて第１と第２のスクリーン３，４に投影像
として映し出される。この際、第１のスクリーン３に投
影される投影像は、試料板２の内部に歪みがなければ検
査パターンの各円形がそのまま投影されるが、透過位置
に内部歪みがある場合には、この歪みの程度に応じて楕
円形等に変形する。また、第２のスクリーン４に投影さ
れる投影像は、試料板２の表面が完全な平滑面であれば
検査パターンの各円形がそのまま投影されるが、反射位
置の平滑性が劣る場合には、この波打ち等の程度に応じ
て楕円形等に変形する。これら第１と第２のスクリーン
３，４上の投影像は、それぞれ第１と第２のＣＣＤカメ
ラ５，６で撮像される。なお、図１では、第１と第２の
ＣＣＤカメラ５，６や第２のスクリーン４が光軸に対し
て少し傾斜しているので、試料板２の内部に歪みがない
場合や表面が完全な平滑面である場合にも、検査パター
ンの各円形が変形されて楕円形として投影される。しか
し、この場合には、全ての円形が均一に楕円形に変形さ
れるので、光軸の傾斜による円形の変形は考慮する必要
がない。従って、本明細書では、簡単のため、光軸の傾
斜による円形の変形はないものとして説明を行う。

【００２８】上記第１と第２のＣＣＤカメラ５，６によ
って撮像された投影像の画像信号は、画像解析部７に送
られ、まず画像処理部８が、図３に示すステップ（以下
「Ｓ」という）１において、画像信号を取り込み、この
画像信号を白黒に２値化して測定範囲を限定し（Ｓ
２）、白黒を反転させて（Ｓ３）、白地に多数の黒い円
形が表された画像データを得る（Ｓ４）。そして、この
画像データの各円形についてそれぞれ径を測定する。こ
の径の測定は、まず画像データの各画素を黒の画素の連
結性に基づいて分類することにより各円形の領域を認識
する。次に、画素の並びに沿って縦方向の直線が各円形
の領域と交差する部分（切片）の長さ（画素数）を検出
し、各円形の領域ごとに、この領域と交差する直線のな
かで切片が最大の長さとなるものを選び出しこれをその
円形の径とする。また、画素の並びに沿った横方向の直
線についても同様に各円形の径を求める。なお、各円形
の径は、縦方向又は横方向のいずれかのみを求めてもよ
く、任意の角度の斜め方向の径を求めることもできる。

【００２９】例えば、試料板２に内部歪みがなかったり
表面が十分に良好な平滑性を有する場合の画像データ
は、図４に示すように、円形がほとんど変形を受けない
ので、縦方向と横方向の径はそれぞれ全ての円形でほぼ
等しくなる。これに対して、試料板２に内部歪みがあっ
たり表面に波打ち等がある場合の画像データは、これら
の歪みに対応する領域内の円形が例えば図５に示すよう
な楕円形に変形するので、この領域内の円形（楕円形）
の横方向の径のみが他よりも長くなる。なお、上記光軸
の傾斜による円形の変形がある場合には、図４の画像デ
ータの場合にも、各円形の縦方向と横方向の径は相違す
ることになる。しかし、縦方向の径同士や横方向の径同
士は全ての円形でほぼ等しくなるため、この光軸の傾斜
による円形の変形は上記のように考慮する必要が生じな
い。

【００３０】上記画像処理部８が画像データの各円形ご
とに縦方向と横方向の径を測定すると、次に歪み検査部
９がこの検査結果を受け取り、これら縦方向と横方向の
それぞれについて、全ての円形の径の標準偏差を算出す
る。標準偏差ｓは、円形の径のバラツキの程度を表すも
のであり、円形の数をｎ、各円形の径をｘ1〜ｘn、全て
の円形の径の平均値をｘとすると、数１の演算によって
求められる。

【数１】

【００３１】また、この歪み検査部９には、フロートガ
ラス等のように内部歪みがほとんどなくほぼ完全な平滑
面を有する基準試料の板材を試料板２として測定を行っ
た場合における各円形の径の縦方向と横方向の標準偏差
がそれぞれ予め記憶されている。これらの基準の標準偏
差は、円形がほとんど変形を受けないので、極めて小さ
い値となる。そして、検査対象となる試料板２について
実際に算出した縦方向と横方向の標準偏差を、それぞれ
この基準の標準偏差との比に換算して標準偏差比を求め
る。従って、この標準偏差比は、試料板２の内部歪みや
表面平滑性が基準試料と同等である場合には値がほぼ
「１」となり、これより内部歪みが大きい場合や表面平
滑性が劣る場合には、その程度に応じてより大きな値と
なる。また、この標準偏差比の値は、基準試料の内部歪
みや表面平滑性よりも何倍低下しているかを具体的に表
すことになる。さらに、このような基準試料と比較する
ことにより、検査パターンに表された各円形の径の誤差
や光学系の歪み等による影響を相殺することができる。

【００３２】上記歪み検査部９が標準偏差比を算出する
と、この数値化によってその試料板２の歪み（第１のＣ
ＣＤカメラ５が撮像した画像の場合には内部歪み、第２
のＣＣＤカメラ６が撮像した画像の場合には表面平滑
性）を客観的に知ることができる。また、この標準偏差
比が所定の検査基準値を超えたかどうかを判断すること
により、歪みの大きい不良品を選別することができる。
さらに、縦方向と横方向の標準偏差比によっていわゆる
タテ歪やヨコ歪を区別して検出することができる。ま
た、種々の試料板２についてこの標準偏差比を調べれ
ば、これらの試料板２の歪みを客観的に比較することも
できる。

【００３３】以上説明したように、本実施形態の検査装
置及びその方法によれば、試料板２の内部歪みと表面平
滑性を標準偏差比によって具体的に数値化するので、製
造工程の改良や製品の品質検査等の際に客観的で分かり
易い判断資料を得ることができる。また、一旦試料板２
をセットすれば、これらの内部歪みと表面平滑性を一度
に検査できるので、セッティングの煩わしさを減少させ
ることができる。しかも、これら内部歪みと表面平滑性
の標準偏差比は、試料板２を同じ位置と角度にセットし
た状態で検査することができるので、データの整合性を
得て比較検討が容易となる。特に、複層板を試料板２と
する場合には、このようなデータの整合性が重要とな
る。

【００３４】上記本実施形態の板材の歪み検査装置は、
図６に示すように、投影機１とスクリーン３，４とＣＣ
Ｄカメラ５，６を筐体１０内に配置することにより、検
査装置をさらにコンパクトにし取り扱い易いものにする
ことができる。そして、この筐体１０に試料板挿入部１
０ａを設けて、ここに試料板２を挿入し筐体１０内に斜
めに配置するだけで、内部歪みと表面平滑性の検査を行
うことができる。また、この筐体１０内には、画像処理
部８と歪み検査部９からなる画像解析部７も配置するこ
とができる。ところで、図６に示す検査装置では、装置
をコンパクトにするために、投影機１からの投影像の投
光光軸だけでなく、ＣＣＤカメラ５，６の受光光軸もス
クリーン３，４に対して傾斜している。しかし、このよ
うな光軸の傾斜による円形の変形は上記のように考慮す
る必要は生じない。

【００３５】なお、ここでは、検査パターンの図形とし
て円形を用いる場合について説明したが、このような円
形に限らず、四角形や細長い線等の任意の形状の図形を
用いることもでき、必ずしも等間隔に配置する必要もな
い。また、画像処理部８も、この円形の図形特徴値とし
て最もふさわしい径を測定する場合について説明した
が、検査パターンに用いる図形に応じ、試料板２の表面
の波打ちによって変化する任意の図形特徴値を測定する
ことができる。この図形特徴値は、画像処理での形状解
析等に利用される図形の領域の特徴の値であり、径の他
にも例えば図形の面積や周囲長、線の長さ等の幾何学的
特徴等を用いることができる。

【００３６】さらに、ここでは、歪み検査部９が実際に
試料板２を測定して得た標準偏差と基準試料の基準の標
準偏差との比を算出したが、基準の標準偏差との差を算
出する等の他の比較方法を用いてもよく、試料板２を測
定して得た標準偏差そのものをバラツキの程度としても
よい。また、例えば試料板２を測定して得た各円形の径
のヒストグラムを求めることによりバラツキの程度を示
すようにすることもできる。

【００３７】さらに、ここでは、検査パターンとして円
形等の多数の孤立図形を用いる場合について説明した
が、必ずしもこのような多数の孤立図形を用いる必要は
なく、単一のパターンのみによって形成することも可能
である。この場合、パターンが単一であるため標準偏差
を用いることはできないが、このパターンが内部歪みや
表面平滑性によって変形された場合に変化する図形特徴
値（図形の面積や線の直線性等）を測定すれば、同様の
検査は可能となる。

【００３８】図７は本発明の第２実施形態を示すもので
板材として透明樹脂板を用いた例であって、板材の歪み
検査装置の構成を示す側面図である。なお、図１〜図６
に示した第１実施形態と同様の機能を有する構成部材に
は同じ符号を付記して説明を省略する。

【００３９】本実施形態の検査装置の場合にも、投影機
１の正面に試料板２を傾斜させて配置すると共に、この
試料板２の後方と側方に第１のスクリーン３と第２のス
クリーン４をそれぞれ傾斜させて配置する。しかし、第
１と第２のＣＣＤカメラ５，６は、これら第１と第２の
スクリーン３，４の背後側に配置している。そして、こ
れら第１と第２のＣＣＤカメラ５，６の光軸をそれぞれ
投影機１からの投影像の投光光軸と一致させると共に、
第１と第２のスクリーン３，４をこれらの光軸に直交し
て配置している。このようにＣＣＤカメラ５，６をスク
リーン３，４の背後に配置するためには、これらスクリ
ーン３，４が光を散乱させると共に透過させて投影像を
背後側にも映し出すものである必要がある。このように
投影像を背後側にも映し出すスクリーン３，４として
は、余り厚手ではない布生地や光学スリガラス、スリガ
ラス状の樹脂板、白濁した樹脂シート、又は、着色フィ
ルム若しくはシート等を平らに張りつめたものが一般的
であり、液晶調光材を用いることもできる。液晶調光材
は、樹脂分散型液晶シートの両面に透明電極を設けたも
のであり、透明電極間に電圧を加えると樹脂分散型液晶
シートが透明になるが、電圧を加えない場合には樹脂分
散型液晶シートが白濁して投影機１からの投影像を表面
と背面に映し出すことができる。なお、図７では図示を
省略しているが、第１と第２のＣＣＤカメラ５，６で撮
像された投影像の画像信号は、第１実施形態と同様に画
像解析部７に送られて処理される。

【００４０】上記構成の板材の歪み検査装置は、第１実
施形態と同様の方法で試料板２の内部歪みと表面平滑性
を検査することができる。しかも、投光光軸と受光光軸
が一致するので、ＣＣＤカメラ５，６により撮像された
画像は、光軸の傾斜による変形を受けることなく、検査
パターンの形状がそのまま保持される。従って、本実施
形態の場合には、検査パターンを単一のパターンのみに
よって形成し、このパターンのゆがみの程度を測定する
ことにより、試料板２の内部歪みと表面平滑性を検査す
ることが容易となる。もっとも、第１実施形態の場合に
も、基準試料との比較により、光軸の傾斜による変形は
相殺されるので、上記のように検査パターンを単一のパ
ターンのみによって形成することは可能である。また、
この光軸の傾斜によりどのような変形を受けるかは既知
であるため、画像処理部８での画像処理の際にこのよう
な変形の影響を除去することもできる。

【００４１】図８〜図９は本発明の第３実施形態を示す
もので板材として押し出し成形された透明樹脂板を用い
た例であって、図８はインライン処理による板材の歪み
検査装置の構成を示す側面図、図９は図８の検査装置に
おける各ＣＣＤカメラの測定領域を示す平面図である。
なお、図１〜図７に示した第１と第２の実施形態と同様
の機能を有する構成部材には同じ符号を付記して説明を
省略する。

【００４２】上記第１と第２の実施形態では、試料板２
を１枚ずつバッチ処理により検査する場合について説明
したが、本実施形態では、図８に示すように、押出成形
機１１によって製造され順次ローラ１２上を搬送される
透明な樹脂板等を試料板２として、この上方に投影機１
と第１と第２のＣＣＤカメラ５，６を配置することによ
りインライン処理による検査を行う場合について示す。
投影機１と第１と第２のＣＣＤカメラ５，６は、第１実
施形態や第２実施形態と同様の構成である。

【００４３】ただし、本実施形態では、第１と第２のス
クリーン３，４に代えて、第１と第２のＣＣＤカメラ
５，６の前方にそれぞれカバー１３を介して配置した光
散乱フィルタ１４，１５を用いている。光散乱フィルタ
１４，１５は、入射光をフィルタ面でほぼ均一に散乱さ
せると共に、この入射光の一部をそのまま透過させるフ
ィルタであり、ヘーズ（拡散透過率／全光線透過率）が
３０〜９８％のものが好ましい。例えば、光学スリガラ
ス、スリガラス状の樹脂板、白濁した樹脂シート、又
は、着色フィルム若しくはシート等を平らに張りつめた
もの等がこれらの光散乱フィルタ１４，１５として好適
に用いられる。カバー１３は、これらの光散乱フィルタ
１４，１５を第１と第２のＣＣＤカメラ５，６の前方に
配置するための支持体であると共に、外部からの光を遮
光するレンズフードの役割も果たす。このような光散乱
フィルタ１４，１５は、第２実施形態の第１と第２のス
クリーン３，４と同様に投影像を結像させて映し出すと
共に、この投影像を背面側にも映し出す。従って、第１
と第２のＣＣＤカメラ５，６は、これらの光散乱フィル
タ１４，１５の投影像を背面側から撮像することができ
る。この場合、第１と第２のＣＣＤカメラ５，６は、焦
点距離の短いレンズを用いたとしても、光散乱フィルタ
１４，１５との間にはある程度の距離が必要となるの
で、この距離に応じた長さを有するカバー１３を用い
る。なお、このような光散乱フィルタ１４，１５に代え
て、第２実施形態と同様のスクリーン３，４をそれぞれ
第１と第２のＣＣＤカメラ５，６の前方に配置すること
もできる。このようにして第１と第２のＣＣＤカメラ
５，６で撮像された投影像の画像信号は、第１実施形態
や第２実施形態の場合と同様に、図８では図示を省略し
た画像解析部７に送られて処理される。

【００４４】本実施形態の検査装置は、試料板２がロー
ラ１２によって順次搬送される以外は、第２実施形態と
同様の構成である。従って、この試料板２の搬送に伴っ
て、適当な間隔で第１と第２のＣＣＤカメラ５，６の撮
像を行い、画像解析部７で第１実施形態や第２実施形態
と同様の処理を行えば、算出された標準偏差比によっ
て、順次製造される試料板２の内部歪みと表面平滑性を
検査することができる。

【００４５】また、本実施形態では、図９に示すよう
に、帯状に順次搬送される試料板２を幅方向に３分割し
て、３台ずつの投影機１と第１と第２のＣＣＤカメラ
５，６を併設することにより各領域Ａ〜Ｃの検査を行う
ようにすることもできる。また、１台ずつの投影機１と
第１と第２のＣＣＤカメラ５，６を配置して、これを順
次試料板２の幅方向に移動させて各領域Ａ〜Ｃの検査を
行うようにすることもできる。この場合、第１と第２の
ＣＣＤカメラ５，６を幅方向に移動させれば、光散乱フ
ィルタ１４，１５もこれに伴って移動するので、試料板
２の上下に大型の第１と第２のスクリーン３，４を配置
する必要がなくなる。しかも、この第１と第２のＣＣＤ
カメラ５，６に焦点距離の短いレンズを用いれば、光散
乱フィルタ１４，１５との間隔距離を短くできるので、
検査装置の小型化を促進することができる。

【００４６】なお、第２実施形態では、第１と第２のス
クリーン３，４を用いた検査装置について示したが、第
３実施形態と同様に、前方に光散乱フィルタ１４，１５
を配置した第１と第２のＣＣＤカメラ５，６を用いるこ
とも可能である。

【００４７】図１０及び図１１は本発明の第４実施形態
を示すもので透明樹脂板と不透明樹脂板を検査する例で
あって、図１０は透明樹脂板の内部歪みの検査方法を説
明する側面図、図１１は不透明樹脂板の表面平滑性の検
査方法を説明する側面図である。

【００４８】本実施形態は、第１実施形態で示した板材
の歪み検査装置を用いて透明樹脂板の内部歪みだけを検
査する方法と、不透明樹脂板の表面平滑性だけを検査す
る方法を説明する。検査装置の構成や試料板２の配置は
第１実施形態の場合と同じである。ただし、試料板２が
透明な樹脂板であり、その内部歪みだけを検査する場合
には、図１０に示すように、第１のＣＣＤカメラ５のみ
が第１のスクリーン３上に投影された投影像を撮像し、
第２のＣＣＤカメラ６は撮像を行わない。また、画像解
析部７の画像処理部８と歪み検査部９も、この第１のＣ
ＣＤカメラ５によって撮像された投影像の画像信号のみ
を処理する。従って、この場合には、試料板２の内部の
歪みだけを検査することができる。また、試料板２が不
透明な樹脂板であり、その表面平滑性だけを検査する場
合には、図１１に示すように、第２のＣＣＤカメラ６の
みが第２のスクリーン４上に投影された投影像を撮像
し、第１のＣＣＤカメラ５は撮像を行わない。また、画
像解析部７の画像処理部８と歪み検査部９も、この第２
のＣＣＤカメラ６によって撮像された投影像の画像信号
のみを処理する。従って、この場合には、試料板２の表
面の平滑性だけを検査することができる。

【００４９】このように、本実施形態の板材の歪み検査
方法によれば、試料板２の樹脂板が透明であるか不透明
であるかにかかわりなく、同じ装置を用いて同様に検査
を行うことができるので、樹脂板に応じて装置を変更し
たり調整を行う面倒がなくなると共に、検査装置の設置
スペースを縮小できるようになる。

【００５０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の板材の歪み検査装置及びその方法によれば、板材の内
部の歪みと表面の平滑性を一度に検査できるので、それ
ぞれ別個に板材をセッティングする煩わしさをなくすこ
とができる。また、この板材を同じ位置と角度にセット
した状態で検査することができるので、これらの検査結
果のデータを容易に整合させることができるようにな
る。さらに、板材が透明であるか不透明であるかにかか
わりなく、同じ装置を用いて内部歪みと表面平滑性のい
ずれか一方だけを検査することもできるようになり、検
査装置の設置スペースを節約することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示すものであって、歪
み検査装置の構成を示す側面図である。

【図２】本発明の第１実施形態を示すものであって、投
影機の縦断面図である。

【図３】本発明の第１実施形態を示すものであって、画
像処理部の処理工程を示す工程図である。

【図４】本発明の第１実施形態を示すものであって、試
料板の平滑性が良好な場合の画像データを示す図であ
る。

【図５】本発明の第１実施形態を示すものであって、試
料板に歪みがある場合の画像データを示す図である。

【図６】本発明の第１実施形態を示すものであって、歪
み検査装置の他の構成を示す側面図である。

【図７】本発明の第２実施形態を示すものであって、板
材の歪み検査装置の構成を示す側面図である。

【図８】本発明の第３実施形態を示すものであって、イ
ンライン処理による板材の歪み検査装置の構成を示す側
面図である。

【図９】本発明の第３実施形態を示すものであって、図
８の検査装置における各ＣＣＤカメラの測定領域を示す
平面図である。

【図１０】本発明の第４実施形態を示すものであって、
透明樹脂板の内部歪みの検査方法を説明する側面図であ
る。

【図１１】本発明の第４実施形態を示すものであって、
不透明樹脂板の表面平滑性の検査方法を説明する側面図
である。

【図１２】従来例を示すものであって、試料板の内部歪
みを検査する歪み検査装置の構成を示す側面図である。

【図１３】他の従来例を示すものであって、試料板の表
面平滑性を検査する歪み検査装置の構成を示す側面図で
ある。

【符号の説明】

１ 投影機 ２ 試料板 ３ スクリーン ４ スクリーン ５ ＣＣＤカメラ ６ ＣＣＤカメラ ７ 画像解析部 ８ 画像処理部 ９ 歪み検査部 １４ 光散乱フィルタ １５ 光散乱フィルタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保 雅雄 大阪市中央区安土町２丁目３番13号 タキ ロン株式会社内 (72)発明者 加藤 隆明 大阪市中央区安土町２丁目３番13号 タキ ロン株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の検査パターンの投影像を板材に対し
   て斜め方向から投光する投影機と、 この板材を透過した検査パターンの投影像を結像させる
   第１のスクリーンと、 この板材の表面で反射された検査パターンの投影像を結
   像させる第２のスクリーンと、 この第１のスクリーンで結像した検査パターンの投影像
   を撮像する第１のカメラと、 この第２のスクリーンで結像した検査パターンの投影像
   を撮像する第２のカメラと、 これら第１と第２のカメラが撮像した検査パターンの画
   像のゆがみの程度をそれぞれ検査する画像解析手段とを
   備えたことを特徴とする板材の歪み検査装置。
2. 【請求項２】板材が透明な場合に、投影機を用いて所定
   の検査パターンの投影像をこの板材に対して斜め方向か
   ら投光することにより、板材を透過した検査パターンの
   投影像を第１のスクリーンで結像させると同時に、この
   板材の表面で反射された検査パターンの投影像を第２の
   スクリーンで結像させ、 この第１のスクリーンで結像した検査パターンの投影像
   を第１のカメラで撮像すると共に、この第２のスクリー
   ンで結像した検査パターンの投影像を第２のカメラで撮
   像し、 これら第１と第２のカメラが撮像した検査パターンの画
   像のゆがみの程度をそれぞれ検査することを特徴とする
   板材の歪み検査方法。
3. 【請求項３】請求項１に記載の板材の歪み検査装置を用
   いて透明な板材の歪みを検査する方法であって、 この板材を透過した検査パターンの投影像を第１のスク
   リーンで結像させ、この第１のスクリーンで結像した検
   査パターンの投影像を第１のカメラで撮像し、 この第１のカメラが撮像した検査パターンの画像のゆが
   みの程度を検査することを特徴とする板材の歪み検査方
   法。
4. 【請求項４】請求項１に記載の板材の歪み検査装置を用
   いて不透明又は透明な板材の歪みを検査する方法であっ
   て、 この板材の表面で反射された検査パターンの投影像を第
   ２のスクリーンで結像させ、 この第２のスクリーンで結像した検査パターンの投影像
   を第２のカメラで撮像し、 この第２のカメラが撮像した検査パターンの画像のゆが
   みの程度を検査することを特徴とする板材の歪み検査方
   法。
5. 【請求項５】前記第１と第２のスクリーンが、光を散乱
   させると共に透過させるものであり、かつ、前記第１と
   第２のカメラが、それぞれこれら第１と第２のスクリー
   ンに結像した検査パターンの投影像をこれらのスクリー
   ンの背後側から撮像するものであることを特徴とする請
   求項１乃至請求項４のいずれかに記載の板材の歪み検査
   装置又はその方法。
6. 【請求項６】前記第１と第２のスクリーンが、それぞれ
   第１と第２のカメラの前方に配置された光散乱フィルタ
   であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれ
   かに記載の板材の歪み検査装置又はその方法。
7. 【請求項７】前記検査パターンが、同一の孤立図形を適
   宜間隔で多数２次元的に配置したものであり、 前記検査パターンの画像のゆがみの程度が、各孤立図形
   について測定した図形特徴値のバラツキの程度により判
   断されるものであることを特徴とする請求項１乃至請求
   項６のいずれかに記載の板材の歪み検査装置又はその方
   法。