偏光フィルムの仕分けシステムおよび仕分け方法
【課題】マークが付与された枚葉フィルムとマークが付与されていない枚葉フィルムとを人手なしに自動的に仕分けすることができる偏光フィルムの仕分けシステムおよび仕分け方法を提供する。
【解決手段】マークが一部に付与された複数の枚葉フィルム３の仕分けを行う仕分けシステムは、画像を撮像するＣＣＤカメラ８と、ＣＣＤカメラ８によって撮像された画像に基づいて、枚葉フィルム３上に存在するマークを検知し、マークの位置を表すマーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１を出力する画像処理装置９と、マーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１に基づいて各枚葉フィルム３にマークが付与されているか否かを判定するＰＬＣ１０と、ＰＬＣ１０による判定の結果に基づいて、上記複数の枚葉フィルム３を、マークが付与された枚葉フィルム３とマークが付与されていない枚葉フィルム３とに仕分けする仕分け装置１１とを備える。
【解決手段】マークが一部に付与された複数の枚葉フィルム３の仕分けを行う仕分けシステムは、画像を撮像するＣＣＤカメラ８と、ＣＣＤカメラ８によって撮像された画像に基づいて、枚葉フィルム３上に存在するマークを検知し、マークの位置を表すマーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１を出力する画像処理装置９と、マーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１に基づいて各枚葉フィルム３にマークが付与されているか否かを判定するＰＬＣ１０と、ＰＬＣ１０による判定の結果に基づいて、上記複数の枚葉フィルム３を、マークが付与された枚葉フィルム３とマークが付与されていない枚葉フィルム３とに仕分けする仕分け装置１１とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、欠陥部分を示すマークが一部に付与された複数の偏光フィルムを、欠陥部分を示すマークが付与された偏光フィルムと、上記マークが付与されていない偏光フィルムとに仕分けする偏光フィルムの仕分けシステムおよび仕分け方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
偏光フィルムは、通常、一定幅で長い帯状の状態で製造され、その状態で各種処理が施され、ロールに巻き取られて原反フィルム（全幅の偏光フィルム）とされる。その後、通常、原反フィルムはロールから巻き出され、巻き出された原反フィルムから製品仕様に従って所定形状の複数の枚葉フィルム（複数製品にカットされた偏光フィルム）が切り出される。
【０００３】
そして、偏光フィルムを帯状の状態で欠陥検出装置によって欠陥検出し、検出された偏光フィルムの欠陥部位の近傍位置に対し、後の行程で欠陥部分の識別が容易になるように、フェルトペンやインクジェット等によってマークを付与する技術が実用化されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この技術によれば、原反フィルムから切り出された枚葉フィルムに欠陥部分があった場合、肉眼で判別し難い欠陥部分であっても、その近傍位置にマークが付与されているので、肉眼で容易にその存在を識別することができ、欠陥がある枚葉フィルムを不良品として製品から容易に取り除くことができる。
【特許文献１】特開２００１−３０５０７０号公報（２００１年１０月３１日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の技術では、欠陥検査後の工程で、原反フィルムをロールからから巻き出し、巻き出した原反フィルムを所定形状の複数の枚葉フィルムに断裁した後、マークを含む枚葉フィルムを肉眼で判別し、マークを含む枚葉フィルムを人手により除外する必要があった。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、マークが付与された枚葉フィルムとマークが付与されていない枚葉フィルムとを人手なしに自動的に仕分けすることができる偏光フィルムの仕分けシステムおよび仕分け方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る偏光フィルムの仕分けシステムは、上記課題を解決するために、マークが一部に付与された複数の偏光フィルムの仕分けを行う仕分けシステムであって、上記複数の偏光フィルムの画像を撮像する撮像手段と、上記撮像手段によって撮像された画像に基づいて、上記偏光フィルム上に存在するマークを検知し、マークの位置を表すマーク検知信号を出力するマーク検知手段と、上記マーク検知信号に基づいて、上記各偏光フィルムにマークが付与されているか否かを判定する判定手段と、上記判定手段による判定の結果に基づいて、上記複数の偏光フィルムを、マークが付与された偏光フィルムとマークが付与されていない偏光フィルムとに仕分けする仕分け手段とを備えることを特徴としている。
【０００８】
上記の構成によれば、マークが付与された枚葉フィルムとマークが付与されていない枚葉フィルムとを人手なしに自動的に仕分けすることができる。
【０００９】
本発明に係る仕分けシステムでは、上記複数の偏光フィルムは、偏光フィルムを検査して欠陥部分の近傍位置にマークを付与した後、偏光フィルムを複数の偏光フィルムに断裁することによって得られたものであり、上記撮像手段は、上記複数の偏光フィルムが間隔を空けて並べて搬送されている状態で撮像を行うものであり、上記偏光フィルム間のギャップの位置を検知し、ギャップの位置を表すフィルムギャップ検知信号を出力するフィルムギャップ検知手段がさらに備えられており、上記判定手段は、上記マーク検知信号と上記フィルムギャップ検知信号とに基づいて、上記各偏光フィルムにマークが付与されているか否かを判定することが好ましい。
【００１０】
上記構成によれば、間隔を空けて並べて連続的に搬送される複数の偏光フィルムから、欠陥部分を示すマークを含む偏光フィルムを除外する連続的な仕分けを自動的に行うことができる。
【００１１】
本発明に係る仕分けシステムでは、上記判定手段は、上記マーク検知信号におけるマークに対応するパルスと、上記フィルムギャップ検知信号におけるギャップに対応するパルスとが時間軸上で隣接していれば、そのギャップを挟む２つの偏光フィルムにマークが付与されていると判定することが好ましい。
【００１２】
上記構成によれば、マークが断裁時に不均等に分断された場合であっても、両方の偏光フィルムにマークがあると判定することができる。したがって、例えばマークがその端ぎりぎりで分断された場合などであっても、小さく分断されたマークを含む偏光フィルムを、欠陥部分を示すマークが付与された偏光フィルムと判定することができ、欠陥部分を含む偏光フィルムが良品側へ仕分けられてしまうことを防止できる。
【００１３】
本発明に係る仕分けシステムでは、上記判定手段は、上記マーク検知信号におけるパルスを時間軸方向の前後に伸長させ、その伸長されたパルスに、上記フィルムギャップ検知信号におけるギャップに対応するパルスの全体が重なっていれば、そのギャップを挟む２つの偏光フィルムにマークが付与されていると判定することが好ましい。
【００１４】
上記構成によれば、偏光フィルムの端に付着した異物等に起因する、パルス幅の小さいパルスがフィルムギャップ検知信号におけるギャップに対応するパルスと時間軸上で隣接する位置に存在する場合であっても、そのギャップを挟む２つの偏光フィルムにマークが付与されていると誤判定してしまうことを防止できる。
【００１５】
本発明に係る偏光フィルムの仕分け方法は、上記課題を解決するために、マークが一部に付与された複数の偏光フィルムの仕分けを行う仕分け方法であって、上記複数の偏光フィルムの画像を撮像するステップと、撮像された画像に基づいて上記偏光フィルム上に存在するマークを検知し、マークの位置を表すマーク検知信号を得るステップと、上記マーク検知信号に基づいて上記各偏光フィルムにマークが付与されているか否かを判定するステップと、上記判定の結果に基づいて、上記複数の偏光フィルムを、マークが付与された偏光フィルムとマークが付与されていない偏光フィルムとに仕分けするステップとを含むことを特徴としている。
【００１６】
上記の方法によれば、マークが付与された枚葉フィルムとマークが付与されていない枚葉フィルムとを人手なしに自動的に仕分けすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、以上のように、マークが付与された枚葉フィルムとマークが付与されていない枚葉フィルムとを人手なしに自動的に仕分けすることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態について図１および図２に基づいて説明すると以下の通りである。図１は、本発明の実施の一形態に係る偏光フィルムの仕分けシステムの概略構成を示す模式図である。
【００１９】
この仕分けシステムは、偏光フィルムに付与されたマークを検出し、検出結果に応じて偏光フィルムの仕分けを行うものであって、図１に示すように、ロール２と、搬送ローラ４・５と、エンコーダ６と、光源７と、撮像手段としてのＣＣＤ(charge-coupled device) カメラ８と、フィルムギャップ検知手段およびマーク検知手段としての画像処理装置９と、判定手段としてのＰＬＣ(Programmable Logic Controller) １０と、仕分け手段としての仕分け装置１１とを備えている。
【００２０】
この仕分けシステムには、マークが付与された偏光フィルムが、全幅の偏光フィルムである原反フィルム１として供される。偏光フィルムは、透光性であれば特に限定されるものではなく、偏光子フィルム層のみからなる単層のフィルムであってもよく、偏光子フィルム層と他の層とを積層してなる積層フィルムであってもよい。偏光子フィルム層の構成材料は、特に限定されるものではないが、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂に二色性色素を吸着配向させたものである。上記他の層としては、特に限定されるものではなく、粘着剤層、保護フィルム層、剥離フィルム層、位相差フィルム層などが挙げられる。原反フィルム１のサイズは、例えば、幅１５００ｍｍ、長さ１０００ｍとすることができる。
【００２１】
原反フィルム１は、前段の図示していない欠陥検出装置による検査で、傷、ムラ、付着異物、汚れ、気泡等の欠陥が検出され、前段の図示しないマーキング装置または人手によって、原反フィルム（全幅の偏光フィルム）の欠陥の位置を示すために原反フィルム１における欠陥部分の近傍位置にマークが付与され、ロール２に巻き取られて保管されているものとする。
【００２２】
原反フィルム１に付与されているマークは、ＣＣＤカメラ８によって捉えることができるものであれば特に限定されない。原反フィルム１に対するマークの付与方法は、特に限定されるものではなく、公知の種々の方法で行うことができ、例えば、偏光フィルムの欠陥部分の近傍位置に対し、フェルトペン（例えば「マジック（登録商標）ペン」として市販されている製品）を用いたマーキング装置やインクジェット方式マーキング装置などのマーキング装置を用いて自動的に着色マーク（黒色マークや有彩色マークなど）を付与する特開２００１−３０５０７０号公報に記載の方法、偏光フィルムの欠陥部分の近傍位置に対しフェルトペンなどを用いて人手で着色マークを付与する方法、偏光フィルムの欠陥部分の近傍位置に対し蛍光ペンを用いてマーキング装置または人手で蛍光マークを付与する方法、偏光フィルムの欠陥部分の近傍位置に対し偏光フィルムの欠陥部分の近傍位置表面に対し傷をマークとしてマーキング装置または人手で付与する方法などが挙げられる。原反フィルム１に対してマークを付与する際には、原反フィルム１の全面を碁盤の目状に複数の矩形領域に分割し、各矩形領域内に欠陥があった場合には、その欠陥の近傍にマークを付与するとよい。
【００２３】
原反フィルム１に付与されるマークの形状および位置は、特に限定されるものではないが、例えば、特開２００１−３０５０７０号公報に記載されている、偏光フィルムの欠陥部分に対し、偏光フィルムの幅方向の両側で予め定める範囲の近傍となる位置に付与された２本の線状のマークが好適である。原反フィルム１に付与されるマークが線状のマークである場合、その長手方向はどの方向であってもよい。マークのサイズも、特に限定されるものではないが、例えば、長さ２ｃｍ、幅２ｍｍとすることができる。
【００２４】
原反フィルム１は、ロール２から巻き出され、ロール２と搬送ローラ４・５との間に配置された図示しないフィルム切断装置へ搬送され、図示しないフィルム切断装置によって複数の所定サイズの矩形の断片である枚葉フィルム３に断裁される。
【００２５】
断裁によって得られた複数の枚葉フィルム３は互いに間隔を空けて並べて、搬送ローラ４・５および図示しない搬送コンベアによって仕分け装置１１へ搬送される。隣接する枚葉フィルム３間のギャップは、特に限定されるものではないが、例えば５ｍｍとすることができる。枚葉フィルム３の搬送速度は、特に限定されるものではないが、例えば２００ｍｍ／ｓ（１２ｍ／ｍｉｎ）とすることができる。枚葉フィルム３間のギャップが５ｍｍであり、枚葉フィルム３の搬送速度が２００ｍｍ／ｓである場合、ＣＣＤカメラ８によって撮像される１点を枚葉フィルム３間のギャップ（間隙）が通過するのに要する時間は、０．０２５秒である。
【００２６】
原反フィルム１に付与されているマークが着色マークや傷などのような可視マークである場合、光源７としては、可視光を発する光源、例えば白色灯や蛍光灯などを用いればよい。また、原反フィルム１に付与されているマークが蛍光マークである場合、光源７としては、紫外線ランプなどを用いればよい。
【００２７】
枚葉フィルム３が搬送されている状態で、搬送ローラ４・５の間であって枚葉フィルム３の下方に配置された光源７から光を枚葉フィルム３に照射し、枚葉フィルム３の透過画像を、枚葉フィルム３の上方に配置されたＣＣＤカメラ８で撮像して画像信号に変換し、ＣＣＤカメラ８から画像処理装置９へと出力する。
【００２８】
ＣＣＤカメラ８は、特に限定されるものではないが、例えば、解像度が２５０μｍ／画素であり、Ｘ方向（枚葉フィルム３の搬送方向に直交し、かつ枚葉フィルム３に平行な方向）の撮像サイズが６０００画素であり（Ｘ方向の視野サイズ：１５００ｍｍ）、カメラクロックが４０ＭＨｚであり、スキャンレートが１００００パルスであり、走査速度が４０００走査／秒であり、キャプチャ時間が０．００８秒であり、１キャプチャあたりのＹ方向（枚葉フィルム３の搬送方向）の撮影サイズが３２画素分すなわち１．６ｍｍであるラインセンサとすることができる。なお、ＣＣＤカメラ８に代えて、ＣＣＤ以外の撮像素子を用いたカメラを用いてもよい。また、ＣＣＤカメラ８が出力する画像信号の形態は、特に限定されるものではないが、例えば２５６階調のデジタル画像信号とすることができる。
【００２９】
画像処理装置９は、ＣＣＤカメラ８から出力された画像信号を画像処理することによって、３チャンネルの２値信号であるマーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１およびフィルムギャップ検知信号ＣＨ２に変換する。画像処理装置９は、例えば、画像処理ソフトウェアがインストールされたパーソナル・コンピュータで実現される。
【００３０】
画像処理装置９は、ＣＣＤカメラ８から出力された画像信号に基づいて、搬送方向の逆方向から見て（仕分け装置１１から見て）左側の枚葉フィルム３上に存在するマークを検知し、マークの位置を表すマーク検知信号ＣＨ０を出力する。マーク検知信号ＣＨ０は、左側の列の枚葉フィルム３でのマーク検出中にオン（ハイ）レベルとなる２値信号であり、したがって左側の列の枚葉フィルム３上のマークに対応するパルスを含んでいる。マーク検知信号ＣＨ０は、例えば、ＣＣＤカメラ８から出力される左側の列の枚葉フィルム３に対応する部分の画像信号の階調値が閾値（例えば、画像信号が０〜２５５の階調値を持つデジタル信号である場合、６４）以下のときにハイレベルとなり、ＣＣＤカメラ８から出力される画像信号の階調値が閾値を超えているときにローレベルとなる。
【００３１】
画像処理装置９は、ＣＣＤカメラ８から出力された画像信号に基づいて、搬送方向の逆方向から見て（仕分け装置１１から見て）右側の枚葉フィルム３上に存在するマークを検知し、マークの位置を表すマーク検知信号ＣＨ１を出力する。マーク検知信号ＣＨ１は、右側の列の枚葉フィルム３でのマーク検出中にオン（ハイ）レベルとなる２値信号であり、したがって右側の列の枚葉フィルム３上のマークに対応するパルスを含んでいる。マーク検知信号ＣＨ１は、例えば、ＣＣＤカメラ８から出力される右側の列の枚葉フィルム３に対応する部分の画像信号の階調値が閾値（例えば、画像信号が０〜２５５の階調値を持つデジタル信号である場合、６４）以下のときにハイレベルとなり、ＣＣＤカメラ８から出力される画像信号の階調値が閾値を超えているときにローレベルとなる。
【００３２】
画像処理装置９は、ＣＣＤカメラ８から出力された画像信号に基づいて、枚葉フィルム３間のギャップ（間隙、フィルムギャップ）の位置を検知し、ギャップの位置を表すフィルムギャップ検知信号を出力する。マーク検知信号ＣＨ２は、枚葉フィルム３間のギャップ検出中にオン（ハイ）レベルとなる２値信号であり、したがって枚葉フィルム３間のギャップに対応するパルスを含んでいる。マーク検知信号ＣＨ２は、例えば、ＣＣＤカメラ８から出力される右側の列の枚葉フィルム３に対応する部分の画像信号の階調値が閾値（例えば、画像信号が０〜２５５の階調値を持つデジタル信号である場合、２１４）以上のときにハイレベルとなり、ＣＣＤカメラ８から出力される画像信号の階調値が閾値を下回っているときにローレベルとなる。マーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１およびフィルムギャップ検知信号ＣＨ２の例を図２に示す。
【００３３】
画像処理装置９は、マーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１およびフィルムギャップ検知信号ＣＨ２を含むプロセス入出力（ＰＩＯ）信号をＰＬＣ１０へ出力する。画像処理装置９が出力するマーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１およびフィルムギャップ検知信号ＣＨ２の更新周期は、例えば、ＣＣＤカメラ８が上記例のラインセンサである場合、８ｍｓとすることができる。
【００３４】
ＰＬＣ１０は、画像処理装置９から得られるマーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１およびフィルムギャップ検知信号ＣＨ２に基づいて、各枚葉フィルム３にマークが付与されているか否かを判定する。すなわち、ＰＬＣ１０は、フィルムギャップ検知信号ＣＨ２におけるフィルムギャップ（および外側のフィルムがない部分）に対応するパルス間に、マーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１におけるマークに対応するパルスが存在するかによって、各枚葉フィルム３にマークが付与されているか否かを判定する。さらに、ＰＬＣ１０は、エンコーダ６からＰＬＣ１０に出力される枚葉フィルム３の搬送速度を表す速度信号に基づいて、マークが付与された枚葉フィルム３が仕分け装置１１の位置にあるかを判定し、その判定結果に応じて仕分け装置１１を制御する。
【００３５】
仕分け装置１１は、ＰＬＣ１０による判定の結果に基づいて、複数の枚葉フィルム３を、マークが付与された枚葉フィルム３とマークが付与されていない枚葉フィルム３とに仕分けし、マークが付与された枚葉フィルム３を不良品として製品（良品）から除外し、マークが付与されていない枚葉フィルム３を製品とする。
【００３６】
以上のようにして、本実施形態では、マークが付与された枚葉フィルムとマークが付与されていない枚葉フィルムとを人手なしに自動的に仕分けすることができる。
【００３７】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図１および図３に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１にて示した各部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、その説明を省略する。
【００３８】
原反フィルム１に付与されたマークが断裁時に不均等に分断され、その結果としてマークが２つの枚葉フィルム３に跨って存在する場合、図３に示すように、マーク検知信号ＣＨ１において、分断されたマークのうちで小さい方のマークに対応するパルス（破線で示すパルス）が消失し、分断されたマークのうちで大きい方のマークに対応するパルス（破線で示すパルスの右にある実線で示すパルス）しか存在しないことがある。この場合、単純にマーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１のパルスに対応する枚葉フィルム３にマークが存在すると判定する実施の形態１の方法では、分断されたマークのうちで小さい方のマークが付与された枚葉フィルム３については、その枚葉フィルム３にマークが付与されていることを検出できず、その小さい方のマークが付与された枚葉フィルム３を良品と誤判定してしまう恐れがある。そのため、欠陥部分を含む枚葉フィルム３を良品の方に仕分けしてしまい、欠陥部分を含む枚葉フィルム３が良品側へ流出してしまう恐れがある。
【００３９】
そこで、本実施の形態２に係る発明は、マークが断裁時に不均等に分断されて小さい方のマークが検出しにくい場合であっても、その小さい方のマークが付与された枚葉フィルム３を不良品として確実に除外できる仕分け方法を提供することを目的とする。
【００４０】
本実施形態に係る仕分けシステムは、図１に示す実施の形態１に係る仕分けシステムにおいて、ＰＬＣ１０が各枚葉フィルム３にマークが判定されているかを判定する方法のみが異なるものである。
【００４１】
本実施形態に係る仕分けシステムでは、上記目的を達成するために、ＰＬＣ１０は、枚葉フィルム３間のギャップに対向する枚葉フィルム３の端部にマークがあった場合には、その端部にギャップを挟んで隣接する他の枚葉フィルム３にもマークが付与されているとし、両方の枚葉フィルム３にマークが付与されていると判別する。すなわち、ＰＬＣ１０は、マーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１におけるマークに対応するパルスと、フィルムギャップ検知信号ＣＨ２におけるギャップに対応するパルスとが時間軸上で隣接していれば、そのギャップを挟む２つの枚葉フィルム３にマークが付与されていると判定する。
【００４２】
これにより、マークが断裁時に不均等に分断された場合、例えばマークがその端ぎりぎりで分断された場合などであっても、両方の枚葉フィルム３にマークがあると判定することができる。したがって、上記のような場合であっても、小さく分断されたマークを含む枚葉フィルム３を、欠陥部分を示すマークが付与された枚葉フィルム３と判定することができ、欠陥部分を含む枚葉フィルム３が良品側へ流出するミスを防止できる。
【００４３】
ＰＬＣ１０の上記判定方法を実現する方法としては、ＰＬＣ１０が、マーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１におけるパルスを時間軸方向の前後に伸長させ、パルスを時間軸方向の前後に伸長させたマーク検知信号ＣＨ０’・ＣＨ１’をフィルムギャップ検知信号ＣＨ２と比較し、フィルムギャップ検知信号ＣＨ２におけるギャップに対応するパルスの全体が、時間軸方向の前後に伸長されたマーク検知信号ＣＨ０’・ＣＨ１’のパルスと重なっていれば、そのギャップを挟む２つの枚葉フィルム３の両方にマークが付与されていると判定する方法が好ましい。すなわち、ＰＬＣ１０は、フィルムギャップ検知信号ＣＨ２におけるギャップに対応するパルスの全体が時間軸方向の前後に伸長させたマーク検知信号ＣＨ０’・ＣＨ１’のパルスに重なっていれば、伸長前のパルスに対応する枚葉フィルム３にマークが付与されていると判定すると共に、その枚葉フィルム３にギャップを挟んで隣接する枚葉フィルム３にもマークがあると判定することが好ましい。
【００４４】
ＰＬＣ１０の上記判定方法を実現する他の方法としては、ＰＬＣ１０が、上記マーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１において、フィルムギャップ検知信号ＣＨ２におけるギャップに対応するパルスと時間軸上で隣接する位置にパルスが存在すれば、無条件にそのギャップを挟む２つの枚葉フィルム３にマークが付与されていると判定する方法が考えられる。しかしながら、そのような方法では、枚葉フィルム３の端に付着した異物等に起因する、パルス幅の小さいパルスがフィルムギャップ検知信号ＣＨ２におけるギャップに対応するパルスと時間軸上で隣接する位置に存在する場合にも、そのギャップを挟む２つの枚葉フィルム３にマークが付与されていると誤判定してしまう恐れがある。
【００４５】
これに対し、上述したマーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１におけるパルスを時間軸方向の前後に伸長させる方法によれば、枚葉フィルム３の端に付着した異物等に起因する、パルス幅の小さいパルスがフィルムギャップ検知信号ＣＨ２におけるギャップに対応するパルスと時間軸上で隣接する位置に存在する場合であっても、そのギャップを挟む２つの枚葉フィルム３にマークが付与されていると誤判定してしまうことがない。したがって、上記方法では、マークを、枚葉フィルム３の端に付着した異物等の周辺欠陥と識別して検出することができる。
【００４６】
なお、枚葉フィルム３は、特に、粘着剤（糊）層を挟む複数のフィルム層から構成される多層構造である場合に、その端から粘着剤がはみ出てその粘着剤に異物が付着することがしばしばあり、その結果として枚葉フィルム３の端に異物が付着することがしばしば起こりえる。
【００４７】
マーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１のパルスを時間軸方向の前後に伸長させる方法としては、公知の種々の方法を採用することができるが、例えば以下の方法を用いればよい。すなわち、まず、パルスを時間軸方向の後方へ伸長させる分だけマーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１におけるパルスの立下りを遅延させることで、マーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１におけるパルスを時間軸方向の後方へ伸長させる。マーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１におけるパルスの立下りを遅延させるには、例えば振幅電圧をパルス幅より長い時間にわたって保持する回路を用いればよい。また、マーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１におけるパルスを時間軸方向の前方（過去）へ伸長させることは、マーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１の信号処理のみによる直接的な方法では不可能であるが、パルスを時間軸方向の前方へ伸長させる分だけフィルムギャップ検知信号ＣＨ２を遅延させると共に、パルスを時間軸方向の前方へ伸長させる分だけマーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１におけるパルスの立下りをさらに遅延させることで、間接的に実現可能である。マーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１におけるパルスを時間軸方向の前後に伸長させる幅は、ＣＣＤカメラ８および画像処理装置９によって検出可能な最小のマーク長さと、原反フィルム１へのマーキング（マーク付与）の位置精度とに基づいて決定すればよい。
【００４８】
（マーク検知アルゴリズム）
なお、実施の形態１および２の方法における画像処理装置９による信号処理の際には、例えば以下のマーク検知アルゴリズムを採用できる。
【００４９】
まず、ＣＣＤカメラ８から出力された画像信号から、Ｘ座標が枚葉フィルム３の存在する範囲内の左端であると予想される値nXStartから、Ｘ座標が枚葉フィルム３の存在する範囲内の右端であると予想される値nXEndまでの範囲を取り出し、その範囲の画像信号をＹ方向に沿った分割線によってｎ個の部分に分割する。このとき、分割数ｎは、Ｘ方向に並ぶ枚葉フィルム３の数をnColumn（図１では２）、各枚葉フィルム３を分割する分割線の数をnLineとすると、
ｎ＝nColumn×（nLine＋１）
となる。nLineは、例えば３とすることができる。そして、各分割線について階調値を求めることによりＹ方向のプロファイルを求めることができる。このうち、枚葉フィルム３内を通過する分割線の本数は、nColumn×nLine（本）である。このnColumn×nLine（本）のプロファイルの平均プロファイル（フィルム内平均プロファイル）を求めて配列に格納し、Ｙ座標の変化による階調値（平均）の変化を求める。そして、各分割部分の画像信号について、階調値（平均）が閾値nThresholdLight（例えば２１４）を下回る、Ｙ座標の範囲を、Ｙ方向フィルム範囲(ROI)とする。以上のようにして、Ｙ方向フィルム範囲を求めることができる。
【００５０】
なお、各分割部分の画像信号について、階調値（平均）が閾値nThresholdLight（例えば２１４）以上であるＹ座標の範囲が見つかった場合には、フィルムギャップ発見を示すフラグを１とし、階調値（平均）が閾値nThresholdLight（例えば２１４）以上であるＹ座標の範囲が見つからなかった場合には、フィルムギャップ発見を示すフラグを０とする。
【００５１】
次に、各枚葉フィルム３のＸ方向の仮中心（各枚葉フィルム３のＸ方向の概略中心）nXCenter[k]を以下の式
nXCenter[k]＝nXStart＋((nXEnd−nXStart)／nColumn／２）×（２×ｋ＋１）
（ｋは０≦ｋ≦nColumn−１を満たす整数）
によって求める。また、ＣＣＤカメラ８から出力された画像信号について、Ｘ座標が等しい複数の画素間における階調値の平均（水平方向の平均プロファイル）を求め、Ｘ座標の変化による階調値（平均）の変化を求める。そして、Ｘ座標の変化による階調値（平均）の変化に基づいて、各枚葉フィルム３のＸ方向の仮中心から＋Ｘ方向および−Ｘ方向のそれぞれへ各枚葉フィルム３のエッジを探すことによって、各枚葉フィルム３の−Ｘ方向側エッジの座標および＋Ｘ方向側エッジの座標を求める。以上のようにして、Ｘ方向フィルム範囲を求めることができる。
【００５２】
この後、必要に応じて求められたＹ方向フィルム範囲およびＸ方向フィルム範囲が妥当であるかをチェックした後、Ｘ方向フィルム範囲内におけるＸ座標の変化による階調値（平均）の変化に基づいて、マークがどの枚葉フィルム３にあるかを検知する。Ｘ方向フィルム範囲内におけるＸ座標の変化による階調値（平均）の変化に基づいて、マークがどの枚葉フィルム３にあるかを検知する際には、Ｘ方向フィルム範囲内におけるＸ座標の変化による階調値（平均）の変化を平滑化し、Ｘ座標が１つ大きくなる毎の階調値（平滑化した階調値）の増分を求め、その増分がＸ方向フィルム範囲内におけるＸ座標の変化によってどのように変化するかに基づいてマークがどの枚葉フィルム３にあるかを検知してもよい。
【００５３】
なお、前述した実施形態では、枚葉フィルム３の画像を撮像する方法として、光源７から光を枚葉フィルム３に照射し、その透過画像をＣＣＤカメラ８で撮像する方法を採用していた。しかしながら、光源７から光を枚葉フィルム３に照射し、その反射画像をＣＣＤカメラ８で撮像する方法を採用してもよい。この方法は、透光性の枚葉フィルム３だけでなく、透光性でない枚葉フィルム３にも適用できる。
【００５４】
また、前述した実施形態では、原反フィルム１に付与されているマークは、ＣＣＤカメラ８によって撮像された枚葉フィルム３の透過画像によって検知できるものであったが、ＣＣＤカメラ８によって枚葉フィルム３の反射画像を撮像する場合には、原反フィルム１に付与されているマークは、ＣＣＤカメラ８によって撮像された枚葉フィルム３の反射画像によって検知できるものであってもよい。
【００５５】
また、前述した実施形態では、画像処理装置９がフィルムギャップ検知信号ＣＨ２をＰＬＣ１０へ出力し、ＰＬＣ１０が、マーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１とフィルムギャップ検知信号ＣＨ２とに基づいて、各枚葉フィルム３がマークを含むか否かを判定するようになっていた。しかしながら、画像処理装置９がフィルムギャップ検知信号ＣＨ２を出力する代わりに、フィルム切断装置が裁断タイミングを示す裁断タイミング信号をＰＬＣ１０へ出力し、ＰＬＣ１０が、マーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１と裁断タイミング信号とに基づいて、各枚葉フィルム３がマークを含むか否かを判定するようにしてもよい。
【００５６】
また、前述した実施形態では、原反フィルム１を検査して欠陥部分の近傍位置にマークを付与した後、原反フィルム１を複数の断片に断裁し、得られた複数の断片（枚葉フィルム３）を間隔を空けて並べて搬送し、この搬送状態下でＣＣＤカメラ８による撮像を行うものであった。しかしながら、複数の枚葉フィルム３を１枚ずつ固定した状態で、ＣＣＤカメラ８による撮像を行ってもよい。また、上記マークは、欠陥部分の近傍位置に付与されるものでなく、検査に合格したことを示すマークであってもよい。また、フィルム検査は、断裁前でなく断裁後に行ってもよい。
【００５７】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、偏光フィルムの仕分けを人手に頼らず自動的に行うことができるものであるので、偏光フィルムおよび偏光フィルムを用いた各種製品の製造に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施の一形態に係る偏光フィルムの仕分けシステムの概略構成を示す模式図である。
【図２】上記仕分けシステムの画像処理装置から出力されるフィルムギャップ検知信号およびマーク検知信号の例を示す信号波形図である。
【図３】上記仕分けシステムの画像処理装置から出力されるフィルムギャップ検知信号、マーク検知信号、およびマーク検知信号を時間軸方向に伸長してなる信号の例を示す信号波形図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ 原反フィルム（偏光フィルム）
３ 枚葉フィルム（偏光フィルム）
８ ＣＣＤカメラ（撮像手段）
９ 画像処理装置（フィルムギャップ検知手段、マーク検知手段）
１０ ＰＬＣ（判定手段）
１１ 仕分け装置（仕分け手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、欠陥部分を示すマークが一部に付与された複数の偏光フィルムを、欠陥部分を示すマークが付与された偏光フィルムと、上記マークが付与されていない偏光フィルムとに仕分けする偏光フィルムの仕分けシステムおよび仕分け方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
偏光フィルムは、通常、一定幅で長い帯状の状態で製造され、その状態で各種処理が施され、ロールに巻き取られて原反フィルム（全幅の偏光フィルム）とされる。その後、通常、原反フィルムはロールから巻き出され、巻き出された原反フィルムから製品仕様に従って所定形状の複数の枚葉フィルム（複数製品にカットされた偏光フィルム）が切り出される。
【０００３】
そして、偏光フィルムを帯状の状態で欠陥検出装置によって欠陥検出し、検出された偏光フィルムの欠陥部位の近傍位置に対し、後の行程で欠陥部分の識別が容易になるように、フェルトペンやインクジェット等によってマークを付与する技術が実用化されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この技術によれば、原反フィルムから切り出された枚葉フィルムに欠陥部分があった場合、肉眼で判別し難い欠陥部分であっても、その近傍位置にマークが付与されているので、肉眼で容易にその存在を識別することができ、欠陥がある枚葉フィルムを不良品として製品から容易に取り除くことができる。
【特許文献１】特開２００１−３０５０７０号公報（２００１年１０月３１日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の技術では、欠陥検査後の工程で、原反フィルムをロールからから巻き出し、巻き出した原反フィルムを所定形状の複数の枚葉フィルムに断裁した後、マークを含む枚葉フィルムを肉眼で判別し、マークを含む枚葉フィルムを人手により除外する必要があった。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、マークが付与された枚葉フィルムとマークが付与されていない枚葉フィルムとを人手なしに自動的に仕分けすることができる偏光フィルムの仕分けシステムおよび仕分け方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る偏光フィルムの仕分けシステムは、上記課題を解決するために、マークが一部に付与された複数の偏光フィルムの仕分けを行う仕分けシステムであって、上記複数の偏光フィルムの画像を撮像する撮像手段と、上記撮像手段によって撮像された画像に基づいて、上記偏光フィルム上に存在するマークを検知し、マークの位置を表すマーク検知信号を出力するマーク検知手段と、上記マーク検知信号に基づいて、上記各偏光フィルムにマークが付与されているか否かを判定する判定手段と、上記判定手段による判定の結果に基づいて、上記複数の偏光フィルムを、マークが付与された偏光フィルムとマークが付与されていない偏光フィルムとに仕分けする仕分け手段とを備えることを特徴としている。
【０００８】
上記の構成によれば、マークが付与された枚葉フィルムとマークが付与されていない枚葉フィルムとを人手なしに自動的に仕分けすることができる。
【０００９】
本発明に係る仕分けシステムでは、上記複数の偏光フィルムは、偏光フィルムを検査して欠陥部分の近傍位置にマークを付与した後、偏光フィルムを複数の偏光フィルムに断裁することによって得られたものであり、上記撮像手段は、上記複数の偏光フィルムが間隔を空けて並べて搬送されている状態で撮像を行うものであり、上記偏光フィルム間のギャップの位置を検知し、ギャップの位置を表すフィルムギャップ検知信号を出力するフィルムギャップ検知手段がさらに備えられており、上記判定手段は、上記マーク検知信号と上記フィルムギャップ検知信号とに基づいて、上記各偏光フィルムにマークが付与されているか否かを判定することが好ましい。
【００１０】
上記構成によれば、間隔を空けて並べて連続的に搬送される複数の偏光フィルムから、欠陥部分を示すマークを含む偏光フィルムを除外する連続的な仕分けを自動的に行うことができる。
【００１１】
本発明に係る仕分けシステムでは、上記判定手段は、上記マーク検知信号におけるマークに対応するパルスと、上記フィルムギャップ検知信号におけるギャップに対応するパルスとが時間軸上で隣接していれば、そのギャップを挟む２つの偏光フィルムにマークが付与されていると判定することが好ましい。
【００１２】
上記構成によれば、マークが断裁時に不均等に分断された場合であっても、両方の偏光フィルムにマークがあると判定することができる。したがって、例えばマークがその端ぎりぎりで分断された場合などであっても、小さく分断されたマークを含む偏光フィルムを、欠陥部分を示すマークが付与された偏光フィルムと判定することができ、欠陥部分を含む偏光フィルムが良品側へ仕分けられてしまうことを防止できる。
【００１３】
本発明に係る仕分けシステムでは、上記判定手段は、上記マーク検知信号におけるパルスを時間軸方向の前後に伸長させ、その伸長されたパルスに、上記フィルムギャップ検知信号におけるギャップに対応するパルスの全体が重なっていれば、そのギャップを挟む２つの偏光フィルムにマークが付与されていると判定することが好ましい。
【００１４】
上記構成によれば、偏光フィルムの端に付着した異物等に起因する、パルス幅の小さいパルスがフィルムギャップ検知信号におけるギャップに対応するパルスと時間軸上で隣接する位置に存在する場合であっても、そのギャップを挟む２つの偏光フィルムにマークが付与されていると誤判定してしまうことを防止できる。
【００１５】
本発明に係る偏光フィルムの仕分け方法は、上記課題を解決するために、マークが一部に付与された複数の偏光フィルムの仕分けを行う仕分け方法であって、上記複数の偏光フィルムの画像を撮像するステップと、撮像された画像に基づいて上記偏光フィルム上に存在するマークを検知し、マークの位置を表すマーク検知信号を得るステップと、上記マーク検知信号に基づいて上記各偏光フィルムにマークが付与されているか否かを判定するステップと、上記判定の結果に基づいて、上記複数の偏光フィルムを、マークが付与された偏光フィルムとマークが付与されていない偏光フィルムとに仕分けするステップとを含むことを特徴としている。
【００１６】
上記の方法によれば、マークが付与された枚葉フィルムとマークが付与されていない枚葉フィルムとを人手なしに自動的に仕分けすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、以上のように、マークが付与された枚葉フィルムとマークが付与されていない枚葉フィルムとを人手なしに自動的に仕分けすることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態について図１および図２に基づいて説明すると以下の通りである。図１は、本発明の実施の一形態に係る偏光フィルムの仕分けシステムの概略構成を示す模式図である。
【００１９】
この仕分けシステムは、偏光フィルムに付与されたマークを検出し、検出結果に応じて偏光フィルムの仕分けを行うものであって、図１に示すように、ロール２と、搬送ローラ４・５と、エンコーダ６と、光源７と、撮像手段としてのＣＣＤ(charge-coupled device) カメラ８と、フィルムギャップ検知手段およびマーク検知手段としての画像処理装置９と、判定手段としてのＰＬＣ(Programmable Logic Controller) １０と、仕分け手段としての仕分け装置１１とを備えている。
【００２０】
この仕分けシステムには、マークが付与された偏光フィルムが、全幅の偏光フィルムである原反フィルム１として供される。偏光フィルムは、透光性であれば特に限定されるものではなく、偏光子フィルム層のみからなる単層のフィルムであってもよく、偏光子フィルム層と他の層とを積層してなる積層フィルムであってもよい。偏光子フィルム層の構成材料は、特に限定されるものではないが、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂に二色性色素を吸着配向させたものである。上記他の層としては、特に限定されるものではなく、粘着剤層、保護フィルム層、剥離フィルム層、位相差フィルム層などが挙げられる。原反フィルム１のサイズは、例えば、幅１５００ｍｍ、長さ１０００ｍとすることができる。
【００２１】
原反フィルム１は、前段の図示していない欠陥検出装置による検査で、傷、ムラ、付着異物、汚れ、気泡等の欠陥が検出され、前段の図示しないマーキング装置または人手によって、原反フィルム（全幅の偏光フィルム）の欠陥の位置を示すために原反フィルム１における欠陥部分の近傍位置にマークが付与され、ロール２に巻き取られて保管されているものとする。
【００２２】
原反フィルム１に付与されているマークは、ＣＣＤカメラ８によって捉えることができるものであれば特に限定されない。原反フィルム１に対するマークの付与方法は、特に限定されるものではなく、公知の種々の方法で行うことができ、例えば、偏光フィルムの欠陥部分の近傍位置に対し、フェルトペン（例えば「マジック（登録商標）ペン」として市販されている製品）を用いたマーキング装置やインクジェット方式マーキング装置などのマーキング装置を用いて自動的に着色マーク（黒色マークや有彩色マークなど）を付与する特開２００１−３０５０７０号公報に記載の方法、偏光フィルムの欠陥部分の近傍位置に対しフェルトペンなどを用いて人手で着色マークを付与する方法、偏光フィルムの欠陥部分の近傍位置に対し蛍光ペンを用いてマーキング装置または人手で蛍光マークを付与する方法、偏光フィルムの欠陥部分の近傍位置に対し偏光フィルムの欠陥部分の近傍位置表面に対し傷をマークとしてマーキング装置または人手で付与する方法などが挙げられる。原反フィルム１に対してマークを付与する際には、原反フィルム１の全面を碁盤の目状に複数の矩形領域に分割し、各矩形領域内に欠陥があった場合には、その欠陥の近傍にマークを付与するとよい。
【００２３】
原反フィルム１に付与されるマークの形状および位置は、特に限定されるものではないが、例えば、特開２００１−３０５０７０号公報に記載されている、偏光フィルムの欠陥部分に対し、偏光フィルムの幅方向の両側で予め定める範囲の近傍となる位置に付与された２本の線状のマークが好適である。原反フィルム１に付与されるマークが線状のマークである場合、その長手方向はどの方向であってもよい。マークのサイズも、特に限定されるものではないが、例えば、長さ２ｃｍ、幅２ｍｍとすることができる。
【００２４】
原反フィルム１は、ロール２から巻き出され、ロール２と搬送ローラ４・５との間に配置された図示しないフィルム切断装置へ搬送され、図示しないフィルム切断装置によって複数の所定サイズの矩形の断片である枚葉フィルム３に断裁される。
【００２５】
断裁によって得られた複数の枚葉フィルム３は互いに間隔を空けて並べて、搬送ローラ４・５および図示しない搬送コンベアによって仕分け装置１１へ搬送される。隣接する枚葉フィルム３間のギャップは、特に限定されるものではないが、例えば５ｍｍとすることができる。枚葉フィルム３の搬送速度は、特に限定されるものではないが、例えば２００ｍｍ／ｓ（１２ｍ／ｍｉｎ）とすることができる。枚葉フィルム３間のギャップが５ｍｍであり、枚葉フィルム３の搬送速度が２００ｍｍ／ｓである場合、ＣＣＤカメラ８によって撮像される１点を枚葉フィルム３間のギャップ（間隙）が通過するのに要する時間は、０．０２５秒である。
【００２６】
原反フィルム１に付与されているマークが着色マークや傷などのような可視マークである場合、光源７としては、可視光を発する光源、例えば白色灯や蛍光灯などを用いればよい。また、原反フィルム１に付与されているマークが蛍光マークである場合、光源７としては、紫外線ランプなどを用いればよい。
【００２７】
枚葉フィルム３が搬送されている状態で、搬送ローラ４・５の間であって枚葉フィルム３の下方に配置された光源７から光を枚葉フィルム３に照射し、枚葉フィルム３の透過画像を、枚葉フィルム３の上方に配置されたＣＣＤカメラ８で撮像して画像信号に変換し、ＣＣＤカメラ８から画像処理装置９へと出力する。
【００２８】
ＣＣＤカメラ８は、特に限定されるものではないが、例えば、解像度が２５０μｍ／画素であり、Ｘ方向（枚葉フィルム３の搬送方向に直交し、かつ枚葉フィルム３に平行な方向）の撮像サイズが６０００画素であり（Ｘ方向の視野サイズ：１５００ｍｍ）、カメラクロックが４０ＭＨｚであり、スキャンレートが１００００パルスであり、走査速度が４０００走査／秒であり、キャプチャ時間が０．００８秒であり、１キャプチャあたりのＹ方向（枚葉フィルム３の搬送方向）の撮影サイズが３２画素分すなわち１．６ｍｍであるラインセンサとすることができる。なお、ＣＣＤカメラ８に代えて、ＣＣＤ以外の撮像素子を用いたカメラを用いてもよい。また、ＣＣＤカメラ８が出力する画像信号の形態は、特に限定されるものではないが、例えば２５６階調のデジタル画像信号とすることができる。
【００２９】
画像処理装置９は、ＣＣＤカメラ８から出力された画像信号を画像処理することによって、３チャンネルの２値信号であるマーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１およびフィルムギャップ検知信号ＣＨ２に変換する。画像処理装置９は、例えば、画像処理ソフトウェアがインストールされたパーソナル・コンピュータで実現される。
【００３０】
画像処理装置９は、ＣＣＤカメラ８から出力された画像信号に基づいて、搬送方向の逆方向から見て（仕分け装置１１から見て）左側の枚葉フィルム３上に存在するマークを検知し、マークの位置を表すマーク検知信号ＣＨ０を出力する。マーク検知信号ＣＨ０は、左側の列の枚葉フィルム３でのマーク検出中にオン（ハイ）レベルとなる２値信号であり、したがって左側の列の枚葉フィルム３上のマークに対応するパルスを含んでいる。マーク検知信号ＣＨ０は、例えば、ＣＣＤカメラ８から出力される左側の列の枚葉フィルム３に対応する部分の画像信号の階調値が閾値（例えば、画像信号が０〜２５５の階調値を持つデジタル信号である場合、６４）以下のときにハイレベルとなり、ＣＣＤカメラ８から出力される画像信号の階調値が閾値を超えているときにローレベルとなる。
【００３１】
画像処理装置９は、ＣＣＤカメラ８から出力された画像信号に基づいて、搬送方向の逆方向から見て（仕分け装置１１から見て）右側の枚葉フィルム３上に存在するマークを検知し、マークの位置を表すマーク検知信号ＣＨ１を出力する。マーク検知信号ＣＨ１は、右側の列の枚葉フィルム３でのマーク検出中にオン（ハイ）レベルとなる２値信号であり、したがって右側の列の枚葉フィルム３上のマークに対応するパルスを含んでいる。マーク検知信号ＣＨ１は、例えば、ＣＣＤカメラ８から出力される右側の列の枚葉フィルム３に対応する部分の画像信号の階調値が閾値（例えば、画像信号が０〜２５５の階調値を持つデジタル信号である場合、６４）以下のときにハイレベルとなり、ＣＣＤカメラ８から出力される画像信号の階調値が閾値を超えているときにローレベルとなる。
【００３２】
画像処理装置９は、ＣＣＤカメラ８から出力された画像信号に基づいて、枚葉フィルム３間のギャップ（間隙、フィルムギャップ）の位置を検知し、ギャップの位置を表すフィルムギャップ検知信号を出力する。マーク検知信号ＣＨ２は、枚葉フィルム３間のギャップ検出中にオン（ハイ）レベルとなる２値信号であり、したがって枚葉フィルム３間のギャップに対応するパルスを含んでいる。マーク検知信号ＣＨ２は、例えば、ＣＣＤカメラ８から出力される右側の列の枚葉フィルム３に対応する部分の画像信号の階調値が閾値（例えば、画像信号が０〜２５５の階調値を持つデジタル信号である場合、２１４）以上のときにハイレベルとなり、ＣＣＤカメラ８から出力される画像信号の階調値が閾値を下回っているときにローレベルとなる。マーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１およびフィルムギャップ検知信号ＣＨ２の例を図２に示す。
【００３３】
画像処理装置９は、マーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１およびフィルムギャップ検知信号ＣＨ２を含むプロセス入出力（ＰＩＯ）信号をＰＬＣ１０へ出力する。画像処理装置９が出力するマーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１およびフィルムギャップ検知信号ＣＨ２の更新周期は、例えば、ＣＣＤカメラ８が上記例のラインセンサである場合、８ｍｓとすることができる。
【００３４】
ＰＬＣ１０は、画像処理装置９から得られるマーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１およびフィルムギャップ検知信号ＣＨ２に基づいて、各枚葉フィルム３にマークが付与されているか否かを判定する。すなわち、ＰＬＣ１０は、フィルムギャップ検知信号ＣＨ２におけるフィルムギャップ（および外側のフィルムがない部分）に対応するパルス間に、マーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１におけるマークに対応するパルスが存在するかによって、各枚葉フィルム３にマークが付与されているか否かを判定する。さらに、ＰＬＣ１０は、エンコーダ６からＰＬＣ１０に出力される枚葉フィルム３の搬送速度を表す速度信号に基づいて、マークが付与された枚葉フィルム３が仕分け装置１１の位置にあるかを判定し、その判定結果に応じて仕分け装置１１を制御する。
【００３５】
仕分け装置１１は、ＰＬＣ１０による判定の結果に基づいて、複数の枚葉フィルム３を、マークが付与された枚葉フィルム３とマークが付与されていない枚葉フィルム３とに仕分けし、マークが付与された枚葉フィルム３を不良品として製品（良品）から除外し、マークが付与されていない枚葉フィルム３を製品とする。
【００３６】
以上のようにして、本実施形態では、マークが付与された枚葉フィルムとマークが付与されていない枚葉フィルムとを人手なしに自動的に仕分けすることができる。
【００３７】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図１および図３に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１にて示した各部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、その説明を省略する。
【００３８】
原反フィルム１に付与されたマークが断裁時に不均等に分断され、その結果としてマークが２つの枚葉フィルム３に跨って存在する場合、図３に示すように、マーク検知信号ＣＨ１において、分断されたマークのうちで小さい方のマークに対応するパルス（破線で示すパルス）が消失し、分断されたマークのうちで大きい方のマークに対応するパルス（破線で示すパルスの右にある実線で示すパルス）しか存在しないことがある。この場合、単純にマーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１のパルスに対応する枚葉フィルム３にマークが存在すると判定する実施の形態１の方法では、分断されたマークのうちで小さい方のマークが付与された枚葉フィルム３については、その枚葉フィルム３にマークが付与されていることを検出できず、その小さい方のマークが付与された枚葉フィルム３を良品と誤判定してしまう恐れがある。そのため、欠陥部分を含む枚葉フィルム３を良品の方に仕分けしてしまい、欠陥部分を含む枚葉フィルム３が良品側へ流出してしまう恐れがある。
【００３９】
そこで、本実施の形態２に係る発明は、マークが断裁時に不均等に分断されて小さい方のマークが検出しにくい場合であっても、その小さい方のマークが付与された枚葉フィルム３を不良品として確実に除外できる仕分け方法を提供することを目的とする。
【００４０】
本実施形態に係る仕分けシステムは、図１に示す実施の形態１に係る仕分けシステムにおいて、ＰＬＣ１０が各枚葉フィルム３にマークが判定されているかを判定する方法のみが異なるものである。
【００４１】
本実施形態に係る仕分けシステムでは、上記目的を達成するために、ＰＬＣ１０は、枚葉フィルム３間のギャップに対向する枚葉フィルム３の端部にマークがあった場合には、その端部にギャップを挟んで隣接する他の枚葉フィルム３にもマークが付与されているとし、両方の枚葉フィルム３にマークが付与されていると判別する。すなわち、ＰＬＣ１０は、マーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１におけるマークに対応するパルスと、フィルムギャップ検知信号ＣＨ２におけるギャップに対応するパルスとが時間軸上で隣接していれば、そのギャップを挟む２つの枚葉フィルム３にマークが付与されていると判定する。
【００４２】
これにより、マークが断裁時に不均等に分断された場合、例えばマークがその端ぎりぎりで分断された場合などであっても、両方の枚葉フィルム３にマークがあると判定することができる。したがって、上記のような場合であっても、小さく分断されたマークを含む枚葉フィルム３を、欠陥部分を示すマークが付与された枚葉フィルム３と判定することができ、欠陥部分を含む枚葉フィルム３が良品側へ流出するミスを防止できる。
【００４３】
ＰＬＣ１０の上記判定方法を実現する方法としては、ＰＬＣ１０が、マーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１におけるパルスを時間軸方向の前後に伸長させ、パルスを時間軸方向の前後に伸長させたマーク検知信号ＣＨ０’・ＣＨ１’をフィルムギャップ検知信号ＣＨ２と比較し、フィルムギャップ検知信号ＣＨ２におけるギャップに対応するパルスの全体が、時間軸方向の前後に伸長されたマーク検知信号ＣＨ０’・ＣＨ１’のパルスと重なっていれば、そのギャップを挟む２つの枚葉フィルム３の両方にマークが付与されていると判定する方法が好ましい。すなわち、ＰＬＣ１０は、フィルムギャップ検知信号ＣＨ２におけるギャップに対応するパルスの全体が時間軸方向の前後に伸長させたマーク検知信号ＣＨ０’・ＣＨ１’のパルスに重なっていれば、伸長前のパルスに対応する枚葉フィルム３にマークが付与されていると判定すると共に、その枚葉フィルム３にギャップを挟んで隣接する枚葉フィルム３にもマークがあると判定することが好ましい。
【００４４】
ＰＬＣ１０の上記判定方法を実現する他の方法としては、ＰＬＣ１０が、上記マーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１において、フィルムギャップ検知信号ＣＨ２におけるギャップに対応するパルスと時間軸上で隣接する位置にパルスが存在すれば、無条件にそのギャップを挟む２つの枚葉フィルム３にマークが付与されていると判定する方法が考えられる。しかしながら、そのような方法では、枚葉フィルム３の端に付着した異物等に起因する、パルス幅の小さいパルスがフィルムギャップ検知信号ＣＨ２におけるギャップに対応するパルスと時間軸上で隣接する位置に存在する場合にも、そのギャップを挟む２つの枚葉フィルム３にマークが付与されていると誤判定してしまう恐れがある。
【００４５】
これに対し、上述したマーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１におけるパルスを時間軸方向の前後に伸長させる方法によれば、枚葉フィルム３の端に付着した異物等に起因する、パルス幅の小さいパルスがフィルムギャップ検知信号ＣＨ２におけるギャップに対応するパルスと時間軸上で隣接する位置に存在する場合であっても、そのギャップを挟む２つの枚葉フィルム３にマークが付与されていると誤判定してしまうことがない。したがって、上記方法では、マークを、枚葉フィルム３の端に付着した異物等の周辺欠陥と識別して検出することができる。
【００４６】
なお、枚葉フィルム３は、特に、粘着剤（糊）層を挟む複数のフィルム層から構成される多層構造である場合に、その端から粘着剤がはみ出てその粘着剤に異物が付着することがしばしばあり、その結果として枚葉フィルム３の端に異物が付着することがしばしば起こりえる。
【００４７】
マーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１のパルスを時間軸方向の前後に伸長させる方法としては、公知の種々の方法を採用することができるが、例えば以下の方法を用いればよい。すなわち、まず、パルスを時間軸方向の後方へ伸長させる分だけマーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１におけるパルスの立下りを遅延させることで、マーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１におけるパルスを時間軸方向の後方へ伸長させる。マーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１におけるパルスの立下りを遅延させるには、例えば振幅電圧をパルス幅より長い時間にわたって保持する回路を用いればよい。また、マーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１におけるパルスを時間軸方向の前方（過去）へ伸長させることは、マーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１の信号処理のみによる直接的な方法では不可能であるが、パルスを時間軸方向の前方へ伸長させる分だけフィルムギャップ検知信号ＣＨ２を遅延させると共に、パルスを時間軸方向の前方へ伸長させる分だけマーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１におけるパルスの立下りをさらに遅延させることで、間接的に実現可能である。マーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１におけるパルスを時間軸方向の前後に伸長させる幅は、ＣＣＤカメラ８および画像処理装置９によって検出可能な最小のマーク長さと、原反フィルム１へのマーキング（マーク付与）の位置精度とに基づいて決定すればよい。
【００４８】
（マーク検知アルゴリズム）
なお、実施の形態１および２の方法における画像処理装置９による信号処理の際には、例えば以下のマーク検知アルゴリズムを採用できる。
【００４９】
まず、ＣＣＤカメラ８から出力された画像信号から、Ｘ座標が枚葉フィルム３の存在する範囲内の左端であると予想される値nXStartから、Ｘ座標が枚葉フィルム３の存在する範囲内の右端であると予想される値nXEndまでの範囲を取り出し、その範囲の画像信号をＹ方向に沿った分割線によってｎ個の部分に分割する。このとき、分割数ｎは、Ｘ方向に並ぶ枚葉フィルム３の数をnColumn（図１では２）、各枚葉フィルム３を分割する分割線の数をnLineとすると、
ｎ＝nColumn×（nLine＋１）
となる。nLineは、例えば３とすることができる。そして、各分割線について階調値を求めることによりＹ方向のプロファイルを求めることができる。このうち、枚葉フィルム３内を通過する分割線の本数は、nColumn×nLine（本）である。このnColumn×nLine（本）のプロファイルの平均プロファイル（フィルム内平均プロファイル）を求めて配列に格納し、Ｙ座標の変化による階調値（平均）の変化を求める。そして、各分割部分の画像信号について、階調値（平均）が閾値nThresholdLight（例えば２１４）を下回る、Ｙ座標の範囲を、Ｙ方向フィルム範囲(ROI)とする。以上のようにして、Ｙ方向フィルム範囲を求めることができる。
【００５０】
なお、各分割部分の画像信号について、階調値（平均）が閾値nThresholdLight（例えば２１４）以上であるＹ座標の範囲が見つかった場合には、フィルムギャップ発見を示すフラグを１とし、階調値（平均）が閾値nThresholdLight（例えば２１４）以上であるＹ座標の範囲が見つからなかった場合には、フィルムギャップ発見を示すフラグを０とする。
【００５１】
次に、各枚葉フィルム３のＸ方向の仮中心（各枚葉フィルム３のＸ方向の概略中心）nXCenter[k]を以下の式
nXCenter[k]＝nXStart＋((nXEnd−nXStart)／nColumn／２）×（２×ｋ＋１）
（ｋは０≦ｋ≦nColumn−１を満たす整数）
によって求める。また、ＣＣＤカメラ８から出力された画像信号について、Ｘ座標が等しい複数の画素間における階調値の平均（水平方向の平均プロファイル）を求め、Ｘ座標の変化による階調値（平均）の変化を求める。そして、Ｘ座標の変化による階調値（平均）の変化に基づいて、各枚葉フィルム３のＸ方向の仮中心から＋Ｘ方向および−Ｘ方向のそれぞれへ各枚葉フィルム３のエッジを探すことによって、各枚葉フィルム３の−Ｘ方向側エッジの座標および＋Ｘ方向側エッジの座標を求める。以上のようにして、Ｘ方向フィルム範囲を求めることができる。
【００５２】
この後、必要に応じて求められたＹ方向フィルム範囲およびＸ方向フィルム範囲が妥当であるかをチェックした後、Ｘ方向フィルム範囲内におけるＸ座標の変化による階調値（平均）の変化に基づいて、マークがどの枚葉フィルム３にあるかを検知する。Ｘ方向フィルム範囲内におけるＸ座標の変化による階調値（平均）の変化に基づいて、マークがどの枚葉フィルム３にあるかを検知する際には、Ｘ方向フィルム範囲内におけるＸ座標の変化による階調値（平均）の変化を平滑化し、Ｘ座標が１つ大きくなる毎の階調値（平滑化した階調値）の増分を求め、その増分がＸ方向フィルム範囲内におけるＸ座標の変化によってどのように変化するかに基づいてマークがどの枚葉フィルム３にあるかを検知してもよい。
【００５３】
なお、前述した実施形態では、枚葉フィルム３の画像を撮像する方法として、光源７から光を枚葉フィルム３に照射し、その透過画像をＣＣＤカメラ８で撮像する方法を採用していた。しかしながら、光源７から光を枚葉フィルム３に照射し、その反射画像をＣＣＤカメラ８で撮像する方法を採用してもよい。この方法は、透光性の枚葉フィルム３だけでなく、透光性でない枚葉フィルム３にも適用できる。
【００５４】
また、前述した実施形態では、原反フィルム１に付与されているマークは、ＣＣＤカメラ８によって撮像された枚葉フィルム３の透過画像によって検知できるものであったが、ＣＣＤカメラ８によって枚葉フィルム３の反射画像を撮像する場合には、原反フィルム１に付与されているマークは、ＣＣＤカメラ８によって撮像された枚葉フィルム３の反射画像によって検知できるものであってもよい。
【００５５】
また、前述した実施形態では、画像処理装置９がフィルムギャップ検知信号ＣＨ２をＰＬＣ１０へ出力し、ＰＬＣ１０が、マーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１とフィルムギャップ検知信号ＣＨ２とに基づいて、各枚葉フィルム３がマークを含むか否かを判定するようになっていた。しかしながら、画像処理装置９がフィルムギャップ検知信号ＣＨ２を出力する代わりに、フィルム切断装置が裁断タイミングを示す裁断タイミング信号をＰＬＣ１０へ出力し、ＰＬＣ１０が、マーク検知信号ＣＨ０・ＣＨ１と裁断タイミング信号とに基づいて、各枚葉フィルム３がマークを含むか否かを判定するようにしてもよい。
【００５６】
また、前述した実施形態では、原反フィルム１を検査して欠陥部分の近傍位置にマークを付与した後、原反フィルム１を複数の断片に断裁し、得られた複数の断片（枚葉フィルム３）を間隔を空けて並べて搬送し、この搬送状態下でＣＣＤカメラ８による撮像を行うものであった。しかしながら、複数の枚葉フィルム３を１枚ずつ固定した状態で、ＣＣＤカメラ８による撮像を行ってもよい。また、上記マークは、欠陥部分の近傍位置に付与されるものでなく、検査に合格したことを示すマークであってもよい。また、フィルム検査は、断裁前でなく断裁後に行ってもよい。
【００５７】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、偏光フィルムの仕分けを人手に頼らず自動的に行うことができるものであるので、偏光フィルムおよび偏光フィルムを用いた各種製品の製造に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施の一形態に係る偏光フィルムの仕分けシステムの概略構成を示す模式図である。
【図２】上記仕分けシステムの画像処理装置から出力されるフィルムギャップ検知信号およびマーク検知信号の例を示す信号波形図である。
【図３】上記仕分けシステムの画像処理装置から出力されるフィルムギャップ検知信号、マーク検知信号、およびマーク検知信号を時間軸方向に伸長してなる信号の例を示す信号波形図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ 原反フィルム（偏光フィルム）
３ 枚葉フィルム（偏光フィルム）
８ ＣＣＤカメラ（撮像手段）
９ 画像処理装置（フィルムギャップ検知手段、マーク検知手段）
１０ ＰＬＣ（判定手段）
１１ 仕分け装置（仕分け手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マークが一部に付与された複数の偏光フィルムの仕分けを行う仕分けシステムであって、
上記複数の偏光フィルムの画像を撮像する撮像手段と、
上記撮像手段によって撮像された画像に基づいて、上記偏光フィルム上に存在するマークを検知し、マークの位置を表すマーク検知信号を出力するマーク検知手段と、
上記マーク検知信号に基づいて、上記各偏光フィルムにマークが付与されているか否かを判定する判定手段と、
上記判定手段による判定の結果に基づいて、上記複数の偏光フィルムを、マークが付与された偏光フィルムとマークが付与されていない偏光フィルムとに仕分けする仕分け手段とを備えることを特徴とする偏光フィルムの仕分けシステム。
【請求項２】
上記複数の偏光フィルムは、偏光フィルムを検査して欠陥部分の近傍位置にマークを付与した後、偏光フィルムを複数の断片に断裁することによって得られたものであり、
上記撮像手段は、上記複数の偏光フィルムが互いに間隔を空けて並べて搬送されている状態で撮像を行うものであり、
上記偏光フィルム間のギャップの位置を検知し、ギャップの位置を表すフィルムギャップ検知信号を出力するフィルムギャップ検知手段がさらに備えられており、
上記判定手段は、上記マーク検知信号と上記フィルムギャップ検知信号とに基づいて、上記各偏光フィルムにマークが付与されているか否かを判定することを特徴とする請求項１記載の仕分けシステム。
【請求項３】
上記判定手段は、上記マーク検知信号におけるマークに対応するパルスと、上記フィルムギャップ検知信号におけるギャップに対応するパルスとが時間軸上で隣接していれば、そのギャップを挟む２つの偏光フィルムにマークが付与されていると判定することを特徴とする請求項２記載の仕分けシステム。
【請求項４】
上記判定手段は、上記マーク検知信号におけるパルスを時間軸方向の前後に伸長させ、その伸長されたパルスに、上記フィルムギャップ検知信号におけるギャップに対応するパルスの全体が重なっていれば、そのギャップを挟む２つの偏光フィルムにマークが付与されていると判定することを特徴とする請求項３記載の仕分けシステム。
【請求項５】
マークが一部に付与された複数の偏光フィルムの仕分けを行う仕分け方法であって、
上記複数の偏光フィルムの画像を撮像するステップと、
撮像された画像に基づいて上記偏光フィルム上に存在するマークを検知し、マークの位置を表すマーク検知信号を得るステップと、
上記マーク検知信号に基づいて上記各偏光フィルムにマークが付与されているか否かを判定するステップと、
上記判定の結果に基づいて、上記複数の偏光フィルムを、マークが付与された偏光フィルムとマークが付与されていない偏光フィルムとに仕分けするステップとを含むことを特徴とする偏光フィルムの仕分け方法。
【請求項１】
マークが一部に付与された複数の偏光フィルムの仕分けを行う仕分けシステムであって、
上記複数の偏光フィルムの画像を撮像する撮像手段と、
上記撮像手段によって撮像された画像に基づいて、上記偏光フィルム上に存在するマークを検知し、マークの位置を表すマーク検知信号を出力するマーク検知手段と、
上記マーク検知信号に基づいて、上記各偏光フィルムにマークが付与されているか否かを判定する判定手段と、
上記判定手段による判定の結果に基づいて、上記複数の偏光フィルムを、マークが付与された偏光フィルムとマークが付与されていない偏光フィルムとに仕分けする仕分け手段とを備えることを特徴とする偏光フィルムの仕分けシステム。
【請求項２】
上記複数の偏光フィルムは、偏光フィルムを検査して欠陥部分の近傍位置にマークを付与した後、偏光フィルムを複数の断片に断裁することによって得られたものであり、
上記撮像手段は、上記複数の偏光フィルムが互いに間隔を空けて並べて搬送されている状態で撮像を行うものであり、
上記偏光フィルム間のギャップの位置を検知し、ギャップの位置を表すフィルムギャップ検知信号を出力するフィルムギャップ検知手段がさらに備えられており、
上記判定手段は、上記マーク検知信号と上記フィルムギャップ検知信号とに基づいて、上記各偏光フィルムにマークが付与されているか否かを判定することを特徴とする請求項１記載の仕分けシステム。
【請求項３】
上記判定手段は、上記マーク検知信号におけるマークに対応するパルスと、上記フィルムギャップ検知信号におけるギャップに対応するパルスとが時間軸上で隣接していれば、そのギャップを挟む２つの偏光フィルムにマークが付与されていると判定することを特徴とする請求項２記載の仕分けシステム。
【請求項４】
上記判定手段は、上記マーク検知信号におけるパルスを時間軸方向の前後に伸長させ、その伸長されたパルスに、上記フィルムギャップ検知信号におけるギャップに対応するパルスの全体が重なっていれば、そのギャップを挟む２つの偏光フィルムにマークが付与されていると判定することを特徴とする請求項３記載の仕分けシステム。
【請求項５】
マークが一部に付与された複数の偏光フィルムの仕分けを行う仕分け方法であって、
上記複数の偏光フィルムの画像を撮像するステップと、
撮像された画像に基づいて上記偏光フィルム上に存在するマークを検知し、マークの位置を表すマーク検知信号を得るステップと、
上記マーク検知信号に基づいて上記各偏光フィルムにマークが付与されているか否かを判定するステップと、
上記判定の結果に基づいて、上記複数の偏光フィルムを、マークが付与された偏光フィルムとマークが付与されていない偏光フィルムとに仕分けするステップとを含むことを特徴とする偏光フィルムの仕分け方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−２４４０６３（Ｐ２００９−２４４０６３Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９０４３５（Ｐ２００８−９０４３５）
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
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