金型検査装置、金型検査方法、防眩製品ヘイズ予測方法および防眩製品反射像鮮明度予測方法
【課題】防眩効果を奏する製品を成形するための金型に関して、たとえその金型によって製品を成形しなくても、製品に得られるであろう光学特性を推定することができるようにする。
【解決手段】金型検査装置１０１は、表面に形成された凹凸形状によって防眩効果を奏する製品を成形するための金型１の検査装置であって、金型１の被検査面１ａに向けて投光するための投光ファイバ１１と、被検査面１ａからの反射光を受光するための１以上の受光ファイバ１２と、１以上の受光ファイバ１２が受光する光の強度を検出するための検出部２０とを備える。
【解決手段】金型検査装置１０１は、表面に形成された凹凸形状によって防眩効果を奏する製品を成形するための金型１の検査装置であって、金型１の被検査面１ａに向けて投光するための投光ファイバ１１と、被検査面１ａからの反射光を受光するための１以上の受光ファイバ１２と、１以上の受光ファイバ１２が受光する光の強度を検出するための検出部２０とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に形成された凹凸形状によって防眩効果を奏する製品を成形するための金型について用いることのできる金型検査装置、金型検査方法、防眩製品ヘイズ予測方法および防眩製品反射像鮮明度予測方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
防眩効果を持たせた製品を製造するためには、製品の表面に微細な凹凸形状を形成することが有効であることが知られている。そのような構成を備える防眩フィルムの一例が特開２００６−５３３７１号公報（特許文献１）に記載されている。この文献では、防眩フィルムを得るために、フィルムを成形するための金型の表面に微粒子を衝突させて凹凸形状を予め設けておくこととされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−５３３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
金型の表面に凹凸形状を形成し、その金型で製品を成形することによって、防眩効果を有する製品を得ようとする場合、凹凸形状形成処理を直接施す対象は金型であるにもかかわらず、その金型から得られる製品にどのような光学特性が表れるのかは、実際に製品を作製してみるまでわからない。したがって、従来は、金型を調製する際にその調整具合の適否を判断することができず不便であった。また、光学特性を確認するために製品を作製し、光学特性を確認した結果、不良であることが判明した場合は、その時点までに成形した製品は無駄になってしまうという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、防眩効果を奏する製品を成形するための金型に関して、金型の製造中または製造後に、たとえその金型によって製品を成形しなくても、製品に得られるであろう光学特性を推定することができるような金型検査装置、金型検査方法、防眩製品ヘイズ予測方法および防眩製品反射像鮮明度予測方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に基づく金型検査装置は、表面に形成された凹凸形状によって防眩効果を奏する製品を成形するための金型の検査装置であって、上記金型の被検査面に向けて投光するための投光ファイバと、上記被検査面からの反射光を受光するための１以上の受光ファイバと、上記１以上の受光ファイバが受光する光の強度を検出するための検出部とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、表面に形成された凹凸形状によって防眩効果を奏する製品の製品自体を検査する代わりに、そのような製品を成形するための金型を検査することとし、金型の被検査面に光を照射し、その反射光の強度を検出することとしているので、金型の製造中または製造後に、金型によって製品を成形することなく、製品に得られるであろう光学特性を推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に基づく実施の形態１における金型検査装置の概念図である。
【図２】本発明に基づく実施の形態１における金型検査装置が備える光ファイバ束の測定側の端部の拡大斜視図である。
【図３】本発明に基づく実施の形態１に関連した具体的な実験の様子の説明図である。
【図４】本発明に基づく実施の形態１における金型検査装置が備えるコリメートレンズユニットの端部の断面図である。
【図５】本発明に基づく実施の形態２における金型検査装置の概念図である。
【図６】本発明に基づく実施の形態２における金型検査装置が備える光ファイバ束の断面図である。
【図７】本発明に基づく実施の形態２における金型検査装置の第１状態における光の進路の説明図である。
【図８】本発明に基づく実施の形態２における金型検査装置の第２状態における光の進路の説明図である。
【図９】本発明に基づく実施の形態２における金型検査装置の第１状態に対応する説明図である。
【図１０】本発明に基づく実施の形態２における金型検査装置の第２状態に対応する説明図である。
【図１１】本発明に基づく実施の形態３における金型検査装置の概念図である。
【図１２】本発明に基づく実施の形態３における金型検査装置が備えるコリメートレンズユニットの端部の断面図である。
【図１３】本発明に基づく実施の形態３における金型検査装置が備えるコリメートレンズユニットの端部の断面図である。
【図１４】本発明に基づく実施の形態３における金型検査装置の具体的な構成の一例の概念図である。
【図１５】本発明に基づく実施の形態４における金型検査方法のフローチャートである。
【図１６】本発明に基づく実施の形態５における金型検査方法のフローチャートである。
【図１７】本発明に基づく実施の形態６における金型検査方法のフローチャートである。
【図１８】本発明に基づく実施の形態７における金型検査方法のフローチャートである。
【図１９】本発明に基づく実施の形態８における金型検査方法のフローチャートである。
【図２０】フィルムから求められたヘイズと、金型から求められた暫定ヘイズとの相関関係を示すグラフである。
【図２１】フィルムから求められた反射像鮮明度と、金型から求められた暫定反射像鮮明度との相関関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
防眩製品の一種として防眩フィルム（「ＡＧ（Anti-Glare）フィルム」ともいう。）を挙げることができる。防眩フィルムの製造方法として、凹凸形状が形成された金型の表面形状をフィルム表面に転写することによって、フィルムに防眩処理を施すという方法がある。この方法においては、金型の製造中または金型の製造後に、将来その金型から得られるであろう製品の光学特性を推定する技術が求められる。特に、金型の加工中に、上記光学特性を推定する技術が強く望まれていた。しかし、金型の表面形状を分析し、得られるデータから、この金型を使用して作製される防眩フィルムの光学特性を推定する方法は、まだ確立されていない。そこで、発明者らは、金型の表面形状を何らかの方法で分析してデータを得て、作製される防眩製品の光学特性を評価することができるか否かについて検討し、試行錯誤の末に本発明に至った。
【００１０】
まず、本発明に関係する構成要素について基本的な考え方を説明し、その後に各実施の形態について説明する。
【００１１】
（防眩処理用金型）
「防眩処理用金型」とは、表面に数μｍ〜数ｍｍ程度の凹凸形状を有する金型である。この金型は、通常、フィルムへのＵＶエンボス法による転写や、成型加工の際に用いられ、加工対象物に防眩処理表面を形成する。防眩処理用金型としては、銅面にエッチングを施した後、硬質クロムメッキで耐擦傷性を持たせた形態のものが用いられうる。他に、ビーズショット法により、表面に細かな凹凸が形成された金属板なども防眩処理用金型として用いられる。金型の形状としては、板状やロールトゥロールプロセスで用いられるロール状の金型などがある。
【００１２】
（投光ファイバ）
「投光ファイバ」とは、発光器により発せられた光を導き、１点から被検査面に向けて光を照射する役割を果たす光ファイバである。投光ファイバは、シングルモードまたはマルチモードの光ファイバの単線であってもよく、複数の光ファイバが束となった形態のものも考えられる。
【００１３】
（受光ファイバ）
「受光ファイバ」は、被検査面から反射された光を検出部に導く役割を果たす光ファイバである。投光ファイバは、シングルモードまたはマルチモードの光ファイバの単線であってもよく、複数の光ファイバが束となった形態のものも考えられる。
【００１４】
（光ファイバ）
投光ファイバまたは受光ファイバを複数の光ファイバの束によって構成する場合、束の断面形状は、円形であっても楕円形であってもよく、四角形、多角形、環状、線状などであってもよい。光ファイバの位置決めを容易にするために、光ファイバの束の全体としての断面形状は、回転対称性を有する形状が好ましく、特に円形が好ましい。検査対象物が、円筒形状の金型である場合のように、被検査面が何らかの曲率を有する曲面である場合には、その曲率に応じて、得られる反射光が円形に近くなるように、楕円形に束ねられた光ファイバの束を用いることが好ましい。検査対象物が円筒形状の金型である場合、その円筒形状の直径方向を長軸とし、円筒形状の中心軸方向を短軸とする楕円形の領域に光を照射すれば、得られる反射光は円形に近くなる。
【００１５】
用いる光ファイバの直径に特に制約はないが、鮮明度と良好な相関が期待される光ファイバの直径としては０．１２５ｍｍ以上４ｍｍ以下とすることが好ましい。さらに、光ファイバの直径を０．１２５ｍｍ以上２ｍｍ以下とすることがより好ましい。投光ファイバまたは受光ファイバが光ファイバの単線である場合には、その単線の直径を前述した数値範囲内の値とすることが好ましく、投光ファイバまたは受光ファイバが光ファイバの束によって構成される場合には、その束の直径を前述した数値範囲内の値とすることが好ましい。また、投光ファイバと受光ファイバとが、受光ファイバの直径以下の間隔を介して、測定の妨げとなる水準のクロストークが生じない程度に近接して配置されていることが好ましい。さらに、投光ファイバを中心に配置し、受光ファイバを周辺に配置する構成では、投光ファイバの直径より小さな直径を有する受光ファイバを好ましく用いることができる。特に、好ましくは、投光ファイバの直径の約１／２である。
【００１６】
（光源）
光源としては、ハロゲンランプ、タングステンランプ、水銀灯に代表される電球の他に、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザ素子など、各種光源を用いることができる。光源としては、特に、ノイズ除去のために必要に応じて変調をかけることが容易であるＬＥＤ、半導体レーザ素子、半導体励起レーザ素子といった固体光源を用いることが好ましい。
【００１７】
電球やＬＥＤなどを光源として用いた場合には、光ファイバから出射した光は広がりながら進行する。しかし、本発明においては、投光ファイバから出射された光は被検査面に到達するまでにほぼ平行な光とする必要がある。このため、光ファイバから出射した光が広がりながら進行する光である場合には適宜レンズを組み合わせて光を平行光に近い形に整えればよい。このような操作は、一般的に、凸レンズまたは凹面鏡により実現することができる。また、光ファイバから出射した光をほぼ平行な光とすることができるレンズが、ファイバセンサメーカから市販されている。このようなレンズとしては、たとえば、株式会社キーエンス製の型式Ｆ−３ＨＡなどがある。このレンズと専用の光ファイバ（株式会社キーエンス製ＦＵ−３５ＦＺなど）とを組み合わせることによりレンズからおよそ２０ｍｍ〜４０ｍｍ前後の範囲において、ほぼ平行な光を実現することができる。Ｆ−３ＨＡは、開口直径が約４．３ｍｍであって、凸レンズを備えており、レンズ先端から０〜２０ｍｍの位置においてスポット径が約４ｍｍの概略平行光となるように設計されている。
【００１８】
（実施の形態１）
（構成）
図１〜図４を参照して、本発明に基づく実施の形態１における金型検査装置について説明する。本実施の形態における金型検査装置の概念図を図１に示す。金型検査装置１０１は、表面に形成された凹凸形状によって防眩効果を奏する製品を成形するための金型の検査装置であって、金型１の被検査面１ａに向けて投光するための投光ファイバ１１と、被検査面１ａからの反射光を受光するための１以上の受光ファイバ１２と、前記１以上の受光ファイバ１２が受光する光の強度を検出するための検出部２０とを備える。
【００１９】
図１に示した金型検査装置１０１は、複数本の受光ファイバ１２を備えている。検出部２０は、ファイバセンサアンプユニット２１とマイクロコントローラ２２とを含む。投光ファイバ１１と、１以上の受光ファイバ１２とは、いずれもファイバセンサアンプユニット２１に接続されている。ファイバセンサアンプユニット２１は、マイクロコントローラ２２に接続されている。
【００２０】
金型検査装置１０１は、コリメートレンズユニット１０を備える。図１ではコリメートレンズユニット１０は斜め下を向いているが、斜め下とは限らず、いずれの向きであってもよい。コリメートレンズユニット１０の端部を拡大したところを図２に示す。投光ファイバ１１からの光が出射する投光領域１１ｅが中心に配置され、その周囲を取り囲むように受光領域１２ｅが配置された構成となっている。受光領域１２ｅは環状となっている。受光領域１２ｅは受光ファイバ１２が光を受け入れるための領域である。
【００２１】
具体的な実験の様子を図３に示す。架台２５にコリメートレンズユニット１０が固定されており、下方に配置された被検査面１ａに向けて光が照射されている。コリメートレンズユニット１０と被検査面１ａとの距離は約２０ｍｍとした。被検査面１ａはロール形状の金型１の表面である。照射された光は被検査面１ａにおいて直径６ｍｍのスポット２となっている。コリメートレンズユニット１０の上端からは光ファイバ束１３が延在しており、図３には表れていない検出部２０へとつながっている。
【００２２】
コリメートレンズユニット１０の内部構造の概要を図４に示す。筐体１５の内部に光ファイバ束１３の端が配置されており、この端に対して焦点が合う位置にコリメートレンズ１４が配置されている。コリメートレンズ１４は筐体１５によって保持されている。
【００２３】
（作用・効果）
本実施の形態における金型検査装置では、表面に形成された凹凸形状によって防眩効果を奏する製品の製品自体を検査する代わりに、そのような製品を成形するための金型を検査することとし、金型の被検査面に光を照射し、その反射光の強度を検出することとしているので、金型によって製品を成形することなく、製品に得られるであろう光学特性を推定することができる。したがって、検査のために成形した製品が無駄になる事態も極力避けることができる。
【００２４】
（実施の形態２）
（構成）
図５〜図８を参照して、本発明に基づく実施の形態２における金型検査装置について説明する。図５に示すように、本実施の形態における金型検査装置１０２は、被検査面１ａからの反射光を受光するための複数の受光ファイバ１２を備える。複数の受光ファイバ１２は投光ファイバ１１を取り囲むように配置されている。投光ファイバ１１と複数の受光ファイバ１２とを合わせた光ファイバ束１３は、投光ファイバ１１から出射した光が被検査面１ａで正反射したときの光の進路の延長上に複数の受光ファイバ１２のいずれかが位置する第１状態と、被検査面１ａに対して垂直な第２状態との少なくとも２通りをとりうるように構成されている。
【００２５】
光ファイバ束１３の断面を図６に示す。この例では、１本の投光ファイバ１１の周りに６本の受光ファイバ１２が配置されている。受光ファイバ１２の本数は６本に限らず、他の本数であってもよい。たとえば、後に示す検証実験で用いた株式会社キーエンス製ＦＵ−３５ＦＺでは受光ファイバの本数は８本である。
【００２６】
図５では、光ファイバ束１３が被検査面１ａに対して垂直となっていることから明らかなように第２状態を示している。金型検査装置１０２は、光ファイバ束１３の第１状態と第２状態とを切り替えるための切替部１６を備えている。切替部１６は公知技術によって光ファイバ束１３の向きを切り替えることができる。切替部１６は光ファイバ束１３に直接操作を加えるように接続されているとは限らず、図５に示したようにコリメートレンズユニット１０の向きを操作することによって光ファイバ束１３の状態を切り替えるものであってもよい。
【００２７】
（作用・効果）
第１状態における光の進路を図７に示し、第２状態における光の進路を図８に示す。図７に示すように、第１状態においては、光ファイバ束１３は被検査面１ａに対して垂直からわずかに傾いた姿勢となっているので、投光ファイバ１１から出射した光７１のうち被検査面１ａで正反射した成分は、反射光７２となって複数の受光ファイバ１２のいずれかに入射している。図８に示すように、第２状態においては、光ファイバ束１３は被検査面１ａに対して垂直となっているので、投光ファイバ１１から出射した光７１のうち被検査面１ａで正反射した成分は、反射光７２となって再び投光ファイバ１１に入射している。第１状態、第２状態においても、光７１が被検査面１ａに入射した結果として、反射光７２の他に、反射光７２とは異なる角度で散乱光７３が生じている。図８に示す第２状態においては受光ファイバ１２に入射するのは主に散乱光７３である。
【００２８】
光７１および反射光７２は、実際には一定の断面積を有する光束として進行しているが、図７、図８では光束の中心線を矢印で表示している。各光束は一定の断面積を有しているので、反射光７２が複数の受光ファイバ１２のいずれかに入射する第１状態においても、反射光７２のうち投光ファイバ１１に入射する成分が全くないとは限らない。同様に、反射光７２が投光ファイバ１１に入射する第２状態においても、反射光７２のうち複数の受光ファイバ１２のいずれかに入射する成分が全くないとは限らない。
【００２９】
図７、図８においては、説明の便宜のため、コリメートレンズ１４による屈折を図示省略しているが、コリメートレンズ１４によって反射光７２が屈折することを考慮に入れても、屈折する角度は微小であるので、光ファイバ束１３の傾きの違いによって上述のような２通りの状態の区別をすることができる。
【００３０】
本実施の形態では、単一のコリメートレンズユニット１０によって照射と受光とを兼ねているが、反射して折り返す光線を一直線上に表現し、さらに照射部としてのコリメートレンズユニット１０と受光部としてのコリメートレンズユニット１０を別々に表現したものを図９、図１０に示す。
【００３１】
図９は第１状態を示す。被検査面１ａで正反射した反射光７２はコリメートレンズ１４によって受光ファイバ１２の端面に集められ、受光ファイバ１２に入射している。
【００３２】
図１０は第２状態を示す。被検査面１ａで正反射した反射光７２はコリメートレンズ１４によって投光ファイバ１１の端面に集められている。受光ファイバ１２には反射光７２の周辺を進んできた散乱光７３が入射している。
【００３３】
以上のように、本実施の形態では、第１状態と第２状態とでそれぞれ受光ファイバ１２に入射する光の強度を検出することができる。すなわち、第１状態では、光７１のうち被検査面１ａで正反射した成分の強度を把握することができ、第２状態では、光７１に起因する散乱光７３の一部の成分の強度を把握することができる。
【００３４】
これにより、本実施の形態では、金型の表面で正反射する成分の強度と、乱反射する成分の強度とをそれぞれ別個に検出することができる。このようにしてそれぞれ得られる強度の情報から光学特性を特定することができる。すなわち、金型によって製品を成形することなく、製品に得られるであろう光学特性を推定することができる。したがって、検査のために成形した製品が無駄になる事態も極力避けることができる。
【００３５】
（実施の形態３）
（構成）
図１１〜図１３を参照して、本発明に基づく実施の形態３における金型検査装置について説明する。図１１に示すように、本実施の形態における金型検査装置１０３は、表面に形成された凹凸形状によって防眩効果を奏する製品を成形するための金型の検査装置であって、金型１の被検査面１ａに向けて投光するための投光ファイバ１１と、被検査面１ａからの反射光７２を受光するための１以上の受光ファイバと、前記１以上の受光ファイバが受光する光の強度を検出するための検出部２０とを備える。さらに、金型検査装置１０３は、被検査面１ａからの反射光７２を受光するための複数の受光ファイバによる受光ファイバ束１７を備える。受光ファイバ束１７は、中心に位置する第１受光ファイバ１２ｆと、第１受光ファイバ１２ｆの周囲を取り囲む複数の第２受光ファイバ１２ｇとを含む。投光ファイバ１１から出射した光７１が被検査面１ａで正反射したときの光の進路の延長上に第１受光ファイバ１２ｆが位置するように、受光ファイバ束１７が配置されている。
【００３６】
受光ファイバ束１７の断面を図１２に示す。この例では、１本の第１受光ファイバ１２ｆの周りに６本の第２受光ファイバ１２ｇが配置されている。第２受光ファイバ１２ｇの本数は６本に限らず、他の本数であってもよい。
【００３７】
図１１に示すように、投光ファイバ１１の先端にはコリメートレンズユニット１０が設けられているが、このコリメートレンズユニット１０には投光ファイバ１１以外の光ファイバも含まれていてもよい。コリメートレンズユニット１０には少なくとも投光ファイバ１１が含まれていればよい。一方、受光ファイバ束１７の先端にはコリメートレンズユニット１０ｉが設けられている。
【００３８】
コリメートレンズユニット１０ｉの内部構造の概要を図１３に示す。筐体１５の内部に受光ファイバ束１７の端が配置されており、この端に対して焦点が合う位置にコリメートレンズ１４が配置されている。コリメートレンズ１４は筐体１５によって保持されている。
【００３９】
本実施の形態における金型検査装置１０３の具体的な構成の一例を図１４に示す。光源としてのＬＥＤ３０から発せられた光は非球面コンデンサレンズ３１を介して投光ファイバ１１に入射する。投光ファイバ１１の先端にはコリメートレンズユニット１０が設置されている。コリメートレンズユニット１０から出射し、被検査面１ａで反射した光はコリメートレンズユニット１０ｉに入射する。コリメートレンズユニット１０ｉの先に接続されている受光ファイバ束１７のうち第１受光ファイバ１２ｆはフォトダイオード３２ｆに光を伝達し、第２受光ファイバ１２ｇはフォトダイオード３２ｇに光を伝達する。検査部２０は、ＬＥＤドライバ３３とＡ／Ｄコンバータ３４とを備える。ＬＥＤドライバ３３はＬＥＤ３０に指示を送るものであり、Ａ／Ｄコンバータ３４はフォトダイオード３２ｆ，３２ｇで検出された光量を信号化処理するものとなっている。図１４では、ＬＥＤ３０およびフォトダイオード３２ｆ，３２ｇは検査部２０の外にあるものとして示しているが、ＬＥＤ３０およびフォトダイオード３２ｆ，３２ｇのうち一部または全部は、検査部２０の一部として設けられていてもよい。また、Ａ／Ｄコンバータ３４とフォトダイオード３２ｆ，３２ｇとの間には、必要に応じて、電流／電圧変換回路（Ｉ／Ｖ変換回路）や、増幅回路が設けられていてもよい。これらの回路は、演算増幅器（operational amplifier）などによって容易に実現することができる。演算増幅器としては、たとえばMicrochip Technology Inc社製ＭＣＰ６２８２−Ｅ／Ｐなどを採用することができる。
【００４０】
なお、図１４においてコリメートレンズユニット１０に接続された光ファイバの一部が下方に延在してその先にＸ印が付されているのは、これらの光ファイバが不使用であることを意味する。コリメートレンズユニット１０に保持された複数の光ファイバのうちでは投光ファイバ１１のみが使用されている。
【００４１】
（作用・効果）
本実施の形態では、光７１が被検査面１ａで正反射した成分である反射光７２は、受光ファイバ束１７のうちの第１受光ファイバ１２ｆに入射し、光７１が被検査面１ａで乱反射した成分である散乱光７３の一部は、受光ファイバ束１７のうちの第２受光ファイバ１２ｇに入射する。
【００４２】
したがって、本実施の形態では、実施の形態２と同様の効果を得ることができる。実施の形態２における金型検査装置１０２では、金型の表面で正反射する成分の強度と、乱反射する成分の強度とをそれぞれ求めるために、第１状態と第２状態とで合計２回の測定を行なう必要があったが、本実施の形態における金型検査装置１０３では、受光ファイバ束１７が備わっているので１回の測定で済ませることができるという利点がある。
【００４３】
実施の形態１〜３においては、前記投光ファイバにおいて光を外部へ出射するための開口部の径に比べて、前記１以上の受光ファイバにおいて外部から光を受け入れるための開口部の径は、同じまたはより小さくなっていることが好ましい。この構成を採用することにより、受光ファイバは所望の光の成分のみを受光しやすくなり、不所望の光の成分が混入して受光される確率を低くすることができる。また、この構成を採用することにより、受光ファイバに対して入射する光の量はわずかな角度の変化によって大きく変動することとなるので、光の強度の変化を敏感に検出することが可能となる。
【００４４】
（実施の形態４）
（検査方法）
図１５を参照して、本発明に基づく実施の形態４における金型検査方法について説明する。本実施の形態における金型検査方法のフローチャートを図１５に示す。この金型検査方法は、表面に形成された凹凸形状によって防眩効果を奏する製品を成形するための金型の検査方法であって、前記金型の被検査面に向けて投光ファイバから投光する工程Ｓ１と、前記被検査面からの反射光を１以上の受光ファイバによって受光する工程Ｓ２と、前記１以上の受光ファイバが受光する光の強度を検出する工程Ｓ３とを含む。工程Ｓ１〜Ｓ３は、工程Ｓ１が完了してから工程Ｓ２が行なわれるという意味ではなく、工程Ｓ１を行ないながら並行して工程Ｓ２が行なわれるものであってよい。工程Ｓ２と工程Ｓ３についても、工程Ｓ１と工程Ｓ３についても同様である。
【００４５】
この金型検査方法は、実施の形態１〜３のいずれかで説明した金型検査装置を用いて行なうことができる。その場合、工程Ｓ１では、投光ファイバ１１から被検査面１ａに向けて投光すればよい。工程Ｓ３では、受光ファイバ１２、第１受光ファイバ１２ｆまたは第２受光ファイバ１２ｇが受光した光の強度を検出部２０によって検出すればよい。
【００４６】
（作用・効果）
本実施の形態における金型検査方法では、表面に形成された凹凸形状によって防眩効果を奏する製品の製品自体を検査する代わりに、そのような製品を成形するための金型を検査することとし、金型の被検査面に光を照射し、その反射光の強度を検出することとしているので、金型によって製品を成形することなく、製品に得られるであろう光学特性を推定することができる。したがって、検査のために成形した製品が無駄になる事態も極力避けることができる。
【００４７】
（実施の形態５）
（検査方法）
図１６を参照して、本発明に基づく実施の形態５における金型検査方法について説明する。本実施の形態における金型検査方法のフローチャートを図１６に示す。本実施の形態における金型検査方法は、実施の形態４で説明した金型検査方法においてさらに好ましい条件を採用したものである。本実施の形態における金型検査方法は、実施の形態２で説明した金型検査装置１０２を用いて実施することができるので、金型検査装置１０２の各符号（図５、図６参照）を用いて以下説明する。
【００４８】
本実施の形態における金型検査方法においては、投光する工程Ｓ１は、投光ファイバ１１の周りを複数の受光ファイバ１２で取り囲むように配置した光ファイバ束１３を用い、投光する工程Ｓ１は、投光ファイバ１１から出射した光が被検査面１ａで正反射したときの光の進路の延長上に前記複数の受光ファイバ１２のいずれかが位置する第１状態となるように光ファイバ束１３を配置して投光ファイバ１１からの光の照射を行なう第１工程Ｓ１１と、被検査面１ａに対して垂直な第２状態となるように光ファイバ束１３を配置して投光ファイバ１１からの光の照射を行なう第２工程Ｓ１２とを含み、受光する工程Ｓ２は、第１工程Ｓ１１を行ないながら受光する第３工程Ｓ１３と、第２工程Ｓ１２を行ないながら受光する第４工程Ｓ１４とを含み、検出する工程Ｓ３は、第３工程Ｓ１３で受光した光の強度Ｍ１を検出する工程と、第４工程Ｓ１４で受光した光の強度ｍ１を検出する工程とを含む。第１状態で行なう第１工程Ｓ１１と、第２状態で行なう第２工程Ｓ１２とはいずれを先に行なってもよい。工程Ｓ１，Ｓ２は図１６のフローチャートの上では先後関係であるかのように表示しているが、実際には光の照射および受光であるので、ほぼ同時に行なわれるものであってよい。また、工程Ｓ１と工程Ｓ２とでは行なわれる時間帯は重複してよい。
【００４９】
（作用・効果）
本実施の形態における金型検査方法では、表面に形成された凹凸形状によって防眩効果を奏する製品の製品自体を検査する代わりに、そのような製品を成形するための金型を検査することとし、金型の被検査面に光を照射したときの、正反射光を主成分とする光の強度に相当するＭ１と、散乱光を主成分とする光の強度に相当するｍ１とを得ることができる。こうして得られる光の強度Ｍ１，ｍ１に基づけば、製品に得られるであろう光学特性を推定することができる。したがって、金型によって製品を成形することなく、製品に得られるであろう光学特性を推定することができ、その結果、検査のために成形した製品が無駄になる事態も極力避けることができる。
【００５０】
（実施の形態６）
（検査方法）
図１７を参照して、本発明に基づく実施の形態６における金型検査方法について説明する。本実施の形態における金型検査方法のフローチャートを図１７に示す。本実施の形態における金型検査方法は、実施の形態４で説明した金型検査方法においてさらに好ましい条件を採用したものである。本実施の形態における金型検査方法は、実施の形態３で説明した金型検査装置１０３を用いて実施することができるので、金型検査装置１０３の各符号（図１１、図１２参照）を用いて以下説明する。
【００５１】
本実施の形態における金型検査方法においては、投光する工程Ｓ１は、被検査面１ａに対して垂直でない方向に投光し、受光する工程Ｓ２は、中心に位置する第１受光ファイバ１２ｆの周囲を複数の第２受光ファイバ１２ｇが取り囲むように配置された受光ファイバ束１７を用いて、投光ファイバ１１から出射した光が被検査面１ａで正反射したときの光の進路の延長上に第１受光ファイバ１２ｆが位置するように受光ファイバ束１７を配置して被検査面１ａからの反射光を受光し、検出する工程Ｓ３は、第１受光ファイバ１２ｆで受光した光の強度Ｍ１を検出する工程Ｓ３１と、第２受光ファイバ１２ｇで受光した光の強度ｍ１を検出する工程Ｓ３２とを含む。
【００５２】
（作用・効果）
本実施の形態における金型検査方法においても、正反射光を主成分とする光の強度に相当するＭ１と、散乱光を主成分とする光の強度に相当するｍ１とを得ることができるので、実施の形態５と同様の効果を得ることができる。実施の形態５では、第１状態と第２状態とで装置の位置関係を切り替えて検出を２回行なわなければならなかったが、本実施の形態における金型検査方法によれば、第１状態と第２状態とで装置の位置関係を切り替える必要がなく、迅速にＭ１，ｍ１を求めることができる。
【００５３】
以下、実施の形態５，６で説明した金型検査方法に関して、さらに好ましい態様を述べる。
【００５４】
上述の金型検査方法は、強度Ｍ１および強度ｍ１を用いて、ｍ１／（Ｍ１＋ｍ１）を暫定ヘイズとして求める工程をさらに含むことが好ましい。このようにすれば、金型から製造される製品を用いて所定の方法で求めることができるパラメータである「ヘイズ（haze）」に比例することが期待されるパラメータとして「暫定ヘイズ」を求めることができる。暫定ヘイズは、実際に金型から製品を試作しなくても金型そのものから求めることができるので、好都合である。
【００５５】
上述の金型検査方法は、前記強度Ｍ１および前記強度ｍ１を用いて、（Ｍ１−ｍ１）／（Ｍ１＋ｍ１）を暫定反射像鮮明度として求める工程をさらに含むことが好ましい。このようにすれば、金型から製造される製品を用いて所定の方法で求めることができるパラメータである「反射像鮮明度」に近い意義を有するパラメータとして「暫定反射像鮮明度」を求めることができる。しかもこの暫定反射像鮮明度は、実際に金型から製品を試作しなくても金型そのものから求めることができるので、好都合である。
【００５６】
上述の金型検査方法においては、前記投光ファイバにおいて光を外部へ出射するための開口部の径に比べて、前記１以上の受光ファイバにおいて外部から光を受け入れるための開口部の径は、同じまたはより小さくなっていることが好ましい。この条件が満たされていれば、受光ファイバは所望の光の成分のみを受光しやすくなり、不所望の光の成分が混入して受光される確率を低くすることができる。また、受光ファイバに対して入射する光の量はわずかな角度の変化によって大きく変動することとなるので、光の強度の変化を敏感に検出することができる。
【００５７】
（実施の形態７）
（予測方法）
図１８を参照して、本発明に基づく実施の形態７における防眩製品ヘイズ予測方法について説明する。本実施の形態における防眩製品ヘイズ予測方法のフローチャートを図１８に示す。
【００５８】
本実施の形態における防眩製品ヘイズ予測方法は、第１の金型を対象として、実施の形態５，６のいずれかで説明した金型検査方法を行ない、さらに上述の暫定ヘイズを求める工程を行なう工程Ｓ１０１と、前記第１の金型を用いて製品を成形する工程Ｓ１０２と、前記製品について、日本工業規格（以下「ＪＩＳ」という。）Ｋ７１３６に定められた方法によりヘイズを求める工程Ｓ１０３と、前記ヘイズと前記暫定ヘイズとの比からヘイズ比例係数を求める工程Ｓ１０４と、第２の金型を対象として上述のように暫定ヘイズを求める金型検査方法を行なう工程Ｓ１０５と、前記第２の金型から得られた前記暫定ヘイズに対して、前記ヘイズ比例係数をかけて推定製品ヘイズを求める工程Ｓ１０６とを含む。
【００５９】
（作用・効果）
本実施の形態における防眩製品ヘイズ予測方法によれば、第２の金型においては製品を成形しなくても、将来製作する製品のヘイズにきわめて近いパラメータである推定製品ヘイズを求めることができる。これにより、検査のために成形した製品が無駄になる事態も極力避けることができる。
【００６０】
実際には、第１の金型を対象として工程Ｓ１０１〜Ｓ１０４を一旦行なってヘイズ比例係数を求めておけば、第２の金型を対象とした工程Ｓ１０５，Ｓ１０６は１種類の金型について行なうだけでなく、複数種類の金型を対象に行なうことができる。すなわち、第２の金型は複数存在してもよい。本実施の形態によれば、複数種類の金型について、各金型から実際に製品を製造しなくても、第１の金型から既に判明しているヘイズ比例係数に基づいて、推定製品ヘイズをそれぞれ求めることができるので好ましい。
【００６１】
（実施の形態８）
（予測方法）
図１９を参照して、本発明に基づく実施の形態８における防眩製品反射像鮮明度予測方法について説明する。本実施の形態における防眩製品反射像鮮明度予測方法のフローチャートを図１９に示す。
【００６２】
本実施の形態における防眩製品反射像鮮明度予測方法は、第１の金型を対象として、実施の形態５，６のいずれかで説明した金型検査方法を行ない、さらに上述の暫定反射像鮮明度を求める工程を行なう工程Ｓ２０１と、前記第１の金型を用いて製品を成形する工程Ｓ２０２と、前記製品について、ＪＩＳ Ｋ７１０５に定められた方法により反射像鮮明度を求める工程Ｓ２０３と、前記反射像鮮明度と前記暫定反射像鮮明度との比から反射像鮮明度比例係数を求める工程Ｓ２０４と、第２の金型を対象として請求項９に記載の金型検査方法を行なう工程Ｓ２０５と、前記第２の金型から得られた前記暫定反射像鮮明度に対して、前記反射像鮮明度比例係数をかけて推定製品反射像鮮明度を求める工程Ｓ２０６とを含む。
【００６３】
（作用・効果）
本実施の形態における防眩製品反射像鮮明度予測方法によれば、第２の金型においては製品を成形しなくても、将来製作する製品の反射像鮮明度にきわめて近いパラメータである推定製品反射像鮮明度を求めることができる。これにより、検査のために成形した製品が無駄になる事態も極力避けることができる。
【００６４】
実際には、第１の金型を対象として工程Ｓ２０１〜Ｓ２０４を一旦行なって反射像鮮明度比例係数を求めておけば、第２の金型を対象とした工程Ｓ２０５，Ｓ２０６は１種類の金型について行なうだけでなく、複数種類の金型を対象に行なうことができる。すなわち、第２の金型は複数存在してもよい。本実施の形態によれば、複数種類の金型について、各金型から実際に製品を製造しなくても、第１の金型から既に判明している反射像鮮明度比例係数に基づいて、推定製品反射像鮮明度をそれぞれ求めることができるので好ましい。
【００６５】
実施の形態７，８において、第１の金型は１種類でもよいが、異なる特性値を有する複数の金型を第１の金型として用いてそれぞれ比例係数を求めることが好ましい。複数の金型からそれぞれ得られた複数の比例係数から最終的に採用すべき１つの比例係数を求めるためには、たとえば最小二乗法を用いればよい。このとき仮定する式としては、たとえばｙ＝ａ×ｘを用いることができる。ここで、ｙは暫定ヘイズまたは暫定反射像鮮明度、ｘはヘイズまたは反射像鮮明度であり、ａは求める比例係数である。
【００６６】
（検証実験）
実施の形態７，８で示した各予測方法によって金型から求められる推定製品ヘイズおよび推定製品反射像鮮明度が、その金型を用いて製造される製品から求められるヘイズおよび反射像鮮明度にどの程度一致しているかを確認するために、発明者らは以下の実験を行なった。
【００６７】
（実験１）
実験１として、実施の形態２で説明した金型検査装置１０２（図５〜図８を参照）を用意して、金型に対して光を照射し、反射光を観測した。この実験では、投光ファイバ１１として株式会社キーエンス製ＦＵ−３５ＦＺの中心側ファイバ、受光ファイバ１２として株式会社キーエンス製ＦＵ−３５ＦＺの周辺側ファイバ、コリメートレンズユニット１０として株式会社キーエンス製Ｆ−３ＨＡを用いた。
【００６８】
ＦＵ−３５ＦＺは、直径約１．１ｍｍの円形領域の中心部に直径約０．０５ｍｍの多数の光ファイバを直径約０．５ｍｍの円形に束ねた光ファイバ束を配置し、この光ファイバ束の周囲を直径約０．２６５ｍｍの光ファイバ８本が取り囲む構成となっている。中心に配置された光ファイバ束を一体の光ファイバとみなせば、周辺部の光ファイバの直径は中心部に配置された光ファイバの直径よりも小さく、中心部に配置された光ファイバに比べて約１／２の直径を有することとなる。また、以上の情報から計算される中心部と周辺部との光ファイバの間隙は０．０３５ｍｍ以下である。中心部の光ファイバ束が投光ファイバ１１に相当し、周辺部の８本の光ファイバが受光ファイバ１２に相当する。コリメートレンズユニット１０としてのＦ−３ＨＡは、開口直径が約４．３ｍｍであって、凸レンズを備えており、レンズ先端から０〜２０ｍｍの位置においてスポット径が約４ｍｍの概略平行光となるように設計されている。
【００６９】
まず第１状態を実現するために、コリメートレンズユニット１０としてのＦ−３ＨＡは、被検査面１ａに正対する位置からわずかに角度をずらして設置した。この角度は、ＦＵ−３５ＦＺの中心に配置された投光ファイバ１１から発せられた光に起因して測定対象としての被検査面１ａから戻ってくる正反射光が、ＦＵ−３５ＦＺの周辺部に配置されたファイバ束すなわち複数の受光ファイバ１２に入射するように設定したものである。投光ファイバ１１は、株式会社キーエンス製ファイバアンプＦＳ−Ｖ３１Ｍの「投光」側に接続し、受光ファイバ１２は同機の「受光」側に接続した。さらにＦＳ−Ｖ３１Ｍのアナログ出力（１Ｖ〜５Ｖ）を、１２ｂｉｔＡ／Ｄコンバータに接続した。Ａ／ＤコンバータとしてはMicrochip Technology Inc社製マイクロコントローラｄｓＰＩＣ３０Ｆ４０１３−３０Ｉ／Ｐに搭載された１２ｂｉｔＡ／Ｄコンバータを用いた。アナログ入力のサンプリング時間は１０μ秒とし、１５０回測定した平均値をｄｓＰＩＣ３０Ｆ４０１３−３０Ｉ／Ｐにより計算した。得られた１２ｂｉｔ整数値を、同マイクロコントローラに搭載されているＵＡＲＴ機能を用い、Analog Devices社製ＲＳ２３２Ｃレベル変換ＩＣであるＡＤＭ３２０２Ａを介してパーソナルコンピュータのＲＳ２３２Ｃシリアルポートへ送出した。この測定によって、強度Ｍ１の測定値を得た。
【００７０】
次に、第２状態を実現するために、コリメートレンズユニット１０としてのＦ−３ＨＡは、測定対象面に正対して設置した。この姿勢においては、ＦＵ−３５ＦＺの中心に配置された投光ファイバ１１から発せられた光に起因して測定対象としての被検査面１ａから戻ってくる正反射光は、ＦＵ−３５ＦＺの中央部のファイバ束すなわち投光ファイバ１１に戻る。投光ファイバ１１、受光ファイバ１２の接続関係は上述した第１状態におけるものと同じである。アナログ入力のサンプリング時間、パーソナルコンピュータへの送出方法も、第１状態におけるものと同じである。この測定によって、強度ｍ１の測定値を得た。
【００７１】
次に、得られた強度Ｍ１，ｍ１を用いて、防眩処理金型に関して知りたい代表的な特性パラメータであるヘイズおよび反射像鮮明度の代わりの目安として暫定ヘイズおよび暫定反射像鮮明度を求めた。定義より、（Ｍ１−ｍ１）／（Ｍ１＋ｍ１）が暫定反射鮮明度に相当し、ｍ１／（Ｍ１＋ｍ１）が暫定ヘイズに相当する。
【００７２】
実際にこの金型を用いてフィルムを作製した。金型を用いてフィルムを作製するということは金型の表面形状がフィルムの表面に転写されることを意味する。このように転写することによってフィルムの表面に防眩処理を施すことができる。実験において、凹凸形状の転写にはＵＶエンボス法を用いた。具体的には、光硬化性樹脂組成物ＧＲＡＮＤＩＣ ８０６Ｔ（大日本インキ化学工業株式会社製）を酢酸エチルにて溶解して、５０重量％濃度の溶液とし、さらに、光重合開始剤であるルシリンＴＰＯ（ＢＡＳＦ社製、化学名：２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド）を、硬化性樹脂成分１００重量部あたり５重量部添加して塗布液を調製した。その後、厚さ８０μｍのトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム上に、この塗布液を乾燥後の塗布厚みが１０μｍとなるように塗布し、６０℃に設定した乾燥機中で３分間乾燥させた。乾燥後のフィルムを、先に作製した金型の凹凸面に、光硬化性樹脂組成物層が金型側となるようにゴムロールで押し付けて密着させた。この状態でＴＡＣフィルム側より、強度２０ｍＷ／ｃｍ2の高圧水銀灯からの光をｈ線換算光量で２００ｍＪ／ｃｍ2となるように照射して、光硬化性樹脂組成物層を硬化させた。こうして硬化して得られた層を「硬化樹脂層」というものとする。この後、ＴＡＣフィルムを硬化樹脂層ごと金型から剥離して、表面に凹凸を有する硬化樹脂層とＴＡＣフィルムとの積層体からなる透明な防眩フィルムを得た。
【００７３】
このようにして得たフィルムからＪＩＳ Ｋ７１０５に定められた方法によりＭ，ｍを測定し、光学特性としての反射像鮮明度を導き出した。ここで、添え字「１」が付かないＭ，ｍというパラメータは、ＪＩＳ Ｋ７１０５の中で規定されているパラメータである。ヘイズについては、ＪＩＳ Ｋ７１３６に基づき、株式会社村上色彩技術研究所製のヘーズ・透過率計ＨＭ−１５０により測定した。詳しくは後述する。
【００７４】
ＪＩＳ Ｋ７１０５の規定内容について簡単に説明する。ＪＩＳ Ｋ７１０５によれば、光源から発せられてスリットを透過した光をレンズで平行光とし、この平行光を試料に対して４５°をなすように照射し、反射光を光学くしを通して受光することとされている。スリットの幅は０．０３±０．００５ｍｍであるものとされている。光学くしは、暗部と明部との幅の比が１：１で、幅が０．１２５ｍｍ、０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、２．０ｍｍの４種類を用いることとされている。光学くしは約１０ｍｍ／分の速度で移動させられる。まず、試料取付台には試料の代わりに黒ガラス基準面を取り付けた状態で光学くしを移動させて受光波形を記録し、この場合の光学くしの暗部における記録がゼロになるように調整する。次に、試料を試料取付台に設置し、光学くしを移動して記録した最高波高が記録紙上の適当な位置にくるように調整する。測定は、上述した４種類の光学くしを用い、光学くしを所定幅の範囲で移動させ、記録紙上から読み取れる最高波高をＭとし、最低波高をｍとする。これらのパラメータＭ，ｍを用いて、反射像鮮明度は（Ｍ−ｍ）／（Ｍ＋ｍ）として求められる。反射像鮮明度は、ＪＩＳ Ｋ７１０５に基づき、スガ試験機株式会社製の写像性測定器ＩＣＭ−１Ｔによって測定した。
【００７５】
ヘイズについては、金型から形状を転写された厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルムを測定対象として、株式会社村上色彩技術研究所製のヘーズ・透過率計ＨＭ−１５０により、ＪＩＳ Ｋ７１３６に基づいて測定した。この測定について説明する。
【００７６】
ＪＩＳ Ｋ７１３６によれば、ヘイズ（haze）は「試験片を透過する透過光のうち、前方散乱によって入射光から０．０４４ｒａｄ（２．５°）以上それた透過光の百分率」として規定されている。すなわち、ヘイズとは全光線透過光量に占める散乱透過光量の百分率である。透明基材の表面に凹凸形状を設けることによって実現される防眩処理では、凹凸形状が形成された透明基材の屈折率により散乱光量が変化する。しかし、基材の屈折率がほぼ一定であり、ヘイズが凹凸形状によって発現すると仮定すれば、金型の凹凸形状による散乱光量が照射した全光量に占める割合を推定するパラメータにより、その系に適用できる比例係数を求めることでヘイズを推定することができると考えられる。金型に照射した全光線に対して散乱光が占める割合を推定する目的で、散乱光量に相当する量がｍ１であって、全光線光量に相当する量が（Ｍ１＋ｍ１）であるものとみなして、「暫定ヘイズ」をｍ１／（Ｍ１＋ｍ１）と定義した。このようにして定義された暫定ヘイズは、ほぼ一定の屈折率を有する透明基材の表面に凹凸形状を付与することにより実現された防眩製品のヘイズに比例すると考えられる。
【００７７】
フィルムから求められたヘイズと、金型から求められた暫定ヘイズとの相関関係を図２０に示す。フィルムから求められた反射像鮮明度と、金型から求められた暫定反射像鮮明度との相関関係を図２１に示す。ここで、反射像鮮明度として示した値は、幅０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、２．０ｍｍの３通りの光学くしによるそれぞれの測定値の合計である。図２０、図２１から明らかなように、いずれも良好な相関を示すことがわかった。図２０、図２１の左上にそれぞれ記載されたＲ2は、相関係数を意味する。
【００７８】
ヘイズと暫定ヘイズとの比からヘイズ比例係数を求めることができる。図２０に示すように、金型から求められる暫定ヘイズは製品から求められるヘイズの０．３９５５倍であることがわかったので、ヘイズ比例係数は０．３９５５の逆数で２．５２８となる。
【００７９】
反射像鮮明度と暫定反射像鮮明度との比から反射像鮮明度比例係数を求めることができる。図２１に示すように、金型から求められる暫定反射像鮮明度は製品から求められる反射像鮮明度の０．００６２倍であることがわかったので、反射像鮮明度比例係数は０．００６２の逆数で１６１．２９となる。
【００８０】
金型から求められた暫定ヘイズおよび暫定反射像鮮明度と、フィルムから求められたヘイズおよび反射像鮮明度との間にはこのように相関があることがわかったので、今後は金型によって実際にフィルムを作製しなくても、金型において暫定ヘイズおよび暫定反射像鮮明度を求め、ヘイズ比例係数および反射像鮮明度比例係数のうちいずれか対応するものをかけることによって、製品に生じるであろうヘイズおよび反射像鮮明度を予測することが可能となった。こうして比例係数をかけて求められるパラメータが推定製品ヘイズおよび推定製品反射像鮮明度となる。
【００８１】
以上のように、先端直径が約５ｍｍ程度と非常にコンパクトで簡便な光学系を用いるだけで防眩処理用金型の光学特性を測定することが可能であることが明らかとなった。
【００８２】
（実験２）
実験２として、図１４に示した装置を用意し、測定を行なった。実験１では第１状態と第２状態とで合計２回の測定が必要であったが、実験２では１回でＭ１，ｍ１の測定が可能となる。
【００８３】
株式会社キーエンス製のＦ−３ＨＡと、株式会社キーエンス製ＦＵ−３５ＦＺとを組み合わせたものを受光ファイバ束１７とした。中心に開口部を有するファイバ束が第１受光ファイバ１２ｆに相当し、周辺部に開口部を有するファイバ束が第２受光ファイバ１２ｇに相当する。コリメートレンズユニット１０から照射された光が金型表面すなわち被検査面１ａで反射された光が受光できる位置にコリメートレンズユニット１０ｉを設置した。
【００８４】
光源の役割を果たすＬＥＤ３０としては、Philips Lumileds Lighting Company社製の発光ダイオードＬＸＨＬ−ＬＥ３Ｃを用いた。非球面コンデンサレンズ３１としては、エドモンド・オプティクス・ジャパン株式会社から販売されている商品コード４３９８７−Ｋ（非球面コンデンサレンズ、外径２７ｍｍ、有効焦点距離１３ｍｍ）を２枚用いた。非球面コンデンサレンズ３１を経由して投光ファイバ１１に光を導入した。
【００８５】
投光ファイバ１１から被検査面１ａに向けて光を照射し、第１および第２受光ファイバ１２ｆ，１２ｇにより伝えられる光の強度をOsram Opto Semiconductors Inc社製フォトダイオードＳＦＨ−２１３により検出した。
【００８６】
第１受光ファイバ１２ｆにより伝えられる光の強度をＭ１、第２受光ファイバ１２ｇにより伝えられる光の強度をｍ１として測定した。Ａ／Ｄ変換器によって１２ｂｉｔ整数に変換した後、マイクロコントローラによってｍ１／（Ｍ１＋ｍ１）を計算して暫定ヘイズとし、（Ｍ１−ｍ１）／（Ｍ１＋ｍ１）を計算して暫定反射像鮮明度とした。
【００８７】
これらの値に実験１で求められたヘイズ比例係数および反射像鮮明度比例係数をそれぞれかけることにより、この防眩処理用金型によって作製される製品に生じるであろうヘヘイズおよび反射像鮮明度、すなわち、推定製品ヘイズおよび推定製品反射像鮮明度を知ることができる。
【符号の説明】
【００８８】
１ 金型、１ａ 被検査面、２ スポット、１０，１０ｉ コリメートレンズユニット、１１ 投光ファイバ、１１ｅ 投光領域、１２ 受光ファイバ、１２ｅ 受光領域、１２ｆ 第１受光ファイバ、１２ｇ 第２受光ファイバ、１３ 光ファイバ束、１４ コリメートレンズ、１５ 筐体、１６ 切替部、１７ 受光ファイバ束、２０ 検出部、２１ ファイバセンサアンプユニット、２２ マイクロコントローラ、２５ 架台、３０ ＬＥＤ、３１ 非球面コンデンサレンズ、３２ｆ，３２ｇ フォトダイオード、３３ ＬＥＤドライバ、３４ Ａ／Ｄコンバータ、７１ 光、７２ 反射光、７３ 散乱光、１０１，１０２，１０３ 金型検査装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に形成された凹凸形状によって防眩効果を奏する製品を成形するための金型について用いることのできる金型検査装置、金型検査方法、防眩製品ヘイズ予測方法および防眩製品反射像鮮明度予測方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
防眩効果を持たせた製品を製造するためには、製品の表面に微細な凹凸形状を形成することが有効であることが知られている。そのような構成を備える防眩フィルムの一例が特開２００６−５３３７１号公報（特許文献１）に記載されている。この文献では、防眩フィルムを得るために、フィルムを成形するための金型の表面に微粒子を衝突させて凹凸形状を予め設けておくこととされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−５３３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
金型の表面に凹凸形状を形成し、その金型で製品を成形することによって、防眩効果を有する製品を得ようとする場合、凹凸形状形成処理を直接施す対象は金型であるにもかかわらず、その金型から得られる製品にどのような光学特性が表れるのかは、実際に製品を作製してみるまでわからない。したがって、従来は、金型を調製する際にその調整具合の適否を判断することができず不便であった。また、光学特性を確認するために製品を作製し、光学特性を確認した結果、不良であることが判明した場合は、その時点までに成形した製品は無駄になってしまうという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、防眩効果を奏する製品を成形するための金型に関して、金型の製造中または製造後に、たとえその金型によって製品を成形しなくても、製品に得られるであろう光学特性を推定することができるような金型検査装置、金型検査方法、防眩製品ヘイズ予測方法および防眩製品反射像鮮明度予測方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に基づく金型検査装置は、表面に形成された凹凸形状によって防眩効果を奏する製品を成形するための金型の検査装置であって、上記金型の被検査面に向けて投光するための投光ファイバと、上記被検査面からの反射光を受光するための１以上の受光ファイバと、上記１以上の受光ファイバが受光する光の強度を検出するための検出部とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、表面に形成された凹凸形状によって防眩効果を奏する製品の製品自体を検査する代わりに、そのような製品を成形するための金型を検査することとし、金型の被検査面に光を照射し、その反射光の強度を検出することとしているので、金型の製造中または製造後に、金型によって製品を成形することなく、製品に得られるであろう光学特性を推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に基づく実施の形態１における金型検査装置の概念図である。
【図２】本発明に基づく実施の形態１における金型検査装置が備える光ファイバ束の測定側の端部の拡大斜視図である。
【図３】本発明に基づく実施の形態１に関連した具体的な実験の様子の説明図である。
【図４】本発明に基づく実施の形態１における金型検査装置が備えるコリメートレンズユニットの端部の断面図である。
【図５】本発明に基づく実施の形態２における金型検査装置の概念図である。
【図６】本発明に基づく実施の形態２における金型検査装置が備える光ファイバ束の断面図である。
【図７】本発明に基づく実施の形態２における金型検査装置の第１状態における光の進路の説明図である。
【図８】本発明に基づく実施の形態２における金型検査装置の第２状態における光の進路の説明図である。
【図９】本発明に基づく実施の形態２における金型検査装置の第１状態に対応する説明図である。
【図１０】本発明に基づく実施の形態２における金型検査装置の第２状態に対応する説明図である。
【図１１】本発明に基づく実施の形態３における金型検査装置の概念図である。
【図１２】本発明に基づく実施の形態３における金型検査装置が備えるコリメートレンズユニットの端部の断面図である。
【図１３】本発明に基づく実施の形態３における金型検査装置が備えるコリメートレンズユニットの端部の断面図である。
【図１４】本発明に基づく実施の形態３における金型検査装置の具体的な構成の一例の概念図である。
【図１５】本発明に基づく実施の形態４における金型検査方法のフローチャートである。
【図１６】本発明に基づく実施の形態５における金型検査方法のフローチャートである。
【図１７】本発明に基づく実施の形態６における金型検査方法のフローチャートである。
【図１８】本発明に基づく実施の形態７における金型検査方法のフローチャートである。
【図１９】本発明に基づく実施の形態８における金型検査方法のフローチャートである。
【図２０】フィルムから求められたヘイズと、金型から求められた暫定ヘイズとの相関関係を示すグラフである。
【図２１】フィルムから求められた反射像鮮明度と、金型から求められた暫定反射像鮮明度との相関関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
防眩製品の一種として防眩フィルム（「ＡＧ（Anti-Glare）フィルム」ともいう。）を挙げることができる。防眩フィルムの製造方法として、凹凸形状が形成された金型の表面形状をフィルム表面に転写することによって、フィルムに防眩処理を施すという方法がある。この方法においては、金型の製造中または金型の製造後に、将来その金型から得られるであろう製品の光学特性を推定する技術が求められる。特に、金型の加工中に、上記光学特性を推定する技術が強く望まれていた。しかし、金型の表面形状を分析し、得られるデータから、この金型を使用して作製される防眩フィルムの光学特性を推定する方法は、まだ確立されていない。そこで、発明者らは、金型の表面形状を何らかの方法で分析してデータを得て、作製される防眩製品の光学特性を評価することができるか否かについて検討し、試行錯誤の末に本発明に至った。
【００１０】
まず、本発明に関係する構成要素について基本的な考え方を説明し、その後に各実施の形態について説明する。
【００１１】
（防眩処理用金型）
「防眩処理用金型」とは、表面に数μｍ〜数ｍｍ程度の凹凸形状を有する金型である。この金型は、通常、フィルムへのＵＶエンボス法による転写や、成型加工の際に用いられ、加工対象物に防眩処理表面を形成する。防眩処理用金型としては、銅面にエッチングを施した後、硬質クロムメッキで耐擦傷性を持たせた形態のものが用いられうる。他に、ビーズショット法により、表面に細かな凹凸が形成された金属板なども防眩処理用金型として用いられる。金型の形状としては、板状やロールトゥロールプロセスで用いられるロール状の金型などがある。
【００１２】
（投光ファイバ）
「投光ファイバ」とは、発光器により発せられた光を導き、１点から被検査面に向けて光を照射する役割を果たす光ファイバである。投光ファイバは、シングルモードまたはマルチモードの光ファイバの単線であってもよく、複数の光ファイバが束となった形態のものも考えられる。
【００１３】
（受光ファイバ）
「受光ファイバ」は、被検査面から反射された光を検出部に導く役割を果たす光ファイバである。投光ファイバは、シングルモードまたはマルチモードの光ファイバの単線であってもよく、複数の光ファイバが束となった形態のものも考えられる。
【００１４】
（光ファイバ）
投光ファイバまたは受光ファイバを複数の光ファイバの束によって構成する場合、束の断面形状は、円形であっても楕円形であってもよく、四角形、多角形、環状、線状などであってもよい。光ファイバの位置決めを容易にするために、光ファイバの束の全体としての断面形状は、回転対称性を有する形状が好ましく、特に円形が好ましい。検査対象物が、円筒形状の金型である場合のように、被検査面が何らかの曲率を有する曲面である場合には、その曲率に応じて、得られる反射光が円形に近くなるように、楕円形に束ねられた光ファイバの束を用いることが好ましい。検査対象物が円筒形状の金型である場合、その円筒形状の直径方向を長軸とし、円筒形状の中心軸方向を短軸とする楕円形の領域に光を照射すれば、得られる反射光は円形に近くなる。
【００１５】
用いる光ファイバの直径に特に制約はないが、鮮明度と良好な相関が期待される光ファイバの直径としては０．１２５ｍｍ以上４ｍｍ以下とすることが好ましい。さらに、光ファイバの直径を０．１２５ｍｍ以上２ｍｍ以下とすることがより好ましい。投光ファイバまたは受光ファイバが光ファイバの単線である場合には、その単線の直径を前述した数値範囲内の値とすることが好ましく、投光ファイバまたは受光ファイバが光ファイバの束によって構成される場合には、その束の直径を前述した数値範囲内の値とすることが好ましい。また、投光ファイバと受光ファイバとが、受光ファイバの直径以下の間隔を介して、測定の妨げとなる水準のクロストークが生じない程度に近接して配置されていることが好ましい。さらに、投光ファイバを中心に配置し、受光ファイバを周辺に配置する構成では、投光ファイバの直径より小さな直径を有する受光ファイバを好ましく用いることができる。特に、好ましくは、投光ファイバの直径の約１／２である。
【００１６】
（光源）
光源としては、ハロゲンランプ、タングステンランプ、水銀灯に代表される電球の他に、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザ素子など、各種光源を用いることができる。光源としては、特に、ノイズ除去のために必要に応じて変調をかけることが容易であるＬＥＤ、半導体レーザ素子、半導体励起レーザ素子といった固体光源を用いることが好ましい。
【００１７】
電球やＬＥＤなどを光源として用いた場合には、光ファイバから出射した光は広がりながら進行する。しかし、本発明においては、投光ファイバから出射された光は被検査面に到達するまでにほぼ平行な光とする必要がある。このため、光ファイバから出射した光が広がりながら進行する光である場合には適宜レンズを組み合わせて光を平行光に近い形に整えればよい。このような操作は、一般的に、凸レンズまたは凹面鏡により実現することができる。また、光ファイバから出射した光をほぼ平行な光とすることができるレンズが、ファイバセンサメーカから市販されている。このようなレンズとしては、たとえば、株式会社キーエンス製の型式Ｆ−３ＨＡなどがある。このレンズと専用の光ファイバ（株式会社キーエンス製ＦＵ−３５ＦＺなど）とを組み合わせることによりレンズからおよそ２０ｍｍ〜４０ｍｍ前後の範囲において、ほぼ平行な光を実現することができる。Ｆ−３ＨＡは、開口直径が約４．３ｍｍであって、凸レンズを備えており、レンズ先端から０〜２０ｍｍの位置においてスポット径が約４ｍｍの概略平行光となるように設計されている。
【００１８】
（実施の形態１）
（構成）
図１〜図４を参照して、本発明に基づく実施の形態１における金型検査装置について説明する。本実施の形態における金型検査装置の概念図を図１に示す。金型検査装置１０１は、表面に形成された凹凸形状によって防眩効果を奏する製品を成形するための金型の検査装置であって、金型１の被検査面１ａに向けて投光するための投光ファイバ１１と、被検査面１ａからの反射光を受光するための１以上の受光ファイバ１２と、前記１以上の受光ファイバ１２が受光する光の強度を検出するための検出部２０とを備える。
【００１９】
図１に示した金型検査装置１０１は、複数本の受光ファイバ１２を備えている。検出部２０は、ファイバセンサアンプユニット２１とマイクロコントローラ２２とを含む。投光ファイバ１１と、１以上の受光ファイバ１２とは、いずれもファイバセンサアンプユニット２１に接続されている。ファイバセンサアンプユニット２１は、マイクロコントローラ２２に接続されている。
【００２０】
金型検査装置１０１は、コリメートレンズユニット１０を備える。図１ではコリメートレンズユニット１０は斜め下を向いているが、斜め下とは限らず、いずれの向きであってもよい。コリメートレンズユニット１０の端部を拡大したところを図２に示す。投光ファイバ１１からの光が出射する投光領域１１ｅが中心に配置され、その周囲を取り囲むように受光領域１２ｅが配置された構成となっている。受光領域１２ｅは環状となっている。受光領域１２ｅは受光ファイバ１２が光を受け入れるための領域である。
【００２１】
具体的な実験の様子を図３に示す。架台２５にコリメートレンズユニット１０が固定されており、下方に配置された被検査面１ａに向けて光が照射されている。コリメートレンズユニット１０と被検査面１ａとの距離は約２０ｍｍとした。被検査面１ａはロール形状の金型１の表面である。照射された光は被検査面１ａにおいて直径６ｍｍのスポット２となっている。コリメートレンズユニット１０の上端からは光ファイバ束１３が延在しており、図３には表れていない検出部２０へとつながっている。
【００２２】
コリメートレンズユニット１０の内部構造の概要を図４に示す。筐体１５の内部に光ファイバ束１３の端が配置されており、この端に対して焦点が合う位置にコリメートレンズ１４が配置されている。コリメートレンズ１４は筐体１５によって保持されている。
【００２３】
（作用・効果）
本実施の形態における金型検査装置では、表面に形成された凹凸形状によって防眩効果を奏する製品の製品自体を検査する代わりに、そのような製品を成形するための金型を検査することとし、金型の被検査面に光を照射し、その反射光の強度を検出することとしているので、金型によって製品を成形することなく、製品に得られるであろう光学特性を推定することができる。したがって、検査のために成形した製品が無駄になる事態も極力避けることができる。
【００２４】
（実施の形態２）
（構成）
図５〜図８を参照して、本発明に基づく実施の形態２における金型検査装置について説明する。図５に示すように、本実施の形態における金型検査装置１０２は、被検査面１ａからの反射光を受光するための複数の受光ファイバ１２を備える。複数の受光ファイバ１２は投光ファイバ１１を取り囲むように配置されている。投光ファイバ１１と複数の受光ファイバ１２とを合わせた光ファイバ束１３は、投光ファイバ１１から出射した光が被検査面１ａで正反射したときの光の進路の延長上に複数の受光ファイバ１２のいずれかが位置する第１状態と、被検査面１ａに対して垂直な第２状態との少なくとも２通りをとりうるように構成されている。
【００２５】
光ファイバ束１３の断面を図６に示す。この例では、１本の投光ファイバ１１の周りに６本の受光ファイバ１２が配置されている。受光ファイバ１２の本数は６本に限らず、他の本数であってもよい。たとえば、後に示す検証実験で用いた株式会社キーエンス製ＦＵ−３５ＦＺでは受光ファイバの本数は８本である。
【００２６】
図５では、光ファイバ束１３が被検査面１ａに対して垂直となっていることから明らかなように第２状態を示している。金型検査装置１０２は、光ファイバ束１３の第１状態と第２状態とを切り替えるための切替部１６を備えている。切替部１６は公知技術によって光ファイバ束１３の向きを切り替えることができる。切替部１６は光ファイバ束１３に直接操作を加えるように接続されているとは限らず、図５に示したようにコリメートレンズユニット１０の向きを操作することによって光ファイバ束１３の状態を切り替えるものであってもよい。
【００２７】
（作用・効果）
第１状態における光の進路を図７に示し、第２状態における光の進路を図８に示す。図７に示すように、第１状態においては、光ファイバ束１３は被検査面１ａに対して垂直からわずかに傾いた姿勢となっているので、投光ファイバ１１から出射した光７１のうち被検査面１ａで正反射した成分は、反射光７２となって複数の受光ファイバ１２のいずれかに入射している。図８に示すように、第２状態においては、光ファイバ束１３は被検査面１ａに対して垂直となっているので、投光ファイバ１１から出射した光７１のうち被検査面１ａで正反射した成分は、反射光７２となって再び投光ファイバ１１に入射している。第１状態、第２状態においても、光７１が被検査面１ａに入射した結果として、反射光７２の他に、反射光７２とは異なる角度で散乱光７３が生じている。図８に示す第２状態においては受光ファイバ１２に入射するのは主に散乱光７３である。
【００２８】
光７１および反射光７２は、実際には一定の断面積を有する光束として進行しているが、図７、図８では光束の中心線を矢印で表示している。各光束は一定の断面積を有しているので、反射光７２が複数の受光ファイバ１２のいずれかに入射する第１状態においても、反射光７２のうち投光ファイバ１１に入射する成分が全くないとは限らない。同様に、反射光７２が投光ファイバ１１に入射する第２状態においても、反射光７２のうち複数の受光ファイバ１２のいずれかに入射する成分が全くないとは限らない。
【００２９】
図７、図８においては、説明の便宜のため、コリメートレンズ１４による屈折を図示省略しているが、コリメートレンズ１４によって反射光７２が屈折することを考慮に入れても、屈折する角度は微小であるので、光ファイバ束１３の傾きの違いによって上述のような２通りの状態の区別をすることができる。
【００３０】
本実施の形態では、単一のコリメートレンズユニット１０によって照射と受光とを兼ねているが、反射して折り返す光線を一直線上に表現し、さらに照射部としてのコリメートレンズユニット１０と受光部としてのコリメートレンズユニット１０を別々に表現したものを図９、図１０に示す。
【００３１】
図９は第１状態を示す。被検査面１ａで正反射した反射光７２はコリメートレンズ１４によって受光ファイバ１２の端面に集められ、受光ファイバ１２に入射している。
【００３２】
図１０は第２状態を示す。被検査面１ａで正反射した反射光７２はコリメートレンズ１４によって投光ファイバ１１の端面に集められている。受光ファイバ１２には反射光７２の周辺を進んできた散乱光７３が入射している。
【００３３】
以上のように、本実施の形態では、第１状態と第２状態とでそれぞれ受光ファイバ１２に入射する光の強度を検出することができる。すなわち、第１状態では、光７１のうち被検査面１ａで正反射した成分の強度を把握することができ、第２状態では、光７１に起因する散乱光７３の一部の成分の強度を把握することができる。
【００３４】
これにより、本実施の形態では、金型の表面で正反射する成分の強度と、乱反射する成分の強度とをそれぞれ別個に検出することができる。このようにしてそれぞれ得られる強度の情報から光学特性を特定することができる。すなわち、金型によって製品を成形することなく、製品に得られるであろう光学特性を推定することができる。したがって、検査のために成形した製品が無駄になる事態も極力避けることができる。
【００３５】
（実施の形態３）
（構成）
図１１〜図１３を参照して、本発明に基づく実施の形態３における金型検査装置について説明する。図１１に示すように、本実施の形態における金型検査装置１０３は、表面に形成された凹凸形状によって防眩効果を奏する製品を成形するための金型の検査装置であって、金型１の被検査面１ａに向けて投光するための投光ファイバ１１と、被検査面１ａからの反射光７２を受光するための１以上の受光ファイバと、前記１以上の受光ファイバが受光する光の強度を検出するための検出部２０とを備える。さらに、金型検査装置１０３は、被検査面１ａからの反射光７２を受光するための複数の受光ファイバによる受光ファイバ束１７を備える。受光ファイバ束１７は、中心に位置する第１受光ファイバ１２ｆと、第１受光ファイバ１２ｆの周囲を取り囲む複数の第２受光ファイバ１２ｇとを含む。投光ファイバ１１から出射した光７１が被検査面１ａで正反射したときの光の進路の延長上に第１受光ファイバ１２ｆが位置するように、受光ファイバ束１７が配置されている。
【００３６】
受光ファイバ束１７の断面を図１２に示す。この例では、１本の第１受光ファイバ１２ｆの周りに６本の第２受光ファイバ１２ｇが配置されている。第２受光ファイバ１２ｇの本数は６本に限らず、他の本数であってもよい。
【００３７】
図１１に示すように、投光ファイバ１１の先端にはコリメートレンズユニット１０が設けられているが、このコリメートレンズユニット１０には投光ファイバ１１以外の光ファイバも含まれていてもよい。コリメートレンズユニット１０には少なくとも投光ファイバ１１が含まれていればよい。一方、受光ファイバ束１７の先端にはコリメートレンズユニット１０ｉが設けられている。
【００３８】
コリメートレンズユニット１０ｉの内部構造の概要を図１３に示す。筐体１５の内部に受光ファイバ束１７の端が配置されており、この端に対して焦点が合う位置にコリメートレンズ１４が配置されている。コリメートレンズ１４は筐体１５によって保持されている。
【００３９】
本実施の形態における金型検査装置１０３の具体的な構成の一例を図１４に示す。光源としてのＬＥＤ３０から発せられた光は非球面コンデンサレンズ３１を介して投光ファイバ１１に入射する。投光ファイバ１１の先端にはコリメートレンズユニット１０が設置されている。コリメートレンズユニット１０から出射し、被検査面１ａで反射した光はコリメートレンズユニット１０ｉに入射する。コリメートレンズユニット１０ｉの先に接続されている受光ファイバ束１７のうち第１受光ファイバ１２ｆはフォトダイオード３２ｆに光を伝達し、第２受光ファイバ１２ｇはフォトダイオード３２ｇに光を伝達する。検査部２０は、ＬＥＤドライバ３３とＡ／Ｄコンバータ３４とを備える。ＬＥＤドライバ３３はＬＥＤ３０に指示を送るものであり、Ａ／Ｄコンバータ３４はフォトダイオード３２ｆ，３２ｇで検出された光量を信号化処理するものとなっている。図１４では、ＬＥＤ３０およびフォトダイオード３２ｆ，３２ｇは検査部２０の外にあるものとして示しているが、ＬＥＤ３０およびフォトダイオード３２ｆ，３２ｇのうち一部または全部は、検査部２０の一部として設けられていてもよい。また、Ａ／Ｄコンバータ３４とフォトダイオード３２ｆ，３２ｇとの間には、必要に応じて、電流／電圧変換回路（Ｉ／Ｖ変換回路）や、増幅回路が設けられていてもよい。これらの回路は、演算増幅器（operational amplifier）などによって容易に実現することができる。演算増幅器としては、たとえばMicrochip Technology Inc社製ＭＣＰ６２８２−Ｅ／Ｐなどを採用することができる。
【００４０】
なお、図１４においてコリメートレンズユニット１０に接続された光ファイバの一部が下方に延在してその先にＸ印が付されているのは、これらの光ファイバが不使用であることを意味する。コリメートレンズユニット１０に保持された複数の光ファイバのうちでは投光ファイバ１１のみが使用されている。
【００４１】
（作用・効果）
本実施の形態では、光７１が被検査面１ａで正反射した成分である反射光７２は、受光ファイバ束１７のうちの第１受光ファイバ１２ｆに入射し、光７１が被検査面１ａで乱反射した成分である散乱光７３の一部は、受光ファイバ束１７のうちの第２受光ファイバ１２ｇに入射する。
【００４２】
したがって、本実施の形態では、実施の形態２と同様の効果を得ることができる。実施の形態２における金型検査装置１０２では、金型の表面で正反射する成分の強度と、乱反射する成分の強度とをそれぞれ求めるために、第１状態と第２状態とで合計２回の測定を行なう必要があったが、本実施の形態における金型検査装置１０３では、受光ファイバ束１７が備わっているので１回の測定で済ませることができるという利点がある。
【００４３】
実施の形態１〜３においては、前記投光ファイバにおいて光を外部へ出射するための開口部の径に比べて、前記１以上の受光ファイバにおいて外部から光を受け入れるための開口部の径は、同じまたはより小さくなっていることが好ましい。この構成を採用することにより、受光ファイバは所望の光の成分のみを受光しやすくなり、不所望の光の成分が混入して受光される確率を低くすることができる。また、この構成を採用することにより、受光ファイバに対して入射する光の量はわずかな角度の変化によって大きく変動することとなるので、光の強度の変化を敏感に検出することが可能となる。
【００４４】
（実施の形態４）
（検査方法）
図１５を参照して、本発明に基づく実施の形態４における金型検査方法について説明する。本実施の形態における金型検査方法のフローチャートを図１５に示す。この金型検査方法は、表面に形成された凹凸形状によって防眩効果を奏する製品を成形するための金型の検査方法であって、前記金型の被検査面に向けて投光ファイバから投光する工程Ｓ１と、前記被検査面からの反射光を１以上の受光ファイバによって受光する工程Ｓ２と、前記１以上の受光ファイバが受光する光の強度を検出する工程Ｓ３とを含む。工程Ｓ１〜Ｓ３は、工程Ｓ１が完了してから工程Ｓ２が行なわれるという意味ではなく、工程Ｓ１を行ないながら並行して工程Ｓ２が行なわれるものであってよい。工程Ｓ２と工程Ｓ３についても、工程Ｓ１と工程Ｓ３についても同様である。
【００４５】
この金型検査方法は、実施の形態１〜３のいずれかで説明した金型検査装置を用いて行なうことができる。その場合、工程Ｓ１では、投光ファイバ１１から被検査面１ａに向けて投光すればよい。工程Ｓ３では、受光ファイバ１２、第１受光ファイバ１２ｆまたは第２受光ファイバ１２ｇが受光した光の強度を検出部２０によって検出すればよい。
【００４６】
（作用・効果）
本実施の形態における金型検査方法では、表面に形成された凹凸形状によって防眩効果を奏する製品の製品自体を検査する代わりに、そのような製品を成形するための金型を検査することとし、金型の被検査面に光を照射し、その反射光の強度を検出することとしているので、金型によって製品を成形することなく、製品に得られるであろう光学特性を推定することができる。したがって、検査のために成形した製品が無駄になる事態も極力避けることができる。
【００４７】
（実施の形態５）
（検査方法）
図１６を参照して、本発明に基づく実施の形態５における金型検査方法について説明する。本実施の形態における金型検査方法のフローチャートを図１６に示す。本実施の形態における金型検査方法は、実施の形態４で説明した金型検査方法においてさらに好ましい条件を採用したものである。本実施の形態における金型検査方法は、実施の形態２で説明した金型検査装置１０２を用いて実施することができるので、金型検査装置１０２の各符号（図５、図６参照）を用いて以下説明する。
【００４８】
本実施の形態における金型検査方法においては、投光する工程Ｓ１は、投光ファイバ１１の周りを複数の受光ファイバ１２で取り囲むように配置した光ファイバ束１３を用い、投光する工程Ｓ１は、投光ファイバ１１から出射した光が被検査面１ａで正反射したときの光の進路の延長上に前記複数の受光ファイバ１２のいずれかが位置する第１状態となるように光ファイバ束１３を配置して投光ファイバ１１からの光の照射を行なう第１工程Ｓ１１と、被検査面１ａに対して垂直な第２状態となるように光ファイバ束１３を配置して投光ファイバ１１からの光の照射を行なう第２工程Ｓ１２とを含み、受光する工程Ｓ２は、第１工程Ｓ１１を行ないながら受光する第３工程Ｓ１３と、第２工程Ｓ１２を行ないながら受光する第４工程Ｓ１４とを含み、検出する工程Ｓ３は、第３工程Ｓ１３で受光した光の強度Ｍ１を検出する工程と、第４工程Ｓ１４で受光した光の強度ｍ１を検出する工程とを含む。第１状態で行なう第１工程Ｓ１１と、第２状態で行なう第２工程Ｓ１２とはいずれを先に行なってもよい。工程Ｓ１，Ｓ２は図１６のフローチャートの上では先後関係であるかのように表示しているが、実際には光の照射および受光であるので、ほぼ同時に行なわれるものであってよい。また、工程Ｓ１と工程Ｓ２とでは行なわれる時間帯は重複してよい。
【００４９】
（作用・効果）
本実施の形態における金型検査方法では、表面に形成された凹凸形状によって防眩効果を奏する製品の製品自体を検査する代わりに、そのような製品を成形するための金型を検査することとし、金型の被検査面に光を照射したときの、正反射光を主成分とする光の強度に相当するＭ１と、散乱光を主成分とする光の強度に相当するｍ１とを得ることができる。こうして得られる光の強度Ｍ１，ｍ１に基づけば、製品に得られるであろう光学特性を推定することができる。したがって、金型によって製品を成形することなく、製品に得られるであろう光学特性を推定することができ、その結果、検査のために成形した製品が無駄になる事態も極力避けることができる。
【００５０】
（実施の形態６）
（検査方法）
図１７を参照して、本発明に基づく実施の形態６における金型検査方法について説明する。本実施の形態における金型検査方法のフローチャートを図１７に示す。本実施の形態における金型検査方法は、実施の形態４で説明した金型検査方法においてさらに好ましい条件を採用したものである。本実施の形態における金型検査方法は、実施の形態３で説明した金型検査装置１０３を用いて実施することができるので、金型検査装置１０３の各符号（図１１、図１２参照）を用いて以下説明する。
【００５１】
本実施の形態における金型検査方法においては、投光する工程Ｓ１は、被検査面１ａに対して垂直でない方向に投光し、受光する工程Ｓ２は、中心に位置する第１受光ファイバ１２ｆの周囲を複数の第２受光ファイバ１２ｇが取り囲むように配置された受光ファイバ束１７を用いて、投光ファイバ１１から出射した光が被検査面１ａで正反射したときの光の進路の延長上に第１受光ファイバ１２ｆが位置するように受光ファイバ束１７を配置して被検査面１ａからの反射光を受光し、検出する工程Ｓ３は、第１受光ファイバ１２ｆで受光した光の強度Ｍ１を検出する工程Ｓ３１と、第２受光ファイバ１２ｇで受光した光の強度ｍ１を検出する工程Ｓ３２とを含む。
【００５２】
（作用・効果）
本実施の形態における金型検査方法においても、正反射光を主成分とする光の強度に相当するＭ１と、散乱光を主成分とする光の強度に相当するｍ１とを得ることができるので、実施の形態５と同様の効果を得ることができる。実施の形態５では、第１状態と第２状態とで装置の位置関係を切り替えて検出を２回行なわなければならなかったが、本実施の形態における金型検査方法によれば、第１状態と第２状態とで装置の位置関係を切り替える必要がなく、迅速にＭ１，ｍ１を求めることができる。
【００５３】
以下、実施の形態５，６で説明した金型検査方法に関して、さらに好ましい態様を述べる。
【００５４】
上述の金型検査方法は、強度Ｍ１および強度ｍ１を用いて、ｍ１／（Ｍ１＋ｍ１）を暫定ヘイズとして求める工程をさらに含むことが好ましい。このようにすれば、金型から製造される製品を用いて所定の方法で求めることができるパラメータである「ヘイズ（haze）」に比例することが期待されるパラメータとして「暫定ヘイズ」を求めることができる。暫定ヘイズは、実際に金型から製品を試作しなくても金型そのものから求めることができるので、好都合である。
【００５５】
上述の金型検査方法は、前記強度Ｍ１および前記強度ｍ１を用いて、（Ｍ１−ｍ１）／（Ｍ１＋ｍ１）を暫定反射像鮮明度として求める工程をさらに含むことが好ましい。このようにすれば、金型から製造される製品を用いて所定の方法で求めることができるパラメータである「反射像鮮明度」に近い意義を有するパラメータとして「暫定反射像鮮明度」を求めることができる。しかもこの暫定反射像鮮明度は、実際に金型から製品を試作しなくても金型そのものから求めることができるので、好都合である。
【００５６】
上述の金型検査方法においては、前記投光ファイバにおいて光を外部へ出射するための開口部の径に比べて、前記１以上の受光ファイバにおいて外部から光を受け入れるための開口部の径は、同じまたはより小さくなっていることが好ましい。この条件が満たされていれば、受光ファイバは所望の光の成分のみを受光しやすくなり、不所望の光の成分が混入して受光される確率を低くすることができる。また、受光ファイバに対して入射する光の量はわずかな角度の変化によって大きく変動することとなるので、光の強度の変化を敏感に検出することができる。
【００５７】
（実施の形態７）
（予測方法）
図１８を参照して、本発明に基づく実施の形態７における防眩製品ヘイズ予測方法について説明する。本実施の形態における防眩製品ヘイズ予測方法のフローチャートを図１８に示す。
【００５８】
本実施の形態における防眩製品ヘイズ予測方法は、第１の金型を対象として、実施の形態５，６のいずれかで説明した金型検査方法を行ない、さらに上述の暫定ヘイズを求める工程を行なう工程Ｓ１０１と、前記第１の金型を用いて製品を成形する工程Ｓ１０２と、前記製品について、日本工業規格（以下「ＪＩＳ」という。）Ｋ７１３６に定められた方法によりヘイズを求める工程Ｓ１０３と、前記ヘイズと前記暫定ヘイズとの比からヘイズ比例係数を求める工程Ｓ１０４と、第２の金型を対象として上述のように暫定ヘイズを求める金型検査方法を行なう工程Ｓ１０５と、前記第２の金型から得られた前記暫定ヘイズに対して、前記ヘイズ比例係数をかけて推定製品ヘイズを求める工程Ｓ１０６とを含む。
【００５９】
（作用・効果）
本実施の形態における防眩製品ヘイズ予測方法によれば、第２の金型においては製品を成形しなくても、将来製作する製品のヘイズにきわめて近いパラメータである推定製品ヘイズを求めることができる。これにより、検査のために成形した製品が無駄になる事態も極力避けることができる。
【００６０】
実際には、第１の金型を対象として工程Ｓ１０１〜Ｓ１０４を一旦行なってヘイズ比例係数を求めておけば、第２の金型を対象とした工程Ｓ１０５，Ｓ１０６は１種類の金型について行なうだけでなく、複数種類の金型を対象に行なうことができる。すなわち、第２の金型は複数存在してもよい。本実施の形態によれば、複数種類の金型について、各金型から実際に製品を製造しなくても、第１の金型から既に判明しているヘイズ比例係数に基づいて、推定製品ヘイズをそれぞれ求めることができるので好ましい。
【００６１】
（実施の形態８）
（予測方法）
図１９を参照して、本発明に基づく実施の形態８における防眩製品反射像鮮明度予測方法について説明する。本実施の形態における防眩製品反射像鮮明度予測方法のフローチャートを図１９に示す。
【００６２】
本実施の形態における防眩製品反射像鮮明度予測方法は、第１の金型を対象として、実施の形態５，６のいずれかで説明した金型検査方法を行ない、さらに上述の暫定反射像鮮明度を求める工程を行なう工程Ｓ２０１と、前記第１の金型を用いて製品を成形する工程Ｓ２０２と、前記製品について、ＪＩＳ Ｋ７１０５に定められた方法により反射像鮮明度を求める工程Ｓ２０３と、前記反射像鮮明度と前記暫定反射像鮮明度との比から反射像鮮明度比例係数を求める工程Ｓ２０４と、第２の金型を対象として請求項９に記載の金型検査方法を行なう工程Ｓ２０５と、前記第２の金型から得られた前記暫定反射像鮮明度に対して、前記反射像鮮明度比例係数をかけて推定製品反射像鮮明度を求める工程Ｓ２０６とを含む。
【００６３】
（作用・効果）
本実施の形態における防眩製品反射像鮮明度予測方法によれば、第２の金型においては製品を成形しなくても、将来製作する製品の反射像鮮明度にきわめて近いパラメータである推定製品反射像鮮明度を求めることができる。これにより、検査のために成形した製品が無駄になる事態も極力避けることができる。
【００６４】
実際には、第１の金型を対象として工程Ｓ２０１〜Ｓ２０４を一旦行なって反射像鮮明度比例係数を求めておけば、第２の金型を対象とした工程Ｓ２０５，Ｓ２０６は１種類の金型について行なうだけでなく、複数種類の金型を対象に行なうことができる。すなわち、第２の金型は複数存在してもよい。本実施の形態によれば、複数種類の金型について、各金型から実際に製品を製造しなくても、第１の金型から既に判明している反射像鮮明度比例係数に基づいて、推定製品反射像鮮明度をそれぞれ求めることができるので好ましい。
【００６５】
実施の形態７，８において、第１の金型は１種類でもよいが、異なる特性値を有する複数の金型を第１の金型として用いてそれぞれ比例係数を求めることが好ましい。複数の金型からそれぞれ得られた複数の比例係数から最終的に採用すべき１つの比例係数を求めるためには、たとえば最小二乗法を用いればよい。このとき仮定する式としては、たとえばｙ＝ａ×ｘを用いることができる。ここで、ｙは暫定ヘイズまたは暫定反射像鮮明度、ｘはヘイズまたは反射像鮮明度であり、ａは求める比例係数である。
【００６６】
（検証実験）
実施の形態７，８で示した各予測方法によって金型から求められる推定製品ヘイズおよび推定製品反射像鮮明度が、その金型を用いて製造される製品から求められるヘイズおよび反射像鮮明度にどの程度一致しているかを確認するために、発明者らは以下の実験を行なった。
【００６７】
（実験１）
実験１として、実施の形態２で説明した金型検査装置１０２（図５〜図８を参照）を用意して、金型に対して光を照射し、反射光を観測した。この実験では、投光ファイバ１１として株式会社キーエンス製ＦＵ−３５ＦＺの中心側ファイバ、受光ファイバ１２として株式会社キーエンス製ＦＵ−３５ＦＺの周辺側ファイバ、コリメートレンズユニット１０として株式会社キーエンス製Ｆ−３ＨＡを用いた。
【００６８】
ＦＵ−３５ＦＺは、直径約１．１ｍｍの円形領域の中心部に直径約０．０５ｍｍの多数の光ファイバを直径約０．５ｍｍの円形に束ねた光ファイバ束を配置し、この光ファイバ束の周囲を直径約０．２６５ｍｍの光ファイバ８本が取り囲む構成となっている。中心に配置された光ファイバ束を一体の光ファイバとみなせば、周辺部の光ファイバの直径は中心部に配置された光ファイバの直径よりも小さく、中心部に配置された光ファイバに比べて約１／２の直径を有することとなる。また、以上の情報から計算される中心部と周辺部との光ファイバの間隙は０．０３５ｍｍ以下である。中心部の光ファイバ束が投光ファイバ１１に相当し、周辺部の８本の光ファイバが受光ファイバ１２に相当する。コリメートレンズユニット１０としてのＦ−３ＨＡは、開口直径が約４．３ｍｍであって、凸レンズを備えており、レンズ先端から０〜２０ｍｍの位置においてスポット径が約４ｍｍの概略平行光となるように設計されている。
【００６９】
まず第１状態を実現するために、コリメートレンズユニット１０としてのＦ−３ＨＡは、被検査面１ａに正対する位置からわずかに角度をずらして設置した。この角度は、ＦＵ−３５ＦＺの中心に配置された投光ファイバ１１から発せられた光に起因して測定対象としての被検査面１ａから戻ってくる正反射光が、ＦＵ−３５ＦＺの周辺部に配置されたファイバ束すなわち複数の受光ファイバ１２に入射するように設定したものである。投光ファイバ１１は、株式会社キーエンス製ファイバアンプＦＳ−Ｖ３１Ｍの「投光」側に接続し、受光ファイバ１２は同機の「受光」側に接続した。さらにＦＳ−Ｖ３１Ｍのアナログ出力（１Ｖ〜５Ｖ）を、１２ｂｉｔＡ／Ｄコンバータに接続した。Ａ／ＤコンバータとしてはMicrochip Technology Inc社製マイクロコントローラｄｓＰＩＣ３０Ｆ４０１３−３０Ｉ／Ｐに搭載された１２ｂｉｔＡ／Ｄコンバータを用いた。アナログ入力のサンプリング時間は１０μ秒とし、１５０回測定した平均値をｄｓＰＩＣ３０Ｆ４０１３−３０Ｉ／Ｐにより計算した。得られた１２ｂｉｔ整数値を、同マイクロコントローラに搭載されているＵＡＲＴ機能を用い、Analog Devices社製ＲＳ２３２Ｃレベル変換ＩＣであるＡＤＭ３２０２Ａを介してパーソナルコンピュータのＲＳ２３２Ｃシリアルポートへ送出した。この測定によって、強度Ｍ１の測定値を得た。
【００７０】
次に、第２状態を実現するために、コリメートレンズユニット１０としてのＦ−３ＨＡは、測定対象面に正対して設置した。この姿勢においては、ＦＵ−３５ＦＺの中心に配置された投光ファイバ１１から発せられた光に起因して測定対象としての被検査面１ａから戻ってくる正反射光は、ＦＵ−３５ＦＺの中央部のファイバ束すなわち投光ファイバ１１に戻る。投光ファイバ１１、受光ファイバ１２の接続関係は上述した第１状態におけるものと同じである。アナログ入力のサンプリング時間、パーソナルコンピュータへの送出方法も、第１状態におけるものと同じである。この測定によって、強度ｍ１の測定値を得た。
【００７１】
次に、得られた強度Ｍ１，ｍ１を用いて、防眩処理金型に関して知りたい代表的な特性パラメータであるヘイズおよび反射像鮮明度の代わりの目安として暫定ヘイズおよび暫定反射像鮮明度を求めた。定義より、（Ｍ１−ｍ１）／（Ｍ１＋ｍ１）が暫定反射鮮明度に相当し、ｍ１／（Ｍ１＋ｍ１）が暫定ヘイズに相当する。
【００７２】
実際にこの金型を用いてフィルムを作製した。金型を用いてフィルムを作製するということは金型の表面形状がフィルムの表面に転写されることを意味する。このように転写することによってフィルムの表面に防眩処理を施すことができる。実験において、凹凸形状の転写にはＵＶエンボス法を用いた。具体的には、光硬化性樹脂組成物ＧＲＡＮＤＩＣ ８０６Ｔ（大日本インキ化学工業株式会社製）を酢酸エチルにて溶解して、５０重量％濃度の溶液とし、さらに、光重合開始剤であるルシリンＴＰＯ（ＢＡＳＦ社製、化学名：２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド）を、硬化性樹脂成分１００重量部あたり５重量部添加して塗布液を調製した。その後、厚さ８０μｍのトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム上に、この塗布液を乾燥後の塗布厚みが１０μｍとなるように塗布し、６０℃に設定した乾燥機中で３分間乾燥させた。乾燥後のフィルムを、先に作製した金型の凹凸面に、光硬化性樹脂組成物層が金型側となるようにゴムロールで押し付けて密着させた。この状態でＴＡＣフィルム側より、強度２０ｍＷ／ｃｍ2の高圧水銀灯からの光をｈ線換算光量で２００ｍＪ／ｃｍ2となるように照射して、光硬化性樹脂組成物層を硬化させた。こうして硬化して得られた層を「硬化樹脂層」というものとする。この後、ＴＡＣフィルムを硬化樹脂層ごと金型から剥離して、表面に凹凸を有する硬化樹脂層とＴＡＣフィルムとの積層体からなる透明な防眩フィルムを得た。
【００７３】
このようにして得たフィルムからＪＩＳ Ｋ７１０５に定められた方法によりＭ，ｍを測定し、光学特性としての反射像鮮明度を導き出した。ここで、添え字「１」が付かないＭ，ｍというパラメータは、ＪＩＳ Ｋ７１０５の中で規定されているパラメータである。ヘイズについては、ＪＩＳ Ｋ７１３６に基づき、株式会社村上色彩技術研究所製のヘーズ・透過率計ＨＭ−１５０により測定した。詳しくは後述する。
【００７４】
ＪＩＳ Ｋ７１０５の規定内容について簡単に説明する。ＪＩＳ Ｋ７１０５によれば、光源から発せられてスリットを透過した光をレンズで平行光とし、この平行光を試料に対して４５°をなすように照射し、反射光を光学くしを通して受光することとされている。スリットの幅は０．０３±０．００５ｍｍであるものとされている。光学くしは、暗部と明部との幅の比が１：１で、幅が０．１２５ｍｍ、０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、２．０ｍｍの４種類を用いることとされている。光学くしは約１０ｍｍ／分の速度で移動させられる。まず、試料取付台には試料の代わりに黒ガラス基準面を取り付けた状態で光学くしを移動させて受光波形を記録し、この場合の光学くしの暗部における記録がゼロになるように調整する。次に、試料を試料取付台に設置し、光学くしを移動して記録した最高波高が記録紙上の適当な位置にくるように調整する。測定は、上述した４種類の光学くしを用い、光学くしを所定幅の範囲で移動させ、記録紙上から読み取れる最高波高をＭとし、最低波高をｍとする。これらのパラメータＭ，ｍを用いて、反射像鮮明度は（Ｍ−ｍ）／（Ｍ＋ｍ）として求められる。反射像鮮明度は、ＪＩＳ Ｋ７１０５に基づき、スガ試験機株式会社製の写像性測定器ＩＣＭ−１Ｔによって測定した。
【００７５】
ヘイズについては、金型から形状を転写された厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルムを測定対象として、株式会社村上色彩技術研究所製のヘーズ・透過率計ＨＭ−１５０により、ＪＩＳ Ｋ７１３６に基づいて測定した。この測定について説明する。
【００７６】
ＪＩＳ Ｋ７１３６によれば、ヘイズ（haze）は「試験片を透過する透過光のうち、前方散乱によって入射光から０．０４４ｒａｄ（２．５°）以上それた透過光の百分率」として規定されている。すなわち、ヘイズとは全光線透過光量に占める散乱透過光量の百分率である。透明基材の表面に凹凸形状を設けることによって実現される防眩処理では、凹凸形状が形成された透明基材の屈折率により散乱光量が変化する。しかし、基材の屈折率がほぼ一定であり、ヘイズが凹凸形状によって発現すると仮定すれば、金型の凹凸形状による散乱光量が照射した全光量に占める割合を推定するパラメータにより、その系に適用できる比例係数を求めることでヘイズを推定することができると考えられる。金型に照射した全光線に対して散乱光が占める割合を推定する目的で、散乱光量に相当する量がｍ１であって、全光線光量に相当する量が（Ｍ１＋ｍ１）であるものとみなして、「暫定ヘイズ」をｍ１／（Ｍ１＋ｍ１）と定義した。このようにして定義された暫定ヘイズは、ほぼ一定の屈折率を有する透明基材の表面に凹凸形状を付与することにより実現された防眩製品のヘイズに比例すると考えられる。
【００７７】
フィルムから求められたヘイズと、金型から求められた暫定ヘイズとの相関関係を図２０に示す。フィルムから求められた反射像鮮明度と、金型から求められた暫定反射像鮮明度との相関関係を図２１に示す。ここで、反射像鮮明度として示した値は、幅０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、２．０ｍｍの３通りの光学くしによるそれぞれの測定値の合計である。図２０、図２１から明らかなように、いずれも良好な相関を示すことがわかった。図２０、図２１の左上にそれぞれ記載されたＲ2は、相関係数を意味する。
【００７８】
ヘイズと暫定ヘイズとの比からヘイズ比例係数を求めることができる。図２０に示すように、金型から求められる暫定ヘイズは製品から求められるヘイズの０．３９５５倍であることがわかったので、ヘイズ比例係数は０．３９５５の逆数で２．５２８となる。
【００７９】
反射像鮮明度と暫定反射像鮮明度との比から反射像鮮明度比例係数を求めることができる。図２１に示すように、金型から求められる暫定反射像鮮明度は製品から求められる反射像鮮明度の０．００６２倍であることがわかったので、反射像鮮明度比例係数は０．００６２の逆数で１６１．２９となる。
【００８０】
金型から求められた暫定ヘイズおよび暫定反射像鮮明度と、フィルムから求められたヘイズおよび反射像鮮明度との間にはこのように相関があることがわかったので、今後は金型によって実際にフィルムを作製しなくても、金型において暫定ヘイズおよび暫定反射像鮮明度を求め、ヘイズ比例係数および反射像鮮明度比例係数のうちいずれか対応するものをかけることによって、製品に生じるであろうヘイズおよび反射像鮮明度を予測することが可能となった。こうして比例係数をかけて求められるパラメータが推定製品ヘイズおよび推定製品反射像鮮明度となる。
【００８１】
以上のように、先端直径が約５ｍｍ程度と非常にコンパクトで簡便な光学系を用いるだけで防眩処理用金型の光学特性を測定することが可能であることが明らかとなった。
【００８２】
（実験２）
実験２として、図１４に示した装置を用意し、測定を行なった。実験１では第１状態と第２状態とで合計２回の測定が必要であったが、実験２では１回でＭ１，ｍ１の測定が可能となる。
【００８３】
株式会社キーエンス製のＦ−３ＨＡと、株式会社キーエンス製ＦＵ−３５ＦＺとを組み合わせたものを受光ファイバ束１７とした。中心に開口部を有するファイバ束が第１受光ファイバ１２ｆに相当し、周辺部に開口部を有するファイバ束が第２受光ファイバ１２ｇに相当する。コリメートレンズユニット１０から照射された光が金型表面すなわち被検査面１ａで反射された光が受光できる位置にコリメートレンズユニット１０ｉを設置した。
【００８４】
光源の役割を果たすＬＥＤ３０としては、Philips Lumileds Lighting Company社製の発光ダイオードＬＸＨＬ−ＬＥ３Ｃを用いた。非球面コンデンサレンズ３１としては、エドモンド・オプティクス・ジャパン株式会社から販売されている商品コード４３９８７−Ｋ（非球面コンデンサレンズ、外径２７ｍｍ、有効焦点距離１３ｍｍ）を２枚用いた。非球面コンデンサレンズ３１を経由して投光ファイバ１１に光を導入した。
【００８５】
投光ファイバ１１から被検査面１ａに向けて光を照射し、第１および第２受光ファイバ１２ｆ，１２ｇにより伝えられる光の強度をOsram Opto Semiconductors Inc社製フォトダイオードＳＦＨ−２１３により検出した。
【００８６】
第１受光ファイバ１２ｆにより伝えられる光の強度をＭ１、第２受光ファイバ１２ｇにより伝えられる光の強度をｍ１として測定した。Ａ／Ｄ変換器によって１２ｂｉｔ整数に変換した後、マイクロコントローラによってｍ１／（Ｍ１＋ｍ１）を計算して暫定ヘイズとし、（Ｍ１−ｍ１）／（Ｍ１＋ｍ１）を計算して暫定反射像鮮明度とした。
【００８７】
これらの値に実験１で求められたヘイズ比例係数および反射像鮮明度比例係数をそれぞれかけることにより、この防眩処理用金型によって作製される製品に生じるであろうヘヘイズおよび反射像鮮明度、すなわち、推定製品ヘイズおよび推定製品反射像鮮明度を知ることができる。
【符号の説明】
【００８８】
１ 金型、１ａ 被検査面、２ スポット、１０，１０ｉ コリメートレンズユニット、１１ 投光ファイバ、１１ｅ 投光領域、１２ 受光ファイバ、１２ｅ 受光領域、１２ｆ 第１受光ファイバ、１２ｇ 第２受光ファイバ、１３ 光ファイバ束、１４ コリメートレンズ、１５ 筐体、１６ 切替部、１７ 受光ファイバ束、２０ 検出部、２１ ファイバセンサアンプユニット、２２ マイクロコントローラ、２５ 架台、３０ ＬＥＤ、３１ 非球面コンデンサレンズ、３２ｆ，３２ｇ フォトダイオード、３３ ＬＥＤドライバ、３４ Ａ／Ｄコンバータ、７１ 光、７２ 反射光、７３ 散乱光、１０１，１０２，１０３ 金型検査装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に形成された凹凸形状によって防眩効果を奏する製品を成形するための金型の検査装置であって、
前記金型の被検査面に向けて投光するための投光ファイバと、
前記被検査面からの反射光を受光するための１以上の受光ファイバと、
前記１以上の受光ファイバが受光する光の強度を検出するための検出部とを備える、金型検査装置。
【請求項２】
前記被検査面からの反射光を受光するための複数の受光ファイバを備え、前記複数の受光ファイバは前記投光ファイバを取り囲むように配置されており、
前記投光ファイバと前記複数の受光ファイバとを合わせた光ファイバ束は、
前記投光ファイバから出射した光が前記被検査面で正反射したときの光の進路の延長上に前記複数の受光ファイバのいずれかが位置する第１状態と、
前記被検査面に対して垂直な第２状態との少なくとも２通りをとりうるように構成されている、請求項１に記載の金型検査装置。
【請求項３】
前記被検査面からの反射光を受光するための複数の受光ファイバによる受光ファイバ束を備え、前記受光ファイバ束は、中心に位置する第１受光ファイバと、前記第１受光ファイバの周囲を取り囲む複数の第２受光ファイバとを含み、
前記投光ファイバから出射した光が前記被検査面で正反射したときの光の進路の延長上に前記第１受光ファイバが位置するように、前記受光ファイバ束が配置されている、請求項１に記載の金型検査装置。
【請求項４】
前記投光ファイバにおいて光を外部へ出射するための開口部の径に比べて、前記１以上の受光ファイバにおいて外部から光を受け入れるための開口部の径は、同じまたはより小さくなっている、請求項１から３のいずれかに記載の金型検査装置。
【請求項５】
表面に形成された凹凸形状によって防眩効果を奏する製品を成形するための金型の検査方法であって、
前記金型の被検査面に向けて投光ファイバから投光する工程と、
前記被検査面からの反射光を１以上の受光ファイバによって受光する工程と、
前記１以上の受光ファイバが受光する光の強度を検出する工程とを含む、金型検査方法。
【請求項６】
前記投光する工程は、前記投光ファイバの周りを複数の受光ファイバで取り囲むように配置した光ファイバ束を用い、
前記投光する工程は、
前記投光ファイバから出射した光が前記被検査面で正反射したときの光の進路の延長上に前記複数の受光ファイバのいずれかが位置する第１状態となるように前記光ファイバ束を配置して前記投光ファイバからの光の照射を行なう第１工程と、
前記被検査面に対して垂直な第２状態となるように前記光ファイバ束を配置して前記投光ファイバからの光の照射を行なう第２工程とを含み、
前記受光する工程は、前記第１工程を行ないながら受光する第３工程と、前記第２工程を行ないながら受光する第４工程とを含み、
前記検出する工程は、前記第３工程で受光した光の強度Ｍ１を検出する工程と、前記第４工程で受光した光の強度ｍ１を検出する工程とを含む、請求項５に記載の金型検査方法。
【請求項７】
前記投光する工程は、前記被検査面に対して垂直でない方向に投光し、
前記受光する工程は、中心に位置する第１受光ファイバの周囲を複数の第２受光ファイバが取り囲むように配置された受光ファイバ束を用いて、前記投光ファイバから出射した光が前記被検査面で正反射したときの光の進路の延長上に前記第１受光ファイバが位置するように前記受光ファイバ束を配置して前記被検査面からの反射光を受光し、
前記検出する工程は、前記第１受光ファイバで受光した光の強度Ｍ１を検出する工程と、前記第２受光ファイバで受光した光の強度ｍ１を検出する工程とを含む、請求項５に記載の金型検査方法。
【請求項８】
前記強度Ｍ１および前記強度ｍ１を用いて、ｍ１／（Ｍ１＋ｍ１）を暫定ヘイズとして求める工程をさらに含む、請求項６または７に記載の金型検査方法。
【請求項９】
前記強度Ｍ１および前記強度ｍ１を用いて、（Ｍ１−ｍ１）／（Ｍ１＋ｍ１）を暫定反射像鮮明度として求める工程をさらに含む、請求項６または７に記載の金型検査方法。
【請求項１０】
前記投光ファイバにおいて光を外部へ出射するための開口部の径に比べて、前記１以上の受光ファイバにおいて外部から光を受け入れるための開口部の径は、同じまたはより小さくなっている、請求項５から９のいずれかに記載の金型検査方法。
【請求項１１】
第１の金型を対象として請求項８に記載の金型検査方法を行なう工程と、
前記第１の金型を用いて製品を成形する工程と、
前記製品について、日本工業規格Ｋ７１３６に定められた方法によりヘイズを求める工程と、
前記ヘイズと前記暫定ヘイズとの比からヘイズ比例係数を求める工程と、
第２の金型を対象として請求項８に記載の金型検査方法を行なう工程と、
前記第２の金型から得られた前記暫定ヘイズに対して、前記ヘイズ比例係数をかけて推定製品ヘイズを求める工程とを含む、防眩製品ヘイズ予測方法。
【請求項１２】
第１の金型を対象として請求項９に記載の金型検査方法を行なう工程と、
前記第１の金型を用いて製品を成形する工程と、
前記製品について、日本工業規格Ｋ７１０５に定められた方法により反射像鮮明度を求める工程と、
前記反射像鮮明度と前記暫定反射像鮮明度との比から反射像鮮明度比例係数を求める工程と、
第２の金型を対象として請求項９に記載の金型検査方法を行なう工程と、
前記第２の金型から得られた前記暫定反射像鮮明度に対して、前記反射像鮮明度比例係数をかけて推定製品反射像鮮明度を求める工程とを含む、防眩製品反射像鮮明度予測方法。
【請求項１】
表面に形成された凹凸形状によって防眩効果を奏する製品を成形するための金型の検査装置であって、
前記金型の被検査面に向けて投光するための投光ファイバと、
前記被検査面からの反射光を受光するための１以上の受光ファイバと、
前記１以上の受光ファイバが受光する光の強度を検出するための検出部とを備える、金型検査装置。
【請求項２】
前記被検査面からの反射光を受光するための複数の受光ファイバを備え、前記複数の受光ファイバは前記投光ファイバを取り囲むように配置されており、
前記投光ファイバと前記複数の受光ファイバとを合わせた光ファイバ束は、
前記投光ファイバから出射した光が前記被検査面で正反射したときの光の進路の延長上に前記複数の受光ファイバのいずれかが位置する第１状態と、
前記被検査面に対して垂直な第２状態との少なくとも２通りをとりうるように構成されている、請求項１に記載の金型検査装置。
【請求項３】
前記被検査面からの反射光を受光するための複数の受光ファイバによる受光ファイバ束を備え、前記受光ファイバ束は、中心に位置する第１受光ファイバと、前記第１受光ファイバの周囲を取り囲む複数の第２受光ファイバとを含み、
前記投光ファイバから出射した光が前記被検査面で正反射したときの光の進路の延長上に前記第１受光ファイバが位置するように、前記受光ファイバ束が配置されている、請求項１に記載の金型検査装置。
【請求項４】
前記投光ファイバにおいて光を外部へ出射するための開口部の径に比べて、前記１以上の受光ファイバにおいて外部から光を受け入れるための開口部の径は、同じまたはより小さくなっている、請求項１から３のいずれかに記載の金型検査装置。
【請求項５】
表面に形成された凹凸形状によって防眩効果を奏する製品を成形するための金型の検査方法であって、
前記金型の被検査面に向けて投光ファイバから投光する工程と、
前記被検査面からの反射光を１以上の受光ファイバによって受光する工程と、
前記１以上の受光ファイバが受光する光の強度を検出する工程とを含む、金型検査方法。
【請求項６】
前記投光する工程は、前記投光ファイバの周りを複数の受光ファイバで取り囲むように配置した光ファイバ束を用い、
前記投光する工程は、
前記投光ファイバから出射した光が前記被検査面で正反射したときの光の進路の延長上に前記複数の受光ファイバのいずれかが位置する第１状態となるように前記光ファイバ束を配置して前記投光ファイバからの光の照射を行なう第１工程と、
前記被検査面に対して垂直な第２状態となるように前記光ファイバ束を配置して前記投光ファイバからの光の照射を行なう第２工程とを含み、
前記受光する工程は、前記第１工程を行ないながら受光する第３工程と、前記第２工程を行ないながら受光する第４工程とを含み、
前記検出する工程は、前記第３工程で受光した光の強度Ｍ１を検出する工程と、前記第４工程で受光した光の強度ｍ１を検出する工程とを含む、請求項５に記載の金型検査方法。
【請求項７】
前記投光する工程は、前記被検査面に対して垂直でない方向に投光し、
前記受光する工程は、中心に位置する第１受光ファイバの周囲を複数の第２受光ファイバが取り囲むように配置された受光ファイバ束を用いて、前記投光ファイバから出射した光が前記被検査面で正反射したときの光の進路の延長上に前記第１受光ファイバが位置するように前記受光ファイバ束を配置して前記被検査面からの反射光を受光し、
前記検出する工程は、前記第１受光ファイバで受光した光の強度Ｍ１を検出する工程と、前記第２受光ファイバで受光した光の強度ｍ１を検出する工程とを含む、請求項５に記載の金型検査方法。
【請求項８】
前記強度Ｍ１および前記強度ｍ１を用いて、ｍ１／（Ｍ１＋ｍ１）を暫定ヘイズとして求める工程をさらに含む、請求項６または７に記載の金型検査方法。
【請求項９】
前記強度Ｍ１および前記強度ｍ１を用いて、（Ｍ１−ｍ１）／（Ｍ１＋ｍ１）を暫定反射像鮮明度として求める工程をさらに含む、請求項６または７に記載の金型検査方法。
【請求項１０】
前記投光ファイバにおいて光を外部へ出射するための開口部の径に比べて、前記１以上の受光ファイバにおいて外部から光を受け入れるための開口部の径は、同じまたはより小さくなっている、請求項５から９のいずれかに記載の金型検査方法。
【請求項１１】
第１の金型を対象として請求項８に記載の金型検査方法を行なう工程と、
前記第１の金型を用いて製品を成形する工程と、
前記製品について、日本工業規格Ｋ７１３６に定められた方法によりヘイズを求める工程と、
前記ヘイズと前記暫定ヘイズとの比からヘイズ比例係数を求める工程と、
第２の金型を対象として請求項８に記載の金型検査方法を行なう工程と、
前記第２の金型から得られた前記暫定ヘイズに対して、前記ヘイズ比例係数をかけて推定製品ヘイズを求める工程とを含む、防眩製品ヘイズ予測方法。
【請求項１２】
第１の金型を対象として請求項９に記載の金型検査方法を行なう工程と、
前記第１の金型を用いて製品を成形する工程と、
前記製品について、日本工業規格Ｋ７１０５に定められた方法により反射像鮮明度を求める工程と、
前記反射像鮮明度と前記暫定反射像鮮明度との比から反射像鮮明度比例係数を求める工程と、
第２の金型を対象として請求項９に記載の金型検査方法を行なう工程と、
前記第２の金型から得られた前記暫定反射像鮮明度に対して、前記反射像鮮明度比例係数をかけて推定製品反射像鮮明度を求める工程とを含む、防眩製品反射像鮮明度予測方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１１−２１４９７６（Ｐ２０１１−２１４９７６Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８２９５６（Ｐ２０１０−８２９５６）
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【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２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
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