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陽(yáng)極氧化鋁的制造方法、檢查裝置以及檢查方法

文檔序號(hào):5280031閱讀:217來(lái)源:國(guó)知局
專(zhuān)利名稱(chēng):陽(yáng)極氧化鋁的制造方法、檢查裝置以及檢查方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及ー種形成于鋁基材的表面的、具有兩個(gè)以上細(xì)孔的陽(yáng)極氧化鋁(多孔質(zhì)的氧化皮膜)的制造方法、檢查方法以及檢查裝置。本申請(qǐng)主張2010年3月25日在日本提出申請(qǐng)的特愿2010-070279號(hào)的優(yōu)先權(quán),在此引用其全部?jī)?nèi)容。
背景技術(shù)
表面具有可見(jiàn)光波長(zhǎng)以下的間距的微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的物品顯現(xiàn)了防反射功能等,因此其有用性受到注目。特別是被稱(chēng)為蛾眼(Moth-Eye)結(jié)構(gòu)的微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu),已知其由于從空氣的折射率到材料的折射率連續(xù)增大從而顯現(xiàn)出有效的防反射功能。
作為表面具有微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的物品的制造方法,已知有下述的方法,從生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的觀點(diǎn)來(lái)看,( )的方法優(yōu)異。(i)直接加工透明基材等的表面而制造表面具有微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的物品的方法。(ii)使用具有對(duì)應(yīng)于微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的模具,向透明基材等的表面轉(zhuǎn)印反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的方法。作為在模具上形成反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的方法,已知電子射線繪制法、和激光干涉法等。近年,作為可更簡(jiǎn)便地形成反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的方法,將鋁基材的表面進(jìn)行陽(yáng)極氧化的方法受到注目(例如,參照專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。通過(guò)對(duì)鋁基材的表面進(jìn)行陽(yáng)極氧化而形成的陽(yáng)極氧化鋁是鋁的氧化皮膜(耐酸鋁,alumite),具有由間距為可見(jiàn)光的波長(zhǎng)以下的兩個(gè)以上細(xì)孔形成的微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)。前述陽(yáng)極氧化鋁中,陽(yáng)極氧化時(shí),有時(shí)浸潰鋁基材的電解液的濃度、溫度產(chǎn)生不均勻,有時(shí)鋁基材的表面的性狀有不均勻,細(xì)孔的深度、細(xì)孔間的間距會(huì)產(chǎn)生ー些不均勻。沒(méi)有如設(shè)計(jì)地形成陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的深度、細(xì)孔間的間距的區(qū)域的面積增大時(shí),該模具無(wú)法用于表面具有微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的物品的制造。但是,目前為止,沒(méi)有能夠簡(jiǎn)易地檢查陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的深度、細(xì)孔間的間距的方法?,F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)2005-156695號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問(wèn)題本發(fā)明提供一種制造能夠簡(jiǎn)易地檢查陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的深度、細(xì)孔間的間距、細(xì)孔的形狀穩(wěn)定的陽(yáng)極氧化鋁的方法。用于解決問(wèn)題的方案本發(fā)明人鑒于上述問(wèn)題而進(jìn)行了深入研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),來(lái)自陽(yáng)極氧化鋁的反射光的顔色根據(jù)陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的縱橫比(深度/間距)而發(fā)生變化,從而完成了本發(fā)明。
關(guān)于來(lái)自陽(yáng)極氧化鋁的反射光的顔色,不僅是如肥皂泡上所見(jiàn)的通常的薄膜的干涉色,也反映了陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的深度、間距等結(jié)構(gòu)的影響。本發(fā)明的陽(yáng)極氧化鋁的檢查裝置特征在干,為檢查具有兩個(gè)以上細(xì)孔的陽(yáng)極氧化鋁的裝置,其具有對(duì)陽(yáng)極氧化鋁的表面照射光的照明単元、拍攝來(lái)自陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光的攝像單元、基于從攝像単元拍攝的圖像獲得的色彩信息判斷陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的縱橫比(深度/間距)是否在規(guī)定的范圍內(nèi)的圖像處理單元。本發(fā)明的陽(yáng)極氧化鋁的檢查方法特征在干,為檢查具有兩個(gè)以上的細(xì)孔的陽(yáng)極氧化鋁的方法,其由照明単元對(duì)陽(yáng)極氧化鋁的表面照射光,用攝像單元拍攝來(lái)自陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光,從攝像單元拍攝的圖像取得色彩信息,并基于前述色彩信息判斷陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的縱橫比(深度/間距)是否在規(guī)定的范圍內(nèi)。即,本發(fā)明涉及以下內(nèi)容。
(I) 一種陽(yáng)極氧化鋁的制造方法,其為制造具有兩個(gè)以上細(xì)孔的陽(yáng)極氧化鋁的方法,其包括陽(yáng)極氧化鋁形成后由照明単元對(duì)陽(yáng)極氧化鋁表面照射光,用攝像單元拍攝來(lái)自前述陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光,從前述攝像單元拍攝的圖像取得色彩信息,以及基于前述色彩信息檢查前述陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的形狀。(2)根據(jù)(I)所述的陽(yáng)極氧化鋁的制造方法,其中,用攝像單元拍攝來(lái)自前述陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光包括以前述攝像単元的光軸相對(duì)于前述陽(yáng)極氧化鋁表面的法線的角度為45、9.9°的方式拍攝。(3)根據(jù)(I)所述的陽(yáng)極氧化鋁的制造方法,其中,用攝像單元拍攝來(lái)自前述陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光包括以前述攝像単元的光軸相對(duì)于前述陽(yáng)極氧化鋁表面的法線的角度為65、9.9°的方式拍攝。(4)根據(jù)(I)所述的陽(yáng)極氧化鋁的制造方法,其中,用攝像單元拍攝來(lái)自前述陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光包括以前述攝像単元的光軸相對(duì)于前述陽(yáng)極氧化鋁表面的法線的角度為8(Γ89.9°的方式拍攝。(5)根據(jù)(I)所述的陽(yáng)極氧化鋁的制造方法,其中,基于所述色彩信息檢查陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的形狀包括拍攝來(lái)自前述陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光作為RGB信號(hào),以及基于前述RGB信號(hào)的信息檢查前述陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的形狀。(6)根據(jù)(I)所述的陽(yáng)極氧化鋁的制造方法,其中,基于前述色彩信息檢查陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的形狀包括拍攝來(lái)自前述陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光作為RGB信號(hào),將前述RGB信號(hào)轉(zhuǎn)換成HSV顏色空間,以及基于前述HSV顏色空間的信息檢查前述陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的形狀。(7)根據(jù)(I)所述的陽(yáng)極氧化鋁的制造方法,其中,在前述陽(yáng)極氧化鋁形成后由照明単元對(duì)陽(yáng)極氧化鋁表面照射光之前,進(jìn)ー步具有形成前述陽(yáng)極氧化鋁的エ序,該エ序包括下述エ序(a) Ce)(a)在電解液中、恒定電壓下對(duì)鏡面化的鋁基材的表面進(jìn)行陽(yáng)極氧化,在表面形成氧化皮膜的エ序。(b)去除前述氧化皮膜,在前述鋁基材的表面形成陽(yáng)極氧化的細(xì)孔產(chǎn)生點(diǎn)的エ序。(C)在電解液中、恒定電壓下對(duì)形成了前述細(xì)孔產(chǎn)生點(diǎn)的鋁基材的表面再次進(jìn)行陽(yáng)極氧化,在表面形成具有細(xì)孔的氧化皮膜的エ序,其中所述細(xì)孔與前述細(xì)孔產(chǎn)生點(diǎn)對(duì)應(yīng)。
(d)使前述細(xì)孔的孔徑擴(kuò)大的エ序。(e)重復(fù)進(jìn)行前述エ序(C)和エ序(d)的エ序。(8) —種陽(yáng)極氧化鋁的檢查方法,其為檢查具有兩個(gè)以上的細(xì)孔的陽(yáng)極氧化鋁的方法,其包括由照明單元對(duì)前述陽(yáng)極氧化鋁的表面照射光,用攝像單元拍攝來(lái)自前述陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光,從前述攝像單元拍攝的圖像取得色彩信息,以及基于前述色彩信息判斷前述陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的縱橫比(深度/間距)是否在規(guī)定的范圍內(nèi)。(9)根據(jù)(8)所述的陽(yáng)極氧化鋁的檢查方法,其中,用攝像單元拍攝來(lái)自前述陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光包括以前述攝像単元的光軸相對(duì)于前述陽(yáng)極氧化鋁表面的法線的角度為45、9.9°的方式拍攝。(10)根據(jù)(8)所述的陽(yáng)極氧化鋁的檢查方法,其中,用攝像單元拍攝來(lái)自前述陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光包括以前述攝像単元的光軸相對(duì)于前述陽(yáng)極氧化鋁表面的法線的角度為65、9.9°的方式拍攝。 (11)根據(jù)(8)所述的陽(yáng)極氧化鋁的檢查方法,其中,用攝像單元拍攝來(lái)自前述陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光包括以前述攝像単元的光軸相對(duì)于前述陽(yáng)極氧化鋁表面的法線的角度為8(Γ89.9°的方式拍攝。(12)根據(jù)(8)所述的陽(yáng)極氧化鋁的檢查方法,其中,基于前述色彩信息判斷陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的縱橫比(深度/間距)是否在規(guī)定的范圍內(nèi)包括拍攝來(lái)自前述陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光作為RGB信號(hào),以及基于前述RGB信號(hào)的信息檢查前述陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的形狀。(13)根據(jù)(8)所述的陽(yáng)極氧化鋁的檢查方法,其中,基于前述色彩信息判斷陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的縱橫比(深度/間距)是否在規(guī)定的范圍內(nèi)包括拍攝來(lái)自前述陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光作為RGB信號(hào),將前述RGB信號(hào)轉(zhuǎn)換成HSV顏色空間,以及基于前述HSV顏色空間的信息檢查前述陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的形狀。(14) 一種陽(yáng)極氧化鋁的檢查裝置,其為檢查具有兩個(gè)以上的細(xì)孔的陽(yáng)極氧化鋁的裝置,其具有對(duì)前述陽(yáng)極氧化鋁的表面照射光的照明単元,拍攝來(lái)自前述陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光的攝像單元,基于從前述攝像單元拍攝的圖像獲得的色彩信息判斷前述陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的縱橫比(深度/間距)是否在規(guī)定的范圍內(nèi)的圖像處理單元。(15)根據(jù)(14)所述的陽(yáng)極氧化鋁的檢查裝置,其中,拍攝來(lái)自前述陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光的攝像單元為以前述攝像単元的光軸相對(duì)于前述陽(yáng)極氧化鋁表面的法線的角度為45、9. 9°的方式拍攝的單元。(16)根據(jù)(14)所述的陽(yáng)極氧化鋁的檢查裝置,其中,拍攝來(lái)自前述陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光的攝像單元為以前述攝像単元的光軸相對(duì)于前述陽(yáng)極氧化鋁表面的法線的角度為65、9. 9°的方式拍攝的單元。(17)根據(jù)(14)所述的陽(yáng)極氧化鋁的檢查裝置,其中,拍攝來(lái)自前述陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光的攝像單元為以前述攝像単元的光軸相對(duì)于前述陽(yáng)極氧化鋁表面的法線的角度為8(Γ89. 9°的方式拍攝的單元。(18)根據(jù)(14)所述的陽(yáng)極氧化鋁的檢查裝置,其中,基于前述色彩信息判斷陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的縱橫比(深度/間距)是否在規(guī)定的范圍內(nèi)的圖像處理單元包括拍攝來(lái)自前述陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光作為RGB信號(hào)的単元,以及基于前述RGB信號(hào)的信息檢查前述陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的形狀的單元。(19)根據(jù)(14)所述的陽(yáng)極氧化鋁的檢查裝置,其中,基于前述色彩信息判斷陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的縱橫比(深度/間距)是否在規(guī)定的范圍內(nèi)的圖像處理單元包括拍攝來(lái)自前述氧化鋁的表面的反射光作為RGB信號(hào)的単元,將前述RGB信號(hào)轉(zhuǎn)換成HSV顔色空間的単元,以及基于前述HSV顔色空間的信息檢查所述陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的形狀的単元。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的陽(yáng)極氧化鋁的制造方法、檢查裝置以及檢查方法,能夠制造可簡(jiǎn)易地檢查陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的深度、細(xì)孔間的間距、細(xì)孔的形狀穩(wěn)定的陽(yáng)極氧化鋁。


圖I為表示本發(fā)明的陽(yáng)極氧化鋁的檢查裝置的一個(gè)例子的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為表示本發(fā)明的陽(yáng)極氧化鋁的檢查裝置其他例子的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為表示表面具有陽(yáng)極氧化鋁的模具的制造エ序的截面圖。圖4為根據(jù)本發(fā)明而拍攝的陽(yáng)極氧化鋁細(xì)孔異常部的圖像。圖5為挑選出拍攝角度5° ^35°間每隔10°的拍攝圖像的I列。圖6為挑選出拍攝角度45° 85°間每隔10°的拍攝圖像的I列。圖7為將拍攝角度5° ^85°間每隔5°的各拍攝圖像中正常部與異常部的色相差作圖得到的曲線。
具體實(shí)施例方式(檢查裝置)圖I為表示本發(fā)明的陽(yáng)極氧化鋁的檢查裝置的一個(gè)例子的結(jié)構(gòu)示意圖。檢查裝置具有如下単元使筒狀的模具12旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)單元(圖示省略),所述筒狀的模具12在筒狀的鋁基材的表面形成了具有兩個(gè)以上細(xì)孔的陽(yáng)極氧化鋁,對(duì)模具12照射線狀光的線狀照明裝置14 (照明単元)、拍攝來(lái)自模具12的陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光的彩色線陣CXD照相機(jī)16 (攝像単元)、處理來(lái)自彩色線陣CXD照相機(jī)16的圖像信號(hào)的圖像處理裝置18 (圖像處理單元)。線狀照明裝置14以如下方式配置對(duì)模具12照射的光的照射范圍的長(zhǎng)度方向與模具12的圓周方向(旋轉(zhuǎn)方向)互相垂直。作為線狀照明裝置14,可列舉出高頻點(diǎn)燈的熒光燈點(diǎn)燈裝置、棒狀(rod)照明、配置成線狀的光纖照明、以及LED照明等。另外,照明不限于線狀照明裝置,也可以是面狀照明裝置、或點(diǎn)狀照明裝置。彩色線陣CXD照相機(jī)16是在ー維配置了兩個(gè)以上的彩色CXD元件的照相機(jī),從線狀照明裝置14照射、在模具12的陽(yáng)極氧化鋁的表面反射的光通過(guò)彩色CCD元件受光,輸出每個(gè)像素的RGB的圖像信號(hào)。彩色線陣CCD照相機(jī)16以拍攝范圍的長(zhǎng)度方向與模具12的圓周方向(旋轉(zhuǎn)方向)互相垂直的方式配置。另外,彩色線陣CCD照相機(jī)16以如下方式配置是優(yōu)選的相對(duì)于拍攝范圍的模具12的陽(yáng)極氧化鋁的表面(切面)的法線N,彩色線陣CCD照相機(jī)16的光軸L的角度Θ為45、9.9°。前述角度Θ若為45°以上,與陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔縱橫比(深度/間距)相對(duì)應(yīng)的陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光的顔色明顯地顯現(xiàn)。角度Θ若為65°以上,t匕45°時(shí)更不易受到噪音的影響,角度Θ若為80°以上是進(jìn)ー步優(yōu)選的,角度Θ若為85°以上是更加優(yōu)選的。角度Θ超過(guò)89. 9°吋,拍攝變困難。前述角度Θ優(yōu)選為45° 89. 9°、更優(yōu)選為65° 89. 9 °、進(jìn)一歩優(yōu)選為80。"89. 9°、特別優(yōu)選為 85° "89. 9°。圖像處理裝置18取得從彩色線陣CXD照相機(jī)16輸出的每個(gè)像素的256色調(diào)的RGB的圖像信號(hào),并基于取得的圖像信號(hào),判斷陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的縱橫比(深度/間距)是否在規(guī)定的范圍內(nèi)。另外,為了判斷的簡(jiǎn)單化,也可以將RGB的圖像信號(hào)轉(zhuǎn)變成HSV顔色空間,基于色調(diào)化的色相(H)的數(shù)字信息,判斷陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的縱橫比(深度/間距)是否在規(guī)定的范圍內(nèi)。 前述縱橫比(深度/間距)的規(guī)定的范圍可任意設(shè)定,優(yōu)選為O. 5^4. O、更優(yōu)選為I. 0 3· 5、進(jìn)ー步優(yōu)選為I. 8 3. 5、最優(yōu)選為2. 0 3· O。判斷時(shí),具體而言,提取處于預(yù)先設(shè)定了顔色的色調(diào)的色調(diào)范圍外的NG像素,對(duì)規(guī)定的區(qū)域(例如2000X4000像素)中NG像素的比率超過(guò)規(guī)定的比率(例如5%)的情況等,判斷檢查對(duì)象的模具12為不良品。例如,用RGB的圖像信號(hào)進(jìn)行判斷時(shí),如以下那樣進(jìn)行。將模具12的陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的深度和細(xì)孔間的間距分別設(shè)計(jì)為200nm和IOOnm(縱橫比2),按照設(shè)計(jì)形成陽(yáng)極氧化鋁的情況下,實(shí)測(cè)前述陽(yáng)極氧化鋁的反射光的顔色吋,為R :190、G 160,B :120。由此,關(guān)于良品的模具12的顏色的范圍,例如RGB的任一種均設(shè)定為±10以內(nèi)。另外,以HSV顏色空間判斷的情況下,例如,如以下那樣進(jìn)行。將模具12的陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的深度以及細(xì)孔間的間距分別設(shè)計(jì)為200nm和IOOnm (縱橫比2),按照設(shè)計(jì)形成陽(yáng)極氧化鋁的情況下,實(shí)測(cè)前述陽(yáng)極氧化鋁的反射光的色相(H)吋,為淺紅(H=24左右)。由此,良品的模具12的色相(H)的色調(diào)范圍例如設(shè)定為14 34。另ー方面,將模具12的陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的深度和細(xì)孔間的間距分別設(shè)計(jì)為IOOnm和IOOnm (縱橫比I ),按照設(shè)計(jì)形成陽(yáng)極氧化鋁的情況下,實(shí)測(cè)前述陽(yáng)極氧化鋁的反射光的色相(H)吋,為淺綠(H=51左右)。同樣地,將模具12的陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的深度和細(xì)孔間的間距分別設(shè)計(jì)為200nm和200nm(縱橫比I),按照設(shè)計(jì)形成陽(yáng)極氧化鋁的情況下,實(shí)測(cè)前述陽(yáng)極氧化鋁的反射光的色相(H)時(shí),為淺黃(H=38左右)。由此,未按照設(shè)計(jì)形成陽(yáng)極氧化鋁的部分對(duì)應(yīng)的像素的色相(H)的色調(diào)為預(yù)先設(shè)定的色調(diào)的范圍(例如Η=1Γ34)外。其中,進(jìn)行HSV轉(zhuǎn)變和判斷的単元可以是通過(guò)專(zhuān)用的硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)的単元,另外,進(jìn)行HSV變換和判斷的単元也可以是如下的単元至少由存儲(chǔ)器和中央演算裝置(CPU)構(gòu)成,通過(guò)在存儲(chǔ)器中加載用于實(shí)現(xiàn)HSV轉(zhuǎn)變和判斷的功能的程序并運(yùn)行,由此實(shí)現(xiàn)該功能。另外,圖像處理裝置中連接有作為周邊機(jī)器的輸入裝置、顯示裝置等。此處,輸入裝置是指顯示器觸摸面板、開(kāi)關(guān)面板、以及鍵盤(pán)等輸入設(shè)備,顯示裝置是指CRT和液晶顯示裝置等。
(檢查方法)對(duì)使用圖I所示的檢查裝置的陽(yáng)極氧化鋁的檢查方法進(jìn)行說(shuō)明。首先,以使陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的深度和細(xì)孔間的間距分別為200nm和IOOnm(縱橫比2)的條件進(jìn)行筒狀鋁基材的表面的陽(yáng)極氧化,得到模具12。將模具12安裝在旋轉(zhuǎn)單元上,在旋轉(zhuǎn)的筒狀模具12的陽(yáng)極氧化鋁的表面,從線狀照明裝置14照射光。用彩色線陣CCD照相機(jī)16拍攝來(lái)自陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光。對(duì)于從彩色線陣CCD照相機(jī)16輸出的、模具12的陽(yáng)極氧化鋁的表面的I周的圖像,在圖像處理裝置18中,將每像素的RGB的圖像信號(hào)根據(jù)需要轉(zhuǎn)變?yōu)镠SV顔色空間,得到以256色調(diào)表示的顏色(色相(H))的數(shù)字信息。 圖像處理裝置18中,從模具12的陽(yáng)極氧化鋁的表面的I周的圖像中提取出在預(yù)先設(shè)定了色相(H)的色調(diào)的色調(diào)范圍(例如Η=1Γ34)外的NG像素,對(duì)于規(guī)定的區(qū)域(例如2000X4000像素)中NG像素的比率超過(guò)規(guī)定的比率(例如5%)的情況等,判斷檢查對(duì)象的豐吳具12為不良品。以上說(shuō)明的本發(fā)明的陽(yáng)極氧化鋁的檢查裝置和檢查方法中,利用陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光的顔色根據(jù)陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的縱橫比(深度/間距)而變化,可以估計(jì)陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的縱橫比是否按設(shè)計(jì)的那樣而形成,因此,例如與使用電子顯微鏡觀察陽(yáng)極氧化鋁的截面從而測(cè)定細(xì)孔的深度、細(xì)孔間的間距的測(cè)定方法相比,可簡(jiǎn)易地檢查陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的深度、細(xì)孔間的間距是否按設(shè)計(jì)的那樣而形成。此外,本發(fā)明的陽(yáng)極氧化鋁的檢查裝置只要具有如下單元即可對(duì)陽(yáng)極氧化鋁的表面照射光的照明単元、拍攝來(lái)自陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光的攝像單元、基于由攝像單元所拍攝的圖像而得的顔色的信息判斷陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的縱橫比(深度/間距)是否在規(guī)定的范圍內(nèi)的圖像處理單元,不限于圖示例的裝置。例如,也可以是如圖2所示的、對(duì)通過(guò)移動(dòng)單元20在水平方向上移動(dòng)的平板狀模具12進(jìn)行檢查的檢查裝置。另外,檢查對(duì)象的模具12為不良品的判斷方法也不限定于上述方法。另外,攝像單元在上述中使用彩色線陣CXD照相機(jī),但也可以是通過(guò)光檢測(cè)器測(cè)定反射光譜,由反射光譜判斷良品和不良品的檢查裝置。另外,作為圖像處理裝置中的圖像信號(hào)的處理方法,以256色調(diào)的圖像信號(hào)的方式進(jìn)行處理,但只要能從圖像信號(hào)判別出正常部和異常部即可,因此512色調(diào)、1024色調(diào)、或者模擬信號(hào)均可。(制造方法)以下,對(duì)通過(guò)對(duì)鋁基材表面進(jìn)行陽(yáng)極氧化而在表面形成陽(yáng)極氧化鋁的模具進(jìn)行說(shuō)明,所述陽(yáng)極氧化鋁具有間距為可見(jiàn)光的波長(zhǎng)以下的兩個(gè)以上細(xì)孔。作為模具的制造方法,優(yōu)選依次進(jìn)行下述エ序的方法。第I氧化皮膜形成エ序(a)在電解液中、恒定電壓下對(duì)鏡面化的鋁基材的表面進(jìn)行陽(yáng)極氧化,在表面形成氧化皮膜(以下,也記為エ序(a))氧化皮膜去除エ序(b):
去除氧化皮膜的至少一部分,形成陽(yáng)極氧化的細(xì)孔產(chǎn)生點(diǎn)(以下,也記為エ序(b)。)。第2氧化皮膜形成エ序(c):在電解液中、恒定電壓下對(duì)形成了細(xì)孔產(chǎn)生點(diǎn)的鋁基材再次進(jìn)行陽(yáng)極氧化,在表面形成具有細(xì)孔的氧化皮膜的エ序,其中所述細(xì)孔與所述細(xì)孔產(chǎn)生點(diǎn)對(duì)應(yīng)(以下,也記為エ序(C)。)??讖綌U(kuò)大處理工序(d):使細(xì)孔的孔徑擴(kuò)大(以下,也記為エ序(d)。)。 重復(fù)エ序(e):根據(jù)需要,反復(fù)進(jìn)行第2氧化皮膜形成エ序(C)和孔徑擴(kuò)大處理工序(d)(以下,也記為エ序(e)。)。根據(jù)具有エ序(a) Ce)的方法,在鏡面化的鋁基材的表面上,周期性地形成從開(kāi)ロ部向深度方向直徑逐漸縮小的錐形細(xì)孔,其結(jié)果,可得到在表面形成了具有兩個(gè)以上細(xì)孔的陽(yáng)極氧化鋁的模具。在エ序(a)之前,可以進(jìn)行去除鋁基材表面的氧化皮膜的前處理。作為去除氧化皮膜的方法,可列舉出在鉻酸/磷酸混合液中浸潰的方法等。另外,雖然細(xì)孔的排列的規(guī)整性略有降低,但根據(jù)轉(zhuǎn)印模具表面的材料的用途,也可以不進(jìn)行エ序(a)、從エ序(C)開(kāi)始進(jìn)行。以下,對(duì)各エ序進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。エ序(a):第I氧化皮膜形成エ序(a)中,在電解液中、恒定電壓下對(duì)鏡面化的鋁基材的表面進(jìn)行陽(yáng)極氧化,如圖3所示,在鋁基材30的表面形成具有細(xì)孔31的氧化皮膜32。作為電解液,可列舉出酸性電解液和堿性電解液,優(yōu)選酸性電解液。作為酸性電解液,可列舉出草酸、硫酸、以及它們的混合物等。使用草酸作為電解液時(shí),草酸的濃度優(yōu)選為O. 7M以下。草酸的濃度超過(guò)O. 7M吋,陽(yáng)極氧化時(shí)的電流值變得過(guò)高,有時(shí)氧化皮膜表面變粗糙。另外,通過(guò)使陽(yáng)極氧化時(shí)的電壓為3(T60V,可得到在表面形成了陽(yáng)極氧化鋁的模具,所述陽(yáng)極氧化鋁具有間距為IOOnm左右的規(guī)整性高的細(xì)孔。陽(yáng)極氧化時(shí)的電壓比該范圍高或者低都有規(guī)整性降低的傾向,有時(shí)間距變得比可見(jiàn)光的波長(zhǎng)大。電解液的溫度優(yōu)選為60°C以下、更優(yōu)選為45°C以下。電解液的溫度超過(guò)60°C吋,有產(chǎn)生所謂的被稱(chēng)作“燒焦(burning)”的現(xiàn)象的傾向,有時(shí)細(xì)孔損壞,有時(shí)表面溶解而擾亂細(xì)孔的規(guī)整性。使用硫酸作為電解液時(shí),優(yōu)選硫酸為濃度O. 7M以下。硫酸的濃度超過(guò)O. 7M吋,有時(shí)陽(yáng)極氧化時(shí)的電流值變得過(guò)高而無(wú)法維持恒定電壓。另外,通過(guò)使陽(yáng)極氧化時(shí)的電壓為25 30V,可得到在表面形成了陽(yáng)極氧化鋁的模具,所述陽(yáng)極氧化鋁具有間距為63nm左右的規(guī)整性高的細(xì)孔。陽(yáng)極氧化時(shí)的電壓比該范圍高或者低都有規(guī)整性降低的傾向,有時(shí)間距變得比可見(jiàn)光的波長(zhǎng)大。電解液的溫度優(yōu)選為30°C以下、更優(yōu)選為20°C以下。電解液的溫度超過(guò)30°C吋,有產(chǎn)生所謂的被稱(chēng)作“燒焦”的現(xiàn)象的傾向,有時(shí)細(xì)孔損壞,有時(shí)表面溶解而擾亂細(xì)孔的規(guī)整性。エ序(a)中,可通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間實(shí)施陽(yáng)極氧化而使形成的氧化皮膜變厚、使細(xì)孔的排列的規(guī)整性提高,但此吋,通過(guò)使氧化皮膜的厚度為30 μ m以下,可得到更加抑制由晶粒界面導(dǎo)致的大的凹凸、更加適宜制造光學(xué)用途的物品的模具。氧化皮膜的厚度更優(yōu)選為Γιο μ m、進(jìn)ー步優(yōu)選為f 3 μ m。氧化皮膜的厚度可通過(guò)場(chǎng)致發(fā)射型掃描電子顯微鏡等來(lái)觀察。エ序(b):エ序(a)之后,去除由エ序(a)形成的氧化皮膜32,由此,可形成如圖3所示的與去除的氧化皮膜32的底部(稱(chēng)為阻隔層)對(duì)應(yīng)的周期性的凹坑,即細(xì)孔產(chǎn)生點(diǎn)33。通過(guò)暫時(shí)去除形成的氧化皮膜32、形成陽(yáng)極氧化的細(xì)孔產(chǎn)生點(diǎn)33,可提高最終形成的細(xì)孔的規(guī)整性(例如,參照益田,“應(yīng)用物理,,,2000年,第69卷,第5號(hào),p. 558。)。此外, 在不需要細(xì)孔具有高規(guī)整性的情況下,エ序(b)中可以完全去除氧化被膜32,也可以去除至少一部分。作為去除氧化皮膜32的方法、可列舉出通過(guò)不溶解鋁、選擇性溶解氧化鋁的溶液而去除的方法。作為這種溶液,例如可列舉出鉻酸/磷酸混合液等。エ序(C):在電解液中、恒定電壓下對(duì)形成了細(xì)孔產(chǎn)生點(diǎn)33的鋁基材30再次進(jìn)行陽(yáng)極氧化、再次形成氧化皮膜。エ序(C)中,在與エ序(a)同樣的條件(電解液濃度、電解液溫度、以及化成電壓等)下進(jìn)行陽(yáng)極氧化即可。由此,可形成如圖3所示的形成有圓柱狀細(xì)孔34的氧化皮膜35。エ序(C)中,雖然越長(zhǎng)時(shí)間實(shí)施陽(yáng)極氧化,可得到越深的細(xì)孔,但在制造用于制造例如防反射物品等光學(xué)用物品的模具的情況下,此處形成O. 01、. 5 μ m左右的氧化皮膜即可,沒(méi)有必要形成エ序(a)中形成的程度的厚度的氧化皮膜。エ序(d):エ序(C)之后,進(jìn)行將エ序(C)中形成的細(xì)孔34的孔徑擴(kuò)大的孔徑擴(kuò)大處理,如圖3所示,細(xì)孔34的直徑擴(kuò)大。作為孔徑擴(kuò)大處理的具體的方法,可列舉出在溶解氧化鋁的溶液中浸潰,使エ序(C)中形成的細(xì)孔的直徑通過(guò)蝕刻而擴(kuò)大的方法。作為這樣的溶液,例如可列舉出5質(zhì)量%左右的磷酸水溶液等。エ序(d)的時(shí)間越長(zhǎng),細(xì)孔的直徑變得越大。エ序(e):再次進(jìn)行エ序(c),如圖3所示,將細(xì)孔34的形狀制成直徑不同的2段的圓柱狀,然后再次進(jìn)行エ序(d)。通過(guò)這樣重復(fù)進(jìn)行エ序(c)和エ序(d)的重復(fù)エ序(e),如圖3所示,細(xì)孔34的形狀可成為從開(kāi)ロ部向深度方向直徑逐漸縮小的錐形,其結(jié)果,可得到表面形成了具有周期性的兩個(gè)以上細(xì)孔的陽(yáng)極氧化鋁的模具12。關(guān)于エ序(C)和エ序(d)的條件,例如,通過(guò)適宜設(shè)定陽(yáng)極氧化的時(shí)間和孔徑擴(kuò)大處理的時(shí)間,可形成各種形狀的細(xì)孔。由此,根據(jù)要用模具制造的物品的用途等適宜設(shè)定這些條件即可。另外,該模具為制造防反射膜等防反射物品的模具時(shí),通過(guò)這樣適宜設(shè)定條件,可任意地改變細(xì)孔的間距、深度,因此也能夠設(shè)計(jì)最適宜的折射率變化。
這樣制造的模具形成了多數(shù)周期性的細(xì)孔,其結(jié)果,在表面具有微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)。并且,該微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)中的細(xì)孔的間距為可見(jiàn)光的波長(zhǎng)以下、即400nm以下時(shí),即成為所謂的蛾眼結(jié)構(gòu)。間距是從微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的凹部(細(xì)孔)的中心到與它相鄰的凹部(細(xì)孔)的中心的距離。間距比400nm大時(shí)發(fā)生可見(jiàn)光的散射,因此無(wú)法體現(xiàn)充分的防反射功能,不適合防反射膜等防反射物品的制造。前述間距優(yōu)選為50nm以上且400nm以下、更優(yōu)選為70nm以上且300nm以下、進(jìn)ー步優(yōu)選為80nm以上且250nm以下。模具為制造防反射膜等防反射物品的模具時(shí),優(yōu)選細(xì)孔的間距為可見(jiàn)光的波長(zhǎng)以 下,并且細(xì)孔的深度為50nm以上,更優(yōu)選為IOOnm以上。深度是從微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的凹部(細(xì)孔)的開(kāi)ロ部到最深部的距離。細(xì)孔的深度若為50nm以上,則通過(guò)模具的表面的轉(zhuǎn)印而形成的光學(xué)用途的物品表面、即轉(zhuǎn)印面的反射率降低。另外,模具的細(xì)孔的縱橫比(深度/間距)優(yōu)選為I. (Γ4. O、更優(yōu)選為I. 3^3. 5、進(jìn)ー步優(yōu)選為I. 8^3. 5、最優(yōu)選為2. (Γ3. O??v橫比若為I. O以上,則可形成反射率低的轉(zhuǎn)印面,其入射角依存性、波長(zhǎng)依存性也充分減小??v橫比比4. O大時(shí),有轉(zhuǎn)印面的機(jī)械強(qiáng)度降低的傾向。模具的形狀可以是平板也可以是筒狀。模具的形成了微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的表面可以實(shí)施脫模處理,以使脫模變得容易。作為脫模處理的方法,例如可列舉出涂布有機(jī)硅系聚合物、氟聚合物的方法、蒸鍍氟化合物的方法、以及涂布氟系或氟硅系的硅烷偶聯(lián)劑的方法等。如上述那樣制造的模具若為平板則通過(guò)圖2所示的檢查裝置用彩色線陣CCD照相機(jī)16拍攝來(lái)自陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光,若為筒狀則通過(guò)圖I所示的檢查裝置用彩色線陣CCD照相機(jī)16拍攝來(lái)自陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光。對(duì)于從彩色線陣CCD照相機(jī)16輸出的、模具12的陽(yáng)極氧化鋁表面的圖像,在圖像處理裝置18中,將每像素的RGB的圖像信號(hào)根據(jù)需要轉(zhuǎn)換為HSV顔色空間,得到顔色(色相(H))的信息。由取得的顔色的信息判斷模具12的良否,若為良品則將模具12推進(jìn)至表面具有微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的物品的制造エ序等。為不良品,若為模具整體均勻的缺陷、納米孔的細(xì)孔的深度整體深或者淺的缺陷、或者納米孔的細(xì)孔的間距整體寬或窄這樣的缺陷,則對(duì)模具12再次實(shí)施前述陽(yáng)極氧化工序(a廣(e)的任一歩,修復(fù)陽(yáng)極氧化鋁。若是納米孔的形狀部分有異常而不是模具整體,僅實(shí)施前述陽(yáng)極氧化工序(a廣(e)的任一歩無(wú)法修復(fù)這樣的缺陷的情況下,可以將陽(yáng)極氧化鋁層連同鋁基材一起去除,從最初開(kāi)始實(shí)施前述陽(yáng)極氧化工序(a廣(e)。陽(yáng)極氧化鋁的再形成后,再次進(jìn)行檢查,重復(fù)實(shí)施陽(yáng)極氧化工序和檢查エ序直至豐吳具12成為良品。實(shí)施例以下,通過(guò)實(shí)施例具體說(shuō)明本發(fā)明,但本發(fā)明不受它們的限定。(模具a)
對(duì)直徑65mm、厚度2mm的圓板狀的鋁基材(純度99. 99%)以使算術(shù)平均粗糙度Ra為20nm以下的條件進(jìn)行鏡面研磨。エ序(a):在O. 3M草酸水溶液中,以直流40V、溫度16°C的條件對(duì)前述鋁基材進(jìn)行30分鐘陽(yáng)極氧化。エ序(b):用6質(zhì)量%磷酸/1. 8質(zhì)量%鉻酸混合水溶液浸潰形成了氧化皮膜的鋁基材,去除氧化皮膜。エ序(c):
在O. 3M草酸水溶液中,以直流40V、溫度16°C的條件對(duì)前述鋁基材進(jìn)行30分鐘陽(yáng)極氧化。エ序(d):將形成了氧化皮膜的鋁基材在30°C的5質(zhì)量%磷酸水溶液中浸潰8分鐘,進(jìn)行細(xì)孔孔徑擴(kuò)大處理。エ序(e):重復(fù)進(jìn)行前述エ序(C)和エ序(d)共計(jì)5次,得到表面形成了具有平均間距l(xiāng)OOnm、深度200nm的大致圓錐形狀的細(xì)孔的陽(yáng)極氧化鋁的圓板狀模具a。(模具b)除了將前述エ序(C)中陽(yáng)極氧化的時(shí)間改成20秒以外,與模具a的制造同樣地操作,得到表面形成了具有平均間距100nm、深度100nm的大致圓錐形狀的細(xì)孔的陽(yáng)極氧化鋁的圓板狀模具b。(模具c)對(duì)將純度99. 99%的鋁鑄錠切成外徑200mm、內(nèi)徑155mm、長(zhǎng)度350mm的無(wú)軋痕的圓筒狀的鋁基材實(shí)施羽布研磨處理后,將其在高氯酸/こ醇混合溶液中(體積比1/4)進(jìn)行電解研磨、鏡面化。エ序(a):在O. 3M草酸水溶液中,以直流40V、溫度16°C的條件對(duì)前述鋁基材進(jìn)行30分鐘陽(yáng)極氧化。エ序(b):將形成了厚度3 μ m的氧化皮膜的鋁基材在6質(zhì)量%磷酸/1.8質(zhì)量%鉻酸混合水溶液中浸潰,去除氧化皮膜。エ序(C):在O. 3M草酸水溶液中,以直流40V、溫度16°C的條件對(duì)前述鋁基材進(jìn)行30分鐘陽(yáng)極氧化。此時(shí),停止攪拌草酸水溶液,以使草酸水溶液中的溫度產(chǎn)生不均勻。エ序(d):將形成了氧化皮膜的鋁基材在30°C的5質(zhì)量%磷酸水溶液中浸潰8分鐘,進(jìn)行細(xì)孔孔徑擴(kuò)大處理。エ序(e):重復(fù)進(jìn)行前述エ序(C)和エ序(d)共計(jì)5次,在設(shè)計(jì)上得到表面形成了具有平均間距100nm、深度200nm的大致圓錐形狀的細(xì)孔的陽(yáng)極氧化鋁的筒狀模具C。(模具d)除了在前述エ序(C)中實(shí)施草酸水溶液的攪拌以使草酸水溶液中的溫度不產(chǎn)生不均勻以外,與模具c的制造同樣地操作,得到表面形成了具有平均間距100nm、深度200nm的大致圓錐形狀的細(xì)孔的陽(yáng)極氧化鋁的筒狀模具d?!矃⒖祭齀〕以使形成了陽(yáng)極氧化鋁的表面為上側(cè)的方式在桌上設(shè)置模具a,從距離約30cm的地方,用數(shù)字照相機(jī)(Canon Inc.制造的IXY DIGITAL 55)拍攝陽(yáng)極氧化鋁的表面。此時(shí),以相對(duì)于模具a的陽(yáng)極氧化鋁的表面(切面)的法線N,數(shù)字照相機(jī)的光軸L的角度Θ為約70°的方式拍攝。
拍攝的結(jié)果確認(rèn),具有平均間距100nm、深度200nm (縱橫比2)的大致圓錐形狀的細(xì)孔的陽(yáng)極氧化鋁的表面為淺紅色?!矃⒖祭?〕除了將模具a變?yōu)槟>遙以外,與參考例I同樣地操作,拍攝陽(yáng)極氧化鋁的表面。撮影的結(jié)果確認(rèn),具有平均間距100nm、深度IOOnm (縱橫比I)的大致圓錐形狀的細(xì)孔的陽(yáng)極氧化鋁的表面為淺綠色?!矊?shí)施例I〕使用圖I所示的檢查裝置,用上述檢查方法實(shí)施模具的陽(yáng)極氧化鋁的檢查。模具12為模具C。作為線狀照明裝置14,使用40kHz下的Panasonic公司制造的熒光光源FL20SS · EX-N/18 ο作為彩色線陣CCD照相機(jī)16,使用JAI公司制造的CV-L107CL-3CCD。作為圖像處理裝置18,使用Matrox公司制造的MIL9。彩色線陣CCD照相機(jī)16在相對(duì)于拍攝范圍中的模具12的陽(yáng)極氧化鋁的表面(切面)的法線N,彩色線陣CXD照相機(jī)16的光軸L的角度Θ從5°到85°之間的范圍內(nèi),邊改變條件邊拍攝。模具12與彩色線陣CXD照相機(jī)16的距離設(shè)為約50cm。線狀照明裝置14以反射光進(jìn)入彩色線陣CXD照相機(jī)16的方式配置。圖4為將光軸L的角度Θ =85°的條件下拍攝的模具12的陽(yáng)極氧化鋁的表面I周的圖像的一部分取出、由彩色轉(zhuǎn)換為黒白后得到的圖像。陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔異常部101在圖像中央附近拍攝成黒色。將光軸L的角度Θ在5° 85°間每隔10°拍攝的圖像通過(guò)圖像處理裝置18由RGB信號(hào)轉(zhuǎn)換成色相(H)信號(hào),包含異常部的I列數(shù)據(jù)示于圖5和圖6。色相(H)通常用0 360°來(lái)表現(xiàn),但圖像處理裝置18內(nèi)將0 360°通過(guò)0 255的8位數(shù)據(jù)來(lái)表現(xiàn)。I列的數(shù)據(jù)位置為圖4的102所示的I列,其他的光軸L的角度Θ下拍攝的圖像中也是相同位置的數(shù)據(jù)。圖5和圖6的各圖標(biāo)的縱軸是以正常部的色相(H)為基準(zhǔn),取其與異常部的色相(H)之差的值。另外,橫軸為像素。
例如檢測(cè)閾值設(shè)為色相差I(lǐng). O以上的情況下,圖5的光軸L的角度Θ =5° 35°時(shí),異常部無(wú)法檢測(cè),由圖6的光軸L的角度Θ =45°能夠檢測(cè),隨著光軸L的角度Θ進(jìn)ー步増大,檢測(cè)靈敏度變高。對(duì)拍攝角度5° ^85°間的每間隔5°的各拍攝圖像中正常部與異常部的色相差作圖的圖表不于圖7。光軸L的角度θ=65°時(shí)比起45°時(shí),正常部與異常部的色相差較大因此可靈敏度良好地檢測(cè),光軸L的角度θ=80°時(shí)檢測(cè)靈敏度進(jìn)ー步提高,圖7的光軸L的角度θ=85°時(shí)可進(jìn)一步靈敏度良好地檢測(cè)。根據(jù)上述的實(shí)施例,關(guān)于用于實(shí)施本發(fā)明的方式,相對(duì)于拍攝范圍中的模具的陽(yáng)極氧化鋁的表面(切面)的法線N,彩色線陣CCD照相機(jī)的光軸L的角度Θ在45°以上是可能的,優(yōu)選為65°以上、更優(yōu)選為80°以上、進(jìn)ー步優(yōu)選為85°以上?!矊?shí)施例2〕 使用圖I所示的檢查裝置,通過(guò)上述檢查方法實(shí)施模具的陽(yáng)極氧化鋁的檢查。模具12為模具d。作為線狀照明裝置14,使用40kHz下的Panasonic公司制造的熒光光源FL20SS · EX-N/18 ο作為彩色線陣CCD照相機(jī)16,使用JAI公司制造的CV-L107CL-3CCD。作為圖像處理裝置18,使用Matrox公司制造的MIL9。關(guān)于彩色線陣CCD照相機(jī)16,相對(duì)于拍攝范圍中的模具12的陽(yáng)極氧化鋁的表面(接平面)的法線N,使彩色線陣CCD照相機(jī)16的光軸L的角度Θ為80°。模具12與彩色線陣CXD照相機(jī)16的距離設(shè)為約50cm。線狀照明裝置14以反射光進(jìn)入彩色線陣CXD照相機(jī)16的方式配置。將拍攝模具12的陽(yáng)極氧化鋁的表面I周得到的圖像通過(guò)圖像處理裝置18由RGB信號(hào)轉(zhuǎn)換為(Γ255的8位數(shù)據(jù)的色相(H)信號(hào)。將陽(yáng)極氧化鋁的表面I周的色相信號(hào)在圖像整體內(nèi)取平均值,將與該平均值有1.0以上的差異的像素作為異常部,但模具12中未檢測(cè)出異常部。使用模具12,制作表面具有微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的透明薄膜時(shí),可制作出沒(méi)有不均勻的薄膜。另外,作為參考,用實(shí)施例2中使用的模具c同樣地制作表面具有微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的透明薄膜時(shí),得到了具有不均勻的薄膜。通過(guò)上述的實(shí)施例,利用基于本發(fā)明的檢查陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的形狀的エ序,可簡(jiǎn)易地檢查陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的深度、細(xì)孔間的間距,可制造細(xì)孔的形狀穩(wěn)定的陽(yáng)極氧化招。產(chǎn)業(yè)上的可利用件關(guān)于本發(fā)明的陽(yáng)極氧化鋁的制造方法、檢查方法以及檢查裝置,在通過(guò)將鋁基材的表面進(jìn)行陽(yáng)極氧化從而在表面形成了間距為可見(jiàn)光的波長(zhǎng)以下的具有兩個(gè)以上細(xì)孔的陽(yáng)極氧化鋁的模具的制造中是有用的。附圖標(biāo)記說(shuō)明12 模具
14線狀照明裝置(照明単元)16彩色線陣CXD照相機(jī)(攝像単元)18圖像處理裝置(圖像處理單元)34 細(xì)孔 35氧化皮膜(陽(yáng)極氧化鋁)101陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔異常部
權(quán)利要求
1.一種陽(yáng)極氧化鋁的制造方法,其為制造具有兩個(gè)以上細(xì)孔的陽(yáng)極氧化鋁的方法,其包括 陽(yáng)極氧化鋁形成后由照明單元對(duì)陽(yáng)極氧化鋁表面照射光, 用攝像單元拍攝來(lái)自所述陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光, 從所述攝像單元拍攝的圖像取得色彩信息,以及, 基于所述色彩信息檢查所述陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的形狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的陽(yáng)極氧化鋁的制造方法,其中,用攝像單元拍攝來(lái)自所述陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光包括 以所述攝像單元的光軸相對(duì)于所述陽(yáng)極氧化鋁表面的法線的角度為4519. 9°的方式拍攝。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的陽(yáng)極氧化鋁的制造方法,其中,用攝像單元拍攝來(lái)自所述陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光包括 以所述攝像單元的光軸相對(duì)于所述陽(yáng)極氧化鋁表面的法線的角度為6519. 9°的方式拍攝。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的陽(yáng)極氧化鋁的制造方法,其中,用攝像單元拍攝來(lái)自所述陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光包括 以所述攝像單元的光軸相對(duì)于所述陽(yáng)極氧化鋁表面的法線的角度為8(Γ89. 9°的方式拍攝。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的陽(yáng)極氧化鋁的制造方法,其中,基于所述色彩信息檢查所述陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的形狀包括 拍攝來(lái)自所述陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光作為RGB信號(hào),以及, 基于所述RGB信號(hào)的信息檢查所述陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的陽(yáng)極氧化鋁的制造方法,其中,基于所述色彩信息檢查所述陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的形狀包括 拍攝來(lái)自所述陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光作為RGB信號(hào), 將所述RGB信號(hào)轉(zhuǎn)換成HSV顏色空間,以及, 基于所述HSV顏色空間的信息檢查所述陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的陽(yáng)極氧化鋁的制造方法,其中,在所述陽(yáng)極氧化鋁形成后由照明單元對(duì)陽(yáng)極氧化鋁表面照射光之前,進(jìn)一步具有形成所述陽(yáng)極氧化鋁的工序,該工序包括下述工序(a) Ce) (a)在電解液中、恒定電壓下對(duì)鏡面化的鋁基材的表面進(jìn)行陽(yáng)極氧化,在表面形成氧化皮膜的工序, (b)去除所述氧化皮膜,在所述鋁基材的表面形成陽(yáng)極氧化的細(xì)孔產(chǎn)生點(diǎn)的工序, (C)在電解液中、恒定電壓下對(duì)形成了所述細(xì)孔產(chǎn)生點(diǎn)的鋁基材的表面再次進(jìn)行陽(yáng)極氧化,在表面形成具有細(xì)孔的氧化皮膜的工序,其中所述細(xì)孔與所述細(xì)孔產(chǎn)生點(diǎn)對(duì)應(yīng), Cd)使所述細(xì)孔的孔徑擴(kuò)大的工序, (θ)重復(fù)進(jìn)彳丁所述工序(C)和工序(d)的工序。
8.一種陽(yáng)極氧化鋁的檢查方法,其為檢查具有兩個(gè)以上的細(xì)孔的陽(yáng)極氧化鋁的方法,其包括由照明單元對(duì)陽(yáng)極氧化鋁的表面照射光, 用攝像單元拍攝來(lái)自所述陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光, 從所述攝像單元拍攝的圖像取得色彩信息,以及, 基于所述色彩信息判斷所述陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的縱橫比(深度/間距)是否在規(guī)定的范圍內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的陽(yáng)極氧化鋁的檢查方法,其中,用攝像單元拍攝來(lái)自所述陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光包括 以所述攝像單元的光軸相對(duì)于所述陽(yáng)極氧化鋁表面的法線的角度為4519. 9°的方式拍攝。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的陽(yáng)極氧化鋁的檢查方法,其中,用攝像單元拍攝來(lái)自所述陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光包括 以所述攝像單元的光軸相對(duì)于所述陽(yáng)極氧化鋁表面的法線的角度為6519. 9°的方式拍攝。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的陽(yáng)極氧化鋁的檢查方法,其中,用攝像單元拍攝來(lái)自所述陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光包括 以所述攝像單元的光軸相對(duì)于所述陽(yáng)極氧化鋁表面的法線的角度為8(Γ89. 9°的方式拍攝。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的陽(yáng)極氧化鋁的檢查方法,其中,基于所述色彩信息判斷所述陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的縱橫比(深度/間距)是否在規(guī)定的范圍內(nèi)包括 拍攝來(lái)自所述陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光作為RGB信號(hào),以及, 基于所述RGB信號(hào)的信息檢查所述陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的形狀。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的陽(yáng)極氧化鋁的檢查方法,其中,基于所述色彩信息判斷所述陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的縱橫比(深度/間距)是否在規(guī)定的范圍內(nèi)包括 拍攝來(lái)自所述陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光作為RGB信號(hào), 將所述RGB信號(hào)轉(zhuǎn)換成HSV顏色空間,以及, 基于所述HSV顏色空間的信息檢查所述陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的形狀。
14.一種陽(yáng)極氧化鋁的檢查裝置,其為檢查具有兩個(gè)以上的細(xì)孔的陽(yáng)極氧化鋁的裝置,其具有 對(duì)所述陽(yáng)極氧化鋁的表面照射光的照明單元, 拍攝來(lái)自所述陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光的攝像單元, 基于從所述攝像單元拍攝的圖像獲得的色彩信息判斷所述陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的縱橫t匕(深度/間距)是否在規(guī)定的范圍內(nèi)的圖像處理單元。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的陽(yáng)極氧化鋁的檢查裝置,其中,拍攝來(lái)自所述陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光的攝像單元為, 以所述攝像單元的光軸相對(duì)于所述陽(yáng)極氧化鋁表面的法線的角度為4519. 9°的方式拍攝的單元。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的陽(yáng)極氧化鋁的檢查裝置,其中,拍攝來(lái)自所述陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光的攝像單元為, 以所述攝像單元的光軸相對(duì)于所述陽(yáng)極氧化鋁表面的法線的角度為6519. 9°的方式拍攝的單元。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的陽(yáng)極氧化鋁的檢查裝置,其中,拍攝來(lái)自所述陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光的攝像單元為, 以所述攝像單元的光軸相對(duì)于所述陽(yáng)極氧化鋁表面的法線的角度為8(Γ89. 9°的方式拍攝的單元。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的陽(yáng)極氧化鋁的檢查裝置,其中,基于所述色彩信息判斷所述陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的縱橫比(深度/間距)是否在規(guī)定的范圍內(nèi)的圖像處理單元包括 拍攝來(lái)自所述陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光作為RGB信號(hào)的單元,以及, 基于所述RGB信號(hào)的信息檢查所述陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的形狀的單元。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的陽(yáng)極氧化鋁的檢查裝置,其中,基于所述色彩信息判斷所述陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的縱橫比(深度/間距)是否在規(guī)定的范圍內(nèi)的圖像處理單元包括 拍攝來(lái)自所述陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光作為RGB信號(hào)的單元, 將所述RGB信號(hào)轉(zhuǎn)換成HSV顏色空間的單元,以及, 基于所述HSV顏色空間的信息檢查所述陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的形狀的單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種陽(yáng)極氧化鋁的檢查裝置,其具有如下單元對(duì)形成于模具(12)的表面的、具有兩個(gè)以上細(xì)孔的陽(yáng)極氧化鋁的表面照射光的線狀照明裝置(14)(照明單元);拍攝來(lái)自陽(yáng)極氧化鋁的表面的反射光的彩色線陣CCD照相機(jī)(16)(攝像單元);基于由彩色線陣CCD照相機(jī)(16)拍攝的圖像獲得的色彩信息,判斷陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的縱橫比(深度/間距)是否在規(guī)定的范圍內(nèi)的圖像處理裝置(18)(圖像處理單元)。本發(fā)明可提供一種制造能夠簡(jiǎn)易地檢查陽(yáng)極氧化鋁的細(xì)孔的深度、細(xì)孔間的間距、細(xì)孔的形狀穩(wěn)定的陽(yáng)極氧化鋁的方法。
文檔編號(hào)C25D11/12GK102844473SQ20118001523
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2011年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月25日
發(fā)明者福山三文, 松原雄二 申請(qǐng)人:三菱麗陽(yáng)株式會(huì)社
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