CN1291226C - 荧光体检测方法及荧光体检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种荧光体检测方法及荧光体检测装置，在对涂在等离子显示器等玻璃基板上的荧光体带的涂敷不匀的检测中，存在一些问题，例如由于受带状涂敷的荧光体的非发光部分的影响而发生干扰条纹现象，以及由于为使荧光体发光带发光而使用的紫外线照明的照明不匀，而不能准确地检测荧光体带的涂敷不匀。该检测方法是：对形成于基板上的若干个带状荧光体照射紫外线，并拍摄上述带状荧光体所发出的光，检测上述拍摄的图像的信号电平，算出对应上述信号电平的规定阈值以上的那部分信号电平的平均值，再根据算出的平均值来检测上述带状荧光体的涂敷不匀。

Description

荧光体检测方法及荧光体检测装置

技术领域

本发明是涉及一种荧光体检测方法及荧光体检测装置，特别涉及一种检测涂在等离子显示器等玻璃基板上的荧光体的涂敷缺陷的荧光体检测方法及荧光体检测装置。

背景技术

根据图3说明一现有技术例。图3是示出检测涂在等离子显示器等的玻璃基板上的荧光体的涂敷缺陷的荧光体检测装置的大致构成的框图。

图3中，31表示涂有荧光体的玻璃基板，32表示由CCD相机等组成的摄像部，33表示摄像部32的光学系统，34表示使荧光体发光的紫外线照明部，35表示检测涂敷不匀缺陷的图像处理部，36表示显示检测结果的显示部。另外，可以用打印机代替显示部。37表示荧光体检测装置的操作部。

图5是说明等离子显示器的荧光体涂敷面的说明图。图5中，21表示等离子显示器的涂有荧光体的基板，例如玻璃基板。22表示带状(或狭长的形状)地涂在基板21上的红色荧光体涂敷层(以下简称为R荧光体带)；23表示带状地涂在基板21上的绿色荧光体涂敷层(以下简称为G荧光体带)；24表示带状地涂在基板21上的蓝色荧光体涂敷层(以下简称为B荧光体带)。另外，25是R、G、B荧光体之间的部分(以下简称为隔壁)。如上所述，等离子显示器的荧光体涂敷面的构造是，R、G、B荧光体带22、23、24之间夹着隔壁25，周期性地配置在基板21上。以下称这种构造为等离子显示器发光面。

并且，现有的荧光体检测装置，在等离子显示器发光面的全显示面上照射电磁放射光，使涂在基板上的荧光体带发光。例如，图5所示，在等离子显示器发光面的全显示面上，照射由紫外线照明部34输出的紫外线，使涂在基板21上的荧光体带发光。即，R荧光体带22发出红色光，G荧光体带23发出绿色光，B荧光体带24发出蓝光。

摄像部32通过光学系统33拍摄处于发光状态的等离子显示器的发光面，并将由此获得的图像信号输出到图像处理部35。此时，根据作为检测对象的荧光体带的荧光涂料的种类(红色(R)、绿色(G)、蓝色(B))，在摄像部32中光学系统33上安装对应于各种荧光体带的彩色滤光镜，获得各颜色的输出信号。

图像处理部35由被输入的图像信号算出最大亮度、最小亮度、平均值、偏差等，并根据这些计算结果检测亮度不匀，将检测的亮度不匀信息输出到显示部36。另外，对于最大亮度、最小亮度、平均值、偏差，后述说明。

但是，如前面所述，用荧光体检测装置检测等离子显示器的发光面的情况下，例如，检测R荧光体带22时，由于在光学系统33上安装红色滤光镜，在摄像部32只能检测由R荧光体带22发出的发光信号，因此隔壁25部分和G和B荧光体带部分的拍摄图像变暗。虽然G和B荧光体带部分本来在发光，但是由于安装有红色滤光镜，因此在摄像装置6中检测不出其发光。所以，将隔壁25部分和G和B荧光体带部分称为非发光部分。

在现有公知技术中有一种为了评价等离子显示器发光面的全面涂敷不匀情况，利用空间滤光镜等对所拍摄图像的亮度信号实施均匀化处理(例如，将规定期间的亮度信号电平累积)的方法，但单纯的均匀化会产生干扰条纹现象，因而存在着将所产生的干扰条纹误当作涂敷不匀而检测出来等问题。

图4是表示利用使用CCD相机的摄像部32，通过红色滤光镜拍摄R荧光体带22时的图像。由此图像可知，在等离子显示器41的发光面42整面上会产生干扰条纹现象。

另外，紫外线照明部34设置于涂有荧光体的玻璃基板31的两侧，并照射紫外线，因此，紫外线不能均匀地照射在玻璃基板31上。由此，发生照明不匀，也成为涂敷不匀误检测的原因。

另外，已知的等离子显示板的检测方法(例如，请参照特许文献1)中有一种，使用彩色电视摄像机或黑白电视摄像机，来检测R、G、B荧光体的涂敷不匀的方法，但所述方法中没有言及上述干扰条纹现象。

专利文献1，特开平11-16498号公报(第4、5页，第1、8-13图)

发明内容

在上述现有技术中，存在由于拍摄图像上发生干扰条纹现象，或者由于电磁波或粒子线(例如紫外线)照射不均匀产生误检测的缺点。

本发明的目的是提供一种荧光体检测方法及荧光体检测装置，其可减轻由于受带状涂敷荧光体的非发光部分的影响而产生的干扰条纹现象，且能高精度地对带状涂敷荧光体的涂敷不匀进行检测。

本发明的另外一个目的是提供一种荧光体检测方法及荧光体检测装置，其可减轻紫外线等照明的照明不匀，还能高精度地进行对带状涂敷荧光体的涂敷不匀的检测。

本发明的荧光体检测方法是通过下述方式达成的，向形成于基板的若干个带状荧光体照射紫外线等电磁放射光(电磁波或粒子线)；拍摄从上述带状荧光体发出的光；检测上述所拍摄图像的信号电平；算出对应上述信号电平的规定阈值以上的那部分信号电平的平均值；根据上述算出的平均值来检测上述带状荧光体的涂敷不匀。

在本发明的荧光体检测方法中，对应上述信号电平的规定阈值以上的那部分信号电平的平均值的计算，是在每个规定区间进行的。

在本发明的荧光体检测方法中，上述若干个带状荧光体是R、G、B荧光体带中的至少一种荧光体带，上述规定区间与上述荧光体带的重复周期相等。

在本发明的荧光体检测方法中，检测上述信号电平的规定值以上的峰值，并将上述峰值之间作为上述规定区间。

在本发明的荧光体检测方法中，利用上述所拍摄的图像信号电平而算出最大信号电平、最小信号电平、平均值以及偏差，根据上述计算结果检测荧光体带的涂敷不匀。

而且，本发明的荧光体检测装置包括向形成于基板上的若干个带状荧光体照射电磁波或粒子线的照射部、拍摄由上述带状荧光体发出的光的摄像部、以及处理上述所拍摄的图像信号的图像处理部；上述摄像部包括在上述带的方向上移动的线路传感器摄像机；上述图像处理部包括：电平检测部，检测上述所拍摄图像的信号电平；平均化处理部，算出对应上述信号电平的规定阈值以上的那部分信号电平的平均值；涂敷不匀检测部，根据上述算出的平均值检测上述带状荧光体的涂敷不匀。

在本发明的荧光体检测装置中，上述对应信号电平的规定阈值以上的那部分信号电平的平均值的计算，是在上述图像信号的每个规定区间进行。

在本发明的荧光体检测装置中，上述若干个带状荧光体是R、G、B荧光体带中的至少一种，上述规定区间与上述荧光体带的重复周期相等。

在本发明的荧光体检测装置中，上述图像处理部具有的电平检测部，检测上述信号电平的规定值以上的峰值，并将上述峰值之间设定为上述规定区间。

另外，本发明的荧光体检测装置，包括向形成于基板的若干个带状荧光体照射电磁波或粒子线的照射部、拍摄由上述带状荧光体发出的光的摄像部、处理上述所拍摄的图像信号的图像处理部，而且，上述摄像部由上述带的方向上移动的线路传感器摄像机构成，在上述图像处理部具有电平检测部和涂敷不匀检测部，上述电平检测部利用上述所拍摄的图像信号电平算出最大信号电平、最小信号电平、平均值及偏差，上述涂敷不匀检测部根据上述计算结果检测荧光体带的涂敷不匀。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的框图。

图2是说明本发明原理的亮度信号波形图。

图3是现有荧光体检测装置的例子概略构成框图。

图4是现有的用荧光体检测装置拍摄的影象的干扰条纹现象发生例图。

图5是等离子显示器荧光体涂敷面的说明图。

图6是本发明的动作说明图。

图7是本发明实施方式的局部放大图。

图8是本发明原理的说明图。

具体实施方式

图1示出本发明的荧光体检测装置一实施方式。图1中，1表示等离子显示器等玻璃基板的放置台，2表示等离子显示器等玻璃基板，3表示R、G、B荧光体带，4表示使荧光体带3发光的紫外线照明用光源，5表示依次安装有透镜及R、G、B彩色滤光镜的光学系统，6表示摄像用线路传感器摄像机等摄像部，7表示用于使光源4与摄像部6一同沿基板2扫描玻璃基板2上部的移动机构部，8表示检测涂敷不匀的图像处理部，9表示显示检测结果的彩色监视器等显示部，也可以由打印机等的印刷部构成，10表示驱动移动机构部7的驱动部，11表示控制图像处理部及驱动部的控制部，15表示操作部。还有，图像处理部8是，由后述的检测最大值、最小值等的亮度信号电平的电平检测部12、平均化处理部13以及涂敷不匀检测部14构成。另外，虽然在本实施例中，对用驱动部7驱动摄像部6的装置进行了说明，但也可以固定摄像部6，驱动玻璃基板2的放置台1。

图7是图1所示的荧光体检测装置的放置台、玻璃基板以及摄像部的放大图，在与图1中相同的部位上标注了相同的符号。放置台1是进行检测时放置玻璃基板2的台子，但在等离子显示板的玻璃基板上，例如若涂敷红色(R)荧光体带，则为了检测其涂敷状态，从箭头所示方向运送涂敷有红色(R)荧光体带的玻璃基板，并将其固定在图7所示的规定位置上，以检测涂敷不匀。涂敷绿色(G)荧光体带的线路以及涂敷蓝色(B)荧光体带的线路中也进行相同的检测。另外，在本实施例中玻璃基板的大小是1460mm×1030mm，但其大小并不限于此。

71是移动机构部7的一部分，是支撑摄像部6及紫外线照明用光源4的支撑构件。摄像部6，为检测一块玻璃基板，其结构如图中所示，4台线路传感器摄像机被排成一列，覆盖着宽1030mm的玻璃基板。一台线路传感器摄像机的摄影宽幅为大约260mm，线路传感器摄像机间的视野范围构成为部分重叠。紫外线照明用光源4发射的紫外线72，在玻璃基板2被反射，摄像部6通过光学系统5拍摄红色(R)荧光体带3的图像。该支撑构件71在红色(R)荧光体带3的纵长方向上以等速例如在玻璃基板2的Y轴上从右端向左端移动，来进行玻璃基板整面的扫描。

下面说明上述动作。由紫外线照明光源4向等离子显示器等玻璃基板2照射紫外线72，使涂敷或印刷的带状荧光体3发光。用摄像部6拍摄该发光图像。此时，根据需检测的荧光体的种类(R、G、B)，在摄像部6上安装对应各颜色荧光体的彩色滤光镜，该操作与上述相同。由摄像部6拍摄的图像被传输到图像处理部8。

以下，参照图2、图6以及图8，对图1中荧光体检测装置的动作进行详细说明。图6示出在本发明的玻璃基板21上，涂有各种颜色荧光体带的等离子显示器发光面，并示出线路传感器摄像机在线A沿箭头61方向移动的状态。另外，图6示出R、G、B荧光体带全部被涂敷的状态，但根据涂敷工程，不一定所有的荧光体带都被涂敷。

另外，图8示出在线A上的等离子显示器发光面的断面的一部分，在与图6相同的部位标注相同的符号。而且，R、G、B各荧光体带的间距例如分别为900μm。图8(a)示出在光学系统5上安装红色滤光镜，并用线路传感器摄像机6拍摄R荧光体带时的亮度信号电平。因此，R荧光体带的部分发出明亮的光，用(明)表示。但是，由于G以及B荧光体带部分发出的光被红色滤光镜遮蔽而变暗，因此用(暗)表示。

下面结合图2说明图像处理部8的动作。图2(a)与图8(a)相同，表示由在线A上的线路传感器摄像机拍摄的例如R荧光体带的亮度信号电平。图2(b)表示任意设定的区间Ta。该区间Ta是为检测涂敷不匀，将图2(a)所示的R荧光体带的亮度信号平均化，以使涂敷不匀的判定易于进行。因此，区间Ta可以任意设置，但在本实施方式中是，在以电平检测部12检测各颜色荧光体带的间隔，即检测R荧光体带的亮度信号电平的峰值，并用该亮度信号电平的峰值与峰值之间的(对应约900μm)间隔设定区间Ta。另外，在区间Ta中，线路传感器摄像机的18像素的传感器的亮度信号被输出。还有，线路传感器摄像机的1个像素大小为大约50μm。

然后，在平均化处理部13中将区间Ta的亮度信号电平平均化。即，图2(a)中所示的信号为如图2(c)中所示那样，在每个区间Ta的经过平均化的信号电平(亮度信号的区间Ta的积算值)。由图2(c)中可知，即使如图2(a)中所示亮度信号电平大致一定(表示R荧光体带大致均匀地涂敷的状态)，将亮度信号电平进行平均化的信号电平，也能进行例如L1、L2、L3这样大幅的变动。这是由于发光区域和非发光区域(隔壁部分和实际上在发光，但由于滤光镜的颜色不同，在线路传感器摄像机中不会作为信号被检测的荧光体带部分)被累积，因此在发光区域的面积中其信号电平会大幅地变化。

图2(d)表示将图2(a)中所示的阈值TH以上的亮度信号电平平均化之后的信号电平。由该图可知，信号电平L4、L5、L6也变为大致相同的电平。即，在区间Ta内将发光部分分入到荧光体的2带时以及分入到1带时不产生电平差。因此，在本发明，在用线路传感器摄像机6所拍摄的荧光体带3的亮度信号电平中，将阈值TH以上的亮度信号电平在每个区间Ta进行平均化，由此使所算出的电平不会受到未发光区域的影响，从而减少上述干扰条纹。另外，阈值TH是设定为亮度信号最大值的70％左右，但由于亮度信号电平也会根据荧光体带的宽度、涂敷膜的厚度而变动，因此，阈值TH是实验地设定为好。还有，作为在每个区间Ta中将阈值TH以上的亮度信号进行平均化的方法，也可以是从图2(a)所示的亮度信号电平中，将阈值TH以下的亮度信号电平进行减法运算，再算出其区间平均值。

紫外线照明光源4虽然照射如图6所示的玻璃基板1上的线A的整体，但紫外线照明光源4在中央部和端部其照明量也发生变化。因此，也可以通过预先测量照明光的分布，求出修正系数等，并在以平均化处理部13算出亮度值的平均值时进行修正，修正紫外线照明光源4的照明不匀。

涂敷不匀检测部14检测由平均化处理部13进行了平均化的、图2(d)所示的信号电平，如果所检测的电平处于规定范围，则判断为没有荧光体带的涂敷不匀或可以容许；如果所检测的电平超过规定范围，则判断为存在荧光体带的涂敷不匀。例如，在应用于实际产品上时，将大致均匀地涂敷的情况下的亮度信号的平均值电平设为100％时，则比该电平高20％以上的电平，或者低20％以上的电平有一个或一个以上时，就判断为存在涂敷不匀。而且，该判定电平为最差电平，可根据所制造的产品的种类、或成品率等适当地进行变更。若判断为存在涂敷不匀，则之后的处理工序被中止，荧光体带被除掉，返回到涂敷新荧光体带的初期工序。由此例如，可以减少等粒子显示板的不良品，而且可以有效提高生产效率。

并且，虽然上述实施方式涉及区间Ta的亮度信号经平均化的电平，但可以对每个荧光体带定量地掌握其涂敷不匀的情况，并可以有效应用于荧光体带的涂敷工程的改善中。以下对此进行说明。图像处理部8，在电平检测部12从已输入的图像亮度信号中算出最大亮度、最小亮度、平均值、偏差等，并根据这些算出结果定量地检测亮度不匀，将检测的亮度不匀信息传输到显示部9。即，图8(b)所示，设定适当的荧光体带(例如平均值)的发光亮度电平为100％，将比该电平高20％以上的电平，或者低20％以上的电平作为不良电平，算出各像素的发光电平，并以平均值为基准，算出各像素的发光电平的偏差。对玻璃基板2的全部像素进行上述计算，根据其最大亮度、最小亮度、平均值、以及偏差等判定结果，记录全部像素的良好与否的位置和个数，并进行管理。由此，例如，可以定量地评价等粒子显示板荧光体带的涂敷不匀，并可以有效应用于涂敷工程的改善中。

以上对本发明进行了详细的说明，但本发明不局限于上述的荧光体检测方法及荧光体检测装置的实施方式，可以广泛应用于上述以外的涂敷荧光体等的涂敷物的检测方法及检测装置中。即，荧光体是不仅仅可以是三原色的，也可以是其互补色。而且，若这3种荧光体所发出的光可以保持良好的白色平衡，且在这3种荧光体中各自被电磁放射光照射后的余辉较短也可。

另外，在上述实施方式中，以紫外线为例说明了电磁放射光，但若是当光照射到荧光体上时发光的电磁放射光，也可以是电磁波、伽马(γ)线或X线等粒子线。

根据本发明，由于可以去除由于隔壁等非发光部分而引起的干扰条纹现象，因此可以准确地检测出荧光体带等的涂敷不匀，易于进行不良品检测。另外，还可以进行定量的检测，并有效用于荧光体带等涂敷工程的改善。而且，还可以减轻紫外线照明的照射不匀，而在用于等离子显示板等荧光体带的涂敷不匀的检测中能获得极好的效果。

Claims (10)

1.一种荧光体检测方法，其特征在于，包括以下步骤：向形成于基板上的若干个带状荧光体照射电磁波或粒子线；拍摄由上述带状荧光体发射的光；检测上述所拍摄的图像的信号电平；算出对应上述信号电平的规定阈值以上的那部分信号电平的平均值；根据上述算出的平均值检测出上述带状荧光体的涂敷不匀。

2.根据权利要求1所述的荧光体检测方法，其特征在于：上述对应信号电平的规定阈值以上的那部分信号电平的平均值的计算，是在每个规定区间进行的。

3.根据权利要求2所述的荧光体检测方法，其特征在于：上述若干个带状荧光体是R、G、B荧光体带中的至少一种荧光体带，上述规定区间与上述荧光体带的重复周期相等。

4.根据权利要求2所述的荧光体检测方法，其特征在于：检测出上述信号电平的规定值以上的峰值，并将上述峰值之间作为上述规定区间。

5.根据权利要求1所述的荧光体检测方法，其特征在于：利用上述所拍摄图像的信号电平算出最大信号电平、最小信号电平、平均值以及偏差，再根据上述算出结果检测出荧光体带的涂敷不匀。

6.一种荧光体检测装置，包括向形成于基板的若干个带状荧光体照射电磁波或粒子线的照射部、拍摄由上述带状荧光体发出的光的摄像部、处理上述所拍摄的图像信号的图像处理部，其特征在于：其中上述摄像部由在上述带的方向上移动的线路传感器摄像机构成；上述图像处理部包括：电平检测部，检测上述所拍摄图像的信号电平；平均化处理部，算出对应上述信号电平的规定阈值以上的那部分信号电平的平均值；涂敷不匀检测部，根据上述算出的平均值检测上述带状荧光体的涂敷不匀。

7.根据权利要求6所述的荧光体检测装置，其特征是：上述对应信号电平的规定阈值以上的那部分信号电平的平均值的计算，是在上述图像信号的每个规定区间进行。

8.根据权利要求7所述的荧光体检测装置，其特征是：上述若干个带状荧光体是R、G、B荧光体带中的至少一种荧光体带，上述规定区间与上述荧光体带的重复周期相等。

9.根据权利要求7所述的荧光体检测装置，其特征是：上述图像处理部具有的电平检测部，检测上述信号电平的规定值以上的峰值，并将上述峰值之间设定为上述规定区间。

10.一种荧光体检测装置，包括向形成于基板的若干个带状荧光体照射电磁波或粒子线的照射部、拍摄由上述带状荧光体发出的光的摄像部、处理上述所拍摄的图像信号的图像处理部，其特征是：上述摄像部由上述带的方向上移动的线路传感器摄像机构成，上述图像处理部具有电平检测部和涂敷不匀检测部，上述电平检测部利用上述所拍摄图像的信号电平算出最大信号电平、最小信号电平、平均值及偏差；上述涂敷不匀检测部根据上述算出结果检测荧光体带的涂敷不匀。

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