JP2001108629A - シート検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワーク保持プレートをくり抜き構造としなが
ら、シートの撓みによる検査画像の不良を生じさせず、
正確な検査を行うことができるようにする。 【解決手段】 多数のパターンが形成された有パターン
面の周囲に取付面が形成されているシート状ワークをワ
ーク保持手段２上に保持させて撮像し、撮像画像からワ
ークに形成された多数のパターンの欠陥を検査するシー
ト検査装置において、ワーク保持手段２を、平板プレー
トの中央部に有パターン面に対応して開口部７を形成し
たプレート枠６にて構成し、プレート枠６に、開口部７
を囲む支持面８と、開口部７の両端を橋渡し状に連結す
る複数の透明ワイヤ９とを設けるとともに、透明ワイヤ
９と支持面８を同一高さとし、シート状ワークの有パタ
ーン面を透明ワイヤ９にて支持して撓みを抑制するよう
にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シャドウマスクな
どの多数のパターンを持つシート状ワークの欠陥の有無
を検査するシート検査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、カラーＣＲＴのシャドウマスク
には多数の孔が形成されており、その孔は電子ビームを
ＲＧＢ各色の蛍光体に正確に振り分ける役割を担ってい
る。従って、その孔径、孔形状が正常に形成されている
か否かの検査は重要である。従来のシャドウマスクの検
査装置は、図５に示すように構成されている。

【０００３】図５において、検査対象であるシャドウマ
スクなどのシート状ワーク１がワーク保持手段２上に保
持され、背面から透過照明手段３によって照明され、シ
ート状ワーク１に形成された孔を透過した光を撮像手段
４で撮像されることによって、図６（ａ）に示すような
画像が得られる。また、図５に示すようにシート状ワー
ク１に対して撮像手段４側に配設された落射照明手段５
から照明を行った場合には、図６（ｂ）に示すような画
像が得られる。これらの画像から孔径、孔形状が正常で
あるか否かの判定が行われる。

【０００４】ワーク保持手段２は、透過照明手段３から
の光でシート状ワーク１の孔が形成されている有孔面を
照明する必要があるため、有孔面に対応する部位にガラ
スプレートを配設するか、若しくは有孔面に対応する部
位をくり抜いてシート状ワーク１をその周囲で保持する
ように構成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ワーク
保持手段２の有孔面に対応する部位をガラスプレートで
構成した場合、このガラスプレート上に汚れや埃などの
異物が付着し易く、検査判定が正常になされない場合が
ある。異物が付着した状態でシート状ワーク１の検査を
行った場合、図７（ａ）に示すように、孔の位置に異物
Ｐが存在すると、孔を透過した光量は図７（ｂ）に示す
ようになり、図７（ｃ）に示す孔径が小さい欠陥の場合
の、図７（ｄ）に示す透過光量と近似の状態となり、孔
径が小さい欠陥と誤認されることになる。シート状ワー
ク１がシャドウマスクである場合、孔径が小さいのは重
大欠陥であるが、異物の付着は、この検査工程の後で実
施される焼結工程において焼失するため欠陥とはならな
い。しかるに、検査上では欠陥と判定されるため、欠陥
品と正常品との区別判定が正常になされない場合が起こ
るという問題があった。

【０００６】また、ワーク保持手段２の有孔面に対応す
る部位をくり抜いた場合、ガラスプレートを使用した場
合の異物の影響は排除することができるが、シート状ワ
ーク１の有孔面を支持する部分がないため、シート状ワ
ーク１の自重により撓みが生じることになる。このよう
にシート状ワーク１に撓みが生じると、撮像手段４との
距離が不均一になって、焦点深度から外れた部分の画像
がピンぼけ状態となるため、正確な欠陥判定がなされな
い状態が生じる。焦点深度は、撮像手段４の絞りを小さ
く設定することによって焦点深度を増加させることがで
きるが、その分照明の光量を増加させる必要がある。検
査の高速処理のため、現状においても光量は大きく設定
されており、更に増加させるには高輝度化の限界があ
り、現実的でない。

【０００７】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、シー
ト状ワークを所定位置に保持するワーク保持手段をくり
抜き構造としながら、シート状ワークの撓みによる検査
画像の不良を生じさせず、正確な検査を行うことができ
るシート検査装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のシート検査装置
は、多数のパターンが形成された有パターン面の周囲に
取付面が形成されているシート状ワークをワーク保持手
段上に保持させ、シート状ワークを照明手段により照明
して撮像手段により撮像することにより、撮像画像から
シート状ワークに形成された多数のパターンの欠陥を検
査するシート検査装置において、ワーク保持手段を、平
板プレートの中央部に有パターン面に対応して開口部を
形成したプレート枠にて構成し、プレート枠に、開口部
を囲む支持面と、開口部の両端を橋渡し状に連結する複
数の透明ワイヤとを設けるとともに、透明ワイヤと支持
面を同一高さとしたものである。

【０００９】この構成によれば、ワーク保持手段により
シート状ワークを保持するとき、シート状ワークはその
周囲の取付面がプレート枠にて支持され、中央部の有パ
ターン面は開口部によって支持されない状態となるた
め、シート状ワークはその自重により撓みが生じる状態
となるが、開口部の両端を橋渡し状に連結する透明ワイ
ヤにより支持されるため、撓みが抑制され、シート状ワ
ークの撓みによる検査画像の不良を生じさせず、正確な
検査を行うことができる。

【００１０】複数の透明ワイヤを張る方向をステージ移
動方向と平行させても、複数の透明ワイヤを張る方向を
ステージ移動方向と直交させてもよい。

【００１１】また、この場合撮像された画像は透明ワイ
ヤがある箇所が透過光量が低下するため暗くなることに
なる。

【００１２】そこで、撮像画像での透明ワイヤのある箇
所での濃度値の低下を、予めシートの無い状態で撮像を
行って照度分布を測定し、画像全体で濃度値が一定とな
るように検査時に画素データ毎に補正する手段を設ける
のが好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明のシート検査装置の
一実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。
なお、シート検査装置の全体構成は、図５を参照して説
明した従来と同じであり、その説明を援用する。

【００１４】本実施形態における検査対象のシート状ワ
ーク１は、図４に示すように、薄い鋼板から成るシャド
ウマスクであり、数百万個以上の孔が形成された中央部
の有パターン面１ａと、その周囲に形成されたフレーム
に対する取付面１ｂとを有している。このシート状ワー
ク１が、図１に示すようなワーク保持手段２上に保持さ
れた状態で、図５に示したように、撮像手段４と透過照
明手段３との間に設置される。

【００１５】ワーク保持手段２は、長方形の平板プレー
トの中央部にシート状ワーク１に形成された有パターン
面１ａに対応する領域をくり抜いて開口部７を形成して
成るプレート枠６にて構成されている。このプレート枠
６には、開口部７を囲むように支持面８が形成され、さ
らに開口部７の両端を橋渡し状に連結する複数の透明ワ
イヤ９が支持面８と同一高さに配設されている。これら
透明ワイヤ９は、図１（ａ）に示すように、ステージの
移動方向に平行なｘ方向にそって配設しても、図１
（ｂ）に示すように、ステージの移動方向に垂直なｙ方
向に沿って配設してもよい。また、これら透明ワイヤ９
はシート状ワーク１のサイズに合わせて本数、太さが設
定されている。

【００１６】このワーク保持手段２上にシート状ワーク
１を保持させると、図５に示す検査時において、シート
状ワーク１は支持面８と透明ワイヤ９で支持されるため
撓みが小さく、シート状ワーク１を撮像する際にシート
状ワーク１の全面を撮像手段４の焦点深度内に収めるこ
とができ、精度の高い検査を行うことができる。

【００１７】ところで、図２に、ワーク保持手段２上に
シート状ワーク１を搭載せずにステージを動かして撮像
手段４により撮像した状態の照度分布を示す。図２
（ａ）は透明ワイヤ９をステージ移動方向（ｘ方向）に
平行に張った場合の、ステージ移動方向と垂直な方向の
照度分布を表示しており、１０は透明ワイヤ９による照
度低下部分である。また、図２（ｂ）は透明ワイヤ９を
ステージ移動方向と垂直な方向（ｙ方向）に張った場合
の画像全体の照度分布を表示している。

【００１８】図２（ａ）、（ｂ）の何れも、透明ワイヤ
９に相当する箇所の照度データが低下していることが分
かる。そこで、精度の高い検査を行うには、これら透明
ワイヤ９による照度低下を補償した後のデータを得る照
度補正手段を設け、補正後のデータに基づいて検査を行
う必要がある。

【００１９】照度補正手段における照度補正の式は、図
２における照度データ分布をＦ（ｘ，ｙ）とおくと、次
式で表示される。

【００２０】 Ｉ’（ｘ，ｙ）＝Ｉ（ｘ，ｙ）・Ｉｂ／Ｆ（ｘ，ｙ） ただし、Ｉ’（ｘ，ｙ）は座標（ｘ，ｙ）での補正後濃
度データ、Ｉ（ｘ，ｙ）は座標（ｘ，ｙ）での補正前濃
度データ、Ｉｂは基準濃度データである。

【００２１】この変換により、撮像した画像データは基
準濃度データＩｂを基準とした一定の濃度データに変換
される。図３（ａ）上述の補正前の画像、図３（ｂ）は
補正後の状態を表している。

【００２２】このようにして、透明ワイヤ９による照度
低下を補正した後のデータに基づいて検査を行うことに
より精度の高いパターン検査を行うことができる。

【００２３】

【発明の効果】本発明のシート検査装置によれば、以上
のようにワーク保持手段を、平板プレートの中央部に有
パターン面に対応して開口部を形成したプレート枠にて
構成し、プレート枠に、開口部を囲む支持面と、開口部
の両端を橋渡し状に連結する複数の透明ワイヤとを設け
るとともに、透明ワイヤと支持面を同一高さとしたの
で、シート状ワークの中央部のたわみが抑制された状態
で保持されるので、シート状ワークの検査面がこれを撮
像する撮像手段の焦点深度から外れることがなく、正確
な検査を実施することができる。

【００２４】また、撮像画像での透明ワイヤのある箇所
での濃度値の低下を、予めシートの無い状態で撮像を行
って照度分布を測定し、画像全体で濃度値が一定となる
ように検査時に画素データ毎に補正する手段を設けるこ
とにより、透明ワイヤによる濃度低下を補正してより精
度の高い検査を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のワーク保持プレートの構
成を示し、（ａ）は透明ワイヤをステージ移動方向と平
行に張った状態の斜視図、（ｂ）は透明ワイヤをステー
ジ移動方向と垂直に張った状態の斜視図である。

【図２】図１（ａ）、（ｂ）それぞれの場合でワーク無
しで撮像した状態の照度分布の説明図である。

【図３】照度補正前後における画像の状態の説明図であ
る。

【図４】ワークであるシャドウマスクの斜視図である。

【図５】シート検査装置の概略構成を示す模式図であ
る。

【図６】撮像画像を示し、（ａ）は透過照明による撮像
画像、（ｂ）は落射照明による画像の説明図である。

【図７】異物付着による光量と孔径小不良による光量と
が近似になる識別不良状態の説明図である。

【符号の説明】

１ シート状ワーク １ａ 有パターン面 １ｂ 取付面 ２ ワーク保持手段 ３ 透過照明手段 ４ 撮像手段 ５ 落射照明手段 ６ プレート枠 ７ 開口部 ８ 支持面 ９ 透明ワイヤ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数のパターンが形成された有パターン
   面の周囲に取付面が形成されているシート状ワークをワ
   ーク保持手段上に保持させ、シート状ワークを照明手段
   により照明して撮像手段により撮像することにより、撮
   像画像からシート状ワークに形成された多数のパターン
   の欠陥を検査するシート検査装置において、ワーク保持
   手段を、平板プレートの中央部に有パターン面に対応し
   て開口部を形成したプレート枠にて構成し、プレート枠
   に、開口部を囲む支持面と、開口部の両端を橋渡し状に
   連結する複数の透明ワイヤとを設けるとともに、透明ワ
   イヤと支持面を同一高さとしたことを特徴とするシート
   検査装置。
2. 【請求項２】 複数の透明ワイヤを張る方向をステージ
   移動方向と平行させたことを特徴とする請求項１記載の
   シート検査装置。
3. 【請求項３】 複数の透明ワイヤを張る方向をステージ
   移動方向と直交させたことを特徴とする請求項１記載の
   シート検査装置。
4. 【請求項４】 撮像画像での透明ワイヤのある箇所での
   濃度値の低下を、予めシートの無い状態で撮像を行って
   照度分布を測定し、画像全体で濃度値が一定となるよう
   に検査時に画素データ毎に補正する手段を設けたことを
   特徴とする請求項１記載のシート検査装置。