JP2001108639A - 欠陥検出方法及び欠陥検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】透明材料の多層構造の内部欠陥を検出するとき
に、透明材料の多層構造による内部欠陥のコントラスト
低下を補償して、異物や疵などの内部欠陥を表面の疵と
識別して検出する。 【解決手段】液晶ディスプレイパネル１０表面に同軸照
明系４から平行光を垂直に照射して液晶ディスプレイパ
ネル１０の表面に対して垂直方向から撮像した画像と、
液晶ディスプレイパネル１０表面に拡散照明系５から散
乱光を照射して液晶ディスプレイパネル１０の表面に対
して垂直方向から撮像した画像を加算し、液晶ディスプ
レイパネル１０表面の疵の像と内部欠陥の像及び正常な
部分である背景画像とのコントラストを高め、液晶ディ
スプレイパネル１０の欠陥検出精度を高める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば液晶ディ
スプレイパネルや透明材料の表面の疵や内部欠陥を識別
して検出する欠陥検出方法及び欠陥検出装置、特に透明
材料が表面にあり、内部の欠陥のコントラストが低下し
て目視による検査が困難になった場合でも鮮明に欠陥を
顕在化して検出することに関するもである。

【０００２】

【従来の技術】例えば液晶ディスプレイパネルは透明電
極が形成されたフイルム基板に配向膜を塗布し、この配
向膜をラビングして、それぞれこすった方向が互いに直
交するようにシール材を介して対向させ、その間に液晶
材料を注入、液晶材料を注入したセルの両フイルム基板
の外側に偏光板を貼付て構成する。

【０００３】この液晶ディスプレイパネルの各製造工程
で疵の発生を防止するとともに検査が実施されている。
例えば特開平７−６４０３９号公報に示すように、フィ
ルム基板の透明電極形成面とは反対の面に疵がつかない
ように、透明電極パターニング工程前に保護フィルムを
ラミネートし、偏光板を貼りつけ工程前に保護フィルム
を剥離するようにしている。また、特開平１０−１１１
２３７号公報に示すように、液晶材料を注入する前の空
セルに直線偏光を入射し、空セルを透過した光を検光子
に入射し、検光子を透過した光を超高感度撮像装置で受
光して配向膜の不良を非接触で検査するようにしてい
る。さらに、出荷前の製品に疵がつかないように表面に
保護フィルムを貼付ている。そして完成した製品の品質
を保証するため、あらゆる角度から製品を観察して保護
フィルム表面の疵か内部欠陥かを区別し、保護フィルム
表面の疵が偏光板まで達しているかどうかを判断する検
出が一般的に実施されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】特開平７−６４０３９
号公報に示すように、フィルム基板の透明電極形成面と
は反対の面に疵がつかないように保護フィルムをラミネ
ートしている場合、偏光板を貼りつけ前に保護フィルム
表面の疵と内部の欠陥が識別して欠陥品を除去しないい
と偏光板を無駄に貼付てしまう可能性がある。また、特
開平１０−１１１２３７号公報に示すように、液晶材料
を注入する前に配向膜の不良を検査して配向膜の不良品
を除去しても、出荷前の製品に疵がつく可能性がある。
このため完成した製品を確実に検査する必要がある。出
荷前の製品の表面には製品の疵を防ぐため保護フィルム
が貼付てあり、自動検査においては欠陥ではない保護フ
ィルム表面の疵も内部の欠陥と同様な明るさで見える場
合がある。また、背景も液晶製品を構成する各層の表面
状態や各層を貼付る接着剤等により一様ではないため、
欠陥検出の画像取得の際にノイズとして悪影響を及ぼし
たり、欠陥として誤検出される可能性がある。この検査
の信頼性と品質を保持したまま歩留まりを向上するため
には製品内部の欠陥と背景や欠陥ではない保護フィルム
表面の疵とのコントラストを改善する必要がある。しか
しながら保護フィルムについている疵と異物等の内部欠
陥を識別して検出する方法については開示されていな
い。

【０００５】この発明はかかる短所を改善し、透明材料
の多層構造の内部欠陥を検出するときに、透明材料の多
層構造による内部欠陥のコントラスト低下を補償して、
異物や疵などの内部欠陥を表面の疵と識別して検出する
ことができる欠陥検出方法及び欠陥検出装置を提供する
ことを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る欠陥検出
方法は、被検査物である透明材料の多層構造物表面に光
を照射し、被検査物からの反射光のうち正反射光で撮像
した被検査物の画像と被検査物からの反射光のうち散乱
反射光で撮像した被検査物の画像を加算し、加算した画
像の濃度分布から被検査物の欠陥を検出することを特徴
とする。

【０００７】この発明に係る第２の欠陥検出方法は、被
検査物である透明材料の多層構造物表面に平行光を垂直
に照射し、被検査物の表面に対して垂直方向から撮像し
た被検査物の画像と被検査物表面に散乱光を照射して被
検査物の表面に対して垂直方向から撮像した被検査物の
画像を加算し、加算した画像の濃度分布から被検査物の
欠陥を検出することを特徴とする。

【０００８】この発明に係る欠陥検出装置は、被検査物
である透明材料の多層構造物表面に光を照射する光源
と、被検査物からの反射光のうち正反射光の光路に設け
られた撮像装置と、被検査物からの反射光のうち散乱反
射光の光路に設けられた撮像装置と、両撮像装置で撮像
した画像を加算し、加算した画像の濃度分布から被検査
物の欠陥を検出する画像処理手段とを備えたことを特徴
とする。

【０００９】この発明に係る第２の欠陥検出装置は、被
検査物である透明材料の多層構造物表面を撮像する撮像
装置と、撮像装置の光軸と光軸が同軸に設けられ、被検
査物表面に同軸光を照射する同軸照明系と、被検査物表
面に散乱光を照射する拡散照明系と、被検査物表面に同
軸照明系から同軸光を照射したときに撮像装置で撮像し
た被検査物の画像と拡散照明系から散乱光を照射したと
きに撮像装置で撮像した被検査物の画像を加算し、加算
した画像の濃度分布から被検査物の欠陥を検出する画像
処理手段とを備えたことを特徴とする。

【００１０】上記画像処理手段は同軸照明系から同軸光
を照射したときに撮像装置で撮像した被検査物の画像と
拡散照明系から散乱光を照射したときに撮像装置で撮像
した被検査物の画像の位置ずれを補正して両画像を加算
することが望ましい。

【００１１】また、同軸照明系には被検査物からの反射
光が透過したときの光軸ずれを補正する光学素子を有す
ると良い。

【００１２】さらに、撮像された画像の明るさがあらか
じめ設定された明かるさになるように被検査物に照射す
る光の光量を調整すると良い。

【００１３】

【発明の実施の形態】この発明の欠陥検出装置は、被検
査物、例えば液晶ディスプレイパネルを載置して固定す
るワーク固定テーブルと、ＣＣＤエリアセンサと同軸照
明系と拡散照明系と、同軸照明系と拡散照明系を移動す
るスライダと画像処理装置及び表示装置を有する。ＣＣ
Ｄエリアセンサはワーク固定テーブルの上部に設けら
れ、光軸がワーク固定テーブルの上面に対して垂直にな
るように配置してある。同軸照明系は光軸がＣＣＤエリ
アセンサの光軸と平行に設けられ、ＣＣＤエリアセンサ
の光軸と同軸の同軸光をワーク固定テーブル上の液晶デ
ィスプレイパネルに照射する。拡散照明系は拡散光をワ
ーク固定テーブル上の液晶ディスプレイパネルに照射す
る。

【００１４】この欠陥検出装置で表面に保護フィルムを
貼付てある液晶ディスプレイパネルの欠陥を検出すると
きは、液晶ディスプレイパネルをワーク固定テーブル上
に載置して固定する。この状態でスライダを駆動して同
軸照明系の光軸をＣＣＤエリアセンサの光軸と一致さ
せ、同軸照明系からＣＣＤエリアセンサの光軸と平行な
同軸光を液晶ディスプレイパネルの表面に垂直方向から
照射する。この同軸光で照射された液晶ディスプレイパ
ネルの画像をＣＣＤエリアセンサで撮像する。引き続い
て拡散照明系をワーク固定テーブルと対応する位置に移
動し、拡散照明系から拡散光を液晶ディスプレイパネル
の表面に照射する。この拡散光で照射された液晶ディス
プレイパネルの画像をＣＣＤエリアセンサで撮像する。
画像処理装置は同軸照明系から同軸光が照射されたとき
の液晶ディスプレイパネルの画像と拡散照明系から拡散
光が照射されたときの液晶ディスプレイパネルの画像を
加算し、液晶ディスプレイパネル表面の保護フイルムの
疵の像と内部欠陥の像及び正常な部分である背景画像と
のコントラストを高める。このコントラストを高めた画
像に基づき保護フイルム表面の疵と内部欠陥を識別して
検出する。

【００１５】

【実施例】図１はこの発明の一実施例の構成図である。
図に示すように、例えば液晶表示装置の欠陥検出装置１
はワーク固定テーブル２とＣＣＤエリアセンサ３と同軸
照明系４と拡散照明系５とスライダ６とスライダ駆動装
置７とコンピュータからなる制御装置８及び表示装置９
を有する。ワーク固定テーブル２は被検査物、例えば液
晶ディスプレイパネル１０を載置して固定する。ＣＣＤ
エリアセンサ３はワーク固定テーブル２の上部に設けら
れ、光軸がワーク固定テーブル２の上面に対して垂直に
なるように配置してある。同軸照明系４と拡散照明系５
はスライダ駆動装置７によりＣＣＤエリアセンサ３の光
軸と直交する方向に横行するスライダ６に一定間隔をお
いて固定されている。同軸照明系４は光の出射面がＣＣ
Ｄエリアセンサ３の光軸と平行に設けられたＬＥＤアレ
イ１１と、ＬＥＤアレイ１１から出射された光束をＣＣ
Ｄエリアセンサ３の光軸と平行でワーク固定テーブル２
側に反射するハーフミラー１２を有する。拡散照明系５
は内面が拡散面になっている拡散ドーム１３と、拡散ド
ーム１３の先端部に設けられたＬＥＤアレイ１４を有
し、ワーク固定テーブル２に固定した液晶ディスプレイ
パネル１０の表面に拡散ドーム１３がかからないように
一定角度傾けてスライダ６に取り付けられている。

【００１６】制御装置８の画像処理部には、図２のブロ
ック図に示すように、画像選択部８１と２組のフレーム
メモリ８２ａ，８２ｂと加算部８３とメモリ８４と欠陥
判定部８５及び出力部８６を有する。画像選択部８１は
ＣＣＤアレイセンサ３から出力される画像信号を選択す
る。フレームメモリ８２ａ，８２ｂにはそれぞれ画像選
択部８１で選択された画像信号が各画素毎に展開され
る。加算部８５はフレームメモリ８２ａ，８２ｂに展開
された画像信号を逐次読み出し、同じ位置の画素毎に加
算する。メモリ８４は加算部８５で加算された画像信号
を画素毎に展開する。欠陥判定部８５はメモリ８４に展
開された画像信号から例えば液晶ディスプレイパネル１
０の欠陥の有無及び欠陥がある場合には表面の疵と内部
欠陥を識別して判定する。出力部８６は撮像した画像や
加算した画像及び欠陥の有無や種類を表示装置９に表示
する。

【００１７】上記のように構成した欠陥検出装置１で例
えば表面に保護フィルムを貼付てある液晶ディスプレイ
パネル１０の欠陥を検出するときは、液晶ディスプレイ
パネル１０をワーク固定テーブル２上に載置して固定す
る。この状態で制御装置８はスライダ駆動装置７により
スライダ６を駆動して同軸照明系４のハーフミラー１２
の光軸をＣＣＤエリアセンサ３の光軸と一致させ、同軸
照明系４を液晶ディスプレイパネル１０を固定したワー
ク固定テーブル２の上部に配置し、同軸照明系４のＬＥ
Ｄアレイ１１を点灯する。ＬＥＤアレイ１１を点灯する
と、図３（ａ）に示すように、ＬＥＤアレイ１１から出
射した光はハーフミラー１２で反射してＣＣＤエリアセ
ンサ３の光軸と平行な同軸光１５となり液晶ディスプレ
イパネル１０の保護フイルムを有する表面に垂直方向か
ら入射する。この同軸光１５で照射された液晶ディスプ
レイパネル１０の画像をＣＣＤエリアセンサ３で撮像す
る。液晶ディスプレイパネル１０は、図４に示すよう
に、保護フィルム１６と偏光板１７と基板１８と液晶層
１９と基板２０及び偏光板（反射板）２１の多層構造に
なっており、同軸光１５が照射された場合、図４（ａ）
に示すように、表面の保護フイルム１６にある疵部２
２，２３に入射した同軸光１５は疵部２２，２３の表面
で拡散され、液晶ディスプレイパネル１０の内部に入っ
た光の偏光板２１から反射光も疵部２２，２３で拡散す
る。また、液晶ディスプレイパネル１０の内部の例えば
液晶層１９に異物等の内部欠陥２４に入射した同軸光１
５も内部欠陥２４の表面で拡散する。一方、表面の疵部
２２，２３や内部欠陥２４以外の部分に垂直で入射した
同軸光１５は液晶ディスプレイパネル１０の表面と垂直
方向、すなわちＣＣＤエリアセンサ３の光軸と平行に反
射する。このＣＣＤエリアセンサ３の光軸と平行に反射
した光及び液晶ディスプレイパネル１０の表面の疵部２
２，２３と内部欠陥２４で反射して拡散した光がＣＣＤ
エリアセンサ３に入射するため、ＣＣＤエリアセンサ３
で撮像した液晶ディスプレイパネル１０の画像２５ａ
は、図５（ａ）に示すように、疵部２２，２３と内部欠
陥２４の位置で液晶ディスプレイパネル１０の正常な部
分を示す背景画像２６ａより暗い画像となる。この同軸
照明系４で液晶ディスプレイパネル１０に同軸光１５を
照射したときにＣＣＤエリアセンサ３で撮像した画像２
５ａの画像信号を制御装置８に送る。制御装置８の画像
選択部８１は同軸照明系４で同軸光１５を照射している
ときにＣＣＤエリアセンサ３から送られた画像２５ａの
画像信号をフレームメモリ８２ａに画素毎に展開する。

【００１８】同軸照明系４で液晶ディスプレイパネル１
０に同軸光１５を照射してＣＣＤエリアセンサ３で撮像
が終了すると制御装置８はスライダ駆動装置７によりス
ライダ６を駆動して、図３（ｂ）に示すように、拡散照
明系５をワーク固定テーブル２と対応する位置に移動
し、拡散照明系５のＬＥＤアレイ１４を点灯する。ＬＥ
Ｄアレイ１４を点灯すると、図３（ｂ）に示すように、
ＬＥＤアレイ１４から出射した光は拡散ドーム１３で反
射した拡散光２７となり液晶ディスプレイパネル１０の
保護フイルムを有する表面に入射する。液晶ディスプレ
イパネル１０に拡散光２７が照射されると、図４（ｂ）
に示すように、表面の保護フイルム１６にある疵部２
２，２３に入射した同軸光１５は疵部２２，２３の表面
であらゆる方向に拡散され、疵部２２，２３で反射した
光の一部がＣＣＤアレイセンサ３に直接入射する。ま
た、液晶ディスプレイパネル１０の保護フィルム１６表
面の疵部２２，２３以外の面では正反射光が多く、この
反射光はほとんどＣＣＤエリアセンサ３に入射せず、こ
の部分からＣＣＤエリアセンサ３に入射する光は液晶デ
ィスプレイパネル１０の各層を透過して偏光板２１で反
射された光となる。したがって、図５（ｂ）に示すよう
に、ＣＣＤエリアセンサ３で撮像した液晶ディスプレイ
パネル１０の画像２５ｂは保護フィルム１６表面の疵部
２２，２３の位置で背景画像２６ｂと同じか比較的明る
い画像として得られる。一方、内部欠陥２４は液晶ディ
スプレイパネル１０の各層を透過した照射光と偏光板２
１からの反射光を拡散させるため、画像２５ｂで背景画
像２６ａよりも暗い画像となる。この拡散照明系５で液
晶ディスプレイパネル１０に拡散光２７を照射したとき
にＣＣＤエリアセンサ３で撮像した画像２５ｂの画像信
号を制御装置８に送る。制御装置８の画像選択部８１は
拡散照明系５で拡散光２７を照射しているときにＣＣＤ
エリアセンサ３から送られた画像２５ｂの画像信号をフ
レームメモリ８２ｂに画素毎に展開する。

【００１９】拡散照明系４で液晶ディスプレイパネル１
０に拡散光２７を照射してＣＣＤエリアセンサ３で撮像
し、画像２５ｂの画像信号がフレームメモリ８２ｂに展
開されると、加算部８５はフレームメモリ８２ａ，８２
ｂに展開された画像２５ａと画像２５ｂの画像信号を逐
次読み出し、図６に示すように、同軸光１５を照射して
撮像した画像信号Ａと拡散光２７を照射して撮像した画
像信号Ｂを加算し、加算した画像信号Ｃをメモリ８４に
展開する。この加算した画像信号Ｃは保護フイルム１６
表面の疵部２２，２３では明るさが同軸光１５を照射し
た場合と拡散光２７を照射した場合で相殺され、正常な
部分より幾分明るくなり、内部欠陥２４では同軸光１５
を照射した場合と拡散光２７を照査した場合の暗さが強
調され、正常な部分よりはるかに暗くなる。したがって
図５（ｃ）に示すように、保護フイルム１６表面の疵部
２２，２３の位置で液晶ディスプレイパネル１０の正常
な部分を示す背景画像２６ｃより明るく、内部欠陥２４
の位置で背景画像２６ｃより暗くコントラストを向上し
た画像２５ｃを得ることができる。欠陥判定部８５はメ
モリ８４に展開された画像２５ｃの画像信号の背景画像
２６ｃより暗い部分を内部欠陥２４と判定し、かつ内部
欠陥２４の大きさを判定する。出力部８６はフレームメ
モリ８２ａ，８２ｂとメモリ８４に記憶された画像２５
ａ，２５ｂ，２５ｃ及び欠陥判定部８５の判定結果を表
示装置９に表示する。

【００２０】このように同軸光１５を照射した場合と拡
散光２７を照査した場合に撮像した画像２５ａ，２５ｂ
を加算して画像のコントラストを高めるようにしたか
ら、保護フイルム１６表面の疵部２２，２３と内部欠陥
２４を確実に識別することができ、表面に保護フイルム
１６が貼付られた液晶ディスプレイパネル１０の液晶セ
ル内部の欠陥を正確に検出することができる。

【００２１】上記実施例は拡散照明系５から照射した拡
散光２７の液晶ディスプレイパネル１０からの反射光を
ＣＣＤエリアセンサ３で直接受光し、同軸照明系４から
照射した同軸光１５の液晶ディスプレイパネル１０から
の反射光をハーフミラー１２を通してＣＣＤエリアセン
サ３で受光しているため、図７（ａ）に示すように、ハ
ーフミラー１２の金属薄膜または誘電体多層膜の厚さや
材質により、ハーフミラー１２に入射した光と透過した
光の光軸にずれｄが生じる。そこで図８のブロック図に
示すように、制御装置８の画像処理部の画像補正部８７
で同軸照明系４から同軸光１５を照射して得た画像２５
ａと拡散照明系５から拡散光２７を照射して得た画像２
５ｂに微分フィルタを施し、それぞれのエッジのずれか
ら補正量ｄを検出して同軸照明系４から同軸光１５を照
射して得た画像２５ａの位置ずれを補正して両画像を加
算部８５で加算すると良い。

【００２２】このようにハーフミラー１２による光軸ず
れを補正することにより、内部欠陥２４の画像と背景画
像２６ｃと保護フィルム１６表面の疵２２，２３の画像
のコントラストをより向上させることができ、保護フィ
ルム１６表面の疵２２，２３と内部欠陥２４を精度良く
識別することができる。

【００２３】また、図７（ｂ）に示すように、ハーフミ
ラー１２とＣＣＤエリアセンサ３の間に、ハーフミラー
１２に入射した光と透過した光の光軸のずれｄを補正す
る補正フィルター１６を設けて、ハーフミラー１２に入
射した光と透過した光の光軸のずれｄを補正するように
しても良い。このように補正フィルター１６を設けるこ
とにより、簡単な構成でハーフミラー１２に入射した光
と透過した光の光軸のずれｄを補正することができる。
この補正フィルター１６としてはハーフミラー１２と同
じ材質と厚さのハーフミラーを使用しても良い。

【００２４】また、あらかじめ基準となる液晶ディスプ
レイパネル１０に同軸照明系４と拡散照明系５から基準
光量の光を照射してその反射光をＣＣＤエリアセンサ３
で受光し、図９に示すように、そのときに得た画像２５
ａ，２５ｂの各画素毎の明るさから明るさ分布を示すヒ
ストグラムを取得する。この明るさ分布の各画素値とそ
の度数の積和から明るさ分布の重心２９を求め、この重
心２９に対応する明るさをそれぞれ、同軸照明系４で同
軸光１５を照射したときと拡散照明系５から拡散光２７
を照射したときにＣＣＤエリアセンサ３で撮像した画像
２５ａ，２５ｂの背景画像２６ａ，２６ｂの明るさの基
準値として設定しておく。そして実際に液晶ディスプレ
イパネル１０の欠陥の有無を検査するときに、同軸照明
系４で同軸光１５を照射したときと拡散照明系５から拡
散光２７を照射したときにＣＣＤエリアセンサ３で撮像
した画像２５ａ，２５ｂの背景画像２６ａ，２６ｂの明
るさと、あらかじめ設定した基準値とを比較し、測定し
ている背景画像２６ａ，２６ｂの明るさが基準値あるい
はその近傍の明るさになるように同軸照明系４と拡散照
明系５の光量を調整する。

【００２５】このように同軸照明系４と拡散照明系５の
光量を調整することにより、液晶ディスプレイパネル１
０の偏光板１７の貼り付け精度や配向膜の配向精度等に
よる良品の範囲でのばらつきに関する色味や明るさの変
動や、測定環境照明の変動に起因する画像の明るさの変
化を補正して精度よく内部欠陥２４の画像と背景画像２
６ｃと保護フィルム１６表面の疵２２，２３の画像との
コントラストを向上して、内部欠陥２４と保護フィルム
１６表面の疵２２，２３を精度良く識別することができ
る。

【００２６】さらに、加算部８３で同軸照明系４で同軸
光１５を照射して得た画像２５ａと拡散照明系５で拡散
光２７を照射して得た画像２５ｂを加算した画像２５ｃ
から図１０に示すような明るさの分布を示すヒストグラ
ムが得られた場合、画像２５ｃ中の最も暗い画素値の
「０」からのオフセットが無くなるように画像２５ｃ全
体の明るさをシフトし、例えば画像表示用のメモリの階
調が８ビットとした場合、８ビットをオーバーフローし
ている画素に関しては８ビットの最明値Ｔｈに変換しな
おし、表示装置９に表示する画像の階調がオーバーフロ
ーすることなく表示できるようにすると、目視により内
部欠陥２４と保護フィルム１６表面の疵２２，２３を精
度良く識別することができる。

【００２７】上記各実施例は同軸照明系４と拡散照明系
５をスライダ６に一定間隔を置いて設けた場合について
説明したが、図１１に示すように、同軸照明系４の光軸
と拡散照明系５の光軸を一定角度傾けて同じ位置に設け
ても良い。このように同軸照明系４と拡散照明系５を同
じ位置に設けるとスライダ６とスライダ駆動装置を設け
無くても良く、欠陥検出装置１の構成をより簡略化する
ことができる。

【００２８】さらに、上記各実施例においては、拡散照
明系５から照射して液晶ディスプレイパネル１０で反射
した光をＣＣＤエリアセンサ３に直接入射する場合につ
いて説明したが、拡散照明系５の拡散ドーム１３を半円
球面を有するガラス板に金属薄膜または誘電体多層膜を
蒸着し、透過光強度と反射光強度が等しくなるようにし
て内面が拡散面になるようにして、拡散照明系５の拡散
ドームの中心軸をＣＣＤエリアセンサ３の光軸と平行に
なるように配置しても良い。

【００２９】また、上記各実施例においては拡散照明系
５で拡散した拡散光２７を液晶ディスプレイパネル１０
に照射する場合について説明したが、平行光束を液晶デ
ィスプレイパネル１０の表面に対して一定角度傾けて入
射するようにして良い。

【００３０】さらに、上記各実施例は液晶ディスプレイ
パネル１０の欠陥を検出する場合について説明したが、
透明材料の製品や透明材料の多層構造の製品の表面の疵
や内部欠陥も同様にして識別して検出することができ
る。

【００３１】また、上記実施例は１個のＣＣＤアレイセ
ンサ３を使用して同軸照明系４で同軸光１５を照射した
場合と拡散照明系５で拡散光２７を照射した場合の液晶
ディスプレイパネル１０の画像を撮像した場合について
説明したが、図１２に示すように、液晶ディスプレイパ
ネル１０に一定入射角でＬＳＤアレイ３０から平行光線
を照射し、液晶ディスプレイパネル１０からの反射光の
うち正反射光の光路に設けられたＣＣＤアレイセンサ３
１と、液晶ディスプレイパネル１０からの反射光のうち
散乱反射光の光路に設けられたＣＣＤアレイセンサ３２
で液晶ディスプレイパネル１０の画像を撮像し、撮像し
た両画像を制御装置８で加算しても、上記実施例と同様
に、内部欠陥２４と保護フィルム１６表面の疵２２，２
３を精度良く識別することができる。

【００３２】

【発明の効果】この発明は以上説明したように、被検査
物である透明材料の多層構造物表面に光を照射し、被検
査物からの反射光のうち正反射光で撮像した被検査物の
画像と被検査物からの反射光のうち散乱反射光で撮像し
た被検査物の画像を加算することにより、被検査物表面
の疵の像と内部欠陥の像及び正常な部分である背景画像
とのコントラストを高め、被検査物表面の疵と内部欠陥
を正確に識別して検出することができる。

【００３３】また、被検査物である透明材料の多層構造
物表面に平行光を垂直に照射し、被検査物の表面に対し
て垂直方向から撮像した被検査物の画像と被検査物表面
に散乱光を照射して被検査物の表面に対して垂直方向か
ら撮像した被検査物の画像を加算することにより、被検
査物表面の疵の像と内部欠陥の像及び正常な部分である
背景画像とのコントラストを高めることができ、液晶デ
ィスプレイパネル等の欠陥検出精度を向上させることが
できる。

【００３４】また、被検査物からの反射光のうち正反射
光を受光する撮像装置と散乱反射光を受光する撮像装置
を設けることにより、被検査物の欠陥を迅速に検出する
ことができる。

【００３５】さらに、撮像装置の光軸と光軸が同軸に設
けられ被検査物表面に同軸光を照射する同軸照明系と被
検査物表面に散乱光を照射する拡散照明系を使用して被
検査物表面に光を照射することにより、１台の撮像装置
を使用して被検査物の欠陥を精度良く検出することがで
きる。

【００３６】また、同軸照明系から同軸光を照射したと
きに撮像装置で撮像した被検査物の画像と拡散照明系か
ら散乱光を照射したときに撮像装置で撮像した被検査物
の画像の位置ずれを補正して両画像を加算することによ
り、被検査物表面の疵の像と内部欠陥の像及び正常な部
分である背景画像とのコントラストをより高めることが
できる。

【００３７】また、同軸照明系には被検査物からの反射
光が透過したときの光軸ずれを補正する光学素子を設け
ることにより、同軸照明系を透過した反射光の光軸ずれ
を簡単に補正することができ、画像処理を簡略化して被
検査物表面の疵の像と内部欠陥の像及び正常な部分であ
る背景画像とのコントラストをより高めることができ
る。

【００３８】さらに、撮像された画像の明るさがあらか
じめ設定された明かるさになるように被検査物に照射す
る光の光量を調整することにより、被検査物の精度や色
や明度の変動や、周囲環境照明の変動に影響されずに一
定明るさの画像を得ることができ、被検査物表面の疵の
像と内部欠陥の像及び正常な部分である背景画像とのコ
ントラストを安定して高めることができ、被検査物表面
の疵と内部欠陥を正確に識別して検出することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例の構成図である。

【図２】上記実施例の制御装置の画像処理部の構成を示
すブロック図である。

【図３】上記実施例で同軸照明系と拡散照明系を切替て
光を照射している状態を示す構成図である。

【図４】液晶ディスプレイパネルに同軸光と拡散光を照
射したときの反射光を示す説明図である。

【図５】上記実施例で撮像した画像と加算した画像の構
成図である。

【図６】上記実施例の動作を示す画像の明るさ分布図で
ある。

【図７】同軸照明系の透過光線の光軸ずれとその補正を
示す構成図である。

【図８】同軸照明系の透過光線の光軸ずれの補正処理を
有する画像処理部の構成を示すブロック図である。

【図９】同軸照明系と拡散照明系から照射する光の光量
の補正に基準値を示す明るさ分布図である。

【図１０】加算した画像を表示用に補正する動作を示す
明るさ分布図である。

【図１１】同軸照明系と拡散照明系を分離せずに配置し
た実施例の構成図である。

【図１２】２組の撮像装置を使用した実施例の構成図で
ある。

【符号の説明】

１；欠陥検出装置、２；ワーク固定テーブル、３；ＣＣ
Ｄエリアセンサ、４；同軸照明系、５；拡散照明系、
６；スライダ、７；スライダ駆動装置、８；制御装置、
９；表示装置、１０；液晶ディスプレイパネル、１１；
ＬＥＤアレイ、１２；ハーフミラー、１３；拡散ドー
ム、１４；ＬＥＤアレイ、８１；画像選択部、８２；フ
レームメモリ、８３；加算部、８４；メモリ、８５；欠
陥判定部、８６；出力部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G051 AA90 AB06 AB07 BA01 BB01 BB11 CA03 CA06 CB01 CB05 EA11 EA12 EA25 EB01 5B057 AA03 BA02 BA17 BA19 CA08 CA12 CA16 CB08 CB12 CB16 CC01 CD02 CE08 DA03 DB02 DB09 DC23 5L096 AA06 BA03 CA04 CA17 DA01 EA15 EA45 FA17 FA37

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検査物である透明材料の多層構造物表
   面に光を照射し、被検査物からの反射光のうち正反射光
   で撮像した被検査物の画像と被検査物からの反射光のう
   ち散乱反射光で撮像した被検査物の画像を加算し、加算
   した画像の濃度分布から被検査物の欠陥を検出すること
   を特徴とする欠陥検出方法。
2. 【請求項２】 被検査物である透明材料の多層構造物表
   面に平行光を垂直に照射し、被検査物の表面に対して垂
   直方向から撮像した被検査物の画像と被検査物表面に散
   乱光を照射して被検査物の表面に対して垂直方向から撮
   像した被検査物の画像を加算し、加算した画像の濃度分
   布から被検査物の欠陥を検出することを特徴とする欠陥
   検出方法。
3. 【請求項３】 被検査物である透明材料の多層構造物表
   面に光を照射する光源と、被検査物からの反射光のうち
   正反射光の光路に設けられた撮像装置と、被検査物から
   の反射光のうち散乱反射光の光路に設けられた撮像装置
   と、両撮像装置で撮像した画像を加算し、加算した画像
   の濃度分布から被検査物の欠陥を検出する画像処理手段
   とを備えたことを特徴とする欠陥検出装置。
4. 【請求項４】 被検査物である透明材料の多層構造物表
   面を撮像する撮像装置と、撮像装置の光軸と光軸が同軸
   に設けられ、被検査物表面に同軸光を照射する同軸照明
   系と、被検査物表面に散乱光を照射する拡散照明系と、
   被検査物表面に同軸照明系から同軸光を照射したときに
   撮像装置で撮像した被検査物の画像と拡散照明系から散
   乱光を照射したときに撮像装置で撮像した被検査物の画
   像を加算し、加算した画像の濃度分布から被検査物の欠
   陥を検出する画像処理手段とを備えたことを特徴とする
   欠陥検出装置。
5. 【請求項５】 上記画像処理手段は同軸照明系から同軸
   光を照射したときに撮像装置で撮像した被検査物の画像
   と拡散照明系から散乱光を照射したときに撮像装置で撮
   像した被検査物の画像の位置ずれを補正して両画像を加
   算する請求項４記載の欠陥検出装置。
6. 【請求項６】 上記同軸照明系には被検査物からの反射
   光が透過したときの光軸ずれを補正する光学素子を有す
   る請求項４記載の欠陥検出装置。
7. 【請求項７】 上記撮像された画像の明るさがあらかじ
   め設定された明かるさになるように被検査物に照射する
   光の光量を調整する請求項３乃至６のいずれかに記載さ
   れた欠陥検出装置。