JP2008170288A - Device for inspecting flaw, and method for inspecting flaw - Google Patents
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Description
本発明は、輝度情報に基づいて被検査領域における欠陥を抽出する欠陥検査装置および欠陥検査方法に関する。 The present invention relates to a defect inspection apparatus and a defect inspection method for extracting defects in an inspection area based on luminance information.
液晶表示装置の画素の欠陥を検出する検査装置として、カメラによって表示画像を取り込み、画像処理によって欠陥を検出するものが知られている。検査装置は、被検査対象物を撮影するカメラと、カメラから画像を取り込み、被検査対象物の検査領域全体の輝度情報を数値的に処理することで、点状や線状の欠陥、ムラなどを抽出する画像処理装置と、を備える。 As an inspection apparatus for detecting a pixel defect of a liquid crystal display device, an inspection apparatus that captures a display image by a camera and detects the defect by image processing is known. The inspection device captures the object to be inspected, captures an image from the camera, and numerically processes the luminance information of the entire inspection area of the object to be inspected. And an image processing device for extracting.
画像処理装置では、画像を取り込んだ後、必要に応じて取り込んだ画像に微分系の強調フィルタを掛ける。次に、画像を二値化して欠陥候補を抽出し、それぞれに番号を付ける。次に、欠陥候補のひとつひとつについて特徴量を計算する。特徴量は、欠陥を判定するための数値であり、例えば、平均輝度、最大輝度、輝度体積、平均コントラスト、最大コントラストなどがある。この特徴量を予め設定した閾値と比較、識別し、欠陥として出力する。 In the image processing apparatus, after capturing an image, a differential enhancement filter is applied to the captured image as necessary. Next, the image is binarized to extract defect candidates, and each is numbered. Next, the feature amount is calculated for each defect candidate. The feature amount is a numerical value for determining a defect, and includes, for example, average luminance, maximum luminance, luminance volume, average contrast, maximum contrast, and the like. This feature amount is compared with a preset threshold value, identified, and output as a defect.
液晶表示装置の検査では、全色点灯画像に現れない欠陥を検査するために、赤(R)色、緑(G)色、および青(B)色の画素をそれぞれ全点灯させ、各色について個別に検査を行っている。しかし、検査対象以外の色の部分が暗部となるため、検査領域に明部と暗部が混在し、欠陥の抽出が困難となるという問題がある。例えば、他色の非点灯部分を欠陥として誤検出したり、他色の非点灯部分と隣り合った暗欠陥を見逃したりする場合がある。また、発光色ごとに検査を行うため、検査に長時間を要するという問題もある。 In the inspection of the liquid crystal display device, all the red (R), green (G), and blue (B) pixels are individually lit to inspect defects that do not appear in the all-color lighting image. Are inspected. However, since the color portion other than the inspection target is a dark portion, there is a problem that a bright portion and a dark portion are mixed in the inspection region, and it is difficult to extract a defect. For example, a non-lighting portion of another color may be erroneously detected as a defect, or a dark defect adjacent to a non-lighting portion of another color may be missed. Further, since the inspection is performed for each emission color, there is a problem that the inspection takes a long time.
本発明の目的は、欠陥を精度よく検出できる欠陥検出装置および欠陥検出方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a defect detection apparatus and a defect detection method capable of detecting defects with high accuracy.
本発明の欠陥検査装置は、輝度情報に基づいて被検査領域における欠陥を抽出する欠陥検査装置において、所定の輝度分布が期待される被検査領域の実際の輝度分布を取得する輝度取得手段と、前記所定の輝度分布に対して逆転した輝度分布と、前記輝度取得手段により取得された前記実際の輝度分布とを合成する合成手段と、前記合成手段により得られた輝度分布に基づいて前記被検査領域の欠陥を抽出する欠陥抽出手段と、を備えることを特徴とする。
この欠陥検査装置によれば、所定の輝度分布が期待される被検査領域の実際の輝度分布と、上記所定の輝度分布に対して逆転した輝度分布とを合成し、合成により得られた輝度分布に基づいて被検査領域の欠陥を抽出するので、欠陥を精度よく検出できる。
The defect inspection apparatus of the present invention is a defect inspection apparatus that extracts defects in an inspection area based on luminance information, and a luminance acquisition unit that acquires an actual luminance distribution of an inspection area where a predetermined luminance distribution is expected; A synthesizing unit for synthesizing the luminance distribution reversed with respect to the predetermined luminance distribution and the actual luminance distribution acquired by the luminance acquiring unit; and the inspection target based on the luminance distribution obtained by the synthesizing unit And a defect extracting means for extracting defects in the region.
According to this defect inspection apparatus, the luminance distribution obtained by combining the actual luminance distribution of the inspected area where a predetermined luminance distribution is expected and the luminance distribution reversed with respect to the predetermined luminance distribution. Therefore, the defect can be detected with high accuracy.
本発明の欠陥検査装置は、互いに補完し合うことで被検査領域を構成する複数の分割領域のそれぞれにおける欠陥を、輝度情報に基づいて抽出する欠陥検査装置において、前記複数の分割領域の輝度分布を取得する輝度取得手段と、前記輝度取得手段により取得された複数の前記輝度分布を合成する合成手段と、前記合成手段により得られた輝度分布に基づいて前記被検査領域の欠陥を抽出する欠陥抽出手段と、を備えることを特徴とする。
この欠陥検査装置によれば、複数の分割領域の輝度分布を合成し、合成により得られた輝度分布に基づいて被検査領域の欠陥を抽出するので、欠陥を精度よく検出できる。
The defect inspection apparatus according to the present invention is a defect inspection apparatus that extracts defects in each of a plurality of divided areas constituting the inspection area by complementing each other, based on luminance information, and the luminance distribution of the plurality of divided areas A luminance acquisition unit that acquires the defect, a combination unit that combines the plurality of luminance distributions acquired by the luminance acquisition unit, and a defect that extracts a defect in the inspection area based on the luminance distribution obtained by the combination unit And an extracting means.
According to this defect inspection apparatus, since the luminance distributions of a plurality of divided regions are combined and the defects in the inspection region are extracted based on the luminance distribution obtained by the combination, the defects can be detected with high accuracy.
前記合成手段は、複数の前記分割領域の輝度を均一化する補正を行ったうえで、前記輝度分布を合成してもよい。 The synthesizing unit may synthesize the luminance distribution after correcting the luminance of the plurality of divided regions to be uniform.
前記分割領域ごとに検査対象物を動作させる動作制御手段を備え、前記輝度取得手段は、前記動作制御手段により動作状態にある前記分割領域の輝度分布を個々に取得してもよい。 Operation control means for operating the inspection object for each of the divided areas may be provided, and the luminance acquisition means may individually acquire the luminance distribution of the divided areas in the operating state by the operation control means.
前記輝度取得手段は、前記被検査領域全体の輝度分布を、撮像光学装置を用いて一括して取得し、当該輝度分布を光学的に分離することで前記複数の分割領域の輝度分布を取得してもよい。 The luminance acquisition means acquires the luminance distribution of the entire inspection area at once using an imaging optical device, and acquires the luminance distribution of the plurality of divided areas by optically separating the luminance distribution. May be.
前記分割領域は、それぞれ特定色相の画素の集合として構成されてもよい。 Each of the divided regions may be configured as a set of pixels having a specific hue.
本発明の欠陥検査方法は、輝度情報に基づいて被検査領域における欠陥を抽出する欠陥検査方法において、所定の輝度分布が期待される被検査領域の実際の輝度分布を取得するステップと、前記所定の輝度分布に対して逆転した輝度分布と、前記輝度分布を取得するステップにより取得された前記実際の輝度分布とを合成するステップと、前記合成するステップにより得られた輝度分布に基づいて前記被検査領域の欠陥を抽出するステップと、を備えることを特徴とする。
この欠陥検査方法によれば、所定の輝度分布が期待される被検査領域の実際の輝度分布と、上記所定の輝度分布に対して逆転した輝度分布とを合成し、合成により得られた輝度分布に基づいて被検査領域の欠陥を抽出するので、欠陥を精度よく検出できる。
The defect inspection method of the present invention is a defect inspection method for extracting defects in an inspected area based on luminance information, obtaining an actual luminance distribution of the inspected area where a predetermined luminance distribution is expected, and A luminance distribution inverted with respect to the luminance distribution of the image and the actual luminance distribution acquired by the step of acquiring the luminance distribution, and the luminance distribution obtained by the combining step. And extracting a defect in the inspection area.
According to this defect inspection method, the luminance distribution obtained by combining the actual luminance distribution of the inspected area where the predetermined luminance distribution is expected and the luminance distribution reversed with respect to the predetermined luminance distribution. Therefore, the defect can be detected with high accuracy.
本発明の欠陥検査方法は、互いに補完し合うことで被検査領域を構成する複数の分割領域のそれぞれにおける欠陥を、輝度情報に基づいて抽出する欠陥検査方法において、前記複数の分割領域の輝度分布を取得するステップと、前記輝度分布を取得するステップにより取得された複数の前記輝度分布を合成するステップと、前記合成するステップにより得られた輝度分布に基づいて前記被検査領域の欠陥を抽出するステップと、を備えることを特徴とする。
この欠陥検査方法によれば、複数の分割領域の輝度分布を合成し、合成により得られた輝度分布に基づいて被検査領域の欠陥を抽出するので、欠陥を精度よく検出できる。
The defect inspection method of the present invention is a defect inspection method for extracting defects in each of a plurality of divided areas constituting an inspection area by complementing each other, based on luminance information, and the luminance distribution of the plurality of divided areas , A step of synthesizing the plurality of luminance distributions acquired by the step of acquiring the luminance distribution, and a defect in the inspection area is extracted based on the luminance distribution obtained by the synthesizing step. And a step.
According to this defect inspection method, the luminance distributions of a plurality of divided regions are synthesized, and the defects in the region to be inspected are extracted based on the luminance distribution obtained by the synthesis, so that the defects can be detected with high accuracy.
本発明の欠陥検査装置によれば、所定の輝度分布が期待される被検査領域の実際の輝度分布と、上記所定の輝度分布に対して逆転した輝度分布とを合成し、合成により得られた輝度分布に基づいて被検査領域の欠陥を抽出するので、欠陥を精度よく検出できる。 According to the defect inspection apparatus of the present invention, the actual luminance distribution of the inspected area where the predetermined luminance distribution is expected and the luminance distribution inverted with respect to the predetermined luminance distribution are synthesized and obtained by synthesis. Since the defect in the inspection area is extracted based on the luminance distribution, the defect can be detected with high accuracy.
本発明の欠陥検査装置によれば、複数の分割領域の輝度分布を合成し、合成により得られた輝度分布に基づいて被検査領域の欠陥を抽出するので、欠陥を精度よく検出できる。 According to the defect inspection apparatus of the present invention, since the luminance distributions of a plurality of divided areas are synthesized and the defects in the inspected area are extracted based on the luminance distribution obtained by the synthesis, the defects can be detected with high accuracy.
本発明の欠陥検査方法によれば、所定の輝度分布が期待される被検査領域の実際の輝度分布と、上記所定の輝度分布に対して逆転した輝度分布とを合成し、合成により得られた輝度分布に基づいて被検査領域の欠陥を抽出するので、欠陥を精度よく検出できる。 According to the defect inspection method of the present invention, the actual luminance distribution of the inspected area where a predetermined luminance distribution is expected and the luminance distribution inverted with respect to the predetermined luminance distribution are synthesized and obtained by synthesis. Since the defect in the inspection area is extracted based on the luminance distribution, the defect can be detected with high accuracy.
本発明の欠陥検査方法によれば、複数の分割領域の輝度分布を合成し、合成により得られた輝度分布に基づいて被検査領域の欠陥を抽出するので、欠陥を精度よく検出できる。 According to the defect inspection method of the present invention, the luminance distributions of a plurality of divided regions are synthesized, and the defects in the region to be inspected are extracted based on the luminance distribution obtained by the synthesis, so that the defects can be detected with high accuracy.
以下、本発明による欠陥検査装置の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of a defect inspection apparatus according to the present invention will be described.
図1は、本実施例の欠陥検査装置の構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the defect inspection apparatus according to the present embodiment.
図1に示すように、本実施例の欠陥検査装置は、被検査対象物としてのマトリクス表示型液晶表示パネル1の画面1Aを撮像するモノクロカメラ2と、カメラ2の撮像信号に基づいて液晶表示パネル1の欠陥画素を抽出する画像処理装置3と、を備える。画像処理装置3は、パーソナルコンピュータ等により構成することができる。
As shown in FIG. 1, the defect inspection apparatus of the present embodiment includes a
液晶表示パネル1は、赤(R)色、緑(G)色、および青(B)色の画素を備えるカラーパネルであり、図1に示すように、検査中はパネル駆動装置11が接続される。
The liquid
画像処理装置3は、カメラ2による撮影画像に基づいて、画面1Aの輝度分布を取得する輝度取得手段31と、輝度取得手段31により取得された複数の輝度分布を合成する合成手段32と、合成手段32により得られた輝度分布に基づいて画面1Aの欠陥を抽出する欠陥抽出手段33と、パネル駆動装置11を制御する動作制御手段34と、を構成する。
The
図2は、画像処理装置3の動作を示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the
図2のステップS1〜ステップS3では、液晶表示パネル1の画素を1色ずつ発光させ、画面1Aの輝度分布を取得する処理を実行する。
In step S1 to step S3 in FIG. 2, the process of acquiring the luminance distribution of the screen 1A by causing the pixels of the liquid
ステップS1では、動作制御装置34において発光色を1つ選択し、パネル駆動装置11により、液晶表示装置1の画素のうち、選択された発光色の画素のみを全点灯させる。次に、ステップS2では、画像輝度取得手段31により、カメラ2での画面1Aの撮像信号に基づいて画面1Aの輝度分布を取り込む。
In step S <b> 1, one light emission color is selected in the
次に、ステップS3では、すべての発光色について輝度分布の取得が終了したか否か判断する。ステップS3の判断が肯定されればステップS4へ進む。判断が否定されればステップS1へ戻り、次の発光色についてステップS1〜ステップS2の処理を繰り返す。 Next, in step S3, it is determined whether or not the luminance distribution has been acquired for all the emission colors. If the determination in step S3 is affirmed, the process proceeds to step S4. If the determination is negative, the process returns to step S1, and the processes of steps S1 and S2 are repeated for the next emission color.
このように、ステップS1〜ステップS3の処理では、すべての発光色(R色,G色,B色)について画面1Aの輝度分布を取得し、次の処理に移行する。 As described above, in the processing from step S1 to step S3, the luminance distribution of the screen 1A is acquired for all the emission colors (R color, G color, B color), and the process proceeds to the next processing.
なお、液晶表示パネル1およびカメラ2を固定した状態で各発光色(R色,G色,B色)について撮像することにより、後述する合成処理における画像の位置合わせが不要となる。
In addition, when the liquid
図2のステップS4では、合成手段32により輝度分布の合成処理を実行する。
In step S4 of FIG. 2, the synthesizing
図3は、ステップS4における輝度分布の合成処理の具体的内容を例示するフローチャートである。 FIG. 3 is a flowchart illustrating the specific contents of the luminance distribution composition processing in step S4.
図3のステップS41では、ステップS1〜ステップS3の処理で取得された輝度分布に基づき、R,G,B各色について、それぞれ画面1Aの分割領域毎の発光の輝度平均値を算出する。 In step S41 of FIG. 3, based on the luminance distribution acquired in the processing of steps S1 to S3, the average luminance value of light emission for each divided region of the screen 1A is calculated for each of R, G, and B colors.
図4は、画面1Aの分割領域の例を示す図である。図4の例では、画面1Aを縦方向、横方向に、それぞれ10分割することで、画面1Aを100個の分割領域(分割領域R00〜領域99)に分割している。ステップS41では、このような分割領域ごとに、R色,G色,B色について、発光の輝度平均値を算出する。 FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a divided area of the screen 1A. In the example of FIG. 4, the screen 1A is divided into 100 divided areas (divided areas R00 to 99) by dividing the screen 1A into 10 parts in the vertical direction and the horizontal direction, respectively. In step S41, the luminance average value of the light emission is calculated for the R color, the G color, and the B color for each of the divided regions.
次に、ステップS42では、ステップS41の算出結果を用いて、分割領域ごとにB色と、R色の発光の輝度平均値の比率を算出する。 Next, in step S42, using the calculation result of step S41, the ratio of the luminance average value of the light emission of B color and R color is calculated for each divided region.
次に、ステップS43では、ステップS42の算出結果に基づいて、すべての分割領域についてR色の発光の輝度を均等に補正する。ここでは、例えば、ステップS42において算出されたすべての分割領域についての輝度平均値の比率のうち、標準的な比率を選択する。次いで、この選択された比率に従って、すべての分割領域についてR色の発光の輝度を補正する。これにより、画面1Aの中で標準的な領域において、R色の平均輝度がB色の平均輝度に一致するように、画面1A全体についてR色の発光の輝度分布を補正することができる。 Next, in step S43, based on the calculation result of step S42, the luminance of R light emission is corrected equally for all the divided regions. Here, for example, a standard ratio is selected from the ratios of the luminance average values for all the divided regions calculated in step S42. Next, the luminance of the R light emission is corrected for all the divided regions in accordance with the selected ratio. Thus, the luminance distribution of the R light emission can be corrected for the entire screen 1A so that the average luminance of the R color matches the average luminance of the B color in a standard region in the screen 1A.
次に、ステップS44では、ステップS41の算出結果を用いて、分割領域ごとにB色と、G色の発光の輝度平均値の比率を算出する。 Next, in step S44, using the calculation result of step S41, the ratio of the luminance average value of the light emission of B color and G color is calculated for each divided region.
次に、ステップS45では、ステップS42の算出結果に基づいて、すべての分割領域についてG色の発光の輝度を均等に補正する。ここでは、例えば、ステップS42において算出されたすべての分割領域についての輝度平均値の比率のうち、標準的な比率を選択する。次いで、この選択された比率に従って、すべての分割領域についてG色の発光の輝度を補正する。これにより、画面1Aの中で標準的な領域において、G色の平均輝度がB色の平均輝度に一致するように、画面1A全体についてG色の発光の輝度分布を補正することができる。 Next, in step S45, based on the calculation result of step S42, the luminance of G light emission is uniformly corrected for all the divided regions. Here, for example, a standard ratio is selected from the ratios of the luminance average values for all the divided regions calculated in step S42. Next, the luminance of G light emission is corrected for all the divided regions according to the selected ratio. Thereby, the luminance distribution of the G light emission can be corrected for the entire screen 1A so that the average luminance of the G color matches the average luminance of the B color in a standard region in the screen 1A.
次に、ステップS1〜ステップS3で取得されたB色の発光の輝度分布と、ステップS43で補正されたR色の発光の輝度分布と、ステップS45で補正されたG色の発光の輝度分布と、を合成した画像を作成し、ステップS5(図2)へリターンする。 Next, the B light emission luminance distribution acquired in steps S1 to S3, the R light emission luminance distribution corrected in step S43, and the G light emission luminance distribution corrected in step S45. Are combined, and the process returns to step S5 (FIG. 2).
次に、図2のステップS5では、シェーディング補正によりカメラ2の光学系21などの光学特性を補完し、合成した画像を補正する。
Next, in step S5 of FIG. 2, optical characteristics such as the
次に、ステップS6〜ステップS8では、欠陥検出手段33により、欠陥部位の候補を抽出する。 Next, in step S <b> 6 to step S <b> 8, defect part candidates are extracted by the defect detection means 33.
まず、ステップS6では、合成された輝度分布の画像に微分系の強調フィルタを掛ける。次に、ステップS7では、画像を二値化して欠陥候補を抽出する。ここでは、予め設定してある閾値よりも高いレベルを「1」、低いレベルを「0」として画像を二値化し、高いレベルの部分を欠陥の候補として抽出する。次に、ステップS8では、欠陥候補のそれぞれに番号を付ける。 First, in step S6, a combined enhancement filter is applied to the synthesized luminance distribution image. Next, in step S7, the image is binarized to extract defect candidates. Here, the image is binarized with “1” being a level higher than a preset threshold and “0” being a lower level, and a high level portion is extracted as a defect candidate. Next, in step S8, each defect candidate is numbered.
次に、ステップS9〜ステップS10では、欠陥検出手段33により、欠陥候補について欠陥か否かを判定する。
Next, in step S9 to step S10, the
ステップS9では、欠陥候補のひとつひとつについて特徴量を計算する。特徴量は、欠陥を判定するための数値であり、例えば、平均輝度、最大輝度、輝度体積、平均コントラスト、最大コントラストなどがある。ステップS10では、この特徴量を予め設定した閾値と比較、識別する。特徴量が閾値を越える欠陥候補を欠陥として判定する。特徴量は、検出すべき欠陥に応じて適宜、定義される。 In step S9, a feature amount is calculated for each defect candidate. The feature amount is a numerical value for determining a defect, and includes, for example, average luminance, maximum luminance, luminance volume, average contrast, maximum contrast, and the like. In step S10, this feature amount is compared with a preset threshold value and identified. A defect candidate whose feature quantity exceeds the threshold is determined as a defect. The feature amount is appropriately defined according to the defect to be detected.
次に、ステップS11では、判定結果(ステップS10)に基づいて欠陥を出力し、処理を終了する。 Next, in step S11, a defect is output based on the determination result (step S10), and the process ends.
このように、本実施例では、各発光色(R色,G色,B色)について、輝度分布を個々に取得し、R色およびG色の輝度を補正したうえでこれらの輝度分布を合成している。 As described above, in this embodiment, for each emission color (R color, G color, B color), the luminance distribution is individually acquired, and the luminance distribution of R color and G color is corrected and then the luminance distribution is synthesized. is doing.
図5は輝度分布の合成を概念的に示す図である。 FIG. 5 is a diagram conceptually illustrating the synthesis of the luminance distribution.
図5に示す例では、G色の画素に暗欠陥51がある場合を示している。しかし、G色の輝度分布の画像5Gに基づいて暗欠陥51を抽出しようとしても、明部と暗部の混在により、欠陥の抽出が妨害されうる。これに対し、R色の輝度分布の画像5R、G色の輝度分布の画像5G、およびB色の輝度分布の画像5Bを合成して得た画像50では、画像5Gの暗部が画像5Rおよび画像5Bにより補間され、全体として画像がフラットとなる。このため、暗欠陥51を容易に抽出可能となり、検査精度を向上させることができる。
In the example shown in FIG. 5, the case where the
また、本実施例では、合成後の画像に対する画像処理により、各発光色(R色,G色,B色)について欠陥を一度に抽出できる。このため検査時間を短縮することができる。 Further, in this embodiment, defects can be extracted at a time for each emission color (R color, G color, and B color) by image processing on the combined image. For this reason, inspection time can be shortened.
上記実施例では、2次元的に光電変換素子が配置されたエリアセンサであるカメラ2を用いた例を示したが、検査用センサはエリアセンサに限定されず、光電変換素子が1次元(直線上)に配置されたラインセンサを用いた検査装置に対しても本発明を適用できる。
In the above-described embodiment, the example using the
上記実施例では、発光色(R色,G色,B色)ごとの点灯パターンで輝度分布を取得しているが、互いに補完し合う任意の点灯パターンを用いることができる。 In the above embodiment, the luminance distribution is acquired with the lighting pattern for each light emission color (R color, G color, B color), but any lighting pattern that complements each other can be used.
撮像を光学的に色分解し、別々のCCDで捉える3CCDカメラを用いることもできる。すなわち、上記実施例では、発光色(R色,G色,B色)ごとに液晶表示パネル1を点灯させ、カメラ2により3回撮像しているが、全点灯(白色点灯)させた液晶表示パネル1を3CCDカメラで撮像し、各CCDで得られた3つの画像を合成してもよい。また、R色,G色,B色のフィルタを切り換え可能なカメラで全点灯(白色点灯)させた液晶表示パネル1を撮像し、それぞれのフィルタを用いて光学的に色分解して得られた画像を合成してもよい。
It is also possible to use a 3CCD camera that optically separates images and captures them with separate CCDs. That is, in the above embodiment, the liquid
本実施例は、イメージセンサの欠陥検査に、本発明の欠陥検査装置を適用したものである。 In this embodiment, the defect inspection apparatus of the present invention is applied to defect inspection of an image sensor.
図6は、本実施例の欠陥検査装置の構成を示すブロック図である。 FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the defect inspection apparatus of this embodiment.
図6に示すように、画像処理装置4は、イメージセンサ61の撮影画像の輝度分布を取得する輝度取得手段41と、輝度取得手段41により取得された複数の輝度分布を合成する合成手段42と、合成手段42により得られた輝度分布に基づいてイメージセンサ61の画素欠陥を抽出する欠陥抽出手段43と、光源62を制御する動作制御手段44と、を構成する。
As illustrated in FIG. 6, the
光源62は、R色、G色、B色の透過フィルタを備え、フィルタの切り換えによりR色、G色、B色の単色光源として機能する。
The
図7は、画像処理装置4の動作を示すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the
図7のステップS21〜ステップS23では、光源62からR色、G色、B色の光を順次、照射し、イメージセンサ61の撮影画像の輝度分布を取得する処理を実行する。
In step S21 to step S23 in FIG. 7, R light, G light, and B light are sequentially emitted from the
ステップS21では、動作制御装置44においてR色、G色、B色の1つを選択し、光源62から選択された色の光を照射する。次に、ステップS22では、画像輝度取得手段41により、イメージセンサ61の撮像信号に基づいて撮影画像の輝度分布を取り込む。
In step S <b> 21, the
次に、ステップS23では、すべての色について輝度分布の取得が終了したか否か判断する。ステップS23の判断が肯定されればステップS24へ進む。判断が否定されればステップS21へ戻り、次の発光色についてステップS21〜ステップS22の処理を繰り返す。 Next, in step S23, it is determined whether or not the luminance distribution has been acquired for all colors. If the determination in step S23 is affirmative, the process proceeds to step S24. If the determination is negative, the process returns to step S21, and the processes in steps S21 to S22 are repeated for the next emission color.
このように、ステップS21〜ステップS23の処理では、すべての色(R色,G色,B色)についてイメージセンサ61の撮影画像の輝度分布を取得し、次の処理に移行する。
As described above, in the processing from step S21 to step S23, the luminance distribution of the captured image of the
次に、ステップS24では、合成手段42により輝度分布の合成処理を実行する。ここでは、各色の信号強度を揃えた上で、各色の輝度分布を加算した画像を作成する。
Next, in step S24, the synthesizing
次に、ステップS26〜ステップS28では、欠陥抽出手段43により、欠陥部位の候補を抽出する。 Next, in step S <b> 26 to step S <b> 28, defect candidate candidates are extracted by the defect extraction means 43.
まず、ステップS26では、合成された輝度分布の画像に微分系の強調フィルタを掛ける。次に、ステップS27では、画像を二値化して欠陥候補を抽出し、ステップS28では、欠陥候補のそれぞれに番号を付ける。 First, in step S26, a differential enhancement filter is applied to the synthesized luminance distribution image. Next, in step S27, the image is binarized to extract defect candidates, and in step S28, each defect candidate is numbered.
次に、ステップS29〜ステップS30では、欠陥抽出手段43により、欠陥候補について欠陥か否かを判定する。
Next, in step S29 to step S30, the
ステップS29では、欠陥候補のひとつひとつについて特徴量を計算する。特徴量は、欠陥を判定するための数値であり、例えば、平均輝度、最大輝度、輝度体積、平均コントラスト、最大コントラストなどがある。ステップS30では、この特徴量を予め設定した閾値と比較、識別する。特徴量が閾値を越える欠陥候補を欠陥として判定する。 In step S29, a feature amount is calculated for each defect candidate. The feature amount is a numerical value for determining a defect, and includes, for example, average luminance, maximum luminance, luminance volume, average contrast, maximum contrast, and the like. In step S30, the feature amount is compared with a preset threshold value and identified. A defect candidate whose feature quantity exceeds the threshold is determined as a defect.
次に、ステップS31では、判定結果(ステップS30)に基づいて欠陥を出力し、処理を終了する。 Next, in step S31, a defect is output based on the determination result (step S30), and the process ends.
このように、本実施例では、各発光色(R色,G色,B色)について、輝度分布を個々に取得し、輝度を補正したうえでこれらの輝度分布を合成している。このため、図5を用いて説明したように、画素欠陥を容易に抽出可能となり、検査精度を向上させることができる。また、合成後の画像に対する画像処理により、各色(R色,G色,B色)の画素について欠陥を一度に抽出できる。このため検査時間を短縮することができる。 As described above, in this embodiment, for each emission color (R color, G color, and B color), the luminance distribution is individually acquired, the luminance is corrected, and the luminance distribution is synthesized. Therefore, as described with reference to FIG. 5, pixel defects can be easily extracted, and inspection accuracy can be improved. In addition, it is possible to extract defects for pixels of each color (R color, G color, and B color) at once by image processing on the combined image. For this reason, inspection time can be shortened.
本実施例の欠陥検査装置は、実際に撮像された画像と、あらかじめ用意された画像とを合成した後、欠陥を抽出する例を示す。 The defect inspection apparatus according to the present embodiment shows an example in which defects are extracted after an actually captured image and an image prepared in advance are combined.
図8は、本実施例の欠陥検査装置の構成を示すブロック図である。実施例1(図1)と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。 FIG. 8 is a block diagram illustrating the configuration of the defect inspection apparatus according to the present embodiment. The same elements as those in the first embodiment (FIG. 1) are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
画像処理装置7は、カメラ2による撮影画像に基づいて、特定パターンで点灯させた画面1Aの輝度分布を取得する輝度取得手段71と、輝度取得手段71により取得された輝度分布と、上記特定パターンと逆パターンの輝度分布とを合成する合成手段72と、合成手段72により得られた輝度分布に基づいて画面1Aの欠陥を抽出する欠陥抽出手段73と、を構成する。
The
図9は、画像処理装置7の動作を示すフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the
図9のステップS51〜ステップS52では、液晶表示パネル1の画素を特定パターンで発光させ、画面1Aの輝度分布を取得する処理を実行する。
In step S51 to step S52 in FIG. 9, the process of obtaining the luminance distribution of the screen 1A by causing the pixels of the liquid
ステップS51では、液晶表示パネル1をパネル駆動装置11によって駆動し、液晶表示装置1の画素を特定パターンで発光させる。例えば、G色の画素のみを発光させる。
In step S51, the liquid
ステップS52では、画像輝度取得手段71により、カメラ2での画面1Aの撮像信号に基づいて画面1Aの輝度分布を取り込む。次に、ステップS53では、シェーディング補正によりカメラ2の光学系21などの光学特性を補完し、輝度分布を補正する。
In step S <b> 52, the luminance distribution of the
次に、ステップS54では、合成手段72により輝度分布の合成処理を実行する。ここでは、ステップS53で補正された輝度分布と、予め用意されている仮想輝度分布とを合成した画像を作成する。仮想輝度分布は上記特定パターンで発光させた場合の理想的な輝度分布に対して反転した輝度分布である。上記の理想的な輝度分布と、仮想輝度分布とを合成すると、画面1A全体にわたり均等な輝度が得られる。したがって、合成後の画像では欠陥のみが浮かび上がることになる。
Next, in step S54, the synthesizing
次に、ステップS55〜ステップS57では、欠陥抽出手段73により、欠陥部位の候補を抽出する。 Next, in step S55 to step S57, the defect extraction means 73 extracts defect site candidates.
まず、ステップS55では、合成された輝度分布の画像に微分系の強調フィルタを掛ける。次に、ステップS56では、画像を二値化して欠陥候補を抽出する。ここでは、予め設定してある閾値よりも高いレベルを「1」、低いレベルを「0」として画像を二値化し、高いレベルの部分を欠陥の候補として抽出する。次に、ステップS57では、欠陥候補のそれぞれに番号を付ける。 First, in step S55, a differential enhancement filter is applied to the synthesized luminance distribution image. Next, in step S56, the image is binarized to extract defect candidates. Here, the image is binarized with “1” being a level higher than a preset threshold and “0” being a lower level, and a high level portion is extracted as a defect candidate. Next, in step S57, each defect candidate is numbered.
次に、ステップS58〜ステップS59では、欠陥抽出手段73により、欠陥候補について欠陥か否かを判定する。
Next, in step S58 to step S59, the
ステップS58では、欠陥候補のひとつひとつについて特徴量を計算する。特徴量は、欠陥を判定するための数値であり、例えば、平均輝度、最大輝度、輝度体積、平均コントラスト、最大コントラストなどがある。ステップS59では、この特徴量を予め設定した閾値と比較、識別する。特徴量が閾値を越える欠陥候補を欠陥として判定する。特徴量は、検出すべき欠陥に応じて適宜、定義される。 In step S58, a feature amount is calculated for each defect candidate. The feature amount is a numerical value for determining a defect, and includes, for example, average luminance, maximum luminance, luminance volume, average contrast, maximum contrast, and the like. In step S59, this feature amount is compared with a preset threshold value and identified. A defect candidate whose feature quantity exceeds the threshold is determined as a defect. The feature amount is appropriately defined according to the defect to be detected.
次に、ステップS60では、判定結果(ステップS59)に基づいて欠陥を出力し、処理を終了する。 Next, in step S60, a defect is output based on the determination result (step S59), and the process ends.
このように、本実施例では、撮像により得られた輝度分布と、予め用意された仮想輝度分布とを合成することで、画像を均一化し、欠陥の抽出を容易なものとしている。 As described above, in this embodiment, the luminance distribution obtained by imaging and the virtual luminance distribution prepared in advance are combined to make the image uniform and to easily extract defects.
本発明は、輝度情報を利用した検査対象物の検査について、広く適用される。例えば、TFT素子が配置された液晶パネル基板、各種カラーフィルタ、PDP(プラズマディスプレイパネル)やその基板、ICパターンが形成されたシリコンウエハなどの検査にも適用可能である。 The present invention is widely applied to inspection of an inspection object using luminance information. For example, the present invention can be applied to inspection of a liquid crystal panel substrate on which TFT elements are arranged, various color filters, a PDP (plasma display panel) and its substrate, and a silicon wafer on which an IC pattern is formed.
以上説明したように、本発明の欠陥検査装置によれば、複数の分割領域の輝度分布を合成し、合成により得られた輝度分布に基づいて被検査領域の欠陥を抽出するので、欠陥を精度よく検出できる。また、本発明の欠陥検査装置によれば、所定の輝度分布が期待される被検査領域の実際の輝度分布と、上記所定の輝度分布に対して逆転した輝度分布とを合成し、合成により得られた輝度分布に基づいて被検査領域の欠陥を抽出するので、欠陥を精度よく検出できる。 As described above, according to the defect inspection apparatus of the present invention, since the luminance distributions of a plurality of divided areas are synthesized and the defects in the inspected area are extracted based on the luminance distribution obtained by the synthesis, the defects are accurately detected. Can be detected well. Further, according to the defect inspection apparatus of the present invention, the actual luminance distribution of the inspected area where the predetermined luminance distribution is expected and the luminance distribution reversed with respect to the predetermined luminance distribution are synthesized and obtained by synthesis. Since the defect in the inspection area is extracted based on the obtained luminance distribution, the defect can be detected with high accuracy.
本発明の適用範囲は上記実施形態に限定されることはない。本発明は、輝度情報に基づいて被検査領域における欠陥を抽出する欠陥検査装置および欠陥検査方法に対し、広く適用することができる。 The scope of application of the present invention is not limited to the above embodiment. The present invention can be widely applied to a defect inspection apparatus and a defect inspection method for extracting defects in an inspection area based on luminance information.
1A 画面(被検査領域)
31 輝度取得手段
32 合成手段
33 欠陥抽出手段
34 動作制御手段
41 輝度取得手段
42 合成手段
43 欠陥抽出手段
44 動作制御手段
61 イメージセンサ(被検査領域)
71 輝度取得手段
72 合成手段
73 欠陥抽出手段
1A screen (inspected area)
31
71 luminance acquisition means 72 synthesis means 73 defect extraction means
Claims (8)
所定の輝度分布が期待される被検査領域の実際の輝度分布を取得する輝度取得手段と、
前記所定の輝度分布に対して逆転した輝度分布と、前記輝度取得手段により取得された前記実際の輝度分布とを合成する合成手段と、
前記合成手段により得られた輝度分布に基づいて前記被検査領域の欠陥を抽出する欠陥抽出手段と、
を備えることを特徴とする欠陥検査装置。 In a defect inspection apparatus that extracts defects in an inspection area based on luminance information,
A luminance acquisition means for acquiring an actual luminance distribution of an inspection area where a predetermined luminance distribution is expected;
Synthesis means for synthesizing the luminance distribution reversed with respect to the predetermined luminance distribution and the actual luminance distribution acquired by the luminance acquisition means;
Defect extraction means for extracting defects in the inspected area based on the luminance distribution obtained by the synthesis means;
A defect inspection apparatus comprising:
前記複数の分割領域の輝度分布を取得する輝度取得手段と、
前記輝度取得手段により取得された複数の前記輝度分布を合成する合成手段と、
前記合成手段により得られた輝度分布に基づいて前記被検査領域の欠陥を抽出する欠陥抽出手段と、
を備えることを特徴とする欠陥検査装置。 In a defect inspection apparatus that extracts defects in each of a plurality of divided areas constituting an inspection area by complementing each other based on luminance information,
A luminance acquisition means for acquiring a luminance distribution of the plurality of divided regions;
Combining means for combining the plurality of luminance distributions acquired by the luminance acquisition means;
Defect extraction means for extracting defects in the inspected area based on the luminance distribution obtained by the synthesis means;
A defect inspection apparatus comprising:
前記輝度取得手段は、前記動作制御手段により動作状態にある前記分割領域の輝度分布を個々に取得することを特徴とする請求項2または3に記載の欠陥検査装置。 Comprising an operation control means for operating the inspection object for each of the divided areas;
4. The defect inspection apparatus according to claim 2, wherein the luminance acquisition unit individually acquires the luminance distribution of the divided regions in an operation state by the operation control unit.
所定の輝度分布が期待される被検査領域の実際の輝度分布を取得するステップと、
前記所定の輝度分布に対して逆転した輝度分布と、前記輝度分布を取得するステップにより取得された前記実際の輝度分布とを合成するステップと、
前記合成するステップにより得られた輝度分布に基づいて前記被検査領域の欠陥を抽出するステップと、
を備えることを特徴とする欠陥検査方法。 In a defect inspection method for extracting defects in an inspection area based on luminance information,
Obtaining an actual luminance distribution of an inspected area where a predetermined luminance distribution is expected;
Synthesizing the luminance distribution reversed with respect to the predetermined luminance distribution and the actual luminance distribution acquired by the step of acquiring the luminance distribution;
Extracting a defect in the inspection area based on the luminance distribution obtained by the combining step;
A defect inspection method comprising:
前記複数の分割領域の輝度分布を取得するステップと、
前記輝度分布を取得するステップにより取得された複数の前記輝度分布を合成するステップと、
前記合成するステップにより得られた輝度分布に基づいて前記被検査領域の欠陥を抽出するステップと、
を備えることを特徴とする欠陥検査方法。 In a defect inspection method for extracting defects in each of a plurality of divided areas constituting an inspection area by complementing each other based on luminance information,
Obtaining a luminance distribution of the plurality of divided regions;
Synthesizing the plurality of luminance distributions acquired by the step of acquiring the luminance distribution;
Extracting a defect in the inspection area based on the luminance distribution obtained by the combining step;
A defect inspection method comprising:
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