JP2014062887A - 欠陥検出装置、欠陥修正装置および欠陥検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の低コントラストの欠陥に対する検出感度を向上する。
【解決手段】欠陥検出装置は、基板を撮像して電気信号を出力するカメラと、カメラが出力した電気信号が入力される画像処理装置とを備える。画像処理装置は、電気信号から得られる複数の信号毎の画像におけるコントラストのうちの、より大きいコントラストを用いて、基板の欠陥部を検出する。複数の信号毎の画像におけるコントラストのうちの、より大きいコントラストを利用して欠陥部が検出されるため、各信号に区別される前の画像において正常部とのコントラストが小さい欠陥部に対しても、感度が著しく低下させることなく、欠陥部を検出できる。
【選択図】図１３

Description

本発明は、欠陥検出装置、欠陥修正装置および欠陥検出方法に関し、特に、基板上に形成された繰り返しパターンの欠陥を検出する技術に関する。

液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）のＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板などの生産ラインにおいて、ＴＦＴ基板の欠陥を修正する欠陥修正装置が用いられている。修正対象とする欠陥のサイズは様々である。特に、基板上にトランジスタなどの回路が実装されているＴＦＴ基板では対象とする欠陥のサイズが数μｍの場合もある。よって、高分解能なレンズでの検査が望まれる。

また、液晶ディスプレイに代表されるように、ＦＰＤ（flat panel display）の大型化が進むにつれ、画素寸法も大きくなってきている。特開２０１１−２０３７１０号公報（特許文献１）は、検出分解能を維持しながら大面積の欠陥を追跡する手法を開示する。

特開２０１１−２０３７１０号公報の請求項８に記載の欠陥修正装置は、欠陥が撮像範囲外にまで延在している場合、延在部分を追跡し、追跡時に撮像した画像を貼り合わせることで生成された画像に含まれる欠陥を検出する。

特開２０１１−２０３７１０号公報では、欠陥を正確に検出できることを前提に各種の説明を行っている。しかしながら、修正対象とする欠陥の特徴は様々である。検出が容易ではない欠陥もある。特にコントラストの低い欠陥の検出が課題となる。

このような課題に対し、特開２０００−１４６５３７号公報（特許文献２）は、微分干渉光学系を用いてＴＦＴ基板上のＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜の欠陥検出方法を提案している。しかしながら、レーザを搭載する場合、光学系が複雑となり、高価な構成となってしまう。

特開２０１１−２０３７１０号公報 特開２０００−１４６５３７号公報

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、特殊な光学系を搭載することなく、低コントラストの欠陥に対する検出感度を向上することである。

ある実施例において、欠陥検出装置は、基板を撮像して電気信号を出力するカメラと、カメラが出力した電気信号が入力される画像処理装置とを備える。画像処理装置は、電気信号から得られる複数の信号毎の画像におけるコントラストのうちの、より大きいコントラストを用いて、基板の欠陥部を検出する。

複数の信号毎の画像におけるコントラストのうちの、より大きいコントラストを利用して欠陥部が検出されるため、各信号に区別される前の画像において正常部とのコントラストが小さい欠陥部に対しても、感度が著しく低下させることなく、欠陥部を検出できる。ゆえに、欠陥部を検出するための特殊な光学系を搭載する必要もない。そのため、単純で安価な光学系を採用することができる。光学系が単純な構成となるため、メンテナンス性が低下することを抑制できる。

欠陥修正装置の全体構成を示す図である。 観察光学系およびインク塗布機構の要部を示す斜視図である。 インク塗布動作を示す図である。 画像処理装置の機能ブロック図である。 モニタの画面を示す図（その１）である。 モニタの画面を示す図（その２）である。 欠陥を探索する順番を示す図である。 探索位置を示す図である。 パノラマ画像を示す図である。 Ｘ軸テーブルおよびＹ軸テーブルの座標値を示す図である。 パターンピッチがｈ＜ｗの場合の比較処理を示す図である。 パターンピッチがｈ≧ｗの場合の比較処理を示す図である。 周期成分除去後の画像を示す図である。 線分状の疑似欠陥を示す図である。 欠陥候補として抽出された外接長方形を示す図である。 外接長方形中心の座標を示す図である。 カット開始時のカット位置の中心座標およびカット終了時のカット位置の中心座標を示す図である。 カット作業中のカット位置を示す図である。 塗布開始時の塗布円の中心座標および塗布終了時の塗布円の中心座標を示す図である。 インク塗布動作中の塗布円の中心座標を示す図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

［装置構成］
図１は、本実施の形態における欠陥修正装置１００の全体構成を示す図である。欠陥修正装置１００は、観察光学系３１、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ３２、カット用レーザ装置３３、インク塗布機構３４、およびインク硬化用光源３５から構成される修正ヘッド部と、この修正ヘッド部を修正対象の液晶カラーフィルタ基板５に対して垂直方向（Ｚ軸方向）に移動させるＺ軸テーブル３６と、Ｚ軸テーブル３６を搭載してＸ軸方向に移動させるＸ軸テーブル３７と、基板５を搭載してＹ軸方向に移動させるＹ軸テーブル３８と、装置全体の動作を制御する制御用コンピュータ３９と、ＣＣＤカメラ３２によって撮影された画像を入力して処理する画像処理装置６と、画像や装置の操作メニューなどを表示するモニタ４０と、制御用コンピュータ３９に作業者からの指令を入力するための操作パネル４１とを備える。

観察光学系３１は、基板５の表面状態や、インク塗布機構３４によって塗布された修正インクの状態を観察する。観察光学系３１によって観察される画像は、ＣＣＤカメラ３２により、赤（ｒ）、緑（ｇ）、青（ｂ）それぞれの色信号を含む電気信号に変換され、モニタ４０に表示される。カット用レーザ装置３３は、観察光学系３１を介して基板５上の不要部にレーザ光を照射して除去する。

インク塗布機構３４は、基板５に発生した白欠陥に修正インクを塗布して修正する。インク硬化用光源３５は、たとえばＣＯ₂レーザを含み、インク塗布機構３４によって塗布された修正インクにレーザ光を照射して硬化させる。

なお、この装置構成は一例であり、たとえば、観察光学系３１などを搭載したＺ軸テーブル３６をＸ軸テーブル３７に搭載し、さらにＸ軸テーブル３７をＹ軸テーブル３８に搭載し、Ｚ軸テーブル３６をＸＹ方向に移動可能とするガントリー方式と呼ばれる構成でもよく、観察光学系３１などを搭載したＺ軸テーブル３６を、修正対象の基板５に対してＸＹ方向に相対的に移動可能な構成であればどのような構成でもよい。

次に、複数の針を用いたインク塗布機構の例について説明する。
図２は、観察光学系３１およびインク塗布機構３４の要部を示す斜視図である。図３（ａ）〜（ｃ）は、図２のＡ方向から要部を見た図であって、インク塗布動作を示す図である。図２および図３（ａ）〜（ｃ）において、この欠陥修正装置１００は、可動板４２と、倍率の異なる複数（たとえば５個）の対物レンズ２と、異なる色のインクを塗布するための複数（たとえば５個）の塗布ユニット４３とを備える。

可動板４２は、観察光学系３１の観察鏡筒３１ａの下端と基板５との間で、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動可能に設けられている。また、可動板４２には、それぞれ５個の対物レンズ２に対応する５個の貫通孔４２ａが形成されている。

５個の貫通孔４２ａは、Ｙ軸方向に所定の間隔で配置されている。各対物レンズ２は、その光軸が対応する貫通孔４２ａの中心線に一致するようにして、可動板４２の下面に固定されている。なお、観察鏡筒３１ａの光軸および各対物レンズ２の光軸は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に垂直なＺ軸方向に配置されている。

また、５個の塗布ユニット４３は、Ｙ軸方向に所定の間隔で、可動板４２の下面に固定されている。５個の塗布ユニット４３は、それぞれ５個の対物レンズ２に隣接して配置されている。

複数の針を用いたインク塗布機構は、この他にも様々な技術が知られているため詳細な説明は繰り返さない。インク塗布機構の一例は、特開２００９−１２２２５９号公報などに示されている。欠陥修正装置１００は、例えば図２に示すような機構をインク塗布機構３４として用いることにより、複数の針のうち所望の塗布径の針を用いて欠陥を修正することができる。

図４は、本発明の画像処理装置６の機能ブロック図である。図４を参照して、画像処理装置６は、画像入力部６１と、メモリ６２と、欠陥検出部６５とを含む。

更に、欠陥検出部６５は、画像撮影位置演算部６７と、画像変換部６８と、パノラマ画像生成部６９と、画像比較部７０と、欠陥抽出部７１と、欠陥座標演算部７２とを含む。

画像処理装置６は、ＣＣＤカメラ３２から画像入力部６１を経由してメモリ６２に画像データを取り込む。

ＣＣＤカメラ３２は、カラーＣＣＤカメラであって、ＣＣＤの各画素は赤、緑、青の３色で表現され、メモリ６２には、ＣＣＤカメラ３２の解像度と同数の（赤，緑，青）を１対とするデータが取り込まれる。

欠陥検出部６５は、メモリ６２に取り込まれた画像を参照し、欠陥を検出する。検出した欠陥の座標値が制御用コンピュータ３９に送信される。

制御用コンピュータ３９は、受信した欠陥座標を元に、Ｘ軸テーブル３７およびＹ軸テーブル３８の移動座標を求め、観察光学系３１を移動する。なお、以下の説明では、Ｘ軸テーブル３７とＹ軸テーブル３８とを総称してＸＹテーブルとも記載する。

［欠陥検出動作］
欠陥検出部６５は、以下に示す手順で検出処理を実行する。

制御用コンピュータ３９は、基板５を載置する際に、欠陥修正装置１００とは別に設けられた検査装置（図示せず）から欠陥位置情報を受信しており、検出処理直前に欠陥位置への移動は完了している。

ただし、検査装置と欠陥修正装置１００のＸＹテーブルは、加工精度や組み立て精度の違いにより誤差が生じており、観察光学系３１を検査装置が示した位置に移動しても、図５に示すように、欠陥をモニタ４０の画面中央に位置決めできるとは限らない。また、欠陥サイズによっては、図６に示すように、画面内に入りきらない場合もある。

以上のことから、欠陥検出部６５では、欠陥の全体像を検出できたか否かを判別しつつ、図７に示すように、初期画面の周囲を螺旋状に探索する。図７中の番号は、探索を行なう順番を示す。すなわち、図７において、番号「１」が初期画面に相当し、番号が増加する順に探索が行なわれる。

画像撮影位置演算部６７は、探索位置を算出する。基板５のパターンピッチを（ｗ，ｈ）、検査に使用する対物レンズ２の視野サイズを（Ｓｗ，Ｓｈ）、画面間のオーバーラップ量をＶとおくと、図８に示すように、パターンピッチがｈ＜ｗのときは、画面間の距離が、縦方向がｈ、横方向がＳｗ−Ｖとなるように探索位置が算出される。ｈ≧ｗのときは横方向がｗ、縦方向がＳｈ−Ｖとなるように探索位置が算出される。

本実施の形態においては、欠陥の全体像を抽出するため、図９に示すように、撮影した図７の一つまたは複数の画像を合成したパノラマ画像が作成され、作成されたパノラマ画像で検査が行なわれる。後述するように、パノラマ画像は、赤、緑、青それぞれの色信号および輝度信号毎に作成される。

また、欠陥抽出部７１では、中央のパターンに欠陥が存在すると仮定し、隣接する上下あるいは左右の２つのパターンを正常として互いの濃淡を比較する繰り返しパターン検査法にて欠陥が検出される。

このため、パノラマ画像の前提条件は、ｈ＜ｗのときは縦方向の寸法が少なくとも３×ｈ以上、ｈ≧ｗのときは横方向の寸法が少なくとも３×ｗ以上である。ここでは、ｈ＜ｗのパターンに対して図７の画面「１」を検査するときのパノラマ画像の作成例を示す。

図１０に示すように、現在の画面の画像撮影時のＸＹテーブルの座標値を（ｘｃ，ｙｃ）、隣接する上下２つの画面の画像撮影時のＸＹテーブルの座標値をそれぞれ（ｘ１，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）とおく。また、ＸＹテーブルの座標値は常に画像上の（ｔｘ，ｔｙ）を示している。（ｔｘ，ｔｙ）は通常対物レンズ２の光軸と一致している。なお、図１０において、ＸＹテーブルの座標値と画像の座標値とは同じ位置を指しているが、ＸＹテーブルの座標の原点と画像の座標の原点とは異なるため、座標値自体は異なる。

また、画像の解像度を（Ｍ，Ｎ）、画像の１画素に相当するＸＹテーブルの移動量を（ｍｘ，ｍｙ）とおく。（ｍｘ，ｍｙ）は画像撮影に使用する対物レンズ２によって決まる。

最初に、各画像の左上端、右下端におけるＸＹテーブルの座標値を求める。
［現在の探索位置の左上端座標値］
（ｘｃｌｕ，ｙｃｌｕ）＝（ｘｃ−ｔｘ×ｍｘ，ｙｃ−ｔｙ×ｍｙ）
［現在の探索位置の右下端座標値］
（ｘｃｒｂ，ｙｃｒｂ）＝（ｘｃ＋（Ｍ−ｔｘ）×ｍｘ，ｙｃ＋（Ｎ−ｔｙ）×ｍｙ）
［一方の隣接探索位置の左上端座標値］
（ｘ１ｌｕ，ｙ１ｌｕ）＝（ｘ１−ｔｘ×ｍｘ，ｙ１−ｔｙ×ｍｙ）
［一方の隣接探索位置の右下端座標値］
（ｘ１ｒｂ，ｙ１ｒｂ）＝（ｘ１＋（Ｍ−ｔｘ）×ｍｘ，ｙ１＋（Ｎ−ｔｙ）×ｍｙ）
［他方の隣接探索位置の左上端座標値］
（ｘ２ｌｕ，ｙ２ｌｕ）＝（ｘ２−ｔｘ×ｍｘ，ｙ２−ｔｙ×ｍｙ）
［他方の隣接探索位置の右下端座標値］
（ｘ２ｒｂ，ｙ２ｒｂ）＝（ｘ２＋（Ｍ−ｔｘ）×ｍｘ，ｙ２＋（Ｎ−ｔｙ）×ｍｙ）
次に、求めた座標値の中から最小または最大となる座標値を求める。
［最小座標値］
（ｍｉｎｘ，ｍｉｎｙ）
＝（Ｍｉｎ（ｘｃｌｕ，ｘ１ｌｕ，ｘ２ｌｕ），Ｍｉｎ（ｙｃｌｕ，ｙ１ｌｕ，ｙ２ｌｕ））
［最大座標値］
（ｍａｘｘ，ｍａｘｙ）
＝（Ｍｉｎ（ｘｃｒｂ，ｘ１ｒｂ，ｘ２ｒｂ），Ｍｉｎ（ｙｃｒｂ，ｙ１ｒｂ，ｙ２ｒｂ））
ここで、Ｍｉｎ（）はカッコ内の値の最小値を返す関数である。Ｍａｘ（）は最大値を返す関数である。

パノラマ画像の解像度（Ｍｐ，Ｎｐ）を次式により求める。
（Ｍｐ，Ｎｐ）＝（（ｍａｘｘ−ｍｉｎｘ）／ｍｘ，（ｍａｘｙ−ｍｉｎｙ）／ｍｙ）
パノラマ画像データを格納するＭｐ×Ｎｐの配列を用意し、次式で求めた位置を左上端として各探索位置における画像データをコピーする。コピーする画像データの解像度はＭ×Ｎである。
［現在の探索位置の画像データの左上端位置］
（ｘｃｌｕ−ｍｉｎｘ）／ｍｘ−ｔｘ，（ｙｃｌｕ−ｍｉｎｙ）／ｍｙ−ｔｙ
［一方の隣接探索位置の画像データの左上端位置］
（ｘ１ｌｕ−ｍｉｎｘ）／ｍｘ−ｔｘ，（ｙ１ｌｕ−ｍｉｎｙ）／ｍｙ−ｔｙ
［他方の隣接探索位置の画像データの左上端位置］
（ｘ２ｌｕ−ｍｉｎｘ）／ｍｘ−ｔｘ，（ｙ２ｌｕ−ｍｉｎｙ）／ｍｙ−ｔｙ
図７の探索順に周辺の画像、すなわち、欠陥部の画像および欠陥周辺部の画像を含めた複数の画像でパノラマ画像を作成し、欠陥の全体像の検出を確認しながら検出できた時点で探索を終了する。

欠陥の全体像の判定は、次のように行なう。欠陥の外接長方形の上下左右の辺が画面境界と接する長さＬが、あらかじめ決められた長さＬｍｉｎよりも大きい場合に接していると判定し、探索を継続する。Ｌｍｉｎよりも小さい場合は処理を終了する。

［画像データの比較と欠陥抽出］
パノラマ画像の元画像データは、画像変換部６８により作成される。画像変換部６８は、メモリ６２に取り込まれたカラー画像データから赤（ｒ），緑（ｇ），青（ｂ）それぞれの色信号（色情報）を抽出し、３枚の画像データｒ、ｇ、ｂを作成する。それぞれの画像の解像度はＭ×Ｎである。また、３枚の画像データから、例えば次式に基づいて画像の明るさに相当する輝度信号（輝度情報）Ｇを作成し、合計４枚の画像データｒ、ｇ、ｂ、Ｇを作成する。

画像上のある位置を（ｘ，ｙ）とおくと、画像Ｇ上の位置（ｘ，ｙ）のデータＧ（ｘ，ｙ）は、
Ｇ（ｘ，ｙ）
＝０．２９９×ｒ（ｘ，ｙ）＋０．５８７×ｇ（ｘ，ｙ）＋０．１１４×ｂ（ｘ，ｙ）
となる。なお、変換手法は上式に限らず、例えば（赤，緑，青）の内の最大の値を採用してもよい。

パノラマ画像生成部６９は、作成したｒ、ｇ、ｂ、Ｇを、４つのＭｐ×Ｎｐのパノラマ画像のデータ配列にコピーする。上述したように、次式で求めた位置を左上端として各探索位置における画像データがコピーされる。
［現在の探索位置の画像データの左上端位置］
（ｘｃｌｕ−ｍｉｎｘ）／ｍｘ−ｔｘ，（ｙｃｌｕ−ｍｉｎｙ）／ｍｙ−ｔｙ
［一方の隣接探索位置の画像データの左上端位置］
（ｘ１ｌｕ−ｍｉｎｘ）／ｍｘ−ｔｘ，（ｙ１ｌｕ−ｍｉｎｙ）／ｍｙ−ｔｙ
［他方の隣接探索位置の画像データの左上端位置］
（ｘ２ｌｕ−ｍｉｎｘ）／ｍｘ−ｔｘ，（ｙ２ｌｕ−ｍｉｎｙ）／ｍｙ−ｔｙ
以上のように作成された４つのパノラマ画像データをＰｒ、Ｐｇ、Ｐｂ、ＰＧとおく。続けて、画像比較部７０はＰｒ、Ｐｇ、Ｐｂ、ＰＧの画像データから周期成分を除去する。

図１１に、パターンピッチがｈ＜ｗの場合の図７の画面「１」における比較処理を実行する例を示す。Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂ、ＰＧの内のいずれかの画像をｆ、比較ピッチをｐｈとおく。ここで、パノラマ画像の水平位置ｘのａ−ｂ断面について比較処理を行なうこととする。すなわち、繰り返しピッチを元に作成された、色信号および輝度信号毎のパノラマ画像データにおいて、任意の検査箇所とその周辺部位とが比較される。

ａ−ｂ断面上の垂直位置ｙの画像データをｆ（ｘ，ｙ）とおくと、このデータを検査対象としてデータｆ（ｘ，ｙ−ｐｈ）とｆ（ｘ，ｙ＋ｐｈ）としてｓ−ｐ（ｘ，ｙ）およびｓ＋ｐ（ｘ，ｙ）を次式で求める。
ｓ−ｐ（ｘ，ｙ）＝ｆ（ｘ，ｙ）−ｆ（ｘ，ｙ−ｐｈ）
ｓ＋ｐ（ｘ，ｙ）＝ｆ（ｘ，ｙ）−ｆ（ｘ，ｙ＋ｐｈ）
検査は、検査箇所が正常部位よりも暗いか否かを判定する検査と、明るいか否かを判定する検査の２種類を行なう。暗いか否かの判定結果を格納する画像をｄｋ、明るいか否かの判定結果を格納する画像をｂｒとおく。

ｄｋは、ｓ−ｐ（ｘ，ｙ）＜０のときｓ＋ｐ（ｘ，ｙ）の符号も一致している場合（すなわち、検査箇所が周辺部位よりも暗い場合）に、｜ｓ−ｐ（ｘ，ｙ）｜と｜ｓ＋ｐ（ｘ，ｙ）｜の内の小さい方をｄｋ（ｘ，ｙ）とする。

ｂｒは、ｓ−ｐ（ｘ，ｙ）＞０のときｓ＋ｐ（ｘ，ｙ）の符号も一致している場合（すなわち、検査箇所が周辺部位よりも明るい場合）に、｜ｓ−ｐ（ｘ，ｙ）｜と｜ｓ＋ｐ（ｘ，ｙ）｜の内の小さい方をｂｒ（ｘ，ｙ）とする。

以上の処理を画像ｆのすべての（ｘ，ｙ）について実行する。
図１２に、パターンピッチがｈ≧ｗの場合の図７の画面「１」における比較処理を実行する。Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂ、ＰＧのいずれかの画像をｆ、比較ピッチをｐｗとおく。ここで、パノラマ画像の垂直位置ｙのａ−ｂ断面について比較処理を行なうこととする。

ａ−ｂ断面上の水平位置ｘの画像データをｆ（ｘ，ｙ）とおくと、このデータを検査対象としてデータｆ（ｘ−ｐｗ，ｙ）とｆ（ｘ＋ｐｗ，ｙ）としてｓ−ｐ（ｘ，ｙ）およびｓ＋ｐ（ｘ，ｙ）を次式で求める。
ｓ−ｐ（ｘ，ｙ）＝ｆ（ｘ，ｙ）−ｆ（ｘ−ｐｗ，ｙ）
ｓ＋ｐ（ｘ，ｙ）＝ｆ（ｘ，ｙ）−ｆ（ｘ＋ｐｗ，ｙ）
検査は、検査箇所が正常部位よりも暗いか否かを判定する検査と、明るいか否かを判定する検査の２種類を行なう。暗いか否かの判定結果を格納する画像をｄｋ、明るいか否かの判定結果を格納する画像をｂｒとおく。

ｄｋは、ｓ−ｐ（ｘ，ｙ）＜０のときｓ＋ｐ（ｘ，ｙ）の符号も一致している場合に、｜ｓ−ｐ（ｘ，ｙ）｜と｜ｓ＋ｐ（ｘ，ｙ）｜の内の小さい方をｄｋ（ｘ，ｙ）とする。

ｂｒは、ｓ−ｐ（ｘ，ｙ）＞０のときｓ＋ｐ（ｘ，ｙ）の符号も一致している場合に、｜ｓ−ｐ（ｘ，ｙ）｜と｜ｓ＋ｐ（ｘ，ｙ）｜の内の小さい方をｂｒ（ｘ，ｙ）とする。

以上の処理を画像ｆのすべての（ｘ，ｙ）について実行する。
周期成分除去後の画像を図１３に示す。図を見ればわかる通り、欠陥部のみが抽出される。

前記比較処理において、（ｐｗ，ｐｈ）はデータの比較ピッチを表し、次式で算出される。
ｐｗ＝ｗ／ｍｘ
ｐｈ＝ｈ／ｍｙ
画像は離散化データであるため、（ｐｗ，ｐｈ）は整数値をとる。したがって、上式の（ｐｗ，ｐｈ）が整数にならないときは誤差が発生し、厳密には異なる場所同士を比較することになる。これがパターンの境界で疑似欠陥を発生する要因となり、境界での明るさ変化が大きいと、例えば図１４に示すような線分状の疑似欠陥を生じることがある。

このような線分状の疑似欠陥を発生させないために、比較に用いる画素の隣接あるいは近傍の画素との明るさを比較し、それらの差分値がある閾値よりも大きいときは比較しないとしてもよい。

画像Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂ、ＰＧに対して周期成分を除去した後の画像ｄｋ、ｂｒの内、正常部に対して暗い欠陥を示す画像をｄＰｒ、ｄＰｇ、ｄＰｂ、ｄＰＧ、明るい欠陥を示す画像をｂＰｒ、ｂＰｇ、ｂＰｂ、ｂＰＧとおく。

画像Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂ、ＰＧに対して周期成分を除去した後の画像ｄｋから、最終的に欠陥抽出に用いる画像ｐｄｋを作成する。画像上のある位置を（ｘ，ｙ）とおくと、画像ｐｄｋ上の同一箇所のデータｐｄｋ（ｘ，ｙ）は、
ｐｄｋ（ｘ，ｙ）
＝Ｍａｘ（ｄｋＰｒ（ｘ，ｙ），ｄｋＰｇ（ｘ，ｙ），ｄｋＰｂ（ｘ，ｙ），ｄｋＰＧ（ｘ，ｙ））
とする。

また、画像Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂ、ＰＧに対して周期成分を除去した後の画像ｂｒから、最終的に欠陥抽出に用いる画像ｐｂｒを作成する。画像上のある位置を（ｘ，ｙ）とおくと、画像ｐｂｒ上の同一箇所のデータｐｂｒ（ｘ，ｙ）は、
ｐｂｒ（ｘ，ｙ）
＝Ｍａｘ（ｂｒＰｒ（ｘ，ｙ），ｂｒＰｇ（ｘ，ｙ），ｂｒＰｂ（ｘ，ｙ），ｂｒＰＧ（ｘ，ｙ））
とする。

以上のようにして、正常部に対して暗い欠陥を示す画像ｐｄｋと、明るい欠陥を示す画像ｐｂｒを作成する。すなわち、色信号および輝度信号毎のパノラマ画像データにおける任意の検査箇所を周辺部位と比較し、比較結果のうち、より大きなコントラストが選択される。ここでは、他のいずれのコントラストよりも大きなコントラストが、検査箇所と周辺部位とのコントラストとして用いられる。

なお、検査には一般的に画像の明るさを表すＰＧを用いる場合が多いが、対象物によってはＰＧよりもＰｒ，Ｐｇ，Ｐｂの方が高いコントラストを示す場合もあり、いずれかの最大値を採用した方がより高い感度での検出が可能となるため、関数Ｍａｘ（）を使用した。

欠陥抽出部７１は、画像比較部７０により作成された画像ｐｄｋ，ｐｂｒを元に、２値化処理により欠陥部を抽出する。一例として、画像ｐｄｋの位置（ｘ，ｙ）のデータｐｄｋ（ｘ，ｙ）を閾値Ｔｄｋと比較し、ｐｄｋ（ｘ，ｙ）の値が大きいときは１、小さいときは０として２値化画像Ｂｄｋを作成する。同様に、画像ｐｂｒの位置（ｘ，ｙ）のデータｐｂｒ（ｘ，ｙ）を閾値Ｔｂｒと比較し、ｐｂｒ（ｘ，ｙ）の値が大きいときは「１」、小さいときは「０」として２値化画像Ｂｂｒを作成する。

以上のように作成された２値化画像ＢｄｋおよびＢｂｒに対し、公知のラベリング処理等によって値「１」の連結成分を抽出し、その外接長方形の内部を欠陥候補として抽出する。図１３の画像に対する抽出結果を図１５に示す。図中の点線の枠が外接長方形である。

求めた外接長方形の縦横寸法を（ｒｗ，ｒｈ）、最小抽出サイズを（ｒｗｍｉｎ，ｒｈｍｉｎ）とおくと、
（ｒｗ＋ｒｈ）／２ ≧ （ｒｗｍｉｎ＋ｒｈｍｉｎ）／２
を満たす連結成分を欠陥とする。ただし、上記の判定条件はこれに限定する必要はなく、欠陥の特性を考慮して、例えばｒｗ≧ｒｗｍｉｎかつｒｈ≧ｒｈｍｉｎを満たすもの、ｒｗ≧ｒｗｍｉｎまたはｒｈ≧ｒｈｍｉｎを満たすものなどを抽出してもよい。

欠陥座標演算部７２は、欠陥の外接長方形を用いてＸＹテーブルの座標を求める。外接長方形の左上端座標を（ｒｘ，ｒｙ）とおくと、その中心座標（ｃｘ，ｃｙ）は次式により求められる。
（ｃｘ，ｃｙ）＝（ｒｘ＋ｒｗ／２，ｒｙ＋ｒｈ／２）
図１６に示すように、パノラマ画像の左上端位置におけるＸＹテーブルの座標は（ｍｉｎｘ，ｍｉｎｙ）、またその位置の画像座標は（０，０）、画像の１画素に相当するＸＹテーブルの移動量は（ｍｘ，ｍｙ）であることから、外接長方形中心のＸＹテーブルの座標は次式により求められる。
（ｍｉｎｘ＋ｍｘ×ｃｘ，ｍｉｎｙ＋ｍｙ×ｃｙ）
欠陥座標演算部７２により算出された上記座標への移動指令を図示しない制御指令生成部により生成し、同じく図示しない位置制御部に出力して欠陥位置への移動が完了する。

以上の実施例では、カラーＣＣＤカメラから入力した赤、緑、青それぞれの色信号を用いたが、これらの色信号から変換可能なＨＳＶ表色系を用いてもよい。

ＨＳＶ表色系の内、Ｖは明度と呼ばれ、画像の明るさを表す。ＲＧＢ値の内、最小値をｆ_minとし、最大値をｆ_maxとすると、明るさＶはＶ＝ｆ_maxで表わされる。また、Ｈは色相、Ｓは彩度と呼ばれ、次式で算出される。

［欠陥修正］
欠陥位置に移動後、作業者はモニタ４０に移し出された欠陥を確認し、操作パネル４１やキーボード、マウスの操作により修正条件を入力して修正作業を行なう。

修正作業の際、カット用レーザ装置３３を用いて欠陥部を除去し、インク塗布機構３４を用いて除去した部分にインクを充填する作業が行われる。

作業者は、修正作業完了後、次の欠陥位置への移動を指示する。その後、上述した、ＣＣＤカメラ３２を使用したデータの取り込み以降の処理が再度繰り返される。検査装置等から受信したすべての欠陥に対する処理が完了すると、一連の作業が完了する。

［自動レーザ照射］
検出された欠陥のサイズに合わせてカット用レーザ装置３３の照射サイズを自動的に調整し、レーザを照射してもよい。これにより、作業者が修正条件を入力する手間が省略でき、作業効率がアップする。

図１７は、カット開始時のカット位置の中心座標およびカット終了時のカット位置の中心座標を示す図である。図１７において、（ｘ_A，ｙ_A）は（ｒｘ，ｒｙ）に相当する。

同図を参照して、カット開始時のスリット中心座標（ｘ_st，ｙ_st）は、スリットサイズを（Ｓ_x，Ｓ_y）とし、頂点Ａの座標を（ｘ_A，ｙ_A）とすると以下の式で表わされる。

また、カット終了時のスリット中心座標（ｘ_ed，ｙ_ed）は、頂点Ｄの座標を（ｘ_D，ｙ_D）とすると以下の式で表わされる。

水平方向のカット位置数ｎ_xは、各カット位置の最小重ね量をＲ_xとし、水平方向のカットピッチをｐ_xとすると以下の式で表わされる。

ここで、ｃｅｉｌｉｎｇ（）は、「指定された数以上のうち、最小の整数を返す」関数である。

垂直方向のカット位置数ｎ_yは、各カット位置の最小重ね量をＲ_yとし、垂直方向のカットピッチをｐ_yとすると以下の式で表わされる。

図１８は、カット作業中のカット位置を示す図である。
カット位置（ｘ_ij，ｙ_ij）は、水平方向および垂直方向のカットピッチをそれぞれｐ_xおよびｐ_yとすると以下の式で表わされる。

ｐ_xおよびｐ_yは、それぞれ以下の式で表わされる。

［自動インク塗布］
また、インク塗布位置を自動的に算出し、インク塗布機構３４によりインクを塗布してもよい。レーザの場合と同様に修正条件を入力する手間が省略でき、作業効率がアップする。

図１９は、塗布開始時の塗布円の中心座標および塗布終了時の塗布円の中心座標を示す図である。図１９において、（ｘ_A，ｙ_A）は（ｒｘ，ｒｙ）に相当する。

同図を参照して、塗布開始時の塗布円の中心座標（ｘ_st，ｙ_st）は、塗布円の直径をＤとし、頂点Ａの座標を（ｘ_A，ｙ_A）とすると以下の式で表わされる。

また、塗布終了時の塗布円の中心座標（ｘ_ed，ｙ_ed）は、頂点Ｄの座標を（ｘ_D，ｙ_D）とすると以下の式で表わされる。

水平方向の塗布円個数ｎ_xは、塗布ピッチをｐとすると以下の式で表わされる。

ここで、ｃｅｉｌｉｎｇ（）は、「指定された数以上のうち、最小の整数を返す」関数である。

垂直方向の塗布ライン数ｎ_yは、塗布ピッチすなわちインク塗布の間隔をｐとすると以下の式で表わされる。

図２０は、インク塗布動作中の塗布円の中心座標を示す図である。
塗布位置（ｘ_ij，ｙ_ij）は、水平方向および垂直方向の塗布ピッチをそれぞれｐ_xおよびｐ_yとすると以下の式で表わされる。

ｐ_xおよびｐ_yは、それぞれ以下の式で表わされる。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

２ 対物レンズ、５ 液晶カラーフィルタ基板、６ 画像処理装置、３１ 観察光学系、３１ａ 観察鏡筒、３２ ＣＣＤカメラ、３３ カット用レーザ装置、３４ インク塗布機構、３５ インク硬化用光源、３６ Ｚ軸テーブル、３７ Ｘ軸テーブル、３８ Ｙ軸テーブル、３９ 制御用コンピュータ、４０ モニタ、４１ 操作パネル、４２ 可動板、４２ａ 貫通孔、４３ 塗布ユニット、６１ 画像入力部、６２ メモリ、６５ 欠陥検出部、６７ 画像撮影位置演算部、６８ 画像変換部、６９ パノラマ画像生成部、７０ 画像比較部、７１ 欠陥抽出部、７２ 欠陥座標演算部、１００ 欠陥修正装置。

Claims (10)

1. 基板を撮像して電気信号を出力するカメラと、
   前記カメラが出力した電気信号が入力される画像処理装置とを備え、
   前記画像処理装置は、前記カメラからの電気信号から得られる複数の信号毎の画像におけるコントラストのうちの、より大きいコントラストを用いて、前記基板の欠陥部を検出する、欠陥検出装置。
2. 前記画像処理装置は、
   前記複数の信号毎に、複数の画像からパノラマ画像を作成し、
   前記複数の信号毎のパノラマ画像におけるコントラストのうちの、より大きいコントラストを用いて、前記基板の欠陥部を検出する、請求項１に記載の欠陥検出装置。
3. 前記複数の信号は、色相、彩度、明度それぞれの信号を含む、請求項１に記載の欠陥検出装置。
4. 基板を観察する光学系と、
   前記基板を撮像して電気信号を出力するカメラと、
   前記カメラが出力した電気信号が入力され、前記カメラからの電気信号から得られる複数の信号毎の画像におけるコントラストのうちの、より大きいコントラストを用いて、前記基板の欠陥部の座標を算出する画像処理装置と、
   前記基板を観察する光学系を前記算出された座標に移動させるテーブル、前記欠陥部を除去するレーザ装置、前記基板において前記欠陥部を除去した部分にインクを充填する塗布機構のうちの少なくともいずれか１つを含む修正機構とを備える、欠陥修正装置。
5. 前記欠陥修正装置は、前記レーザ装置および前記塗布機構を備え、
   前記欠陥部の位置に応じて、レーザの照射エリアおよびインクの塗布位置を算出し、前記欠陥部を自動的に除去し、インクを自動的に充填する、請求項４に記載の欠陥修正装置。
6. 基板を撮像して電気信号を出力するステップと、
   前記電気信号から得られる複数の信号毎の画像におけるコントラストのうちの、より大きいコントラストを用いて、前記基板の欠陥部を検出するステップとを備える、欠陥検出方法。
7. 前記複数の信号毎に、複数の画像からパノラマ画像を作成するステップをさらに備え、
   前記基板の欠陥部を検出するステップは、前記複数の信号毎のパノラマ画像におけるコントラストのうちの、より大きいコントラストを用いて、前記基板の欠陥部を検出するステップを含む、請求項６に記載の欠陥検出方法。
8. 前記複数の信号は、色相、彩度、明度それぞれの信号を含む、請求項６に記載の欠陥検出方法。
9. 前記欠陥部に外接する長方形と画面の境界とが接する長さから、前記欠陥部の全体が検出されたか否かを判定するステップをさらに備える、請求項６に記載の欠陥検出方法。
10. 欠陥に外接する長方形の位置とサイズを元にレーザ照射エリアおよびインク塗布位置を計算するステップをさらに備える、請求項６に記載の欠陥検出方法。