JP4399187B2 - 欠陥密集度検査装置および欠陥密集度検査プログラム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、欠陥密集度検査装置および欠陥密集度検査プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ブラウン管に代わる小型かつ軽量の表示装置として、液晶表示パネルやプラズマディスプレイなどの平面表示パネルを用いた平面表示装置（ＦＰＤ）が注目されるに至っている。そして、このＦＰＤの中心部を構成する平面表示パネルの品質を検査する装置として、ＣＣＤアレイセンサなどよりなる光学センサ（例えばラインセンサやＴＤＩセンサ）を用いた検査装置が開発され、この種の検査装置に関する出願も多数行われるに至っている。
【０００３】
一般的に平面表示パネルの検査装置は、複数の受光素子を配列してなるセンサと、この受光素子に平面表示パネルの像を結像させる光学系とを有している。そして、センサをその受光素子の並ぶ方向に直角な方向にスキャンすることにより平面表示パネルの各部における表示欠陥の有無を光学的に検出するように構成している。つまり、センサは走査方向に１列に並べられた複数の受光素子を有しており、このセンサのスキャンによって平面表示パネルの全面の画像を取り込み、これによって欠陥検査を行っていた。
【０００４】
図５は検査対象となる一般的な液晶表示パネル２の欠陥検査方法を概略的に示す図である。図５において、Ｐ1 〜Ｐ3 は一般的な検査装置を用いて欠陥検出した３つのピクセル（検出対象点）を示しており、各点Ｐ1 〜Ｐ3 は図示を省略するが詳細には、カラー表示のための図外の色の三原色（赤、緑、青）からなる３つのサブピクセルを有する。また、（Ｘ1 ，Ｙ1 ）〜（Ｘ3 ，Ｙ3 ）は各点Ｐ1 〜Ｐ3 の座標位置（すなわち、原点からの距離によって表わした座標）を示している。
【０００５】
ところで、表示欠陥の検査レベルは製造技術の向上に伴って日ごとに水準が高くなっており、表示欠陥として検出された各点Ｐ1 〜Ｐ3 の数のみならず、各点Ｐ1 〜Ｐ3 間の距離などの密集度も重要な判断基準となって、液晶表示パネルの検査装置の業界では距離、点欠陥分布という規格がある。例えば、２点間の距離において離れた２点の表示欠陥は許容されるものであるが、近接した２点の欠陥は許容されるものではなく、これを排除する必要がある。
【０００６】
ここで、例えば２点Ｐ1 ，Ｐ2 間の密集度を判断するとすると、２点Ｐ1 ，Ｐ2 間の距離を測ればよく、この距離Ｄ1-2 はピタゴラスの定義により、以下の式（１’）に示すように容易に求めることができる。なお、本明細書における各点Ｐ1 ，Ｐ2 …の座標位置（Ｘ1 ，Ｘ2 ），（Ｘ2 ，Ｙ2 ）…は、説明を簡単にするために、すべて原点からの距離によって表わされる位置として説明する。
Ｄ1-2 ＝√（（Ｘ1 −Ｘ2 ）2 ＋（Ｙ1 −Ｙ2 ）2 ） … 式（１’）
【０００７】
一般に、液晶表示パネルの検査装置における点欠陥分布の規格では、１０ｍｍφ（直径１０ｍｍ）が人間の目で感じる密集度ということになっており、この１０ｍｍφの円内に表示欠陥とされた例えば３点以上（とりわけ、図５に示すように４点Ｐ1 〜Ｐ4 ）の検出対象点が含まれているかどうかを判断するように求められている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記検出対象点Ｐ1 〜Ｐ4 の数が多くなればなるほど各点Ｐ1 〜Ｐ4 は多種多様な分布をするので、これが１０ｍｍφの円内に入るかどうかを判断する処理は複雑であり、これを自動化することは困難であるとされている。そこで、現状では、図５に符号１０に示すような、定規のようなものを用意し、作業者がこの定規１０を用いて手作業によって良否判定を行っていた。
【０００９】
すなわち、定規１０には１０ｍｍφの円１０ａをくりぬいてあり、作業者は定規１０を矢印Ａに示すように移動させて、円１０ａの中に表示欠陥として検出された各点Ｐ1 …がいくつ入っているかを数えるということが実際に行われている。そして、このときの判断は全て作業者各自に任されているため、作業者はその判断能力に応じてランク付けされている場合もある。
【００１０】
ところが、どんなに優れた作業者であっても、上述のような作業には妥当な作業時間が必要であるだけでなく、上述のような判断には人為的なミスが生じていた。さらに、作業者の判断が基準となるので、作業者によって判断が異なる場合もあり、再現性の低下が生じることは避けられず、これが生産性に大きな影響を及ぼすことが考えられる。
【００１１】
これは、液晶パネルのような平面表示パネルにおける欠陥検査のみならず、検査対象物に散在する検出対象点の密集度を検出するあらゆる欠陥密集度検査に共通していることであり、密集度の検査には上述の理由から人による判断が入ることがあった。
【００１２】
本発明は、上述の事柄を考慮に入れてなされたものであって、その目的は、平面表示パネルなどの検査対象物に散在する表示欠陥など、３点以上の検出対象点が所定の直径を有する基準円の中に密集しているかどうかの判断を高速かつ正確に行える欠陥密集度検査装置および欠陥密集度検査プログラムを提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の欠陥密集度検査装置は、検査対象物に散在する各検出対象点の座標位置を検出する検出部と、検出した座標位置を用いて各検出対象点の点情報テーブルを作成して各検出対象点の密集度を判断する演算処理部とを有し、この演算処理部が、前記点情報テーブルの中から３点以上の所定数の検出対象点のセットを抽出し、抽出した各セット内の検出対象点について、全ての点間の距離が密集判断の基準円の直径以下であることを確認し、かつ、セット内の２点を抽出してこの２点を通る２つの基準円のうちの何れか一方にセット内の残りの点が全て含まれているときに、前記セットが基準円の中に密集していると判断する機能を有することを特徴としている（請求項１）。
また、上記欠陥密集度検査装置における演算処理部が、「前記点情報テーブルの中から３点以上の所定数の検出対象点のセットを抽出し、抽出した各セット内の検出対象点について、全ての点間の距離が密集判断の基準円の直径以下であることを確認」するものではなく、「前記点情報テーブルの中から取り出した３点以上の所定数の検出対象点の各２点間における距離が何れも基準円の直径以下であるときに、この所定数の検出対象点のセットを抽出する処理を実行」するものであってもよく（請求項２）、この場合、基準円内に入る可能性がある所定数の検出対象点のセットだけを抽出できるので、基準円内に入る可能性のない所定数の検出対象点について比較的複雑な演算処理を実行することがなく、それだけ演算処理を高速に行うことができる。
また、本発明の欠陥密集度検査装置が、検査対象物に散在する各検出対象点の座標位置を検出する検出部と、検出した座標位置を用いて各検出対象点の点情報テーブルを作成して各検出対象点の密集度を判断する演算処理部とを有し、この演算処理部が、前記点情報テーブルの中から３点以上の所定数の検出対象点のセットを抽出し、抽出した各セット内の検出対象点について、セット内の２点を抽出してこの２点を通る２つの基準円のうちの何れか一方にセット内の残りの点が全て含まれているときに、前記セットが基準円の中に密集していると判断する機能を有することを特徴としていてもよい（請求項３）。
【００１４】
すなわち、従来は難しいとされていた、３点以上（とりわけ４点以上）の検出対象点が基準円の中に密集しているかどうかの判断を、機械的な演算と演算結果の比較によって正確に行うことができる。なお、以下の本明細書では４点の検出対象点のセットを判断する例を考慮するが、本発明は３点の検出対象点のセットであっても、５点以上の検出対象点のセットであっても、全く同じ判断により各セットの密集判断を行なうことができる。
【００１５】
また、本発明における欠陥には異物の混入という概念も含まれており、この場合に本発明は異物密集度検査装置ということができる。加えて、異物として細菌などの微生物や浮遊粒子状物質なども考えられるので、本発明は、微生物密集度検査装置や浮遊粒子状物質の密集度検査装置なども含む。
【００１６】
さらに、前記演算処理部はＣＰＵやＭＰＵなどのプロセッサを有するものであることに限定される必要はなく、デジタルまたはアナログの演算部を有するハードウェアによって構成されていても、プログラマブルロジックによって構成されていてもよい。すなわち、処理速度の更なる高速化を達成するために各部をハードウェアによって形成することが可能である。
【００１７】
前記検査対象物が平面表示パネルであり、検出対象点が平面表示パネルの欠陥である場合（請求項４）には、平面表示パネルの点欠陥分布の規格に合わせた３点以上の欠陥を人手によらず演算処理によって検出でき、処理速度を可及的に高速化できるだけでなく、判断基準が確立できて正確であり、再現性が向上する。
【００１８】
なお、本発明の欠陥密集度検査装置における検出対象点は、例えば、液晶表示パネルなどの平面表示パネルにおける表示の最小単位であるサブピクセルである。また、以下の説明では検出対象点を一般的な色の三原色を発光させるための各サブピクセルとして説明するが、本発明はこの点に限定されるものではない。すなわち、本明細書におけるサブピクセルという表現にはモノクロ表示するための単色（例えば白色や緑色など）のピクセルや例えば、赤と緑などの２色表示を行なう各色のピクセルも含まれている。
【００１９】
本発明の欠陥密集度検査プログラムは、検査対象物に散在する各検出対象点の座標位置を示す点情報テーブルの中から３点以上の所定数の検出対象点をセットとして抽出するステップと、抽出した各セットについて、抽出した全ての点間の距離が密集判断の基準円の直径以下であることを確認するステップと、セット内の２点を抽出してこの２点を通る２つの基準円内の何れか一方にセット内の残りの点が全て含まれているかどうかによって、このセットが基準円の中に密集しているかどうかを判断するステップとを有することを特徴としている（請求項５）。
【００２０】
前記欠陥密集度検査プログラムは、既存の欠陥密集度検査装置の演算処理部によって実行でき、３点以上の所定数の検出対象点が基準円の中に密集しているかどうかの判断をプログラムの書換えまたは追加によって容易に行うことができる。なお、本発明における欠陥には液晶表示パネルの場合は液晶部に混入した異物という概念も含まれており、この場合に本発明は異物密集度検査プログラムということができる。加えて、異物として細菌などの微生物や浮遊粒子状物質なども考えられるので、本発明は、微生物密集度検査プログラムや浮遊粒子状物質の密集度検査プログラムなども含む。
【００２１】
さらに、本発明の欠陥密集度検査プログラムは演算処理部のＣＰＵやＭＰＵなどのプロセッサによって順次実行されるプログラムであることに限定されるものではなく、プログラマブルロジックにプログラムされて形成されたハードウェアであってもよい。
【００２２】
前記欠陥密集度検査プログラムが、「検査対象物に散在する各検出対象点の座標位置を示す点情報テーブルの中から３点以上の所定数の検出対象点をセットとして抽出するステップと、抽出した各セットについて、抽出した全ての点間の距離が密集判断の基準円の直径以下であることを確認するステップ」に代えて、「検査対象物に散在する各検出対象点の座標位置を示す点情報テーブルの中から取り出した３点以上の所定数の検出対象点の各２点間における距離が何れも基準円の直径以下であるときに、この所定数の検出対象点のセットを抽出する処理を実行させるステップ」を有する場合（請求項６）には、基準円内に入る可能性がある所定数の検出対象点のセットだけを抽出できるので、基準円内に入る可能性のない所定数の検出対象点について比較的複雑な演算処理を実行することがなく、それだけ演算処理を高速に行うことができる。
また、本発明の欠陥密集度検査プログラムが、検査対象物に散在する各検出対象点の座標位置を示す点情報テーブルの中から３点以上の所定数の検出対象点のセットを抽出する処理を実行させるステップと、セット内の２点を抽出してこの２点を通る２つの基準円内の何れか一方にセット内の残りの点が全て含まれているかどうかによって、このセットが基準円の中に密集しているかどうかを判断するステップとを有することを特徴としていてもよい（請求項７）。
【００２３】
前記基準円の中に密集していると判断した検出対象点のセット数を用いて、密集度の評価をランク付けするステップを有する場合（請求項８）には、検査対象物の密集度を適正に評価できる。
【００２４】
前記検出対象点の数が設定数以上である場合に、定められた所定のランクであると判断して、検出対象点が前記基準円の中に密集しているかどうかの判断を行わない場合（請求項９）には、検出対象点の数が所定の設定数以上である欠陥の多い検査対象物を密集度の評価を行うまでもなく欠陥過多であると判断でき、処理速度を向上できる。
【００２５】
前記検査対象物が平面表示パネルであり、検出対象点が平面表示パネルの欠陥である場合（請求項１０）には、平面表示パネルの点欠陥分布の規格に合わせた３点の欠陥をプログラムによる演算処理によって検出でき、処理速度を可及的に高速化でき、判断基準が確立できて正確であり、再現性が向上する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の平面表示パネルの検査装置１の第１実施例を示す図である。図１において、２は検査対象物である平面表示パネルの一例としての液晶パネル、３は液晶パネル２をセットする載置台、４はこの載置台３の裏面側から液晶パネル２に均一な光を平面的に照射する光源、５は載置台３に対して液晶パネル２の表示面と平行する方向Ｙｄに摺動自在に形成された走査部、６はこの走査部５に設置されたセンサ（本例の場合は、ラインセンサまたはＴＤＩセンサ）、７は各部を制御する演算処理装置である。
【００２７】
液晶パネル２は一般的にその周囲に表示内容を示す電気信号を授受するためのコネクタ部２ａを有しており、前記載置台３は前記液晶パネル２のコネクタ部２ａに対して電気的に接触するためのコネクタ部３ａ（プローバ）を有している。
【００２８】
一方、走査部５は例えば複数のラインセンサユニット６Ａ，６Ｂ，…を並べて固定することで、１直線上（１列）に並べられたラインセンサ６を保持するブラケット５ａと、このブラケット５ａを液晶パネル２から所定の距離だけ離して固定するための保持部材５ｂと、この保持部材５ｂを両矢印Ｙｄに示す走査方向に移動させることでラインセンサ６を液晶表示面２ｂに対して走査するためのモータ５ｃとを有している。
【００２９】
前記各ラインセンサユニット６Ａ，６Ｂ，…はラインセンサ６を構成する複数の受光素子を有するセンサ本体６ａと、液晶表示面２ｂをラインセンサユニットの各受光素子に結像させるための光学系としての集光レンズ６ｂとを有しており、全てのラインセンサユニット６Ａ，６Ｂ，…がまとめて１列のラインセンサ６を形成する。
【００３０】
演算処理装置７は例えばパソコンであり、前記各部３〜６からなる検出部１Ａを適宜制御する制御プログラムＳと、液晶パネル２の検査プログラムＰとを実行する演算処理部７ａ、および、各プログラムＳ，Ｐの記憶部７ｂを有する。また、記憶部７ｂには検出部１Ａを用いて検査対象物２の二次元方向に分布する各検査対象点を検査することで表示欠陥として検出された各検出対象点の中から座標位置を記録してなる点情報テーブルＴを作成すると共に、検査プログラムＰの動作によって点情報テーブルＴの内容に基づいて、表示欠陥として検出された各点の欠陥密集度を検査する。なお、本例にはパソコン７の基本的な構成を示しており、その詳細な構成は種々に考えられる。
【００３１】
図２は本発明の平面表示パネル２を構成する各ピクセルの詳細を示す図である。図２において、Ｐ1,1 〜ＰX,Y は検出の最小単位を示してカラー表示するための３原色の各サブピクセル（検査対称点）、Ｂ1,1 〜ＢX,Y は前記各サブピクセルＰ1,1 〜ＰX,Y における輝度をラインセンサ６によって計測した値を示している。
【００３２】
前記演算処理部７ａは検査プログラムＰの欠陥検出プログラムＰａの動作によって前記検出部１Ａを駆動し、所定の表示を行った状態で各サブピクセルＰ1,1 〜ＰX,Y の輝度Ｂ1,1 〜ＢX,Y を測定することにより、輝度値そのものが異常なサブピクセル、周囲のサブピクセルに対して輝度に差が生じているサブピクセルを欠陥情報として記録する。また、全欠陥情報の中ら欠陥密集度検査の対象となっている欠陥情報を検出対象点Ｐ1 〜ＰN として検出し、各点Ｐ1 〜ＰN の座標を点情報テーブルＴに記録し、この点情報テーブルＴの内容に基づいて欠陥密集度の検査を行なう。
【００３３】
図３は前記検査プログラムＰの流れの一例を示す図であり、図３に示す符号Ｐｂは、欠陥検出プログラムＰａの動作によって検出された各検出対象点Ｐ1 〜ＰN についてその密集度を検査する欠陥密集度検査プログラムである。また、図４は欠陥密集度検査プログラムＰｂにおける判断方法を説明する図であって、図４（Ａ）は検出対象点Ｐ1 〜ＰN の中から所定数（本例では４点）の検出対象点のセットを抽出する方法を示し、図４（Ｂ）はこの４点の検出対象点が密集しているかどうかを判断する方法を示している。
【００３４】
なお、図３を用いて説明する本例の欠陥密集度検査プログラムＰｂは本発明を理解しやすくするために、その概略的な流れを示す単なる一例であるから、その詳細な点は本発明を限定するものではないことはいうまでもない。
【００３５】
図３において、Ｓ１は前記点情報テーブルＴ内の同一座標の輝点・滅点を輝点１つに纏めるステップである。すなわち、前記欠陥検出プログラムＰａによって検出された欠陥情報を記録してなる点情報テーブルＴには、輝度値そのものが異常なもの、周囲のサブピクセルに対して輝度に差が生じているものなど、種々の欠陥がそれぞれ欠陥として記録されているが、以下に例示する欠陥密集度検査プログラムＰｂにおいては座標情報が重要であり、欠陥の種類を考慮することは行っていない。
【００３６】
しかしながら、欠陥検出プログラムＰａが欠陥の種類を点情報テーブルＴ内に記録している場合には、欠陥の種類（輝点，滅点，周囲輝度との差が有る点，異物の混入点等）ごとの欠陥密集度、欠陥の種類によらない欠陥密集度、欠陥の種類の組み合わせによる欠陥密集度など、種々の欠陥密集度を分けて検査できるようにすることが考えられる。
【００３７】
これによって、例えば、より目立つ欠陥としての輝点のみの密集度を検査したり、滅点のみの密集度や、種類によらない欠陥の密集度などを、密集度判断の基準円の大きさや欠陥セット数を変えてそれぞれ検査することなど、目視では決して行えない、より綿密な検査を行うことができる。
【００３８】
Ｓ２は前記点情報テーブルＴ内の検出対象点Ｐ1 〜ＰN の数Ｎを別途設定できる数と比較するステップである。そしてこのステップＳ２において、検出対象点Ｐ1 〜ＰN の数Ｎが別途設定できる設定数以上であるときにステップＳ３にジャンプし、前記設定数に満たないときにステップＳ４に処理を進める。
【００３９】
Ｓ３は前記検出対象点Ｐ1 〜ＰN の数Ｎが多いときに液晶表示パネル２のランクをランクＲｄ（すなわちエラーランク）とするステップである。また、このステップＳ３によるランク付けが終了すると欠陥密集度検査の処理を終了する。すなわち、表示欠陥があまりにも多い液晶表示パネルはエラーランクとして瞬時に判断して、処理速度を向上する。
【００４０】
一方、Ｓ４は点情報テーブルＴ内で密集度の検査対象となる４点のセットを抽出するステップである。本例では、図４に示すように、検出対象点Ｐ1 〜Ｐ4 がセットとして抽出されたとして説明する。そして、点情報テーブルＴにＮ個の検出対象点Ｐ1 〜ＰN が記録されている場合にＭ点セットを抽出する場合は、 NＣM 通りの組み合わせが考えられ、本例の場合４点であるから NＣ4 通りのセットが抽出できる。以下、ここで抽出された検出対象点Ｐ1 〜Ｐ4 のセットの座標は座標（Ｘ1 ，Ｙ1 ）〜（Ｘ4 ，Ｙ4 ）[mm]として説明する。
【００４１】
Ｓ５は図４（Ａ）に示すように、ステップＳ４によって抽出された４点セットに含まれる各点について、各点間の距離Ｄ1 〜Ｄ6 [mm]を求めるステップである。このとき、各点間の距離Ｄ1 〜Ｄ6 はピタゴラスの三平方の定理から容易に求めることができる。以下の式（１）は一例として検出対象点Ｐ1 ，Ｐ2 間の距離Ｄ1 を求める計算式である。
Ｄ1 ＝√（（Ｘ1 −Ｘ2 ）2 ＋（Ｙ1 −Ｙ2 ）2 ） … 式（１）
【００４２】
Ｓ６はステップＳ５によって求めた距離Ｄ1 〜Ｄ6 [mm]を図４（Ｂ）に示す密集判断の基準円８の直径Ｄ[mm]と比較するステップである。もし、この段階で距離Ｄ1 〜Ｄ6 のうち少なくとも一つが基準円８の直径Ｄよりも大きい場合は、後述するステップＳ７〜Ｓ１２の処理を飛ばして、ステップＳ１３にジャンプする。
【００４３】
すなわち、抽出した４点の全ての点間距離Ｄ1 〜Ｄ6 が密集判断の基準円８の直径Ｄ以下であることを確認することで、何れか一つでも直径Ｄを越えるときには、この４点のセットが基準円８内に入ることがありえないので、以下のステップＳ６〜Ｓ１２の処理を行うまでもなく、この４点は密集していないと判断できる。これによって、処理速度を高速にすることができる。また、大多数の４点セットはこのステップＳ６の処理によって判断できる。
【００４４】
加えて、前記ステップＳ４〜Ｓ６の処理について表現を変えるなら、全ての点間距離Ｄ1 〜Ｄ6 が密集判断の基準円８の直径Ｄ以下である検出対象点Ｐ1 〜Ｐ4 を抽出するものであるということも可能である。
【００４５】
Ｓ７は前記４点の中から２点を選択するステップである。図４（Ｂ）には、一例として検出対象点Ｐ1 ，Ｐ2 を選択した例を示している。
【００４６】
Ｓ８は図４（Ｂ）に示すように、選択した２つの検出対象点Ｐ1 ，Ｐ2 についてこれらを通る直径Ｄの円Ｃ1 ，Ｃ2 を求めるステップである。この円Ｃ1 ，Ｃ2 の中心点Ｏ1 ，Ｏ2 の座標（Ｒｘ1 ，Ｒｙ1 ），（Ｒｘ2 ，Ｒｙ2 ）は、Ｙ2 ≠Ｙ1 のときに、以下の一連の式（２）〜式（１２）によって求めることができる。
ｄｘ＝Ｘ2 −Ｘ1 … 式（２）
ｄｙ＝Ｙ2 −Ｙ1 … 式（３）
ａ＝−ｄｘ／ｄｙ … 式（４）
ｃｘ＝√（（ｒ2 −（（ｄｘ2 ＋ｄｙ2 ）／４））／（１＋ａ2 ））
… 式（５）
ｃｙ＝ｃｘ×ａ … 式（６）
Ｘｃ＝（Ｘ1 ＋Ｘ2 ）／２ … 式（７）
Ｙｃ＝（Ｙ1 ＋Ｙ2 ）／２ … 式（８）
Ｒｘ1 ＝Ｘｃ＋ｃｘ … 式（９）
Ｒｙ1 ＝Ｙｃ＋ｃｙ … 式（１０）
Ｒｘ2 ＝Ｘｃ−ｃｘ … 式（１１）
Ｒｙ2 ＝Ｙｃ−ｃｙ … 式（１２）
但し、ｒは基準円８の半径（すなわちｒ＝Ｄ／２）、（Ｘｃ，Ｙｃ）は点Ｐ1 ，Ｐ2 を連結する線分Ｌ 1 の中心点Ｐｃの座標、ａは線分Ｌ1 に直角な線分Ｌ2 の傾き、（ｃｘ，ｃｙ）は中心点Ｐｃから中心点Ｏ1 ，Ｏ2 までのベクトルを示している。
【００４７】
一方、Ｙ 2 ＝Ｙ 1 のときに、円Ｃ1 ，Ｃ2 の中心点Ｏ1 ，Ｏ2 の座標（Ｒｘ1 ，Ｒｙ1 ），（Ｒｘ2 ，Ｒｙ2 ）は、以下の一連の式（１３）〜式（１８）によって求めることができる。
ｄｘ＝Ｘ2 −Ｘ1 … 式（１３）
ｃｙ＝√（（ｒ2 −（ｄｘ2 ／４）） … 式（１４）
Ｒｘ1 ＝（Ｘ1 ＋Ｘ2 ）／２ … 式（１５）
Ｒｙ1 ＝Ｙ1 ＋ｃｙ … 式（１６）
Ｒｘ 2 ＝Ｒｘ1 … 式（１７）
Ｒｙ 2 ＝Ｙ1 −ｃｙ … 式（１８）
但し、ｒは基準円８の半径（すなわちｒ＝Ｄ／２）、ｃｙは点Ｐ1 ，Ｐ2 と中心点Ｏ1 ，Ｏ2 のＹ軸方向の差を示している。
【００４８】
Ｓ９はステップＳ８によって求めた円Ｃ1 の中に残りの点Ｐ3 ，Ｐ4 があるかどうかを判断するステップである。より具体的には、前記中心点Ｏ1 と、残りの点Ｐ3 ，Ｐ4 との距離がいずれも基準円８の半径ｒ以下であるかどうかを判断する。ここでも、三平方の定理を用いて、以下の式（１９）〜式（２０）の不等式が成り立つときには、４点Ｐ1 〜Ｐ4 は密集していないと判断でき、次のステップＳ１０に処理を進める。一方、式（１９）〜式（２０）の不等式の両方が成り立たつ場合に密集していると判断でき、ステップＳ１１にジャンプする。
√（（Ｒｘ1 −Ｘ3 ）2 ＋（Ｒｙ1 −Ｙ3 ）2 ）≦ｒ … 式（１９）
√（（Ｒｘ1 −Ｘ4 ）2 ＋（Ｒｙ1 −Ｙ4 ）2 ）≦ｒ … 式（２０）
【００４９】
図４（Ｂ）に示す本例では、式（１９）に示す不等式は成り立つ（すなわち、点Ｐ3 は円Ｃ1 の中にある）ものの、式（２０）は成り立たない（点Ｐ4 は円Ｃ1 の外にある）ので、次のステップＳ１０に処理が移る。
【００５０】
同様に、Ｓ１０はステップＳ８によって求めた円Ｃ2 の中に残りの点Ｐ3 ，Ｐ4 があるかどうかを判断するステップである。ここでも以下の式（２１）〜式（２２）の不等式が成り立つときには、４点Ｐ1 〜Ｐ4 は密集していないと判断でき、ステップＳ１２に処理を進める。一方、式（１９）〜式（２０）の不等式が成り立たない場合には密集していると判断でき、ステップＳ１１にジャンプする。
√（（Ｒｘ2 −Ｘ3 ）2 ＋（Ｒｙ2 −Ｙ3 ）2 ）≦ｒ … 式（２１）
√（（Ｒｘ2 −Ｘ4 ）2 ＋（Ｒｙ2 −Ｙ4 ）2 ）≦ｒ … 式（２２）
【００５１】
Ｓ１１は密集した４点のセットを記録するステップであり、例えば、その位置や密集していると判断された欠陥点セットの数（密集したセット数）の計数を行なう。なお、４点セットの中で、全ての点Ｐ1 〜Ｐ4 を含む円Ｃ1 ，Ｃ2 が一つでも見つかると、この４点セットが基準円８の中に入ることが判明するので、次にステップＳ１３にジャンプする。
【００５２】
Ｓ１２はセット内の全ての２点を選択し終えたかどうかを判断するステップである。本例の場合検出対象点が４点で１セットであるから、この中から 4Ｃ2 通りの異なる２点を選択することが可能である。そして、全ての２点を選択しおえていない場合には、前記ステップＳ７にジャンプして、次の２点を選択し、前記ステップＳ８〜Ｓ１０の処理を繰り返す。一方、全ての２点を選択し終えた場合は、この４点は基準円８の中に入らないと判断して、次のステップＳ１３に処理を移すことができる。
【００５３】
Ｓ１３は次の検査対象となる４点のセットを準備するステップである。これは、前記点情報テーブルＴの中から総当たりの４点抽出を行なうための処理であり、この処理は NＣ4 回繰り返される。
【００５４】
Ｓ１４は点情報テーブルＴの中から総当たりの３点抽出が終了したかどうかを判断するステップである。すなわち、ステップＳ１３によって新たな４点の抽出を行うための組み合わせを定めることができなかったかどうかを判断するステップである。そして、総当たりの４点抽出が終了していないときには、前記ステップＳ５に戻って、前記ステップＳ５〜Ｓ１４の繰り返し処理を行なう。一方、点情報テーブルＴ内の全ての組み合わせが終了したときには次のステップＳ１５の処理を行なう。
【００５５】
Ｓ１５は密集した４点であると判断したセット数を用いて液晶表示パネル２ ランク付け評価を行なうステップである。例えば、密集した４点がなかった場合には、ランクＲａ、１つの密集した４点を見いだした場合にはランクＲｂ、２つの密集した４点を見いだした場合にはランクＲｃ、それ以上はランクＲｄ（すなわち、エラーランク）とする。
【００５６】
本例のように、液晶表示パネル２のランクを付けを行なうことにより、液晶表示パネル２の仕上がり状態を容易に判別できるので、以後の仕分けを容易におこなうことができる。なお、このランク付けの基準は任意に設定可能とすることが望ましいことはいうまでもない。
【００５７】
また、本発明によれば、従来は難しいとされていた、３点以上（とりわけ４点以上）の欠陥が所定の直径Ｄの基準円８内に密集するかどうかの判断を演算処理によって行なうことができるので、作業者の目視による判断を行う必要がなく、それだけ処理が早くなって生産性の向上を達成できる。加えて、人為的なミスの発生や再現性の不良がなく、検査対象物が所定の基準を満たすものであるかどうかを明確に判断できる。
【００５８】
なお、上述の説明では、本発明の欠陥密集度検査装置および欠陥密集度検査プログラムの好適な実施例として、液晶表示パネルの検査装置に応用した例を示しているが、本発明はこの点に限定されるものではない。すなわち、プラズマディスプレイなどの平面表示パネルの欠陥密集度検査装置に応用することも可能である。
【００５９】
また、欠陥として何らかの異物の密集度を検査するものであれば、あらゆる分野に応用でき、例えば、浮遊粒子状物質をフィルタに捕らえたときの各粒子の密集度や、培養した細菌の密集度など、種々の分野においてそのまま応用することができる。
【００６０】
加えて、前記欠陥密集度検査プログラムＰｂは、ソフトウェアとして記録媒体に記録した状態で供給することにより、従来の欠陥検査装置において、本発明の欠陥密集度検査を行うことができる。しかしながら、欠陥密集度検査プログラムはプログラマブルロジックなどに書き込まれて、結果的に集積回路を形成するものであってもよい。
【００６１】
さらには、本発明の欠陥密集度検査装置は、上述したソフトウェアによる処理に準じた演算処理を行なって、欠陥密集度の検査を行なうハードウェアを有するものであってもよい。
【００６２】
なお、上述の各例ではセンサ６をラインセンサとした例を示しているが、本発明はこの点を限定するものではなく、二次元方向に複数の受光素子を配列してなる平面状のセンサ（ＣＣＤ二次元イメージセンサなど）を用いてもよい。この場合、センサ６を上述したように走査させる必要がない。
【００６３】
【発明の効果】
本発明では、従来から困難とされてきた検査対象物に散在する３点以上の所定数の検出対象点の密集度を演算処理部による計算によって判断することができ、検査対象物に散在する欠陥の状態をより迅速かつ的確に判断できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の欠陥密集度検査装置の全体的な構成を示す図である。
【図２】 平面表示パネルの構成を説明する図である。
【図３】 本発明の欠陥密集度検査プログラムの動きを理解するための一例を示す図である。
【図４】 本発明の欠陥密集度検査の方法を説明する図である。
【図５】 従来の欠陥密集度の検査方法を説明する図である。
【符号の説明】
１…液晶パネルの異物検査装置、１Ａ…検出部、２…検査対象物（平面表示パネル）、７ａ…演算処理部、８…基準円、Ｃ1 ，Ｃ2 …２点を通る２つの基準円、Ｄ…基準円の直径、Ｄ1 〜Ｄ6 …点間の距離、ｒ…基準円の半径、Ｐ1 ，Ｐ2 ，…検出対象点（欠陥）、Ｐｂ…欠陥密集度検査プログラム、Ｔ…点情報テーブル、（Ｘ1 ，Ｙ1 ），（Ｘ2 ，Ｙ2 ），…座標位置。
【発明の属する技術分野】
本発明は、欠陥密集度検査装置および欠陥密集度検査プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ブラウン管に代わる小型かつ軽量の表示装置として、液晶表示パネルやプラズマディスプレイなどの平面表示パネルを用いた平面表示装置（ＦＰＤ）が注目されるに至っている。そして、このＦＰＤの中心部を構成する平面表示パネルの品質を検査する装置として、ＣＣＤアレイセンサなどよりなる光学センサ（例えばラインセンサやＴＤＩセンサ）を用いた検査装置が開発され、この種の検査装置に関する出願も多数行われるに至っている。
【０００３】
一般的に平面表示パネルの検査装置は、複数の受光素子を配列してなるセンサと、この受光素子に平面表示パネルの像を結像させる光学系とを有している。そして、センサをその受光素子の並ぶ方向に直角な方向にスキャンすることにより平面表示パネルの各部における表示欠陥の有無を光学的に検出するように構成している。つまり、センサは走査方向に１列に並べられた複数の受光素子を有しており、このセンサのスキャンによって平面表示パネルの全面の画像を取り込み、これによって欠陥検査を行っていた。
【０００４】
図５は検査対象となる一般的な液晶表示パネル２の欠陥検査方法を概略的に示す図である。図５において、Ｐ1 〜Ｐ3 は一般的な検査装置を用いて欠陥検出した３つのピクセル（検出対象点）を示しており、各点Ｐ1 〜Ｐ3 は図示を省略するが詳細には、カラー表示のための図外の色の三原色（赤、緑、青）からなる３つのサブピクセルを有する。また、（Ｘ1 ，Ｙ1 ）〜（Ｘ3 ，Ｙ3 ）は各点Ｐ1 〜Ｐ3 の座標位置（すなわち、原点からの距離によって表わした座標）を示している。
【０００５】
ところで、表示欠陥の検査レベルは製造技術の向上に伴って日ごとに水準が高くなっており、表示欠陥として検出された各点Ｐ1 〜Ｐ3 の数のみならず、各点Ｐ1 〜Ｐ3 間の距離などの密集度も重要な判断基準となって、液晶表示パネルの検査装置の業界では距離、点欠陥分布という規格がある。例えば、２点間の距離において離れた２点の表示欠陥は許容されるものであるが、近接した２点の欠陥は許容されるものではなく、これを排除する必要がある。
【０００６】
ここで、例えば２点Ｐ1 ，Ｐ2 間の密集度を判断するとすると、２点Ｐ1 ，Ｐ2 間の距離を測ればよく、この距離Ｄ1-2 はピタゴラスの定義により、以下の式（１’）に示すように容易に求めることができる。なお、本明細書における各点Ｐ1 ，Ｐ2 …の座標位置（Ｘ1 ，Ｘ2 ），（Ｘ2 ，Ｙ2 ）…は、説明を簡単にするために、すべて原点からの距離によって表わされる位置として説明する。
Ｄ1-2 ＝√（（Ｘ1 −Ｘ2 ）2 ＋（Ｙ1 −Ｙ2 ）2 ） … 式（１’）
【０００７】
一般に、液晶表示パネルの検査装置における点欠陥分布の規格では、１０ｍｍφ（直径１０ｍｍ）が人間の目で感じる密集度ということになっており、この１０ｍｍφの円内に表示欠陥とされた例えば３点以上（とりわけ、図５に示すように４点Ｐ1 〜Ｐ4 ）の検出対象点が含まれているかどうかを判断するように求められている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記検出対象点Ｐ1 〜Ｐ4 の数が多くなればなるほど各点Ｐ1 〜Ｐ4 は多種多様な分布をするので、これが１０ｍｍφの円内に入るかどうかを判断する処理は複雑であり、これを自動化することは困難であるとされている。そこで、現状では、図５に符号１０に示すような、定規のようなものを用意し、作業者がこの定規１０を用いて手作業によって良否判定を行っていた。
【０００９】
すなわち、定規１０には１０ｍｍφの円１０ａをくりぬいてあり、作業者は定規１０を矢印Ａに示すように移動させて、円１０ａの中に表示欠陥として検出された各点Ｐ1 …がいくつ入っているかを数えるということが実際に行われている。そして、このときの判断は全て作業者各自に任されているため、作業者はその判断能力に応じてランク付けされている場合もある。
【００１０】
ところが、どんなに優れた作業者であっても、上述のような作業には妥当な作業時間が必要であるだけでなく、上述のような判断には人為的なミスが生じていた。さらに、作業者の判断が基準となるので、作業者によって判断が異なる場合もあり、再現性の低下が生じることは避けられず、これが生産性に大きな影響を及ぼすことが考えられる。
【００１１】
これは、液晶パネルのような平面表示パネルにおける欠陥検査のみならず、検査対象物に散在する検出対象点の密集度を検出するあらゆる欠陥密集度検査に共通していることであり、密集度の検査には上述の理由から人による判断が入ることがあった。
【００１２】
本発明は、上述の事柄を考慮に入れてなされたものであって、その目的は、平面表示パネルなどの検査対象物に散在する表示欠陥など、３点以上の検出対象点が所定の直径を有する基準円の中に密集しているかどうかの判断を高速かつ正確に行える欠陥密集度検査装置および欠陥密集度検査プログラムを提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の欠陥密集度検査装置は、検査対象物に散在する各検出対象点の座標位置を検出する検出部と、検出した座標位置を用いて各検出対象点の点情報テーブルを作成して各検出対象点の密集度を判断する演算処理部とを有し、この演算処理部が、前記点情報テーブルの中から３点以上の所定数の検出対象点のセットを抽出し、抽出した各セット内の検出対象点について、全ての点間の距離が密集判断の基準円の直径以下であることを確認し、かつ、セット内の２点を抽出してこの２点を通る２つの基準円のうちの何れか一方にセット内の残りの点が全て含まれているときに、前記セットが基準円の中に密集していると判断する機能を有することを特徴としている（請求項１）。
また、上記欠陥密集度検査装置における演算処理部が、「前記点情報テーブルの中から３点以上の所定数の検出対象点のセットを抽出し、抽出した各セット内の検出対象点について、全ての点間の距離が密集判断の基準円の直径以下であることを確認」するものではなく、「前記点情報テーブルの中から取り出した３点以上の所定数の検出対象点の各２点間における距離が何れも基準円の直径以下であるときに、この所定数の検出対象点のセットを抽出する処理を実行」するものであってもよく（請求項２）、この場合、基準円内に入る可能性がある所定数の検出対象点のセットだけを抽出できるので、基準円内に入る可能性のない所定数の検出対象点について比較的複雑な演算処理を実行することがなく、それだけ演算処理を高速に行うことができる。
また、本発明の欠陥密集度検査装置が、検査対象物に散在する各検出対象点の座標位置を検出する検出部と、検出した座標位置を用いて各検出対象点の点情報テーブルを作成して各検出対象点の密集度を判断する演算処理部とを有し、この演算処理部が、前記点情報テーブルの中から３点以上の所定数の検出対象点のセットを抽出し、抽出した各セット内の検出対象点について、セット内の２点を抽出してこの２点を通る２つの基準円のうちの何れか一方にセット内の残りの点が全て含まれているときに、前記セットが基準円の中に密集していると判断する機能を有することを特徴としていてもよい（請求項３）。
【００１４】
すなわち、従来は難しいとされていた、３点以上（とりわけ４点以上）の検出対象点が基準円の中に密集しているかどうかの判断を、機械的な演算と演算結果の比較によって正確に行うことができる。なお、以下の本明細書では４点の検出対象点のセットを判断する例を考慮するが、本発明は３点の検出対象点のセットであっても、５点以上の検出対象点のセットであっても、全く同じ判断により各セットの密集判断を行なうことができる。
【００１５】
また、本発明における欠陥には異物の混入という概念も含まれており、この場合に本発明は異物密集度検査装置ということができる。加えて、異物として細菌などの微生物や浮遊粒子状物質なども考えられるので、本発明は、微生物密集度検査装置や浮遊粒子状物質の密集度検査装置なども含む。
【００１６】
さらに、前記演算処理部はＣＰＵやＭＰＵなどのプロセッサを有するものであることに限定される必要はなく、デジタルまたはアナログの演算部を有するハードウェアによって構成されていても、プログラマブルロジックによって構成されていてもよい。すなわち、処理速度の更なる高速化を達成するために各部をハードウェアによって形成することが可能である。
【００１７】
前記検査対象物が平面表示パネルであり、検出対象点が平面表示パネルの欠陥である場合（請求項４）には、平面表示パネルの点欠陥分布の規格に合わせた３点以上の欠陥を人手によらず演算処理によって検出でき、処理速度を可及的に高速化できるだけでなく、判断基準が確立できて正確であり、再現性が向上する。
【００１８】
なお、本発明の欠陥密集度検査装置における検出対象点は、例えば、液晶表示パネルなどの平面表示パネルにおける表示の最小単位であるサブピクセルである。また、以下の説明では検出対象点を一般的な色の三原色を発光させるための各サブピクセルとして説明するが、本発明はこの点に限定されるものではない。すなわち、本明細書におけるサブピクセルという表現にはモノクロ表示するための単色（例えば白色や緑色など）のピクセルや例えば、赤と緑などの２色表示を行なう各色のピクセルも含まれている。
【００１９】
本発明の欠陥密集度検査プログラムは、検査対象物に散在する各検出対象点の座標位置を示す点情報テーブルの中から３点以上の所定数の検出対象点をセットとして抽出するステップと、抽出した各セットについて、抽出した全ての点間の距離が密集判断の基準円の直径以下であることを確認するステップと、セット内の２点を抽出してこの２点を通る２つの基準円内の何れか一方にセット内の残りの点が全て含まれているかどうかによって、このセットが基準円の中に密集しているかどうかを判断するステップとを有することを特徴としている（請求項５）。
【００２０】
前記欠陥密集度検査プログラムは、既存の欠陥密集度検査装置の演算処理部によって実行でき、３点以上の所定数の検出対象点が基準円の中に密集しているかどうかの判断をプログラムの書換えまたは追加によって容易に行うことができる。なお、本発明における欠陥には液晶表示パネルの場合は液晶部に混入した異物という概念も含まれており、この場合に本発明は異物密集度検査プログラムということができる。加えて、異物として細菌などの微生物や浮遊粒子状物質なども考えられるので、本発明は、微生物密集度検査プログラムや浮遊粒子状物質の密集度検査プログラムなども含む。
【００２１】
さらに、本発明の欠陥密集度検査プログラムは演算処理部のＣＰＵやＭＰＵなどのプロセッサによって順次実行されるプログラムであることに限定されるものではなく、プログラマブルロジックにプログラムされて形成されたハードウェアであってもよい。
【００２２】
前記欠陥密集度検査プログラムが、「検査対象物に散在する各検出対象点の座標位置を示す点情報テーブルの中から３点以上の所定数の検出対象点をセットとして抽出するステップと、抽出した各セットについて、抽出した全ての点間の距離が密集判断の基準円の直径以下であることを確認するステップ」に代えて、「検査対象物に散在する各検出対象点の座標位置を示す点情報テーブルの中から取り出した３点以上の所定数の検出対象点の各２点間における距離が何れも基準円の直径以下であるときに、この所定数の検出対象点のセットを抽出する処理を実行させるステップ」を有する場合（請求項６）には、基準円内に入る可能性がある所定数の検出対象点のセットだけを抽出できるので、基準円内に入る可能性のない所定数の検出対象点について比較的複雑な演算処理を実行することがなく、それだけ演算処理を高速に行うことができる。
また、本発明の欠陥密集度検査プログラムが、検査対象物に散在する各検出対象点の座標位置を示す点情報テーブルの中から３点以上の所定数の検出対象点のセットを抽出する処理を実行させるステップと、セット内の２点を抽出してこの２点を通る２つの基準円内の何れか一方にセット内の残りの点が全て含まれているかどうかによって、このセットが基準円の中に密集しているかどうかを判断するステップとを有することを特徴としていてもよい（請求項７）。
【００２３】
前記基準円の中に密集していると判断した検出対象点のセット数を用いて、密集度の評価をランク付けするステップを有する場合（請求項８）には、検査対象物の密集度を適正に評価できる。
【００２４】
前記検出対象点の数が設定数以上である場合に、定められた所定のランクであると判断して、検出対象点が前記基準円の中に密集しているかどうかの判断を行わない場合（請求項９）には、検出対象点の数が所定の設定数以上である欠陥の多い検査対象物を密集度の評価を行うまでもなく欠陥過多であると判断でき、処理速度を向上できる。
【００２５】
前記検査対象物が平面表示パネルであり、検出対象点が平面表示パネルの欠陥である場合（請求項１０）には、平面表示パネルの点欠陥分布の規格に合わせた３点の欠陥をプログラムによる演算処理によって検出でき、処理速度を可及的に高速化でき、判断基準が確立できて正確であり、再現性が向上する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の平面表示パネルの検査装置１の第１実施例を示す図である。図１において、２は検査対象物である平面表示パネルの一例としての液晶パネル、３は液晶パネル２をセットする載置台、４はこの載置台３の裏面側から液晶パネル２に均一な光を平面的に照射する光源、５は載置台３に対して液晶パネル２の表示面と平行する方向Ｙｄに摺動自在に形成された走査部、６はこの走査部５に設置されたセンサ（本例の場合は、ラインセンサまたはＴＤＩセンサ）、７は各部を制御する演算処理装置である。
【００２７】
液晶パネル２は一般的にその周囲に表示内容を示す電気信号を授受するためのコネクタ部２ａを有しており、前記載置台３は前記液晶パネル２のコネクタ部２ａに対して電気的に接触するためのコネクタ部３ａ（プローバ）を有している。
【００２８】
一方、走査部５は例えば複数のラインセンサユニット６Ａ，６Ｂ，…を並べて固定することで、１直線上（１列）に並べられたラインセンサ６を保持するブラケット５ａと、このブラケット５ａを液晶パネル２から所定の距離だけ離して固定するための保持部材５ｂと、この保持部材５ｂを両矢印Ｙｄに示す走査方向に移動させることでラインセンサ６を液晶表示面２ｂに対して走査するためのモータ５ｃとを有している。
【００２９】
前記各ラインセンサユニット６Ａ，６Ｂ，…はラインセンサ６を構成する複数の受光素子を有するセンサ本体６ａと、液晶表示面２ｂをラインセンサユニットの各受光素子に結像させるための光学系としての集光レンズ６ｂとを有しており、全てのラインセンサユニット６Ａ，６Ｂ，…がまとめて１列のラインセンサ６を形成する。
【００３０】
演算処理装置７は例えばパソコンであり、前記各部３〜６からなる検出部１Ａを適宜制御する制御プログラムＳと、液晶パネル２の検査プログラムＰとを実行する演算処理部７ａ、および、各プログラムＳ，Ｐの記憶部７ｂを有する。また、記憶部７ｂには検出部１Ａを用いて検査対象物２の二次元方向に分布する各検査対象点を検査することで表示欠陥として検出された各検出対象点の中から座標位置を記録してなる点情報テーブルＴを作成すると共に、検査プログラムＰの動作によって点情報テーブルＴの内容に基づいて、表示欠陥として検出された各点の欠陥密集度を検査する。なお、本例にはパソコン７の基本的な構成を示しており、その詳細な構成は種々に考えられる。
【００３１】
図２は本発明の平面表示パネル２を構成する各ピクセルの詳細を示す図である。図２において、Ｐ1,1 〜ＰX,Y は検出の最小単位を示してカラー表示するための３原色の各サブピクセル（検査対称点）、Ｂ1,1 〜ＢX,Y は前記各サブピクセルＰ1,1 〜ＰX,Y における輝度をラインセンサ６によって計測した値を示している。
【００３２】
前記演算処理部７ａは検査プログラムＰの欠陥検出プログラムＰａの動作によって前記検出部１Ａを駆動し、所定の表示を行った状態で各サブピクセルＰ1,1 〜ＰX,Y の輝度Ｂ1,1 〜ＢX,Y を測定することにより、輝度値そのものが異常なサブピクセル、周囲のサブピクセルに対して輝度に差が生じているサブピクセルを欠陥情報として記録する。また、全欠陥情報の中ら欠陥密集度検査の対象となっている欠陥情報を検出対象点Ｐ1 〜ＰN として検出し、各点Ｐ1 〜ＰN の座標を点情報テーブルＴに記録し、この点情報テーブルＴの内容に基づいて欠陥密集度の検査を行なう。
【００３３】
図３は前記検査プログラムＰの流れの一例を示す図であり、図３に示す符号Ｐｂは、欠陥検出プログラムＰａの動作によって検出された各検出対象点Ｐ1 〜ＰN についてその密集度を検査する欠陥密集度検査プログラムである。また、図４は欠陥密集度検査プログラムＰｂにおける判断方法を説明する図であって、図４（Ａ）は検出対象点Ｐ1 〜ＰN の中から所定数（本例では４点）の検出対象点のセットを抽出する方法を示し、図４（Ｂ）はこの４点の検出対象点が密集しているかどうかを判断する方法を示している。
【００３４】
なお、図３を用いて説明する本例の欠陥密集度検査プログラムＰｂは本発明を理解しやすくするために、その概略的な流れを示す単なる一例であるから、その詳細な点は本発明を限定するものではないことはいうまでもない。
【００３５】
図３において、Ｓ１は前記点情報テーブルＴ内の同一座標の輝点・滅点を輝点１つに纏めるステップである。すなわち、前記欠陥検出プログラムＰａによって検出された欠陥情報を記録してなる点情報テーブルＴには、輝度値そのものが異常なもの、周囲のサブピクセルに対して輝度に差が生じているものなど、種々の欠陥がそれぞれ欠陥として記録されているが、以下に例示する欠陥密集度検査プログラムＰｂにおいては座標情報が重要であり、欠陥の種類を考慮することは行っていない。
【００３６】
しかしながら、欠陥検出プログラムＰａが欠陥の種類を点情報テーブルＴ内に記録している場合には、欠陥の種類（輝点，滅点，周囲輝度との差が有る点，異物の混入点等）ごとの欠陥密集度、欠陥の種類によらない欠陥密集度、欠陥の種類の組み合わせによる欠陥密集度など、種々の欠陥密集度を分けて検査できるようにすることが考えられる。
【００３７】
これによって、例えば、より目立つ欠陥としての輝点のみの密集度を検査したり、滅点のみの密集度や、種類によらない欠陥の密集度などを、密集度判断の基準円の大きさや欠陥セット数を変えてそれぞれ検査することなど、目視では決して行えない、より綿密な検査を行うことができる。
【００３８】
Ｓ２は前記点情報テーブルＴ内の検出対象点Ｐ1 〜ＰN の数Ｎを別途設定できる数と比較するステップである。そしてこのステップＳ２において、検出対象点Ｐ1 〜ＰN の数Ｎが別途設定できる設定数以上であるときにステップＳ３にジャンプし、前記設定数に満たないときにステップＳ４に処理を進める。
【００３９】
Ｓ３は前記検出対象点Ｐ1 〜ＰN の数Ｎが多いときに液晶表示パネル２のランクをランクＲｄ（すなわちエラーランク）とするステップである。また、このステップＳ３によるランク付けが終了すると欠陥密集度検査の処理を終了する。すなわち、表示欠陥があまりにも多い液晶表示パネルはエラーランクとして瞬時に判断して、処理速度を向上する。
【００４０】
一方、Ｓ４は点情報テーブルＴ内で密集度の検査対象となる４点のセットを抽出するステップである。本例では、図４に示すように、検出対象点Ｐ1 〜Ｐ4 がセットとして抽出されたとして説明する。そして、点情報テーブルＴにＮ個の検出対象点Ｐ1 〜ＰN が記録されている場合にＭ点セットを抽出する場合は、 NＣM 通りの組み合わせが考えられ、本例の場合４点であるから NＣ4 通りのセットが抽出できる。以下、ここで抽出された検出対象点Ｐ1 〜Ｐ4 のセットの座標は座標（Ｘ1 ，Ｙ1 ）〜（Ｘ4 ，Ｙ4 ）[mm]として説明する。
【００４１】
Ｓ５は図４（Ａ）に示すように、ステップＳ４によって抽出された４点セットに含まれる各点について、各点間の距離Ｄ1 〜Ｄ6 [mm]を求めるステップである。このとき、各点間の距離Ｄ1 〜Ｄ6 はピタゴラスの三平方の定理から容易に求めることができる。以下の式（１）は一例として検出対象点Ｐ1 ，Ｐ2 間の距離Ｄ1 を求める計算式である。
Ｄ1 ＝√（（Ｘ1 −Ｘ2 ）2 ＋（Ｙ1 −Ｙ2 ）2 ） … 式（１）
【００４２】
Ｓ６はステップＳ５によって求めた距離Ｄ1 〜Ｄ6 [mm]を図４（Ｂ）に示す密集判断の基準円８の直径Ｄ[mm]と比較するステップである。もし、この段階で距離Ｄ1 〜Ｄ6 のうち少なくとも一つが基準円８の直径Ｄよりも大きい場合は、後述するステップＳ７〜Ｓ１２の処理を飛ばして、ステップＳ１３にジャンプする。
【００４３】
すなわち、抽出した４点の全ての点間距離Ｄ1 〜Ｄ6 が密集判断の基準円８の直径Ｄ以下であることを確認することで、何れか一つでも直径Ｄを越えるときには、この４点のセットが基準円８内に入ることがありえないので、以下のステップＳ６〜Ｓ１２の処理を行うまでもなく、この４点は密集していないと判断できる。これによって、処理速度を高速にすることができる。また、大多数の４点セットはこのステップＳ６の処理によって判断できる。
【００４４】
加えて、前記ステップＳ４〜Ｓ６の処理について表現を変えるなら、全ての点間距離Ｄ1 〜Ｄ6 が密集判断の基準円８の直径Ｄ以下である検出対象点Ｐ1 〜Ｐ4 を抽出するものであるということも可能である。
【００４５】
Ｓ７は前記４点の中から２点を選択するステップである。図４（Ｂ）には、一例として検出対象点Ｐ1 ，Ｐ2 を選択した例を示している。
【００４６】
Ｓ８は図４（Ｂ）に示すように、選択した２つの検出対象点Ｐ1 ，Ｐ2 についてこれらを通る直径Ｄの円Ｃ1 ，Ｃ2 を求めるステップである。この円Ｃ1 ，Ｃ2 の中心点Ｏ1 ，Ｏ2 の座標（Ｒｘ1 ，Ｒｙ1 ），（Ｒｘ2 ，Ｒｙ2 ）は、Ｙ2 ≠Ｙ1 のときに、以下の一連の式（２）〜式（１２）によって求めることができる。
ｄｘ＝Ｘ2 −Ｘ1 … 式（２）
ｄｙ＝Ｙ2 −Ｙ1 … 式（３）
ａ＝−ｄｘ／ｄｙ … 式（４）
ｃｘ＝√（（ｒ2 −（（ｄｘ2 ＋ｄｙ2 ）／４））／（１＋ａ2 ））
… 式（５）
ｃｙ＝ｃｘ×ａ … 式（６）
Ｘｃ＝（Ｘ1 ＋Ｘ2 ）／２ … 式（７）
Ｙｃ＝（Ｙ1 ＋Ｙ2 ）／２ … 式（８）
Ｒｘ1 ＝Ｘｃ＋ｃｘ … 式（９）
Ｒｙ1 ＝Ｙｃ＋ｃｙ … 式（１０）
Ｒｘ2 ＝Ｘｃ−ｃｘ … 式（１１）
Ｒｙ2 ＝Ｙｃ−ｃｙ … 式（１２）
但し、ｒは基準円８の半径（すなわちｒ＝Ｄ／２）、（Ｘｃ，Ｙｃ）は点Ｐ1 ，Ｐ2 を連結する線分Ｌ 1 の中心点Ｐｃの座標、ａは線分Ｌ1 に直角な線分Ｌ2 の傾き、（ｃｘ，ｃｙ）は中心点Ｐｃから中心点Ｏ1 ，Ｏ2 までのベクトルを示している。
【００４７】
一方、Ｙ 2 ＝Ｙ 1 のときに、円Ｃ1 ，Ｃ2 の中心点Ｏ1 ，Ｏ2 の座標（Ｒｘ1 ，Ｒｙ1 ），（Ｒｘ2 ，Ｒｙ2 ）は、以下の一連の式（１３）〜式（１８）によって求めることができる。
ｄｘ＝Ｘ2 −Ｘ1 … 式（１３）
ｃｙ＝√（（ｒ2 −（ｄｘ2 ／４）） … 式（１４）
Ｒｘ1 ＝（Ｘ1 ＋Ｘ2 ）／２ … 式（１５）
Ｒｙ1 ＝Ｙ1 ＋ｃｙ … 式（１６）
Ｒｘ 2 ＝Ｒｘ1 … 式（１７）
Ｒｙ 2 ＝Ｙ1 −ｃｙ … 式（１８）
但し、ｒは基準円８の半径（すなわちｒ＝Ｄ／２）、ｃｙは点Ｐ1 ，Ｐ2 と中心点Ｏ1 ，Ｏ2 のＹ軸方向の差を示している。
【００４８】
Ｓ９はステップＳ８によって求めた円Ｃ1 の中に残りの点Ｐ3 ，Ｐ4 があるかどうかを判断するステップである。より具体的には、前記中心点Ｏ1 と、残りの点Ｐ3 ，Ｐ4 との距離がいずれも基準円８の半径ｒ以下であるかどうかを判断する。ここでも、三平方の定理を用いて、以下の式（１９）〜式（２０）の不等式が成り立つときには、４点Ｐ1 〜Ｐ4 は密集していないと判断でき、次のステップＳ１０に処理を進める。一方、式（１９）〜式（２０）の不等式の両方が成り立たつ場合に密集していると判断でき、ステップＳ１１にジャンプする。
√（（Ｒｘ1 −Ｘ3 ）2 ＋（Ｒｙ1 −Ｙ3 ）2 ）≦ｒ … 式（１９）
√（（Ｒｘ1 −Ｘ4 ）2 ＋（Ｒｙ1 −Ｙ4 ）2 ）≦ｒ … 式（２０）
【００４９】
図４（Ｂ）に示す本例では、式（１９）に示す不等式は成り立つ（すなわち、点Ｐ3 は円Ｃ1 の中にある）ものの、式（２０）は成り立たない（点Ｐ4 は円Ｃ1 の外にある）ので、次のステップＳ１０に処理が移る。
【００５０】
同様に、Ｓ１０はステップＳ８によって求めた円Ｃ2 の中に残りの点Ｐ3 ，Ｐ4 があるかどうかを判断するステップである。ここでも以下の式（２１）〜式（２２）の不等式が成り立つときには、４点Ｐ1 〜Ｐ4 は密集していないと判断でき、ステップＳ１２に処理を進める。一方、式（１９）〜式（２０）の不等式が成り立たない場合には密集していると判断でき、ステップＳ１１にジャンプする。
√（（Ｒｘ2 −Ｘ3 ）2 ＋（Ｒｙ2 −Ｙ3 ）2 ）≦ｒ … 式（２１）
√（（Ｒｘ2 −Ｘ4 ）2 ＋（Ｒｙ2 −Ｙ4 ）2 ）≦ｒ … 式（２２）
【００５１】
Ｓ１１は密集した４点のセットを記録するステップであり、例えば、その位置や密集していると判断された欠陥点セットの数（密集したセット数）の計数を行なう。なお、４点セットの中で、全ての点Ｐ1 〜Ｐ4 を含む円Ｃ1 ，Ｃ2 が一つでも見つかると、この４点セットが基準円８の中に入ることが判明するので、次にステップＳ１３にジャンプする。
【００５２】
Ｓ１２はセット内の全ての２点を選択し終えたかどうかを判断するステップである。本例の場合検出対象点が４点で１セットであるから、この中から 4Ｃ2 通りの異なる２点を選択することが可能である。そして、全ての２点を選択しおえていない場合には、前記ステップＳ７にジャンプして、次の２点を選択し、前記ステップＳ８〜Ｓ１０の処理を繰り返す。一方、全ての２点を選択し終えた場合は、この４点は基準円８の中に入らないと判断して、次のステップＳ１３に処理を移すことができる。
【００５３】
Ｓ１３は次の検査対象となる４点のセットを準備するステップである。これは、前記点情報テーブルＴの中から総当たりの４点抽出を行なうための処理であり、この処理は NＣ4 回繰り返される。
【００５４】
Ｓ１４は点情報テーブルＴの中から総当たりの３点抽出が終了したかどうかを判断するステップである。すなわち、ステップＳ１３によって新たな４点の抽出を行うための組み合わせを定めることができなかったかどうかを判断するステップである。そして、総当たりの４点抽出が終了していないときには、前記ステップＳ５に戻って、前記ステップＳ５〜Ｓ１４の繰り返し処理を行なう。一方、点情報テーブルＴ内の全ての組み合わせが終了したときには次のステップＳ１５の処理を行なう。
【００５５】
Ｓ１５は密集した４点であると判断したセット数を用いて液晶表示パネル２ ランク付け評価を行なうステップである。例えば、密集した４点がなかった場合には、ランクＲａ、１つの密集した４点を見いだした場合にはランクＲｂ、２つの密集した４点を見いだした場合にはランクＲｃ、それ以上はランクＲｄ（すなわち、エラーランク）とする。
【００５６】
本例のように、液晶表示パネル２のランクを付けを行なうことにより、液晶表示パネル２の仕上がり状態を容易に判別できるので、以後の仕分けを容易におこなうことができる。なお、このランク付けの基準は任意に設定可能とすることが望ましいことはいうまでもない。
【００５７】
また、本発明によれば、従来は難しいとされていた、３点以上（とりわけ４点以上）の欠陥が所定の直径Ｄの基準円８内に密集するかどうかの判断を演算処理によって行なうことができるので、作業者の目視による判断を行う必要がなく、それだけ処理が早くなって生産性の向上を達成できる。加えて、人為的なミスの発生や再現性の不良がなく、検査対象物が所定の基準を満たすものであるかどうかを明確に判断できる。
【００５８】
なお、上述の説明では、本発明の欠陥密集度検査装置および欠陥密集度検査プログラムの好適な実施例として、液晶表示パネルの検査装置に応用した例を示しているが、本発明はこの点に限定されるものではない。すなわち、プラズマディスプレイなどの平面表示パネルの欠陥密集度検査装置に応用することも可能である。
【００５９】
また、欠陥として何らかの異物の密集度を検査するものであれば、あらゆる分野に応用でき、例えば、浮遊粒子状物質をフィルタに捕らえたときの各粒子の密集度や、培養した細菌の密集度など、種々の分野においてそのまま応用することができる。
【００６０】
加えて、前記欠陥密集度検査プログラムＰｂは、ソフトウェアとして記録媒体に記録した状態で供給することにより、従来の欠陥検査装置において、本発明の欠陥密集度検査を行うことができる。しかしながら、欠陥密集度検査プログラムはプログラマブルロジックなどに書き込まれて、結果的に集積回路を形成するものであってもよい。
【００６１】
さらには、本発明の欠陥密集度検査装置は、上述したソフトウェアによる処理に準じた演算処理を行なって、欠陥密集度の検査を行なうハードウェアを有するものであってもよい。
【００６２】
なお、上述の各例ではセンサ６をラインセンサとした例を示しているが、本発明はこの点を限定するものではなく、二次元方向に複数の受光素子を配列してなる平面状のセンサ（ＣＣＤ二次元イメージセンサなど）を用いてもよい。この場合、センサ６を上述したように走査させる必要がない。
【００６３】
【発明の効果】
本発明では、従来から困難とされてきた検査対象物に散在する３点以上の所定数の検出対象点の密集度を演算処理部による計算によって判断することができ、検査対象物に散在する欠陥の状態をより迅速かつ的確に判断できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の欠陥密集度検査装置の全体的な構成を示す図である。
【図２】 平面表示パネルの構成を説明する図である。
【図３】 本発明の欠陥密集度検査プログラムの動きを理解するための一例を示す図である。
【図４】 本発明の欠陥密集度検査の方法を説明する図である。
【図５】 従来の欠陥密集度の検査方法を説明する図である。
【符号の説明】
１…液晶パネルの異物検査装置、１Ａ…検出部、２…検査対象物（平面表示パネル）、７ａ…演算処理部、８…基準円、Ｃ1 ，Ｃ2 …２点を通る２つの基準円、Ｄ…基準円の直径、Ｄ1 〜Ｄ6 …点間の距離、ｒ…基準円の半径、Ｐ1 ，Ｐ2 ，…検出対象点（欠陥）、Ｐｂ…欠陥密集度検査プログラム、Ｔ…点情報テーブル、（Ｘ1 ，Ｙ1 ），（Ｘ2 ，Ｙ2 ），…座標位置。
Claims (10)
- 検査対象物に散在する各検出対象点の座標位置を検出する検出部と、検出した座標位置を用いて各検出対象点の点情報テーブルを作成して各検出対象点の密集度を判断する演算処理部とを有し、
この演算処理部が、
前記点情報テーブルの中から３点以上の所定数の検出対象点のセットを抽出し、抽出した各セット内の検出対象点について、
全ての点間の距離が密集判断の基準円の直径以下であることを確認し、かつ、
セット内の２点を抽出してこの２点を通る２つの基準円のうちの何れか一方にセット内の残りの点が全て含まれているときに、前記セットが基準円の中に密集していると判断する機能を有することを特徴とする欠陥密集度検査装置。 - 検査対象物に散在する各検出対象点の座標位置を検出する検出部と、検出した座標位置を用いて各検出対象点の点情報テーブルを作成して各検出対象点の密集度を判断する演算処理部とを有し、
この演算処理部が、
前記点情報テーブルの中から取り出した３点以上の所定数の検出対象点の各２点間における距離が何れも基準円の直径以下であるときに、この所定数の検出対象点のセットを抽出する処理を実行し、
セット内の２点を抽出してこの２点を通る２つの基準円のうちの何れか一方にセット内の残りの点が全て含まれているときに、前記セットが基準円の中に密集していると判断する機能を有することを特徴とする欠陥密集度検査装置。 - 検査対象物に散在する各検出対象点の座標位置を検出する検出部と、検出した座標位置を用いて各検出対象点の点情報テーブルを作成して各検出対象点の密集度を判断する演算処理部とを有し、
この演算処理部が、
前記点情報テーブルの中から３点以上の所定数の検出対象点のセットを抽出し、抽出した各セット内の検出対象点について、
セット内の２点を抽出してこの２点を通る２つの基準円のうちの何れか一方にセット内の残りの点が全て含まれているときに、前記セットが基準円の中に密集していると判断する機能を有することを特徴とする欠陥密集度検査装置。 - 前記検査対象物が平面表示パネルであり、検出対象点が平面表示パネルの欠陥である請求項１〜３の何れかに記載の欠陥密集度検査装置。
- 検査対象物に散在する各検出対象点の座標位置を示す点情報テーブルの中から３点以上の所定数の検出対象点をセットとして抽出するステップと、
抽出した各セットについて、
抽出した全ての点間の距離が密集判断の基準円の直径以下であることを確認するステップと、
セット内の２点を抽出してこの２点を通る２つの基準円内の何れか一方にセット内の残りの点が全て含まれているかどうかによって、このセットが基準円の中に密集しているかどうかを判断するステップとを有することを特徴とする欠陥密集度検査プログラム。 - 検査対象物に散在する各検出対象点の座標位置を示す点情報テーブルの中から取り出した３点以上の所定数の検出対象点の各２点間における距離が何れも基準円の直径以下であるときに、この所定数の検出対象点のセットを抽出する処理を実行させるステップと、
セット内の２点を抽出してこの２点を通る２つの基準円内の何れか一方にセット内の残りの点が全て含まれているかどうかによって、このセットが基準円の中に密集しているかどうかを判断するステップとを有することを特徴とする欠陥密集度検査プログラム。 - 検査対象物に散在する各検出対象点の座標位置を示す点情報テーブルの中から３点以上の所定数の検出対象点のセットを抽出する処理を実行させるステップと、
セット内の２点を抽出してこの２点を通る２つの基準円内の何れか一方にセット内の残りの点が全て含まれているかどうかによって、このセットが基準円の中に密集しているかどうかを判断するステップとを有することを特徴とする欠陥密集度検査プログラム。 - 前記基準円の中に密集していると判断した検出対象点のセット数を用いて、密集度の評価をランク付けするステップを有する請求項５〜７の何れかに記載の欠陥密集度検査プログラム。
- 前記検出対象点の数が設定数以上である場合に、定められた所定のランクであると判断して、検出対象点が前記基準円の中に密集しているかどうかの判断を行わない請求項８に記載の欠陥密集度検査プログラム。
- 前記検査対象物が平面表示パネルであり、検出対象点が平面表示パネルの欠陥である請求項５〜９の何れかに記載の欠陥密集度検査プログラム。
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