JP4439218B2 - 表示用パネルの点灯検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示パネルのような表示用パネルを検査する装置に関する。

液晶表示パネルのような表示用パネルの自動点灯検査装置（自動欠陥検査装置）は、一般に、表示用パネルを受けてその表示用パネルを点灯させる点灯装置と、この点灯装置により点灯されている表示用パネルを撮影して良否を判定する撮影処理装置とを共通の本体フレームに配置している（例えば、特許文献１及び２）。

特開閉９−２５８１５６号公報 特開平９−２５８１５７号公報

しかし、従来の自動点灯検査装置では、点灯装置と撮影処理装置とを共通の本体フレームに配置しているため、購入者又は使用者は、目視点灯検査装置のような既存の点灯装置を所有することに起因して、たとえ点灯装置が不要であっても、撮影処理装置のみを購入し、その撮影処理装置を既存の点灯装置と組み合わせて使用することができない。

本発明の目的は、撮影処理装置を既存の点灯装置にも組み合わせ可能にすることにある。

本発明に係る点灯検査装置は、撮影処理装置と点灯装置とを含む。前記撮影処理装置は、支持体と、検査すべき表示用パネルを撮影すべく前記支持体に配置されたビデオカメラと、前記支持体の一部を覆うカバーであって少なくとも前記ビデオカメラの側に開放するカバーとを含む。前記点灯装置は、筐体と、該筐体内に配置された検査ステージであって前記表示用パネルを受けるパネル吸着面を有する検査ステージと、前記表示用パネルを点灯させるように前記筐体に配置されたプローブユニットとを含む。前記筐体は前記パネル吸着面が対向された開口を有する。

撮影処理装置は、点灯装置と組み合わせて使用される。使用時、撮影処理装置は、ビデオカメラが点灯装置に受けられて点灯されている表示用パネルを正しく撮影するように、点灯装置に対し所定の位置関係に設置される。点灯装置は、目視点灯検査装置として使用可能の既存の又は新規な装置とすることができる。

本発明に係る撮影処理装置において、前記支持体は、上下方向へ伸びる支柱と、水平軸線の周りの角度的回転位置を調整可能に前記支柱に取り付けられたアームと、前記水平軸線の周りにおける前記アームの角度的回転位置を調整する位置調整機構とを備え、前記ビデオカメラは前記アームに配置されている。このため、撮影処理装置を表示用パネルの傾きの状態が異なる点灯装置と組み合わせるときに、ビデオカメラの向きをその点灯装置に応じて容易にかつ正確に調整することができる。

撮影処理装置は、さらに、前記ビデオカメラを前記検査すべき表示用パネルと平行の面内で移動させるべく前記支持体に配置された移動機構を含むことができる。そのようにすれば、ビデオカメラが点灯装置に受けられている表示用パネルを正しく撮影するように、ビデオカメラの二次元位置を容易に調整することができる。

前記カバーは、さらに、前記移動機構の一部を覆っていてもよい。そのようにすれば、外乱光がビデオカメラに入ることを防止することができる。

撮影処理装置は、さらに、前記カバーの開放部の前方の空間を閉鎖する蛇腹であって前記カバーに配置された蛇腹を含むことができる。そのようにすれば、撮影処理装置を受けた表示用パネルの傾きが異なる点灯装置に組み合わせて使用するとき、点灯装置と撮影処理装置との間の隙間を蛇腹により確実に閉塞して、外乱光がビデオカメラに入ることをより確実に防止することができる。

本発明に係る撮影処理装置において、前記支持体は、さらに、前記支柱を支持する本体ベースと、前記本体ベースに取り付けられた複数のキャスターとを備える。これにより、支持体を既存の点灯装置の側に移動させることができる。

前記移動機構は、さらに、前記ビデオカメラをこれの光軸方向に移動させる三次元ステージとすることができる。

前記アームの角度的回転可能の範囲は、前記ビデオカメラの光軸が水平線に対し、少なくとも０°から９０°、好ましくは２５°から８０°、より好ましくは３０°から７０°の角度範囲内で調整可能とすることができる。

撮影処理装置は、さらに、前記ビデオカメラの出力信号を基に前記表示用パネルの良否を判定する信号処理装置を含むことができる。

図１から図５を参照するに、自動点灯検査装置１０は、検査すべき表示用パネル１２を斜め上向きに受けてそのパネル１２を点灯させる点灯装置１４と、点灯されたパネル１２を撮影して良否を判定する撮影処理装置１６とを含む。

パネル１２は、図示の例では、矩形をした液晶表示パネルであるが、有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）、発光ダイオードを用いた表示パネル、薄膜トランジスタが形成されたガラス基板等、他の表示用パネルであってもよい。点灯装置１４は、目視点灯検査装置として利用することができる既存の及び新規な装置のいずれであってもよい。

点灯装置１４は、立方体状の筐体１８と、パネル１２を斜め上向きに受ける検査ステージ２０と、検査すべきパネル１２及び検査の終了したパネル１２の受け渡しをする受け渡しステージ２２と、パネル１２を点灯させる一対のプローブユニット２４と、点灯装置１４を移動させるときに利用する複数のキャスター２６とを備えている。

検査ステージ２０と受け渡しステージ２２とは筐体１８内に設置されており、プローブユニット２４は、筐体１８に取り付けられており、キャスター２６は筐体１８の下面に取り付けられている。

筐体１８は、前面上部を傾斜面としており、この傾斜面にパネル１２より大きい矩形をした一対の開口２８，３０を有している。

検査ステージ２０は、パネル１２をチャックトップ３２のパネル吸着面に斜め上向きに受けるように、パネル吸着面を一方の開口２８に対向させている。

検査ステージ２０は、斜め上向きに受けたパネル１２を、これと平行のＸ及びＹの２方向と、受けたパネル１２に垂直のＺ方向とに移動させる三次元ステージの機能を有していると共に、Ｚ方向へ伸びる軸線の周りに角度的に回転させるθステージの機能をも備えている。

チャックトップ３２は、パネル１２を真空的に吸着する複数の吸着溝をパネル吸着面に有していると共に、パネル１２をこれの背面から照明するバックライトユニットを内部に備えている。

受け渡しステージ２２は、作業者が他方の開口３０を介してパネル１２の受け渡しをすることができるように、パネル受け面を他方の開口３０に対向させている。

受け渡しステージ２２は、複数の位置決めピン３４をパネル受け面に備えている。パネル１２は、矩形の隣り合う２つの辺をそれらのピン３４に当接されることにより、受け渡しステージ２２ひいては点灯装置１４に対する位置決めをされる。

パネル１２は、図示しない搬送装置により検査ステージ２０から受け渡しステージ２２に又はこれとは逆に搬送される。パネル１２は、検査ステージ２０において、Ｘ及びＹ方向に移動されると共にＺ方向へ伸びる軸線の周りに角度的に回転されて、精密な位置きめをされ、その後プローブユニット２４に向けて移動される。

受け渡しステージ２２に対する未検査及び検査済みのパネル１２の受け渡しは、図示の例では、人手により行われる。このため、撮影処理装置１６は、開口２８は閉鎖するが、開口３０は閉鎖しない大きさを有している。

各プローブユニット２４は、多数のプローブ３６を備えた複数のブロック３８を長板状のプローブベース４０にこれの長手方向に取り付けており、またプローブベース４０が一方の開口２８の隣り合う２つの辺の一方又は他方に沿って伸びるように筐体１８に取り付けられている。

各プローブ３６は、その針先をパネル１２に向けられており、またパネル１２が検査ステージ２０によりプローブユニット２４に向けて移動されることにより針先をパネル１２に備えられた電極に押圧される。

パネル１２は、プローブ３６の針先がパネル１２の電極に押圧された状態で、チャックトップ３２に備えられたバックライトがパネル１２を背面から照明し、プローブ３６を介してパネル１２の所定の電極に通電されることにより、点灯される。

撮影処理装置１６は、点灯装置１４に受けられて点灯されたパネル１２を撮影するビデオカメラ４２と、ビデオカメラ４２を支持する支持体４４と、ビデオカメラ４２をパネル１２と平行の面内で移動させる移動機構４６と、各種の機構の制御とパネル１２の良否の判定とを行う信号処理装置４８とを含む。

支持体４４は、支柱５０をこれが上下方向へ伸びる状態に板状の本体ベース５２に取り付け、Ｌ字状に曲げられたアーム５４の一端部を位置調整機構５６により水平方向へ伸びる軸線（水平軸線）の周りの角度的回転位置を調整可能に支柱５０の上端部に取り付けている。

位置調整機構５６は、水平方向へ伸びる支持軸５８を電動機６０の出力軸に連結しており、支持軸５８によりアーム５４を支柱５０に取り付けている。電動機６０は、支柱５０に取り付けられている。

移動機構４６は、ビデオカメラ４２を、点灯装置１４に受けられたパネル１２と垂直のＺ方向とパネル１２と平行のＹ及びＸ方向とに移動させるＺ，Ｙ及びＸ移動機構６２，６４及び６６を備えた三次元移動機構とされており、またＺ移動機構６２においてアーム５４の先端部下面側に取り付けられている。

しかし、一般に、ビデオカメラ４２が被写体を拡大又は縮小して撮影するズーム機能を備えているから、Ｚ移動機構６２を備えていなくてもよい。その場合、移動機構４６は、Ｙ移動機構６４においてアーム５４の先端部下面側に取り付けられる。

Ｙ移動機構６４は、Ｚ移動機構６２に取り付けられたカメラ支柱６８に支持されている。Ｘ移動機構６６は、Ｙ移動機構６４に支持されている。ビデオカメラ４２は、点灯装置１４に受けられたパネル１２を撮影するように、Ｘ移動機構６６に取り付けられている。

支持体４４は、撮影処理装置１６を床上で移動させる複数のキャスター７０を本体ベース５２の下面に設けている。撮影処理装置１６は、点灯装置１４に対し適宜な位置に移動されて、その位置にアジャスターや固定具のような適宜な固定手段（図示せず）により維持される。キャスター７０を備えていなくてもよい。

信号処理装置４８は、表示装置を含むパーソナルコンピュータと、ビデオカメラ４２、移動機構４６及び位置調整機構５６を駆動させる駆動回路とを備えている。コンピュータには、ビデオカメラ４２、移動機構４６及び位置調整機構５６を制御するプログラムや、ビデオカメラ４２の出力信号を用いて画像処理を行ってパネル１２の良否を判定するプログラム等の各種のプログラムやデータが記憶されている。

撮影処理装置１６は、点灯装置１４に対し図１に示すような位置にキャスター７０を利用して移動される。その位置において、撮影処理装置１６は、ビデオカメラ４２が点灯装置１４に受けられて点灯されているパネル１２を正しく撮影するように、アーム５４の角度的回転位置及びビデオカメラ４２の向き並びにビデオカメラ４２の二次元位置を位置調整機構５６及び移動機構４６により調整され、その後ビデオカメラ４２によりパネル１２を撮影する。

その後は、検査済み及び未検査のパネル１２の受け渡しが作業者により行われるたびに、パネル１２の撮影及びその良否の判定が行われる。

撮影時に外乱光がビデオカメラ４２に入ることを防止するために、撮影処理装置１６は、さらに、支持体４４及び移動機構４６の両側部と上部と背部と前下部とを覆うカバー７２を含む。カバー７２は、本体ベース５２と共に、筐体を形成している。カバー７２の前上部は、点灯装置１４の側に開放している。

ビデオカメラ４２は、カバー７２の開放部から点灯装置１４の側に突出している。このため、撮影処理装置１６は、さらに、カバー７２の開放部の前方（点灯装置１４の側）の空間を閉鎖する蛇腹７４をカバー７２に配置している。

これにより、点灯装置１４に受けられたパネル１２の傾きが異なっても、点灯装置１４と撮影処理装置１６との間の隙間を蛇腹７４により確実に閉塞して、外乱光がビデオカメラ４２に入ることをより確実に防止することができる。

ビデオカメラ４２の向きは、位置調整機構５６の電動機６０を回転させて、アーム５４を水平方向へ伸びる軸線の周りに角度的に回転させることにより、正確に調整することができる。

具体的には、位置調整機構５６の電動機６０が回転されると、支持軸５８が水平軸線の周りに角度的に回転され、それによりアーム５４が水平軸線の周りに角度的に回転される。その結果、ビデオカメラ４２の向きが正確に調整される。

図１及び図３はカバー７２の一部と蛇腹７４の一部とを省略した状態を示し、図４及び５はカバー７２の一部を省略した状態を示す。

図１及び図４は、いずれも、パネル１２が水平線に対しほぼ６０°となる斜め上向きに受けられて、ビデオカメラ４２の光軸が水平線に対しほぼ３０°に傾斜された状態を示す。

これに対し、図５は、パネル１２が水平線に対しほぼ７０°となる斜め上向きに受けられて、ビデオカメラ４２の光軸が水平線に対しほぼ２０°に傾斜された状態を示す。

しかし、本発明は、パネル１２を上記角度に傾斜させた状態に受ける点灯装置のみならず、パネル１２を上記の角度以外の角度に傾斜させた状態に受ける点灯装置、パネル１２を鉛直に横向きの状態に受ける点灯装置、パネル１２を水平に受ける点灯装置等と組み合わせて使用することができる。

それゆえに、アーム５４の角度的回転可能の範囲は、ビデオカメラ４２の光軸が水平線に対し少なくとも０°から９０°の角度範囲内で調整可能とすることができる。

ビデオカメラ４２の光軸が水平線に対し０°となるように、アーム５４が角度的に回転されているときは、撮影処理装置１６は、パネル１２を横向きでかつ鉛直に受けて点灯させる点灯装置と組み合わせて使用される。

ビデオカメラ４２の光軸が水平線に対し０°超えかつ９０°未満となるように、アーム５４が角度的に回転されているときは、撮影処理装置１６は、パネル１２を斜め上向きに受けて点灯させる点灯装置と組み合わせて使用される。

ビデオカメラ４２の光軸が水平線に対し９０°となるように、アーム５４が角度的に回転されているときは、撮影処理装置１６は、パネル１２を上向きでかつ水平に受けて点灯させる点灯装置と組み合わせて使用される。

しかし、表示用パネル斜め上向きに受ける多くの点灯装置が表示用パネルを水平線に３０°から７０°の範囲で受けるから、アーム５４の角度的回転可能の範囲は、ビデオカメラ４２の光軸が水平線に対し、２５°から８０°、好ましくは３０°から７０°の角度範囲内で調整可能としてもよい。

移動機構４６は、これを支持体４４に配置してビデオカメラ４２を支持体４４に支持させる代わりに、支持体４４と床との間に配置して支持体４４を二次元的又は三次元的に移動させるようにしてもよい。この場合、上記実施例に比べ、移動機構が大型になり高価になる。

本発明に係る撮影処理装置を、各種の点灯装置に共通の装置として利用するときは、支持体４４にテレビカメラの棚載置を変更する昇降機を敷設してもよい。

本発明は、上記実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない限り、種々変更することができる。

本発明に係る、撮影処理装置を点灯装置と組み合わせた自動点灯検査装置の一実施例を示す図である。 図１に示す点灯装置の正面図である。 図１に示す撮影処理装置の一実施例を示す斜視図である。 撮影処理装置を、表示用パネルを水平線に対し６０°の斜め上向きに受ける点灯装置に組み合わせた状態を示す図である。 撮影処理装置を、表示用パネルを水平線に対し７０°の斜め上向きに受ける点灯装置に組み合わせた状態を示す図である。

符号の説明

１０ 自動点灯検査装置
１２ 表示用パネル
１４ 点灯装置
１６ 撮影処理装置
１８ 筐体
２０ 検査ステージ
２２ 受け渡しステージ
２４ プローブユニット
４２ ビデオカメラ
４４ 支持体
４６ 移動機構
４８ 信号処理装置
５０ 支柱
５２ 本体ベース
５４ アーム
５６ 位置調整機構
５８ 支持軸
６０ 電動機
７０ キャスター

Claims (7)

1. 支持体と、検査すべき表示用パネルを撮影すべく前記支持体に配置されたビデオカメラと、前記支持体の一部を覆うカバーであって少なくとも前記ビデオカメラの側に開放するカバーとを含む撮影処理装置と、
   筐体と、該筐体内に配置された検査ステージであって前記表示用パネルを受けるパネル吸着面を有する検査ステージと、前記表示用パネルを点灯させるように前記筐体に配置されたプローブユニットとを含む点灯装置とを含み、
   前記筐体は前記パネル吸着面が対向された開口を有し、
   前記支持体は、上下方向へ伸びる支柱と、水平軸線の周りの角度的回転位置を調整可能に前記支柱に取り付けられたアームと、前記水平軸線の周りにおける前記アームの角度的回転位置を調整する位置調整機構と、前記支柱を支持する本体ベースと、前記本体ベースに取り付けられた複数のキャスターとを備える、
   前記ビデオカメラは、前記カバーの開放部及び前記筐体の前記開口を介して前記表示用パネルを撮影するように、前記アームに配置されている、表示用パネルの点灯検査装置。
2. 前記撮影処理装置は、さらに、前記ビデオカメラを前記検査すべき表示用パネルと平行の面内で移動させるべく前記支持体に配置された移動機構を含む、請求項１に記載の点灯検査装置。
3. 前記カバーは、さらに、前記移動機構の一部を覆っている、請求項２に記載の点灯検査装置。
4. 前記撮影処理装置は、さらに、前記カバーの開放部の前方の空間を閉鎖する蛇腹であって前記カバーに配置された蛇腹を含む、請求項３に記載の点灯検査装置。
5. 前記移動機構は、さらに、前記ビデオカメラをこれの光軸方向に移動させる、請求項２に記載の点灯検査装置。
6. 前記アームの角度的回転可能の範囲は、前記ビデオカメラの光軸が水平線に対し少なくとも０°から９０°の角度範囲内で調整可能である、請求項１から５のいずれか１項に記載の点灯検査装置。
7. 前記撮影処理装置は、さらに、前記ビデオカメラの出力信号を基に前記表示用パネルの良否を判定する信号処理装置を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の点灯検査装置。

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