JP4975472B2 - カラーフィルタ欠陥修正装置およびカラーフィルタ欠陥修正方法 - Google Patents

Description

本発明は、カラーフィルタ欠陥修正装置およびカラーフィルタ欠陥修正方法に関し、特に、カラーフィルタの着色部の欠陥を修正するカラーフィルタ欠陥修正装置およびカラーフィルタ欠陥修正方法に関する。

液晶ディスプレイの構成部品であるカラーフィルタには、ブラックマトリックスと呼ばれる格子状のパターン（クロム、酸化クロムおよび樹脂等の材料）および着色部（以下、カラーフィルタ部またはＣＦ部とも称する）が形成される。ブラックマトリックスを形成する段階での欠陥には、カラーフィルタ部（この段階では色なし）にまでブラックマトリックスがはみ出した黒欠陥と、ブラックマトリックスの一部が欠落した白欠陥とがある。また、着色後にも互いの色が混色した黒欠陥と、色抜けした白欠陥とがある。従来は、作業者がカメラ画像を見ながらレーザ光で黒欠陥を修正したり、インクで白欠陥を埋めたりして修正する方法が採用されている。

たとえば、特許文献１には以下のようなカラーフィルタ欠陥修正装置（パターン修正装置）が開示されている。すなわち、ＣＣＤカメラで修正前のパターンを撮像して画像信号を出力して画像記録装置に記録し、パターンをレーザまたは塗布機構によって修正し、修正後のパターンをＣＣＤカメラで撮像して画像信号を出力し、画像処理装置によって修正前のパターンと修正後のパターンとを比較し、比較の結果、修正されたパターンに残存するパターンの欠陥を検出する。
特開２００３−３７３５０号公報

ところで、白欠陥を有する画素に塗布したインクの膜厚が薄い場合、インクの膜厚が薄い画素は、正常にインクが塗布された画素と比べて透過する光の量が多くなり、白く見えてしまう。

図２６は、カラーフィルタ部に発生した白欠陥部ＷＨを示す（ａ）平面図および（ｂ）断面図である。図２７は、白欠陥部ＷＨに正常にインクが塗布できた状態を示す（ａ）平面図および（ｂ）断面図である。図２８は、白欠陥部ＷＨに塗布したインクの膜厚が薄い状態を示す（ａ）平面図および（ｂ）断面図である。図２６〜図２８を参照して、インクの膜厚が薄い部分は、正常にインクが塗布された部分と比べて透過する光の量が多くなり、白く見えてしまう。

ここで、特許文献１記載のカラーフィルタ欠陥修正装置では、修正前後のパターンの明るさを比較して欠陥検出を行なう構成であるため、ＣＣＤカメラに照射する光が暗い場合には、正常にインクが塗布された画素とインクの膜厚が薄い画素との明るさの差がつきにくくなる。そうすると、インクの膜厚が薄い画素を検出することが困難となり、画素の欠陥を適切に修正できなくなってしまう。

それゆえに、本発明の目的は、カラーフィルタの欠陥修正を適切に行なうことが可能なカラーフィルタ欠陥修正装置およびカラーフィルタ欠陥修正方法を提供することである。

上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わるカラーフィルタ欠陥修正装置は、画素が配置されるカラーフィルタの欠陥を修正するカラーフィルタ欠陥修正装置であって、画素の彩度に基づいて画素の欠陥を検出する画像処理部と、欠陥の検出された画素に対してレーザ光の照射およびインク塗布のうち少なくともいずれか一方の修正処理を行なう修正処理部とを備える。カラーフィルタには複数個の画素が配置され、画像処理部は、さらに、欠陥検出対象の画素の明るさと欠陥検出対象の画素以外の画素の明るさとを比較して欠陥検出対象の画素の欠陥を検出し、修正処理部は、欠陥の検出された画素に対して修正処理を行ない、画像処理部は、修正処理後の画素の彩度に基づいて修正処理後の画素の欠陥を検出し、修正処理部は、欠陥の検出された修正処理後の画素に対して修正処理を行なう。

好ましくは、画像処理部は、画素の色相値に基づいて画素の色を判定し、判定した画素の色および画素の彩度に基づいて画素の欠陥を検出する。

より好ましくは、画像処理部は、画素の彩度と判定した画素の色に対応する閾値とを比較し、比較結果に基づいて画素の欠陥を検出する。

上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わるカラーフィルタ欠陥修正方法は、画素が配置されるカラーフィルタの欠陥を修正するカラーフィルタ欠陥修正装置におけるカラーフィルタ欠陥修正方法であって、画素の彩度に基づいて画素の欠陥を検出する画像処理ステップと、欠陥の検出された画素に対してレーザ光の照射およびインク塗布のうち少なくともいずれか一方の修正処理を行なう修正処理ステップとを含む。カラーフィルタには複数個の画素が配置され、カラーフィルタ欠陥修正方法は、さらに、欠陥検出対象の画素の明るさと欠陥検出対象の画素以外の画素の明るさとを比較して欠陥検出対象の画素の欠陥を検出するステップと、欠陥の検出された画素に対して修正処理を行なうステップとを含み、画像処理ステップにおいては、修正処理後の画素の彩度に基づいて修正処理後の画素の欠陥を検出し、修正処理ステップにおいては、欠陥の検出された修正処理後の画素に対して修正処理を行なう。

好ましくは、画像処理ステップにおいては、画素の色相値に基づいて画素の色を判定し、判定した画素の色および画素の彩度に基づいて画素の欠陥を検出する。

より好ましくは、画像処理ステップにおいては、画素の彩度と判定した画素の色に対応する閾値とを比較し、比較結果に基づいて画素の欠陥を検出する。

本発明によれば、カラーフィルタの欠陥修正を適切に行なうことができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

［構成および基本動作］
図１は、本発明の実施の形態に係るカラーフィルタ欠陥修正装置の構成を示す外観図である。

同図を参照して、このカラーフィルタ欠陥修正装置は、ホストコンピュータ１と、制御用コンピュータ（制御部）２と、画像処理部３と、Ｚ軸ステージ４と、ＸＹテーブル５と、チャック台６と、レーザ照射部７と、可変スリット部８と、インク塗布部９と、モニタ１０と、対物レンズ２１とを備える。レーザ照射部７と、可変スリット部８と、インク塗布部９とは、修正処理部５０を構成する。Ｚ軸ステージ４と、ＸＹテーブル５とは、位置決め機構５１を構成する。可変スリット部８は、後述するＸＹスリット機構６１と、θスリット機構６２とを含む。

ホストコンピュータ１は、カラーフィルタ欠陥修正装置全体の制御を行なう。
制御用コンピュータ２は、カラーフィルタ欠陥修正装置に実装されている各ユニットを制御する。

画像処理部３は、図示しないＣＣＤ（Charge Coupled Devices）カメラでカラーフィルタを撮影し、撮影した画像に基づいてカラーフィルタの欠陥箇所を検出する。

また、画像処理部３は、欠陥検出結果に基づいて、２値化された欠陥抽出画像を生成し、２値化された正常時のマスク画像と欠陥抽出画像との論理積に基づいてカラーフィルタのブラックマトリックス部における欠陥およびカラーフィルタ部における欠陥を判別する。

位置決め機構５１は、カラーフィルタの位置を変更する。すなわち、Ｚ軸ステージ４は、ＸＹテーブル５に対する修正処理部５０の高さを変更する。ＸＹテーブル５は、カラーフィルタの水平方向および垂直方向の位置を変更する。

チャック台６は、修正対象であるカラーフィルタ等が載せられて固定される台である。
レーザ照射部７は、可変スリット部８の形成するスリットを介してカラーフィルタにおける１個以上の画素にレーザ光を照射する。

ここで、制御用コンピュータ２は、レーザ光の１回当たりの照射範囲を１個以上保存する図示しない記憶部を含む。記憶部は、たとえばカラーフィルタの種類ごとにレーザ光の１回当たりの照射範囲を保存する。

また、制御用コンピュータ２は、画像処理部３の欠陥検出結果に基づいてＸＹテーブル５およびＺ軸ステージ４を制御して、カラーフィルタに対するレーザ光の照射位置およびインクの塗布位置をそれぞれ少なくとも１箇所決定する。

可変スリット部８は、画像処理部３の欠陥検出結果に基づいて、記憶部に保存された１個以上の照射範囲から１個の照射範囲を選択し、選択したレーザ光の照射範囲に基づいてスリットの形状および大きさを調整することにより、レーザ照射部７からのレーザ光のカラーフィルタにおける照射範囲を調整する。ここで、可変スリット部８のスリットサイズすなわち記憶部の保存するレーザ光の１回当たりの照射範囲は、カラーフィルタの絵素より小さくすることが可能である。ＸＹスリット機構６１は、スリットの縦横サイズを調整する。θスリット機構６２は、スリットの角度を調整する。

インク塗布部９は、欠陥を修正するためのインクをカラーフィルタにおける１個以上の画素に塗布する。ここで、インク塗布部９の１回当たりのインク塗布範囲は、カラーフィルタの絵素より小さく設定することが可能である。

モニタ１０は、画像処理部３の撮影したカラーフィルタの画像を表示する。
図２は、ＸＹスリット機構の構成を示す図である。

同図を参照して、ＸＹスリット機構６１は、Ｘ方向サイズ調整用モータ３１と、Ｙ方向サイズ調整用モータ３２とを含む。

図３は、ＸＹスリット機構に含まれるＸ方向の調整機構の構成を示す外観平面図である。

同図を参照して、Ｘ方向サイズ調整用モータ３１が駆動されて軸３２が回転すると、回転方向に応じて開閉部３３〜３４がそれぞれ矢印の方向に移動する。たとえば、Ｘ方向サイズ調整用モータ３１が一方の方向に回転すると開閉部３３〜３４は互いに離れていき、他方の方向に回転すると開閉部３３〜３４は近づく。

図４は、θスリット機構の構成を示す外観平面図である。
同図を参照して、θスリット機構６２は、回転角度調整用モータ３５と、ベルト３６と、回転テーブル３７とを含む。回転角度調整用モータ３５は、ベルト３６を駆動して回転テーブル３７を回転させる。ＸＹスリット機構６１は、θスリット機構６２の回転中心Ｃ２と図２に示すＸＹスリット機構６１の中心Ｃ１とが一致するように回転テーブル３７上に配置され、組みつけられる。

図５は、本発明の実施の形態に係るカラーフィルタ欠陥修正装置のインク塗布部の構成を示す外観図である。

同図を参照して、インク塗布部９は、インク塗布用位置決めシリンダ１１と、インクタンクテーブル１２と、インクタンク１３と、インク塗布用針１４とを備える。

インク塗布用位置決めシリンダ１１は、インク塗布用針１４の上下方向の位置決めを行なう。

インクタンクテーブル１２は、インクタンク１３の周方向の位置決めを行なう。
インク塗布用針１４は、インク塗布用位置決めシリンダ１１の下端部に取り付けられる。インク塗布動作の際にはインク塗布用位置決めシリンダ１１が下降してインク塗布用針１４が塗布面に接触し、インク塗布用針１４の先端に付着したインクがカラーフィルタの欠陥箇所に塗布される。塗布後は、インクをインク塗布用針１４の先端部に付着させるため、インク塗布用針１４がインクタンクテーブル１２に設置されたインクタンク１３に浸される。

なお、インク塗布部１４は、上記のようにシリンダ１１およびインクタンクテーブル１２等を含む構成に限定されるものではなく、たとえば以下のような構成とすることができる。すなわち、インク塗布部は、先端に付着した修正液を欠陥に付着させるための塗布針を含む。また、欠陥を観察する観察光学系の視野外の所定位置に設けられ、修正液を保持する塗布パレットを含む。また、塗布針をカラーフィルタに平行なＸＹ平面内で移動させるとともにカラーフィルタに垂直なＺ方向に移動させ、観察光学系の視野内またはその近傍の塗布待機位置と塗布パレット近傍の準備位置とのうちのいずれかの位置に塗布針を位置させるアクチュエータを含む。

図６は、カラーフィルタにおけるブラックマトリックス部、カラーフィルタ部および絵素の関係を示す図である。

修正対象であるカラーフィルタは、各々が複数個の画素を有する複数個の絵素を含む。縦横に形成されているブラックマトリックス部の交差位置に、絵素の始まりＤＳおよび絵素の終わりＤＥが存在する。また、絵素の始まりＤＳをカラーフィルタの位置と称する。画像処理部３はこのカラーフィルタの位置を特定する。また、同図において四角で囲まれた絵素の始まりＤＳから絵素の終わりＤＥまでの範囲が１個の絵素Ｐとなる。また、絵素Ｐにおける値１の画素の集合が絵素Ｐのカラーフィルタ部であり、値０（同図のハッチング部分）の画素の集合が絵素Ｐのブラックマトリックス部である。また、各絵素ＰはそれぞれＲＧＢ（Red, Green, Blue）のうちのいずれかの色を有し、絵素Ｐのカラーフィルタ部に含まれる各画素は同一色を有する。

［動作］
次に、本発明の実施の形態に係るカラーフィルタ欠陥修正装置における画像処理部３がカラーフィルタの欠陥箇所を検出する際の動作について説明する。

図７は、本発明の実施の形態に係るカラーフィルタ欠陥修正装置がカラーフィルタの１つの欠陥を修正する際の動作手順を定めたフローチャートである。

ここでは、カラーフィルタがチャック台６に載せられており、カラーフィルタの傾き等の位置補正が完了していると仮定して説明する。また、検査データ、すなわちカラーフィルタにおける欠陥の座標値、カラーフィルタの面積値、カラーフィルタのサイズ種別（大、中、小など）および欠陥種別等のデータを、カラーィルタ欠陥修正装置が上位コンピュータから収集していると仮定して説明する。

制御用コンピュータ２は、位置決め機構５１を制御して、修正処理部５０がカラーフィルタの欠陥を修正できる位置にカラーフィルタを移動する。また、制御用コンピュータ２は、カラーフィルタの欠陥検出が行なえるように、図示しない照明部の明るさを調整し、対物レンズ２１を所定の倍率に切り替える（Ｓ１）。

画像処理部３は、カラーフィルタに焦点を合わせるために、対物レンズ２１のフォーカス調整を行なう（Ｓ２）。

画像処理部３は、検査対象であるカラーフィルタを撮影し、撮影した入力画像を取り込み、入力画像における画素の明るさに基づいてカラーフィルタの欠陥箇所を検出する（Ｓ３およびＳ４）。

画像処理部３は、欠陥検出結果に基づいて欠陥の重心位置を算出する。制御用コンピュータ２は、画像処理部３の算出した欠陥の重心位置に基づいてセンタリングを行なう、すなわち欠陥の重心位置が入力画像の中心に位置するように位置決め機構５１を制御する（Ｓ５）。

制御用コンピュータ２は、繰り返し回数Ｔｒｙ＝１とする（Ｓ６）。
画像処理部３は、繰り返し回数Ｔｒｙが最大繰り返し回数Ｍａｘ以下である場合には（Ｓ７でＹＥＳ）、精密な欠陥位置を求めるために、対物レンズ２１を高倍率に切り替える（Ｓ８）。

画像処理部３は、カラーフィルタに焦点を合わせるために、対物レンズ２１のフォーカス調整を行なう（Ｓ９）。

画像処理部３は、検査対象であるカラーフィルタを撮影し、撮影した入力画像を取り込む（Ｓ１０）。

画像処理部３は、繰り返し回数Ｔｒｙが１である場合には（Ｓ１１でＹＥＳ）、取り込んだ入力画像を修正前の入力画像として保存する（Ｓ１２）。

画像処理部３は、繰り返し回数Ｔｒｙが２以上である場合には（Ｓ１１でＮＯ）、取り込んだ入力画像を修正後の入力画像として保存する（Ｓ１３）。

画像処理部３は、取り込んだ入力画像における画素の明るさに基づいてカラーフィルタの欠陥箇所を検出する（Ｓ１４）。

画像処理部３は、取り込んだ入力画像において欠陥を検出した場合（Ｓ１５でＹＥＳ）には、欠陥箇所に対応する絵素の色判定を行なって塗布するインクの色を求め、また、インクの塗布位置を算出する。また、画像処理部３はレーザ光の照射位置を算出する（Ｓ１６）。

制御用コンピュータ２は、画像処理部３が含む対物レンズ２１を所定の倍率に切り替える。また、画像処理部３は、カラーフィルタに焦点を合わせるために、対物レンズ２１のフォーカス調整を行なう（Ｓ１７）。

修正処理部５０は、画像処理部３が算出した修正位置等に基づいてカラーフィルタに対するレーザ光の照射およびインク塗布のうち少なくともいずれか一方の修正処理を行なう（Ｓ１８）。

より詳細には、制御用コンピュータ２は、画像処理部３のインク塗布位置の算出結果に基づいてインク塗布部９および位置決め機構５１を制御して、カラーフィルタの欠陥箇所にインクを塗布する。また、制御用コンピュータ２は、画像処理部３のカット位置の算出結果に基づいてレーザ照射部７および位置決め機構５１を制御して、カラーフィルタの欠陥箇所にレーザ光を照射する。

制御用コンピュータ２は、繰り返し回数Ｔｒｙに１を加える（Ｓ１９）。
画像処理部３は、繰り返し回数Ｔｒｙが最大繰り返し回数Ｍａｘ以下である場合には（Ｓ７でＹＥＳ）、修正後の入力画像に対して再び欠陥検出処理を行なう（Ｓ８〜Ｓ１４）。

そして、画像処理部３は、修正後の入力画像において欠陥を検出した場合（Ｓ１５でＹＥＳ）には、再び欠陥修正処理を行なう（Ｓ１６〜Ｓ１８）。

一方、画像処理部３は、修正後の入力画像において欠陥が検出されない場合（Ｓ１５でＮＯ）であって、繰り返し回数Ｔｒｙが２以上であるとき（Ｓ２１でＮＯ）には、今回の欠陥の修正に成功したと判断し、たとえば再びステップＳ１に戻って別の欠陥の修正を行なう（Ｓ２３）。

また、画像処理部３は、修正後の入力画像において欠陥が検出されない場合（Ｓ１５でＮＯ）であって、繰り返し回数Ｔｒｙが１であるとき（Ｓ２１でＹＥＳ）には、カラーフィルタに欠陥が存在しているかどうかが不明であると判断し、たとえば再びステップＳ１に戻って別の欠陥の修正を行なう（Ｓ２０）。

また、制御用コンピュータ２は、繰り返し回数Ｔｒｙが最大繰り返し回数Ｍａｘを超える場合には（Ｓ７でＮＯ）欠陥修正不可と判断し、たとえば再びステップＳ１に戻って別の欠陥の修正を行なう（Ｓ２０）。

以下、本発明の実施の形態に係るカラーフィルタ欠陥修正装置の動作を詳細に説明する。

［２値化入力画像の生成］
まず、本発明の実施の形態に係るカラーフィルタ欠陥修正装置が２値化入力画像を生成する際の動作について説明する。

図８は、入力画像および２値化入力画像を示す図である。
画像処理部３は、カラーフィルタを撮影し、撮影した入力画像に基づいて２値化入力画像を生成し、入力画像をブラックマトリックス部ＢＭおよびカラーフィルタ部ＣＦに分離する。入力画像の位置（ｘ，ｙ）における画素の明るさをｆ（ｘ，ｙ）とし、２値化入力画像をｂ（ｘ，ｙ）とし、しきい値をＴとすると、ｆ（ｘ，ｙ）からｂ（ｘ，ｙ）への変換式は以下の式で表わされる。

ｂ（ｘ，ｙ）で表わされる複数個の画素のうち、明るさ１の画素がカラーフィルタ部ＣＦであり、明るさ０の画素がブラックマトリックス部ＢＭである。

ここで、ブラックマトリックス部ＢＭの明るさの平均値をＩＢＭとし、ＲＧＢそれぞれの色に対応するカラーフィルタ部ＣＦの画素の明るさの平均値のうち、最も暗い画素の明るさの平均値をＩＣＦとすると、しきい値Ｔは以下の式で表わされる。

［カラーフィルタ部のマスク画像の生成］
次に、画像処理部３が、生成した２値化入力画像に基づいてカラーフィルタ部のマスク画像を生成する動作について説明する。

図９（ａ）は、登録画像を示す図である。（ｂ）は、２値化入力画像を示す図である。（ｃ）は、カラーフィルタ部のマスク画像を示す図である。

画像処理部３は、パターンマッチングにより、画像上のＲＧＢ各絵素の位置を検出する。

画像処理部３は、欠陥のない理想的なカラーフィルタを予め撮影し、登録画像ｍ（ｘ，ｙ）として記憶する。

画像処理部３は、登録画像ｍ（ｘ，ｙ）から、２値化入力画像ｂ（ｘ，ｙ）と同様に閾値Ｔを用いて、カラーフィルタ部が１（白）であり、それ以外が０（黒）である２値化登録画像を生成する。

画像処理部３は、２値化登録画像におけるサーチ対象Ｓおよびカラーフィルタ部ＣＦの座標を予め登録している。より詳細には、画像処理部３は、サーチ対象Ｓについては左上端の座標と縦横サイズとを登録し、また、カラーフィルタ部ＣＦについては端点の座標を登録している。

また、画像処理部３は、サーチ対象Ｓとカラーフィルタ部との位置関係を予め求めている。サーチ対象Ｓの左上端座標を（ｘｓ，ｙｓ）とし、カラーフィルタ部ＣＦの各端点の座標を（ｘｉ，ｙｉ）とすると、サーチ対象Ｓおよびカラーフィルタ部ＣＦの位置関係は、（ｘｉ−ｘｓ，ｙｉ−ｙｓ）となる。

そして、画像処理部３は、２値化入力画像ｂ（ｘ，ｙ）からサーチ対象Ｓと類似の部位をパターンマッチングによってサーチし、サーチ対象Ｓと類似の部位の左上端座標を求める。また、画像処理部３は、登録時に求めたサーチ対象Ｓおよびカラーフィルタ部ＣＦの位置関係から、サーチ対象Ｓと類似の部位に対応するカラーフィルタ部ＣＦの位置を検出する。

同図（ｂ）の点線で示すように、カラーフィルタに欠陥が発生していてサーチ対象Ｓと類似の部位を検出できない場合には、画像処理部３は、欠陥箇所の周囲の検出結果を用いてサーチ対象Ｓと類似の部位の左上端座標を推定する。

以上のような処理により、画像処理部３は、カラーフィルタ部ＣＦの各端点の座標を明確にしてカラーフィルタ部を白とし、背景部を黒とするカラーフィルタ部のマスク画像を作成する。このような構成により、マスク画像を単に登録画像から生成する構成と比べて、位置決め誤差等によるマスク画像のずれを最小限にすることができる。

また、ＲＧＢ各画素の明るさは異なるため、サーチ対象Ｓと類似の部位をパターンマッチングによってサーチする際には、通常、色ごとに参照用の登録画像を用意しないと誤認識の可能性が高くなる。しかしながら、本発明の実施の形態に係るカラーフィルタ欠陥修正装置では、画像処理部３が、撮影した入力画像に基づいて２値化入力画像を生成し、２値化入力画像に基づいてカラーフィルタ部のマスク画像を生成する構成により、参照用の登録画像を１種類のみ用意すればよく、カラーフィルタ欠陥修正装置の構成および処理の簡易化を図ることができる。

［欠陥検出］
次に、画像処理部３が、入力画像を検査して欠陥箇所を検出する際の動作について説明する。

図１０（ａ）および（ｂ）は、画像処理部が入力画像の水平方向に欠陥検出を行なう際の動作を示す図である。

画像処理部３は、カラーフィルタの画素の明るさに基づいて欠陥箇所を検出する。より詳細には、画像処理部３は、周期的に、すなわち等間隔で配置されている絵素の間隔をＰとすると、入力画像における位置（ｘ，ｙ）の明るさｆ（ｘ，ｙ）に対して、以下のように比較検査を行なう。

上記のように、画像処理部３は、明るさｆ（ｘ，ｙ）と、１周期前の明るさｆ（ｘ−Ｐ，ｙ）および１周期後の明るさｆ（ｘ＋Ｐ，ｙ）とを比較する。

ここで、ｓ-p（ｘ，ｙ）はｆ（ｘ，ｙ）とｆ（ｘ−Ｐ，ｙ）との比較結果を、ｓ+p（ｘ，ｙ）はｆ（ｘ，ｙ）とｆ（ｘ＋Ｐ，ｙ）との比較結果を示す。

画像処理部３は、ｓ-p（ｘ，ｙ）およびｓ+p（ｘ，ｙ）の符号が一致している場合にｓH（ｘ，ｙ）をスライスレベルＴｄと比較する。また、画像処理部３は、ｓ-p（ｘ，ｙ）およびｓ+p（ｘ，ｙ）の符号が一致していない場合には、位置（ｘ−Ｐ，ｙ）または位置（ｘ＋Ｐ，ｙ）における画素に欠陥がある可能性が高く、検査の信頼性が低いため、位置（ｘ，ｙ）を検査対象から除外する。このような構成により、入力画像のノイズによる欠陥検出の誤りを防ぐことができる。

そして、画像処理部３は、ｓH（ｘ，ｙ）がＴｄ以上の場合は位置（ｘ，ｙ）における画素を欠陥と判断し、結果をｄH（ｘ，ｙ）に格納する。ｄH（ｘ，ｙ）において、値１の画素は欠陥であることを、値０の画素は正常であることを示す。

なお、本発明の実施の形態に係るカラーフィルタ欠陥修正装置では、画像処理部３は、明るさｆ（ｘ，ｙ）と、１周期前の明るさｆ（ｘ−Ｐ，ｙ）および１周期後の明るさｆ（ｘ＋Ｐ，ｙ）とを比較する構成であるとしたが、これに限定するものではない。画像処理部３が、たとえば明るさｆ（ｘ，ｙ）と、２周期前の明るさｆ（ｘ−２×Ｐ，ｙ）および３周期後の明るさｆ（ｘ＋３×Ｐ，ｙ）とを比較する等、位置（ｘ，ｙ）の画素の明るさと、位置（ｘ，ｙ）の画素が属する絵素とは異なる絵素に属する画素の明るさとを比較する構成であってもよい。

また、位置（ｘ，ｙ）の画素の明るさと、位置（ｘ，ｙ）の画素以外の画素の明るさとを比較する、すなわち同じ絵素に属する画素同士の明るさを比較する構成とすることも可能である。ただし、位置（ｘ，ｙ）の画素の明るさと、位置（ｘ，ｙ）の画素が属する絵素とは異なる絵素に属する画素の明るさとを比較する構成では、欠陥検出対象の画素と比較される画素が正常である可能性が高いため、より正確に画素の欠陥を検出することができ、好ましい構成であるといえる。

図１１（ａ）および（ｂ）は、画像処理部が入力画像の垂直方向に欠陥検出を行なう際の動作を示す図である。

画像処理部３は、周期的に、すなわち等間隔で配置されている絵素の間隔をＰとすると、入力画像における位置（ｘ，ｙ）の明るさｆ（ｘ，ｙ）に対して、以下のように比較検査を行なう。

上記のように、画像処理部３は、明るさｆ（ｘ，ｙ）と、１周期前の明るさｆ（ｘ−Ｐ，ｙ）および１周期後の明るさｆ（ｘ＋Ｐ，ｙ）とを比較する。

ここで、ｓ-p（ｘ，ｙ）はｆ（ｘ，ｙ）とｆ（ｘ−Ｐ，ｙ）との比較結果を、ｓ+p（ｘ，ｙ）はｆ（ｘ，ｙ）とｆ（ｘ＋Ｐ，ｙ）との比較結果を示す。

画像処理部３は、ｓ-p（ｘ，ｙ）およびｓ+p（ｘ，ｙ）の符号が一致している場合にｓV（ｘ，ｙ）をスライスレベルＴｄと比較する。

そして、画像処理部３は、ｓV（ｘ，ｙ）がＴｄ以上の場合は位置（ｘ，ｙ）における画素を欠陥と判断し、結果をｄV（ｘ，ｙ）に格納する。ｄV（ｘ，ｙ）において、値１の画素は欠陥であることを、値０の画素は正常であることを示す。

次に、画像処理部が入力画像の水平方向および垂直方向の両方に欠陥検出を行なう際の動作について説明する。

画像処理部３は、水平方向および垂直方向の明るさｆ（ｘ，ｙ）と、１周期前の明るさｆ（ｘ−Ｐ，ｙ）および１周期後の明るさｆ（ｘ＋Ｐ，ｙ）との比較結果を用いて次のように欠陥検出を行なう。

画像処理部３は、ｓH（ｘ，ｙ）またはｓV（ｘ，ｙ）がＴｄ以上の場合は位置（ｘ，ｙ）における画素を欠陥と判断し、結果をｄHV（ｘ，ｙ）に格納する。ｄHV（ｘ，ｙ）において、値１の画素は欠陥であることを、値０の画素は正常であることを示す。

上記各欠陥検出方法の使用例としては、入力画像において複数個の絵素が水平方向に配置されており、かつ垂直方向には１絵素しか配置されていない場合には、入力画像の水平方向に欠陥検出を行なう方法を採用する。また、入力画像において複数個の絵素が垂直方向に配置されており、かつ水平方向には１絵素しか配置されていない場合には、入力画像の垂直方向に欠陥検出を行なう方法を採用する。また、入力画像においてそれぞれ２個以上の絵素が垂直方向および水平方向に配置されている場合には、入力画像の水平方向および垂直方向の両方に欠陥検出を行なう方法を採用する。これら３つの欠陥検出方法は、欠陥検出検査で使用する対物レンズ２１の倍率および絵素のサイズに応じて選択される。

次に、画像処理部３が黒欠陥のスライスレベルＴｄを決定する際の動作について説明する。

図１２（ａ）および（ｂ）は、ブラックマトリックス部、ＲＧＢ各画素および黒欠陥のスライスレベルＴｄの関係を示す図である。

ブラックマトリックス部の明るさをＩＢＭとし、ＲＧＢ各画素の明るさをＩＲ、ＩＧ、ＩＢとする。ＩＢＭを基準としたとき、ＩＲ、ＩＧ、ＩＢの各コントラスト値は以下の式で表わされる。

画像処理部３は、ブラックマトリックス部が最も暗いのでｍｉｎ（ＣＲ，ＣＧ，ＣＢ）より小さい値をスライスレベルＴｄとして選択する。

ここで、カラーフィルタにおいては、隣接する絵素におけるカラーフィルタ部の明るさは等しくない。観察光学系にもよるが、一般的にＣＣＤカメラは緑の波長に対する感度が最も高い。このため、緑の絵素が入力画像において最も明るく見え、続いて赤、青という順序になる。

前述した入力画像の水平方向、垂直方向ならびに水平方向および垂直方向の両方にそれぞれ欠陥検出を行なう方法では、隣接する絵素のカラーフィルタ部の明るさを比較するため、異なる明るさ同士を比較することになる。しかしながら、本発明の実施の形態に係るカラーフィルタ欠陥修正装置は、スライスレベルＴｄをｍｉｎ（ＣＲ，ＣＧ，ＣＢ）より小さい値とする構成であるため、異なる明るさ同士を比較する場合でも、欠陥検出を正確に行なうことができる。

なお、視野が広い場合、すなわち画像処理部３の１回の撮影面積が大きい場合には、同一色に対応する３つおきの絵素におけるカラーフィルタ部の明るさを比較する構成であってもよい。

次に、画像処理部３が白欠陥のスライスレベルＴｄを決定する際の動作について説明する。

図１３（ａ）および（ｂ）は、ブラックマトリックス部、ＲＧＢ各画素および白欠陥のスライスレベルＴｄの関係を示す図である。

白欠陥部の明るさをＩＷＨとし、ＲＧＢ各画素の明るさをＩＲ、ＩＧ、ＩＢとする。ＩＷＨを基準としたとき、ＩＲ、ＩＧ、ＩＢの各コントラスト値は以下の式で表わされる。

画像処理部３は、白欠陥部が最も明るくなるのでｍｉｎ（ＣＲ，ＣＧ，ＣＢ）より小さい値をスライスレベルＴｄとして選択する。

図１４（ａ）は、欠陥の存在するカラーフィルタの入力画像を示す図である。（ｂ）は、画像処理部が生成した黒欠陥抽出画像を示す図である。

同図（ａ）を参照して、カラーフィルタには、黒欠陥および白欠陥が混在している。画像処理部３は、黒欠陥のスライスレベルＴｄを用いて黒欠陥を検出し、同図（ｂ）に示すような２値化された黒欠陥抽出画像を生成する。

図１５（ａ）は、欠陥の存在するカラーフィルタの入力画像を示す図である。（ｂ）は、画像処理部が生成した白欠陥抽出画像を示す図である。

同図（ａ）を参照して、カラーフィルタには、黒欠陥および白欠陥が混在している。画像処理部３は、白欠陥のスライスレベルＴｄを用いて白欠陥を検出し、同図（ｂ）に示すような２値化された白欠陥抽出画像を生成する。

このように、本発明の実施の形態に係るカラーフィルタ欠陥修正装置では、カラーフィルタにおいて黒欠陥および白欠陥が混在している場合にも、黒欠陥および白欠陥を区別して検出することができる。

ところで、白欠陥は、ブラックマトリックス部における白欠陥およびカラーフィルタ部における白欠陥の２種類が存在する。たとえばブラックマトリックス部における白欠陥に対しては、インクを塗布して抜けの部分を埋めて修正を行なうが、インクの塗布範囲をブラックマトリックス部の幅に合わせることはできない。これは、インク塗布針のサイズを白欠陥のサイズに合わせて変更することができないからである。また、異なる径を有する複数個の針をカラーフィルタ欠陥修正装置が備える構成とすることは可能であるが、あらゆる白欠陥を網羅することはできない。

このため、ブラックマトリックス部における白欠陥を修正する際にインクを塗布するとはみ出しが発生する。すなわち、ブラックマトリックス部にインクを塗布するとカラーフィルタ部にはみ出すことになり、インクがはみ出した部分はカラーフィルタ部の黒欠陥となる。そうすると、このカラーフィルタ部における黒欠陥を検出し、レーザ光を照射して黒欠陥を除去し、黒欠陥を除去した部分にインクを塗布する必要が生じる。

カラーフィルタ部における白欠陥を修正した後でブラックマトリックス部における白欠陥を修正すると、上記のようにカラーフィルタ部にはみ出したインク、すなわち黒欠陥を除去し、黒欠陥を除去した部分に再度インクを塗布する必要が生じ、欠陥修正時間が増大してしまう。したがって、修正順序としては、ブラックマトリックス部における白欠陥を修正した後でカラーフィルタ部における白欠陥を修正する順序が好ましい。

なお、カラーフィルタ部における白欠陥を修正した際にインクがブラックマトリックス部にはみ出す場合があるが、ブラックマトリックス部にはみ出したインクはカラーフィルタを通過すべき光をさえぎらないため、大きな問題にはならない。

そこで、画像処理部３は、ブラックマトリックス部における白欠陥およびカラーフィルタ部における白欠陥を判別し、ブラックマトリックス部における白欠陥を修正した後でカラーフィルタ部における白欠陥を修正する。

図１６は、画像処理部がカラーフィルタ部における白欠陥抽出画像を生成する動作を示す図である。図１７は、画像処理部がブラックマトリックス部における白欠陥抽出画像を生成する動作を示す図である。

カラーフィルタ部のマスク画像は、カラーフィルタ部が１であり、ブラックマトリックス部を含むカラーフィルタ部以外の部分が０の２値化された画像である。また、白欠陥抽出画像は、欠陥部分が１であり、欠陥部分以外の部分が０の２値化された画像である。したがって、画像処理部３は、カラーフィルタ部のマスク画像と白欠陥抽出画像との論理積を演算することにより、カラーフィルタ部における白欠陥抽出画像を生成する。また、画像処理部３は、カラーフィルタ部のマスク画像の論理レベルを反転した画像と白欠陥抽出画像との論理積を演算することにより、ブラックマトリックス部における白欠陥抽出画像を生成する。

［センタリング］
次に、本発明の実施の形態に係るカラーフィルタ欠陥修正装置における制御用コンピュータ２がセンタリングを行なう際の動作について説明する。

図１８は、画像処理部が欠陥マスク画像を生成する動作を示す図である。
同図を参照して、画像処理部３は、前述のように黒欠陥抽出画像および白欠陥抽出画像を生成し、両者の論理和を演算することにより、欠陥マスク画像を生成する。

そして、画像処理部３は、欠陥マスク画像において値が１である部分（同図においてハッチングのない部分）の重心位置を計算する。

すなわち、画像処理部３は、欠陥マスク画像において、値１の画素の総数をＮとし、値１の画素ｉの座標を（Ｘｉ，Ｙｉ）とすると、欠陥部位の重心座標（ＸＧ，ＹＧ）を次の式に基づいて算出する。

そして、制御用コンピュータ２は、画像処理部３の算出結果に基づいて、欠陥部位の重心座標（ＸＧ，ＹＧ）が画面中心に一致するように位置決め機構５１を制御する。

［色判定］
次に、本発明の実施の形態に係るカラーフィルタ欠陥修正装置が欠陥を含む絵素の色判定を行なう際の動作について説明する。

図１９は、欠陥抽出画像の一例を示す図である。
生成したカラーフィルタ部のマスク画像から各絵素におけるカラーフィルタ部の位置が明らかになっているため、画像処理部３は、各絵素のカラーフィルタ部の位置と欠陥抽出画像とを照合することにより、欠陥ＥＲＲを含む絵素ＰＥＲＲを特定する。より詳細には、画像処理部３は、欠陥の位置情報として欠陥に外接する長方形Ｒの頂点座標を求め、この長方形Ｒを含む絵素（以下、欠陥絵素とも称する）を検出する。

次に、画像処理部３は、予め登録されている色情報と欠陥絵素ＰＥＲＲの色情報とを比較し、欠陥絵素の色を特定する。

より詳細には、画像処理部３は、予めＲＧＢ各画素の色相代表値を登録しておく。ＲＧＢそれぞれの色相代表値をＨＲ、ＨＧ、ＨＢとすると、ＨＲ、ＨＧ、ＨＢは以下の式で表わされる。

式（Ｄ１）において、Ｈｍ（ｘ，ｙ）は色相値を表し、登録画像ｍ（ｘ，ｙ）におけるＲＧＢ値から後述する変換式により求められる。また、（ｘ1，ｙ1）は測定領域の左上端座標であり、（ｘ2，ｙ2）は測定領域の右下端座標を示す。つまり、ＨＲ、ＨＧ、ＨＢは測定領域内の色相平均値である。

図２０は、ＲＧＢ各絵素の色相ヒストグラムを示す図である。
同図を参照して、実際にはＲＧＢ各絵素の色相値はそれぞれＨＲ、ＨＧ、ＨＢを中心として分布しているので、画像処理部３は、ＲＧＢ各絵素の色相代表値を（ＨＲ±ｒＲ）、（ＨＧ±ｒＧ）、（ＨＢ±ｒＢ）として保持する。ｒＲ、ｒＧ、ｒＢは、ＨＲ、ＨＧ、ＨＢを中心とする各分布の標準偏差をσとおくとたとえば３×σである。

図２１は、画像処理部が色相情報計算マスク画像を生成する動作を示す図である。
同図を参照して、画像処理部３は、欠陥抽出画像とカラーフィルタ部マスク画像との排他的論理和を演算することにより、色相情報計算マスク画像を生成する。

画像処理部３は、色相情報計算マスク画像において値１（同図においてハッチングのない部分）の画素についてのみ色相値を計算する。画像処理部３は、ブラックマトリックス部と同じ値０である欠陥部分は色相値が不明であるため、計算対象外とする。

生成したカラーフィルタ部のマスク画像から各絵素のカラーフィルタ部の位置が明らかになっているため、画像処理部３は、各カラーフィルタ部において色相情報計算マスクの値が１の画素の色相値を累算し、カラーフィルタ部ごとに色相値の平均値を求める。そして、画像処理部３は、求めた平均値とＲＧＢ各絵素の色相代表値とを比較し、求めた平均値が最も近い色相代表値に対応する色をカラーフィルタ部の色と決定する。

ここで、カラーフィルタ内の色相情報計算マスクがすべて０の場合は、色不定となる。この場合は後述するように予め登録された色並び情報に基づいてカラーフィルタ部の色を特定する。

次に、登録画像ｍ（ｘ，ｙ）におけるＲＧＢ値から色相値を算出する方法を説明する。
カラーＣＣＤカメラで撮影された画像では、色の３原色であるＲＧＢの３つの値を用いて色を表わすが、色合いおよび鮮やかさ等の感覚的な量はＲＧＢの値では分かりにくいので、人間の感覚に近い表色系が考案されている。表色系の１つとしてＨＳＶ表色系がある。ここで、Ｈは色相、Ｓは彩度、Ｖは明るさを示す。ＨＳＶ表色系はＲＧＢ値から容易に計算することができ、コンピュータによる画像処理の分野で用いられている。

ＲＧＢ値の内、最小値をｆｍｉｎとし、最大値をｆｍａｘとすると、明るさＶはＶ＝ｆｍａｘで表わされる。

また、色相Ｈおよび彩度Ｓは以下のように算出される。

［色判定の信頼度］
次に、本発明の実施の形態に係るカラーフィルタ欠陥修正装置における色判定の信頼度の算出方法および使用方法について説明する。

図２２（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施の形態に係るカラーフィルタ欠陥修正装置において絵素の色判定の信頼度が低い場合において行なわれる色判定の様子を示す図である。

各カラーフィルタ部において、カラーフィルタ部の総画素数をＮとし、色判定に用いた色相情報マスクの値１の画素数をＮｍとすると、絵素の色判定に対する信頼度ＲはＲ＝Ｎｍ／Ｎで表わされる。

画像処理部３は、信頼度Ｒが所定値以上の絵素については前述のカラーフィルタ部の色相値の平均値と色相代表値との比較による色判定結果を信頼する。一方、画像処理部３は、信頼度Ｒが所定値未満の絵素については、予め登録されている色並び情報と照合し、色並び情報に対して矛盾がある場合は色判定結果を訂正する。

ここで、色並び情報は論理的なものであり、たとえばカラーフィルタの入力画像の横方向がＲＧＢという配列になっているのであれば(ＲＧＢ)という並び順を記憶しておく。色並び情報は、たとえばカラーフィルタ欠陥修正装置に設定するレシピに入力しておく。なお、レシピは、たとえば制御用コンピュータ２における記憶部に保存される。

まず、同図（ａ）に示すように、入力画像の横方向においてＲＧＢ各絵素が（ＲＧＢ）の順で配列されている場合について説明する。画像処理部３は、入力画像の左上から右下に向かって絵素を走査していき、信頼度Ｒの低い絵素（同図（ａ）のＤ１）が出現した場合、信頼度Ｒが低い絵素の手前の絵素（同図（ａ）のＤ２）の次の絵素の色を色並び情報から検索する。そして、色並び情報から検索した色と信頼度Ｒが低い絵素の上の絵素（同図（ａ）のＤ３）の色とが同じ場合には色並び情報から検索した色を信頼度Ｒが低い絵素の色であると決定する。また、信頼度Ｒが低い絵素の上の絵素の色が不定である場合には、信頼度Ｒが低い絵素の下の絵素（同図（ａ）のＤ４）の色と色並び情報から検索した色とを照合する。信頼度Ｒが低い絵素の下の絵素の色が不定である場合には、信頼度Ｒが低い絵素の次の絵素（同図（ａ）のＤ５）の手前の絵素の色を色並び情報から検索し、信頼度Ｒが低い絵素の次の絵素（同図（ａ）のＤ５）の上の絵素（同図（ａ）のＤ６）または信頼度Ｒが低い絵素の次の絵素の下の絵素（同図（ａ）のＤ７）の色と色並び情報から検索した色とを照合する。

次に、同図（ｂ）に示すように、入力画像の縦方向においてＲＧＢ各絵素が（ＲＧＢ）の順で配列されている場合について説明する。画像処理部３は、入力画像の左上から右下に向かって絵素を走査していき、信頼度Ｒの低い絵素（同図（ｂ）のＤ１）が出現した場合、信頼度Ｒが低い絵素の手前の絵素（同図（ｂ）のＤ２）の次の絵素の色を色並び情報から検索する。そして、色並び情報から検索した色と信頼度Ｒが低い絵素の左の絵素（同図（ｂ）のＤ３）の色とが同じ場合には色並び情報から検索した色を信頼度Ｒが低い絵素の色であると決定する。また、信頼度Ｒが低い絵素の左の絵素の色が不定である場合には、信頼度Ｒが低い絵素の右の絵素（同図（ｂ）のＤ４）の色と色並び情報から検索した色とを照合する。信頼度Ｒが低い絵素の右の絵素の色が不定である場合には、信頼度Ｒが低い絵素の次の絵素（同図（ｂ）のＤ５）の手前の絵素の色を色並び情報から検索し、信頼度Ｒが低い絵素の次の絵素（同図（ｂ）のＤ５）の左の絵素（同図（ｂ）のＤ６）または信頼度Ｒが低い絵素の次の絵素の右の絵素（同図（ｂ）のＤ７）の色と色並び情報から検索した色とを照合する。

次に、本発明の実施の形態に係るカラーフィルタ欠陥修正装置が修正処理後のカラーフィルタの欠陥箇所を検出する際の動作について説明する。

図２３は、本発明の実施の形態に係るカラーフィルタ欠陥修正装置が画素の彩度に基づいてカラーフィルタの欠陥を修正する際の動作手順を定めたフローチャートである。

ここでは、カラーフィルタがチャック台６に載せられており、カラーフィルタの傾き等の位置補正が完了していると仮定して説明する。また、検査データ、すなわちカラーフィルタにおける欠陥の座標値、カラーフィルタの面積値、カラーフィルタのサイズ種別（大、中、小など）および欠陥種別等のデータを、カラーフィルタ欠陥修正装置が上位コンピュータから収集していると仮定して説明する。

図２３を参照して、まず、カラーフィルタ欠陥修正装置は、自動修正処理すなわち図７に示す各ステップを実行する（Ｓ３１）。

次に、カラーフィルタ欠陥修正装置は、修正処理後の画素の彩度に基づいて欠陥検出処理を行なう（Ｓ３２）。

カラーフィルタ欠陥修正装置は、修正処理後の画素の欠陥を検出した場合には（Ｓ３３でＹＥＳ）、モニタ１０にその旨の表示をする等によって作業者に通知するか、あるいは欠陥の検出された修正処理後の画素に対して、図７に示すステップＳ１４およびＳ１６〜Ｓ１８等の修正処理を行なう（Ｓ３４）。

一方、カラーフィルタ欠陥修正装置は、修正処理後の画素に欠陥がない場合には（Ｓ３３でＮＯ）処理を終了する。

図２４は、本発明の実施の形態に係るカラーフィルタ欠陥修正装置が画素の彩度に基づいて画素の欠陥を検出する際の動作手順を定めたフローチャートである。

図２４を参照して、制御用コンピュータ２は、位置決め機構５１を制御して、修正処理部５０がカラーフィルタの欠陥を修正できる位置にカラーフィルタを移動する。また、制御用コンピュータ２は、カラーフィルタの欠陥検出が行なえるように、図示しない照明部の明るさを調整し、対物レンズ２１を所定の倍率に切り替える（Ｓ４１）。

画像処理部３は、カラーフィルタに焦点を合わせるために、対物レンズ２１のフォーカス調整を行なう（Ｓ４２）。

画像処理部３は、検査対象であるカラーフィルタを撮影し、撮影した入力画像を取り込む（Ｓ４３）。

画像処理部３は、入力画像における画素の明るさに基づいて２値化入力画像およびカラーフィルタ部のマスク画像を生成する（Ｓ４４）。

画像処理部３は、生成したカラーフィルタ部のマスク画像から各絵素のカラーフィルタ部の位置が明らかになっているため、欠陥検出対象の画素の属するカラーフィルタ部における画素の色相値を前述の方法によって算出する（Ｓ４５）。

そして、画像処理部３は、算出した色相値を累算し、カラーフィルタ部の色相値の平均値を求める。そして、画像処理部３は、求めた平均値と前述のＲＧＢ各絵素の色相代表値を比較し、求めた平均値が最も近い色相代表値に対応する色をカラーフィルタ部の色と決定する（Ｓ４６）。

また、画像処理部３は、欠陥検出対象の画素の彩度を前述の方法によって算出する（Ｓ４７）。

画像処理部３は、欠陥検出対象の画素の色および彩度に基づいて、欠陥検出対象の画素の欠陥を検出する。より詳細には、画像処理部３は、カラーフィルタ部の色ＲＧＢに対応する３種類の彩度閾値を記憶する図示しない記憶部を含む。画像処理部３は、欠陥検出対象の画素の彩度と、欠陥検出対象の画素の属するカラーフィルタ部の色に対応する彩度閾値とを比較し、比較結果に基づいて欠陥検出対象の画素の欠陥を検出する（Ｓ４８）。

次に、本発明の実施の形態に係るカラーフィルタ欠陥修正装置を用いて作業者がカラーフィルタの欠陥箇所を検出する際の動作について説明する。

図２５は、本発明の実施の形態に係るカラーフィルタ欠陥修正装置を用いて作業者が修正処理後のカラーフィルタの欠陥を検出する際の手順を定めたフローチャートである。

ここでは、カラーフィルタがチャック台６に載せられており、カラーフィルタの傾き等の位置補正が完了していると仮定して説明する。また、検査データ、すなわちカラーフィルタにおける欠陥の座標値、カラーフィルタの面積値、カラーフィルタのサイズ種別（大、中、小など）および欠陥種別等のデータは、作業者が把握していると仮定して説明する。

図２５を参照して、まず、作業者は、位置決め機構５１を操作して、修正処理部５０がカラーフィルタの欠陥を修正できる位置にカラーフィルタを移動する。また、作業者は、カラーフィルタの欠陥検出が行なえるように、図示しない照明部の明るさを調整し、対物レンズ２１を所定の倍率に切り替える（Ｓ５１）。

作業者は、カラーフィルタに焦点を合わせるために、対物レンズ２１のフォーカス調整を行なう（Ｓ５２）。

作業者は、画像処理部３を操作して、検査対象であるカラーフィルタを撮影し、撮影した入力画像を取り込む（Ｓ５３）。

作業者は、モニタ１０に表示された入力画像を見ながらカラーフィルタの修正箇所をカラーフィルタ欠陥修正装置に指示する（Ｓ５４）。

作業者は、ホストコンピュータ１に表示された修正開始ボタンをクリックする等により、カラーフィルタ欠陥修正装置に修正開始を指示する（Ｓ５５）。

カラーフィルタ欠陥修正装置は、作業者から指示された画素に対して、図７に示すステップＳ１４およびＳ１６〜Ｓ１８等の修正処理を行なう（Ｓ５６）。

次に、カラーフィルタ欠陥修正装置は、修正処理後の画素の彩度に基づいて欠陥検出処理を行なう（Ｓ５７）。

カラーフィルタ欠陥修正装置は、修正処理後の画素の欠陥を検出した場合には（Ｓ５８でＹＥＳ）、モニタ１０にその旨の表示をする等によって作業者に通知するか、あるいは欠陥の検出された修正処理後の画素に対して、図７に示すステップＳ１４およびＳ１６〜Ｓ１８等の修正処理を行なう（Ｓ５９）。

一方、カラーフィルタ欠陥修正装置は、修正処理後の画素に欠陥がない場合には（Ｓ５８でＮＯ）処理を終了する。

ところで、特許文献１記載のカラーフィルタ欠陥修正装置では、修正前後のパターンの明るさを比較して欠陥検出を行なう構成であるため、ＣＣＤカメラに照射する光が暗い場合には、正常にインクが塗布された画素とインクの膜厚が薄い画素との明るさの差がつきにくくなり、インクの膜厚が薄い画素を検出することが困難となるという問題点があった。

しかしながら、本発明の実施の形態に係るカラーフィルタ欠陥修正装置では、画像処理部３は、画素の彩度に基づいて欠陥検出処理を行なう。ここで、ＨＳＶ表色系のうちの彩度Ｓは、明度Ｖに依存しない値であり、色がたとえば白色、黒色および灰色等の無彩色に近づくほど小さい値となる。すなわち、ＣＣＤカメラに照射する光が暗い場合でも、正常にインクが塗布された画素の彩度は大きい値となり、インクの膜厚が薄い画素の彩度は小さい値となるため、両者を明確に区別することができる。したがって、本発明の実施の形態に係るカラーフィルタ欠陥修正装置では、インクの膜厚が薄い画素を容易に検出することができ、画素の欠陥を適切に修正することできる。

また、本発明の実施の形態に係るカラーフィルタ欠陥修正装置では、自動修正処理すなわち図７に示す各ステップを実行した後、修正処理後の画素の彩度に基づいて欠陥検出処理を行なう。このように、インク塗布等の修正処理を行なった後の画素の欠陥検出を行なうことにより、カラーフィルタの欠陥修正をさらに適切に行なうことができる。

なお、本発明の実施の形態に係るカラーフィルタ欠陥修正装置では、自動修正処理すなわち図７に示す各ステップを実行した後、修正処理後の画素の彩度に基づいて欠陥検出処理を行なう構成であるとしたが、これに限定するものではない。図７に示すステップＳ４およびＳ１４において、画像処理部３は、取り込んだ入力画像における画素の彩度に基づいてカラーフィルタの欠陥箇所を検出する構成とすることができる。また、図７に示すステップＳ４およびＳ１４において、画像処理部３は、図２４に示す各ステップを実行する、すなわち前述した画素の明るさに基づくカラーフィルタの欠陥検出、および前述した画素の彩度に基づくカラーフィルタの欠陥検出を組み合わせて行なう構成であってもよい。

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。

本発明の実施の形態に係るカラーフィルタ欠陥修正装置の構成を示す外観図である。 ＸＹスリット機構の構成を示す図である。 ＸＹスリット機構に含まれるＸ方向の調整機構の構成を示す外観平面図である。 θスリット機構の構成を示す外観平面図である。 本発明の実施の形態に係るカラーフィルタ欠陥修正装置のインク塗布部の構成を示す外観図である。 カラーフィルタにおけるブラックマトリックス部、カラーフィルタ部および絵素の関係を示す図である。 本発明の実施の形態に係るカラーフィルタ欠陥修正装置がカラーフィルタの１の欠陥を修正する際の動作手順を定めたフローチャートである。 入力画像および２値化入力画像を示す図である。 （ａ）は、登録画像を示す図である。（ｂ）は、２値化入力画像を示す図である。（ｃ）は、カラーフィルタ部のマスク画像を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、画像処理部が入力画像の水平方向に欠陥検出を行なう際の動作を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、画像処理部が入力画像の垂直方向に欠陥検出を行なう際の動作を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、ブラックマトリックス部、ＲＧＢ各画素および黒欠陥のスライスレベルＴｄの関係を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、ブラックマトリックス部、ＲＧＢ各画素および白欠陥のスライスレベルＴｄの関係を示す図である。 （ａ）は、欠陥の存在するカラーフィルタの入力画像を示す図である。（ｂ）は、画像処理部が生成した黒欠陥抽出画像を示す図である。 （ａ）は、欠陥の存在するカラーフィルタの入力画像を示す図である。（ｂ）は、画像処理部が生成した白欠陥抽出画像を示す図である。 画像処理部がカラーフィルタ部における白欠陥抽出画像を生成する動作を示す図である。 画像処理部がブラックマトリックス部における白欠陥抽出画像を生成する動作を示す図である。 画像処理部が欠陥マスク画像を生成する動作を示す図である。 欠陥抽出画像の一例を示す図である。 ＲＧＢ各絵素の色相ヒストグラムを示す図である。 画像処理部が色相情報計算マスク画像を生成する動作を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、本発明の実施の形態に係るカラーフィルタ欠陥修正装置において絵素の色判定の信頼度が低い場合において行なわれる色判定の様子を示す図である。 本発明の実施の形態に係るカラーフィルタ欠陥修正装置が画素の彩度に基づいてカラーフィルタの欠陥を修正する際の動作手順を定めたフローチャートである。 本発明の実施の形態に係るカラーフィルタ欠陥修正装置が画素の彩度に基づいて画素の欠陥を検出する際の動作手順を定めたフローチャートである。 本発明の実施の形態に係るカラーフィルタ欠陥修正装置を用いて作業者が修正処理後のカラーフィルタの欠陥を検出する際の手順を定めたフローチャートである。 カラーフィルタ部に発生した白欠陥部ＷＨを示す（ａ）平面図および（ｂ）断面図である。 白欠陥部ＷＨに正常にインクが塗布できた状態を示す（ａ）平面図および（ｂ）断面図である。 白欠陥部ＷＨに塗布したインクの膜厚が薄い状態を示す（ａ）平面図および（ｂ）断面図である。

符号の説明

１ ホストコンピュータ、２ 制御用コンピュータ（制御部）、３ 画像処理部、４ Ｚ軸ステージ、５ ＸＹテーブル、６ チャック台、７ レーザ照射部、８ 可変スリット部、９ インク塗布部、１０ モニタ、１１ インク塗布用位置決めシリンダ、１２ インクタンクテーブル、１３ インクタンク、１４ インク塗布用針、２１ 対物レンズ、３１ Ｘ方向サイズ調整用モータ、３２ Ｙ方向サイズ調整用モータ、３３〜３４ 開閉部、３５ 回転角度調整用モータ、３６ ベルト、３７ 回転テーブル、５０ 修正処理部、５１ 位置決め機構、６１ ＸＹスリット機構、６２ θスリット機構。

Claims (6)

1. 画素が配置されるカラーフィルタの欠陥を修正するカラーフィルタ欠陥修正装置であって、
   前記画素の彩度に基づいて前記画素の欠陥を検出する画像処理部と、
   前記欠陥の検出された画素に対してレーザ光の照射およびインク塗布のうち少なくともいずれか一方の修正処理を行なう修正処理部とを備え、
   前記カラーフィルタには複数個の画素が配置され、
   前記画像処理部は、さらに、欠陥検出対象の画素の明るさと前記欠陥検出対象の画素以外の画素の明るさとを比較して前記欠陥検出対象の画素の欠陥を検出し、
   前記修正処理部は、前記欠陥の検出された画素に対して前記修正処理を行ない、
   前記画像処理部は、前記修正処理後の画素の彩度に基づいて前記修正処理後の画素の欠陥を検出し、
   前記修正処理部は、前記欠陥の検出された前記修正処理後の画素に対して前記修正処理を行なうカラーフィルタ欠陥修正装置。
2. 前記画像処理部は、前記画素の色相値に基づいて前記画素の色を判定し、前記判定した画素の色および前記画素の彩度に基づいて前記画素の欠陥を検出する請求項１記載のカラーフィルタ欠陥修正装置。
3. 前記画像処理部は、前記画素の彩度と前記判定した画素の色に対応する閾値とを比較し、前記比較結果に基づいて前記画素の欠陥を検出する請求項２記載のカラーフィルタ欠陥修正装置。
4. 画素が配置されるカラーフィルタの欠陥を修正するカラーフィルタ欠陥修正装置におけるカラーフィルタ欠陥修正方法であって、
   前記画素の彩度に基づいて前記画素の欠陥を検出する画像処理ステップと、
   前記欠陥の検出された画素に対してレーザ光の照射およびインク塗布のうち少なくともいずれか一方の修正処理を行なう修正処理ステップとを含み、
   前記カラーフィルタには複数個の画素が配置され、
   前記カラーフィルタ欠陥修正方法は、さらに、
   欠陥検出対象の画素の明るさと前記欠陥検出対象の画素以外の画素の明るさとを比較して前記欠陥検出対象の画素の欠陥を検出するステップと、
   前記欠陥の検出された画素に対して前記修正処理を行なうステップとを含み、
   前記画像処理ステップにおいては、前記修正処理後の画素の彩度に基づいて前記修正処理後の画素の欠陥を検出し、
   前記修正処理ステップにおいては、前記欠陥の検出された前記修正処理後の画素に対して前記修正処理を行なうカラーフィルタ欠陥修正方法。
5. 前記画像処理ステップにおいては、前記画素の色相値に基づいて前記画素の色を判定し、前記判定した画素の色および前記画素の彩度に基づいて前記画素の欠陥を検出する請求項４記載のカラーフィルタ欠陥修正方法。
6. 前記画像処理ステップにおいては、前記画素の彩度と前記判定した画素の色に対応する閾値とを比較し、前記比較結果に基づいて前記画素の欠陥を検出する請求項５記載のカラーフィルタ欠陥修正方法。

Images