JP4987323B2 - 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
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Description
また好ましくは、各絵素は、着色部と、該着色部を囲むように設けられたブラックマトリックス部とを含む。画像処理部は、着色部が第1の論理であり、ブラックマトリックス部が第2の論理である正常時の第1のマスク画像と、欠陥部が第1の論理であり、欠陥部以外の部分が第2の論理である欠陥抽出画像との論理積に基づいて、着色部における白欠陥抽出画像を生成する。また画像処理部は、着色部が第2の論理であり、ブラックマトリックス部が第1の論理である正常時の第2のマスク画像と、欠陥部が第1の論理であり、欠陥部以外の部分が第2の論理である欠陥抽出画像との論理積に基づいて、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。
また好ましくは、各絵素は、着色部と、該着色部を囲むように設けられたブラックマトリックス部とを含む。画像処理ステップは、着色部が第1の論理であり、ブラックマトリックス部が第2の論理である正常時の第1のマスク画像と、欠陥部が第1の論理であり、欠陥部以外の部分が第2の論理である欠陥抽出画像との論理積に基づいて、着色部における白欠陥抽出画像を生成するステップと、着色部が第2の論理であり、ブラックマトリックス部が第1の論理である正常時の第2のマスク画像と、欠陥部が第1の論理であり、欠陥部以外の部分が第2の論理である欠陥抽出画像との論理積に基づいて、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ステップとを含む。
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。
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。
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。
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、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。
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。
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。
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、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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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カラーフィルタに対するインク塗布位置を決定する際の動作について説明する。
同図を参照して、画像処理部3は、前述の欠陥検出処理により、欠陥箇所に外接する長方形の頂点A〜頂点Dの座標を求める。画像処理部3は、頂点A〜頂点Dの座標に基づいてインク塗布位置を決定する。
塗布位置(xij,yij)は、水平方向および垂直方向の塗布ピッチをそれぞれpxおよびpyとすると以下の式で表わされる。
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では、同図に示すV字開口パターンの向き(角度)等の情報が予めレシピに登録されている。
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カラーフィルタにおけるレーザ光の照射位置を決定する際の動作について説明する。
同図を参照して、画像処理部3は、前述の欠陥検出処理により、欠陥箇所に外接する長方形の頂点A〜頂点Dの座標を求める。画像処理部3は、頂点A〜頂点Dの座標に基づいてカット位置、すなわちレーザ光の照射位置を決定する。
カット位置(xij,yij)は、水平方向および垂直方向のカットピッチをそれぞれpxおよびpyとすると以下の式で表わされる。
同図を参照して、画像処理部3は、カラーフィルタにおけるスリット位置すなわちカット予定位置と欠陥箇所との重なり判定を行なう。すなわち、画像処理部3は、あるスリット位置内の欠陥箇所の面積が0または所定値以下の場合には、そのスリット位置はカットしない。たとえば、同図において点線で示すスリット位置内の欠陥箇所の面積は0であるため、画像処理部3は、点線で示すスリット位置ではカットを行なわない。
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、同図に示すV字開口パターンの向き(角度)等の情報が予めレシピに登録されている。
図38および図39を参照して、平行四辺形の頂点を頂点A〜頂点Dとする。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2分割されたV字開口パターンの左側の領域からカットを行なう。まず、制御用コンピュータ2は、左側の平行四辺形の上辺ABまたは底辺CDに平行なスリット位置を1箇所以上設定し、設定したスリット位置にレーザ光を照射する。また、右側の平行四辺形も同様に、右側の平行四辺形の上辺ABまたは底辺CDに平行なスリット位置を1箇所以上設定し、設定したスリット位置にレーザ光を照射する。
カラーフィルタ部のコーナー部および端部等、カラーフィルタの形状がカラーフィルタの種類に応じて異なる場合は、予めレシピにカットパターン、すなわちスリットの向き(角度)および縦横サイズを登録しておく。
Claims (12)
- 複数個の画素を有する絵素が複数個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、
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が属する絵素とは異なる絵素に属する対応の画素の明るさとに基づいて前記欠陥検出対象の画素の欠陥を検出する画像処理部と、
前記検出結果に基づいて前記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を行なう修正処理部とを備え、
複数個の前記絵素は、第1の方向に第1の周期で配列されるとともに、前記第1の方向と直交する第2の方向に第2の周期で配列されており、
前記画像処理部は、
前記欠陥検出対象の画素の明るさと、前記第1の方向において前記欠陥検出対象の画素が属する絵素からN(ただし、Nは自然数である)周期前の絵素に属する対応の画素の明るさとの第1の差を求めるとともに、
前記欠陥検出対象の画素の明るさと、前記第1の方向において前記欠陥検出対象の画素が属する絵素からN周期後の絵素に属する対応の画素の明るさとの第2の差を求め、
前記第1の差と前記第2の差との符号が一致している場合は、前記第1の差の絶対値と前記第2の差の絶対値とのうちの小さい方が予め定められたスライスレベルよりも大きいか否かを判別し、大きいときは前記欠陥検出対象の画素を欠陥と判別し、小さいときは前記欠陥検出対象の画素を正常と判別し、前記第1の差と前記第2の差との符号が一致していない場合は、前記欠陥検出対象の画素を検査対象から除外するカラーフィルタ欠陥修正装置。 - 前記カラーフィルタ欠陥修正装置は、さらに、
前記レーザ光の1回当たりの照射範囲を複数種類保存する記憶部を備え、
前記修正処理部は、
前記欠陥箇所の検出結果に基づいて、前記保存された複数種類の照射範囲から1種類の照射範囲を選択し、前記選択した照射範囲に基づいてスリットサイズを調整する可変スリット部と、
前記可変スリット部を介して前記カラーフィルタにレーザ光を照射するレーザ照射部とを含む請求項1記載のカラーフィルタ欠陥修正装置。 - 前記画像処理部は、さらに、前記カラーフィルタの欠陥箇所の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前記2値化された欠陥抽出画像との論理積に基づいて前記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着色部における欠陥を判別し、
前記修正処理部は、前記判別したブラックマトリックス部の欠陥箇所および着色部の欠陥箇所に対して所定の順序で、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を行なう請求項1記載のカラーフィルタ欠陥修正装置。 - 各前記絵素は、着色部と、該着色部を囲むように設けられたブラックマトリックス部とを含み、
前記画像処理部は、
前記着色部が第1の論理であり、前記ブラックマトリックス部が第2の論理である正常時の第1のマスク画像と、欠陥部が前記第1の論理であり、前記欠陥部以外の部分が前記第2の論理である欠陥抽出画像との論理積に基づいて、前記着色部における白欠陥抽出画像を生成し、
前記着色部が前記第2の論理であり、前記ブラックマトリックス部が前記第1の論理である正常時の第2のマスク画像と、欠陥部が前記第1の論理であり、前記欠陥部以外の部分が前記第2の論理である欠陥抽出画像との論理積に基づいて、前記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請求項3記載のカラーフィルタ欠陥修正装置。 - 前記修正処理部は、
スリットサイズが前記カラーフィルタの絵素より小さいスリット部と、
前記スリット部を介して前記カラーフィルタにレーザ光を照射するレーザ照射部と、
前記欠陥箇所の検出結果に基づいて、前記カラーフィルタにおける前記レーザ光の照射位置を少なくとも1箇所決定する制御部とを含む請求項1記載のカラーフィルタ欠陥修正装置。 - 前記修正処理部は、
前記カラーフィルタにインクを塗布し、1回当たりのインク塗布範囲が前記カラーフィルタの絵素より小さいインク塗布部と、
前記欠陥箇所の検出結果に基づいて、前記カラーフィルタにおけるインク塗布位置を少なくとも1箇所決定する制御部とを含む請求項1記載のカラーフィルタ欠陥修正装置。 - 複数個の画素を有する絵素が複数個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、
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に基づいて前記欠陥検出対象の画素の欠陥を検出する画像処理ステップと、
前記検出結果に基づいて前記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を行なう修正処理ステップとを含み、
複数個の前記絵素は、第1の方向に第1の周期で配列されるとともに、前記第1の方向と直交する第2の方向に第2の周期で配列されており、
前記画像処理ステップは、
前記欠陥検出対象の画素の明るさと、前記第1の方向において前記欠陥検出対象の画素が属する絵素からN(ただし、Nは自然数である)周期前の絵素に属する対応の画素の明るさとの第1の差を求めるステップと、
前記欠陥検出対象の画素の明るさと、前記第1の方向において前記欠陥検出対象の画素が属する絵素からN周期後の絵素に属する対応の画素の明るさとの第2の差を求めるステップと、
前記第1の差と前記第2の差との符号が一致している場合は、前記第1の差の絶対値と前記第2の差の絶対値とのうちの小さい方が予め定められたスライスレベルよりも大きいか否かを判別し、大きいときは前記欠陥検出対象の画素を欠陥と判別し、小さいときは前記欠陥検出対象の画素を正常と判別し、前記第1の差と前記第2の差との符号が一致していない場合は、前記欠陥検出対象の画素を検査対象から除外するステップとを含むカラーフィルタ欠陥修正方法。 - 前記カラーフィルタ欠陥修正方法は、さらに、
前記レーザ光の1回当たりの照射範囲を複数種類保存するステップを含み、
前記修正処理ステップにおいては、
前記欠陥箇所の検出結果に基づいて、前記保存された複数種類の照射範囲から1種類の照射範囲を選択し、前記選択した照射範囲に基づいてスリットサイズを調整するステップと、
前記調整されたスリットを介して前記カラーフィルタにレーザ光を照射するステップとを含む請求項7記載のカラーフィルタ欠陥修正方法。 - 前記画像処理ステップでは、さらに、前記カラーフィルタの欠陥箇所の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前記2値化された欠陥抽出画像との論理積に基づいて前記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着色部における欠陥を判別し、
前記修正処理ステップでは、前記判別したブラックマトリックス部の欠陥箇所および着色部の欠陥箇所に対して所定の順序で、前記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を行なう請求項7記載のカラーフィルタ欠陥修正方法。 - 各前記絵素は、着色部と、該着色部を囲むように設けられたブラックマトリックス部とを含み、
前記画像処理ステップは、
前記着色部が第1の論理であり、前記ブラックマトリックス部が第2の論理である正常時の第1のマスク画像と、欠陥部が前記第1の論理であり、前記欠陥部以外の部分が前記第2の論理である欠陥抽出画像との論理積に基づいて、前記着色部における白欠陥抽出画像を生成するステップと、
前記着色部が第2の論理であり、前記ブラックマトリックス部が第1の論理である正常時の第2のマスク画像と、欠陥部が前記第1の論理であり、前記欠陥部以外の部分が前記第2の論理である欠陥抽出画像との論理積に基づいて、前記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ステップとを含む請求項9記載のカラーフィルタ欠陥修正方法。 - 前記修正処理ステップは、
スリットサイズが前記カラーフィルタの絵素より小さいスリットを介して前記カラーフィルタにレーザ光を照射するステップと、
前記欠陥箇所の検出結果に基づいて、前記カラーフィルタにおける前記レーザ光の照射位置を少なくとも1箇所決定するステップとを含む請求項7記載のカラーフィルタ欠陥修正方法。 - 前記修正処理ステップは、前記カラーフィルタの欠陥箇所の検出結果に基づいて、前記カラーフィルタにおけるインク塗布位置を少なくとも1箇所決定し、1回当たりのインク塗布範囲が前記カラーフィルタの絵素より小さいステップを含む請求項7記載のカラーフィルタ欠陥修正方法。
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