JPH11132750A - Point defect detecting device and method therefor - Google Patents

Point defect detecting device and method therefor

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JPH11132750A
JPH11132750A JP9298574A JP29857497A JPH11132750A JP H11132750 A JPH11132750 A JP H11132750A JP 9298574 A JP9298574 A JP 9298574A JP 29857497 A JP29857497 A JP 29857497A JP H11132750 A JPH11132750 A JP H11132750A
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JP
Japan
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defect
image
camera
component
liquid crystal
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Application number
JP9298574A
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Japanese (ja)
Inventor
Noriaki Yugawa
典昭 湯川
Hideji Ueda
秀司 植田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make securable the flaw detection sensitivity without increasing the number of cameras and the number of picture elements by specifying the approximate position of the point defect of a component with a camera, and detecting the point defect from the density data of the picture elements of gray level images of the component. SOLUTION: The light of a light source 3 is radiated from the back of a liquid crystal panel 1, and it is photographed by a camera 2. The camera 2 has an image pickup element and feeds variable-density signals for individual picture elements to a computer 4. An optical path variable rotary plate 6 driven by a drive motor 77 is provided in the front of the camera 2, and it is rotated 360 deg. during the exposure time to drift the relative positional relation between the image pickup element and the liquid crystal panel 1 for multiplex exposure. The position of the picture element with the maximum density within the lump of picture elements with the density brighter than the density threshold value is made the flaw approximate position, an intermediate-magnification lens 5 is moved by a moving mechanism 76 based on it, and the detailed position is obtained by the camera 2. The intermediate- magnification lens 5 is moved to all picture element flaw positions, images are obtained after the lens 5 is focused by a focusing mechanism 75, and picture element defects are judged by the computer 4.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器分野等で
使用される液晶パネル、CRTパネル、PDPパネル
(プラズマ・ディスプレイ・パネル)等の電子部品の表
面に現れる点欠陥をその製造ラインにおいて検査するた
めに、被検査体を撮像素子で撮像して得られる前記表面
の点欠陥に対応する濃淡画像の各画素の濃度データに基
づいて欠陥検出を行う、点欠陥検出装置及び方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the inspection of point defects on the surface of electronic components such as liquid crystal panels, CRT panels, PDP panels (plasma display panels) used in the field of electronic equipment and the like in a production line. The present invention relates to a point defect detection apparatus and method for detecting a defect based on density data of each pixel of a grayscale image corresponding to a point defect on the surface obtained by imaging an object to be inspected with an imaging element.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、画面検査は、人手で、目視検査を
するか、自動機で画像処理を行うかのいずれかの方法で
実施されていた。人手の場合は液晶の機種が変更されて
も容易に対応可能で、立ち上がりが早いが、欠陥の詳細
位置を特定するには時間がかかり、スループットが悪い
という欠点があった。一方、自動機の場合は、機種が変
更されると調整に多くの時間を要するが、欠陥位置の特
定情報を素早く認識するという利点があった。しかしな
がら、近年の液晶パネルの高精細化にともない、液晶パ
ネルの画素数に対して撮像素子の画素数の相対的低下が
発生してきた。
2. Description of the Related Art Conventionally, screen inspection has been carried out either by manual inspection or by image processing by an automatic machine. In the case of manual operation, even if the type of liquid crystal is changed, it can easily cope with the change, and the rise is quick, but it takes time to specify the detailed position of the defect, and there is a drawback that the throughput is poor. On the other hand, in the case of an automatic machine, if the model is changed, much time is required for adjustment, but there is an advantage in that the identification information of the defect position is quickly recognized. However, with the recent increase in the definition of liquid crystal panels, the number of pixels of the image sensor has been relatively reduced with respect to the number of pixels of the liquid crystal panel.

【0003】撮像素子が横1000画素・縦1000画
素で液晶パネルの画素数が横500画素・縦500画素
の条件で、液晶パネルを撮像するにあたって、液晶パネ
ルの1つの画素に対して撮像素子の画素は横2画素・縦
2画素割り当てられる。この場合、欠陥検出感度および
欠陥位置特定精度は確保される。しかしながら、撮像素
子は同一条件で液晶パネルの画素数が横2000画素・
縦2000画素の条件で、液晶パネルの1つの画素に対
して撮像素子の画素は横1/2画素・縦1/2画素しか
割り当てられない。この場合、欠陥検出感度および欠陥
位置特定精度は確保されないことになる。
[0003] When imaging a liquid crystal panel under the condition that the number of pixels of the liquid crystal panel is 500 pixels in the horizontal direction and 500 pixels in the vertical direction, and the number of pixels of the liquid crystal panel is 1000 pixels in the horizontal direction and 1000 pixels in the vertical direction, one pixel of the liquid crystal panel is Pixels are assigned two horizontal pixels and two vertical pixels. In this case, defect detection sensitivity and defect position identification accuracy are ensured. However, under the same conditions, the number of pixels of the liquid crystal panel is 2000 pixels
Under the condition of 2,000 pixels in the vertical direction, only one half pixel in the horizontal direction and one half pixel in the vertical direction are allocated to one pixel of the liquid crystal panel. In this case, the defect detection sensitivity and the defect position identification accuracy are not secured.

【0004】図10(a),(b)に示すように、撮像
素子50の画素サイズに比べて液晶パネルの画素欠陥5
1が横1画素・縦1画素の場合を例にする。撮像素子と
液晶パネルの相対位置によって、検出濃度データに差が
発生する。撮像素子で受光し得られた濃度データが25
6階調で表現できる場合、暗い部分が0に近く、明るい
部分が256に近いとする。液晶パネルの画素欠陥は、
黒点灯の場合で欠陥は明るく光るものとする。以下の検
出濃度データが得られる。[1] 図10(a)の状態
では、欠陥以外の背景部に割り当てられた画素の濃度デ
ータは30前後であり、欠陥部分に割り当てられた画素
の濃度データは150である。[2] 図10(b)の
状態では、欠陥以外の背景部に割り当てられた画素の濃
度データは30前後であり、欠陥部分に割り当てられた
画素の濃度データは60である。
As shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b), a pixel defect 5 of a liquid crystal panel is
The case where 1 is one horizontal pixel and one vertical pixel will be taken as an example. Differences occur in the detected density data depending on the relative positions of the image sensor and the liquid crystal panel. The density data received by the image sensor is 25
When it is possible to express in six gradations, it is assumed that a dark part is close to 0 and a bright part is close to 256. Pixel defects of liquid crystal panel are
In the case of black lighting, the defect shines brightly. The following detected concentration data is obtained. [1] In the state of FIG. 10A, the density data of the pixels assigned to the background portion other than the defect is around 30, and the density data of the pixels assigned to the defective portion is 150. [2] In the state of FIG. 10B, the density data of the pixels assigned to the background portion other than the defect is around 30, and the density data of the pixels assigned to the defective portion is 60.

【0005】このように様々な、相対位置が発生する。
割り当て画素が少なくなるほど、得られる濃度データの
変動は大きくなる。上記の場合、背景部のデータを別に
考慮すると図10(a)の状態では欠陥濃度データは1
20、図10(b)の状態では欠陥濃度データは30と
なり、4倍の差が発生する。これは、4つの画素にまた
がって存在することによる。例えば、欠陥部分を判定す
る濃度しきい値を90とすると、図10(a)の状態で
は、検出可能であるが、図10(b)の状態では検出不
可能である。同じ、液晶パネルの欠陥でも、撮像素子と
の相対位置関係の違いにより、検出感度に差が発生す
る。これに対して、カメラの台数あるいは撮像素子の画
素数を増やす等の方法により対応してきた。
[0005] Thus, various relative positions occur.
The smaller the number of assigned pixels, the greater the fluctuation of the obtained density data. In the above case, considering the data of the background part separately, in the state of FIG.
20 and in the state of FIG. 10B, the defect density data is 30, which is a four-fold difference. This is due to the existence over four pixels. For example, assuming that the density threshold for determining a defective portion is 90, detection is possible in the state of FIG. 10A, but not in the state of FIG. 10B. Even with the same defect of the liquid crystal panel, a difference occurs in the detection sensitivity due to a difference in the relative positional relationship with the image sensor. This has been dealt with by increasing the number of cameras or the number of pixels of the image sensor.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、カメラ
の物理的大きさの制約および撮像素子の画素数増加の限
界もあり、欠陥検出感度および欠陥位置特定精度は確保
することが困難になりつつある。従って、本発明の目的
は、カメラの台数および撮像素子の画素数増加に頼るこ
となく欠陥検出感度および欠陥位置特定精度は確保する
ことを可能とする点欠陥検出装置及び方法を提供するこ
とである。
However, there are limitations on the physical size of the camera and limitations on the number of pixels of the image sensor, and it is becoming difficult to secure defect detection sensitivity and defect position identification accuracy. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a point defect detection apparatus and method capable of securing defect detection sensitivity and defect position identification accuracy without depending on the number of cameras and the number of pixels of an image sensor. .

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
め、本発明は以下のように構成している。本発明の第1
態様によれば、部品の画像を撮像素子に取り込み、取り
込んだ画像中の点欠陥の欠陥位置を概略的に特定する欠
陥概略位置特定用カメラと、上記カメラの上記撮像素子
と上記部品との間の光軸中に回転可能に配置され、か
つ、撮像中に、回転軸回りに回転することにより上記部
品と上記撮像素子との相対光軸位置を連続的にずらせ
て、相対的に光軸位置がずれた上記部品の画像を上記カ
メラの上記撮像素子に取り込ませうる光路変更回転板
と、上記部品を部分的に拡大して拡大した画像を上記カ
メラに取り込ませて欠陥詳細位置特定用レンズとを備え
て、上記カメラで上記部品の点欠陥の欠陥概略位置を特
定し、この情報に従って上記レンズを通して上記カメラ
で取り込まれた上記部品の濃淡画像の各画素の濃度デー
タから上記点欠陥を検出して欠陥詳細位置を特定するこ
とを特徴とする点欠陥検出装置を提供する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is configured as follows. First of the present invention
According to the aspect, an image of a component is captured by an image sensor, and a defect approximate position specifying camera that roughly specifies a defect position of a point defect in the captured image, and a camera between the image sensor and the component of the camera. It is arranged rotatably in the optical axis of, and, during imaging, by rotating around the rotation axis, the relative optical axis position of the component and the imaging device is continuously shifted, and the relative optical axis position An optical path changing rotary plate that can capture the image of the component with the misalignment into the image sensor of the camera, and a lens for specifying a defect detailed position by capturing the image obtained by partially enlarging the component into the camera. Identifying the approximate position of the point defect of the component with the camera and detecting the point defect from the density data of each pixel of the gray image of the component captured by the camera through the lens according to this information Identifying the defect detailed position Te provides a defect detection device that characterized.

【0008】本発明の第2態様によれば、上記部品は液
晶パネルであり、上記液晶パネルの液晶画面中の点欠陥
を検査する第1態様に記載の点欠陥検出装置を提供す
る。本発明の第3態様によれば、上記レンズを通してし
て上記カメラにより得られた画像において、色と形状と
高さから、画面自体の画素欠陥であるか、画面自体の異
物混入欠陥であるか、異物の画面表面付着であるか、を
区別する第2態様に記載の点欠陥検出装置を提供する。
本発明の第4態様によれば、上記レンズを上記部品との
光軸と直交する方向に移動させる移動機構をさらに備え
て、上記欠陥概略位置の情報に従って上記レンズを移動
させて上記欠陥の画像を取り込んで上記欠陥詳細位置を
特定するようにした第1〜3態様のいずれかに記載の点
欠陥検出装置を提供する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the point defect detecting apparatus according to the first aspect, wherein the component is a liquid crystal panel, and a point defect in a liquid crystal screen of the liquid crystal panel is inspected. According to the third aspect of the present invention, in the image obtained by the camera through the lens, from the color, shape, and height, whether the image is a pixel defect on the screen itself or a foreign matter contamination defect on the screen itself A second aspect of the present invention is to provide a point defect detection apparatus for distinguishing whether foreign matter is attached to a screen surface.
According to a fourth aspect of the present invention, there is further provided a moving mechanism for moving the lens in a direction orthogonal to the optical axis of the component, and moving the lens according to the information on the approximate position of the defect to thereby image the defect. The point defect detection device according to any one of the first to third aspects, wherein the point defect detection device is configured to specify the defect detailed position.

【0009】本発明の第5態様によれば、撮像中に、欠
陥概略位置特定用カメラの撮像素子と部品との間の光軸
中に配置されて光路変更回転板をその回転軸回りに回転
させて、上記撮像素子と上記部品との間の相対光軸位置
を連続的にずらせて、相対的に光軸位置がずれた上記部
品の画像を上記カメラの上記撮像素子に取り込ませ、上
記撮像素子に取り込まれた画像を基に、該画像中の点欠
陥の欠陥概略位置を特定し、上記特定された点欠陥の欠
陥概略位置に基づき、上記部品を部分的に拡大して拡大
した画像を上記カメラに取り込ませ得るレンズを通して
上記カメラにより上記部品の一部の画像を拡大して取り
込み、上記レンズを通して上記カメラで取り込まれた上
記部品の濃淡画像の各画素の濃度データから上記点欠陥
を検出して欠陥詳細位置を特定することを特徴とする点
欠陥検出方法を提供する。
According to the fifth aspect of the present invention, during imaging, the optical path changing rotary plate, which is arranged in the optical axis between the image sensor and the component of the camera for specifying the approximate position of a defect, rotates the optical path changing rotary plate around the rotary axis. Then, the relative optical axis position between the image sensor and the component is continuously shifted, and the image of the component whose optical axis position is relatively shifted is taken into the image sensor of the camera, and the image pickup is performed. Based on the image captured by the element, a defect approximate position of a point defect in the image is specified, and based on the defect approximate position of the specified point defect, an image obtained by partially enlarging the part is enlarged. A part of the image of the component is enlarged and captured by the camera through a lens that can be captured by the camera, and the point defect is detected from density data of each pixel of a grayscale image of the component captured by the camera through the lens. And defect details Identifying a position to provide a failure detection method that is characterized in.

【0010】本発明の第6態様によれば、上記部品は液
晶パネルであり、上記液晶パネルの液晶画面中の点欠陥
を検査する第5態様に記載の点欠陥検出方法を提供す
る。本発明の第7態様によれば、上記レンズを通して上
記カメラにより得られた画像において、色と形状と高さ
から、画面自体の画素欠陥であるか、画面自体の異物混
入欠陥であるか、異物の画面表面付着であるか、を区別
する第6態様に記載の点欠陥検出方法を提供する。本発
明の第8態様によれば、上記レンズを上記部品との光軸
と直交する方向に移動させる移動機構をさらに備えて、
上記欠陥概略位置の情報に従って上記レンズを移動させ
て上記欠陥の画像を取り込んで上記欠陥詳細位置を特定
するようにした第5〜7態様のいずれかに記載の点欠陥
検出方法を提供する。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the point defect detecting method according to the fifth aspect, wherein the component is a liquid crystal panel, and a point defect in a liquid crystal screen of the liquid crystal panel is inspected. According to the seventh aspect of the present invention, in an image obtained by the camera through the lens, from the color, shape, and height, a pixel defect on the screen itself, a foreign matter mixed defect on the screen itself, or a foreign matter A method for detecting a point defect according to a sixth aspect of the present invention, which distinguishes whether the surface defect is attached to the screen surface. According to an eighth aspect of the present invention, there is further provided a moving mechanism for moving the lens in a direction orthogonal to an optical axis with the component,
A point defect detection method according to any one of the fifth to seventh aspects, wherein the lens is moved in accordance with the information on the approximate defect position to capture an image of the defect and specify the detailed defect position.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態及び実施例】以下に、本発明にかか
る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、
本発明の第1実施形態にかかる点欠陥検出装置の一例と
しての液晶画面欠陥検出装置の構成を示したものであ
る。部品の一例としての液晶パネル1の裏面から光源3
の光を照射し、カメラ2で撮影する。このカメラ2は撮
像素子50を備えており、各画素毎の濃淡信号が得ら
れ、これはデジタル化された形でコンピュータ4に送り
込まれる。このコンピュータ4は、図1に示すように、
その内部には、メモリ4a、メモリ4aに接続された演
算部4b、演算部4bと接続されるプログラムメモリ4
cとを備えている。コンピュータ4の中では、画素の行
と列に対応した形で、例えば8bit(0〜255)の
濃度データが格納される。なお、コンピュータ4は、下
記の処理を実行するプログラムがプログラムメモリに設
定されている。カメラ2の前には、例えば5mm程度の
厚さを有するガラスから構成する光路変更回転板6が駆
動モータ77の駆動により回転可能に備え付けられ、撮
像素子の露光時間内に1回転することにより撮像素子5
0と液晶パネル1の相対位置関係をずらせながら多重露
光を行う。カメラ2からの情報により検出された欠陥の
詳細位置を特定するために、例えば虫メガネのような単
レンズから構成される拡大中間レンズ5が使用される。
なお、この拡大中間レンズ5は、液晶パネル1の液晶面
沿いに拡大中間レンズ5を移動可能とする水平移動機構
76および拡大中間レンズ5の焦点位置合わせを自動的
に行い、焦点合わせした位置から異物などの高さを検出
可能な焦点位置合わせ機構75を備えている。回転板6
の駆動モータ77、水平移動機構76及び焦点位置合わ
せ機構75の各駆動はコンピュータ4の制御の下に行わ
れる。よって、拡大中間レンズ5を通してカメラ2で撮
像し、部分的な拡大画像を得ることが可能である。カメ
ラ2がカラーカメラでない場合、バンドパスフィルタ9
も用意される。まず、本発明の第1実施形態にかかる液
晶画面欠陥検出装置の検出手順について図2を元に説明
する。
Embodiments and Examples of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG.
1 illustrates a configuration of a liquid crystal screen defect detection device as an example of a point defect detection device according to a first embodiment of the present invention. A light source 3 from the back of the liquid crystal panel 1 as an example of a component
And the camera 2 shoots an image. The camera 2 has an image sensor 50, and a gray-scale signal for each pixel is obtained, which is sent to the computer 4 in a digitized form. This computer 4 is, as shown in FIG.
Inside the memory, a memory 4a, an operation unit 4b connected to the memory 4a, and a program memory 4 connected to the operation unit 4b
c. In the computer 4, for example, 8-bit (0 to 255) density data is stored in a form corresponding to the rows and columns of the pixels. In the computer 4, a program for executing the following processing is set in the program memory. An optical path changing rotary plate 6 made of glass having a thickness of, for example, about 5 mm is provided in front of the camera 2 so as to be rotatable by driving a drive motor 77, and the image is formed by rotating once during the exposure time of the image sensor. Element 5
Multiple exposure is performed while shifting the relative positional relationship between 0 and the liquid crystal panel 1. In order to specify the detailed position of the defect detected by the information from the camera 2, an enlarged intermediate lens 5 composed of a single lens such as a magnifying glass is used.
The magnifying intermediate lens 5 automatically adjusts the focus position of the horizontal moving mechanism 76 and the magnifying intermediate lens 5 that enable the magnifying intermediate lens 5 to move along the liquid crystal surface of the liquid crystal panel 1, and moves from the focused position. A focus positioning mechanism 75 capable of detecting the height of a foreign substance or the like is provided. Rotating plate 6
The drive of the drive motor 77, the horizontal moving mechanism 76, and the focus position adjusting mechanism 75 is performed under the control of the computer 4. Therefore, it is possible to take an image with the camera 2 through the magnifying intermediate lens 5 and obtain a partially magnified image. If the camera 2 is not a color camera, the bandpass filter 9
Is also prepared. First, a detection procedure of the liquid crystal screen defect detection device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0012】ステップS1では、被検査体の一例である
液晶パネル1の点灯を行う。ここでは、黒点灯に説明を
限定する。もちろん、他の点灯への応用は容易である。
ステップS2では、カメラ2により液晶パネル1の画像
を取り込む。図3には、光路変更回転板6の角度位置が
図3(a)に示す7の位置である場合及び図3(c)に
示す8の位置である場合における撮像素子50上への液
晶パネル1の画素欠陥51の受光ずれ(b)及び(d)
を示している。図3(a)の条件による受光ずれが図3
(b)に示され、図3(c)の条件による受光ずれが図
3(d)に示されている。図3(a)及び図3(b)に
示すように、回転板6が無い場合には撮像素子50にお
いて画素51の位置に受光されるものが、回転板6が配
置されて図3(a)の7に示す角度位置に位置する場合
には撮像素子50の53の位置になり、回転板6が無い
場合と比較して受光位置がずれることになる。図3
(c)及び図3(d)に示すように、回転板6が無い場
合には撮像素子50において画素51の位置に受光され
るものが、回転板6が配置されて図3(c)の8に示す
角度位置に位置する場合には撮像素子50の54の位置
になり、回転板6がない場合と比較して受光位置がずれ
ることになる。ここでは、液晶パネル1の画像が撮像素
子50の1/2画素だけ光路がずれて撮像素子50で受
光するように設定している。
In step S1, the liquid crystal panel 1, which is an example of the device under test, is turned on. Here, the description is limited to black lighting. Of course, the application to other lighting is easy.
In step S2, an image on the liquid crystal panel 1 is captured by the camera 2. FIG. 3 shows a liquid crystal panel on the image sensor 50 when the angular position of the optical path changing rotary plate 6 is the position 7 shown in FIG. 3A and the position 8 shown in FIG. Light-receiving shifts (b) and (d) of one pixel defect 51
Is shown. FIG. 3A shows the light receiving shift caused by the condition shown in FIG.
FIG. 3B shows the light reception shift under the conditions shown in FIG. 3C. As shown in FIGS. 3A and 3B, when the rotating plate 6 is not provided, the image sensor 50 that receives light at the position of the pixel 51 is arranged with the rotating plate 6 and the rotating plate 6 is disposed. If it is located at the angular position indicated by 7), it is located at the position 53 of the image sensor 50, and the light receiving position is shifted as compared with the case where the rotating plate 6 is not provided. FIG.
As shown in FIG. 3C and FIG. 3D, when the rotating plate 6 is not provided, the image pickup device 50 that receives light at the position of the pixel 51 is provided with the rotating plate 6 and the rotating plate 6 shown in FIG. 8 is located at the position 54 of the image sensor 50, and the light receiving position is shifted as compared with the case where the rotary plate 6 is not provided. Here, the image of the liquid crystal panel 1 is set to be received by the image sensor 50 with the optical path shifted by half a pixel of the image sensor 50.

【0013】ここで、光路ずれに対する回転板6の角度
について図4を元に説明する。回転板6の材質をガラス
とした場合、ガラス厚み:d、光路ずれ:w、入射角
度:a1、内部屈折角:a2、係数:n1,n2とすると、
以下のようになる。
Here, the angle of the rotating plate 6 with respect to the optical path deviation will be described with reference to FIG. When the material of the rotating plate 6 is glass, assuming that the glass thickness is d, the optical path deviation is w, the incident angle is a 1 , the internal refraction angle is a 2 , and the coefficients are n 1 and n 2 ,
It looks like this:

【数1】n1・sina1=n2・sina2 w=d・tana21=1,n2=1.45 例えば、入射角度:a1=4°のとき、ガラス厚み:d
=2mmとすると、光路ずれ:w=96μmとなる。こ
こで、液晶パネル1の画素が200μm/画素であり、
この1つの画素に対して撮像素子50の画素が横1画素
・縦1画素割り当てられているとする。液晶1からの光
路が光路変更回転板6により約100μmずらされる場
合、撮像素子50には1/2画素ずらされて受光され
る。撮像素子50の露光時間が200msで、光路変更
回転板6の回転速度が200msの場合、全方向に光路
が約100μmずらされる。受光量の調整は、回転板6
の回転速度及び露光時間により容易になされる。
N 1 sina 1 = n 2 sina 2 w = d tana 2 n 1 = 1, n 2 = 1.45 For example, when the incident angle: a 1 = 4 °, the glass thickness: d
= 2 mm, the optical path shift: w = 96 μm. Here, the pixel of the liquid crystal panel 1 is 200 μm / pixel,
It is assumed that one horizontal pixel and one vertical pixel of the image sensor 50 are assigned to this one pixel. When the optical path from the liquid crystal 1 is shifted by about 100 μm by the optical path changing rotating plate 6, the light is received by the image pickup device 50 shifted by 画素 pixel. When the exposure time of the image sensor 50 is 200 ms and the rotation speed of the optical path changing rotary plate 6 is 200 ms, the optical path is shifted by about 100 μm in all directions. Adjustment of the amount of received light
And the exposure time.

【0014】図5(a),(b)には、回転板6の回転
により光路をずらせた場合の受光位置を示している。元
の受光位置51は1/2画素ずらされることにより、受
光位置52になる。ここで、以下の検出濃度データが得
られる。ただし、欠陥部分に割り当てられた画素の濃度
データは、最も割当面積の大きい画素であり、これは最
も濃度データの大きいものとなる。例えば、図5(a)
の状態では、一例として、欠陥以外の背景部に割り当て
られた画素の濃度データは30前後であり、欠陥部分に
割り当てられた画素の濃度データは150である。ま
た、図5(b)の状態では、一例として、欠陥以外の背
景部に割り当てられた画素の濃度データは30前後であ
り、欠陥部分に割り当てられた画素の濃度データは15
0である。ここで、欠陥部分であるか否かを判定する濃
度しきい値を例えば90とすると、図5(a)の状態で
は欠陥部分の濃度データがしきい値より高く背景部がし
きい値より低いため、欠陥部分を背景部から検出可能で
ある。図5(b)の状態でも、欠陥部分の濃度データが
しきい値より高く背景部がしきい値より低いため、欠陥
部分を背景部から検出可能である。
FIGS. 5A and 5B show the light receiving position when the optical path is shifted by the rotation of the rotary plate 6. FIG. The original light receiving position 51 becomes the light receiving position 52 by being shifted by 1/2 pixel. Here, the following detected concentration data is obtained. However, the density data of the pixel assigned to the defective portion is the pixel having the largest assigned area, and has the largest density data. For example, FIG.
In the state (1), as an example, the density data of the pixels assigned to the background portion other than the defect is around 30, and the density data of the pixels assigned to the defective portion is 150. In the state of FIG. 5B, as an example, the density data of the pixel assigned to the background portion other than the defect is about 30 and the density data of the pixel assigned to the defect portion is 15%.
0. Here, assuming that the density threshold value for determining whether or not a defective portion is 90 is, for example, 90, the density data of the defective portion is higher than the threshold value and the background portion is lower than the threshold value in the state of FIG. Therefore, the defective portion can be detected from the background portion. Even in the state shown in FIG. 5B, since the density data of the defective portion is higher than the threshold value and the background portion is lower than the threshold value, the defective portion can be detected from the background portion.

【0015】ところで、同じ液晶パネルの欠陥でも、撮
像素子との相対位置関係の違いにより、従来例では検出
感度に差が発生していた。しかしながら、上記第1実施
形態にかかる液晶画面欠陥検出装置では、得られる濃度
データの変動は小さくなる。つまり、液晶パネル1を撮
像するにあたって、相対位置が変動しても、液晶パネル
1の1つの画素に対する撮像素子50の画素の割り当て
が小さい場合でも、欠陥検出感度は確保される。光路変
更回転板6が360度回転することにより、液晶パネル
1と撮像素子50との間の光路を強制的に360度変化
させることができて、欠陥部分51は52に広がって撮
像されるため、欠陥検出感度は確保される。
By the way, even in the same defect of the liquid crystal panel, a difference in detection sensitivity occurs in the conventional example due to a difference in a relative positional relationship with the image pickup device. However, in the liquid crystal screen defect detection device according to the first embodiment, the fluctuation of the obtained density data is small. That is, when imaging the liquid crystal panel 1, the defect detection sensitivity is ensured even if the relative position fluctuates and the assignment of the pixels of the image sensor 50 to one pixel of the liquid crystal panel 1 is small. Since the optical path changing rotary plate 6 is rotated by 360 degrees, the optical path between the liquid crystal panel 1 and the image sensor 50 can be forcibly changed by 360 degrees, and the defective portion 51 spreads to 52 and is imaged. , Defect detection sensitivity is ensured.

【0016】ステップS3では、濃度しきい値より明る
い濃度データをもつ画素の塊まりのうち、最も大きい濃
度データをもつ画素の位置を欠陥の位置とする。図6
(a)に取り込んだ濃度データ20を示す。この濃度デ
ータ20には、液晶パネル21および液晶パネル21の
画素欠陥22、23の2個を含む。図6(b),(c)
は画素欠陥22、23の濃度データを示す。ここでは、
濃度しきい値90以上の濃度データのみを示している。
濃度しきい値90より明るい濃度データをもつ画素の塊
まりのうち、最も大きい濃度データをもつ画素の位置を
欠陥の位置とする場合、図6(b)の画素欠陥22では
画素24、図6(c)の画素欠陥23では画素25が欠
陥概略位置となる。
In step S3, the position of the pixel having the largest density data among the clusters of pixels having the density data brighter than the density threshold value is determined as the position of the defect. FIG.
(A) shows the captured density data 20. The density data 20 includes a liquid crystal panel 21 and two pixel defects 22 and 23 of the liquid crystal panel 21. FIGS. 6B and 6C
Indicates density data of the pixel defects 22 and 23. here,
Only density data having a density threshold value of 90 or more is shown.
When the position of the pixel having the largest density data among the cluster of pixels having the density data brighter than the density threshold value 90 is set as the defect position, the pixel defect 22 shown in FIG. In the pixel defect 23 of (c), the pixel 25 is located at the approximate defect position.

【0017】ステップS4、ステップS5では、上記の
欠陥概略位置を基に、拡大中間レンズ5を移動させてカ
メラ2による詳細位置を求めることを目的とする。水平
移動機構により拡大中間レンズ5の位置は正確にモニタ
リングされる。図6(a)において、予め液晶パネル1
の4箇所x1、x2、y1、y2の外周画素の位置を検出す
る。欠陥概略位置が映る位置に拡大中間レンズ5を移動
させる。図6(d)には、拡大中間レンズ5を通したカ
メラ2による画像を示す。画素欠陥22の中心に拡大中
間レンズ5が位置合わせされ、領域26が拡大されて映
つている。この際にも、移動した拡大中間レンズ5の位
置は、ステージ位置検出機構などでモニタリングされ
る。図7(a)には、液晶パネルの左端の拡大中間レン
ズ5による画像の部分が示されている。背景部分30は
ブラックマトリクスと呼ばれ、光を透過しない部分であ
る。カラーフィルタ部分31、32、33は各々赤(以
下「R」と略す。)、緑(以下「G」と略すす。)、青
(以下「B」と略す。)色の光のみを透過する部分であ
る。黒点灯の場合でも、拡大することによって、カラー
フィルタの色は認識可能である。ここでは、外周画素で
あるRの画素の位置35を検出する。カラー液晶パネル
を例に取り、カラー液晶のRGB画素に対して撮像素子
が100画素(横10画素・縦10画素)割り当てる程
度の高倍率を有するように拡大中間レンズ5を通した倍
率を設定する。図7(b)には、液晶パネルの画素欠陥
22の拡大中間レンズ5による画像の一部が示されてい
る。本来は光っていないはずのGのみ透過する部分32
の一部36、Bのみ透過する部分33の一部37が光っ
ている。拡大中間レンズ5の移動機構76での位置とそ
のときの画像上での外周位置と欠陥画素位置を認識する
ことにより、液晶パネルの既知の画素数からどの画素が
欠陥であるかをコンピュータ4で判断する。この判断動
作を以下に例示する。
In steps S4 and S5, the purpose is to obtain a detailed position by the camera 2 by moving the magnifying intermediate lens 5 based on the approximate position of the defect. The position of the magnifying intermediate lens 5 is accurately monitored by the horizontal moving mechanism. In FIG. 6A, the liquid crystal panel 1
Four locations x 1, x 2, to detect the position of the outer peripheral pixels y 1, y 2. The magnifying intermediate lens 5 is moved to a position where the approximate position of the defect is reflected. FIG. 6D shows an image obtained by the camera 2 through the magnifying intermediate lens 5. The enlarged intermediate lens 5 is aligned with the center of the pixel defect 22, and the area 26 is shown enlarged. Also at this time, the position of the moved intermediate lens 5 is monitored by a stage position detection mechanism or the like. FIG. 7A shows an image portion by the magnifying intermediate lens 5 at the left end of the liquid crystal panel. The background portion 30 is called a black matrix and is a portion that does not transmit light. Each of the color filter portions 31, 32 and 33 transmits only light of red (hereinafter abbreviated as "R"), green (hereinafter abbreviated as "G"), and blue (hereinafter abbreviated as "B"). Part. Even in the case of black lighting, the color of the color filter can be recognized by enlarging. Here, the position 35 of the R pixel which is the outer peripheral pixel is detected. Taking the color liquid crystal panel as an example, the magnification through the magnifying intermediate lens 5 is set so that the image sensor has a high magnification enough to allocate 100 pixels (10 horizontal pixels × 10 vertical pixels) to the RGB pixels of the color liquid crystal. . FIG. 7B shows a part of an image of the pixel defect 22 of the liquid crystal panel by the enlarged intermediate lens 5. A portion 32 that transmits only G, which should not be lit originally
36, and a portion 37 of the portion 33 that transmits only B is illuminated. By recognizing the position of the magnifying intermediate lens 5 by the moving mechanism 76, the outer peripheral position on the image at that time, and the defective pixel position, the computer 4 determines which pixel is defective from the known number of pixels of the liquid crystal panel. to decide. This determination operation is exemplified below.

【0018】液晶パネルの画素数はパネルにより決まっ
ており、例えばVGAの場合には640×480画素
{×3(RGB)}となっている。図6を参考にする
と、横軸X1,X2に既知の画素数mが入るので、(X2
−X1)/m=画素ピッチpとなる。欠陥部分の位置の
横軸の座標がxとすると、(x−X1)/pを計算する
ことにより、左側から何番目の画素か判明する。欠陥画
素22は光っている部分の面積からG1/2・B1/3
輝点の連続輝点と呼ばれる。次に、画素欠陥23の位置
へ拡大中間レンズ5が移動し、画像を取り込み、どの画
素が欠陥であるか同様に判断される。
The number of pixels of the liquid crystal panel is determined by the panel. For example, in the case of VGA, it is 640 × 480 pixels {× 3 (RGB)}. Referring to FIG. 6, since the known number of pixels m is included in the horizontal axes X 1 and X 2 , (X 2
−X 1 ) / m = pixel pitch p. Assuming that the coordinate on the horizontal axis of the position of the defective portion is x, (x−X 1 ) / p is calculated to determine the number of the pixel from the left. From the area of the shining part, the defective pixel 22 is G1 / 2 · B1 / 3.
It is called a continuous bright spot. Next, the magnifying intermediate lens 5 moves to the position of the pixel defect 23, captures an image, and similarly determines which pixel is defective.

【0019】なお、カメラ2がカラーカメラでない場合
は、以下に説明する方法で画素を特定する。液晶パネル
1は、パネルの種類により予めカラーフイルタの配置は
決まっている。例えば、左から順にRGB、GRB、B
GR等である。このため、どの色かひとつが特定できれ
ば、すべての画素の色が特定できる。予め、RGBのい
ずれかの色を他の色よりも透過するバンドパスフィルタ
9をカメラ2からみてレンズ5の前後に(例えば図1に
示すような位置に)設定することにより、基本透過率の
差によってカラーフィルタの色が特定できる。例えば、
フィルタ9がない場合、以下に示す正常画素の濃度デー
タとする。 R画素:200、G画素:200、B画素:200 Gの透過率が100%、RBの透過率が50%のとき、
以下に示す正常画素の濃度データとする。 R画素:100、G画素:200、B画素:100 濃度データの差を検出することにより、RGBフィルタ
の位置は確認できる。また、既知の透過率のバランスに
より、RGBの濃度データを補正することが可能であ
る。透過率で濃度データを補正すると以下の画素濃度デ
ータに戻る。 R画素:200、G画素:200、B画素:200
When the camera 2 is not a color camera, pixels are specified by the method described below. In the liquid crystal panel 1, the arrangement of the color filters is determined in advance depending on the type of the panel. For example, RGB, GRB, B
GR and the like. Therefore, if one of the colors can be specified, the colors of all the pixels can be specified. By setting a bandpass filter 9 that transmits any of the RGB colors more than the other colors before and after the lens 5 (for example, at a position as shown in FIG. 1) as viewed from the camera 2, the basic transmittance can be reduced. The color of the color filter can be specified by the difference. For example,
When the filter 9 is not provided, the density data of the normal pixel is set as follows. R pixel: 200, G pixel: 200, B pixel: 200 When the transmittance of G is 100% and the transmittance of RB is 50%,
The density data of a normal pixel shown below is used. R pixel: 100, G pixel: 200, B pixel: 100 By detecting the difference between the density data, the position of the RGB filter can be confirmed. Further, it is possible to correct the RGB density data based on the known transmittance balance. When the density data is corrected with the transmittance, the process returns to the following pixel density data. R pixel: 200, G pixel: 200, B pixel: 200

【0020】このようにして、コンピュータ4の制御の
下に、総ての画素欠陥の位置へ拡大中間レンズ5を移動
機構76により移動させて焦点位置合わせ機構75で焦
点位置を合わせたのち、画像を取り込み、どの画素が欠
陥であるかをコンピュータ4で判断する。上記第1実施
形態によれば、欠陥検出と欠陥位置特定を分担すること
により、欠陥を検出する部品例えば液晶パネルの高精細
化に関わらず、カメラの台数および撮像素子の画素数増
加に頼ることなく欠陥検出感度および欠陥位置特定精度
は確保することを可能とする。すなわち、中間レンズと
して欠陥詳細位置特定用レンズ5を光路に入れることに
より、画素分解能をかなり高くすることができ、余裕を
持たせることができるため、欠陥検出感度および欠陥位
置特定精度を確保することが可能となる。
In this way, under the control of the computer 4, the magnifying intermediate lens 5 is moved to the positions of all the pixel defects by the moving mechanism 76, and the focal position is adjusted by the focal position adjusting mechanism 75. And the computer 4 determines which pixel is defective. According to the first embodiment, the defect detection and the defect position identification are shared, so that the number of cameras and the number of pixels of the image sensor can be increased irrespective of the high definition of the component for detecting the defect, for example, the liquid crystal panel. Therefore, the defect detection sensitivity and the defect position specifying accuracy can be ensured. In other words, by inserting the defect detail position specifying lens 5 as an intermediate lens into the optical path, the pixel resolution can be considerably increased and a margin can be provided, so that defect detection sensitivity and defect position specifying accuracy can be ensured. Becomes possible.

【0021】次に、本発明の第2実施形態にかかる液晶
画面欠陥検出装置について説明する。この第2実施形態
では、上記拡大中間レンズ5を通したカメラ2により得
られた画像において、色と形状と高さから、画面自体の
画素欠陥であるか、画面自体の異物混入欠陥であるか、
異物の画面表面付着であるか、を区別するようにしてい
る。図8に第2実施形態にかかる欠陥検出処理の手順を
示しおり、図9にその処理を説明するための図を示して
いる。ここでは、図9(b)に示すように、拡大中間レ
ンズ5とカメラ2によって処理が進められる。
Next, a description will be given of a liquid crystal screen defect detecting apparatus according to a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, in the image obtained by the camera 2 through the magnifying intermediate lens 5, based on the color, shape, and height, whether the image is a pixel defect on the screen itself or a foreign matter contamination defect on the screen itself ,
A distinction is made as to whether foreign matter is attached to the screen surface. FIG. 8 shows a procedure of a defect detection process according to the second embodiment, and FIG. 9 shows a diagram for explaining the process. Here, as shown in FIG. 9B, the processing is advanced by the enlarged intermediate lens 5 and the camera 2.

【0022】図2のステップS1〜ステップS5の動作
が行われて欠陥詳細位置が特定されたのち、図8のステ
ップS10により、欠陥部分の色抽出を行って色識別が
なされる。一例として、ステップS1〜S5の処理の結
果、欠陥部分として図9(a)の41,42,43が抽
出されたとする。ここで、示す濃度データはRGB画素
の特定ができた後の補正した濃度データとする。図9
(c)には、欠陥43の図9(a)の確認ライン45
(ここで言う「確認ライン」とは、説明上、注目対象の
真ん中にラインを引いて、そのライン上の画素濃度を示
すようにするためのラインである。)の濃度プロファイ
ルが示されている。図9(c)では、Gフィルタ(緑フ
ィルタ)上でGの濃度データがRBのそれぞれの濃度デ
ータよりも大きいと判断される。図9(d)には、欠陥
41の図9(a)の確認ライン44の濃度プロファイル
が示されている。図9(d)ではGフィルタ上でRGB
のそれぞれの濃度データに大差がないと判断される。図
9(e)には、欠陥42の確認ライン46の濃度プロフ
ァイルが示されている。図9(e)では、Bフィルタ上
でRGBのそれぞれの濃度データに大差がないと判断さ
れる。
After the operations of steps S1 to S5 in FIG. 2 are performed to specify the defect detailed position, in step S10 in FIG. 8, the color of the defective portion is extracted and color identification is performed. As an example, it is assumed that as a result of the processing in steps S1 to S5, 41, 42, and 43 in FIG. Here, the density data shown is the corrected density data after the RGB pixels can be specified. FIG.
FIG. 9C shows a confirmation line 45 of the defect 43 shown in FIG.
(The “confirmation line” referred to here is a line for drawing a line in the center of the target of interest to indicate the pixel density on that line.) The density profile is shown. . In FIG. 9C, it is determined that the density data of G on the G filter (green filter) is larger than the respective density data of RB. FIG. 9D shows the density profile of the confirmation line 44 of the defect 41 shown in FIG. 9A. In FIG. 9D, RGB on the G filter
It is determined that there is no large difference between the respective density data. FIG. 9E shows a density profile of the confirmation line 46 of the defect 42. In FIG. 9E, it is determined that there is no large difference between the respective density data of RGB on the B filter.

【0023】次に、ステップS14で、元々のカラーフ
ィルターの色と異なるか否か、言い換えれば画素欠陥か
異物かが判断されて、異物かどうかの判断がなされる。
以下に、判断の一例を示す。ここでは、異物はR,G,
Bが同じ程度の濃度値になるのに対して、液晶画素は元
々のカラーフィルタに応じた色の濃度値が大きくなるこ
とを利用して、両者を判別する。 1)最も大きい色の濃度データと2番目に大きい色の濃
度データの比が1.5以上ならば、画素欠陥とする。た
だし、最も大きい色はフィルタと同一色が条件である。 2)最も大きい色の濃度データと2番目及び3番目に大
きい色の濃度データの比が1.49以下ならば、異物と
する。
Next, in step S14, it is determined whether the color is different from the color of the original color filter, in other words, whether it is a pixel defect or a foreign matter, and it is determined whether the foreign matter is a foreign matter.
An example of the determination will be described below. Here, the foreign substances are R, G,
The difference between B and the liquid crystal pixel is determined by utilizing the fact that the density value of the color corresponding to the original color filter is increased while the density value of B is substantially the same. 1) If the ratio between the density data of the largest color and the density data of the second largest color is 1.5 or more, it is determined as a pixel defect. However, the condition is that the largest color is the same color as the filter. 2) If the ratio between the density data of the largest color and the density data of the second and third largest colors is 1.49 or less, it is regarded as a foreign substance.

【0024】ステップS10で欠陥部分の色抽出を行っ
たのち、ステップS11において欠陥部分の形状抽出が
行われたのち、ステップS12において元々のカラーフ
ィルタ部分からはみ出しているか否か判断し、はみ出し
ているならば、ステップS13でカラーフィルタの異常
と判断する。はみ出していないならば、ステップS14
に進む。具体的には、図9(a)の欠陥部分40は、ス
テップS11において、欠陥部分の形状の抽出が行われ
て、カラーフィルタの形状の変動が確認される。この形
状の抽出は、図9(a)のデータと基本パターンの形状
とを比較して、基本パターンの形状に対して図9(a)
のデータの形状の変動がどの程度かを検出する。一例と
して、基本パターンである設計データの±10%の枠か
ら上記データがはみ出している場合、すなわち、設計デ
ータの±10%を線幅及び面積等が逸脱する場合は、ス
テップS12において、元々のカラーフィルタの部分か
らはみ出しているか否かを判断するとき、はみ出してい
ると判断して、ステップS13でカラーフィルタ異常と
判断する。
After the color of the defective portion is extracted in step S10, the shape of the defective portion is extracted in step S11. Then, in step S12, it is determined whether or not the original color filter portion protrudes from the original color filter portion. If so, it is determined in step S13 that the color filter is abnormal. If not, step S14
Proceed to. Specifically, for the defective portion 40 in FIG. 9A, in step S11, the shape of the defective portion is extracted, and a change in the shape of the color filter is confirmed. This shape is extracted by comparing the data of FIG. 9A with the shape of the basic pattern, and comparing the data of FIG.
The degree of change in the data shape is detected. As an example, when the data is out of the frame of ± 10% of the design data as the basic pattern, that is, when the line width and the area deviate from ± 10% of the design data, in step S12, the original data is obtained. When judging whether or not it is outside the color filter portion, it is judged that it is outside the color filter portion, and it is judged in Step S13 that the color filter is abnormal.

【0025】ステップS14では、ステップS12で欠
陥部分の形状が元々のカラーフィルタからはみ出してい
ないと判断された欠陥部分の色が、元々のカラーフィル
タの色と異なるか否か判断される。元々のカラーフィル
タの色と異なるものでなければ、ステップS15で画素
欠陥と判断される。元々のカラーフィルタの色と異なる
ものであるならば、画素欠陥ではなく、異物があると判
断され、パネル表面上の異物か否か判断される。すなわ
ち、ステップS16において、図9(b)に示すように
拡大中間レンズ5の焦点位置合わせ機構75を動作させ
て、異物に焦点の合う高さ方向位置を検出する。焦点合
わせの方法として様々な方法が考えられるが、最も簡単
な方法としては、異物部分の濃度コントラストが最も大
きい値になる位置を合焦点位置とする方法である。図9
(f)に示すように、一定サイズの画素濃度データの差
分値の2乗和を焦点評価値として、一定処理領域48の
中で求める。
In step S14, it is determined whether or not the color of the defective portion, in which the shape of the defective portion is determined not to protrude from the original color filter in step S12, is different from the color of the original color filter. If the color is not different from the original color filter color, it is determined in step S15 that the pixel is defective. If the color is different from the color of the original color filter, it is determined that there is a foreign matter, not a pixel defect, and it is determined whether or not the foreign matter is on the panel surface. That is, in step S16, the focus position adjusting mechanism 75 of the magnifying intermediate lens 5 is operated as shown in FIG. 9B to detect the height position where the foreign matter is focused. Various methods can be considered as a focusing method. The simplest method is a method of setting a position where the density contrast of the foreign substance portion has the largest value as the focal point position. FIG.
As shown in (f), the sum of squares of the difference values of the pixel density data of a certain size is obtained as a focus evaluation value in the certain processing area 48.

【数2】焦点評価値=Σ│gx+size,y−gx,y2+Σ│
x,y+size−gx,y2 ここで、gx,yは座標(x、y)の濃度データである。
[Number 2] focus evaluation value = Σ│g x + size, y -g x, y │ 2 + Σ│
g x, y + size -g x , y │ 2 where, g x, y is the concentration data of the coordinates (x, y).

【0026】図9(g)に示すように、一定範囲で高さ
を変更させ、各々の焦点評価値を求めていく。よって、
図9(g)では最も焦点評価値の大きい位置47を合焦
点位置とする。なお、図9(g)の縦軸は焦点評価値を
示している。ステップS16では、欠陥部分に焦点を合
わせることにより、欠陥41,42の焦点位置が求めら
れる。この結果、ステップS17において、焦点位置が
パネルより上か否か判断される。この判断の結果、パネ
ルより上にある欠陥41は液晶パネル1の内部に存在す
ることが検出される(ステップS19)一方、パネルよ
り上には無い欠陥42は液晶パネル1の表面に存在する
ことが検出される(ステップS18)。このように、表
面異物は画面から取り除くことが可能であるので、内部
異物と区別することが望まれているため、この処理は有
効なものとなる。
As shown in FIG. 9 (g), the height is changed within a certain range, and each focus evaluation value is obtained. Therefore,
In FIG. 9G, the position 47 having the largest focus evaluation value is set as the focal point. Note that the vertical axis in FIG. 9G indicates the focus evaluation value. In step S16, the focus position of the defects 41 and 42 is obtained by focusing on the defect portion. As a result, in step S17, it is determined whether the focus position is above the panel. As a result of this determination, it is detected that the defect 41 above the panel exists inside the liquid crystal panel 1 (step S19), while the defect 42 not above the panel exists on the surface of the liquid crystal panel 1. Is detected (step S18). As described above, since the surface foreign matter can be removed from the screen, it is desired to distinguish the foreign matter from the internal foreign matter, so that this processing is effective.

【0027】なお、第2実施形態では上記処理を行うた
めに使用するカメラは拡大中間レンズ5としたが、色識
別が可能な構成であればどのような構成のカメラでもよ
い。また、モノクロカメラの前に分光フィルタを用いた
ものでもよい。また、色識別が不必要な場合は、その限
りでない。上記第2実施形態によれば、上記拡大中間レ
ンズ5により得られた画像において、カメラ2で検出さ
れ拡大中間レンズ5で詳細位置が特定された欠陥部分に
ついての色と形状と高さから、画面自体の画素欠陥であ
るか、画面自体の異物混入欠陥であるか、異物の画面表
面付着であるか、を区別することができる。
In the second embodiment, the magnifying intermediate lens 5 is used as a camera for performing the above-described processing. However, any camera may be used as long as it can perform color identification. Further, a spectral filter may be used in front of the monochrome camera. If color identification is unnecessary, this is not always the case. According to the second embodiment, in the image obtained by the magnifying intermediate lens 5, the screen is determined from the color, shape, and height of the defective portion detected by the camera 2 and whose detailed position is specified by the magnifying intermediate lens 5. It is possible to distinguish whether the defect is a pixel defect of the image itself, a defect mixed with a foreign substance on the screen itself, or a foreign substance adhered to the screen surface.

【0028】[0028]

【発明の効果】上記構成によれば、欠陥検出と欠陥位置
特定を分担することにより、欠陥を検出する部品例えば
液晶パネルの高精細化に関わらず、カメラの台数および
撮像素子の画素数増加に頼ることなく欠陥検出感度およ
び欠陥位置特定精度は確保することを可能とする。ま
た、本発明は、欠陥を検出すべき部品とカメラとの間の
光軸中に光路変更回転板備えた欠陥概略位置特定用シス
テムで欠陥検出感度を確保する一方、部品の一部を拡大
して拡大した画像をカメラに取り込ませるレンズをさら
に上記光軸に配置可能として、該レンズを配置した状態
で欠陥詳細位置を特定できるようにして、欠陥位置特定
精度を確保することができる。すなわち、中間レンズと
して欠陥詳細位置特定用レンズ5を光路に入れることに
より、画素分解能をかなり高くすることができ、余裕を
持たせることができるため、欠陥検出感度および欠陥位
置特定精度を確保することが可能となる。また、欠陥を
検出する部品の一例としての液晶パネルの大画面化およ
び高精細化に対応するために、カメラの台数および撮像
素子の画素数増加に頼ることなく欠陥検出感度および欠
陥位置特定精度は確保することを可能とする。また、レ
ンズを用いることにより、部品の所定部分の拡大画像を
得ることが可能となり、様々な欠陥の種類を区別するこ
とが可能となる。
According to the above arrangement, the defect detection and the defect position identification are shared, so that the number of cameras and the number of pixels of the image sensor can be increased regardless of the high definition of the component for detecting the defect, for example, the liquid crystal panel. Defect detection sensitivity and defect position identification accuracy can be ensured without relying on it. In addition, the present invention secures the defect detection sensitivity by a defect approximate position specifying system including an optical path changing rotary plate in an optical axis between a component to be detected and a camera, and enlarges a part of the component. A lens for taking the enlarged image into the camera can be further arranged on the optical axis, and the defect detailed position can be specified in a state where the lens is arranged, so that the defect position specifying accuracy can be secured. In other words, by inserting the defect detail position specifying lens 5 as an intermediate lens into the optical path, the pixel resolution can be considerably increased and a margin can be provided, so that defect detection sensitivity and defect position specifying accuracy can be ensured. Becomes possible. In addition, in order to cope with a large screen and high definition of a liquid crystal panel as an example of a component for detecting a defect, the defect detection sensitivity and the defect position identification accuracy are not dependent on the increase in the number of cameras and the number of pixels of an image sensor. It is possible to secure. Also, by using a lens, it is possible to obtain an enlarged image of a predetermined part of the component, and it is possible to distinguish various types of defects.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の第1実施形態の液晶画面欠陥検出装
置の構成を示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a liquid crystal screen defect detection device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 上記第1実施形態の欠陥検出処理の流れを示
すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart illustrating a flow of a defect detection process according to the first embodiment.

【図3】 (a)は上記欠陥検出装置のカメラと液晶パ
ネルとの間での光路変更回転板の1つの状態を示す図、
(b)は(a)の状態でのカメラの撮像素子の画素上で
の光路ずれを示す図、(c)は上記欠陥検出装置のカメ
ラと液晶パネルとの間での光路変更回転板の1つの状態
を示す図、(d)は(c)の状態でのカメラの撮像素子
の画素上での光路ずれを示す図である。
FIG. 3A is a diagram showing one state of an optical path changing rotary plate between a camera and a liquid crystal panel of the defect detection device;
(B) is a diagram showing an optical path shift on a pixel of an image sensor of the camera in the state of (a), and (c) is one of optical path changing rotating plates between the camera and the liquid crystal panel of the defect detection device. FIG. 6D is a diagram showing two states, and FIG. 6D is a diagram showing an optical path shift on a pixel of an image sensor of the camera in the state of FIG.

【図4】 上記欠陥検出装置での光路ずれを説明するた
めの説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining an optical path shift in the defect detection device.

【図5】 (a),(b)はそれぞれ上記欠陥検出装置
のカメラの撮像素子上での受光位置を示す概略図であ
る。
FIGS. 5A and 5B are schematic diagrams each showing a light receiving position on an image sensor of a camera of the defect detection device. FIGS.

【図6】 (a),(b),(c),(d)はそれぞれ
上記欠陥検出装置のカメラで取り込んだ画像を示す図で
ある。
FIGS. 6 (a), (b), (c), and (d) are views showing images captured by a camera of the defect detection device.

【図7】 (a),(b)はそれぞれ上記欠陥検出装置
のカメラでの取り込んだ画像を示す図である。
FIGS. 7A and 7B are diagrams respectively showing images captured by a camera of the defect detection apparatus.

【図8】 本発明の第2実施形態にかかる欠陥検出装置
の欠陥検出処理の流れを示すフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart illustrating a flow of a defect detection process of the defect detection device according to the second embodiment of the present invention.

【図9】 (a)は3つの欠陥部分の画像を示す図、
(b)は(a)の画像を取り込んだ状態の装置の図、
(c)は欠陥43の確認ライン45の濃度プロファイル
を示す図、(d)は欠陥41の確認ライン44の濃度プ
ロファイルを示す図、(e)は欠陥42の確認ライン4
6の濃度プロファイルを示す図、(f)は焦点評価値を
説明するための図、(g)は焦点評価値を示す図であ
る。
9A is a diagram showing images of three defective portions, FIG.
(B) is a diagram of the device in a state where the image of (a) is captured,
(C) is a diagram showing a density profile of the confirmation line 45 of the defect 43, (d) is a diagram showing a density profile of the confirmation line 44 of the defect 41, and (e) is a confirmation line 4 of the defect 42.
6 is a diagram illustrating a density profile of FIG. 6, (f) is a diagram for explaining a focus evaluation value, and (g) is a diagram illustrating a focus evaluation value.

【図10】 (a),(b)はそれぞれ従来の欠陥検出
装置のカメラの撮像素子上での受光位置を示す概略図で
ある。
FIGS. 10A and 10B are schematic diagrams each showing a light receiving position on an image sensor of a camera of a conventional defect detection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

S1:液晶パネル点灯 S2:カメラ画像取込 S3:欠陥概略位置特定 S4:拡大中間レンズ水平移動・焦点合せ・画像取込 S5:欠陥詳細位置特定 S10:欠陥部分の色抽出 S11:欠陥部分の形状抽出 S12:形状判定 S13:カラーフィルタ異常 S14:色判定 S15:画素欠陥 S16:欠陥部分に焦点を合わせる S17:焦点位置判定 S18:パネル表面異物 S19:パネル内部異物 1:液晶パネル、2:カメラ、4:コンピュータ、5:
拡大中間レンズ、6:光路変更回転板、7,8:光路変
更回転板の状態、9:バンドパスフィルタ、20:取込
画像、21:液晶パネル、22,23:画素欠陥、2
4,25:画素欠陥中心画素(濃度最大値)、40,4
1,42,43:欠陥、44,45,46:濃度プロフ
ァイル確認ライン、47:合焦点位置、48:処理領
域、50:撮像素子(画素)、51:液晶パネルの画素
欠陥(撮像素子上に受光したもの)、52,53,5
4:回転板によりずらされた液晶パネルの画素欠陥(撮
像素子上に受光したもの)、75:焦点位置合わせ機
構、76:移動機構、77:駆動モータ。
S1: LCD panel lighting S2: Camera image capture S3: Defect approximate position identification S4: Enlarged intermediate lens horizontal movement / focusing / image capture S5: Defect detail position identification S10: Color extraction of defect part S11: Shape of defect part Extraction S12: Shape determination S13: Color filter abnormality S14: Color determination S15: Pixel defect S16: Focus on defective part S17: Focus position determination S18: Foreign matter on panel surface S19: Foreign matter inside panel 1: Liquid crystal panel 2: Camera, 4: Computer, 5:
Enlarged intermediate lens, 6: optical path changing rotary plate, 7, 8: state of optical path changing rotary plate, 9: band pass filter, 20: captured image, 21: liquid crystal panel, 22, 23: pixel defect, 2
4, 25: pixel defect center pixel (maximum density), 40, 4
1, 42, 43: defect, 44, 45, 46: density profile confirmation line, 47: focus position, 48: processing area, 50: image sensor (pixel), 51: pixel defect of liquid crystal panel (on the image sensor) Received light), 52, 53, 5
4: pixel defect of the liquid crystal panel displaced by the rotating plate (light received on the image sensor); 75: focus position adjusting mechanism; 76: moving mechanism; 77: drive motor.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01J 9/42 H04N 5/66 102Z H04N 5/66 102 7/18 B 7/18 G06F 15/62 400 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H01J 9/42 H04N 5/66 102Z H04N 5/66 102 7/18 B 7/18 G06F 15/62 400

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 部品(1)の画像を撮像素子(50)に
取り込み、取り込んだ画像中の点欠陥の欠陥位置を概略
的に特定する欠陥概略位置特定用カメラ(2)と、 上記カメラの上記撮像素子と上記部品との間の光軸中に
回転可能に配置され、かつ、撮像中に、回転軸回りに回
転することにより上記部品と上記撮像素子との相対光軸
位置を連続的にずらせて、相対的に光軸位置がずれた上
記部品の画像を上記カメラの上記撮像素子に取り込ませ
うる光路変更回転板(6)と、 上記部品を部分的に拡大して拡大した画像を上記カメラ
に取り込ませて欠陥詳細位置特定用レンズ(5)とを備
えて、 上記カメラで上記部品の点欠陥の欠陥概略位置を特定
し、この情報に従って上記レンズを通して上記カメラで
取り込まれた上記部品の濃淡画像の各画素の濃度データ
から上記点欠陥を検出して欠陥詳細位置を特定すること
を特徴とする点欠陥検出装置。
An image of a part (1) is captured by an image sensor (50), and a defect approximate position specifying camera (2) for roughly specifying a defect position of a point defect in the captured image; It is arranged rotatably in the optical axis between the image sensor and the component, and continuously rotates the relative optical axis position between the component and the image sensor by rotating around the rotation axis during imaging. An optical path changing rotary plate (6) capable of shifting the image of the component whose optical axis position is relatively displaced into the image sensor of the camera, and an image obtained by partially enlarging and expanding the component. A lens (5) for specifying a detailed position of a defect which is taken in by a camera; a general position of a point defect of the part is specified by the camera; Each pixel of the grayscale image A point defect detecting unit that detects the point defect from the density data and specifies a defect detailed position.
【請求項2】 上記部品は液晶パネルであり、上記液晶
パネルの液晶画面中の点欠陥を検査する請求項1に記載
の点欠陥検出装置。
2. The point defect detection device according to claim 1, wherein the component is a liquid crystal panel, and inspects a point defect in a liquid crystal screen of the liquid crystal panel.
【請求項3】 上記レンズを通してして上記カメラによ
り得られた画像において、色と形状と高さから、画面自
体の画素欠陥であるか、画面自体の異物混入欠陥である
か、異物の画面表面付着であるか、を区別する請求項2
に記載の点欠陥検出装置。
3. In an image obtained by the camera through the lens, from the color, shape, and height, it is determined whether the image is a pixel defect on the screen itself, a defect mixed in with the foreign substance on the screen itself, or a foreign substance on the screen surface. 3. The method according to claim 2, wherein the determination is made as to whether or not the adhesion is present.
3. The point defect detection device according to item 1.
【請求項4】 上記レンズを上記部品との光軸と直交す
る方向に移動させる移動機構(76)をさらに備えて、
上記欠陥概略位置の情報に従って上記レンズを移動させ
て上記欠陥の画像を取り込んで上記欠陥詳細位置を特定
するようにした請求項1〜3のいずれかに記載の点欠陥
検出装置。
4. A moving mechanism (76) for moving the lens in a direction orthogonal to an optical axis of the component,
4. The point defect detection apparatus according to claim 1, wherein the lens is moved in accordance with the information on the approximate position of the defect, the image of the defect is captured, and the detailed position of the defect is specified.
【請求項5】 撮像中に、欠陥概略位置特定用カメラ
(2)の撮像素子(50)と部品(1)との間の光軸中
に配置されて光路変更回転板(6)をその回転軸回りに
回転させて、上記撮像素子と上記部品との間の相対光軸
位置を連続的にずらせて、相対的に光軸位置がずれた上
記部品の画像を上記カメラの上記撮像素子に取り込ま
せ、 上記撮像素子に取り込まれた画像を基に、該画像中の点
欠陥の欠陥概略位置を特定し、 上記特定された点欠陥の欠陥概略位置に基づき、上記部
品を部分的に拡大して拡大した画像を上記カメラに取り
込ませ得るレンズ(5)を通して上記カメラにより上記
部品の一部の画像を拡大して取り込み、 上記レンズを通して上記カメラで取り込まれた上記部品
の濃淡画像の各画素の濃度データから上記点欠陥を検出
して欠陥詳細位置を特定することを特徴とする点欠陥検
出方法。
5. During imaging, the optical path changing rotary plate (6) is arranged in the optical axis between the image pickup device (50) of the camera (2) for identifying a defect approximate position and the component (1) to rotate the optical path changing rotary plate (6). By rotating about the axis, the relative optical axis position between the image sensor and the component is continuously shifted, and the image of the component whose optical axis position is relatively shifted is taken into the image sensor of the camera. Based on the image captured by the image sensor, the defect approximate position of a point defect in the image is specified, and the part is partially enlarged based on the defect approximate position of the specified point defect. An image of a part of the component is enlarged and captured by the camera through a lens (5) capable of capturing the enlarged image by the camera, and the density of each pixel of a grayscale image of the component captured by the camera through the lens. Detect the above point defects from the data A point defect detection method characterized in that a defect detailed position is specified by using the method.
【請求項6】 上記部品は液晶パネルであり、上記液晶
パネルの液晶画面中の点欠陥を検査する請求項5に記載
の点欠陥検出方法。
6. The point defect detection method according to claim 5, wherein the component is a liquid crystal panel, and a point defect in a liquid crystal screen of the liquid crystal panel is inspected.
【請求項7】 上記レンズを通して上記カメラにより得
られた画像において、色と形状と高さから、画面自体の
画素欠陥であるか、画面自体の異物混入欠陥であるか、
異物の画面表面付着であるか、を区別する請求項6に記
載の点欠陥検出方法。
7. An image obtained by the camera through the lens, based on the color, shape and height, whether the image is a pixel defect on the screen itself, a foreign matter defect on the screen itself,
7. The point defect detection method according to claim 6, wherein it is determined whether or not foreign matter is attached to the screen surface.
【請求項8】 上記レンズを上記部品との光軸と直交す
る方向に移動させる移動機構(76)をさらに備えて、
上記欠陥概略位置の情報に従って上記レンズを移動させ
て上記欠陥の画像を取り込んで上記欠陥詳細位置を特定
するようにした請求項5〜7のいずれかに記載の点欠陥
検出方法。
8. A moving mechanism (76) for moving the lens in a direction orthogonal to an optical axis with the component,
8. The point defect detecting method according to claim 5, wherein the lens is moved in accordance with the information on the approximate position of the defect to capture an image of the defect to specify the detailed position of the defect.
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