KR20070117447A

KR20070117447A - 컬러 필터 결함 수정 장치 및 컬러 필터 결함 수정 방법

Info

Publication number: KR20070117447A
Application number: KR1020070037883A
Authority: KR
Inventors: 히로아키 오오바
Original assignee: 에누티에누 가부시기가이샤
Priority date: 2006-06-08
Filing date: 2007-04-18
Publication date: 2007-12-12
Also published as: JP2008015472A; JP4975472B2; TW200745628A; TWI403760B

Abstract

컬러 필터 결함 수정 장치는, 화소가 배치되는 컬러 필터의 결함을 수정한다. 컬러 필터 결함 수정 장치는, 화소의 채도에 의거하여 화소의 결함을 검출하는 화상 처리부(3)와 결함이 검출된 화소에 대해 레이저광의 조사 및 잉크 도포중 적어도 어느 한쪽의 수정 처리를 행하는 수정 처리부(50)를 구비한다.

컬러 필터 결함 수정

Description

컬러 필터 결함 수정 장치 및 컬러 필터 결함 수정 방법{COLOR FILTER DEFECT CORRECTION APPARATUS AND COLOR FILTER DEFECT CORRECTION METHOD}

도 1은 본 발명의 실시의 형태에 관한 컬러 필터 결함 수정 장치의 구성을 도시하는 외관도.

도 2는 XY슬릿 기구의 구성을 도시하는 도면.

도 3은 XY슬릿 기구에 포함되는 X방향의 조정 기구의 구성을 도시하는 외관 평면도.

도 4는 θ슬릿 기구의 구성을 도시하는 외관 평면도.

도 5는 본 발명의 실시의 형태에 관한 컬러 필터 결함 수정 장치의 잉크 도포부의 구성을 도시하는 외관도.

도 6은 컬러 필터에서의 블랙 매트릭스부, 컬러 필터부 및 회소(繪素)의 관계를 도시하는 도면.

도 7은 본 발명의 실시의 형태에 관한 컬러 필터 결함 수정 장치가 컬러 필터의 하나의 결함을 수정할 때의 동작 순서를 정한 플로우 차트.

도 8의 (a)는 입력 화상을 도시하는 도면. (b)는 2치화 입력 향상을 도시하는 도면.

도 9의 (a)는 등록 화상을 도시하는 도면. (b)는 2치화 입력 화상을 도시하 는 도면. (c)는 컬러 필터부의 마스크 화상을 도시하는 도면.

도 10의 (a) 및 (b)는 화상 처리부가 입력 화상의 수평 방향으로 결함 검출을 행할 때의 동작을 도시하는 도면.

도 11의 (a) 및 (b)는 화상 처리부가 입력 화상의 수직 방향으로 결함 검출을 행할 때의 동작을 도시하는 도면.

도 12의 (a) 및 (b)는 블랙 매트릭스부, RGB 각 화소 및 흑결함의 슬라이스 레벨(Td)의 관계를 도시하는 도면.

도 13의 (a) 및 (b)는 블랙 매트릭스부, RGB 각 화소 및 백결함의 슬라이스 레벨(Td)의 관계를 도시하는 도면.

도 14의 (a)는 결함이 존재하는 컬러 필터의 입력 화상을 도시하는 도면. (b)는 화상 처리부가 생성한 흑결함 추출 화상을 도시하는 도면.

도 15의 (a)는 결함이 존재하는 컬러 필터의 입력 화상을 도시하는 도면. (b)는 향상 처리부가 생성한 백결함 추출 화상을 도시하는 도면.

도 16은 화상 처리부가 컬러 필터부에서의 백결함 추출 화상을 생성하는 동작을 도시하는 도면.

도 17은 화상 처리부가 블랙 매트릭스부에서의 백결함 추출 화상을 생성하는 동작을 도시하는 도면.

도 18은 화상 처리부가 결함 마스크 화상을 생성하는 동작을 도시하는 도면.

도 19는 결함 추출 화상의 한 예를 도시하는 도면.

도 20은 RGB 각 회소의 색상 히스토그램을 도시하는 도면.

도 21은 화상 처리부가 색상 정보 계산 마스크 화상을 생성하는 동작을 도시하는 도면.

도 22의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시의 형태에 관한 컬러 필터 결함 수정 장치에서 회소의 색 판정의 신뢰도가 낮은 경우에 행하여지는 색 판정의 양상을 도시하는 도면.

도 23은 본 발명의 실시의 형태에 관한 컬러 필터 결함 수정 장치가 화소의 채도에 의거하여 컬러 필터의 결함을 수정할 때의 동작 순서를 정한 플로우 차트.

도 24는 본 발명의 실시의 형태에 관한 컬러 필터 결함 수정 장치가 화소의 채도에 의거하여 화소의 결함을 검출할 때의 동작 순서를 정한 플로우 차트.

도 25는 본 발명의 실시의 형태에 관한 컬러 필터 결함 수정 장치를 이용하여 작업자가 수정 처리 후의 컬러 필터의 결함을 검출할 때의 순서를 정한 플로우 차트.

도 26은 컬러 필터부에 발생한 백결함부(WH)를 도시하는 (a) 평면도 및 (b) 단면도.

도 27은 백결함부(WH)에 정상적으로 잉크가 도포된 상태를 도시하는 (a) 평면도 및 (b) 단면도.

도 28은 백결함부(WH)에 도포한 잉크의 막두께가 얇은 상태를 도시하는 (a) 평면도 및 (b) 단면도.

기술분야

본 발명은, 컬러 필터 결함 수정 장치 및 컬러 필터 결함 수정 방법에 관한 것으로, 특히, 컬러 필터의 착색부의 결함을 수정하는 컬러 필터 결함 수정 장치 및 컬러 필터 결함 수정 방법에 관한 것이다.

종래기술

액정 디스플레이의 구성 부품인 컬러 필터에는, 블랙 매트릭스라고 불리는 격자형상의 패턴(크롬, 산화 크롬 및 수지 등의 재료) 및 착색부(이하, 컬러 필터부 또는 CF부라고도 칭한다)가 형성된다. 블랙 매트릭스를 형성하는 단계에서의 결함에는, 컬러 필터부(이 단계에서는 색 없음)까지 블랙 매트릭스가 비어저 나온 흑결함과, 블랙 매트릭스의 일부가 떨어져 나간 백결함이 있다. 또한, 착색 후에도 서로의 색이 혼색된 흑결함과, 색이 빠진 백결함이 있다. 종래에는, 작업자가 카메라 화상을 보면서 레이저광으로 흑결함을 수정하거나, 잉크로 백결함을 메우거나 하여 수정하는 방법이 채용되고 있다.

예를 들면, 특개2003-37350호 공보(특허 문헌 1)에는 이하와 같은 컬러 필터 결함 수정 장치(패턴 수정 장치)가 개시되어 있다. 즉, CCD 카메라로 수정 전의 패턴을 촬상하여 화상 신호를 출력하여 화상 기록 장치에 기록하고, 패턴을 레이저 또는 도포 기구에 의해 수정하고, 수정 후의 패턴을 CCD 카메라로 촬상하여 화상 신호를 출력하고, 화상 처리 장치에 의해 수정 전의 패턴과 수정 후의 패턴을 비교하고, 비교한 결과, 수정된 패턴에 잔존하는 패턴의 결함을 검출한다.

그런데, 백결함을 갖는 화소에 도포한 잉크의 막두께가 얇은 경우, 잉크의 막두께가 얇은 화소는, 정상적으로 잉크가 도포된 화소에 비하여 투과하는 광의 량이 많게 되어, 희게 보여 버린다.

도 26은 컬러 필터부에 발생한 백결함부(WH)를 도시하는 (a) 평면도 및 (b) 단면도이다. 도 27은 백결함부(WH)에 정상적으로 잉크가 도포된 상태를 도시하는 (a) 평면도 및 (b) 단면도이다. 도 28은 백결함부(WH)에 도포한 잉크의 막두께가 얇은 상태를 도시하는 (a) 평면도 및 (b) 단면도이다. 도 26 내지 도 28을 참조하면, 잉크의 막두께가 얇은 부분은, 정상적으로 잉크가 도포된 부분에 비하여 투과하는 광의 량이 많아져서, 희게 보여 버린다.

여기서, 특허 문헌 1 기재의 컬러 필터 결함 수정 장치에서는, 수정 전후의 패턴의 밝기를 비교하여 결함 검출을 행하는 구성이기 때문에, CCD 카메라에 조사하는 광이 어두운 경우에는, 정상적으로 잉크가 도포된 화소와 잉크의 막두께가 얇은 화소와의 밝기의 차가 생기기 어렵게 된다. 그러면, 잉크의 막두께가 얇은 화소를 검출하는 것이 곤란하게 되어, 화소의 결함을 적절하게 수정할 수 없게 되어 버린다.

본 발명의 목적은, 컬러 필터의 결함 수정을 적절하게 행하는 것이 가능한 컬러 필터 결함 수정 장치 및 컬러 필터 결함 수정 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 어느 국면에 관한 컬러 필터 결함 수정 장치는, 화소가 배치되는 컬러 필터의 결함을 수정하는 컬러 필터 결함 수정 장치로서, 화소의 채도(彩度)에 의거하여 화소의 결함을 검출하는 화상 처리부와, 결함이 검출된 화소에 대해 레이저광의 조사 및 잉크 도포중 적어도 어느 한쪽의 수정 처리를 행하는 수정 처리부를 구비한다.

바람직하게는, 컬러 필터는, 복수개의 화소가 배치되고, 화상 처리부는, 또한, 결함 검출 대상의 화소의 밝기와 결함 검출 대상의 화소 이외의 화소의 밝기를 비교하여 결함 검출 대상의 화소의 결함을 검출하고, 수정 처리부는, 결함이 검출된 화소에 대해 수정 처리를 행하고, 화상 처리부는, 수정 처리 후의 화소의 채도에 의거하여 수정 처리 후의 화소의 결함을 검출하고, 수정 처리부는, 결함이 검출된 수정 처리 후의 화소에 대해 수정 처리를 행한다.

바람직하게는, 화상 처리부는, 화소의 색상치(色相値)에 의거하여 화소의 색을 판정하고, 판정한 화소의 색 및 화소의 채도에 의거하여 화소의 결함을 검출한다.

보다 바람직하게는, 화상 처리부는, 화소의 채도와 판정한 화소의 색에 대응하는 임계치를 비교하고, 비교 결과에 의거하여 화소의 결함을 검출한다.

본 발명의 어느 국면에 관한 컬러 필터 결함 수정 방법은, 화소가 배치되는 컬러 필터의 결함을 수정하는 컬러 필터 결함 수정 장치에서의 컬러 필터 결함 수정 방법으로서, 화소의 채도에 의거하여 화소의 결함을 검출하는 화상 처리 스텝과, 결함이 검출된 화소에 대해 레이저광의 조사 및 잉크 도포중 적어도 어느 한쪽의 수정 처리를 행하는 수정 처리 스텝을 포함한다.

바람직하게는, 컬러 필터는, 복수개의 화소가 배치되고, 컬러 필터 결함 수 정 방법은, 또한, 결함 검출 대상의 화소의 밝기와 결함 검출 대상의 화소 이외의 화소의 밝기를 비교하여 결함 검출 대상의 화소의 결함을 검출하는 스텝과, 결함이 검출된 화소에 대해 수정 처리를 행하는 스텝을 포함하고, 화상 처리 스텝에서는, 수정 처리 후의 화소의 채도에 의거하여 수정 처리 후의 화소의 결함을 검출하고, 수정 처리 스텝에서는, 결함이 검출된 수정 처리 후의 화소에 대해 수정 처리를 행한다.

바람직하게는, 화상 처리 스텝에서는, 화소의 색상치에 의거하여 화소의 색을 판정하고, 판정한 화소의 색 및 화소의 채도에 의거하여 화소의 결함을 검출한다.

보다 바람직하게는, 화상 처리 스텝에서는, 화소의 채도와 판정한 화소의 색에 대응하는 임계치를 비교하고, 비교 결과에 의거하여 화소의 결함을 검출한다.

본 발명에 의하면, 컬러 필터의 결함 수정을 적절하게 행할 수가 있다.

이하, 본 발명의 실시의 형태에 관해 도면을 이용하여 설명한다. 또한, 도면중 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙이고 그 설명은 반복하지 않는다.

[구성 및 기본 동작]

도 1은 본 발명의 실시의 형태에 관한 컬러 필터 결함 수정 장치의 구성을 도시하는 외관도이다.

동 도면을 참조하면, 컬러 필터 결함 수정 장치(101)는 호스트 컴퓨터(1)와 제어용 컴퓨터(제어부)(2)와 화상 처리부(3)와 Z축 스테이지(4)와 XY테이블(5)과 척 대(臺)(6)와 레이저 조사부(7)와 가변 슬릿부(8)와 잉크 도포부(9)와 모니터(10)와 대물 렌즈(21)를 구비한다. 레이저 조사부(7)와 가변 슬릿부(8)와 잉크 도포부(9)는 수정 처리부(50)를 구성한다. Z축 스테이지(4)와 XY테이블(5)은 위치 결정 기구(51)를 구성한다. 가변 슬릿부(8)는 후술하는 XY슬릿 기구(61)와 θ슬릿 기구(62)를 포함한다.

호스트 컴퓨터(1)는 컬러 필터 결함 수정 장치(101) 전체의 제어를 행한다.

제어용 컴퓨터(2)는 컬러 필터 결함 수정 장치(101)에 실장되어 있는 각 유닛을 제어한다.

화상 처리부(3)는 도시하지 않은 CCD(Charge Coupled Devices) 카메라로 컬러 필터를 촬영하고, 촬영한 화상에 의거하여 컬러 필터의 결함 개소를 검출한다.

또한, 화상 처리부(3)는 결함 검출 결과에 의거하여, 2치화된 결함 추출 화상을 생성하고, 2치화된 정상시의 마스크 화상과 결함 추출 화상의 논리곱에 의거하여 컬러 필터의 블랙 매트릭스부에서의 결함 및 컬러 필터부에서의 결함을 판별한다.

위치 결정 기구(51)는 컬러 필터의 위치를 변경한다. 즉, Z축 스테이지(4)는 XY테이블(5)에 대한 수정 처리부(50)의 높이를 변경한다. XY테이블(5)은 컬러 필터의 수평 방향 및 수직 방향의 위치를 변경한다.

척 대(6)는 수정 대상인 컬러 필터 등이 실려져서 고정되는 대(臺)이다.

레이저 조사부(7)는 가변 슬릿부(8)의 형성하는 슬릿을 통하여 컬러 필터에 있어서의 1개 이상의 화소에 레이저광을 조사한다.

여기서, 제어용 컴퓨터(2)는, 레이저광의 1회당의 조사 범위를 1개 이상 보존하는 도시하지 않은 기억부를 포함한다. 기억부는, 예를 들면 컬러 필터의 종류마다 레이저광의 1회당의 조사 범위를 보존한다.

또한, 제어용 컴퓨터(2)는, 화상 처리부(3)의 결함 검출 결과에 의거하여 XY테이블(5) 및 Z축 스테이지(4)를 제어하여, 컬러 필터에 대한 레이저광의 조사 위치 및 잉크의 도포 위치를 각각 적어도 1개소 결정한다.

가변 슬릿부(8)는 화상 처리부(3)의 결함 검출 결과에 의거하여, 기억부에 보존된 1개 이상의 조사 범위로부터 1개의 조사 범위를 선택하고, 선택한 레이저광의 조사 범위에 의거하여 슬릿의 형상 및 크기를 조정함에 의해, 레이저 조사부(7)로부터의 레이저광의 컬러 필터에서의 조사 범위를 조정한다. 여기서, 가변 슬릿부(8)의 슬릿 사이즈 즉 기억부가 보존하는 레이저광의 1회당의 조사 범위는, 컬러 필터의 회소(繪素)보다 작게 하는 것이 가능하다. XY슬릿 기구(61)는 슬릿의 종횡 사이즈를 조정한다. θ슬릿 기구(62)는 슬릿의 각도를 조정한다.

잉크 도포부(9)는 결함을 수정하기 위한 잉크를 컬러 필터에서의 1개 이상의 화소에 도포한다. 여기서, 잉크 도포부(9)의 1회당의 잉크 도포 범위는, 컬러 필터의 회소보다 작게 설정하는 것이 가능하다.

모니터(10)는 화상 처리부(3)가 촬영한 컬러 필터의 화상을 표시한다.

도 2는 XY슬릿 기구의 구성을 도시하는 도면이다.

동 도면을 참조하면, XY슬릿 기구(61)는 X방향 사이즈 조정용 모터(31)와, Y방향 사이즈 조정용 모터(32)를 포함한다.

도 3은 XY슬릿 기구에 포함되는 X방향의 조정 기구의 구성을 도시하는 외관 평면도이다.

동 도면을 참조하면, X방향 사이즈 조정용 모터(31)가 구동되어 축(32)이 회전하면, 회전 방향에 따라 개폐부(33 내지 34)가 각각 화살표의 방향으로 이동한다. 예를 들면, X방향 사이즈 조정용 모터(31)가 한쪽의 방향으로 회전하면 개폐부(33 내지 34)는 서로 떨어져 가고, 다른쪽의 방향으로 회전하면 개폐부(33 내지 34)는 접근한다.

도 4는 θ슬릿 기구의 구성을 도시하는 외관 평면도이다.

동 도면을 참조하면, θ슬릿 기구(62)는 회전 각도 조정용 모터(35)와, 벨트(36)와, 회전 테이블(37)을 포함한다. 회전 각도 조정용 모터(35)는, 벨트(36)를 구동하여 회전 테이블(37)을 회전시킨다. XY슬릿 기구(61)는 θ슬릿 기구(62)의 동전 중심(C2)과 도 2에 도시한 XY슬릿 기구(61)의 중심(C1)이 일치하도록 회전 테이블(37)상에 배치되고, 조립된다.

도 5는 본 발명의 실시의 형태에 관한 컬러 필터 결함 수정 장치의 잉크 도포부의 구성을 도시하는 외관도이다.

동 도면을 참조하면, 잉크 도포부(9)는 잉크 도포용 위치 결정 실린더(11)와 잉크 탱크 테이블(12)과 잉크 탱크(13)와 잉크 도포용 침(14)을 구비한다.

잉크 도포용 위치 결정 실린더(11)는 잉크 도포용 침(14)의 상하 방향의 위치 결정을 행한다.

잉크 탱크 테이블(12)은 잉크 탱크(13)의 둘레(周)방향의 위치 결정을 행한 다.

잉크 도포용 침(14)은 잉크 도포용 위치 결정 실린더(13)의 하단부에 부착된다. 잉크 도포 동작시에는 잉크 도포용 위치 결정 실린더(11)가 하강하여 잉크 도포용 침(14)이 도포면에 접촉하고, 잉크 도포용 침(14)의 선단에 부착한 잉크가 컬러 필터의 결함 개소에 도포된다. 도포 후는, 잉크를 잉크 도포용 침(14)의 선단부에 부착시키기 위해, 잉크 도포용 침(14)이 잉크 탱크 테이블(12)에 설치된 잉크 탱크(13)에 잠긴다.

또한, 잉크 도포부(14)는, 상기한 바와 같이 실린더(11) 및 잉크 탱크 테이블(12) 등을 포함하는 구성으로 한정되는 것이 아니라, 예를 들면 이하와 같은 구성으로 할 수가 있다. 즉, 잉크 도포부는, 선단에 부착한 수정액을 결함에 부착시키기 위한 도포침을 포함한다. 또한, 결함을 관찰하는 관찰 광학계의 시야 외의 소정 위치에 마련되고, 수정액을 보존하는 도포 팔레트를 포함한다. 또한, 도포침을 컬러 필터에 평행한 XY평면 내에서 이동시킴과 함께 컬러 필터에 수직한 Z방향으로 이동시켜서, 관찰 광학계의 시야 내 또는 그 부근의 도포 대기 위치와 필레트 부근의 준비 위치중의 어느 한쪽의 위치에 도포침을 위치시키는 액추에이터를 포함한다.

도 6은, 컬러 필터에서의 블랙 매트릭스부, 컬러 필터부 및 회소의 관계를 도시하는 도면이다.

수정 대상인 컬러 필터는, 각각이 복수개의 화소를 갖는 복수개의 회소를 포함한다. 종횡으로 형성되어 있는 블랙 매트릭스부의 교차 위치에, 회소의 처음(DS) 및 회소의 끝(DE)이 존재한다. 그리고, 회소의 처음(DS)을 컬러 필터의 위치라고 칭한다. 화상 처리부(3)는 이 컬러 필터의 위치를 특정한다. 또한, 동 도면에서의 사각으로 둘러싸인 회소의 처음(DS)부터 회소의 끝(DE)까지의 범위가 1개의 회소(P)가 된다. 또한, 회소(P)에서의 값 1인 화소의 집합이 회소(P)의 컬러 필터부이고, 값 0(동 도면의 해칭 부분)의 화소의 집합이 회소(P)의 블랙 매트릭스부이다. 또한, 각 회소(P)는 각각 RGB(Red, Green, Blue)중의 어느 하나의 색을 가지며, 회소(P)의 컬러 필터부에 포함되는 각 화소는 동일색을 갖는다.

[동작]

다음에, 본 발명의 실시의 형태에 관한 컬러 필터 결함 수정 장치에서의 화상 처리부(3)가 컬러 필터의 결함 개소를 검출할 때의 동작에 관해 설명한다.

도 7은 본 발명의 실시의 형태에 관한 컬러 필터 결함 수정 장치가 컬러 필터의 하나의 결함을 수정할 때의 동작 순서를 정한 플로우 차트이다.

여기서는, 컬러 필터가 척 대(6)에 실려져 있고, 컬러 필터의 경사 등의 위치 보정이 완료되어 있다고 가정하여 설명한다. 또한, 검사 데이터, 즉 컬러 필터에서의 결함의 좌표치, 컬러 필터의 면적치, 컬러 필터의 사이즈 종류별(대, 중, 소 등) 및 결함 종류별 등의 데이터를, 컬러 필터 결함 수정 장치(101)가 상위 컴퓨터로부터 수집하고 있다고 가정하여 설명한다.

제어용 컴퓨터(2)는, 위치 결정 기구(51)를 제어하여, 수정 처리부(50)가 컬러 필터의 결함을 수정할 수 있는 위치로 컬러 필터를 이동한다. 또한, 제어용 컴퓨터(2)는, 컬러 필터의 결함 검출이 행하여지도록, 도시하지 않은 조명부의 밝기 를 조정하고, 대물 렌즈(21)를 소정의 배율로 전환한다(S1).

화상 처리부(3)는 컬러 필터에 초점을 맞추기 위해, 대물 렌즈(21)의 포커스 조정을 행한다(S2).

화상 처리부(3)는 검사 대상인 컬러 필터를 촬영하고, 촬영한 입력 화상을 받아들이고, 입력 화상에서의 화소의 밝기에 의거하여 컬러 필터의 결함 개소를 검출한다(S3 및 S4).

화상 처리부(3)는 결함 검출 결과에 의거하여 결함의 중심(重心) 위치를 산출한다. 제어용 컴퓨터(2)는, 화상 처리부(3)가 산출한 결함의 중심 위치에 의거하여 센터링을 행하는, 즉 결함의 중심 위치가 입력 화상의 중심(中心)에 위치하도록 위치 결정 기구(51)를 제어한다(S5).

제어용 컴퓨터(2)는, 반복 회수(Try)=1로 한다(S6).

화상 처리부(3)는 반복 회수(Try)가 최대 반복 회수(Max) 이하인 경우에는(S7에서 YES), 정밀한 결함 위치를 구하기 위해, 대물 렌즈(21)를 고배율로 전환한다(S8).

화상 처리부(3)는 컬러 필터에 초점을 맞추기 위해, 대물 렌즈(21)의 포커스 조정을 행한다(S9).

화상 처리부(3)는 검사 대상인 컬러 필터를 촬영하고, 촬영한 입력 화상을 받아들인다(S10).

화상 처리부(3)는 반복 회수(Try)가 1인 경우에는(S11에서 YES), 받아들인 입력 화상을 수정 전의 입력 화상으로서 보존한다(S12).

화상 처리부(3)는 반복 회수(Try)가 2 이상인 경우에는(S11에서 N0), 받아들인 입력 화상을 수정 후의 입력 화상으로서 보존한다(S13).

화상 처리부(3)는 받아들인 입력 화상에서의 화소의 밝기에 의거하여 컬러 필터의 결함 개소를 검출한다(S14).

화상 처리부(3)는 받아들인 입력 화상에서의 결함을 검출한 경우(S15에서 YES)에는, 결함 개소에 대응하는 회소의 색 판정을 행하여 도포할 잉크의 색을 구하고, 또한, 잉크의 도포 위치를 산출한다. 또한, 화상 처리부(3)는 레이저광의 조사 위치를 산출한다(S16).

제어용 컴퓨터(2)는, 화상 처리부(3)가 포함하는 대물 렌즈(21)를 소정의 배율로 전환한다. 또한, 화상 처리부(3)는 컬러 필터에 초점을 맞추기 위해, 대물 렌즈(21)의 포커스 조정을 행한다(S17).

수정 처리부(50)는 화상 처리부(3)가 산출한 수정 위치 등에 의거하여 컬러 필터에 대한 레이저광의 조사 및 잉크 도포중 적어도 어느 한쪽의 수정 처리를 행한다(S18).

더욱더 상세하게는, 제어용 컴퓨터(2)는, 화상 처리부(3)의 잉크 도포 위치의 산출 결과에 의거하여 잉크 도포부(9) 및 위치 결정 기구(51)를 제어하여, 컬러 필터의 결함 개소에 잉크를 도포한다. 또한, 제어용 컴퓨터(2)는, 화상 처리부(3)의 커트 위치의 산출 결과에 의거하여 레이저 조사부(7) 및 위치 결정 기구(51)를 제어하여, 컬러 필터의 결함 개소에 레이저광을 조사한다.

제어용 컴퓨터(2)는, 반복 회수(Try)에 1을 더한다(S19).

화상 처리부(3)는 반복 회수(Try)가 최대 반복 회수(Max) 이하인 경우에는(S7에서 YES), 수정 후의 입력 화상에 대해 재차 결함 검출 처리를 행한다(S8 내지 S14).

그리고, 화상 처리부(3)는 수정 후의 입력 화상에서 결함을 검출한 경우(S15에서 YES)에는, 재차 결함 수정 처리를 행한다(S16 내지 S18).

한편, 화상 처리부(3)는 수정 후의 입력 화상에서의 결함이 검출되지 않은 경우(S15에서 N0)로서, 반복 회수(Try)가 2 이상인 때(S21에서 N0)에는, 금회의 결함의 수정에 성공하였다고 판단하고, 예를 들면 재차 스텝 S1로 되돌아와 다른 결함의 수정을 행한다(S23).

또한, 화상 처리부(3)는 수정 후의 입력 화상에서 결함이 검출되지 않은 경우(S15에서 N0)로서, 반복 회수(Try)가 1인 때(S21에서 YES)에는, 컬러 필터에 결함이 존재하고 있는지의 여부가 불분명하다고 판단하고, 예를 들면 재차 스텝 S1로 되돌아와 다른 결함의 수정을 행한다(S20).

또한, 제어용 컴퓨터(2)는, 반복 회수(Try)가 최대 반복 회수(Max)를 초과하는 경우에는(S7에서 N0) 결함 수정 불가라고 판단하고, 예를 들면 재차 스텝 S1로 되돌아와 다른 결함의 수정을 행한다(S20).

이하, 본 발명의 실시의 형태에 관한 컬러 필터 결함 수정 장치의 동작을 상세히 설명한다.

[2치화 입력 화상의 생성]

우선, 본 발명의 실시의 형태에 관한 컬러 필터 결함 수정 장치가 2치화 입 력 화상을 생성할 때의 동작에 관해 설명한다.

도 8의 (a)는 입력 화상을 도시하는 도면이다. (b)는 2치화 입력 화상을 도시하는 도면이다.

화상 처리부(3)는 컬러 필터를 촬영하고, 촬영한 입력 화상에 의거하여 2치화 입력 화상을 생성하고, 입력 화상을 블랙 매트릭스부(BM) 및 컬러 필터부(CF)로 분리한다. 입력 화상의 위치((x, y))에서의 화소의 밝기를 f(x, y)로 하고, 2치화 입력 화상을 b(x, y)로 하고, 임계치를 T라고 하면, f(x, y)로부터 b(x, y)로의 변환식은 이하의 식으로 표시된다.

b(x, y)로 표시되는 복수개의 화소중, 밝기 1의 화소가 컬러 필터부(CF)이고, 밝기 0의 화소가 블랙 매트릭스부(BM)이다.

여기서, 블랙 매트릭스부(BM)의 밝기의 평균치를 IBM으로 하고, RGB 각각의 색에 대응하는 컬러 필터부(CF)의 화소의 밝기의 평균치중, 가장 어두운 화소의 밝기의 평균치를 ICF로 하면, 임계치(T)는 이하의 식으로 표시된다.

[컬러 필터부의 마스크 화상의 생성]

다음에, 화상 처리부(3)가, 생성한 2치화 입력 화상에 의거하여 컬러 필터부 의 마스크 화상을 생성하는 동작에 관해 설명한다.

도 9의 (a)는 등록 화상을 도시하는 도면이다. (b)는 2치화 입력 화상을 도시하는 도면이다. (c)는 컬러 필터부의 마스크 화상을 도시하는 도면이다.

화상 처리부(3)는 패턴 매칭에 의해, 화상상(上)의 RGB 각 회소의 위치를 검출한다.

화상 처리부(3)는 결함이 없는 이상적인 컬러 필터를 미리 촬영하고, 등록 화상(m(x, y))으로서 기억한다.

화상 처리부(3)는 등록 화상(m(x, y))으로부터, 2치화 입력 화상(b(x, y))과 마찬가지로 임계치(T)를 이용하여, 컬러 필터부가 1(백)이고, 그 이외가 0(흑)인 2치화 등록 화상을 생성한다.

화상 처리부(3)는 2치화 등록 화상에서의 서치 대상(S) 및 컬러 필터부(CF)의 좌표를 미리 등록하고 있다. 더욱 상세하게는, 화상 처리부(3)는 서치 대상(S)에 관해서는 좌상단(左上端)의 좌표와 종횡(縱橫) 사이즈를 등록하고, 또한, 컬러 필터부(CF)에 관해서는 단점(端点)의 좌표를 등록하고 있다.

또한, 화상 처리부(3)는 서치 대상(S)과 컬러 필터부와의 위치 관계를 미리 구하고 있다. 서치 대상(S)의 좌상단 좌표를 (xs, ys)로 하고, 컬러 필터부(CF)의 각 단점의 좌표를 (xi, yi)로 하면, 서치 대상(S) 및 컬러 필터부(CF)의 위치 관계는, (xi-xs, yi-ys)로 된다.

그리고, 화상 처리부(3)는 2치화 입력 화상(b(x, y))으로부터 서치 대상(S)과 유사한 부위를 패턴 매칭에 의해 서치하고, 서치 대상(S)과 유사한 부위의 좌상 단 좌표를 구한다. 또한, 화상 처리부(3)는 등록시에 구한 서치 대상(S) 및 컬러 필터부(CF)의 위치 관계로부터, 서치 대상(S)과 유사한 부위에 대응하는 컬러 필터부(CF)의 위치를 검출한다.

상기 도(b)의 점선으로 도시하는 바와 같이, 컬러 필터에 결함이 발생하고 있고 서치 대상(S)과 유사한 부위를 검출할 수 없는 경우에는, 화상 처리부(3)는 결함 개소의 주위의 검출 결과를 이용하여 서치 대상(S)과 유사한 부위의 좌상단 좌표를 추정한다.

이상과 같은 처리에 의해, 화상 처리부(3)는 컬러 필터부(CF)의 각 단점의 좌표를 명확히 하여 컬러 필터부를 백(白)으로 하고, 배경부를 흑(黑)으로 하는 컬러 필터부의 마스크 화상을 작성한다. 이와 같은 구성에 의해, 마스크 화상을 단지 등록 화상으로부터 생성하는 구성에 비하여, 위치 결정 오차 등에 의한 마스크 화상의 어긋남을 최소한으로 할 수 있다.

또한, RGB 각 화소의 밝기는 다르기 때문에, 서치 대상(S)과 유사한 부위를 패턴 매칭에 의해 서치할 때에는, 통상, 색마다 참조용의 등록 화상을 준비하지 않으면 오인식할 가능성이 높아진다. 그러나, 본 발명의 실시의 형태에 관한 컬러 필터 결함 수정 장치에서는, 화상 처리부(3)가 , 촬영한 입력 화상에 의거하여 2치화 입력 화상을 생성하고, 2치화 입력 화상에 의거하여 컬러 필터부의 마스크 화상을 생성하는 구성에 의해, 참조용의 등록 화상을 1종류만 준비하면 좋고, 컬러 필터 결함 수정 장치(101)의 구성 및 처리의 간이화를 도모할 수 있다.

[결함 검출]

다음에, 화상 처리부(3)가 , 입력 화상을 검사하여 결함 개소를 검출할 때의 동작에 관해 설명한다.

도 10의 (a) 및 (b)는 화상 처리부가 입력 화상의 수평 방향으로 결함 검출을 행할 때의 동작을 도시하는 도면이다.

화상 처리부(3)는 컬러 필터의 화소의 밝기에 의거하여 결함 개소를 검출한다. 보다 상세하게는, 화상 처리부(3)는 주기적으로, 즉 등간격으로 배치되어 있는 회소의 간격을 P라고 하면, 입력 화상에서의 위치((x, y))의 밝기(f(x, y))에 대해, 이하와 같이 비교 검사를 행한다.

상기한 바와 같이, 화상 처리부(3)는 밝기(f(x, y))와 1주기 전의 밝기(f(x-P, y)) 및 1주기 후의 밝기(f(x+P, y))를 비교한다.

여기서, s-p(x, y)는 f(x, y)와 f(x-P, y)의 비교 결과를, s+p(x, y)는 f(x, y)와 f(x+P, y)의 비교 결과를 나타낸다.

화상 처리부(3)는 s-p(x, y) 및 s+p(x, y)의 부호가 일치하고 있는 경우에 sH(x, y)를 슬라이스 레벨(Td)과 비교한다. 또한, 화상 처리부(3)는 s-p(x, y) 및 s+p(x, y)의 부호가 일치하지 않는 경우에는, 위치((x-P, y)) 또는 위치((x+P, y))에서의 화소에 결함이 있을 가능성이 높고, 검사의 신뢰성이 낮기 때문에, 위치((x, y))를 검사 대상으로부터 제외한다. 이와 같은 구성에 의해, 입력 화상의 노이즈에 의한 결함 검출의 오류를 막을 수 있다.

그리고, 화상 처리부(3)는 sH(x, y)가 Td 이상인 경우는 위치((x, y))에서의 화소를 결함이라고 판단하고, 결과를 dH(x, y)에 격납한다. dH(x, y)에서, 값 1인 화소는 결함인 것을, 값 0인 화소는 정상인 것을 나타낸다.

또한, 본 발명의 실시의 형태에 관한 컬러 필터 결함 수정 장치에서는, 화상 처리부(3)는 밝기(f(x, y))와 1주기 전의 밝기(f(x-P, y)) 및 1주기 후의 밝기(f(x+P, y))를 비교하는 구성으로 하였지만, 이것으로 한정하는 것이 아니다. 화상 처리부(3)가 , 예를 들면 밝기(f(x, y))와 2주기 전의 밝기(f(x-2×P, y)) 및 3주기 후의 밝기(f(x+3×P, y))를 비교하는 등, 위치((x, y))의 화소의 밝기와, 위치((x, y))의 화소가 속하는 회소와는 다른 회소에 속하는 화소의 밝기를 비교하는 구성이라도 좋다.

또한, 위치((x, y))의 화소의 밝기와, 위치((x, y))의 화소 이외의 화소의 밝기를 비교하는, 즉 같은 회소에 속하는 회소끼리의 밝기를 비교하는 구성으로 하는 것도 가능하다. 단, 위치((x, y))의 화소의 밝기와, 위치((x, y))의 화소가 속하는 회소와는 다른 회소에 속하는 화소의 밝기를 비교하는 구성에서는, 결함 검출 대상의 화소와 비교되는 화소가 정상일 가능성이 높기 때문에, 보다 정확하게 화소의 결함을 검출할 수가 있어서, 바람직한 구성이라고 할 수 있다.

도 11의 (a) 및 (b)는 화상 처리부가 입력 화상의 수직 방향으로 결함 검출을 행할 때의 동작을 도시하는 도면이다.

화상 처리부(3)는 주기적으로, 즉 등간격으로 배치되어 있는 회소의 간격을 P로 하면, 입력 화상에서의 위치((x, y))의 밝기(f(x, y))에 대해, 이하와 같이 비교 검사를 행한다.

여기서, s-p(x, y)는 f(x, y)와 f(x-P, y)의 비교 결과를, s+p(x, y)은 f(x, y)와 f(x+P, y)의 비교 결과를 나타낸다.

화상 처리부(3)는 s-p(x, y) 및 s+p(x, y)의 부호가 일치하고 있는 경우에 sV(x, y)를 슬라이스 레벨(Td)과 비교한다.

그리고, 화상 처리부(3)는 sV(x, y)가 Td 이상인 경우는 위치((x, y))에서의 화소를 결함이라고 판단하고, 결과를 dV(x, y)에 격납한다. dV(x, y)에서, 값 1인 화소는 결함인 것을, 값 0인 화소는 정상인 것을 나타낸다.

다음에, 화상 처리부가 입력 화상의 수평 방향 및 수직 방향의 양쪽으로 결함 검출을 행할 때의 동작에 관해 설명한다.

화상 처리부(3)는 수평 방향 및 수직 방향의 밝기(f(x, y))와 1주기 전의 밝기(f(x-P, y)) 및 1주기 후의 밝기(f(x+P, y))의 비교 결과를 이용하여 다음과 같이 결함 검출을 행한다.

화상 처리부(3)는 sH(x, y) 또는 sV(x, y)가 Td 이상인 경우는 위치((x, y))에서의 화소를 결함이라고 판단하고, 결과를 dHV(x, y)에 격납한다. dHV(x, y)에서, 값 1인 화소는 결함인 것을, 값 0인 화소는 정상인 것을 나타낸다.

상기 각 결함 검출 방법의 사용례로서는, 입력 화상에서 복수개의 회소가 수평 방향으로 배치되어 있고, 또한 수직 방향으로는 1회소밖에 배치되어 있지 않은 경우에는, 입력 화상의 수평 방향으로 결함 검출을 행하는 방법을 채용한다. 또한, 입력 화상에서의 복수개의 회소가 수직 방향으로 배치되어 있고, 또한 수평 방향으로는 1회소밖에 배치되어 있지 않은 경우에는, 입력 화상의 수직 방향으로 결함 검출을 행하는 방법을 채용한다. 또한, 입력 화상에서의 각각 2개 이상의 회소가 수 직 방향 및 수평 방향으로 배치되어 있는 경우에는, 입력 화상의 수평 방향 및 수직 방향의 양쪽으로 결함 검출을 행하는 방법을 채용한다. 이들 3개의 결함 검출 방법은, 결함 검출 검사로 사용하는 대물 렌즈(21)의 배율 및 회소의 사이즈에 따라 선택된다.

다음에, 화상 처리부(3)가 흑결함의 슬라이스 레벨(Td)을 결정할 때의 동작에 관해 설명한다.

도 12의 (a) 및 (b)는 블랙 매트릭스부, RGB 각 화소 및 흑결함의 슬라이스 레벨(Td)의 관계를 도시하는 도면이다.

블랙 매트릭스부의 밝기를 IBM으로 하고, RGB 각 화소의 밝기를 IR, IG, IB로 한다. IBM을 기준으로 한 때, IR, IG, IB의 각 콘트라스트 값은 이하의 식으로 표시된다.

화상 처리부(3)는 블랙 매트릭스부가 가장 어둡기 때문에 min(CR, CG, CB)보다 작은 값을 슬라이스 레벨(Td)로서 선택한다.

여기서, 컬러 필터에서는, 인접하는 회소에서의 컬러 필터부의 밝기는 동등하지 않다. 관찰 광학계에도 따르지만, 일반적으로 CCD 카메라는 녹색의 파장에 대한 감도가 가장 높다. 이 때문에, 녹색의 회소가 입력 화상에 있어서 가장 밝게 보 이고, 계속해서 적색, 청색이라는 순서가 된다.

전술한 입력 화상의 수평 방향, 수직 방향 및, 수평 방향 및 수직 방향의 양쪽으로 각각 결함 검출을 행하는 방법에서는, 인접하는 회소의 컬러 필터부의 밝기를 비교하기 위해, 다른 밝기끼리를 비교하는 것으로 된다. 그러나, 본 발명의 실시의 형태에 관한 컬러 필터 결함 수정 장치는, 슬라이스 레벨(Td)을 min(CR, CG, CB)보다 작은 값으로 하는 구성이기 때문에, 다른 밝기끼리를 비교하는 경우에도, 결함 검출을 정확하게 행할 수 있다.

또한, 시야가 넓은 경우, 즉 화상 처리부(3)의 1회의 촬영 면적이 큰 경우에는, 동일색에 대응하는 3개 걸러의 회소에서의 컬러 필터부의 밝기를 비교하는 구성이라도 좋다.

다음에, 화상 처리부(3)가 백결함의 슬라이스 레벨(Td)을 결정할 때의 동작에 관해 설명한다.

도 13의 (a) 및 (b)는 블랙 매트릭스부, RGB 각 화소 및 백결함의 슬라이스 레벨(Td)의 관계를 도시하는 도면이다.

백결함부의 밝기를 IWH로 하고, RGB 각 화소의 밝기를 IR, IG, IB로 한다. IWH를 기준으로 하였을 때, IR, IG, IB의 각 콘트라스트 값은 이하의 식으로 표시된다.

화상 처리부(3)는 백결함부가 가장 밝게 되기 때문에 min(CR, CG, CB)보다 작은 값을 슬라이스 레벨(Td)로서 선택한다.

도 14의 (a)는 결함이 존재하는 컬러 필터의 입력 화상을 도시하는 도면이다. (b)는 화상 처리부가 생성한 흑결함 추출 화상을 도시하는 도면이다.

동 도(a)를 참조하면, 컬러 필터에는, 흑결함 및 백결함이 혼재하고 있다. 화상 처리부(3)는 흑결함의 슬라이스 레벨(Td)을 이용하여 흑결함을 검출하고, 동 도(b)에 도시하는 바와 같은 2치화된 흑결함 추출 화상을 생성한다.

도 15의 (a)는 결함이 존재하는 컬러 필터의 입력 화상을 도시하는 도면이다. (b)는 화상 처리부가 생성한 백결함 추출 화상을 도시하는 도면이다.

동 도(a)를 참조하면, 컬러 필터에는, 흑결함 및 백결함이 혼재하고 있다. 화상 처리부(3)는 백결함의 슬라이스 레벨(Td)을 이용하여 백결함을 검출하고, 동 도(b)에 도시하는 바와 같은 2치화된 백결함 추출 화상을 생성한다.

이와 같이, 본 발명의 실시의 형태에 관한 컬러 필터 결함 수정 장치에서는, 컬러 필터에서 흑결함 및 백결함이 혼재하고 있는 경우에도, 흑결함 및 백결함을 구별하여 검출할 수 있다.

그런데, 백결함은, 블랙 매트릭스부에서의 백결함 및 컬러 필터부에서의 백결함의 2종류가 존재한다. 예를 들면 블랙 매트릭스부에서의 백결함에 대해서는, 잉크를 도포하여 빠진 부분을 메워서 수정을 행하지만, 잉크의 도포 범위를 블랙 매트릭스부의 폭에 맞출수는 없다. 이것은, 잉크 도포침의 사이즈를 백결함의 사이 즈에 맞추어서 변경할 수가 없기 때문이다. 또한, 다른 지름을 갖는 복수개의 침을 컬러 필터 결함 수정 장치(101)가 구비하는 구성으로 하는 것은 가능하지만, 모든 백결함을 망라할 수는 없다.

이 때문에, 블랙 매트릭스부에서의 백결함을 수정할 때에 잉크를 도포하면 비어저 나옴이 발생한다. 즉, 블랙 매트릭스부에 잉크를 도포하면 컬러 필터부로 비어저 나오게 되고, 잉크가 비어저 나온 부분은 컬러 필터부의 흑결함이 된다. 그러면, 이 컬러 필터부에서의 흑결함을 검출하고, 레이저광을 조사하여 흑결함을 제거하고, 흑결함을 제거한 부분에 잉크를 도포할 필요가 생긴다.

컬러 필터부에서의 백결함을 수정한 후에 블랙 매트릭스부에서의 백결함을 수정하면, 상기한 바와 같이 컬러 필터부로 비어져 나온 잉크, 즉 흑결함을 제거하고, 흑결함을 제거한 부분에 재차 잉크를 도포할 필요가 생겨서, 결함 수정 시간이 증대해 버린다. 따라서 수정 순서로서는, 블랙 매트릭스부에서의 백결함을 수정한 후에 컬러 필터부에서의 백결함을 수정하는 순서가 바람직하다.

또한, 컬러 필터부에서의 백결함을 수정할 때에 잉크가 블랙 매트릭스부로 비어져 나오는 경우가 있지만, 블랙 매트릭스부로 비어져 나온 잉크는 컬러 필터를 통과하여야 할 광을 차단하지 않기 때문에, 큰 문제로는 되지 않는다.

그래서, 화상 처리부(3)는 블랙 매트릭스부에서의 백결함 및 컬러 필터부에서의 백결함을 판별하고, 블랙 매트릭스부에서의 백결함을 수정한 후에 컬러 필터부에서의 백결함을 수정한다.

도 16은 화상 처리부가 컬러 필터부에서의 백결함 추출 화상을 생성하는 동 작을 도시하는 도면이다. 도 17은 화상 처리부가 블랙 매트릭스부에서의 백결함 추출 화상을 생성하는 동작을 도시하는 도면이다.

컬러 필터부의 마스크 화상은, 컬러 필터부가 1이고, 블랙 매트릭스부를 포함하는 컬러 필터부 이외의 부분이 0인 2치화된 화상이다. 또한, 백결함 추출 화상은, 결함 부분이 1이고, 결함 부분 이외의 부분이 0인 2치화된 화상이다. 따라서 화상 처리부(3)는 컬러 필터부의 마스크 화상과 백결함 추출 화상의 논리곱을 연산함에 의해, 컬러 필터부에서의 백결함 추출 화상을 생성한다. 또한, 화상 처리부(3)는 컬러 필터부의 마스크 화상의 논리 레벨을 반전한 화상과 백결함 추출 화상의 논리곱을 연산함에 의해, 블랙 매트릭스부에서의 백결함 추출 화상을 생성한다.

[센터링]

다음에, 본 발명의 실시의 형태에 관한 컬러 필터 결함 수정 장치에서의 제어용 컴퓨터(2)가 센터링을 행할 때의 동작에 관해 설명한다.

도 18은 화상 처리부가 결함 마스크 화상을 생성하는 동작을 도시하는 도면이다.

동 도면을 참조하면, 화상 처리부(3)는 전술한 바와 같이 흑결함 추출 화상 및 백결함 추출 화상을 생성하고, 양자의 논리합을 연산함에 의해, 결함 마스크 화상을 생성한다.

그리고, 화상 처리부(3)는 결함 마스크 화상에서의 값이 1인 부분(동 도면에서의 해칭이 없는 부분)의 중심(重心) 위치를 계산한다.

즉, 화상 처리부(3)는 결함 마스크 화상에 있어서, 값 1인 화소의 총수를 N으로 하고, 값 1인 화소(i)의 좌표를 (xi, yi)로 하면, 결함 부위의 중심(重心) 좌표((XG, YG))를 다음의 식에 의거하여 산출한다.

그리고, 제어용 컴퓨터(2)는, 화상 처리부(3)의 산출 결과에 의거하여, 결함 부위의 중심 좌표((XG, YG))가 화면 중심(中心)에 일치하도록 위치 결정 기구(51)를 제어한다.

[색 판정]

다음에, 본 발명의 실시의 형태에 관한 컬러 필터 결함 수정 장치가 결함을 포함하는 회소의 색 판정을 행할 때의 동작에 관해 설명한다.

도 19는, 결함 추출 화상의 한 예를 도시하는 도면이다.

생성한 컬러 필터부의 마스크 화상으로부터 각 회소에서의 컬러 필터부의 위치가 분명하게 되어 있기 때문에, 화상 처리부(3)는 각 회소의 컬러 필터부의 위치와 결함 추출 화상을 대조함에 의해, 결함(ERR)을 포함하는 회소(PERR)를 특정한다. 보다 상세하게는, 화상 처리부(3)는 결함의 위치 정보로서 결함에 외접(外接)하는 직사각형(R)의 정점(頂点) 좌표를 구하고, 이 직사각형(R)을 포함하는 회소(이하, 결함 회소라고도 칭한다)를 검출한다.

다음에, 화상 처리부(3)는 미리 등록되어 있는 색정보와 결함 회소(PERR)의 색정보를 비교하고, 결함 회소의 색을 특정한다.

보다 상세하게는, 화상 처리부(3)는 미리 RGB 각 화소의 색상 대표치를 등록하여 둔다. RGB 각각의 색상 대표치를 HR, HG, HB로 하면, HR, HG, HB는 이하의 식으로 표시된다.

식 (D1)에서, Hm(x, y)는 색상치를 나타내고, 등록 화상(m(x, y))에서의 RGB값으로부터 후술하는 변환식에 의해 구하여진다. 그리고, (x1, y1)은 측정 영역의 좌상단 좌표이고, (x2, y2)는 측정 영역의 우하단 좌표를 나타낸다. 즉, HR, HG, HB는 측정 영역 내의 색상 평균치이다.

도 20은, RGB 각 회소의 색상 히스토그램을 도시하는 도면이다.

동 도면을 참조하면, 실제로는 RGB 각 회소의 색상치는 각각 HR, HG, HB를 중심으로 하고 분포하고 있기 때문에, 화상 처리부(3)는 RGB 각 회소의 색상 대표치를 (HR±rR), (HG±rG), (HB±rB)로서 보존한다. rR, rG, rB는, HR, HG, HB를 중심으로 하는 각 분포의 표준 편차를 σ로 하면 예를 들면 3×σ이다.

도 21은 화상 처리부가 색상 정보 계산 마스크 화상을 생성하는 동작을 도시하는 도면이다.

동 도면을 참조하면, 화상 처리부(3)는 결함 추출 화상과 컬러 필터부 마스 크 화상의 배타적 논리합을 연산함에 의해, 색상 정보 계산 마스크 화상을 생성한다.

화상 처리부(3)는 색상 정보 계산 마스크 화상에서 값 1(동 도면에서의 해칭이 없는 부분)의 화소에 관해서만 색상치를 계산한다. 화상 처리부(3)는 블랙 매트릭스부와 같이 값 0인 결함 부분은 색상치가 분명하지 않기 때문에, 계산 대상 외로 한다.

생성한 컬러 필터부의 마스크 화상으로부터 각 회소의 컬러 필터부의 위치가 분명하게 되어 있기 때문에, 화상 처리부(3)는 각 컬러 필터부에서 색상 정보 계산 마스크의 값이 1인 화소의 색상치를 누산(累算)하고, 컬러 필터부마다 색상치의 평균치를 구한다. 그리고, 화상 처리부(3)는 구한 평균치와 RGB 각 회소의 색상 대표치를 비교하고, 구한 평균치가 가장 가까운 색상 대표치에 대응하는 색을 컬러 필터부의 색으로 결정한다.

여기서, 컬러 필터 내의 색상 정보 계산 마스크가 전부 0인 경우는, 색 부정(不定)이 된다. 이 경우는 후술하는 바와 같이 미리 등록된 색나열 정보에 의거하여 컬러 필터부의 색을 특정한다.

다음에, 등록 화상(m(x, y))에서의 RGB값으로부터 색상치를 산출하는 방법을 설명한다.

컬러 CCD 카메라로 촬영된 화상에서는, 색의 3원색인 RGB의 3개의 값을 이용하여 색을 나타내지만, 색조(色合) 및 선명도 등의 감각적인 량은 RGB의 값으로는 알기 어렵기 때문에, 인간의 감각에 가까운 표색계(表色系)가 고안되어 있다. 표색 계의 하나로서 HSV 표색계가 있다. 여기서, H는 색상, S는 채도, V는 명도를 나타낸다. HSV 표색계는 RGB값으로부터 용이하게 계산할 수 있고, 컴퓨터에 의한 화상 처리의 분야에서 이용되고 있다.

RGB값중, 최소치를 fmin로 하고, 최대치를 fmax로 하면, 명도(V)는 V=fmax로 표시된다.

또한, 색상(H) 및 채도(S)는 이하와 같이 산출된다.

[색 판정의 신뢰도]

다음에, 본 발명의 실시의 형태에 관한 컬러 필터 결함 수정 장치에서의 색 판정의 신뢰도의 산출 방법 및 사용 방법에 관해 설명한다.

도 22의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시의 형태에 관한 컬러 필터 결함 수정 장치에서의 회소의 색 판정의 신뢰도가 낮은 경우에 행하여지는 색 판정의 양상을 도시하는 도면이다.

각 컬러 필터부에서, 컬러 필터부의 총 화소수를 N으로 하고, 색 판정에 이용한 색상 정보 마스크의 값 1인 화소수를 Nm으로 하면, 회소의 색 판정에 대한 신뢰도(R)는 R=Nm/N로 표시된다.

화상 처리부(3)는 신뢰도(R)가 소정치 이상의 회소에 관해서는 전술한 컬러 필터부의 색화치의 평균치와 색상 대표치의 비교에 의한 색 판정 결과를 신뢰한다. 한편, 화상 처리부(3)는 신뢰도(R)가 소정치 미만인 회소에 관해서는, 미리 등록되어 있는 색나열 정보와 대조하고, 색나열 정보에 대해 모순이 있는 경우는 색 판정 결과를 정정(訂正)한다.

여기서, 색나열 정보는 논리적인 것이고, 예를 들면 컬러 필터의 입력 화상의 횡방향이 RGB라는 배열로 되어 있는 것이면 (RGB)라는 나열 순서를 기억하여 둔다. 색나열 정보는, 예를 들면 컬러 필터 결함 수정 장치(101)에 설정하는 레시피에 입력하여 둔다. 또한, 레시피는, 예를 들면 제어용 컴퓨터(2)에서의 기억부에 보존된다.

우선, 동 도(a)에 도시하는 바와 같이, 입력 화상의 횡방향에 있어서 RGB 각 회소가 (RGB)의 순서로 배열되어 있는 경우에 관해 설명한다. 화상 처리부(3)는 입력 화상의 좌상부터 우하를 향하여 회소를 주사하여 가고, 신뢰도(R)가 낮은 회소(동 도(a)의 D1)가 출현한 경우, 신뢰도(R)가 낮은 회소의 바로앞의 회소(동 도(a)의 D2)의 다음 회소의 색을 색나열 정보로부터 검색한다. 그리고, 색나열 정보로부 터 검색한 색과 신뢰도(R)가 낮은 회소의 위의 회소(동 도(a)의 D3)의 색이 같은 경우에는 색나열 정보로부터 검색한 색을 신뢰도(R)가 낮은 회소의 색이라고 결정한다. 또한, 신뢰도(R)가 낮은 회소의 위의 회소의 색이 부정(不定)인 경우에는, 신뢰도(R)가 낮은 회소의 아래의 회소(동 도(a)의 D4)의 색과 색나열 정보로부터 검색한 색을 대조한다. 신뢰도(R)가 낮은 회소의 아래의 회소의 색이 부정인 경우에는, 신뢰도(R)가 낮은 회소의 다음 회소(동 도(a)의 D5)의 바로앞의 회소의 색을 색나열 정보로부터 검색하고, 신뢰도(R)가 낮은 회소의 다음 회소(동 도(a)의 D5)의 위의 회소(동 도(a)의 D6) 또는 신뢰도(R)가 낮은 회소의 다음 회소의 아래의 회소(동 도(a)의 D7)의 색과 색나열 정보로부터 검색한 색을 대조한다.

다음에, 동 도(b)에 도시하는 바와 같이, 입력 화상의 종방향에서 RGB 각 회소가 (RGB)의 순서로 배열되어 있는 경우에 관해 설명한다. 화상 처리부(3)는 입력 화상의 좌상부터 우하를 향하여 회소를 주사하여 가고, 신뢰도(R)가 낮은 회소(동 도(b)의 D1)가 출현한 경우, 신뢰도(R)가 낮은 회소의 바로앞의 회소(동 도(b)의 D2)의 다음 회소의 색을 색나열 정보로부터 검색한다. 그리고, 색나열 정보로부터 검색한 색과 신뢰도(R)가 낮은 회소의 왼쪽의 회소(동 도(b)의 D3)의 색이 같은 경우에는 색나열 정보로부터 검색한 색을 신뢰도(R)가 낮은 회소의 색이라고 결정한다. 또한, 신뢰도(R)가 낮은 회소의 왼쪽의 회소의 색이 부정인 경우에는, 신뢰도(R)가 낮은 회소의 오른쪽 회소(동 도(b)의 D4)의 색과 색나열 정보로부터 검색한 색을 대조한다. 신뢰(R)가 낮은 회소의 오른쪽 회소의 색이 부정인 경우에는, 신뢰도(R)가 낮은 회소의 다음 회소(동 도(b)의 D5)의 바로앞의 회소의 색을 색나 열 정보로부터 검색하고, 신뢰도(R)가 낮은 회소의 다음 회소(동 도(b)의 D5)의 왼쪽의 회소(동 도(b)의 D6) 또는 신뢰도(R)가 낮은 회소의 다음 회소의 오른쪽 회소(동 도(b)의 D7)의 색과 색나열 정보로부터 검색한 색을 대조한다.

다음에, 본 발명의 실시의 형태에 관한 컬러 필터 결함 수정 장치가 수정 처리 후의 컬러 필터의 결함 부분을 검출할 때의 동작에 관해 설명한다.

도 23은 본 발명의 실시의 형태에 관한 컬러 필터 결함 수정 장치가 화소의 채도에 의거하여 컬러 필터의 결함을 수정할 때의 동작 순서를 정한 플로우 차트이다.

도 23을 참조하면, 우선, 컬러 필터 결함 수정 장치(101)는, 자동 수정 처리 즉 도 7에 도시하는 각 스텝을 실행한다(S31).

다음에, 컬러 필터 결함 수정 장치(101)는 수정 처리 후의 화소의 채도에 의거하여 결함 검출 처리를 행한다(S32).

컬러 필터 결함 수정 장치(101)는 수정 처리 후의 화소의 결함을 검출한 경우에는(S33에서 YES), 모니터(10)에 그 취지의 표시를 하는 등에 의해 작업자에게 통지하거나, 또는 결함이 검출된 수정 처리 후의 화소에 대해, 도 7에 도시하는 스 텝 S14 및 S16 내지 S18 등의 수정 처리를 행한다(S34).

한편, 컬러 필터 결함 수정 장치(101)는 수정 처리 후의 화소에 결함이 없는 경우에는(S33에서 N0) 처리를 종료한다.

도 24는, 본 발명의 실시의 형태에 관한 컬러 필터 결함 수정 장치가 화소의 채도에 의거하여 화소의 결함을 검출할 때의 동작 순서를 정한 플로우 차트이다.

도 24를 참조하면, 제어용 컴퓨터(2)는, 위치 결정 기구(51)를 제어하여, 수정 처리부(50)가 컬러 필터의 결함을 수정할 수 있는 위치로 컬러 필터를 이동한다. 또한, 제어용 컴퓨터(2)는, 컬러 필터의 결함 검출이 행하여지도록, 도시하지 않은 조명부의 밝기를 조정하고, 대물 렌즈(21)를 소정의 배율로 전환한다(S41).

화상 처리부(3)는 컬러 필터에 초점을 맞추기 위해, 대물 렌즈(21)의 포커스 조정을 행한다(S42).

화상 처리부(3)는 검사 대상인 컬러 필터를 촬영하고, 촬영한 입력 화상을 받아들인다(S43).

화상 처리부(3)는 입력 화상에서의 화소의 밝기에 의거하여 2치화 입력 화상 및 컬러 필터부의 마스크 화상을 생성한다(S44).

화상 처리부(3)는 생성한 컬러 필터부의 마스크 화상으로부터 각 회소의 컬러 필터부의 위치가 분명하게 되어 있기 때문에, 결함 검출 대상의 화소가 속하는 컬러 필터부에서의 화소의 색상치를 전술한 방법에 의해 산출한다(S45).

그리고, 화상 처리부(3)는 산출한 색상치를 누산하고, 컬러 필터부의 색상치의 평균치를 구한다. 그리고, 화상 처리부(3)는 구한 평균치와 전술한 RGB 각 회소 의 색상 대표치를 비교하고, 구한 평균치가 가장 가까운 색상 대표치에 대응하는 색을 컬러 필터부의 색이라고 결정한다(S46).

또한, 화상 처리부(3)는 결함 검출 대상의 화소의 채도를 전술한 방법에 의해 산출한다(S47).

화상 처리부(3)는 결함 검출 대상의 화소의 색 및 채도에 의거하여, 결함 검출 대상의 화소의 결함을 검출한다. 보다 상세하게는, 화상 처리부(3)는 컬러 필터부의 색 RGB에 대응하는 3종류의 채도 임계치를 기억하는 도시하지 않은 기억부를 포함한다. 화상 처리부(3)는 결함 검출 대상의 화소의 채도와, 결함 검출 대상의 화소가 속하는 컬러 필터부의 색에 대응하는 채도 임계치를 비교하고, 비교 결과에 의거하여 결함 검출 대상의 화소의 결함을 검출한다(S48).

다음에, 본 발명의 실시의 형태에 관한 컬러 필터 결함 수정 장치를 이용하여 작업자가 컬러 필터의 결함 개소를 검출할 때의 동작에 관해 설명한다.

도 25는 본 발명의 실시의 형태에 관한 컬러 필터 결함 수정 장치를 이용하여 작업자가 수정 처리 후의 컬러 필터의 결함을 검출할 때의 순서를 정한 플로우 차트이다.

여기서는, 컬러 필터가 척 대(6)c)에 실려져 있고, 컬러 필터의 경사 등의 위치 보정이 완료되어 있다고 가정하여 설명한다. 또한, 검사 데이터, 즉 컬러 필터에서의 결함의 좌표치, 컬러 필터의 면적치, 컬러 필터의 사이즈 종류별(대, 중, 소 등) 및 결함 종류별 등의 데이터는, 작업자가 파악하고 있다고 가정하여 설명한다.

도 25를 참조하면, 우선, 작업자는, 위치 결정 기구(51)를 조작하여, 수정 처리부(50)가 컬러 필터의 결함을 수정할 수 있는 위치로 컬러 필터를 이동한다. 또한, 작업자는, 컬러 필터의 결함 검출이 행하여지도록, 도시하지 않은 조명부의 밝기를 조정하고, 대물 렌즈(21)를 소정의 배율로 전환한다(S51).

작업자는, 컬러 필터에 초점을 맞추기 위해, 대물 렌즈(21)의 포커스 조정을 행한다(S52).

작업자는, 화상 처리부(3)를 조작하여, 검사 대상인 컬러 필터를 촬영하고, 촬영한 입력 화상을 받아들인다(S53).

작업자는, 모니터(10)에 표시된 입력 화상을 보면서 컬러 필터의 수정 개소를 컬러 필터 결함 수정 장치(101)에 지시한다(S54).

작업자는, 호스트 컴퓨터(1)에 표시된 수정 시작 버튼을 클릭하는 등에 의해, 컬러 필터 결함 수정 장치(101)에 수정 시작을 지시한다(S55).

컬러 필터 결함 수정 장치(101)는 작업자로부터 지시된 화소에 대해, 도 7에 도시하는 스텝 S14 및 S16 내지 S18 등의 수정 처리를 행한다(S56).

다음에, 컬러 필터 결함 수정 장치(101)는 수정 처리 후의 화소의 채도에 의거하여 결함 검출 처리를 행한다(S57).

컬러 필터 결함 수정 장치(101)는 수정 처리 후의 화소의 결함을 검출한 경우에는(S58에서 YES), 모니터(10)에 그 취지의 표시를 하는 등에 의해 작업자에게 통지하거나, 또는 결함이 검출된 수정 처리 후의 화소에 대해, 도 7에 도시하는 스텝 S14 및 S16 내지 S18 등의 수정 처리를 행한다(S59).

한편, 컬러 필터 결함 수정 장치(101)는 수정 처리 후의 화소에 결함이 없는 경우에는(S58에서 N0) 처리를 종료한다.

그런데, 특허 문헌 1 기재의 컬러 필터 결함 수정 장치에서는, 수정 전후의 패턴의 밝기를 비교하여 결함 검출을 행한 구성이기 때문에, CCD 카메라에 조사하는 광이 어두운 경우에는, 정상적으로 잉크가 도포된 화소와 잉크의 막두께가 얇은 화소와의 밝기가 차가 생기기 어렵게 되어, 잉크의 막두께가 얇은 화소를 검출하는 것이 곤란해진다는 문제점이 있다.

그러나, 본 발명의 실시의 형태에 관한 컬러 필터 결함 수정 장치에서는, 화상 처리부(3)는 화소의 채도에 의거하여 결함 검출 처리를 행한다. 여기서, HSV 표색계중의 채도(S)는, 명도(V)에 의존하지 않는 값이고, 색이 예를 들면 백색, 흑색 및 회색 등의 무채색에 근접할수록 작은 값으로 된다. 즉, CCD 카메라에 조사하는 광이 어두운 경우에도, 정상적으로 잉크가 도포된 화소의 채도는 큰 값이 되고, 잉크의 막두께가 얇은 화소의 채도는 작은 값으로 되기 때문에, 양자를 명확하게 구별할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시의 형태에 관한 컬러 필터 결함 수정 장치에서는, 잉크의 막두께가 얇은 화소를 용이하게 검출할 수 있고, 화소의 결함을 적절하게 수정할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시의 형태에 관한 컬러 필터 결함 수정 장치에서는, 자동 수정 처리 즉 도 7에 도시하는 각 스텝을 실행한 후, 수정 처리 후의 화소의 채도에 의거하여 결함 검출 처리를 행한다. 이와 같이, 잉크 도포 등의 수정 처리를 행한 후의 화소의 결함 검출을 행함에 의해, 컬러 필터의 결함 수정을 더욱 적절하게 행할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시의 형태에 관한 컬러 필터 결함 수정 장치에서는, 자동 수정 처리 즉 도 7에 도시하는 각 스텝을 실행한 후, 수정 처리 후의 화소의 채도에 의거하여 결함 검출 처리를 행하는 구성인 것으로 하였지만, 이것으로 한정하는 것이 아니다. 도 7에 도시하는 스텝 S4 및 S14에서, 화상 처리부(3)는 받아들인 입력 화상에서의 화소의 채도에 의거하여 컬러 필터의 결함 개소를 검출하는 구성으로 할 수 있다. 또한, 도 7에 도시하는 스텝 S4 및 S14에서, 화상 처리부(3)는 도 24에 도시하는 각 스텝을 실행하는, 즉 전술한 화소의 밝기에 의거한 컬러 필터의 결함 검출, 및 전술한 화소의 채도에 의거한 컬러 필터의 결함 검출을 조합시켜서 행하는 구성이라도 좋다.

Claims

화소가 배치된 컬러 필터의 결함을 수정한 컬러 필터 결함 수정 장치이고, 상기 화소의 채도에 의거하여 상기 화소의 결함을 검출한 화상 처리부와, 상기 결함이 검출된 화소에 대해 레이저광의 조사 및 잉크 도포중 적어도 어느 한쪽의 수정 처리를 행한 수정 처리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 결함 수정 장치.
제 1항에 있어서,

상기 컬러 필터는, 복수개의 화소가 배치되고, 상기 화상 처리부는, 또한, 결함 검출 대상의 화소의 밝기와 상기 결함 검출 대상의 화소 이외의 화소의 밝기를 비교하고 상기 결함 검출 대상의 화소의 결함을 검출하고,

상기 수정 처리부는, 상기 결함이 검출된 화소에 대해 상기 수정 처리를 행하고,

상기 화상 처리부는, 상기 수정 처리 후의 화소의 채도에 의거하여 상기 수정 처리 후의 화소의 결함을 검출하고,

상기 수정 처리부는, 상기 결함이 검출된 상기 수정 처리 후의 화소에 대해 상기 수정 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 결함 수정 장치.
제 1항에 있어서,

상기 화상 처리부는, 상기 화소의 색상치에 의거하여 상기 화소의 색을 판정하고, 상기 판정한 화소의 색 및 상기 화소의 채도에 의거하여 상기 화소의 결함을 검출하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 결함 수정 장치.
제 3항에 있어서,

상기 화상 처리부는, 상기 화소의 채도와 상기 판정한 화소의 색에 대응한 임계치를 비교하고, 상기 비교 결과에 의거하여 상기 화소의 결함을 검출하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 결함 수정 장치.
화소가 배치된 컬러 필터의 결함을 수정한 컬러 필터 결함 수정 장치에서의 컬러 필터 결함 수정 방법으로서,

상기 화소의 채도에 의거하여 상기 화소의 결함을 검출한 화상 처리 스텝과,

상기 결함이 검출된 화소에 대해 레이저광의 조사 및 잉크 도포중 적어도 어느 한쪽의 수정 처리를 행한 수정 처리 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 결함 수정 방법
제 5항에 있어서,

상기 컬러 필터는, 복수개의 화소가 배치되고,

상기 컬러 필터 결함 수정 방법은, 또한, 결함 검출 대상의 화소의 밝기와 상기 결함 검출 대상의 화소 이외의 화소의 밝기를 비교하고 상기 결함 검출 대상 의 화소의 결함을 검출하는 스텝과,

상기 결함이 검출된 화소에 대해 상기 수정 처리를 행한 스텝을 포함하고,

상기 화상 처리 스텝에 있어서는, 상기 수정 처리 후의 화소의 채도에 의거하여 상기 수정 처리 후의 화소의 결함을 검출하고,

상기 수정 처리 스텝에 있어서는, 상기 결함이 검출된 상기 수정 처리 후의 화소에 대해 상기 수정 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 결함 수정 방법.
제 5항에 있어서,

상기 화상 처리 스텝에 있어서는, 상기 화소의 색상치에 의거하여 상기 화소의 색을 판정하고, 상기 판정한 화소의 색 및 상기 화소의 채도에 의거하여 상기 화소의 결함을 검출하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 결함 수정 방법.
제 7항에 있어서,

상기 화상 처리 스텝에 있어서는, 상기 화소의 채도와 상기 판정한 화소의 색에 대응한 임계치를 비교하고, 상기 비교 결과에 의거하여 상기 화소의 결함을 검출하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 결함 수정 방법.