(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光体にこれを発光させる紫外光を照射する照明手段と、蛍光体の発光状態を撮像する撮像手段と、前記撮像手段と前記蛍光体との間に配置され蛍光体の発光特性に合わせた特定の波長の光のみを撮像手段に向け通す複数種類のフィルタとを備え、前記複数種類のフィルタは、５８０から６６０ｎｍの波長の光のみを通す第１のフィルタと、５００から５８０ｎｍの波長の光のみを通す第２のフィルタと、４００から５００ｎｍの波長の光のみを通す第３のフィルタとであり、前記撮像手段は、前記複数種類のフィルタのそれぞれを通過した光を受光することを特徴とするプラズマディスプレイ蛍光体検査装置。
【請求項２】
照明手段は、２２０から２４０ｎｍの波長の紫外光を照射することを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイ蛍光体検査装置。
【請求項３】
照明手段からの可視光が直接撮像手段に入射しないように可視光カットフィルタを備えることを特徴とする請求項１または２記載のプラズマディスプレイ蛍光体検査装置。
【請求項４】
照明手段が、光源ランプから放射状に照射されている紫外光を反射により特定距離位置に集光させる反射ミラーを備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のプラズマディスプレイ蛍光体検査装置。
【請求項５】
照明手段からの紫外光を蛍光体に照射する箇所の雰囲気の酸素濃度を大気中の濃度より低下させる手段を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のプラズマディスプレイ蛍光体検査装置。
【請求項６】
紫外光を照射してプラズマディスプレイパネルの蛍光体を発光させ、この蛍光体からの光を、蛍光体の発光特性に合わせて、５８０から６６０ｎｍの波長の光のみを通す第１のフィルタと、５００から５８０ｎｍの波長の光のみを通す第２のフィルタと、４００から５００ｎｍの波長の光のみを通す第３のフィルタとを介して、それぞれのフィルタを通過した光を受光して蛍光体塗布状態を検査することを特徴とするプラズマディスプレイ蛍光体検査方法。
【請求項７】
蛍光体に照射される紫外光は、２２０から２４０ｎｍの波長であることを特徴とする請求項６記載のプラズマディスプレイ蛍光体検査方法。
【請求項８】
請求項６または７記載のプラズマディスプレイ蛍光体検査方法を用いたことを特徴とするプラズマディスプレイの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプラズマディスプレイの蛍光体塗布工程における塗布状態の検査を画像処理により行うプラズマディスプレイ蛍光体の検査装置および検査方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
今後のマルチメディア時代の大型、高精度ディスプレイとして、プラズマディスプレイに対する期待が高まってきている。その生産工程においては各工程でのブロック保証が、ロスコスト削減、ひいては製品コストの低減に大変重要になってきている。その中でも、ＲＧＢ発光用の蛍光体塗布後の混色の定量的な検査は重要であり、また量産化に向けてインラインでの高信頼性、高速検査実現の開発が望まれている。
【０００３】
以下図７、図８を参照しながら、上述した従来のプラズマディスプレイ蛍光体検査の一例について説明する。
【０００４】
プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）の蛍光体を検査するために、位置決めテーブル３１の上に検査すべき蛍光体塗布後のパネル３２が置かれ、位置決めテーブル３１の上に置かれた検査すべきパネル３２の蛍光体塗布部３３を発光させるために紫外光照明装置３４が設置され、可動テレビカメラ支持部３５にカラーテレビカメラ３６とレンズ３７がセットで設置されている。ここで、カラーテレビカメラ３６はカラーテレビカメラ制御手段３８により制御されている。
【０００５】
カラーテレビカメラ３６により入力された映像信号は、アナログディジタル変換手段３９に入り、ＲＧＢ画像の濃度により０〜２５５（２５６階調）等の画像データに数値化され、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力等から構成される画像処理部５５に入力される。
【０００６】
画像処理部５５としては、主コントローラあるいは操作盤より指令が与えられる判定制御手段（ＣＰＵ）４０と、処理するエリアを指定する処理エリア設定手段４１と、処理エリア内の特定の色空間を抽出する色抽出手段４２と、該強度によりしきい値処理を行い領域を抽出するしきい値処理手段４３と、所定の面積の蛍光体が塗布されているかどうか判断を行う判定手段４４と、該検出された結果をＯＫ／ＮＧまたはパソコンディスプレイ上にイメージを表示し、欠陥の位置を表示させる表示指令手段４５とから構成されている。
【０００７】
以上のように構成されたプラズマディスプレイ蛍光体検査装置において、以下その動作について説明する。
【０００８】
まず、図８のフローチャートに示すように位置決めテーブル３１の上に置かれた検査すべきパネル３２の蛍光体塗布部３３を検査するために照明装置３４により照射発光させ、蛍光体の発光をレンズ３７を通してカラーテレビカメラ３６で撮像しＡ／Ｄ変換後、画像処理部５５に入力する（ステップ１）。ここで入力された画像に対して処理する範囲を処理エリアとして設定し（ステップ２）、該処理エリア内の画像データから特定色を抽出し２値化を行い（ステップ３）、面積測定等を行い、該面積等の特徴量を抽出し（ステップ４）、その特徴量の大小により欠陥かどうかの良否判断を行い（ステップ５）、該検出した個々の欠陥をパソコン等のディスプレイにイメージ表示し、その中の欠陥検出位置に欠陥内容を表示する（ステップ６）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記のような検査手段では、通常のカラーカメラを使用しており蛍光体の発光波長を忠実にＲＧＢデータに変換できず、微妙な混色を信頼性高く識別することが困難であった。また、インライン検査に向けた高速検査の実現が困難であった。
【００１０】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、ＰＤＰの蛍光体の混色検査を信頼性高く、高速に行うプラズマディスプレイ蛍光体の検査装置および検査方法を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明は、蛍光体にこれを発光させる紫外光を照射する照明手段と、蛍光体の発光状態を撮像する撮像手段と、前記撮像手段と前記蛍光体との間に配置され蛍光体の発光特性に合わせた特定の波長の光のみを撮像手段に向け通す複数種類のフィルタとを備え、前記複数種類のフィルタは、５８０から６６０ｎｍの波長の光のみを通す第１のフィルタと、５００から５８０ｎｍの波長の光のみを通す第２のフィルタと、４００から５００ｎｍの波長の光のみを通す第３のフィルタとであり、前記撮像手段は、前記複数種類のフィルタのそれぞれを通過した光を受光することを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、蛍光体の発光特性に合わせた所定の波長の光のみを撮像手段に向け通すフィルタを備えているので、蛍光体発光特性に合わせた高感度な光学系を実現することができ、微妙な混色も信頼性高く検出することができる。
【００１３】
本発明において、照明手段からの可視光が直接撮像手段に入射しないように可視光カットフィルタを備えるようにすれば、蛍光体の発光色を頼りに検査を行う場合に邪魔になる可視光を低減させることができる。
【００１４】
本発明において、照明手段が、光源ランプから放射状に照射されている紫外光を反射により特定距離位置に集光させる反射ミラーを備えるようにすれば、ＰＤＰの蛍光体を一定距離からの照明で強く発光させることができる。
【００１５】
本発明において、照明手段からの紫外光を蛍光体に照射する箇所の雰囲気の酸素濃度を大気中の濃度より低下させる手段を備えるようにすれば、酸素による紫外光吸収に伴う減衰防止を図り、蛍光体の発光を効率よく行うことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について図１から図６を用いて説明する。
【００１９】
図１はプラズマディスプレイ蛍光体検査装置の構成図、図２は同検査装置の検査フロー図である。ここで、検査対象となるプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）２の蛍光体塗布部について説明しておく。図３はＰＤＰ２の背面の構成図であり、２ａは隔壁、２ｂはガラス基板部、２ｃはデータ電極部、２ｄは誘電体層であって、誘電体層２ｄを備えないものもある。通常は隔壁２ａを構成したあと、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各色の蛍光体３ｒ、３ｇ、３ｂを隔壁２ａ内に塗布する。蛍光体３（３ｒ、３ｇ、３ｂを総称する。）の検査としてはＲ、Ｇ、Ｂの各蛍光体３が所定の隔壁２ａ間に欠落やむらがなく、また混色なく塗布されたかどうかを検査する。このような蛍光体３は通常紫外線領域の波長の光を照射すると、一定の色（波長）で発光する。そこで、本検査装置の光学系は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各蛍光体３の発光励起特性に合わせた波長、たとえば波長２２０ｎｍ〜２４０ｎｍの紫外光を含む光を照射する照明装置と、該照明により発光された光を撮像するライン状のセンサと、該センサへの受光前に、Ｒ、Ｇ、Ｂ用に特定波長のみを通す３種類のバンドパスフィルタを設けて、各入力信号から画像処理を行い検査を実現する。
【００２０】
以下、本実施形態の検査装置の構成について説明する。
【００２１】
位置決めテーブル１の上に置かれた検査すべき対象物（ＰＤＰ）２の蛍光体３の塗布部に紫外光を含む光を照射するために照明装置（照明手段）４が設置される。照明装置４としてはレーザー光から所望の波長のみを取り出したものも考えられる。この照明装置４により発光した光を撮像するために可動テレビカメラ支持部５０にレンズ６がセットされライン状のセンサを内蔵するテレビカメラ（撮像手段）５ｒ、５ｇ、５ｂが３台設置されている。また、該蛍光体３からの発光をテレビカメラ５（５ｒ、５ｇ、５ｂを総称する。）で撮像する場合に、その光路の途中にＲ、Ｇ、Ｂ用の特定波長の光のみを通す３種類のバンドパスフィルタ７ｒ、７ｇ、７ｂ（これらを単に７と称する場合がある。）を各テレビカメラ５の前に設置する。たとえばＲ用のバンドパスフィルタ７ｒは５８０〜６６０ｎｍ、Ｇ用のそれ７ｇは５００〜５８０ｎｍ、Ｂ用のそれ７ｂは４００〜５００ｎｍの範囲の波長の光のみを通す。また図４に示すように、蛍光体発光用の照射光から直接テレビカメラ５に可視光が入射しないように可視光カットフィルタ８を設置すると好適である。また照明照射強度を上げるために蛍光ランプ等の光源ランプ４ａと対象物表面までの距離に合わせて、光源ランプ４ａから一定距離位置に照明光を集光させる反射ミラー９を照明装置４は備えている。さらに図１に示すように、蛍光体発光用の紫外光の減衰を防ぐために窒素ガス（他の不活性ガスでもよい。）を吹付けて低酸素雰囲気（酸素濃度を大気中の濃度より低下させた雰囲気）とする窒素吹付けノズル１０を備えている。テレビカメラ５はテレビカメラ制御手段１１により制御れている。テレビカメラ５により入力された映像信号は、アナログディジタル変換（Ａ／Ｄ変換）手段１２に入り、画像の濃度により０〜２５５（２５６階調）等の画像データに数値化され、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力等から構成される画像処理部５１に入力される。
【００２２】
画像処理部５１としては、主コントローラあるいは操作盤より指令が与えられる判定制御手段（ＣＰＵ）１３と、処理するエリアを指定する処理エリア設定手段１４と、しきい値を決定し欠陥候補領域を抽出する欠陥候補領域抽出手段１５と、しきい値を更新する手段１６と、該しきい値処理において抽出された１ライン内の線領域の長さ（ランレングス）から欠陥候補領域とノイズを識別するランレングスカット手段１７と、候補として残ったランレングスデータや各ランの平均濃度データ（濃度総和データを記憶しても結果的には平均濃度データを記憶することになる。）を記憶する手段１８と、ランレングスデータから８近傍処理などにより各領域を認識するラベリング手段１９と、個々の欠陥候補領域から面積の大きさ等複数の特徴量を検出する特徴量検出手段２０と、該欠陥候補領域特徴量の大小などから候補領域の良否の判断を行う良否判断手段２１と、該検出した欠陥をパソコン等のディスプレイ２２上に表示する欠陥表示指令手段２４とから構成されている。
【００２３】
また、上記画像処理部５１により検出された欠陥を高倍率のレビューカメラ２３により、観察、もしくは自動再検査を行い、その画像を前記ディスプレイ２２上に一括表示する指令手段を備えることもある。
【００２４】
以上のように構成されたプラズマディスプレイ検査装置について、以下図１、図２、図６を主として参照し、その動作について説明する。
【００２５】
位置決めテーブル１の上に置かれたＰＤＰ２の蛍光体３の塗布部を連続的に検査するために、テレビカメラ５ｒ、５ｇ、５ｂを図１のＸ方向に移動させる。照明装置４からの紫外光の照射によりＰＤＰ２のＲ、Ｇ、Ｂの蛍光体３を発光させ、そのＲ、Ｇ、Ｂ光をバンドパスフィルタ５、レンズ６を通して各テレビカメラ５で撮像しＡ／Ｄ変換後、画像処理部５１に入力する（図２のステップ１）。ここでＲＧＢ用のバンドパスフィルタ７について説明すると、もともと蛍光体の発光特性は図５のＲ、Ｇ、Ｂに示すようになっており、各蛍光体の発光波長にはオーバーラップする領域が存在する。オーバーラップ領域の波長が各ＲＧＢ用のセンサで撮像してしまうと微妙な混色が識別できないため、オーバーラップ領域を除外して、検査に有効な波長帯（波線領域）の光のみを通すフィルタにより所望の波長光を得ることが好ましい。例えば、Ｒ用のバンドパスフィルタ７ｒを通して得られた信号７らはＲの蛍光体がＲ以外の蛍光体塗布部へ塗られてしまうものと、Ｒ部の蛍光体の欠落、異物付着等を検査する。以下、画像処理について説明する。
【００２６】
図６（ａ）のようにＲの蛍光体３ｒがリブ２ａおよびＧ、Ｂ蛍光体３ｇ、３ｂの塗布部に塗布されてしまった欠陥（Ｒ混色）とＲの蛍光体３ｒの塗布部に欠落、異物が存在している様子を示す。このような欠陥を検出するための動作を説明する。
【００２７】
テレビカメラ５ｒ、５ｇ、５ｂをＸ方向に移動させ、Ｒ用のバンドパスフィルタ７ｒを設けたテレビカメラ５ｒのライン状のセンサで走査されて入力された画像を、図６（ｂ）に示す。Ｒの蛍光体３ｒの塗布部は最高レベル濃度（白）Ｈとして表われ、Ｇ、Ｂの蛍光体３ｇ、３ｂの塗布部は最低レベル濃度（黒）Ｌとして表われる。またレベルは違うが、異物や欠落は低レベル濃度（黒）Ｌ１として表われ、Ｒの蛍光体３ｒがリブ２ａやＧ、Ｂの蛍光体３ｇ、３ｂの塗布部に塗布されてしまった場合は中間レベル濃度（白）Ｍとして表われる。これらは濃度レベルを示す数値（０〜２５５）によってデータ処理される。
【００２８】
この画像に対して処理する範囲を処理エリアとして設定し（ステップ２）、該処理エリア内のセンサ方向の各素子ごとにしきい値を設定し、しきい値処理を行い各ラインごとランを抽出する（図６（ｃ）、ステップ３）。例えば図６（ｂ）のＬで示す各帯状部が含まれる範囲を各処理エリアとして、このエリアにおいて適切なしきい値を設定し、Ｍに相当する部分をランとして抽出し、又Ｈで示す各帯状部が含まれる範囲を各処理エリアとして、このエリアにおいて適切なしきい値を設定し、Ｌ１に相当する部分をランとし抽出する。ランのデータとしては、各ラインにおいてその始点位置ｘ1 、終点位置ｘ2 のデータすなわちランレングスデータを得る。
【００２９】
次に上記のように抽出されたデータをランレングスコードに圧縮する。ランレングスコードに圧縮する場合そのランの長さ（ランレングスデータ）で、ノイズや本来のＲの蛍光体塗布部との識別を行い、欠陥候補の絞り込みを行い、不要なデータをカットして高速処理を可能にする。その際、ランレングスデータと共にそのランの平均濃度データを記憶させる（ステップ４）。次にランレングスコードから８近傍等でラベリングを行い欠陥候補領域を抽出する（ステップ５）。個々の欠陥候補領域から複数の特徴量を検出し（ステップ６）、特徴量の大小から良否の判断を行い（ステップ７）、検出した個々の欠陥領域の位置をディスプレイ２２に表示する（ステップ８）。好ましくは、その後レビューカメラ２３により欠陥画像を高倍率に撮像しディスプレイ２２に一括表示して目視確認する。
【００３０】
Ｇ、Ｂの蛍光体３ｇ、３ｂがリブ２ａや自身以外の蛍光体塗布領域への塗布混色欠陥についても各々Ｇ、Ｂ用のバンドパスフィルタ７ｇ、７ｂを設けたそれぞれの入力系からの画像処理により同様の処理を並列に行い検査する。
【００３１】
Ｘ方向の走査が終わると、テレビカメラ５ｒ、５ｇ、５ｂをＹ方向に所定幅移動させ、次いで再びＸ方向に移動させることにより、Ｘ方向の走査による蛍光体検査を行い、これを繰返してＰＤＰ２上の全領域における蛍光体塗布状態の検査を行う。
【００３２】
なお、ライン状の受光素子に対し、図６の（ｂ）にＨで示す帯状域が直交しておらず、Ｈで示す帯状域の一部が処理エリアの左右辺のいずれかに交差しているような場合には、この交差している部分のランレングスデータを、不要データとして早めに除去するようにすれば、高速処理を行う上で好適である。また、ライン状の受光素子により撮像した画像データを、一定間隔（例えば１０ライン）を隔てた２ライン間の差分画像データに変換して、画像処理を行うようにすれば、ＰＤＰの全体的な色調変動の影響を受けずに、局所的な変化を確実にとらえて検査を行うことができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、蛍光体発光色を感度よく画像化することによって微妙な混色も確実に検査を行うことができる。
【００３４】
また本発明によれば、高速処理を実現するプラズマディスプレイ蛍光体検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のプラズマディスプレイ蛍光体検査装置の構成図である。
【図２】その動作のフローチャートである。
【図３】ＰＤＰの背面の説明図である。
【図４】照明装置の説明図である。
【図５】蛍光体発光特性の説明図である。
【図６】（ａ）は蛍光体の欠陥の説明図、（ｂ）は入力画像の説明図、（ｃ）は蛍光体欠陥候補領域の圧縮データの説明図である。
【図７】従来例のプラズマディスプレイ蛍光体検査装置の構成図である。
【図８】
従来例の動作のフローチャートである。
【符号の説明】
１  プラズマディスプレイパネル
３  蛍光体
４  照明手段
４ａ  光源ランプ
５  撮像手段
７  バンドパスフィルタ
８  可視光カットフィルタ
９  反射ミラー
１０  窒素吹付けノズル
２２  ディスプレイ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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