(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマディスプレイパネルの背面板に平行線状に複数配列で形成される隔壁の形状欠陥を検査する装置であって、照明手段と、撮像手段と、処理手段と、を有し、
前記照明手段は前記背面板の外側の面から前記隔壁が形成された内側の面に向けて光を照射し、
前記撮像手段は前記背面板の前記隔壁の走る方向と直角方向かつ前記隔壁が形成された内側の面を斜めに臨む方向を光軸方向とし前記隔壁の頂上部分を撮像して撮像信号を出力し、
前記処理手段は前記撮像信号を入力して前記隔壁の走る方向の信号の出力値を基準値と比較し前記隔壁の形状欠陥の有無を判定する、
ことを特徴とするプラズマディスプレイ背面板の検査装置。
【請求項２】
前記撮像手段の光軸方向と前記背面板の内側の面の法線とが成す角度が下記の数１によって与えられる角度θであることを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイ背面板の検査装置。
【数１】
θ  ＝  ａｒｃｔａｎ（（Ｐ＋ｘ）／Ｈ）
ただし、Ｐ  ；  隔壁間内側の距離
Ｈ  ；  隔壁の高さ
ｘ  ；  定数（ほぼ形状欠陥の許容限度寸法）
【請求項３】
前記背面板の所定領域の全体において形状欠陥を検査するため、前記背面板における前記撮像手段が撮像する領域を時系列で変化させる走査手段を有す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背面板の検査装置。
【請求項４】
前記撮像手段は前記隔壁の一方の側から臨む第１の撮像手段と、前記隔壁の他方の側から臨む第２の撮像手段と、から成ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載のプラズマディスプレイ背面板の検査装置。
【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パネルを製造する技術分野に属する。特に、プラズマディスプレイパネルの背面板に形成された隔壁の形状欠陥を検査する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー表示を行うプラズマディスプレイパネルでは背面板に平行線状に複数配列で形成される隔壁が形成される。隔壁はアドレス電極を分離するためにあり、隔壁と隔壁の間のアドレス電極上には蛍光体層が設けられる。各隔壁と隔壁の間の蛍光体層にはＲＧＢ各色で発光する蛍光体材料の１つが充填され、背面板はそのＲＧＢ各色のストライプ状の蛍光体層が３つから成る組を多数配列した構造となる。
この隔壁に形状欠陥があってアドレス電極の分離が不完全となる場合には、ＲＧＢ各色の発光に対して所望のとおりの制御を行うことができなくなる。そのため正常な発光色を再現することができなくなる。
【０００３】
隔壁の形状検査は、通常は、背面板に隔壁を形成する工程の後、蛍光体層を設ける工程の前において行われる。従来、プラズマディスプレイパネルの背面板の隔壁の検査は、パターン検査装置で、デザインルールチェック法や、隣接パターン比較法により自動化されている。しかし、高速で確実に検査できる装置は存在しない。特に隔壁の頂上部分の形状欠陥（たとえば“欠け”）については、人間による目視検査が行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
人間による目視検査である以上は形状欠陥の見逃しや判定のバラツキを避けることができない。また、プラズマディスプレイパネルの背面板は寸法が大きく（たとえば５５インチで１３５０×８５０ｍｍ）、労力、時間等の作業付加が極めて大きい。
そこで本発明の目的は、プラズマディスプレイパネルの背面板の隔壁の頂上部の形状欠陥を高速で確実に検査できる装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は下記の本発明によって達成される。すなわち、
本発明は「プラズマディスプレイパネルの背面板に平行線状に複数配列で形成される隔壁の形状欠陥を検査する装置であって、照明手段と、撮像手段と、処理手段とを有し、前記照明手段は前記背面板の外側の面から前記隔壁が形成された内側の面に向けて光を照射し、前記撮像手段は前記背面板の前記隔壁の走る方向と直角方向かつ前記隔壁が形成された内側の面を斜めに臨む方向を光軸方向とし前記隔壁の頂上部分を撮像して撮像信号を出力し、前記処理手段は前記撮像信号を入力して前記隔壁の走る方向の信号の出力値を基準値と比較し前記隔壁の形状欠陥の有無を判定する、プラズマディスプレイ背面板の検査装置」である。本発明によれば、照明手段により背面板の外側の面から隔壁が形成された内側の面に向けて光が照射され、撮像手段により背面板の隔壁の走る方向と直角方向かつ隔壁が形成された内側の面を斜めに臨む方向を光軸方向とし隔壁の頂上部分が撮像され撮像信号が出力され、処理手段により撮像信号が入力され隔壁の走る方向の信号の出力値が基準値と比較され隔壁の形状欠陥の有無が判定される。すなわち、隔壁を斜めに臨む方向を光軸方向とするから、背面板の外側の面から照射された光は隔壁によって全体あるいは部分的に遮られ、遮られた量だけ撮像手段が検出する基準としての光量（ベース）は小さくなる。隔壁の頂上部分に形状欠陥がある場合には、凸欠陥の場合には遮られる量が増加し検出する光量は減少する。また凹欠陥の場合には遮られる量が減少し検出する光量は増加する。基準としての光量が小さいため、その分だけ形状欠陥の有無による増減の変化幅は拡大されることになる。したがって、プラズマディスプレイパネルの背面板の隔壁の頂上部の形状欠陥を高速で確実に検査できる。
【０００６】
また本発明は「前記撮像手段の光軸方向と前記背面板の内側の面の法線とが成す角度が下記の数２によって与えられる角度θであるプラズマディスプレイ背面板の検査装置」である。
【数２】
θ  ＝  ａｒｃｔａｎ（（Ｐ＋ｘ）／Ｈ）
ただし、Ｐ  ；  隔壁間内側の距離
Ｈ  ；  隔壁の高さ
ｘ  ；  定数（ほぼ形状欠陥の許容限度寸法）
本発明によれば、背面板の外側の面から内側の面に向けて通過した光の内で隔壁によって反射されない直接光は完全に遮蔽されるから基準としての光量は極めて小さくなる。したがって形状欠陥を一層高感度に検出することができる。
【０００７】
また本発明は「前記背面板の所定領域の全体において形状欠陥を検査するため、前記背面板における前記撮像手段が撮像する領域を時系列で変化させる走査手段を有するプラズマディスプレイ背面板の検査装置」である。本発明によれば、操作手段により背面板の所定領域の全体において形状欠陥を検査することができる。
また本発明は「前記撮像手段は前記隔壁の一方の側から臨む第１の撮像手段と、前記隔壁の他方の側から臨む第２の撮像手段と、から成るプラズマディスプレイ背面板の検査装置」である。本発明によれば隔壁の頂上部分の両側にある形状欠陥を同時に検査することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明について実施の形態により説明する。図１は本発明の検査装置の構成（検出系の部分）を示す模式図である。図１において、１は隔壁が形成された背面板、２ａ，２ｂは撮像手段としてのラインセンサカメラ、３は照明手段としての高周波蛍光灯、ハロゲンランプ、ＬＥＤ等の光源、４は走査手段としてのベルトコンベア、ローラコンベア等の移送装置、５は移送状態（位置、速度）を検出するためのロータリーエンコーダである。
【０００９】
図１に示すように、背面板１は隔壁の形成された面を上にして移送装置４に載置される。移送装置４は複数のローラを有し、各ローラの周面の速度は同一となるように回転駆動される。矢印←で示す背面板１の移送方向は各ローラの回転方向であり、各ローラの軸方向に対しては直角方向である。また、背面板１に平行線状に複数配列で形成される隔壁が走る方向は移送方向と直角方向であり、各ローラの軸方向に対しては平行方向である。背面板１は隔壁をその方向として移送装置４に載置される。
【００１０】
ラインセンサカメラ２ａとラインセンサカメラ２ｂは、背面板の走る方向と直角方向かつ背面板の隔壁が形成された内側の面を斜めに臨む方向を光軸方向とし、隔壁の頂上部分を撮像し撮像信号を出力する。ラインセンサカメラ２ａは隔壁を一方の側から臨み、ラインセンサカメラ２ｂは隔壁を他方の側から臨むように、背面板１を載せる移送装置の上方に設けられる。当然ながら、ラインセンサ素子の撮像面には隔壁の頂上部分の像を結像レンズによって結像するようにラインセンサカメラ２ａとラインセンサカメラ２ｂの光軸の回転角度が調整される。
【００１１】
回転駆動されるローラの１つの軸にはローラの回転を検出するロータリーエンコーダ５が設けられている。移送装置４による背面板１の移送状態（位置、速度）はこのロータリーエンコーダ５と、移送される背面板１の特定位置の通過を検出するセンサ（図示せず）によって検出される。そのセンサは、通常は光が背面板１によって遮られることを検出する投光部と受光部を有する光センサが用いられるが、本発明の検査装置においては光源３とラインセンサカメラ２ａ（または２ｂ）をその光センサの代わりに用いることができる。
【００１２】
図２は撮像手段の光軸と背面板の内側面の法線とが成す角度の設定について示す説明図である。図２において図１と同一部分には同一の番号を付してある。以下同様とする。図２において、６は背面板１の外側の面、７は背面板１の内側の面、８ａ，８ｂは背面板１の内側の面７に形成された隔壁、９は隔壁８ｂの頂上部分に存在する形状欠陥である。また、Ｐは隔壁間内側の距離、Ｈは隔壁の高さ、ｘは形状欠陥の幅であり、“Ａ”と“Ｂ”は背面板１を臨む２つの方向（撮像手段の光軸方向）を示している。
背面板１は通常はガラス等を材料とする基板であり隔壁８ａ，８ｂを形成した工程の直後においては遮蔽するものが設けられてないため透明体であり光を透過する。一方、隔壁８ａ，８ｂも通常はガラスを主成分材料とするが、たとえば、ガラスフリットを主成分とし他の材料を含む混合材料を焼成して形成するため、不透明または半透明であって光を遮断する。
【００１３】
図２に示す“Ａ”の方向を光軸方向として、撮像手段２ｂ（または２ａ）により背面板１を臨む場合を説明する。この場合は、隔壁８ｂの頂上部分に形状欠陥壁９が存在しないと仮定すると、背面板１の外側の面６から内側の面７に向けて通過する光の内で隔壁８ａ，８ｂによって反射されない直接光はほぼ完全に遮蔽されることになる。また、隔壁８ｂの頂上部分に図２に示す形状欠陥９が存在すると、背面板１の外側の面６から内側の面７に向けて通過する光の内で隔壁８ａ，８ｂによって反射されない直接光の一部は撮像手段２ｂに到達することになる。反射光に比較して直接光は光強度が高いから、隔壁８ｂの走る方向に撮像手段２ｂにより走査を行うと、形状欠陥９が存在しない部分に比較して形状欠陥９が存在する部分においては検出信号が大きくなり、形状欠陥９を検出することができる。
【００１４】
図２に示す“Ａ”の方向を光軸方向とする場合には、形状欠陥９が極めて小さな寸法であって不良でないような場合にも検出するような感度が得られ不都合である。そこで、図２に示す“Ｂ”の方向を光軸方向として、撮像手段２ｂにより背面板１を臨む場合を説明する。この場合も“Ａ”の方向を光軸方向とする場合とほぼ同様の作用であるが、形状欠陥９の寸法が所定の寸法（形状欠陥の幅ｘ）以下の場合には直接光は遮蔽されることになり、形状欠陥９の寸法が所定の寸法以上の場合には直接光の一部は撮像手段２ｂに到達することになる。したがって、寸法が所定の寸法以下の場合に比較して寸法が所定の寸法以上の場合には形状欠陥９を高感度に検出することができる。
【００１５】
この“Ｂ”の方向を光軸方向とする場合は、撮像手段２ｂ（または２ａ）の光軸方向と背面板１の内側の面の法線とが成す角度は下記の数３によって与えられる角度θとする。
【数３】
θ  ＝  ａｒｃｔａｎ（（Ｐ＋ｘ）／Ｈ）
ただし、Ｐ  ；  隔壁間内側の距離
Ｈ  ；  隔壁の高さ
ｘ  ；  定数（ほぼ形状欠陥の許容限度寸法）
【００１６】
図３は本発明の検査装置の構成（処理系の部分）を示すブロック図である。図３において、１１は背面板１の所定領域全体の画像データを得る画像入力部、１２は画像データにおける形状欠陥を強調する処理を行う画像処理部、１３は形状欠陥として検出するためのパラメータ（基準値）を設定する検査パラメータ設定部、１４は形状欠陥を強調した画像データとパラメータとを比較して良否判定を行う良否判定部、１５は背面板１における形状欠陥の位置データを出力する不良位置出力部である。
【００１７】
図３に示すように、画像入力部１１はラインセンサカメラ２ａとラインセンサカメラ２ｂの撮像信号を入力するとともにロータリーエンコーダ５が出力するパルス信号を入力する。画像入力部１１はロータリーエンコーダ５が出力するパルス信号に基づいて背面板１の移送に同期し所定の移送距離を置いてラインセンサカメラ２ａとラインセンサカメラ２ｂの撮像信号を入力し背面板１の所定領域全体の画像データを得る。
なお、画像入力部１１は要求される検出精度と検査時間の兼ね合いによって必要に応じた台数のラインセンサカメラを接続することができる。また、それに合わせてロータリーエンコーダ５も要求される検出精度と整合性が得られる分解能のものが使用される。
【００１８】
図４はラインセンサカメラ２ａ（または２ｂ）の撮像信号の一例を示す図である。図４において、横軸はラインセンサカメラ２ａの主走査の時間軸であり、これは隔壁が走る方向における隔壁の位置（座標）に対応する。また、縦軸はラインセンサカメラ２ａが検出する隔壁のその位置における明るさ（輝度）である。図４に示すように、正常な隔壁の位置においては検出する明るさは小さい。一方、隔壁の頂上部分に形状欠陥（欠け）が存在すると、その隔壁の位置においては検出する明るさは大きい（欠陥信号１６）。
【００１９】
図５は本発明の検査装置における欠陥検出処理の過程を示すフロー図である。次に、図３，図４，図５に基づいて、本発明の検査装置における欠陥検出処理について説明する。まず、図５のステップＳ１において画像入力部１１は背面板１の移送に同期して撮像信号（アナロク信号）を入力し、ステップＳ２においてＡ／Ｄ変換を行ってデジタルデータに変換し、背面板１の所定領域全体の画像データを得る。ラインセンサカメラ２ａとラインセンサカメラ２ｂとによって撮像して得られる各々の画像データは別々に処理されるが、同様の処理であるから以下の説明において特に区別をしない。
【００２０】
次に、ステップＳ３において、画像処理部１２は、画像データに含まれる位置による光源の明るさや位置による撮像光学系の受光分布よるシェーディングの補正、画像データに含まれる高周波数成分としてのノイズの除去、形状欠陥の強調、等の処理を行う。シェーディングの補正はあらかじめ実測したシェーディングのデータに基づいて補正し、ノイズの除去はローパスフルターが適用され、欠陥信号の強調は強調フルターが適用される。これらの画像処理は周知であるから説明の詳細は省略する。
【００２１】
次に、ステップＳ４において、不良判定部１４は、形状欠陥を強調した画像データとパラメータとを比較して良否判定を行う。パラメータは検査パラーメータ設定部１３において設定が行われる。パラメータとしては画素値の範囲（たとえば０〜２５５）の内の１つが選択される。不良判定部１４は、そのパラメータと各画素データとの比較を行って、画素値がそのパラメータを越えた場合に不良と判定する。不良判定部１４は、画像データのすべての画素に対して各々良否の判定を与える。
【００２２】
次に、不良位置出力部１５は、ステップＳ５において各画素の良否の判定データと画像データにおけるその画素のアドレスとに基づいて背面板１における形状欠陥の位置データを演算し、ステップＳ６においてその欠陥の位置データをプリンタ、ディスプレイ等にに出力する。欠陥の位置データの出力は背面板１における座標の数値データとともにグラフィカルに位置を図として示す画像データによって行われる。
次に、ステップＳ７において、欠陥検出処理を継続する場合にはステップＳ１に戻り上述した以降の処理を繰り返す。また欠陥検出処理を継続しない場合には、欠陥検出処理を終了する。
【００２３】
以上本発明について実施例に基づき説明を行ったが、本発明はこの実施例にのみ限定されるのではなく、本発明の技術思想に基づいて様々な態様で実施することができ、それらも本発明に含まれることは言うまでもないことである。
たとえば、実施例においては背面板に形成された隔壁の形状欠陥検査を説明したが、隔壁が前面板に形成された場合においても明らかに同様である。また、実施例においては撮像手段を固定し背面板を移送して所定領域全体の画像データを得る構成としたが、背面板を固定し照明手段と撮像手段を移動するように構成することができる。また、実施例においては撮像手段とてラインセンサカメラを示したがエリアセンサカメラ等を本発明の撮像手段として使用することができる。また、実施例においては隔壁の頂上部分における欠け（凹欠陥）の検出処理を示したが、凹欠陥に限らず凸欠陥や、隔壁の高さ不良等の欠陥の検査に応用することは実施例の説明から容易に行えることである。また、実施例においてはストライプ状の隔壁を検査対象としたが、格子状の隔壁に応用することも実施例の説明から容易である。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、プラズマディスプレイパネルの背面板の隔壁の頂上部の形状欠陥を高速で確実に検査できる装置が提供される。
また撮像手段の光軸方向と前記背面板の内側の面とが成す角度が前述の数３によって与えられる角度θである本発明によれば、形状欠陥を一層高感度に検出することができる。
また背面板における撮像手段が撮像する領域を時系列で変化させる走査手段を有する本発明によれば、背面板の所定領域の全体において形状欠陥を検査することができる。
また撮像手段が隔壁の一方の側から臨む第１の撮像手段と隔壁の他方の側から臨む第２の撮像手段とから成る本発明によれば隔壁の頂上部分の両側にある形状欠陥を同時に検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の検査装置の構成（検出系の部分）を示す模式図である。
【図２】撮像手段の光軸と背面板の内側面の法線とが成す角度の設定について示す説明図である。
【図３】本発明の検査装置の構成（処理系の部分）を示すブロック図である。
【図４】ラインセンサカメラ２ａ（または２ｂ）の撮像信号の一例を示す図である。
【図５】本発明の検査装置における欠陥検出処理の過程を示すフロー図である。
【符号の説明】
１  背面板
２ａ，２ｂ  ラインセンサカメラ
３  光源
４  移送装置
５  ロータリーエンコーダ
６  外側の面
７  内側の面
８ａ，８ｂ  隔壁
９  形状欠陥
１１  画像入力部
１２  画像処理部
１３  検査パラメータ設定部
１４  不良判定部
１５  不良位置出力部
１６  欠陥信号
【図１】
0003624073.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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