(57)【要約】【課題】蛍光体の混色や色抜けと共に、蛍光体下異物や表面異物を検査できるようにする。【解決手段】ＲＧＢの各色をそれぞ発光する蛍光体が配列形成されている検査対象物であるワーク１０を検査する際、前記ワーク１０における所定の検査位置に対して、ライトガイド２４から白色光を照射し、カメラ２０Ｃにより１回撮像すると共に、同検査位置に対して、ＵＶ光源２２Ａ、２２Ｂにより紫外光を照射し、バンドパスフィルタ２８Ａ、２８Ｂを通して、カメラ２０Ａ，２０Ｂによりそれぞれ撮像する。【選択図】　　　図３
2004146108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＧＢの各色をそれぞ発光する蛍光体が配列形成されている検査対象物を検査する蛍光体検査方法であって、
前記検査対象物における所定の検査位置に対して、白色光を照射して１回撮像すると共に、
同検査位置に対して、紫外光を照射して１回以上撮像することを特徴とする蛍光体検査方法。
【請求項２】
前記紫外光を照射して撮像する際、ＲＧＢの中の任意の２色のバンドパスフィルタを使用し、各フィルタを通してそれぞれ画像入力することを特徴とする請求項１に記載の蛍光体検査方法。
【請求項３】
前記紫外光を照射して撮像する際、ＣＭＹの中の任意の２色のバンドパスフィルタを使用し、各フィルタを通してそれぞれ画像入力することを特徴とする請求項１に記載の蛍光体検査方法。
【請求項４】
ＲＧＢの各色をそれぞ発光する蛍光体が配列形成されている検査対象物を検査する蛍光体検査装置であって、
前記検査対象物における所定の検査位置に対して、白色光を照射する１つの白色光照明手段と、
同検査位置に対して、紫外光を照射する１以上の紫外光照明手段と、
各照明手段による光照射下で同検査位置を撮像する画像入力手段と、を備えたことを特徴とする蛍光体検査装置。
【請求項５】
前記紫外光を照射して前記画像入力手段により撮像する際に画像を通過させる、ＲＧＢの中の任意の２色のバンドパスフィルタを備えていることを特徴とする請求項４に記載の蛍光体検査装置。
【請求項６】
前記紫外光を照射して前記画像入力手段により撮像する際に画像を通過させる、ＣＭＹの中の任意の２色のバンドパスフィルタを備えていることを特徴とする請求項４に記載の蛍光体検査装置。
【請求項７】
前記各光源による光照射下でそれぞれ撮像し、入力された画像データを処理して欠陥を検査する画像処理手段を備えていることを特徴とする請求項４に記載の蛍光体検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、蛍光体検査方法及び装置、特にプラズマディスプレイパネルに配列形成されている蛍光体の外観を検査する際に適用して好適な、蛍光体検査方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８（Ａ）は、いわゆるプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰとも言う）の背面板１０のイメージを示す概略平面図であり、同図（Ｂ）は破線位置の断面を拡大したイメージを示す概略断面図である。このＰＤＰ背面板１０は、その断面形状から分かるように一方向に平行に延びる多数の境界壁を構成するリブ１２を有していると共に、隣接するリブ１２とリブ１２の間にはそれぞれＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の色を発光する異なる種類の蛍光体が交互に配列形成された構造を有している。
【０００３】
ＰＤＰは、上記蛍光体の付着の良否によって発色精度が左右されることから、該蛍光体の欠陥を検査することが重要である。このような蛍光体の欠陥としては、図９に各色の蛍光体が発色した状態のイメージを示すように、Ｇの蛍光体上にＢの蛍光体が部分的に付着している混色欠陥の一例と、Ｂの蛍光体に一部付着欠けが生じている色抜け欠陥の一例を示す。なお、図示は省略するが、混色欠陥には、ＲＧＢの組合せから全部で６種類存在する。
【０００４】
又、他の蛍光体の欠陥としては、図１０（Ａ）、（Ｂ）にそれぞれ前記図８（Ａ）、（Ｂ）に相当する平面図と横断面図を示すと共に、縦断面図を同図（Ｃ）に示すように、蛍光体の下に埋もれた蛍光体下異物がある。
【０００５】
ところで、前記ＰＤＰ背面板１０に形成されている蛍光体の外観を検査する方法としては、以下に説明する（１）ＵＶ光（紫外線）方式と（２）白色光方式とがある。
【０００６】
（１）ＵＶ光方式は、図１１に正面方向から見たイメージを示すように、検査対象物であるＰＤＰ背面板（図中、ワーク）１０の上方に配置したカメラ２０により、その下方に位置するＵＶ光源２２から該ワーク１０の上面に紫外光を照射しながら撮像することにより、前記混色や色抜けを検査するものである。この方式の場合、検査精度を上げるために光フィルタを使用して分光し、それぞれ別のカメラでＲＧＢの各１色ずつを検査することも行なわれている。
【０００７】
（２）白色光方式は、その１つが図１２にイメージを示すように、光源（図示せず）から光ファイバにより導かれた白色光を、光ファイバライトガイド２４を介して通常斜め上方から対象物（ワーク）１０を照射し、異物等で乱反射した光をカメラ２０で撮像することにより、立体的な異常形状を持つ欠陥（蛍光体下異物や抜け等）を検査するものである。
【０００８】
他の１つは、図１３にイメージを示すように、光ファイバライトガイド２４からカメラ２０の光軸上に配したハーフミラー２６に光を照射する同軸落射照明により、対象物１０の表面からの正反射光を撮像し、欠陥部では乱反射するために暗部として画像化されることから、該欠陥部を検出するものである。いずれの場合も、光源としては、蛍光灯、ハロゲンランプ、あるいはメタルハライドランプ等が使用できる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、（１）ＵＶ光方式の場合は、図１４に紫外線照射下で発光しているＰＤＰ背面板１０の一部を拡大したイメージを示すように、蛍光体１４の発光を検査用カメラ２０で撮像することになるため、図中破線で示すような前記蛍光体下異物は画像上に現われないことから検査できないという問題がある。
【００１０】
又、（２）白色光方式の場合は、蛍光体の乾燥後に付着した表面異物や、色抜けの原因となる蛍光体の抜け（欠け）は検査できるが、発光していない状態の蛍光体はどの色も同じ色（一般に白色）なので、混色の検査ができないという問題がある。
【００１１】
本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、蛍光体の混色や色抜けと共に、蛍光体下異物や表面異物も検査することができる蛍光体検査方法及び装置を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ＲＧＢの各色をそれぞ発光する蛍光体が配列形成されている検査対象物を検査する蛍光体検査方法であって、前記検査対象物における所定の検査位置に対して、白色光を照射して１回撮像すると共に、同検査位置に対して、紫外光を照射して１回以上撮像することにより、前記課題を解決したものである。
【００１３】
本発明は、又、ＲＧＢの各色をそれぞ発光する蛍光体が配列形成されている検査対象物を検査する蛍光体検査装置であって、前記検査対象物における所定の検査位置に対して、白色光を照射する１つの白色光照明手段と、同検査位置に対して、紫外光を照射する１以上の紫外光照明手段と、各照明手段による光照射下で同検査位置を撮像する画像入力手段と、を備えたことにより、同様に前記課題を解決したものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明に係る第１実施形態の蛍光体検査装置全体を示す概略斜視図、図２は該検査装置の制御系の要部構成を示すブロック図である。
【００１６】
本実施形態の検査装置は、検査対象物であるワーク（ＰＤＰ背面板）１０を載置するステージ３０と、図中“入力１〜３”で示す第１〜第３検査部と、これら検査部をＸ方向とＹ方向にそれぞれ移動させる２軸の搬送部３２と、各検査部が有するカメラ（画像入力手段）から入力される画像データを処理する画像処理部１〜３と、装置全体を制御する制御部とを備えている。なお、画像処理部１〜３と制御部はコンピュータ３４により実現されている。
【００１７】
本実施形態の蛍光体検査装置の特徴を、第１〜第３検査部を拡大して示す図３を用いて説明する。第１検査部（図中、入力１）は、前記図１には照明部１で示したＵＶ光源２２Ａと、ＲＧＢの中の１つの成分、例えばＧの光のみを取り出すためのバンドパスフィルタ（色フィルタ）２８Ａと、ＵＶ光源２２Ａの照射時にバンドパスフィルタ２８Ａを通して特定色の画像を撮像するモノクロカメラ（画像入力手段、ライセンサ）２０Ａとを有している。同様に第２検査部（図中、入力２）は、照明部２で示したＵＶ光源２２Ｂと、他の成分、例えばＢの光を取り出すバンドパスフィルタ２８Ｂと、モノクロカメラ２０Ｂとを有している。一方、第３検査部（図中、入力３）は、照明部３で示した前記図１２の場合と同様に白色光を照射する光ファイバライトガイド２４と、モノクロカメラ２０Ｃとを有している。そして、各検査部が有するカメラ２０Ａ〜２０Ｃにより撮像された画像データは、それぞれ画像メモリ１〜３に保存されるようになっている。
【００１８】
第１、第２検査部がそれぞれ有するＵＶ光源２２Ａ、２２Ｂは、検査対象となる蛍光体の励起波長に合わせて選択する必要があるが、カドミウムイオンランプのように、ＲＧＢそれぞれの蛍光体の全てを検査に必要な輝度で発光させることができるものであれば問題なく利用できる。その他の例としては、少なくとも画像入力しようとしている色、例えばＧやＢを十分に発光させることができる、例えば殺菌灯、キセノンランプ、高圧水銀ランプ等と、必要に応じて可視光カットフィルタを組み合わせたもので、２００〜３５０ｎｍ付近の波長を照射できる光源等を利用できる。
【００１９】
又、第１、第２検査部のカメラ２０Ａ、２０Ｂでそれぞれ画像入力する色成分は、（１）ＵＶ光源のコスト、（２）ＵＶ光に対する蛍光体の発光効率、（３）使用するカメラの素子の波長毎の感度、（４）色フィルタの透過率等の要素を総合的に判定し、検査に適した２つを選択する。
【００２０】
次に、本実施形態の作用を、図４のフローチャートに従って説明する。
【００２１】
まず、前記搬送部３２により第１検査部（入力１）のカメラ２０Ａ等を目標とする検査位置に移動し（ステップ１）、位置決めした後、ＵＶ光源２２Ａによる紫外光照射下で該カメラ２０Ａにより撮像して画像入力し（ステップ２）、入力された画像データについて前記画像処理部１で差分処理を行なう（ステップ３）。
【００２２】
この差分処理は、図５（Ａ）にＧフィルタを使用して画像入力したＧ色部分のみが高輝度になっている入力画像のイメージを示すと共に、ラインＬにおけるラインセンサの出力のイメージを同図（Ｂ）に示すように、定ピッチ（周期単位）のパターン間について輝度値の差分をとることに当たる。同図（Ｂ）に矢印を付したパターン間の差分処理の後、その処理結果について所定の閾値を超えている画素を２値化して２値画像（図示せず）とし（ステップ４）、その位置をラベリングした後（ステップ５）、そのラベリング領域の大小等により良否判定を行なう（ステップ６）。この図５の例では、３つあるＧのパターンのうち真中のパターンに混色があるため輝度が大きく減少していることから、この位置がラベリングされることになる。
【００２３】
次いで、同一の検査位置について、以上のステップ２〜ステップ６までの検査処理を、第２、第３検査部（入力２、３）のカメラ２０Ｂ、２０Ｃによっても実行した後、第１〜第３検査部により得られる検査結果を統合し、同位置における検査を終了すると共に、対象とする全範囲の検査が終了するまで、ステップ１〜ステップ７の処理を繰り返す。
【００２４】
上記のように第２検査部で撮像することにより、Ｂ画像についても図５に相当するパターン画像を入力することができる。このように、ＧとＢをそれぞれ画像入力することにより、Ｇ画像の場合は、Ｂ又はＲの混色を、Ｂ画像の場合はＧ又はＲの混色を検出することができると共に、Ｒに対するＧ、Ｂの混色も検出することができる。従って、２回の撮像操作により、ＲＧＢ全色の混色を検出することができる。
【００２５】
以上詳述した本実施形態によれば、ＲＧＢの混色と共に、可視光でしか見えない蛍光体下の異物を、光学条件の異なる検査部を組み合わせることにより、検査に抜けを生じさせることなく高精度に検査することが可能となる。
【００２６】
又、ＵＶ光源を有する第１と第２の２組の検査部を使用することにより、ＲＧＢの発光がモノクロカメラ上で明るさに差がない場合でも確実に検査することが可能となる。
【００２７】
又、ＲＧＢ３色の混色の検査を、２組の検査部で行なうことが可能となるため、最も発光効率の悪い１色を画像入力の対象から外すことが可能となるため、その色を発色させるための専用の光源を開発するのに比べ、コストがかからないという利点もある。
【００２８】
次に、本発明に係る第２実施形態の蛍光体検査装置について説明する。
【００２９】
本実施形態は、ＵＶ光源２２Ａ、２２Ｂを有する前記第１、第２検査部を、光源を省略して図６にその特徴を示すように、バンドパスフィルタ２８Ａ、２８ＢとしてＣ（シアン）、Ｙ（イエロー）の各色フィルタを使用するようにした以外は、前記第１実施形態と実質的に同一である。
【００３０】
本実施形態では、ＲＧ画像を同時に撮像するためにＢの補色であるＹの色フィルタを、同様にＧＢ画像を撮像するためにＲの補色であるＣの色フィルタを、それぞれ使用する。
【００３１】
本実施形態によれば、図７（Ａ）に極端な例としてＲＧＢそれぞれの間に混色が生じている発光パターンの例を示すように、Ｃフィルタを通して画像入力する場合は、同図（Ｂ）のようにＧＢのみが高輝度領域として、Ｙフィルタを通して画像入力する場合は、同図（Ｃ）のようにＲＧが高輝度領域として、それぞれ画像を入力することができるため、２回の撮像操作によりＲＧＢ全色について混色や色抜けを確実に検出することができる。なお、言うまでもないが、ＧＢ画像を入力する場合には、Ｍ（マゼンタ）フィルタを使用すればよい。
【００３２】
以上、本発明について具体的に説明したが、本発明は、前記実施形態に示したものに限られるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【００３３】
例えば、前記実施形態ではＵＶ光源を有する２台（２組）のＵＶ検査部を備えた検査装置を示したが、本発明はこれに限定されず、ＵＶ検査部は１組以上であればよい。即ち、ＲＧＢそれぞれの蛍光体全てを検査に必要な輝度で発光可能なＵＶ光源がある場合は、１つのＵＶ光源とカラーカメラ又はモノクロカメラとで構成された１台（１組）の検査部であってもよい。但し、モノクロカメラの場合は、その画像上でＲＧＢが異なる輝度値として入力される必要がある。
【００３４】
又、蛍光体を発光させるためにＵＶ光源の種類や光学条件を変える必要がある場合、若しくは２つ以上の蛍光体がモノクロカメラ上で同じ輝度値として入力されてしまう場合には、ＵＶ検査部を、前記実施形態に示したように２組又はそれ以上に分けるようにしてよい。
【００３５】
ＵＶ検査部が２組以上必要な場合であっても、色抜けは白色光による検査でも検出可能であることから、ＵＶ光源と色分解フィルタの組合せにより、少なくとも２組のＵＶ検査部で全ての組合せの混色を検出することが可能である。
【００３６】
又、前記実施形態の場合のように、３回の検査をそれぞれ第１〜第３専用の検査部で行なう場合を示したが、これに限定されず、フィルタと照明を切り替えて１台のカメラにより同じ視野を３回往復させるようにしてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、蛍光体の混色や色抜けと共に、蛍光体下異物や表面異物も確実に検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施形態の蛍光体検査装置全体の概要を示す斜視図
【図２】上記検査装置が備えている制御系の要部を示すブロック図
【図３】上記検査装置の検査部を抽出して示す説明図
【図４】第１実施形態の作用を示すフローチャート
【図５】上記検査装置により撮像した入力画像のイメージと、ラインセンサ出力のイメージを示す説明図
【図６】第２実施形態の検査装置の特徴を示す説明図
【図７】第２実施形態の装置により撮像される入力画像のイメージを示す説明図
【図８】ＰＤＰ背面板の特徴を示す平面図と断面図
【図９】ＰＤＰ背面板で発光する蛍光体の混色と色抜けの欠陥のイメージを示す説明図
【図１０】ＰＤＰ背面板で発生する蛍光体下異物の欠陥のイメージを示す説明図
【図１１】ＰＤＰ背面板の蛍光体を発色させて検査する様子を示す概略正面図
【図１２】ＰＤＰ背面板を白色斜光照明下で検出する様子を示す概略正面図
【図１３】ＰＤＰ背面板を白色落射照明下で検出する様子を示す概略正面図
【図１４】従来の問題点を示す説明図
【符号の説明】
１０…ＰＤＰ背面板
１２…リブ
１４…蛍光体
２０…カメラ
２２…ＵＶ光源
２４…白色光ファイバライトガイド
２８…バンドパスフィルタ
【図１】
2004146108.tif 000003
【図２】
2004146108.tif 000004
【図３】
2004146108.tif 000005
【図４】
2004146108.tif 000006
【図５】
2004146108.tif 000007
【図６】
2004146108.tif 000008
【図７】
2004146108.tif 000009
【図８】
2004146108.tif 000010
【図９】
2004146108.tif 000011
【図１０】
2004146108.tif 000012
【図１１】
2004146108.tif 000013
【図１２】
2004146108.tif 000014
【図１３】
2004146108.tif 000015
【図１４】
2004146108.tif 000016