(57)【要約】【課題】液晶パネルの近傍から均一な強い光を照射することによって精度良い検査を行うことのできるような液晶パネル検査装置を提供する。【解決手段】液晶パネル４の下側から光を照射する照明装置３と、この照明装置３から照射された光のうち液晶パネル４を透過した透過光を受光するラインセンサ３とを備え、このラインセンサ３で受光された画像に基づいて液晶パネル４の良否を検査する液晶パネル検査装置１００において、照明装置３を、ハロゲンランプなどで構成された光源２０と、この光源２０から照射された光を通す複数本の光ファイバー２１と、この光ファイバー２１の出力端をアレイ状に保持する保持体２２とを設けて構成し、その保持体２２を液晶パネル４の下側の近傍に配置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルの下側から液晶パネルに光を照射する照射手段と、この照射手段から照射された光であって液晶パネルを透過した光を受光する受光手段とを備え、この受光手段によって受光された画像に基づいて液晶パネルの形成状態を検査する液晶パネル検査装置において、
前記照射手段を、光源と、この光源から照射された光を通す複数本の光ファイバーと、この光ファイバーの出力端側を保持する保持体とを設けて構成し、少なくともその保持体を液晶パネルの下側に配置するようにしたことを特徴とする液晶パネル検査装置。
【請求項２】
前記光ファイバーが、液晶パネルの検査時における移動方向と直交する方向にアレイ状に密接して配置されるものであり、出力される光の光軸を受光手段の受光軸からずらして設けられるものである請求項１に記載の液晶パネル検査装置。
【請求項３】
前記保持体の位置を変化させる位置変位機構を設けた請求項１に記載の液晶パネル検査装置。
【請求項４】
前記保持体の角度を変化させる角度変位機構を設けた請求項１に記載の液晶パネル検査装置。
【請求項５】
受光手段がラインセンサを設けて構成されるものであり、そのラインセンサの受光軸の角度を変位させる角度調整機構を設けた請求項１に記載の液晶パネル検査装置。
【請求項６】
前記受光手段が偏光板を備え、当該偏光板を介して液晶パネルの透過光を受光するものである請求項１に記載の液晶パネル検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネルの形成状態の良否を検査する液晶パネル検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルの形成状態を検査する装置については、従来より種々の装置が提案されている。その一般的な装置として、下記の特許文献１や特許文献２などに記載されるような装置が存在する。
【０００３】
この特許文献１や特許文献２に記載される液晶パネル検査装置は、液晶パネルの下側に設けられたバックライトと、液晶パネルの上側に設けられる撮像装置と、この撮像装置によって撮像された画像を処理する画像処理手段とを備え、撮像手段で撮像された画像をこの制御手段によって二値化処理した後、種々の方法を用いて液晶パネルの形成状態の良否を検査するようにしたものである。
【特許文献１】特開２００３−０５０２１２号公報
【特許文献２】特開２００３−３０７４９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このような液晶パネル検査装置に用いられるバックライトとしては、ＬＥＤを多数並べて構成するのが一般的である。
【０００５】
しかしながら、このように多数のＬＥＤを並べてバックライトを構成するようにした場合、ＬＥＤの大きさの限界から、小さな液晶パネルの下側近傍に多数のＬＥＤを配置することができない。また、液晶パネルの下側近傍に多数のＬＥＤを配置すると、ＬＥＤの存在する部分と存在しない部分の照度が不均一なものとなって精度の良い検査を行うことができない。一方、液晶パネルから離れた位置にＬＥＤを配置するようにすると、今度は照度が低くなって一定の検査精度を維持することができなくなるといった問題を有していた。
【０００６】
また、上記特許文献２には、バックライトとして棒状放電ランプを用いるようにしたものが開示されている。この特許文献２に記載されるバックライトは、照度分布を均一にすることができるように、底板の表面に棒状放電ランプを配置し、その棒状放電ランプのピッチを調整できるようにしたものである。
【０００７】
しかしながら、このような特許文献２の構成においても、棒状放電ランプの大きさの限界から、液晶パネルの下側近傍にそのような棒状放電ランプを設けると、ランプの存在する部分と存在しない部分の照度が不均一なものとなって精度の良い検査を行うことができなくなる。また、照度を均一にすべく液晶パネルから離れた位置に棒状放電ランプを配置すると、今度は照度が低くなって検査精度を維持することができなくなってしまうという問題を有していた。
【０００８】
そこで、本発明は上記課題に着目してなされたもので、液晶パネルの近傍から均一な強い光を照射することによって精度の良い検査を行うことのできるような液晶パネル検査装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記課題を解決するために、液晶パネルの下側から液晶パネルに光を照射する照射手段と、この照射手段から照射された光であって液晶パネルを透過した光を受光する受光手段とを備え、この受光手段によって受光された画像に基づいて液晶パネルの形成状態を検査する液晶パネル検査装置において、前記照射手段を、光源と、この光源から照射された光を通す複数本の光ファイバーと、この光ファイバーの出力端側を保持する保持体とを設けて構成し、少なくともその保持体を液晶パネルの下側に配置するようにしたものである。
【００１０】
このように構成すれば、光ファイバーを密接して並べることによって、照度分布を均一にすることができ、また、液晶パネルの近傍から均一な強い光を照射することができるため、照度を低下させることなく精度の良い検査を行うことができるようになる。
【００１１】
また、このような装置において、光ファイバーを、液晶パネル検査時における移動方向と直交する方向にアレイ状に密接して配置し、しかも、その出力される光の光軸を受光手段の受光軸と異なるように設ける。
【００１２】
このように構成すれば、光ファイバーから出力された光が直接受光手段に入射されることがなくなり、取得した画像が白くなり過ぎて検査を行うことができなくなってしまうといった不具合を防止することができる。
【００１３】
更に、この光ファイバーの出力端を保持する保持体の位置を変化させる位置変位機構を設けるようにする。
【００１４】
このように構成すれば、光ファイバーの出力端の位置を変化させることができるため、例えば、透過光を受光する際に最適となるような光の出力の位置に光ファイバーを配置することができるようになる。
【００１５】
加えて、この光ファイバーの出力端を保持する保持体の角度を変化させる角度変位機構を設けるようにする。
【００１６】
このように構成すれば、液晶パネルを透過する光を受光させるに際して最も適した角度に光軸を設定することができ、最適な検査を行うことができるようになる。
【００１７】
また、受光手段を構成するラインセンサの受光軸の角度を変える角度調整機構を設けるようにする。
【００１８】
このように構成すれば、光の出力側である保持体の角度を変えるだけでなく、ラインセンサの受光軸の角度も変えることができるため、透過光の受光に際して最も適した角度に受光軸を設定し、これにより精度の良い検査を行うことができるようになる。
【００１９】
また、このような受光手段に偏光板を備え、この偏光板を介して液晶パネルからの透過光を受光するようにする。
【００２０】
このように構成すれば、液晶パネルに異物が存在している場合、その異物によって偏光が歪められることになるが、このように偏光板を設けることによって、その歪められた光を容易に認識することができるようになる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明では、液晶パネルの下側から液晶パネルに光を照射する照射手段と、この照射手段から照射された光であって液晶パネルを透過した光を受光する受光手段とを備え、この受光手段によって受光された画像に基づいて液晶パネルの形成状態を検査する液晶パネル検査装置において、前記照射手段を、光源と、この光源から照射された光を通す複数本の光ファイバーと、この光ファイバーの出力端側を保持する保持体とを設けて構成し、少なくともその保持体を液晶パネルの下側に配置するように構成したので、例えば、光ファイバーをアレイ状に密接に並べることによって均一な強い光を液晶パネルの直近から照射することができる。これにより、液晶パネルの検査精度を向上させることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、液晶パネル検査装置１００の側面概略図を示したものであり、図２は、液晶パネル４を載置したステージ１近傍の上面図、図３は、そのステージ１近傍の正面概略図を示したものである。また、図４は、この液晶パネル検査装置１００の機能ブロック図を示したものであり、図５は液晶パネル４を検査する際におけるフローチャートを示したものである。
【００２３】
この実施の形態における液晶パネル検査装置１００は、液晶パネル４を載置するためのステージ１と、そのステージ１の下側から光を照射する照明装置２とを備える。この照明装置２は、アレイ状に密接して設けられた複数の光ファイバー２１を具備してなるものであり、また、ラインセンサ３は、液晶パネル４の上側に設けられる。そして、この液晶パネル検査装置１００は、ラインセンサ３で受光された画像に所定の処理を施し、液晶パネル４の形成状態の良否を検査できるようにしている。以下、この液晶パネル検査装置１００の具体的構成について詳細に説明する。
【００２４】
図１において、１は液晶パネル４を載置するためのステージ、２はその液晶パネル４に下側から光を照射する照明装置、３はその照明装置２からの透過光を受光するラインセンサである。
【００２５】
液晶パネル４を載置するためのステージ１は、載置部１０ａ、底面部１０ｂ、及び両側面部１０ｃを設けてボックス状に構成したもので、図３に示すように、その前面部分及び後面部分に開口を設け、その開口方向にステージ１をスライドさせられるようにしたものである。このステージ１の載置部１０ａには、図２に示すように、液晶パネル４の液晶部分４０（破線部分）に下側から光を照射させられるようにするための窓部１２と、その液晶パネル４の端部を位置決めして液晶部分４０を窓部１２に臨ませるようにしたガイド片１１を設ける。このガイド片１１は、窓部１２の方向に移動可能に設けられており、取付部材１１ａを緩めることによって取り付け位置を調整し、液晶パネル４の液晶部分４０がちょうど窓部１２に臨むようにしている。
【００２６】
この液晶パネル４を載置するためのステージ１の下方には、スライドレール１３と、そのスライドレール１３と平行なウォームギア１４、及び、フレーム１７を設ける。このスライドレール１３は、ステージ１を長手方向に沿ってスライドさせるようにしたもので、図示しない回転駆動装置によってウォームギア１４を回転させ、これにより、長手方向に沿ってステージ１を移動させるようにしている。また、このスライドレール１３の下方のフレーム１７には、スイッチ１６ａ、１６ｂ、１６ｃを設けている。このうちスイッチ１６ａは、作動片をＯＮにさせることによって照明装置２を点灯させるものであり、スイッチ１６ｂは、作動片をＯＮにさせることによって照明装置２を消灯させるものである。また、スイッチ１６ｃは、作動片をＯＮにさせることによって回転駆動装置を停止させるようにしたものである。これらのスイッチ１６ａ、１６ｂ、１６ｃは、ステージ１の下方に設けた突出片１５をスライドさせることによって、それぞれの作動片を切り替えられるようにしている。
【００２７】
一方、照明装置２は、このステージ１の載置部１０ａの下方に設けられる。この照明装置２は、光源２０と、その光源２０から照射された光を通すための複数本の光ファイバー２１（図２参照）と、この光ファイバー２１の出力端部分を保持するための保持体２２とを設けて構成したもので、保持体２２によってステージ１のスライド方向に対して直角方向にアレイ状に密接して光ファイバー２１を保持し、その保持体２２の上端に設けられたスリット２２ａから均一な光を照射できるようにしたものである。尚、図１において符号２１は、束ねられた光ファイバーを示している。ところで、この保持体２２によって保持される光ファイバー２１の光軸が、ラインセンサ３の受光軸と一致してしまうと、取得した画像が白くなり過ぎてしまい、この画像をもとに精度良い検査を行うことができなくなってしまう。このため、この実施の形態では、光ファイバー２１の光軸とラインセンサ３の受光軸とが一致しないように保持体２２を支持フレーム２３に取り付けるようにしている。図３にその保持体２２の取り付け構造の詳細を示す。
【００２８】
この保持体２２は、傾動部２２ｂ及び固定部２２ｃを介して支持フレーム２３に取り付けられる。このうち傾動部２２ｂは、ステージ１のスライド方向に対して直角な水平方向を回転軸として保持体２２を傾動させられるようにしたもので、その回転軸であるボルト２２０ｂを締め付けることによって最適な傾斜角度に設定して固定できるようにしている。また、固定部２２ｃは、保持体２２を支持フレーム２３上の適所に位置決めして固定できるようにしたものであり、保持体２２を取り付けたベース２２０ｃに、支持フレーム２３の長手方向に沿った複数の長孔２２１ｃを設け、その長孔２２１ｃの範囲内においてベース２２０ｃをスライドさせて、固定部材２２２ｃを用いて最適に保持体２２を固定するようにしている。
なお、本実施の形態においては、光ファイバー２１からの照射光が直接ラインセンサ３に入射されないように、光ファイバー２１の光軸をラインセンサ３の受光軸に対して平行な鉛直方向に設定している。但し、この光ファイバー２１の光軸の角度や位置については、このような角度や位置に限定されるものではなく、光ファイバー２１から照射される光の強さ、もしくは、ラインセンサ３の性能などによって変えることができる。
【００２９】
この保持体２２に保持される光ファイバー２１は、一本のケーブルに束ねられた状態でハロゲンランプなどの光源２０に接続される。この光源２０は、比較的大型の筐体内に設けられるものであるため、ステージ１のスライドに邪魔とならないような位置、例えば、スライドレール１３及びウォームギア１４の下側に設けられる。
【００３０】
一方、ラインセンサ３は、ステージ１の上側であって液晶パネル４の透過光を受光できるような位置に取り付けられる。このラインセンサ３とフレーム１７との間には角度調整機構３０を設けており、この角度調整機構３０によってラインセンサ３の受光軸を変化させるようにしている。この実施の形態においては、ラインセンサ３の受光軸の角度は鉛直方向に設定している。また、このラインセンサ３の前面には、偏光板３１が回転可能に取り付けられている。通常、液晶パネル４は２枚の偏光板を設けて構成されるものであるが、その偏光板の間に異物が存在する場合は、その異物によって偏光角度が歪められてしまう。このため、ラインセンサ３の前面に偏光板３１を設け、歪められた光を容易に認識できるようにしている。
【００３１】
このように構成された液晶パネル検査装置１００の照明装置２や、ラインセンサ３などは制御部５によって制御され、液晶パネル４の形成状態が検査される。この制御部５は、図４の機能ブロック図に示すように、照明装置２を点灯させるための照明手段５０、ラインセンサ３により画像を取り込むための受光手段５１、及び、このラインセンサ３によって取得された画像に基づいて液晶パネル４を検査するための二値化処理手段５２、画像抽出手段５３、判定手段５４を備える。
【００３２】
二値化処理手段５２は、この受光手段５１によって得られた画像情報をもとに、所定の閾値を用いて白画像と黒画像に二値化する。この二値化処理された情報は一旦画像メモリ５２０に記憶される。
【００３３】
画像抽出手段５３は、この二値化処理された白画像及び黒画像のうち、白画像の領域を抽出するためのクラスタリング処理を行う。このクラスタリング処理により、例えば、液晶パネル４に異物が存在しているような場合や液晶パネル４の偏光板の間にギャップムラなどが存在しているような場合に、その部分を白画像のクラスター（塊）として抽出する。
【００３４】
判定手段５４は、この画像抽出手段５３によって抽出されたクラスター内の画素数をカウントし、そのカウント数が基準画素数を超えているか否かを判定する。そして、クラスタリング処理されたクラスター内の画素数が基準画素数を超えているような場合は、その液晶パネル４に異物などが存在するとして「不良品」である旨の判定出力を行う。一方、クラスター内の画素数が基準画素数よりも少ない場合は、その液晶パネル４は正常であるとみなして「良品」である旨の判定出力を行う。
【００３５】
次に、このように構成された液晶パネル検査装置１００を用いて液晶パネル４を検査する場合の動作フローについて説明する。
【００３６】
まず、検査対象となる液晶パネル４を検査する場合、手作業にて液晶パネル４の外枠の大きさに対応してステージ１のガイド片１１の位置を調整して固定する。そして、調整されたガイド片１１の内側に液晶パネル４の端部を当接させ、液晶パネル４の液晶部分４０を載置部１０ａの窓部１２に臨ませる。
そして、その状態で回転駆動装置を駆動させて（S１）ステージ１をスライドさせると、ステージ１が所定の位置に来た時点で、突出片１５によってスイッチ１６ａを動作（ON）させ（S２）、照明装置２のハロゲンランプを点灯させる（S３）。これにより、光源２０から照射された光が光ファイバー２１を通って保持体２２に保持されている光ファイバー２１の出力端から出力される。この場合、照射された光は、ラインセンサ３の受光軸と平行な鉛直方向であって１ｍｍ程度ずれた位置に照射される。
そして、そこから更にステージ１をスライドさせると、保持体２２の上側にステージ１が移動し、窓部１２の下側に光ファイバー２１の出力端が位置するようになる。これにより、液晶パネル４の下側から液晶部４０へ光を照射することができ、液晶部４０を透過した光がラインセンサ３に受光される。この受光された情報はすべての画像が取得されるまで順次その画像メモリ５２０に蓄積される（T１）。そして、突出片１５によってスイッチ１６ｂを動作させ（S４）照明装置２のハロゲンランプを消灯させるとともに（S５）、スイッチ１６ｃを動作（S６）させることによってステージ１の移動を停止させる（S７）。
【００３７】
ステージ１のスライド動作においてすべての画像が取得された場合（T１）、その画像を読み出し、あらかじめ設定された閾値をもとにその画像を白画像と黒画像に二値化処理する（T２）。この二値化処理された画像は、画像抽出部にてクラスタリング処理され（T３）、次に、白画像と認識されたクラスター内の画素数をカウントする（T４）。そして、そのカウントされたクラスター内の画素数と、あらかじめ設定された基準画素数との大小を比較し（T５）、クラスター内の画素数が基準画素数を超えている場合は（T５：Ｙｅｓ）、その液晶パネル４に異物などが存在しているとみなして「不良品」である旨の結果を出力する（Ｔ７）。一方、クラスター内の画素数が基準画素数以下である場合は（Ｔ５：Ｎｏ）、その液晶パネル４に異物やギャップムラなどが存在していないとみなして「良品」である旨の結果を出力する（Ｔ６）。
【００３８】
このように上記実施の形態によれば、液晶パネル４の下側から光を照射する照明手段５０と、この照明手段５０から照射された光のうち液晶パネル４を透過した透過光を受光する受光手段５１とを備え、この受光手段５１で受光された画像に基づいて液晶パネル４の良否を検査する液晶パネル検査装置１００において、前記受光手段５１を、ハロゲンランプなどで構成された光源２０と、この光源２０から照射された光を通す複数本の光ファイバー２１と、この光ファイバー２１の出力端を保持する保持体２２とを設けて構成し、その保持体２２を液晶パネル４の下側の近傍に配置するようにしたので、光ファイバーを密接して並べることによって、各光ファイバー間の照度分布を均一化することができ、また、液晶パネルの近傍から均一な光を照射することができるため、照度を低下させることなく検査精度を向上させることができるようになる。
【００３９】
また、このような装置において、光ファイバーを、液晶パネル検査時における移動方向と直交する方向にアレイ状に密接して配置し、しかも、その出力される光の光軸を受光手段の受光軸と異なるように設けるようにしたので、光ファイバー２１から出力された光が直接ラインセンサ３に入射されるようなことがなくなり、画像が白くなり過ぎて検査できなくなってしまうといった不具合を防止することができるようになる。
【００４０】
更に、この保持体２２の位置を変化させる位置変位機構である固定部２２ｃを設けるようにしたので、光ファイバー２１の出力端の位置を変化させることができ、透過光を受光する際に最適となる位置に光ファイバー２１の出力端を設けることができるようになる。
【００４１】
加えて、この保持体２２の角度を変化させる角度変位機構である傾斜部２２ｂを設けるようにしたので、透過光をラインセンサ３で受光するに際して最適となるような角度に保持体２２を設定することができ、検査精度を向上させることができるようになる。
【００４２】
また、保持体２２の角度だけでなく、ラインセンサ３の受光軸の角度を変位させる角度調整機構３０を設けるようにしたので、透過光を受光するに際して最適となるような受光軸の角度に設定することができ、検査精度を向上させることができるようになる。
また、このようなラインセンサ３の前面に偏光板３１を備え、この偏光板３１を介して液晶パネル４からの透過光を受光できるようにしたので、異物によって歪められた偏光を容易に検出することができ、簡単な構成で精度良い検査を行うことができるようになる。
【００４３】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。
【００４４】
例えば、上記実施の形態では、光源２０としてハロゲンランプを用いて構成するようにしたが、これに限定されることなく、ＬＥＤや種々の光源を用いるようにしても良い。また、この場合において、光源の色として、例えば、緑、青、赤などの色を用いるようにしても良い。
【００４５】
また、上記実施の形態では、光ファイバー２１をアレイ状に設けるようにしているが、これに限らず、平面状に設けるようにしても良い。また、この場合において、平面状をなす各光ファイバーにおける特定部分の発光色を変えるようにしても良い。
【００４６】
更に、上記実施の形態では、光ファイバー２１から出力される光の光軸をラインセンサ３の受光軸に対して平行に設定しているが、これに限らず、光ファイバー２１の光軸をラインセンサ３の受光軸に対して斜めとなるように設定しても良い。この場合、光ファイバー２１を保持する保持体２２を傾斜させるか、もしくは、ラインセンサ３の受光軸を角度調整機構３０を用いて傾斜させるなどの方法を用いると良い。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施の形態における液晶パネル検査装置の側面概略図
【図２】同形態におけるステージ及び照明装置の近傍における上面概略図
【図３】同形態におけるステージ及び照明装置の正面概略図
【図４】同形態における液晶パネル検査装置の機能ブロック図
【図５】同形態における液晶パネル検査装置の動作状態を示すフローチャート
【符号の説明】
【００４８】
１・・・ステージ
２・・・照明装置
３・・・ラインセンサ
４・・・液晶パネル
２１・・・光ファイバー
２２・・・保持体
２２ｂ・・・傾動部
２２ｃ・・・固定部
３０・・・角度調整機構
３１・・・偏光板
４０・・・液晶部
５０・・・照明手段
５１・・・受光手段
１００・・・液晶パネル検査装置
【図１】
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【図２】
2005321627.tif 000004
【図３】
2005321627.tif 000005
【図４】
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【図５】
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