(57)【要約】      （修正有）【課題】光学表示パネルを移動させながら、エリアカメラで撮像して欠陥検査を行うことができる透過式欠陥検査装置及びその方法を提供する。【解決手段】光学表示パネルに対してライン状照明装置と、ライン状に並列してライン状照明装置と対向するように取り付けられ、ライン状照明装置からの光が光学表示パネルを透過した透過光を受光して光学表示パネルに対して撮像する複数のエリアカメラ３１と、エリアカメラ３１により撮像された光学表示パネルの画像を処理する画像処理部と、光学表示パネルの移動速度に応じてエリアカメラ３１の撮像タイミングを制御する制御部と、を備え、エリアカメラ３１は、第ｎ（ｎ≧１）回目に撮像された光学表示パネルの画像と第ｎ＋１回目に撮像された光学表示パネルの画像とは、光学表示パネルの移動方向に一部重なっているように撮像する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学表示パネルの移動中にその欠陥を検出する透過式欠陥検査装置であって、
前記光学表示パネルに対して光を射出するライン状照明装置と、
前記ライン状照明装置と対向するようにライン状に並列に取り付けられ、前記ライン状照明装置からの、前記光学表示パネルを透過した透過光を受光して、前記光学表示パネルの撮像を行う複数のエリアカメラと、
前記エリアカメラにより撮像された光学表示パネルの画像を処理する画像処理部と、
前記光学表示パネルの移動速度に応じて前記エリアカメラの撮像タイミングを制御する制御部と、
を備え、
前記エリアカメラは、第ｎ（ｎ≧１）回目に撮像された前記光学表示パネルの画像と第ｎ＋１回目に撮像された前記光学表示パネルの画像とが、前記光学表示パネルの移動方向に一部重なるように撮像することを特徴とする透過式欠陥検査装置。
【請求項２】
前記複数のエリアカメラのそれぞれの撮影範囲は、前記光学表示パネルの幅方向に互いに一部が重なるように配置されたことを特徴とする請求項１に記載の透過式欠陥検査装置。
【請求項３】
前記ライン状照明装置は、前記光学表示パネルの全幅に渡るように取り付けられたライン光源であることを特徴とする請求項１または２に記載の透過式欠陥検査装置。
【請求項４】
前記ライン状照明装置は、前記光学表示パネルの幅方向に沿ってライン状に並列配置された複数の点光源からなることを特徴とする請求項１または２に記載の透過式欠陥検査装置。
【請求項５】
前記ライン状照明装置は、メタルハライドランプであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の透過式欠陥検査装置。
【請求項６】
前記ライン状照明装置は、ＬＥＤランプであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の透過式欠陥検査装置。
【請求項７】
前記ライン状照明装置の上方に設けられ、前記ライン状照明装置からの出射光のうち、前記エリアカメラの正面に向かう光のみを通過させる遮光機構をさらに備えることを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載の透過式欠陥検査装置。
【請求項８】
前記遮光機構は、前記ライン状照明装置の長手方向に沿ったスリットを有するスリット付遮光板であることを特徴とする請求項７に記載の透過式欠陥検査装置。
【請求項９】
前記遮光機構は、複数の前記エリアカメラにそれぞれ対応する位置に開口部を有する穴付遮光板であることを特徴とする請求項７に記載の透過式欠陥検査装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の透過式欠陥検査装置を用いて光学表示パネルの欠陥を検出する透過式欠陥検査方法であって、
前記光学表示パネルがライン状照明装置とエリアカメラとの間を通過している間に、前記エリアカメラにより、ライン状照明装置から前記光学表示パネルに射出され透過された光を受光し、前記光学表示パネルを移動させながら、その所定範囲を順次撮像し、撮像された複数の画像データを画像処理部に送り前記光学表示パネルの全体的な画像に合成し、
前記エリアカメラは、第ｎ（ｎ≧１）回目に撮像した前記光学表示パネルの画像と第ｎ＋１回目に撮像した前記光学表示パネルの画像とが、前記光学表示パネルの移動方向に一部重なるように撮像することを特徴とする光学表示パネルの欠陥検査方法。
【請求項１１】
前記エリアカメラが第ｎ（ｎ≧１）回目に撮像した前記光学表示パネルの画像と第ｎ＋１回目に撮像した前記光学表示パネルの画像とが、前記エリアカメラの撮像範囲の１／２以上で重複するように撮像することを特徴とする請求項１０に記載の透過式欠陥検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透過式欠陥検査装置及び欠陥検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学表示パネルにおいては、表示機能を実現するために、必要に応じて様々な光学フィルムを貼り付ける必要がある。さらに、光学フィルムが貼り付けられた表示パネルに対し、欠点があるかどうかを検査する必要がある。
【０００３】
通常、例えば液晶パネルのような表示パネルについて欠点検査を行なう場合には、液晶パネルの一方の面から照明を当て、その透過光をセンサで検知したり、カメラで撮像したりすることで、液晶パネルの欠点検査を行う。
【０００４】
一般的に、カメラには、エリアカメラとラインセンサーカメラがあり、特許文献１に記載の通り、ラインカメラは撮像対象物が動いている状態で撮像するものであるが、エリアカメラは撮像対象物を停止させて撮像する必要がある。
例えば、特許文献２には、エリアカメラを用いて液晶パネルの欠点を検査する際に、液晶パネルを停止して撮像することが記載されており、特許文献３にはラインセンサーカメラで液晶パネルの欠点を検査する際に液晶パネルを搬送しながら撮像することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１‐１９７２８１号公報
【特許文献２】特開２００８‐０５１７５５号公報
【特許文献３】特開２０１０‐０９１７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献２に記載される検査方法によれば、液晶パネルを静止させることが必要であり、液晶パネルの検査を行う間に、製造ラインを一旦停止しなければならない。そのため、製造効率の向上が困難である。
【０００７】
一方、特許文献３に記載された一般的にラインカメラによる検査方法によれば、ラインカメラで液晶パネルの幅方向の所定幅を撮像するため、得られた映像は完全に突き合せる必要がある。そのため、前後に得られた映像が連続しない場合には、液晶パネルの全面をもれなく検査することが難しくなる。また、液晶パネルの表面に付着した異物又は画像処理装置へのデータ送信によるノイズ等による誤検出が発生した場合には、特許文献１から３に記載されたいずれの検査方法でも、対象物の検査を１度しか行わないため、対象物が良品であるにも関わらず、誤検出により不良と判定されることがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、エリアカメラにより移動中の光学表示パネルを撮像し、前後に撮像される画像を、それぞれ一部が重複するように撮像することにより、簡単で高精度に光学表示パネルにある欠点を検出することができるようにするものである。
【０００９】
本発明は、光学表示パネルを移動させながらその欠陥を検出する透過式欠陥検査装置であって、前記光学表示パネルに対して光を射出するライン状照明装置と、前記ライン状照明装置と対向するようにライン状に並列して取り付けられ、前記ライン状照明装置からの、前記光学表示パネルを透過した透過光を受光して、前記光学表示パネルの撮像を行う複数のエリアカメラと、前記エリアカメラにより撮像された光学表示パネルの画像を処理する画像処理部と、前記光学表示パネルの移動速度に応じて前記エリアカメラの撮像タイミングを制御する制御部と、を備え、前記エリアカメラは、第ｎ（ｎ≧１）回目に撮像された前記光学表示パネルの画像と第ｎ＋１回目に撮像された前記光学表示パネルの画像とが一部重なるように撮像することを特徴とする透過式欠陥検査装置を提供する。
【００１０】
本発明によれば、光学表示パネルを移動させながら、エリアカメラにより該光学表示パネルを撮像することができるため、欠陥検査にあたって光学表示パネルを一旦停止させる必要がなく、生産率が大幅に向上できる。
【００１１】
また、本発明によれば、エリアカメラは、第ｎ（ｎ≧１）回目に撮像された前記光学表示パネルの画像と第ｎ＋１回目に撮像された前記光学表示パネルの画像とが、前記光学表示パネルの移動方向に一部重なるように撮像するものであるため、光学表示パネルの全面をもれなく撮像することができ、欠陥の検出漏れを防止できる。また、画像を重複させることにより、一箇所に対して複数回の検査を行うことができ、前述の誤検出による不良判定を低減させることができる。
【００１２】
また、本発明においては、前記複数のエリアカメラのそれぞれは、その撮影範囲が光学表示パネルの幅方向に互いに一部重なるように配置されることが好ましい。
【００１３】
これにより、光学表示パネルの移動方向だけではなく、その幅方向においても撮像範囲が一部重なるようになり、欠陥の検出漏れがより確実に防止できる。また、撮像範囲を重複させることにより、一箇所に対して複数回の検査を行うことができ、前述の誤検出による不良判定を低減させることができる。
【００１４】
また、本発明のライン状照明装置は、光学表示パネルの全幅に渡るように取り付けられるライン光源であることが好ましいが、該光学表示パネルの幅方向に沿ってライン状に配列された複数の点光源からなる構成とすることもできる。該ライン状照明装置は、メタルハライドランプまたはＬＥＤランプであることが好ましい。
【００１５】
これにより、光学表示パネルの幅方向全体を均一に光で照明することができるようになり、エリアカメラの撮像効果を確保できる。
【００１６】
本発明は又、上述した透過式欠陥検査装置を利用して光学表示パネルにおける欠陥を検出する欠陥検査方法を提供する。この欠陥検出方法は、光学表示パネルがライン状照明装置とエリアカメラとの間を通過している間に、エリアカメラにより、ライン状照明装置から光学表示パネルに射出されて透過された光を受光し、該光学表示パネルを移動させながら、その所定範囲を順次撮像し、撮像された複数の画像データを画像処理部に送って光学表示パネルの全体的な画像に合成し、該エリアカメラが第ｎ（ｎ≧１）回目に撮像した光学表示パネルの画像と第ｎ＋１回目に撮像した光学表示パネルの画像とが、光学表示パネルの移動方向に一部重なるようにすることを特徴とする。
【００１７】
また、画像の重複部分の面積は適宜調整できるが、エリアカメラが第ｎ（ｎ≧１）回目に撮像した光学表示パネルの画像と第ｎ＋１回目に撮像した光学表示パネルの画像とが、エリアカメラの撮像範囲の１／２以上で重複するようにすることが好ましい。これにより、光学表示パネルの全面を確実に複数回撮像することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の透過式欠陥検査装置の斜視図である。
【図２】本発明の透過式欠陥検査装置の側面図である。
【図３】本発明の透過式欠陥検査装置の平面図である。
【図４】本発明の透過式欠陥検査装置により撮像された光学表示パネルの映像を示す説明図である。
【図５】遮光機構がない場合に光源からの光の入射状況を説明する概略図である。
【図６】本発明の透過式欠陥検査装置に遮光機構を設けた場合に光源からの光の入射状況を説明する概略図である。
【図７】本発明の透過式欠陥検査装置を利用する液晶パネルの製造ラインの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態においては、光学表示パネルの一例として液晶パネルに対して欠陥検査を行う場合について説明する。
【００２０】
本発明の透過式欠陥検査装置１１は、図１に示すように、二本の柱を有し枠状に形成されたフレーム４１と、このフレーム４１の下部において二本の柱の間に架設されたライン状照明装置を構成する一本のライン光源２１と、このフレーム４１の上部に架設された梁に取付けられ、ライン光源２１に対向するようにライン状に並列した複数のエリアカメラ３１とを備える。
【００２１】
図１〜３に示すように、両面に偏光フィルムＦ１が貼り付けられた液晶パネルＰ１が搬送部材５１により搬送され、ライン光源２１とエリアカメラ３１との間を通過する。ライン光源２１は、それに対向するエリアカメラ３１に向けて照射光を射出する。そして、液晶パネルＰ１がライン光源２１とエリアカメラ３１の間を通過する際に、ライン光源２１から射出された光は、液晶パネルＰ１に投射され、該液晶パネルＰ１を透過してエリアカメラ３１に到達する。
【００２２】
エリアカメラ３１は、図示しない制御部の指令に応じて、該エリアカメラの下方を通過する液晶パネルＰ１に対してその映像を撮像する。撮像するタイミングは、液晶パネルの移動速度に応じて適宜調整されるが、その詳細は後に説明する。
【００２３】
エリアカメラ３１は、撮像された画像データを図６に示した画像処理部６１に送り出し、そこで画像合成を行い、欠陥があるか否かを判別する。
【００２４】
液晶パネルの欠陥としては、一般的に、液晶層内部の気泡、異物等、偏光フィルム内の傷、及び偏光フィルムと液晶セルの貼り合せ面におけるごみなどが考えられる。このような欠陥が検出されずに液晶パネルがそのまま出荷されると、欠陥により液晶パネルは表示不良となってしまうので、製品の品質に大きな影響を及ぼす。
【００２５】
本発明の透過式欠陥検査装置においては、液晶パネルの下側の面に対向して設置された光源から照射された可視光は、液晶パネルの両面に貼りつけられた偏光フィルムの偏光作用によってそのほとんどが遮られるが、もし液晶セル又は偏光フィルムの内部、或いは液晶セルと偏光フィルムの間に異物又は気泡等の欠陥が存在すると、偏光フィルムの偏光作用が阻害され、欠陥部分では可視光が透過する。したがって、光学カメラによってこの透過光を検出することにより、液晶パネルの欠陥部分を検出することができる。
【００２６】
複数のエリアカメラ３１は、図１に示すようにライン光源２１に対向して取り付けられる。エリアカメラ３１の数と設置間隔は、必要に応じて適宜調整することができる。例えば、液晶パネルＰ１の幅方向に関して、複数のエリアカメラ３１による複数の撮像範囲が互いに連続するようにエリアカメラ３１を設置すれば良いが、複数のエリアカメラ３１による幅方向の撮像範囲がそれぞれ重なるようにエリアカメラ３１を配置すれば、液晶パネルＰ１の幅方向全体の映像を漏れなく、確実に撮像することが可能になるため、この配置がより好ましい。
【００２７】
また、液晶パネルＰ１を搬送しながら撮像を行う構成であるため、エリアカメラ３１の撮像タイミングは、液晶パネルＰ１の移動速度にあわせて図示しない制御部により制御される。
【００２８】
具体的に述べると、図４に示すように、先に撮られた一部の映像と、後に撮られた一部の映像とが液晶パネルＰ１の搬送方向において一部重なるように、エリアカメラ３１が液晶パネルＰ１に対して撮像を行う。例えば、第１回目に撮られた映像が図４の左側に示す短冊状のものであり、第２回目に撮られた映像が図４の右側に示す短冊状のものであるとすると、この二つの映像が液晶パネルＰ１の搬送方向において一部重複するように撮像が行われる。
【００２９】
重複部分の面積は必要に応じて適宜調整できる。例えば、エリアカメラの撮像範囲の１／２が重複するように撮像すれば、前後三回の撮像で、一つの撮像範囲に関する画像が二重形成される。また、エリアカメラの撮像範囲の２／３が重複するように撮像すれば、５回の撮像で一つの撮像範囲に関する画像が三重形成される。このように、液晶パネルの移動速度に応じて撮像タイミングを設定することにより、所定の重複範囲で撮像することが可能である。
【００３０】
これらの画像信号は、さらに図６に示した画像処理部６１に送られ、そこで合成される。液晶パネルＰ１が搬送される間に、エリアカメラ３１は所定のタイミングで上記のように連続的に撮像する。この連続的な撮像により、液晶パネルＰ１の全体的な映像が得られる。
【００３１】
このように配置されたエリアカメラ３１により撮像することで、液晶パネルＰ１の幅方向及び搬送方向のいずれでも得られた画像が一部重なるようにすることができ、欠陥を漏れなく検出することができ、欠陥検出の正確性をはるかに向上させることができる。
【００３２】
また、上記の説明では、ライン状照明装置として一本のライン光源の例を挙げたが、複数の点光源をライン状に並列配置した形態によっても同じ効果を実現できる。
【００３３】
なお、光源として、メタルハライドランプを使用してもよいし、ＬＥＤランプを使用してもよい。メタルハライドランプを使用する場合には、可視光が射出され、液晶パネルＰ１に含まれる欠陥が輝点として検出されることになる。
また、この実施形態において、ライン光源とエリアカメラは枠状に形成されたフレームに取り付けられた構成を例として挙げたが、光源及びエリアカメラの取り付けは、これに限定されない。例えば、ライン光源とエリアカメラは別々のフレームに取付けてもよい。また、フレームは枠状ではなく、ライン光源及びエリアカメラを取り付けられる構成であれば、どのような構造でもよい。
【００３４】
ライン状照明装置を用いた液晶パネルＰ１の検査装置においては、ライン状照明装置から照射された光は、図５に示すように、広い範囲に拡がるように射出され、エリアカメラの正面に向かう光以外の光がエリアカメラの視野範囲内に入り込むことになるため、エリアカメラの撮像に輝度の差が生じてしまい、誤検出の要因となる可能性がある。
【００３５】
本発明では、この問題点を解消するために、図６に示すように、ライン光源２１の上方に遮光機構７１を設けることができる。このような遮光機構７１を設けることにより、エリアカメラ３１の正面に向かう光のみを通過させ、側部に向かう光が遮光機構７１により遮断され、エリアカメラ３１に入射することがなくなる。これにより、限られた範囲内の光Lのみがエリアカメラ３１の視野範囲に入り、散乱光の入射によりエリアカメラ３１の画像に輝度差を生じることが抑制される。
【００３６】
また、遮光機構７１は、ライン光源２１の長手方向に沿ってスリットが設けられたスリット付遮光板の形態でもよいし、エリアカメラ３１と対応した位置に円形の開口部が設けられた穴付の遮光板の形態でもよい。スリット付の遮光板であれば、簡単な構成でライン状照明部材２１の幅方向の散乱光が遮断できる。一方、穴付の遮光板であれば、ライン光源２１の幅方向の散乱光だけではなく、隣り合うエリアカメラの間の散乱光の入射も防止できるため、検出精度を一層向上させることができる。また、スリット又は開口部の設置位置及び大きさなどは、ライン光源２１とエリアカメラ３１の位置及び必要な光量に応じて適宜決定できる。
【００３７】
図７には、本発明の透過式欠陥検査装置が配置される位置の一例が示される。図７に示されたのは、液晶セルの両面に光学フィルムを貼付けて連続的に液晶パネルを製造するロール・ツー・パネル方法（Roll to Panel, RTP）が適用された液晶パネル製造ラインの一例である。
【００３８】
図７に示すように、液晶セルは、液晶セル供給装置から供給され、第１光学フィルム貼付装置に搬送される。また、ロール状に巻かれた第１光学フィルムは、第１光学フィルム供給装置ＦＳ１から供給され、第１光学フィルム切断装置ＣＳ１において液晶セルに対応する寸法に切断され、第１光学フィルム貼付装置ＰＳ１に搬送される。第１光学フィルム貼付け装置ＰＳ１において、液晶セルの片面に第１光学フィルムが貼り付けられる。この第１光学フィルムが貼り付けられた液晶セルはさらに第２光学フィルム貼付装置ＰＳ２に搬送される。第２光学フィルムは、第１光学フィルムと同じように、第２光学フィルム供給装置ＦＳ２から供給され、第２光学フィルム切断装置ＣＳ２において液晶セルと対応する寸法に切断され、第２光学フィルム貼付装置ＰＳ２に搬送される。第２光学フィルム貼付装置ＰＳ２において、液晶セルの他面に第２光学フィルムが貼り付けられ液晶パネルを形成する。この両面に光学フィルムが貼り付けられた液晶パネルは液晶パネル集積装置に蓄積され、次の工程に搬送される。
【００３９】
そこで、この製造ラインの最後の位置に、本発明の透過式欠陥検査装置１１が配置され、両面に光学フィルムが貼り付けられた液晶パネルは、集積装置に搬送される前に、出荷する前の液晶パネルについて欠陥の有無を検査する。勿論、透過式欠陥検査装置１１が配置される位置は必要に応じて適宜調整することができる。例えば、液晶セルが製造ラインに供給される前にその中に欠陥が含まれるかどうかを検査したり、偏光フィルムが貼り付けられた後に欠陥が巻き込まれているかどうかを検査したりすることができる。また、本発明は、液晶パネルだけではなく、偏光フィルムについても検査可能である。
【００４０】
上述した実施例には、両面に偏光フィルムを貼り合せた液晶パネルについて欠陥検査を行う例を説明したが、本発明は、一つの面だけに偏光フィルムが貼り合せられた液晶パネルにも同じように適用できる。その場合には、図７に示した液晶パネルの製造ラインに第１光学フィルム貼付装置ＰＳ１の下流側であって第２光学フィルム貼付装置ＰＳ２の上流側に本発明の透過式欠陥検査装置１１を設置し、片面だけに偏光フィルムが貼り合せた液晶パネルに対して欠陥検査を行う。さらに、図７に示すように、液晶パネル集積装置の上流側に他の透過式欠陥検査装置１１を設置し、両面とも偏光フィルムが貼り合せられた液晶パネルに対して、出荷前の検査を行う。
【００４１】
以上、最良の実施形態に基づいて本発明の内容を説明したが、本発明はこの実施形態に限定されないことは言うまでもない。請求項の範囲内にあるいろいろな変形や改善がいずれも本発明の範囲内である。
【符号の説明】
【００４２】
Ｐ１  液晶パネル
Ｆ１  偏光フィルム
１１  透過式欠陥検査装置
２１  ライン光源
３１  エリアカメラ
４１  フレーム
５１  搬送部材
６１  画像処理装置
７１  遮光機構
【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１】
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