CN1834733B - 颜色云纹检查方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

颜色云纹检查方法及其装置。本发明的课题是不受到个人差异、个人的状态差异的影响，而高精度地检查颜色云纹的有无、程度等。作为解决手段，本发明将聚光光学***(34)的焦点调节为可去除网纹的状态，通过摄像装置(35)拍摄基板(31)，根据摄像数据检查颜色云纹的有无、程度等。

Description

颜色云纹检查方法及其装置
技术领域
本发明涉及在滤色器的制造工艺等中，用于检查在基板上形成的彩色覆膜的颜色云纹(mura)的有无、程度等的方法及其装置。
背景技术
以往，公知的是：在平板显示器所使用的滤色器的制造工艺等中，产生由颜料分散的不均匀、成分凝聚、膜厚变化所引起的颜色云纹。为了防止发生在产生了该颜色云纹的状态下继续进行制造作业的问题，使用摄像机和光源，进行颜色云纹的有无、程度等的检查。
此外，提出了利用具有CCD等的摄像装置拍摄LCD等被检查显示元件的显示画面，来检查被检查显示元件的良与否的方法(参照专利文献1)。专利文献1的方法如下：在通过目视识别了在摄像图像中产生了网纹(moire)的情况下，调节摄像装置的镜头的焦点(焦距)，由此抵消LCD面板的频率特性，去除网纹。
专利文献1日本特开平8-149358号公报
在采用专利文献1的方法检查颜色云纹的有无、程度等时，认为可以通过去除网纹而高精度地检查颜色云纹的有无、程度、位置等，但由于是操作者通过目视来识别产生了网纹，所以必然产生个人差异，且对于摄像装置的镜头的焦点(焦距)的调节程度，也因为由操作者一边目视一边调节焦点，所以必然产生个人差异，结果是存在如下问题：更换操作者时，颜色云纹的有无、程度等的检查结果出现偏差。具体讲，存在不能充分地去除网纹、或者把颜色云纹也去除了的问题。
并且，即使在操作者不变的情况下，例如早晨和傍晚时的视力、集中力等是变化的，所以存在检查结果出现偏差的问题。
另外，彩色覆膜的颜色、基板上的图形、彩色覆膜的叠层顺序因每个机型而不同，所以存在网纹的产生条件变化的问题。
发明内容
本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，提供颜色云纹检查方法及其装置，可以高精度地检查颜色云纹的有无、程度等，而不会受到个人差异、机型的差异、个人的状态差异的影响。
在本发明的颜色云纹检查方法中，由光源向形成了彩色覆膜的基板照射光，通过可以调节焦点的聚光光学***、由摄像装置拍摄形成了彩色覆膜的基板面，根据摄像结果检查颜色云纹，其中，在检查开始时，对由所述摄像装置拍摄得到的图像进行矩阵化，计算至少一部分的矩阵的亮度偏差；对所述亮度偏差和规定的阈值进行比较；当所述亮度偏差超过所述规定的阈值时，自动调节聚光光学***的焦点，以使所述亮度偏差进入所述阈值以内。
如果采用该结构，在检查开始时自动调节聚光光学***的焦点，由此可以高精度地检查彩色覆膜是具有透光性的彩色覆膜、基板是具有透光性的基板的情况下的颜色云纹的有无、程度等。
其中，如果是可以通过透过光检测的云纹(由彩色覆膜的厚度不均等引起的、透过云纹部的光和透过正常部的光的波长和/或强度不同)，优选为聚光光学***对透过了基板和彩色覆膜的光进行会聚。
并且，如果是可以通过反射光检测的云纹(由彩色覆膜的劣化不均等引起的、被云纹部反射的光和被正常部反射的光的波长和/或强度不同)，优选为聚光光学***对彩色覆膜所反射的光进行会聚。
另外，在同时测量透过光固有的云纹及反射光固有的云纹的情况下，形成以基板为基准相互对称地配置了光源的光学***，通过择一地向基板照射光，可以检查透过彩色覆膜的光的云纹和被彩色覆膜反射的光的云纹。并且，由于是择一的检查方法，所以不增加聚光光学***的数目即可进行检查。而且，通过连续地切换，可以同时检查透过彩色覆膜的光的云纹和被彩色覆膜反射的光的云纹，计算出合成的结果。
并且，优选为聚光光学***的焦点自动调节以去除网纹的方式进行，可以根据不存在网纹的状态下的摄像结果，高精度地检查颜色云纹的有无、程度等。另外，更优选的是，聚光光学***的焦点自动调节以焦点处于以基板的被测量面为中心的景深之外的方式进行，可以根据不存在网纹的状态下的摄像结果，高精度地检查颜色云纹的有无、程度等。
本发明的颜色云纹检查装置包括：光源，其向形成了彩色覆膜的基板照射光；摄像装置，其通过可以调节焦点的聚光光学***拍摄形成了彩色覆膜的基板面；以及检查单元，其根据摄像结果检查颜色云纹，其中，还包括：亮度偏差计算单元，其对由所述摄像装置拍摄得到的图像进行矩阵化，计算至少一部分的矩阵的亮度偏差；比较单元，其对所述亮度偏差和规定的阈值进行比较；以及焦点自动调节单元，当所述亮度偏差超过所述规定的阈值时，其自动调节聚光光学***的焦点，以使所述亮度偏差进入所述阈值以内。
如果采用该结构，在检查开始时自动调节聚光光学***的焦点，由此可以高精度地检查彩色覆膜是具有透光性的彩色覆膜、基板是具有透光性的基板的情况下的颜色云纹的有无、程度等。其中，如果是可以通过透过光检测的云纹(由彩色覆膜的厚度不均等引起的、透过云纹部的光和透过正常部的光的波长和/或强度不同)，优选为聚光光学***对透过了基板和彩色覆膜的光进行会聚。
并且，如果是可以通过反射光检测的云纹(由彩色覆膜的劣化不均等引起的、在云纹部反射的光和在正常部反射的光的波长和/或强度不同)，优选为聚光光学***对基板或彩色覆膜所反射的光进行会聚。
另外，在同时测量透过光固有的云纹及反射光固有的云纹的情况下，形成以基板为基准相互对称地配置了光源的光学***，通过择一地向基板照射光，可以检查透过彩色覆膜的光的云纹和被彩色覆膜反射的光的云纹。并且，由于是择一的检查方法，所以不增加聚光光学***的数目即可进行检查。而且，通过连续地切换，可以同时检查透过彩色覆膜的光的云纹和被彩色覆膜反射的光的云纹，计算出合成的结果。
此外，优选为焦点自动调节单元以去除网纹的方式进行聚光光学***的焦点自动调节，可以根据不存在网纹的状态下的摄像结果，高精度地检查颜色云纹的有无、程度等。另外，更优选的是，聚光光学***的焦点自动调节以焦点位于以基板的被测量面为中心的景深之外的方式进行，可以根据不存在网纹的状态下的摄像结果，高精度地检查颜色云纹的有无、程度等。
本发明的颜色云纹检查方法具有可以高精度地检查颜色云纹的有无、程度、位置等的特有效果。
本发明的颜色云纹检查装置也具有可以高精度地检查颜色云纹的有无、程度、位置等的特有效果。
附图说明
图1是表示应用了本发明的颜色云纹检查方法的平板显示器用的滤色器制造装置的主要部分的概略图。
图2是详细表示颜色云纹检查装置的概略图。
图3是说明颜色云纹检查装置的处理的一例的流程图。
图4是表示存在网纹的状态下的多个矩阵的亮度偏差和预定阈值之间的关系的概略图。
图5是表示不存在网纹的状态下的多个矩阵的亮度偏差和预定阈值之间的关系的概略图。
图6是表示把聚光光学***的焦点设定在基板表面上的状态下的景深和调节后的焦点位置的概略图。
图7是表示把聚光光学***的焦点设定在基板表面上的状态下的摄像例的图。
图8是表示使聚光光学***的焦点偏离基板表面的状态下的摄像例的图。
图9是表示本发明的颜色云纹检查装置的另一种实施方式的概略图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的颜色云纹检查方法及其装置的实施方式。
图1是表示应用了本发明的颜色云纹检查方法的平板显示器用的滤色器制造装置的主要部分的概略图。
该滤色器制造装置具有：涂布装置1，其在玻璃等具有透光性的基板上涂布具有透光性的彩色覆膜；干燥器2，其用于干燥涂布后的彩色覆膜；以及颜色云纹检查装置3，其检查干燥后的彩色覆膜的颜色云纹的有无、程度、位置等。
例如，在滤色器的情况下，是把至少三原色配置成矩阵状而形成的，所以针对每种颜色设置涂布装置1、干燥器2、以及颜色云纹检查装置3。
图2是详细表示颜色云纹检查装置3的概略图。
该颜色云纹检查装置3具有：在水平方向上运送形成了彩色覆膜的基板31的运送装置32；在预定位置从下方向基板31照射光的光源33；被配置成接收透过基板31的光的聚光光学***34和摄像装置35；根据摄像装置35所得到的图像数据进行预定的图像处理的图像处理装置36；根据图像处理结果等生成并提供针对运送装置32、聚光光学***34等的指令数据的控制装置37；以及检测基板31的运送距离的编码器38。另外，30表示可编程逻辑控制器。
所述运送装置32例如具有多个传送辊，通过对一部分的主动传送辊进行旋转驱动，在预定方向上传送基板31，通过其余的从动辊来平稳地引导基板31。其中，优选为由上游侧传送带和下游侧传送带构成，在该情况下，可以在上游侧传送带和下游侧传送带的间隙中，向基板31照射光，而且接收透过基板31的光。
所述光源33也可以是点光源、线光源、面光源中的任意一种。
所述聚光光学***34可以把电机等作为驱动源而调节焦距。
所述摄像装置35也可以是一维摄像装置、二维摄像装置中的任意一种。并且，作为摄像装置35，可以举出线传感器、CCD摄像机、CMOS摄像机等。
并且，所述聚光光学***34和所述摄像装置35被收容在遮光壳体中(未图示)，该遮光壳体可以遮住外光，以便能够检测由颜色云纹引起的微弱的亮度值之差。
所述图像处理装置36进行下述处理：例如把来自编码器38的运送距离检测输出作为输入，合成摄像装置35的摄像数据而生成与基板31的整个范围对应的图像数据的处理；把所生成的图像数据细分为矩阵状的处理；计算每个矩阵的平均亮度和亮度偏差的处理；以及对计算出的亮度偏差和预定的阈值进行比较的处理等。并且，所述图像处理装置36也可以根据来自前处理装置的数据进行必要的处理，该前处理装置把来自摄像装置35的原始摄像数据作为输入，进行预定的前处理。
另外，对于规定的阈值，例如在存在网纹时，通过摄像装置拍摄到的图像内的最大亮度和最小亮度之差较大，相反不存在网纹时，通过摄像装置拍摄到的图像内的最大亮度和最小亮度之差较小，因此可以根据经验求出(参照图4和图5)。具体讲，例如以直方图表示摄像图像的亮度(例如十字线上的亮度)，使指针移动到网纹所在的位置，测量亮度差(通过直方图确认)，基于所测量的亮度差确定阈值。
所述控制装置37例如把图像处理装置36的比较结果等作为输入，根据需要向聚光光学***34提供调节焦点的指令，向运送装置32提供基板运送指令，向摄像装置35提供摄像指令。并且，控制装置37和图像处理装置36也可以共同地由1台计算机构成。
下面，参照图3所示的流程图，进一步说明颜色云纹检查装置。
在步骤SP1中，响应于由未图示的传感器检测出在运送装置32上放置了基板31，从控制装置37向图像处理装置36提供处理开始指令。然后，在步骤SP2中，从控制装置37向摄像装置35提供摄像指令。然后，在步骤SP3中，通过摄像装置35进行拍摄。然后，在步骤SP4中，通过前处理装置进行图像输入输出。然后，在步骤SP5中，通过图像处理装置36进行图像的矩阵化。然后，在步骤SP6中，通过图像处理装置36计算各个矩阵的亮度偏差。然后，在步骤SP7中，比较亮度偏差和预定的阈值。
然后，在步骤SP7中判断为亮度偏差大于预定的阈值时，在步骤SP8中，从控制装置37向聚光光学***34提供焦点调节指令。然后，在步骤SP9中，由聚光光学***34调节焦点，在步骤SP10中，从控制装置37向摄像装置35提供摄像指令。具体讲，如图6所示，聚光光学***34将焦点调节为，对焦到在基板31的表面上对焦的状态下的景深之外。
然后，在步骤SP11中，通过调节焦点后的聚光光学***34，由摄像装置35来进行拍摄。然后，再次进行步骤SP4的处理。
相反，在步骤SP7中判断为亮度偏差不大于预定的阈值时，在步骤SP12中，从控制装置37向运送装置32提供将基板31运送拍摄下一区域所需的距离的指令。然后，在步骤SP13中，通过运送装置32，将基板31运送拍摄下一区域所需的距离。然后，再次进行步骤SP2的处理。
另外，虽然在图3的流程图中未示出，但也可以把拍摄到基板31的整个范围作为条件，使用亮度偏差等进行以往公知的处理，检查颜色云纹的有无、程度等，显示检查结果，向下一步骤运送基板31，结束一系列的处理，准备运入下一个基板31。但是，如果对所有基板31进行上述一系列的处理，则效率降低，所以优选为在每次改变机型时，进行上述一系列的处理。
根据以上说明可知，将聚光光学***34的焦点调节为可以去除网纹的状态，进行拍摄，根据摄像数据检查颜色云纹的有无、程度、位置等，所以能够提高检查精度。具体讲，即使颜色云纹由于网纹的影响而难以检测颜色云纹时(参照图7)，通过将聚光光学***34的焦点调节为可去除网纹的状态，可以可靠地检测颜色云纹(参照图8)。
在上述实施方式中，对亮度偏差和预定的阈值进行比较，根据比较结果调节聚光光学***34的焦点(具体讲，例如调节聚光光学***34的焦点，使所有矩阵的亮度偏差不超过阈值)，但也可以将所拍摄的图像的指定区域的亮度偏差与所设定的阈值进行比较，调节聚光光学***34的焦点，使亮度偏差进入所设定的阈值以内。
图9是表示本发明的颜色云纹检查装置的另一种实施方式的概略图。
该颜色云纹检查装置与图2中的颜色云纹检查装置的不同之处是，还设有在预定位置上从上方向基板31照射光的光源39，在光源33、39各自的发光侧还设有光闸33a、39a。
所述光闸33a、39a只要可以选择向基板31照射来自光源的光的状态和可靠地阻止来自光源的光的照射的状态即可，可以使用机械光闸、液晶光闸等以往公知的各种光闸。并且，摄像装置35必须只接收一个光源所产生的光，所以也可以将至少一个光闸控制成可靠地阻止来自光源的光的照射。
并且，如果光源使用LED、闪光灯、激光二极管等，则不需要上述的各种光闸，通过控制光源的点亮，可以获得相同的效果。
根据上述结构的颜色云纹检查装置，只需在预定方向上运送一次基板31，就可以高精度地检查基于反射光的颜色云纹和基于透过光的颜色云纹。

Claims (12)

1.一种颜色云纹检查方法，由光源向形成了彩色覆膜的基板照射光，通过可以调节焦点的聚光光学***、由摄像装置拍摄形成了彩色覆膜的基板面，根据摄像结果检查颜色云纹，其特征在于，
在检查开始时，对由所述摄像装置拍摄得到的图像进行矩阵化，计算至少一部分的矩阵的亮度偏差；
对所述亮度偏差和规定的阈值进行比较；
当所述亮度偏差超过所述规定的阈值时，自动调节聚光光学***的焦点，以使所述亮度偏差进入所述阈值以内。
2.根据权利要求1所述的颜色云纹检查方法，其中，
彩色覆膜是具有透光性的彩色覆膜，基板是具有透光性的基板，聚光光学***会聚透过基板和彩色覆膜的光。
3.根据权利要求1所述的颜色云纹检查方法，其中，
彩色覆膜是具有透光性的彩色覆膜，基板是具有透光性的基板，聚光光学***会聚被彩色覆膜反射的光。
4.根据权利要求1所述的颜色云纹检查方法，其中，
彩色覆膜是具有透光性的彩色覆膜，基板是具有透光性的基板，以基板为基准在相对的两侧配置了光源，聚光光学***会聚透过基板和彩色覆膜的光、以及被彩色覆膜反射的光。
5.根据权利要求4所述的颜色云纹检查方法，其中，
以基板为基准配置在相对的两侧的光源择一地向基板照射光。
6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的颜色云纹检查方法，其中，
在进行聚光光学***的焦点自动调节时，是以所述焦点处于以基板的被测量面为中心的景深之外的方式进行的。
7.一种颜色云纹检查装置，包括：光源，其向形成了彩色覆膜的基板照射光；摄像装置，其通过可以调节焦点的聚光光学***拍摄形成了彩色覆膜的基板面；以及检查单元，其根据摄像结果检查颜色云纹，其特征在于，
该颜色云纹检查装置还包括：
亮度偏差计算单元，其对由所述摄像装置拍摄得到的图像进行矩阵化，计算至少一部分的矩阵的亮度偏差；
比较单元，其对所述亮度偏差和规定的阈值进行比较；以及
焦点自动调节单元，当所述亮度偏差超过所述规定的阈值时，其自动调节聚光光学***的焦点，以使所述亮度偏差进入所述阈值以内。
8.根据权利要求7所述的颜色云纹检查装置，其中，
彩色覆膜是具有透光性的彩色覆膜，基板是具有透光性的基板，聚光光学***会聚透过基板和彩色覆膜的光。
9.根据权利要求7所述的颜色云纹检查装置，其中，
彩色覆膜是具有透光性的彩色覆膜，基板是具有透光性的基板，聚光光学***会聚被彩色覆膜反射的光。
10.根据权利要求7所述的颜色云纹检查装置，其中，
彩色覆膜是具有透光性的彩色覆膜，基板是具有透光性的基板，光源以基板为基准配置在相对的两侧，聚光光学***会聚透过基板和彩色覆膜的光、以及被彩色覆膜反射的光。
11.根据权利要求10所述的颜色云纹检查装置，其中，
以基板为基准配置在相对的两侧的光源择一地向基板照射光。
12.根据权利要求7～11中的任意一项所述的颜色云纹检查装置，其中，
焦点自动调节单元在进行聚光光学***的焦点自动调节时，是以焦点处于以基板的被测量面为中心的景深之外的方式进行的。
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