JPH0794974B2 - Inspection method for shed mask - Google Patents
Inspection method for shed maskInfo
- Publication number
- JPH0794974B2 JPH0794974B2 JP61108796A JP10879686A JPH0794974B2 JP H0794974 B2 JPH0794974 B2 JP H0794974B2 JP 61108796 A JP61108796 A JP 61108796A JP 10879686 A JP10879686 A JP 10879686A JP H0794974 B2 JPH0794974 B2 JP H0794974B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shadow mask
- image data
- image
- inspecting
- moving
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、カラーテレビ用ブラウン管に用いられるシャ
ドウマスクの光学的性質、形状をもつ単位(以下単位パ
ターン)が一次元方向、或いは二次元方向に規則的に繰
り返し配列されている工業製品、あるいは単位パターン
が、その光学的性質、形状及び1次元方向、2次元方向
の配列ピッチが徐々に変化しながら繰り返し、配列され
ている工業製品の単位パターンの形状、大きさ、又は位
置などに起因する光学的性質の不均一性より生ずる斑や
局部的に生ずる欠陥を自動的に検査することができる光
学的な検査方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Object of the Invention (Industrial field of application) The present invention relates to a unit (hereinafter referred to as a unit pattern) having a one-dimensional direction, which has optical properties and a shape of a shadow mask used for a cathode ray tube for a color television. Or, an industrial product or a unit pattern that is regularly and repeatedly arrayed in a two-dimensional direction is repeatedly arrayed while its optical properties, shape and array pitch in a one-dimensional direction and a two-dimensional direction are gradually changed. The present invention relates to an optical inspection method capable of automatically inspecting spots and local defects caused by nonuniformity of optical properties due to the shape, size, position, etc. of a unit pattern of existing industrial products.
(従来技術) 従来、シャドウマスクに生じた斑や欠陥の検査は裸眼ま
たは顕微鏡により目視的な方法に頼るのが通例である。
また、一部のシャドウマスクのように等ピッチ配列の周
期性パターンをもつ工業製品のうちの欠陥についてのみ
を検査する手段として、配列単位及び欠陥の形状を十分
に解像する様な顕微鏡的撮影手段によって得られたビデ
オ信号を調べてパターン認識を行なうか、あるいは欠陥
のないパターンを同様に撮影して得られた信号と比較す
る等の手段により欠陥を検出して検査する方法などが提
案され、一部実施されている例もある。(Prior Art) Conventionally, it is customary to rely on a naked eye or a visual method with a microscope for inspection of spots and defects generated in a shadow mask.
Also, as a means for inspecting only defects in industrial products that have a periodic pattern with an equal pitch array, such as some shadow masks, microscopic imaging that sufficiently resolves the array unit and the shape of the defects. A method for detecting and inspecting defects by means such as checking the video signal obtained by the means for pattern recognition or comparing a signal having no defect with a signal obtained by similarly photographing has been proposed. , There are also some examples.
また、欠陥についてのみ検査する別の手段としてシャド
ウマスクのように周期的な開口をもつ製品については、
コヒーレント光を照射したときの周期性パターンによる
光の回折現象を利用した光学的フーリエ変換空間フィル
タリング法と称される原理を応用した欠陥検査方法が提
案されている。In addition, as another means to inspect only for defects, for products with periodic openings such as shadow masks,
A defect inspection method has been proposed that applies a principle called an optical Fourier transform spatial filtering method that utilizes the diffraction phenomenon of light due to a periodic pattern when irradiating coherent light.
(発明が解決しようとする問題点) 従来の方法によれば、シャドウマスクに生じた斑や欠陥
を検査する工程は、裸眼又は顕微鏡を用いて行なわれる
のが通例であるが、多数の製品を検査するためには、多
大な人手を必要とすることや、さらに官能検査であるた
めに信頼性や検査精度に欠けるなどの問題点があった。(Problems to be Solved by the Invention) According to the conventional method, the step of inspecting spots and defects generated in the shadow mask is usually performed with the naked eye or using a microscope, but a large number of products are required. There are problems that a large amount of manpower is required for the inspection and that the sensory inspection is lacking in reliability and inspection accuracy.
また、顕微鏡的撮影手段によって得られたビデオ信号を
用いた前記方法によれば、検出しようとする欠陥の大き
さに応じた機械的精度が必要となり、微細な欠陥を検出
するためには高精度の装置が必要となるため、装置が高
価となり、また顕微鏡的な撮影であるために一度に処理
できる画面の大きさが小さくなり、検査すべきパターン
全体を検査するのに多大の時間を要するなどの問題があ
った。Further, according to the method using the video signal obtained by the microscopic photographing means, the mechanical accuracy according to the size of the defect to be detected is required, and the high accuracy is required for detecting the minute defect. Since the device is required, the device is expensive, and the size of the screen that can be processed at one time is small because it is microscopic imaging, and it takes a lot of time to inspect the entire pattern to be inspected. There was a problem.
さらに、また、光学的フーリエ変換空間フィルタリング
法を用いた前記方法によれば、検査速度、検出感度には
優れているものの被検査パターン毎に空間フィルターを
作成しなければならず、かつ、精密な光学系が必要とな
るために装置が高価となり、さらに、欠陥は検出できる
が、その欠陥開口の基準値に対する大小関係が判別でき
ないなどの問題がある。Furthermore, according to the method using the optical Fourier transform spatial filtering method, although the inspection speed and the detection sensitivity are excellent, a spatial filter must be created for each pattern to be inspected, and a precise filter is required. Since an optical system is required, the apparatus becomes expensive, and a defect can be detected, but there is a problem that the size relationship of the defect opening with respect to the reference value cannot be determined.
上記したビデオ信号を用いた検査方法や光学的フーリエ
変換空間フィルタリング法を用いた検査方法は上記の問
題点を有するのみではなく、さらにシャドウマスクの斑
の検査については全く対応できないという問題点があ
る。The above-mentioned inspection method using the video signal and the inspection method using the optical Fourier transform spatial filtering method have not only the above-mentioned problems, but also the problem that they cannot deal with the inspection of the shadow mask spots at all. .
そこで、本発明はシャドウマスクの斑および欠陥を同一
の検査装置を用いて同時に能率良く、高精度に検査する
ことを可能とする方法の提供を目的としたものである。Therefore, an object of the present invention is to provide a method capable of simultaneously inspecting spots and defects of a shadow mask with the same inspection device with high efficiency and high accuracy.
(発明を解決するための手段) 本発明は、シャドウマスクの単位パターンを充分に解像
しない。又は全く解像しないような大面積の影響視野で
あっても、前記撮影視野を撮像して得られるビデオ信号
にはシャドウマスクの欠陥や開口率に関する情報が含ま
れているという点に着目し、前記ビデオ信号に含まれる
ランダムノイズ成分、シェーディング成分および固定ノ
イズ成分などの不要な成分を消去することによって、シ
ャドウマスクの欠陥や斑に起因する信号成分を抽出し、
該信号成分をもとにシャドウマスクの欠陥および斑の検
査を行なうものである。(Means for Solving the Invention) The present invention does not sufficiently resolve the unit pattern of the shadow mask. Or, even in the case of a large-area influential field of view that does not resolve at all, paying attention to the fact that the video signal obtained by imaging the imaging field of view contains information about the defect and the aperture ratio of the shadow mask, Random noise components contained in the video signal, by eliminating unnecessary components such as shading components and fixed noise components, to extract signal components due to defects and spots on the shadow mask,
The defect and spot of the shadow mask are inspected based on the signal component.
そして、前記シャドウマスクのパターンを画像入力装置
により複数の画素に分割して、各画素ごとのディジタル
データとしてフレーム単位に画像メモリに格納し、フレ
ーム単位の画像データを得る手段と、前記画像データを
得る段階で生じたランダムノイズ成分や光源の輝度分布
に起因するシェーディング成分および光学系又は製品に
付着した汚れに起因するパルス性のノイズ(以下固定ノ
イズと呼ぶ)などを抑圧して前記周期性パターンの斑成
分を抽出することによって認識し易くする手段と、以上
のようにして得られた画像データにもとづいて製品の
良、不良の判定を行なう手段とを設け、上記した目的を
達成したものである。Then, the shadow mask pattern is divided into a plurality of pixels by an image input device, stored as digital data for each pixel in an image memory in frame units, and means for obtaining image data in frame units, and the image data The periodic pattern by suppressing the random noise component generated in the obtaining step, the shading component caused by the luminance distribution of the light source, and the pulsed noise (hereinafter referred to as fixed noise) caused by the dirt attached to the optical system or the product. With the means for facilitating recognition by extracting the spot component of No. 1 and the means for judging good or bad of the product based on the image data obtained as described above, the above-mentioned object is achieved. is there.
(作 用) 上記の本発明によれば、ディジタル的な画像処理の手法
を応用してシャドウマスクの欠陥および斑成分の抽出を
行なうことにより、欠陥および斑成分を強調して表示す
ることができ目視検査の工程において、目視認識の補助
手段として用いれば従来の方法では捕え難い欠陥および
斑を同時に容易に認識できるという作用がある。(Operation) According to the present invention described above, the defect and spot components can be emphasized and displayed by applying the digital image processing technique to extract the defect and spot components of the shadow mask. In the visual inspection process, if used as an auxiliary means for visual recognition, there is an effect that defects and spots that are difficult to catch by the conventional method can be easily recognized at the same time.
さらに、また、抽出された前記欠陥および斑成分と判定
規準とを電気的な手段で比較することにより欠陥および
斑検査の自動化が図れるため、多大な人手を必要とせ
ず、製造工程の流れに合わせて迅速に精度のよい検査が
行なえるという作用もある。Furthermore, by comparing the extracted defect and spot components with the judgment criteria by electrical means, it is possible to automate the defect and spot inspection, so that a great deal of manpower is not required, and it is possible to match the flow of the manufacturing process. It also has the effect of enabling quick and accurate inspection.
(実施例) 以下、本発明を図示する実施例にもとづいて、さらに詳
しく説明する。(Examples) Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on the illustrated examples.
第1図は本発明に係る方法を実施する装置の一例を示す
ブロック図で、図中1はTVカメラ,2は画像処理装置,3は
制御部,4は画像表示用ディスプレイ,5は駆動機構,6はシ
ャドウマスク,7は拡散板,8は白熱ランプ,9は直流電源,1
0はXYステージを示す。しかして、本発明の動作内容を
説明すると、まず、直流電源9で点灯される白熱ランプ
8と拡散板7から成る透過照明部によりシャドウマスク
6を照明し、TVカメラ1でシャドウマスク6の中の検査
領域を撮影して得られたビデオ信号を画像処理装置2に
入力し、該画像処理装置の中で、該ビデオ信号をA/D変
換し、フレームメモリに格納し、後述の処理を行なうと
共に、制御装置3の制御に従って駆動機構5とXYステー
ジ10から成る被検査体移動機構により前記検査領域を移
動し、シャドウマスク6の欠陥および斑の検査を行な
う。FIG. 1 is a block diagram showing an example of an apparatus for carrying out the method according to the present invention. In the figure, 1 is a TV camera, 2 is an image processing device, 3 is a control unit, 4 is an image display, and 5 is a drive mechanism. , 6 is a shadow mask, 7 is a diffuser, 8 is an incandescent lamp, 9 is a DC power supply, 1
0 indicates the XY stage. To explain the operation of the present invention, first, the shadow mask 6 is illuminated by the transillumination unit composed of the incandescent lamp 8 and the diffuser plate 7 which are turned on by the DC power supply 9, and the shadow mask 6 is illuminated by the TV camera 1. A video signal obtained by photographing the inspection area of is input to the image processing apparatus 2, the video signal is A / D converted in the image processing apparatus, stored in the frame memory, and the processing described later is performed. At the same time, under the control of the control device 3, the inspection object moving mechanism including the drive mechanism 5 and the XY stage 10 moves the inspection region to inspect the shadow mask 6 for defects and spots.
第2図はシャドウマスク6の一例を示しており、周期的
な開口を単位パターン11として有する周期性のパターン
である。なお、図中、12,13は欠陥のある単位パターン
を示しており、12は周囲の正規な単位パターン開口より
開口面積が小さい場合の一例,また、13は周囲の正規な
単位パターン開口より開口面積が大きい場合の一例を示
している。FIG. 2 shows an example of the shadow mask 6, which is a periodic pattern having periodic openings as the unit pattern 11. In the figure, 12 and 13 indicate defective unit patterns, 12 is an example in which the opening area is smaller than the surrounding regular unit pattern opening, and 13 is an opening from the surrounding regular unit pattern opening. An example where the area is large is shown.
第3図(a)乃至(i)は画像処理装置2の処理内容お
よびその効果を説明するために各処理工程に対応するデ
ータをアナログ波形として模式的に示したものである。FIGS. 3A to 3I schematically show the data corresponding to each processing step as an analog waveform in order to explain the processing contents of the image processing apparatus 2 and the effect thereof.
第3図(a)はシャドウマスク6の開口率分布の一例
で、単位パターン11の形状がTVカメラ1のビデオ信号波
形において無視されるような撮像条件、例えば画像処理
装置2のフレームメモリの1画素に対応するシャドウマ
スク6上の単位パターン11が10個程度となるような撮像
条件とした場合について示しており、図中Aは開口率の
変化が緩やかな部分,Bは開口率が周期的に変化している
部分,Cは開口率の変化が大きく、しかも孤立している部
分,そして、E1は第2図に示した周囲の正規な単位パタ
ーン開口よりも開口面積が大きい欠陥13のような欠陥部
分にそれぞれ対応している。FIG. 3A is an example of the aperture ratio distribution of the shadow mask 6, and is an imaging condition such that the shape of the unit pattern 11 is ignored in the video signal waveform of the TV camera 1, for example, 1 in the frame memory of the image processing apparatus 2. The figure shows the case where the imaging condition is such that there are about 10 unit patterns 11 on the shadow mask 6 corresponding to the pixels. In the figure, A indicates a portion where the aperture ratio changes slowly, and B indicates that the aperture ratio is periodic. , C has a large change in aperture ratio, and is an isolated part, and E 1 is a defect 13 having a larger opening area than the surrounding regular unit pattern opening shown in FIG. It corresponds to each such defective part.
第3図(b)は画像処理装置2に入力されたTVカメラ1
の走査線1本分のビデオ信号波形で、第3図(a)に示
した開口率分布に対応しており、前記透過照明部の照度
分布のの不均一性、撮像面の感度分布の不均一性などに
よる緩やかな変化を示す信号成分(シェーディング成
分)とビデオ信号の処理回路で発生するランダムノイズ
成分、および光学系の汚れなどによるビデオ信号の局部
的な変化成分(固定ノイズ成分)Dが示されている。FIG. 3B shows the TV camera 1 input to the image processing apparatus 2.
The video signal waveform for one scanning line corresponds to the aperture ratio distribution shown in FIG. 3 (a), and the non-uniformity of the illuminance distribution of the transillumination unit and the non-uniformity of the sensitivity distribution of the image pickup surface. A signal component (shading component) showing a gradual change due to uniformity, a random noise component generated in the video signal processing circuit, and a local change component (fixed noise component) D of the video signal due to contamination of the optical system It is shown.
第3図(c)は画像処理装置2により前記ランダムノイ
ズ成分を抑圧した結果の画像データを示しており、前記
ビデオ信号をフレームメモリに記憶し、N枚のフレーム
を加算することによって、フレーム間に変化のない信号
成分は増加するのに対して、ランダムノイズ成分はフレ
ーム間に相関がないため平均振幅で に減衰することを利用してランダムノイズ成分を抑圧し
たものである。なお、フレームメモリはN枚用いてもよ
いが、1枚のフレームメモリを巡回型構成で用いること
により同様の効果が得られる。FIG. 3 (c) shows image data as a result of suppressing the random noise component by the image processing device 2. By storing the video signal in the frame memory and adding N frames, While the signal component that does not change in increases, the random noise component has no correlation between frames, so the average amplitude is The random noise component is suppressed by utilizing the attenuation to. Although N frame memories may be used, the same effect can be obtained by using one frame memory in a cyclic structure.
さらに第3図(d)は被検査体6を微小移動させた後、
上記したランダムノイズ成分の抑圧を行なった結果を示
している。Further, in FIG. 3 (d), after the inspection object 6 is slightly moved,
The result of suppressing the above-mentioned random noise component is shown.
そして第3図(e)は第3図(c)に示した画像データ
から第3図(d)に示した画像データを減算した結果の
画像データで、第3図(c),(d)の画像データに含
まれるシェーディング成分や固定ノイズ成分で代表され
るシャドウマスク6の微小移動によって変化しない成分
が消去されて、シャドウマスク6の開口率の変化による
成分が抽出され、その結果、低減されたランダムノイズ
成分および前記移動の前後での撮像時の照明光強度や撮
像系の感度の微かな変動などによる画像データの平均値
の変化成分(直流成分)が残るのみであることを示して
いる。なお、シャドウマスク6の微小移動の移動量は、
検出しようとする斑の状態により異なるが、斑の変化す
る周期の増大に伴ってシャドウマスク6の移動量も増加
し、本実施例ではフレームメモリの画素数に換算して2
画素から20画素の範囲が適値である。3 (e) is image data obtained by subtracting the image data shown in FIG. 3 (d) from the image data shown in FIG. 3 (c). Of the shading components and fixed noise components included in the image data of the shadow mask 6 that do not change due to the minute movement of the shadow mask 6 are erased, and the components due to the change of the aperture ratio of the shadow mask 6 are extracted, resulting in reduction. Random noise component and change component (DC component) of average value of image data due to slight fluctuation of illumination light intensity and sensitivity of image pickup system before and after the movement are shown to remain. . The movement amount of the minute movement of the shadow mask 6 is
Although it depends on the state of the spots to be detected, the amount of movement of the shadow mask 6 also increases with an increase in the period in which the spots change, and in this embodiment, it is 2 in terms of the number of pixels in the frame memory.
An appropriate value is in the range of 20 pixels from pixels.
以上は、シャドウマスク6を一次元方向に1回微小移動
し、その前後で撮像して得た2画面間の画像データにも
とづいて処理し、欠陥および斑成分を抽出する方法を示
したものであるが、移動前に画面加算を行なって得られ
た画像データタから移動後の画面の画像データを前記画
面加算の回数と同一の画面数分減算しても全く同一な結
果となる。またその際の処理は、1画面分のフレームメ
モリによって行なうことができる。The above shows the method of extracting the defect and spot component by processing the shadow mask 6 minutely in the one-dimensional direction once and processing it based on the image data between two screens obtained before and after the shadow mask 6. However, the same result can be obtained by subtracting the image data of the screen after the movement from the image data obtained by performing the screen addition before the movement by the same number of screens as the number of the screen addition. Further, the processing at that time can be performed by the frame memory for one screen.
第4図(a),(b)はシャドウマスク6を微小移動さ
せる際の移動方法を説明するために移動位置を模式的に
示したものであり、図中P0からP8はシャドウマスク6の
撮像位置に対応している。例えば上記した移動によって
撮像した位置は同図(a)のP0とP1に相当する。しか
し、斑に関してはこの2箇所から得られる画像データの
みで処理を行なった場合、同図(a)のH方向に開口率
が変化することによって生じた斑は検出されるが、他の
方向、例えばV方向に変化が大きく、H方向に変化が小
さい斑は検出されないという検出感度の異方性を生ずる
欠点があるが、例えば同図(a)のP0,P1,P2,P3,P4で撮
像して得た画像データをもとに、P0とP1,P0とP2,P0と
P3,P0とP4の組合せで各々について第3図(e)で説明
した処理を行なうことによって各々の方向での変化が検
出できるため前記異方性が解消される。また第4図
(a)のP1からP8または、第4図(b)のP1からP4のよ
うに円周上に配列した各位置での画像データの合計を中
心位置P0の画像データから減算して得られる画像データ
にもとづいて検出処理を行なっても、上記した異方性が
回避でき、しかも視覚的に反応し易い明るさ分布の曲率
(又は、2次微分値)を近似した値に相当する画像デー
タが得られ、目視検査に近い検査結果となる。4 (a) and 4 (b) schematically show the moving position for explaining the moving method when the shadow mask 6 is moved minutely, and P 0 to P 8 in the drawing show the shadow mask 6 respectively. It corresponds to the imaging position of. For example, the positions imaged by the above movement correspond to P 0 and P 1 in FIG. However, regarding the spots, when the processing is performed only with the image data obtained from these two locations, the spots caused by the change in the aperture ratio in the H direction in FIG. For example, there is a defect that anisotropy of detection sensitivity occurs in that a spot having a large change in the V direction and a small change in the H direction is not detected. For example, P 0 , P 1 , P 2 , P 3 in FIG. , based on the image data obtained by imaging at P 4, and P 0 and P 1, P 0 and P 2, P 0
By performing the process described in FIG. 3 (e) for each of the combinations of P 3 , P 0 and P 4 , the anisotropy is eliminated because the change in each direction can be detected. Also from P 1 of FIG. 4 (a) P 8 or, in the center position P 0 the sum of image data at each position which are arranged on the circumference as in the fourth diagram (b) P 1 from P 4 of Even if the detection process is performed based on the image data obtained by subtracting from the image data, the above-mentioned anisotropy can be avoided, and the curvature (or the second derivative) of the brightness distribution that is easy to visually react is calculated. Image data corresponding to the approximated value is obtained, and the inspection result is close to the visual inspection.
また、第4図(a),(b)において、中心点P0とその
周囲までの距離Rはシャドウマスクの移動距離を示して
いる。前記距離Rを小さな値に設定すると微細な欠陥の
検出が容易になり、また前記距離Rを大きな値に設定す
ると周期の長い、開口率変化によって生じた斑の検出が
容易になるという検出特性がある。従って、前記距離R
の値は検出しようとする欠陥および斑の性質を考慮して
決定されるものである。Further, in FIGS. 4A and 4B, the distance R between the center point P 0 and its periphery indicates the movement distance of the shadow mask. When the distance R is set to a small value, it becomes easy to detect a minute defect, and when the distance R is set to a large value, it is easy to detect a spot having a long cycle and caused by a change in aperture ratio. is there. Therefore, the distance R
The value of is determined in consideration of the properties of defects and spots to be detected.
ところで以上はシャドウマスク6の移動方法を中心に説
明したものであるが、各位置で撮像して得られる画像デ
ータには前記したランダムノイズ成分とシェーディング
成分さらに固定ノイズ成分などが含まれており、これら
の不要な成分を低減させる方法を次に述べる。まずラン
ダムノイズ成分は前述した方法と同様にして第4図
(a)に示した各移動位置において、複数フレーム分を
加算することで抑圧できる。またシェーディング成分や
固定ノイズ成分は画像データのフレーム数の総和が
「0」となるように画像データの演算を行なうことによ
って消去できる。By the way, although the description has been centered on the method of moving the shadow mask 6, the image data obtained by imaging at each position includes the above-described random noise component, shading component, fixed noise component, and the like. A method for reducing these unnecessary components will be described below. First, the random noise component can be suppressed by adding a plurality of frames at each moving position shown in FIG. 4A in the same manner as the above-mentioned method. Further, the shading component and the fixed noise component can be erased by calculating the image data so that the total number of frames of the image data becomes "0".
例えば第4図(a)のP0の位置で32フレーム分、P1で8
フレーム分の加算を行ない、P1での画像データを4倍し
た画像データからP0での画像データを演算すれば両画像
データが32フレーム分相当の画像データを加算したこと
になるため、該両画像データ間で減算して得た、演算処
理した画像データのフレーム数の総和は「0」となりシ
ェーディング成分や固定ノイズ成分が消去される。For example 32 frames at a position P 0 of 4 (a), at P 1 8
If the image data at P 0 is calculated from the image data obtained by multiplying the image data at P 1 by four by adding the frames, the image data corresponding to 32 frames will be added to both image data. The sum of the number of frames of the image data subjected to the arithmetic processing, which is obtained by subtracting between the two image data, becomes "0", and the shading component and the fixed noise component are erased.
尚、上記の加減乗算は各フレームの画素毎にそれぞれ加
減乗算を行うものである。例えば、P0の位置及びP1の各
位置において撮像されたフレーム単位の画像データにつ
いては、撮像されたフレーム単位の画像データの各画素
は、数ビットのメモリにその信号量に応じた値を記録し
ておき、画素毎にデジタル的に加減乗算を行うものであ
る。さらに別の例を示すと、第4図(a)のP1からP8の
各位置において、それぞれ4フレーム分の画面加算を行
なった場合、P1からP8の画像データの加算結果は32フレ
ーム分の画像データの加算結果に相当するから、P0の位
置で32フレーム分の画像データを加算した結果から減算
すれば上記の例と同様にシェーディング成分や固定ノイ
ズ成分が消去されると共に明るさ分布の2次微分値が得
られる。The addition / subtraction multiplication is performed for each pixel of each frame. For example, with respect to image data in frame units imaged at the position P 0 and each position P 1 , each pixel of image data in frame imaged has a value corresponding to the signal amount in a memory of several bits. It is recorded and digitally added and subtracted for each pixel. As another example, when screen addition for 4 frames is performed at each position of P 1 to P 8 in FIG. 4A, the addition result of the image data of P 1 to P 8 is 32. Since it corresponds to the addition result of the image data of the frame, if the subtraction is performed from the addition result of the image data of 32 frames at the position of P 0 , the shading component and the fixed noise component are erased and the brightness is increased as in the above example. The second derivative of the distribution is obtained.
さらに、また、以上のような処理によりシェーディング
成分や固定ノイズ成分の低減された画像データに対し
て、平滑処理を加えると、ランダムノイズ成分がさらに
減少し極めて軽微な斑成分の検出が可能になり、また微
小欠陥や周期の短かい斑による画像データの変化を抑制
して周期の長い斑成分を選別して検出することもでき
る。Furthermore, when smoothing processing is applied to image data with reduced shading components and fixed noise components by the above processing, random noise components are further reduced, making it possible to detect extremely small spot components. Further, it is also possible to suppress a change in image data due to a minute defect or a spot having a short period and select and detect a spot component having a long period.
以上説明した処理を被検査体6の全領域に対して行な
い、得られた画像データを画像表示用ディスプレイ4で
観測すれば斑や欠陥の発生している部分のみ輝度レベル
の変化として現われるため、斑や欠陥を容易に認識する
ことができる。If the above-described processing is performed on the entire area of the inspection object 6 and the obtained image data is observed on the image display 4, only the portion where the spots or defects appear appears as a change in the brightness level. Spots and defects can be easily recognized.
次に上記の画像処理が施された画像データをもとに製品
の良・不良の判定を自動的に行なう方法について述べ
る。Next, a method of automatically determining whether the product is good or bad based on the image data subjected to the above image processing will be described.
第3図(f),(g)は第3図(e)の画像データから
直流成分を除去した画像データを示すもので、第3図
(f)は第3図(e)に示した画像データの十分広い領
域の画像データの平均値を減算して求めた画像データ、
第3図(g)は第3図(e)の画像データを微分した画
像データを示すものである。そして、検出しようとする
斑の性質に応じて所定の閾値(S1,S2)を設定すること
により自動的に斑が検出される。FIGS. 3 (f) and 3 (g) show image data obtained by removing the DC component from the image data of FIG. 3 (e), and FIG. 3 (f) shows the image shown in FIG. 3 (e). Image data obtained by subtracting the average value of image data in a sufficiently wide area of data,
FIG. 3 (g) shows image data obtained by differentiating the image data of FIG. 3 (e). Then, the spots are automatically detected by setting a predetermined threshold value (S 1 , S 2 ) according to the nature of the spots to be detected.
第3図(h)は第3図(g)の画像データに対して、閾
値S1およびS2を設定し、閾値を越えたものを「1」,越
えないものを「0」として示した2値化データである。
さらに閾値と斑との関係を説明すると、まず第3図
(a)の中のCに示されるような孤立した斑を検出し製
品不良とする場合、第3図(f),(g)の画像データ
に対しS1のような閾値を設定すればよい。また別の例と
して、第3図(a)の中のBに示されるような同期的に
変化している斑を検出し製品不良とする場合、第3図
(f),(g)の画像データに対しS2のような閾値を設
定した後、第3図(h)に示すような2値化データに変
換し、さらに第3図(i)のような該2値化データから
所定の領域内の斑の数、すなわち密度データに変換し、
該密度データに対し、所定の閾値S3を設けて比較を行な
うことによって、周期的に変化している斑のみを検出
し、その結果から製品の良・不良判定が可能となり、目
視検査に近い検査結果が得られる。In FIG. 3 (h), thresholds S 1 and S 2 are set for the image data of FIG. 3 (g), and those exceeding the threshold are shown as “1”, and those not exceeding the threshold are shown as “0”. It is binary data.
To further explain the relationship between the threshold value and spots, first, in the case of detecting an isolated spot as shown by C in FIG. A threshold value such as S 1 may be set for the image data. As another example, when a synchronously varying spot as shown by B in FIG. 3 (a) is detected and the product is defective, the images of FIGS. 3 (f) and (g) are displayed. After setting a threshold value such as S 2 for the data, it is converted into the binarized data as shown in FIG. 3 (h), and the predetermined value is converted from the binarized data as shown in FIG. 3 (i). Convert the number of spots in the area, that is, density data,
To said seal of data, by performing a comparison with a predetermined threshold value S 3, detect only plaques that changes periodically, it is possible to good or bad determination of product from the result, close to the visual inspection The test result is obtained.
そして、第3図(a)に示した開口率分布の中の欠陥部
E1に対応するような欠陥開口は、斑による画像データの
変化が抑制されるようにシャドウマスクの移動距離を小
さくし、近接した2点の撮像位置で撮像して得た画像デ
ータから第3図(f)または第3図(g)に相当する画
像データに変換すれば前記欠陥部E1のみ大きな値となる
ため、所定の値と前記値とを比較すれば容易に検出する
ことができる。さらに、上記した2点の撮像位置が、前
記画像データの画素の配列方向に対して、画素ピッチの
整数倍となるように定めれば、第3図(f)に示された
欠陥信号E2,E3近傍の信号レベルの平均値に対する上、
下の対称性にもとづいて開口面積の大小判別や偽欠陥の
除去を施すこともできる。なお、上記欠陥信号を画像表
示用ディスプレイ4を用いて観察すれば、欠陥部での周
囲に対する明暗の反転の順序で欠陥の種類(白点・黒
点)が識別される。Then, the defective portion in the aperture ratio distribution shown in FIG.
For the defect opening corresponding to E 1 , the moving distance of the shadow mask is reduced so that the change in the image data due to the spots is suppressed, and the third opening is obtained from the image data obtained by taking the images at two adjacent image pickup positions. When the image data corresponding to FIG. 3F or FIG. 3G is converted, only the defect portion E 1 has a large value. Therefore, it can be easily detected by comparing the predetermined value with the value. . Further, if the image pickup positions of the above-mentioned two points are determined so as to be an integral multiple of the pixel pitch with respect to the arrangement direction of the pixels of the image data, the defect signal E 2 shown in FIG. , Above the average value of the signal level near E 3 ,
It is also possible to discriminate the size of the opening area and remove false defects based on the lower symmetry. When the defect signal is observed using the image display 4, the type of defect (white dot / black dot) is identified in the order of light and dark inversion with respect to the surroundings at the defect portion.
次に、上記した撮像手段が、シャドウマスクの各撮像点
において、ブラウン管内に設置されたシャドウマスクに
対する電子ビームの入射角に近い撮影角度で撮像できる
ように構成した場合の実施例について説明する。第5図
はブラウン管の構造を示す説明図、第6図は本発明にお
けるTVカメラ1とシャドウマスク6との関係を示す説明
図である。第5図に示されるようにシャドウマスクはブ
ラウン管15の螢光面の形状に合せて円筒面の一部、或い
は球面の一部などの曲面に成形或いは支持部材によって
保持される場合がほとんどである。Next, a description will be given of an example in which the above-mentioned image pickup means is configured to take an image at each image pickup point of the shadow mask at a shooting angle close to the incident angle of the electron beam with respect to the shadow mask installed in the cathode ray tube. FIG. 5 is an explanatory view showing the structure of the cathode ray tube, and FIG. 6 is an explanatory view showing the relationship between the TV camera 1 and the shadow mask 6 in the present invention. As shown in FIG. 5, the shadow mask is formed on a curved surface such as a part of a cylindrical surface or a part of a spherical surface according to the shape of the fluorescent surface of the cathode ray tube 15 or is held by a supporting member in most cases. .
そこで、第5図,第6図に示すように、TVカメラ1によ
る写角の設定に際しては、ブラウン管内でのシャドウマ
スクに対する電子ビームの入射角と撮影に寄与する照
明光のなす角度′が一致もしくは最も近くなるように
写角を設定すれば、シャドウマスク上の各点での電子ビ
ームの通過する方向から見た開口形状不良や斑、すなわ
ちカラーTVブラウン管で表示する映像の欠陥や斑の原因
となるシャドウマスクの欠陥開口や開口率の斑を最も適
切に検出することができる。Therefore, as shown in FIGS. 5 and 6, when the angle of view is set by the TV camera 1, the angle of incidence of the electron beam on the shadow mask in the cathode ray tube and the angle of the illumination light that contributes to the photographing are the same. Alternatively, if the angle of view is set to be the closest, the cause of the defective aperture shape or spots seen from the electron beam passing direction at each point on the shadow mask, that is, the defects or spots in the image displayed on the color TV CRT. It is possible to most appropriately detect the defect opening of the shadow mask and the unevenness of the aperture ratio.
次に、以上の実施例によりシャドウマスク6の欠陥およ
び開口率が周期的に変化していることにより生じた斑を
自動検査した例を示す。被検査体6の単位パターン11の
直径が100μm、配列ピッチが300μmで、第2図に示す
ような配列をもつ周期性パターンを第1図に示すような
透過光により照明し、撮像管を用いたTVカメラ1で300m
m×220mmの領域を撮影し、そして、第4図(b)に示す
ように、P0〜P5の各撮影位置において、Rを5mm,Yを画
素ピッチの2倍に設定し、前記各撮影位置にシャドウマ
スクを移動させて撮像して得た各画像データからP0とP5
における画像データの差にもとづいて処理した結果、単
位開口の直径が10μm異なる欠陥まで検出できた。ま
た、P0の画像データからP1〜P4での画像データを減算し
て得られる画像データにもとづいて処理した結果、透過
光で観察したときの明るさの変化が0.5%程度と目視検
査の検出限界に近い開口率の変化を検出し、製品の良・
不良を適確に判定することができた。Next, an example of automatically inspecting the defects and the spots caused by the periodical change of the aperture ratio of the shadow mask 6 according to the above-described embodiment will be described. The unit pattern 11 of the inspection object 6 has a diameter of 100 μm and an arrangement pitch of 300 μm, and a periodic pattern having an arrangement as shown in FIG. 2 is illuminated with transmitted light as shown in FIG. 300m with TV camera 1
A region of m × 220 mm is photographed, and as shown in FIG. 4 (b), at each photographing position of P 0 to P 5 , R is set to 5 mm and Y is set to twice the pixel pitch, and P 0 and P 5 from each image data obtained by moving the shadow mask to the shooting position
As a result of processing based on the difference in the image data in, the defects having unit apertures having different diameters of 10 μm could be detected. Also, as a result of processing based on the image data obtained by subtracting the image data of P 1 to P 4 from the image data of P 0 , the change in brightness when observed with transmitted light was about 0.5% and visual inspection Detects changes in aperture ratio that are close to the detection limit of
It was possible to accurately determine the defect.
さらに、周囲の開口に対する開口率の大小判定までも行
なうことができた。なお、本発明で示した撮像方法は、
斑や欠陥の情報を含むビデオ信号が得られるものであれ
ば全て使用できる。例えば撮像管や固体撮像素子(エリ
アセンサまたはラインセンサ)用いたTVカメラ、フォト
ディテクタとフライングスポット管を用いた撮像装置な
どにる方法が上げられる。Furthermore, it was possible to determine the magnitude of the opening ratio with respect to the surrounding openings. The imaging method shown in the present invention is
Any video signal can be used as long as a video signal including information about spots and defects can be obtained. For example, a method such as a TV camera using an image pickup tube or a solid-state image pickup device (area sensor or line sensor), an image pickup apparatus using a photodetector and a flying spot tube, and the like can be given.
また、本発明による方法は、シャドウマスクの検査に限
られるものではなく、単位パターンの繰返し配列から成
る工業製品、例えばTVカメラ用のカラーストライプフィ
ルター,映像用のプロジェクションスクリーン,液晶表
示装置用のカラーフィルターなどの斑や欠陥の検査にも
応用できる。Further, the method according to the present invention is not limited to the inspection of a shadow mask, but an industrial product including a repeating arrangement of unit patterns, for example, a color stripe filter for a TV camera, a projection screen for an image, a color for a liquid crystal display device. It can also be applied to the inspection of spots and defects such as filters.
以上のとおり、本発明によれば、シャドウマスクの微小
な欠陥や斑を該シャドウマスクの単位開口が解像されな
いような広い撮影視野で撮像して、その画像データを処
理することにより、一種類の検査装置によって同時に前
記欠陥や斑を検出し、さらに前記欠陥の種類(白点・黒
点)の判別を自動的に行なうことができる。As described above, according to the present invention, a minute defect or spot of a shadow mask is imaged with a wide field of view so that the unit aperture of the shadow mask is not resolved, and the image data is processed to obtain one type. It is possible to detect the defects and spots at the same time by the inspection apparatus and automatically determine the type of the defect (white dot / black dot).
また、画像表示用ディスプレイに前記画像データの処理
結果を表示することにより、前記画像データの処理結果
を表示することにより、前記欠陥や斑を視覚的に認識し
易くするという効果がある。Further, by displaying the processing result of the image data on the image display, by displaying the processing result of the image data, it is possible to easily visually recognize the defect or spot.
さらにまた、本発明によれば、撮像系の解像度に対する
検出感度の依存度が低いため、球面形状、円筒面形状な
どの立体形状に成形、或いは保持されているシャドウマ
スクの検査にも容易に適用でき、広範囲にわたるシャド
ウマスクの斑や欠陥の検査に対しても自動化を容易に行
なえ、検査精度、信頼性及び能率の向上などの効果も得
られる。Furthermore, according to the present invention, since the sensitivity of the detection sensitivity to the resolution of the image pickup system is low, it can be easily applied to the inspection of a shadow mask that is molded or held in a three-dimensional shape such as a spherical shape or a cylindrical surface shape. This makes it possible to easily automate the inspection of spots and defects on the shadow mask over a wide range, and the effects of improving the inspection accuracy, reliability and efficiency can be obtained.
第1図は本発明に係る方法を実施するための装置の一例
を示すブロック図、第2図はシャドウマスクのパターン
形状の一例を示す説明図、第3図(a)乃至(i)は本
発明の動作を示す波形図、第4図(a),(b)は本発
明の動作を示す説明図、第5図はブラウン管内でのシャ
ドウマスクの状態を示す説明図、第6図はTVカメラでシ
ャドウマスクを撮影したときの写角の説明図である。 1……TVカメラ 2……画像処理装置 3……制御部 4……画像表示用ディスプレイ 5……駆動機構 6……被検査体 7……拡散板 8……白熱ランプ 9……直流電源 10……XYステージ 11……単位パターン 12,13……欠陥のある単位パターン 15……ブラウン管 16……撮影レンズ E1……欠陥による開口率変化 E2,E3……欠陥波形 S1〜S3……しきい値FIG. 1 is a block diagram showing an example of an apparatus for carrying out the method according to the present invention, FIG. 2 is an explanatory view showing an example of a pattern shape of a shadow mask, and FIGS. 3 (a) to (i) are books. Waveform diagram showing the operation of the invention, FIGS. 4 (a) and 4 (b) are explanatory diagrams showing the operation of the present invention, FIG. 5 is an explanatory diagram showing the state of the shadow mask in the cathode ray tube, and FIG. 6 is a TV. It is explanatory drawing of the angle of view at the time of photographing a shadow mask with a camera. 1 ... TV camera 2 ... Image processing device 3 ... Control unit 4 ... Image display 5 ... Driving mechanism 6 ... Inspected object 7 ... Diffusion plate 8 ... Incandescent lamp 9 ... DC power supply 10 ...... XY stage 11 …… Unit pattern 12,13 …… Defective unit pattern 15 …… CRT 16 …… Shooting lens E 1 …… Aperture change due to defect E 2 , E 3 …… Defect waveform S 1 to S 3 ... Threshold
Claims (6)
ドウマスクにおける光学的性質の均一性の乱れにより生
じた斑およびシャドウマスクの局部的な欠陥を検査する
方法において、シャドウマスクを撮像し、画素分解して
フレーム単位の画像データを得るための撮像手段と、該
シャドウマスクを所定の位置へ移動するための移動手段
と、該シャドウマスクを複数の位置へ移動して得られる
画像データに基づいて該シャドウマスクの均一性の乱れ
および局部的な欠陥を検出するための検出手段とを設け
た構成であって、前記画像データが複数フレームの画像
データを加算して得た、画像データであり、且つ、前記
画像データが該シャドウマスクの各位置で得られる各画
像データから、フレーム数の総和が「0」となるように
演算処理して得た画像データであることを特徴とするシ
ャドウマスクの検査方法。1. A method for inspecting spots and local defects in a shadow mask, which are caused by irregularities in uniformity of optical properties in a shadow mask consisting of a repetitive array of unit patterns, wherein the shadow mask is imaged and decomposed into pixels. Image capturing means for obtaining image data in units of frames, moving means for moving the shadow mask to a predetermined position, and the shadow based on image data obtained by moving the shadow mask to a plurality of positions. A structure provided with a detection means for detecting irregularity of mask uniformity and local defects, wherein the image data is image data obtained by adding image data of a plurality of frames, and, The image data was obtained by performing arithmetic processing on each image data obtained at each position of the shadow mask so that the total number of frames becomes "0". Inspection method of a shadow mask, characterized in that an image data.
おける光学的性質の分布の曲率に応じた値となるように
該シャドウマスクを複数の位置に移動し、処理して得た
画像データであることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載のシャドウマスクの検査方法。2. The image data obtained by moving the shadow mask to a plurality of positions and processing the image data so that the image data has a value according to a curvature of a distribution of optical properties of the shadow mask. Claim 1 characterized by
The method for inspecting a shadow mask according to the item.
所定の位置関係にある2点間の光学的性質の差の分布と
なるように移動し、処理して得られた画像データである
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のシャドウ
マスクの検査方法。3. The image data obtained by moving the image data so as to obtain a distribution of differences in optical properties between two points having a predetermined positional relationship on the shadow mask and processing the image data. The shadow mask inspection method according to claim 1.
性質の変化が所定レベル以上となる画素の密度が所定の
値以上となる部分を不良として認識できるような処理で
あることを特徴とする特許請求の範囲第1項、第2項、
第3項記載のシャドウマスクの検査方法。4. The process described above is a process for recognizing a portion where a density of pixels in which a change in optical property of the shadow mask is a predetermined level or more as a predetermined value or more as a defect. Claims 1 and 2,
The method for inspecting a shadow mask according to item 3.
整数倍の距離となるように構成されていることを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載のシャドウマスクの検査
方法。5. The method for inspecting a shadow mask according to claim 1, wherein the predetermined position has a distance that is an integral multiple of an arrangement pitch of pixels.
各撮像点において、ブラウン管内でのシャドウマスクに
対する電子ビームの入射角に近い撮影角度で撮像できる
構成であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
のシャドウマスクの検査方法。6. The image pickup means is capable of picking up an image at an image pickup angle close to an incident angle of an electron beam with respect to the shadow mask in a cathode ray tube at each image pickup point of the shadow mask. A method for inspecting a shadow mask according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61108796A JPH0794974B2 (en) | 1986-05-13 | 1986-05-13 | Inspection method for shed mask |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61108796A JPH0794974B2 (en) | 1986-05-13 | 1986-05-13 | Inspection method for shed mask |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62265512A JPS62265512A (en) | 1987-11-18 |
| JPH0794974B2 true JPH0794974B2 (en) | 1995-10-11 |
Family
ID=14493702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61108796A Expired - Lifetime JPH0794974B2 (en) | 1986-05-13 | 1986-05-13 | Inspection method for shed mask |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0794974B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2801916B2 (en) * | 1988-09-29 | 1998-09-21 | 大日本印刷株式会社 | Defect inspection equipment |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5587431A (en) * | 1978-12-26 | 1980-07-02 | Fujitsu Ltd | System for finding defect in repeated pattern |
-
1986
- 1986-05-13 JP JP61108796A patent/JPH0794974B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62265512A (en) | 1987-11-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101146081B1 (en) | Detection of macro-defects using micro-inspection inputs | |
| JP4633245B2 (en) | Surface inspection apparatus and surface inspection method | |
| JPH0713598B2 (en) | Defect inspection method for periodic patterns | |
| WO2023108545A1 (en) | Method for constructing defect detection model of micro led array panel, apparatures for dectectig pixel defect and devices | |
| KR100249270B1 (en) | Method and system for inspecting unevenness | |
| JP2001209798A (en) | Appearance inspection method and inspection device | |
| JP3695120B2 (en) | Defect inspection method | |
| JP2001021332A (en) | Surface inspection device and surface inspection method | |
| JPH0731131B2 (en) | Method for spotting periodic pattern | |
| JPH01307645A (en) | Inspecting method for sample | |
| JP4244046B2 (en) | Image processing method and image processing apparatus | |
| JPH0794974B2 (en) | Inspection method for shed mask | |
| JP3224620B2 (en) | Method for quantifying unevenness of periodic pattern | |
| JPH04216445A (en) | Device for inspecting bottle | |
| JP3433333B2 (en) | Defect inspection method | |
| JP2683248B2 (en) | Inspection method of colored periodic pattern | |
| JP3055323B2 (en) | Circular container inner surface inspection device | |
| JPS6221046A (en) | Defect inspection for shadow mask | |
| JP2701872B2 (en) | Surface inspection system | |
| JP2790284B2 (en) | Inspection method of periodic pattern | |
| JP2020144076A (en) | Inspection system and inspection method | |
| JP2683246B2 (en) | Defect detection method | |
| JP2660560B2 (en) | Defect inspection method | |
| JP3245066B2 (en) | Display panel defect inspection equipment | |
| JP4918800B2 (en) | Appearance inspection device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |