JP6318694B2 - 検査装置、検査方法、プログラムおよび記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、検査装置、検査方法、プログラムおよび記録媒体に関する。

従来、バックライトパネルなどの被検査体を検査する検査装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

特許文献１の検査装置は、バックライトパネルを真上から撮像するラインセンサーカメラと、バックライトパネルを斜め上方から撮像する２つのラインセンサーカメラとを備えており、これらのラインセンサーカメラの撮像結果に基づいて不良を検出するように構成されている。このため、１つのラインセンサーカメラを移動させることにより、バックライトパネルに対するラインセンサーカメラの角度を変更させながら、バックライトパネルを撮像する場合に比べて、検査時間の短縮を図ることが可能である。

特開２００７−３３３４４９号公報

ここで、シート状の光学部品が積層された被検査体では、光学部品の間に隙間が生じやすい。そして、検査装置による検査時に、光学部品の間に隙間が生じている場合には、その隙間に起因して輝度ムラが生じることにより、欠陥の判別が困難になるので、欠陥検出の精度向上を図ることが困難である。なお、特許文献１の検査装置においても、同様の問題点が存在する。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、欠陥検出の精度向上を図ることが可能な検査装置、検査方法、プログラムおよび記録媒体を提供することである。

本発明による検査装置は、シート状の光学部品が積層された被検査体を検査するものであり、光学部品を帯電させる帯電部と、光学部品が帯電されることにより、光学部品が互いに吸着され、光学部品の間の隙間が減少された状態の被検査体を検査する検査部とを備える。

このように構成することによって、検査時に、光学部品を互いに吸着させることにより、光学部品の間の隙間を減らすことができる。これにより、隙間に起因する輝度ムラを抑制することができるので、欠陥を検出しやすくすることができる。その結果、欠陥検出の精度向上を図ることができる。

上記検査装置において、検査部により検査された被検査体を除電する除電部を備えていてもよい。

このように構成すれば、検査後に、塵埃などが付着するのを抑制するとともに、静電破壊の発生を抑制することができる。

上記検査装置において、被検査体を保護する保護回路を備えていてもよい。

このように構成すれば、検査時に被検査体が破損するのを抑制することができる。

上記検査装置において、検査部は、被検査体を撮像する撮像部と、撮像部による撮像結果に基づいて欠陥の有無を判定する判定部とを含んでいてもよい。

このように構成すれば、撮像結果に基づいて欠陥の有無を判定することができる。

上記検査装置において、被検査体は、バックライトを含んでいてもよい。

このように構成すれば、バックライトを検査することができる。

本発明による検査方法は、シート状の光学部品が積層された被検査体を検査するものであり、光学部品を帯電させる工程と、光学部品が帯電されることにより、光学部品が互いに吸着され、光学部品の間の隙間が減少された状態の被検査体を検査する工程とを備える。

このように構成することによって、検査時に、光学部品を互いに吸着させることにより、光学部品の間の隙間を減らすことができる。これにより、隙間に起因する輝度ムラを抑制することができるので、欠陥を検出しやすくすることができる。その結果、欠陥検出の精度向上を図ることができる。

本発明によるプログラムは、上記した検査方法をコンピュータに実行させるためのものである。

本発明による記録媒体は、上記した検査方法をコンピュータに実行させるためのプログラムが記録されたものである。

本発明の検査装置、検査方法、プログラムおよび記録媒体によれば、欠陥検出の精度向上を図ることができる。

本発明の一実施形態による検査装置の概略構成を示したブロック図である。 検査装置により検査されるバックライトの一例を示した分解斜視図である。 図１の検査装置の保護回路を示した回路図である。 バックライトが帯電される前の状態を示した模式図である。 バックライトが帯電された状態を示した模式図である。 比較例による検査装置の検査結果を示したグラフである。 本実施形態に対応する実施例による検査装置の検査結果を示したグラフである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

まず、図１〜図３を参照して、本発明の一実施形態による検査装置１００の概略構成について説明する。

検査装置１００（図１参照）は、バックライト２００（図２参照）を検査するように構成されている。具体的には、検査装置１００は、バックライト２００を点灯させたときの輝度ムラに基づいて、バックライト２００の平面視における各位置に欠陥が存在するか否かを判定するように構成されている。なお、欠陥の原因の一例としては、塵埃などの異物の侵入、または、傷などによるものが挙げられる。

ここで、検査装置１００により検査されるバックライト２００は、たとえば、液晶を背面から照明する面光源装置である。なお、バックライト２００は、本発明の「被検査体」の一例である。

このバックライト２００は、図２に示すように、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）２０１と、導光板２０２と、拡散シート２０３と、プリズムシート２０４および２０５と、これらを収容するフレーム２０６と、フレーム２０６の下面側に設けられた反射板２０７とを備えている。なお、導光板２０２、拡散シート２０３、プリズムシート２０４および２０５は、本発明の「光学部品」の一例である。

複数のＬＥＤ２０１は、ＦＰＣ（フレキシブルプリント配線板）２０８に設けられ、導光板２０２の側面に沿って所定の間隔を隔てて配置されている。導光板２０２は、ＬＥＤ２０１から出射された光を面発光させるように構成されている。導光板２０２の上面上には、拡散シート２０３、プリズムシート２０４および２０５が積層されている。プリズムシート２０５の上面の外縁部と、フレーム２０６の上面側とには、遮光性を有する両面テープ２０９が貼り付けられている。

そして、このようなバックライト２００では、導光板２０２、拡散シート２０３、プリズムシート２０４および２０５が薄いシート状の部品であることから、良品であっても、導光板２０２と拡散シート２０３との間、拡散シート２０３とプリズムシート２０４との間、および、プリズムシート２０４とプリズムシート２０５との間に隙間Ｈ（図４参照）が生じ得る。そこで、本実施形態の検査装置１００では、隙間Ｈを減らした状態でバックライト２００を検査するように構成されている。

具体的には、検査装置１００は、図１に示すように、帯電部１と、検査部２と、除電部３とを備えている。

帯電部１は、バックライト２００の導光板２０２、拡散シート２０３、プリズムシート２０４および２０５を帯電させるために設けられている。この帯電部１は、陰イオンＮ（図４参照）を発生させるとともに、その陰イオンＮをバックライト２００の表面２００ａ（図４参照）に供給するように構成されている。

検査部２は、導光板２０２、拡散シート２０３、プリズムシート２０４および２０５が帯電された状態のバックライト２００（図５参照）を検査するように構成されている。この検査部２は、バックライト２００を撮像する撮像部２１と、撮像部２１により撮像された画像データを処理するデータ処理部２２と、データ処理部２２により処理されたデータに基づいて欠陥の有無を判定する判定部２３とを含んでいる。

撮像部２１は、たとえばエリアセンサであり、バックライト２００の表面２００ａの全体を撮像する機能を有する。データ処理部２２は、撮像部２１によって得られた画像データを所定のアルゴリズムに基づいて処理するように構成されている。判定部２３は、データ処理部２２により処理されたデータに基づいて、バックライト２００の各位置における輝度が所定範囲内であるか否かを判定するように構成されている。そして、判定部２３は、輝度が所定範囲内である部分については欠陥がないと判定し、輝度が所定範囲外である部分については欠陥があると判定するようになっている。

除電部３は、検査部２により検査されたバックライト２００を除電するために設けられている。この除電部３は、陽イオンおよび陰イオンを発生させるとともに、その陽イオンおよび陰イオンをバックライト２００の表面２００ａに供給するように構成されている。除電部３は、バックライト２００の表面２００ａに吸着された陰イオンＮを中和して除去する機能を有する。

また、検査装置１００には、図３に示すように、直流電源４と、保護回路５とが設けられている。直流電源４は、検査時にバックライト２００を点灯させるために設けられている。保護回路５は、直流電源４とバックライト２００との間に配置されており、バックライト２００のＬＥＤ２０１に過電流が流れるのを抑制するために設けられている。具体的には、保護回路５は、ツェナーダイオード５ａを含み、そのツェナーダイオード５ａのアノードが直流電源４の負極側に接続され、ツェナーダイオード５ａのカソードが直流電源４の正極側に接続されている。

なお、検査装置１００には、検査装置１００を制御するためのコンピュータ（図示省略）が設けられている。このコンピュータは、後述する検査方法を実行させるためのプログラムが記録された記録媒体を備えている。すなわち、検査装置１００は、コンピュータでプログラムが実行されることによって、コンピュータにより後述する検査方法を行うように制御される。

−検査方法−
次に、図１〜図５を参照して、本実施形態の検査装置１００によるバックライト２００の検査方法について説明する。

まず、検査対象であるバックライト２００（図２参照）が、インデックステーブルなどの搬送装置（図示省略）に設置される。そして、バックライト２００が、図３に示すように、保護回路５を介して直流電源４に接続される。その後、搬送装置により、バックライト２００が帯電領域に搬送される。

次に、帯電部１（図１参照）により、図４に示すように、陰イオンＮが発生されるとともに、その陰イオンＮがバックライト２００の表面２００ａに供給される。これにより、図５に示すように、陰イオンＮがバックライト２００の表面２００ａに吸着され、バックライト２００が帯電される。具体的には、表面２００ａに吸着した陰イオンＮにより、プリズムシート２０５の上面側が正に帯電されるとともに、プリズムシート２０５の下面側が負に帯電される。これに伴い、プリズムシート２０４、拡散シート２０３および導光板２０２において、上面側がそれぞれ正に帯電され、下面側がそれぞれ負に帯電される。

このため、プリズムシート２０５とプリズムシート２０４とが吸着され、プリズムシート２０４と拡散シート２０３とが吸着され、拡散シート２０３と導光板２０２とが吸着される。これにより、各シート間の隙間Ｈ（図４参照）が減少する。その後、搬送装置により、帯電されたバックライト２００が検査領域に搬送される。

次に、直流電源４により、バックライト２００のＬＥＤ２０１に電流が供給され、バックライト２００が点灯される。なお、このとき、保護回路５により、直列に接続された複数のＬＥＤ２０１間の電圧が所定値以上にならないことから、ＬＥＤ２０１に過電流が流れないようになっている。

そして、撮像部２１（図１参照）により、バックライト２００の表面２００ａの全体が撮像される。その後、データ処理部２２（図１参照）により、撮像部２１によって得られた画像データが所定のアルゴリズムに基づいて処理される。

次に、判定部２３（図１参照）により、データ処理部２２により処理されたデータに基づいて、バックライト２００の各位置における輝度が所定範囲内であるか否かが判定される。そして、輝度が所定範囲内である部分については欠陥がないと判定され、輝度が所定範囲外である部分については欠陥があると判定される。つまり、本実施形態では、導光板２０２、拡散シート２０３、プリズムシート２０４および２０５が帯電され、それらの間の隙間Ｈが減少した状態のバックライト２００が検査部２により検査される。

その後、直流電源４からＬＥＤ２０１への電流の供給が停止される。そして、搬送装置により、検査が終了されたバックライト２００が除電領域に搬送される。

次に、除電部３（図１参照）により、陽イオンおよび陰イオンが発生されるとともに、その陽イオンおよび陰イオンがバックライト２００の表面２００ａに供給される。これにより、バックライト２００の表面２００ａに吸着された陰イオンＮが中和されて除去される。このため、プリズムシート２０５、プリズムシート２０４、拡散シート２０３および導光板２０２の帯電状態が解消される。その後、除電されたバックライト２００が搬送装置から取り外される。

−効果−
本実施形態では、上記のように、バックライト２００を帯電させる帯電部１と、帯電されたバックライト２００を検査する検査部２とが設けられている。このように構成することによって、検査時に、導光板２０２、拡散シート２０３、プリズムシート２０４および２０５を互いに吸着させることにより、それらの間の隙間Ｈを減らすことができる。これにより、隙間Ｈに起因する輝度ムラを抑制することができるので、欠陥を検出しやすくすることができる。その結果、欠陥検出の精度向上を図ることができる。

また、非接触で隙間Ｈを減らすことができるので、バックライト２００を損傷させることなく、欠陥検出の精度向上を図ることができる。

また、本実施形態では、検査部２により検査されたバックライト２００を除電する除電部３を設けることによって、検査後に、塵埃などが付着するのを抑制するとともに、静電破壊の発生を抑制することができる。

また、本実施形態では、保護回路５を設けることによって、検査時に、ＬＥＤ２０１に過電流が流れるのを抑制することができるので、ＬＥＤ２０１が破損するのを抑制することができる。

−実験例−
次に、図６および図７を参照して、上記した本実施形態の効果を確認するために行った実験について説明する。この実験では、比較例による検査装置によりバックライトを検査するとともに、本実施形態に対応する実施例による検査装置によりバックライトを検査した。

なお、比較例による検査装置では、バックライトの積層された光学部品（導光板、拡散シートおよびプリズムシート）が帯電していない状態で検査を行い、実施例による検査装置では、バックライトの積層された光学部品が帯電している状態で検査を行った。また、検査対象であるバックライトは、所定の位置Ｐ（図６および図７参照）に予め欠陥が形成されており、比較例と実施例とで同じものを用いた。そして、比較例による検査装置の検査結果を図６に示し、実施例による検査装置の検査結果を図７に示した。図６および図７では、縦軸が輝度であり、横軸が位置であり、欠陥が形成された位置Ｐを含む所定の線状領域の検査結果を示した。

図６に示すように、比較例による検査装置の検査結果では、バックライトの各位置における輝度ムラが大きかった。これは、バックライトの光学部品の間に生じた隙間の影響が大きいと考えられる。このため、欠陥の有無を判定するための所定範囲（欠陥がないと判定される輝度の範囲）Ｒ１を広くする必要があるので、位置Ｐに形成された欠陥を検出することができなかった。すなわち、比較例による検査装置では、欠陥に起因する輝度ムラが隙間に起因する輝度ムラと同程度であり、これらを判別することが困難であった。なお、欠陥に起因する輝度ムラを検出するために、所定範囲Ｒ１を狭くすると、隙間に起因する輝度ムラを欠陥であると誤検出してしまう。

これに対して、図７に示すように、実施例による検査装置の検査結果では、比較例に比べて、バックライトの各位置における輝度ムラが小さくなった。これは、バックライトの光学部品が帯電されることにより、光学部品が互いに吸着され、光学部品の間の隙間が減少したためであると考えられる。なお、位置Ｐの輝度ムラは、欠陥に起因するものであるため、比較例と同じ程度の大きさで残っている。このため、欠陥の有無を判定するための所定範囲Ｒ２を、比較例に比べて狭くすることにより、位置Ｐの輝度が所定範囲Ｒ２外になるので、位置Ｐに形成された欠陥を適切に検出することができた。すなわち、実施例による検査装置では、隙間に起因する輝度ムラを低減することにより、欠陥に起因する輝度ムラを顕在化させることができるので、欠陥を適切に検出することができた。その結果、欠陥検出の精度向上を図ることができた。なお、今回の実験では、実施例の輝度ムラを比較例の２／３程度にすることができたので、所定範囲Ｒ２を所定範囲Ｒ１の２／３程度にすることができた。

−他の実施形態−
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、本実施形態では、被検査体の一例としてバックライト２００を示したが、これに限らず、被検査体はシート状の光学部品が積層されたものであればよい。

また、本実施形態では、導光板２０２の上面上に、拡散シート２０３、プリズムシート２０４および２０５が積層される例を示したが、これに限らず、シート状の光学部品の枚数や配置はどのようなものであってもよい。

また、本実施形態では、帯電部１が陰イオンＮを発生させる例を示したが、これに限らず、帯電部が陽イオンを発生させるようにしてもよい。

また、本実施形態では、撮像部２１がエリアセンサである例を示したが、これに限らず、撮像部がラインセンサであってもよい。

本発明は、シート状の光学部品が積層された被検査体を検査する検査装置、検査方法、プログラムおよび記録媒体に利用可能である。

１ 帯電部
２ 検査部
３ 除電部
５ 保護回路
２１ 撮像部
２３ 判定部
１００ 検査装置
２００ バックライト（被検査体）
２０２ 導光板（光学部品）
２０３ 拡散シート（光学部品）
２０４ プリズムシート（光学部品）
２０５ プリズムシート（光学部品）

Claims (8)

1. シート状の光学部品が積層された被検査体を検査する検査装置であって、
   前記光学部品を帯電させる帯電部と、
   前記光学部品が帯電されることにより、前記光学部品が互いに吸着され、前記光学部品の間の隙間が減少された状態の前記被検査体を検査する検査部とを備えることを特徴とする検査装置。
2. 請求項１に記載の検査装置において、
   前記検査部により検査された前記被検査体を除電する除電部を備えることを特徴とする検査装置。
3. 請求項１または２に記載の検査装置において、
   前記被検査体を保護する保護回路を備えることを特徴とする検査装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の検査装置において、
   前記検査部は、前記被検査体を撮像する撮像部と、前記撮像部による撮像結果に基づいて欠陥の有無を判定する判定部とを含むことを特徴とする検査装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の検査装置において、
   前記被検査体は、バックライトを含むことを特徴とする検査装置。
6. シート状の光学部品が積層された被検査体を検査する検査方法であって、
   前記光学部品を帯電させる工程と、
   前記光学部品が帯電されることにより、前記光学部品が互いに吸着され、前記光学部品の間の隙間が減少された状態の前記被検査体を検査する工程とを備えることを特徴とする検査方法。
7. 請求項６に記載の検査方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
8. 請求項６に記載の検査方法をコンピュータに実行させるためのプログラムが記録された記録媒体。

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