JPS6221046A - シヤドウマスクの欠陥検査方法 - Google Patents
シヤドウマスクの欠陥検査方法Info
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- JPS6221046A JPS6221046A JP15837985A JP15837985A JPS6221046A JP S6221046 A JPS6221046 A JP S6221046A JP 15837985 A JP15837985 A JP 15837985A JP 15837985 A JP15837985 A JP 15837985A JP S6221046 A JPS6221046 A JP S6221046A
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- Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、カラーブラウン管などに使用されるシャドウ
マスクの欠陥検査方法に係り、特にシャドウマスクを自
動的に検査することができる光学的な検査方法に関てる
。
マスクの欠陥検査方法に係り、特にシャドウマスクを自
動的に検査することができる光学的な検査方法に関てる
。
従来、シャドウマスクの欠陥検査は、棟眼又は顕微鏡を
用いて眼視的に行なわれてい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の人手を必要とし、また
官能検査であるために検査精度笈びイご頼性に欠けると
いう問題があった。
用いて眼視的に行なわれてい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の人手を必要とし、また
官能検査であるために検査精度笈びイご頼性に欠けると
いう問題があった。
この様な問題な解決するために、シヤドウマスクのよう
に、等ピッチ配列の周期性パターンをもつ工業製品に関
しては、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
な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が、この様な方法では検出しよう
とする欠陥の大きさに応じた機械的精度が必要とをB、
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、装置が高価とをB、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をB、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。
に、等ピッチ配列の周期性パターンをもつ工業製品に関
しては、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
な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が、この様な方法では検出しよう
とする欠陥の大きさに応じた機械的精度が必要とをB、
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、装置が高価とをB、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をB、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。
また、シャドウマスクのような周期的開口なもつ製品に
ついては、コヒーレント光な照射したときの周期性パタ
ーンによる光の回折現象な利用した光学的フーリエ変換
空間フィルタリング法が提案されているが、この方法で
は検査速度、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をB、
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問題が多く、新たな
検査方法が望まれていた。
ついては、コヒーレント光な照射したときの周期性パタ
ーンによる光の回折現象な利用した光学的フーリエ変換
空間フィルタリング法が提案されているが、この方法で
は検査速度、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をB、
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問題が多く、新たな
検査方法が望まれていた。
本発明は、上記の様な問題を解決し、シャドウマスクを
能率良く、高精度に検査でき、かつ欠陥の種類判別がで
きる検査方法の提供な目的としたものである。
能率良く、高精度に検査でき、かつ欠陥の種類判別がで
きる検査方法の提供な目的としたものである。
この目的を達成するため、本発明は、シャドウマスクの
単位パターンな十分に解像しない、又は全く解像しない
様な大面積の撮影視野であっても、得られるビデオ信号
には欠陥情報が含まれ、画像処理の手法である画面加算
処理によるビデオ信号のランダムノイズ低減効果と、被
検査シャドウマスク所定の方法で移動させたときに欠陥
のない部分のビデオ信号がシャドウマスクの移動の前後
でほとんど変化せず、移動の前後の画像データを減算す
ると、欠陥のない部分の単位パターンによるビデオ信号
の変化と撮像系のシェーディング及び光学系のゴミなど
によるビデオ信号の変化が消去され、欠陥のない部分の
画像データはほぼOとをB、欠陥部の入局部的に値が変
化する事を見い出し、これにより欠陥の検出を行なうよ
うにし、かつ、このとぎ、シャドウマスクに特有な欠陥
検出要求を満すため、撮像条件?変えて複数回の欠陥検
出結果を得た上で最終的な判断な行なうようにした点を
特徴とでる。
単位パターンな十分に解像しない、又は全く解像しない
様な大面積の撮影視野であっても、得られるビデオ信号
には欠陥情報が含まれ、画像処理の手法である画面加算
処理によるビデオ信号のランダムノイズ低減効果と、被
検査シャドウマスク所定の方法で移動させたときに欠陥
のない部分のビデオ信号がシャドウマスクの移動の前後
でほとんど変化せず、移動の前後の画像データを減算す
ると、欠陥のない部分の単位パターンによるビデオ信号
の変化と撮像系のシェーディング及び光学系のゴミなど
によるビデオ信号の変化が消去され、欠陥のない部分の
画像データはほぼOとをB、欠陥部の入局部的に値が変
化する事を見い出し、これにより欠陥の検出を行なうよ
うにし、かつ、このとぎ、シャドウマスクに特有な欠陥
検出要求を満すため、撮像条件?変えて複数回の欠陥検
出結果を得た上で最終的な判断な行なうようにした点を
特徴とでる。
〔発明の実施例〕
以下、実施例にもとづき本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明によるシヤドウマスクの検査方法の一実
施例で、第2図示の様に周期的な開口11?:単位パタ
ーンとして持つシャドウマスクの開口面積の異常を検査
−fろ例に適用した場合の方法について示したもので、
@流電源9で点灯される白熱ランプ8と拡散板7で構成
される透過照明部により被検量シャドウマスク6な照明
し、TV左カメラで検査領域な撮影する。画像処理装置
2はTVカメラの出力信号なA/1)変換してデジタル
画像データとし、フレームメモリ及び演算器により画面
の加算、減算を含む各種の画像処理を高速で行うもので
ある。3は制御部で画像処理装置2及びXYステージ1
0と駆動部5で構成されるシャドウマスク移動機構を制
御11fるものである。
施例で、第2図示の様に周期的な開口11?:単位パタ
ーンとして持つシャドウマスクの開口面積の異常を検査
−fろ例に適用した場合の方法について示したもので、
@流電源9で点灯される白熱ランプ8と拡散板7で構成
される透過照明部により被検量シャドウマスク6な照明
し、TV左カメラで検査領域な撮影する。画像処理装置
2はTVカメラの出力信号なA/1)変換してデジタル
画像データとし、フレームメモリ及び演算器により画面
の加算、減算を含む各種の画像処理を高速で行うもので
ある。3は制御部で画像処理装置2及びXYステージ1
0と駆動部5で構成されるシャドウマスク移動機構を制
御11fるものである。
なお、第2図で、12.13は欠陥をもった開口を表わ
す。
す。
次に、この実施例によりシャドウマスク6の欠陥を検出
する動作について説明する。なお、ここでは、説明を簡
単にするため、TV左カメラによるビデオ信号の単位開
口による変化が無視できる撮影条件、例えば1画素f対
応するシャドウマスク面積に単位開口11が10個程度
入る様な撮影条件とし、シャドウマスクな移動させて、
変位させる方向がTV左カメラの走査線方向で、シャド
ウマスクの変位距離が画素ピッチの整数倍となっている
場合について説BAfる。
する動作について説明する。なお、ここでは、説明を簡
単にするため、TV左カメラによるビデオ信号の単位開
口による変化が無視できる撮影条件、例えば1画素f対
応するシャドウマスク面積に単位開口11が10個程度
入る様な撮影条件とし、シャドウマスクな移動させて、
変位させる方向がTV左カメラの走査線方向で、シャド
ウマスクの変位距離が画素ピッチの整数倍となっている
場合について説BAfる。
まず、第3図(a)はシャドウマスクの欠陥がある所を
通る直線上の光透過重分布な示す図で14は第2図の開
口13に示す様に開口面積が正常な開口11よりも大き
い欠陥(以下白点という)による光透過率の変化を示し
、15は第2図の開口12に示す様に開口面積が正常な
開口11よりも小さい欠陥(以下黒点)による光透過率
の変化を示す。
通る直線上の光透過重分布な示す図で14は第2図の開
口13に示す様に開口面積が正常な開口11よりも大き
い欠陥(以下白点という)による光透過率の変化を示し
、15は第2図の開口12に示す様に開口面積が正常な
開口11よりも小さい欠陥(以下黒点)による光透過率
の変化を示す。
次に、第3図fblは第3図+a+と同じ線上な走査し
たビデオ信号を示す図で、シャドウマスクの照明ムラ、
撮像面の感度ムラ等によるゆるやかな信号変化(シェー
ディング)とビデオ信号処理回路で発生するランダムノ
イズ、及び光学系に付着したゴミなどによる信号の局部
的変化16とが示さねている。
たビデオ信号を示す図で、シャドウマスクの照明ムラ、
撮像面の感度ムラ等によるゆるやかな信号変化(シェー
ディング)とビデオ信号処理回路で発生するランダムノ
イズ、及び光学系に付着したゴミなどによる信号の局部
的変化16とが示さねている。
また、第3図telは画像処理装置2により画面加算処
理した結果を示す図で、第3図tb>のランダムノイズ
成分の比率が、加算回数7Nとしたときに、l/FWに
まで減少していることを示す。
理した結果を示す図で、第3図tb>のランダムノイズ
成分の比率が、加算回数7Nとしたときに、l/FWに
まで減少していることを示す。
さらに、第3図+d)はシャドウマスクを変位させて画
面加算処理なした結果を示し、シャドウマスクの移動と
共にシャドウマスク上の欠陥による信号も移動している
が、撮像系のシェーディング及び光学系のゴミなどによ
る信号16の位置は変化していないことを示している。
面加算処理なした結果を示し、シャドウマスクの移動と
共にシャドウマスク上の欠陥による信号も移動している
が、撮像系のシェーディング及び光学系のゴミなどによ
る信号16の位置は変化していないことを示している。
そして、第3図[e)は、第3図[c) カら第3図+
dl 17)画像データな減算した結果を示したもので
、第3図fcl 、 fd)のデータに含まれるシェー
ディングや、16に示す様なシャドウマスクの移動によ
って変化しない成分が消去されて、シャドウマスクの光
透過率変化による信号と、低減されたランダムノイズ成
分だけが残り、この結果、欠陥による信号はシャドウマ
スクの移動量に応じた画素数離れた位置で、その近傍の
平均値に対する値の差がほぼ同じで、符号が反転して現
われ、その反転する順序は欠陥の種類(白点、黒点)に
よって逆転していることが判る。
dl 17)画像データな減算した結果を示したもので
、第3図fcl 、 fd)のデータに含まれるシェー
ディングや、16に示す様なシャドウマスクの移動によ
って変化しない成分が消去されて、シャドウマスクの光
透過率変化による信号と、低減されたランダムノイズ成
分だけが残り、この結果、欠陥による信号はシャドウマ
スクの移動量に応じた画素数離れた位置で、その近傍の
平均値に対する値の差がほぼ同じで、符号が反転して現
われ、その反転する順序は欠陥の種類(白点、黒点)に
よって逆転していることが判る。
以上はシャドウマスクの変位前及び変位後、各々画面加
算処理を行った2画面画像データ間で減算する例を説明
したものであるが、移動前の加算データから移動量の画
面データを加算と同一フレーム数減算しても結果は全く
同じでありフレームメモリも1面のみで処理可能である
。
算処理を行った2画面画像データ間で減算する例を説明
したものであるが、移動前の加算データから移動量の画
面データを加算と同一フレーム数減算しても結果は全く
同じでありフレームメモリも1面のみで処理可能である
。
したがって、以上の処理ケした画像データをTVモニタ
4で観察てれば、欠陥部のみ明るさが局部的に変化して
いるため、容易に欠陥を認識でき、さらに欠陥部での周
囲に対する明暗の反転の順序で欠陥の種類(白点、黒点
)が識別できる。
4で観察てれば、欠陥部のみ明るさが局部的に変化して
いるため、容易に欠陥を認識でき、さらに欠陥部での周
囲に対する明暗の反転の順序で欠陥の種類(白点、黒点
)が識別できる。
また、この画像データから、近傍平均値の減算、あるい
は微分処理、特にパターン移動が平行移動である場合に
はパターン上の一点が移動の前後で各々対応する画素間
の差な演算する画像処理を行うと、第3図(f)に示す
様に、前記画像データのゆるやかな変化成分が除去され
、所定の闇値との比較により自動的に欠陥な検出できる
。
は微分処理、特にパターン移動が平行移動である場合に
はパターン上の一点が移動の前後で各々対応する画素間
の差な演算する画像処理を行うと、第3図(f)に示す
様に、前記画像データのゆるやかな変化成分が除去され
、所定の闇値との比較により自動的に欠陥な検出できる
。
ところで1以上は画面データの加算、パターン移動、減
算によって欠陥による信号以外を消去する方法を説明し
たものであるが、撮影条件によっては単位パターンによ
るビデオ信号の変化が無視できない場合があり、この場
合には前記説明の様に、画素ピッチの整数倍の移動では
単位パターン信号が第4図(b)に示す様に加減算後の
画像データに残り、微小な欠陥が検出できなくなる。な
お、第4図ta)は減算前のデータである。
算によって欠陥による信号以外を消去する方法を説明し
たものであるが、撮影条件によっては単位パターンによ
るビデオ信号の変化が無視できない場合があり、この場
合には前記説明の様に、画素ピッチの整数倍の移動では
単位パターン信号が第4図(b)に示す様に加減算後の
画像データに残り、微小な欠陥が検出できなくなる。な
お、第4図ta)は減算前のデータである。
しかし、この様な場合には、例えば開口の配列が等ピッ
チ配列のシャドウマスクでは配列ピッチの整数倍、スト
ライプ状開口のシャドウマスクでkt Xトライブの方
向を各々のシャドウマスク移動の条件として設定てれば
、各々欠陥のない開口による画像データは移動の前後で
変化せず、したがって、第5図(a) 、 (b)に示
す様に、加減算後の画像データは第3図(e)で示すも
のと同様な結果が得られ、微小な欠陥の検出が可能とな
る。
チ配列のシャドウマスクでは配列ピッチの整数倍、スト
ライプ状開口のシャドウマスクでkt Xトライブの方
向を各々のシャドウマスク移動の条件として設定てれば
、各々欠陥のない開口による画像データは移動の前後で
変化せず、したがって、第5図(a) 、 (b)に示
す様に、加減算後の画像データは第3図(e)で示すも
のと同様な結果が得られ、微小な欠陥の検出が可能とな
る。
次にシャドウマスクの移動距離について説明する。第6
図は欠陥開口17.18の光学像と、画素Pの関係、加
減算後の画像データDの関係を説明する図で、第6図(
a)はシャドウマスクの移動量が画素ピッチの整数倍、
第6図(blは整数倍でないときの例な示す。そして、
第6図(a)では欠陥部の画像データDが近傍平均値に
対して上下対称となるが、整数倍でない場合は第6図[
b)の例で示す様に欠陥像による画像データDの変化が
隣接画素に振り分けられる割合が移動の前後で異なるた
めに、近傍平均値に対する上下の対称性が失なわれ、自
動検出処理を行なう上で誤差の要因となる。
図は欠陥開口17.18の光学像と、画素Pの関係、加
減算後の画像データDの関係を説明する図で、第6図(
a)はシャドウマスクの移動量が画素ピッチの整数倍、
第6図(blは整数倍でないときの例な示す。そして、
第6図(a)では欠陥部の画像データDが近傍平均値に
対して上下対称となるが、整数倍でない場合は第6図[
b)の例で示す様に欠陥像による画像データDの変化が
隣接画素に振り分けられる割合が移動の前後で異なるた
めに、近傍平均値に対する上下の対称性が失なわれ、自
動検出処理を行なう上で誤差の要因となる。
したがって、シャドウマスクの移動は、欠陥像とそれを
受ける画素との位置関係が移動の前後で同−となること
が・好ましく、例えば画素の配列方向に移動させる場合
には5画素ピッチの整数倍に設定する方が良い結果が得
られる事になる。そこで、単位開口によるビデオ信号の
変化が無視できない場合には開口の配列ピッチと画素ピ
ッチの公倍数を移動距離とすれば前述の欠陥のない開口
による画像データの消去と、移動距離を画素ピッチの整
数倍にすることの両条件を満足する事が出来る。
受ける画素との位置関係が移動の前後で同−となること
が・好ましく、例えば画素の配列方向に移動させる場合
には5画素ピッチの整数倍に設定する方が良い結果が得
られる事になる。そこで、単位開口によるビデオ信号の
変化が無視できない場合には開口の配列ピッチと画素ピ
ッチの公倍数を移動距離とすれば前述の欠陥のない開口
による画像データの消去と、移動距離を画素ピッチの整
数倍にすることの両条件を満足する事が出来る。
ところで1以上の本発明の検査方法で必要なシャドウマ
スクの移動は、加減算後の画像データから欠陥のない開
口の情報の消去を不可欠の条件として、この条件のもと
で、可能ならば、欠陥像とそれを受ける画素との位置関
係を移動の前後で一致させる方が良好な結果が得られる
べきことを意味している。したがって、これらの条件を
満足すれば移動の方向は必ずしも画素の配列方向と一致
していなくても良い。
スクの移動は、加減算後の画像データから欠陥のない開
口の情報の消去を不可欠の条件として、この条件のもと
で、可能ならば、欠陥像とそれを受ける画素との位置関
係を移動の前後で一致させる方が良好な結果が得られる
べきことを意味している。したがって、これらの条件を
満足すれば移動の方向は必ずしも画素の配列方向と一致
していなくても良い。
次に、本発明の一実施例として、欠陥像と画素の位置関
係によって生ずる欠陥信号レベルの変動を低減する方法
について説明する。
係によって生ずる欠陥信号レベルの変動を低減する方法
について説明する。
第7図(a)は欠陥開口17の像が一つの画素Pの中央
に、第7図(b)は欠陥開口17の像が4つの画素Pの
接点上にそれぞれある状態を示す。このように、同一の
欠陥であっても第7図(alの様に欠陥による信号変化
のほとんどが1画素に集中する場合と、第7図Fb)の
様[4画素に分散される場合とでは、欠陥信号レベルに
ほぼ4倍の差が生じ、この結果、欠陥検出の再現性が低
いという問題を生じる。しかして、この様な欠陥信号の
周囲画素への分散は、欠陥像を中心とした3×3画素の
領域内にその大部分が収まっており、その外側への影響
は無視できるため、画像処理でよく用いられる空間フィ
ルター処理により、最大3X3画素の近傍画素加算処理
を加減算後の画像データに対して行うと、欠陥部におい
て周囲の画素に分散した欠陥信号の合計が得ら4、欠陥
信号レベルの変化を低減する事ができる。
に、第7図(b)は欠陥開口17の像が4つの画素Pの
接点上にそれぞれある状態を示す。このように、同一の
欠陥であっても第7図(alの様に欠陥による信号変化
のほとんどが1画素に集中する場合と、第7図Fb)の
様[4画素に分散される場合とでは、欠陥信号レベルに
ほぼ4倍の差が生じ、この結果、欠陥検出の再現性が低
いという問題を生じる。しかして、この様な欠陥信号の
周囲画素への分散は、欠陥像を中心とした3×3画素の
領域内にその大部分が収まっており、その外側への影響
は無視できるため、画像処理でよく用いられる空間フィ
ルター処理により、最大3X3画素の近傍画素加算処理
を加減算後の画像データに対して行うと、欠陥部におい
て周囲の画素に分散した欠陥信号の合計が得ら4、欠陥
信号レベルの変化を低減する事ができる。
次に、本発明のさらに別の一実施例として、欠陥の検出
と種類ρ判別を自動的に行う方法について説明する。
と種類ρ判別を自動的に行う方法について説明する。
第8図(a)はシャドウマスクを変位させる方向が画素
の配列方向と同じで、移動圧−離を画素ピッチの2倍と
し、画面加算処理を行った後、図で右側へ移動な行い、
加算と同一フレーム数、減算を行った結果の画像データ
の例な示したもので、20は白点欠陥、21は黒点欠陥
による画像データの局部的変化な示し、それ以外の部分
は単位パターンの配列ピッチ、大きさなどのゆるやかな
変化に応じた画像データの変化(低周波変化)を表わし
ている。
の配列方向と同じで、移動圧−離を画素ピッチの2倍と
し、画面加算処理を行った後、図で右側へ移動な行い、
加算と同一フレーム数、減算を行った結果の画像データ
の例な示したもので、20は白点欠陥、21は黒点欠陥
による画像データの局部的変化な示し、それ以外の部分
は単位パターンの配列ピッチ、大きさなどのゆるやかな
変化に応じた画像データの変化(低周波変化)を表わし
ている。
ここで、欠陥部の画像データな詳しく見ると。
欠陥が画面加算時に対応する画素A(22,22’)と
減算時に対応する画素B(23,23’)が欠陥情報な
もつ画素として、シャドウマスクの変位距離、つまり画
素2ピツチに対応する画素数(2画素)離れて現われ、
各々の画素データなIA、IBその中点に対応する画素
C(24,24’)の近傍平均値をICとすると、IA
−I。及びI、−I。
減算時に対応する画素B(23,23’)が欠陥情報な
もつ画素として、シャドウマスクの変位距離、つまり画
素2ピツチに対応する画素数(2画素)離れて現われ、
各々の画素データなIA、IBその中点に対応する画素
C(24,24’)の近傍平均値をICとすると、IA
−I。及びI、−I。
は符号が反対で絶対値がほぼ同じ値とをB、この符号の
順序が欠陥の種類(白点、黒点)に対応し、IA−I、
の絶対値が欠陥の大きさに比例することが判る。また、
IAとIBの平均値とICの差は、I、−I、の値に対
して十分に小さい比率となっていることも判る。そこで
、IA−I、が得られる様・な画像データ処理、例えば
第8図[a)に対して工[tl=”(r −t ) −
I(t+t )を演算すると第8図+b)に示す様にを
B、■(j−1)−I(j+1)が、それぞれIA、I
Bとなる画素(25,25’)に対しての欠陥の種類と
大きさを示すデータとをB、また前記、低周波変化も低
減されるため、一定の閾値と比較すれば、欠陥の検出と
種類の判定が可能となる。
順序が欠陥の種類(白点、黒点)に対応し、IA−I、
の絶対値が欠陥の大きさに比例することが判る。また、
IAとIBの平均値とICの差は、I、−I、の値に対
して十分に小さい比率となっていることも判る。そこで
、IA−I、が得られる様・な画像データ処理、例えば
第8図[a)に対して工[tl=”(r −t ) −
I(t+t )を演算すると第8図+b)に示す様にを
B、■(j−1)−I(j+1)が、それぞれIA、I
Bとなる画素(25,25’)に対しての欠陥の種類と
大きさを示すデータとをB、また前記、低周波変化も低
減されるため、一定の閾値と比較すれば、欠陥の検出と
種類の判定が可能となる。
しかしながら、このとき、第8図(b)に示す様に、欠
陥として検出すべき画素の両側九符号が反対で値がIA
−IBの半分のデータ(26,26’)が発生するため
、閾値に対して2倍以上の信号レベルをもつ欠陥に対し
ては偽欠陥tも検出してしまう事にをB、検出と種類の
判定に不都合を生ずる。
陥として検出すべき画素の両側九符号が反対で値がIA
−IBの半分のデータ(26,26’)が発生するため
、閾値に対して2倍以上の信号レベルをもつ欠陥に対し
ては偽欠陥tも検出してしまう事にをB、検出と種類の
判定に不都合を生ずる。
そこで、前記IA、I、、ICに於て(”A+”B)/
2− ” cがIA−1Bに対して、一定の比率以下
になる事な利用し、例えば第8図[a)に対して”ft
+=(” (J −s )+I(J+□))/2−鳥)
(ただし、ri′j)はI(1)の近傍平均値とする)
ff演算して第8図(c)を得、所定の閾値と比較して
偽欠陥を含む欠陥検出画素の内、前記(工□+I、)/
2−I。
2− ” cがIA−1Bに対して、一定の比率以下
になる事な利用し、例えば第8図[a)に対して”ft
+=(” (J −s )+I(J+□))/2−鳥)
(ただし、ri′j)はI(1)の近傍平均値とする)
ff演算して第8図(c)を得、所定の閾値と比較して
偽欠陥を含む欠陥検出画素の内、前記(工□+I、)/
2−I。
が所定の値以下となる画素を選別してやれば、前記偽欠
陥を除外する事が出来、安定した欠陥検出と種類の判定
を行なうことができる。
陥を除外する事が出来、安定した欠陥検出と種類の判定
を行なうことができる。
ところで、以上は、既に特願昭60−96593号とし
て出願されている発明と同じであり、従って、シャドウ
マスクの欠陥についても、その開口の水平投影面での形
状異常に基づく欠陥については充分に良好な検出結果を
得ることができる。
て出願されている発明と同じであり、従って、シャドウ
マスクの欠陥についても、その開口の水平投影面での形
状異常に基づく欠陥については充分に良好な検出結果を
得ることができる。
しかしながら、本件発明が対象としているシャドウマス
クでは、その開口の水平投影面での形状だけではなく、
開口の断面形状の異常や開口以外の表面でのキズなとも
欠陥検出の対象とをB、かつ、開口な覆うようにして表
面に付着しているごみなどの異物については、それを他
の欠陥とけ区別して検出てべきことが要求されており、
従って、以上のままでは、まだ充分な検出結果を得るこ
とができない。
クでは、その開口の水平投影面での形状だけではなく、
開口の断面形状の異常や開口以外の表面でのキズなとも
欠陥検出の対象とをB、かつ、開口な覆うようにして表
面に付着しているごみなどの異物については、それを他
の欠陥とけ区別して検出てべきことが要求されており、
従って、以上のままでは、まだ充分な検出結果を得るこ
とができない。
そこで、本発明では、さらに以下に示すように、撮像条
件な変えて複数回、欠陥検出な行ない、その結果から最
終的に欠陥判定な行なうようになっているものである。
件な変えて複数回、欠陥検出な行ない、その結果から最
終的に欠陥判定な行なうようになっているものである。
即ち、本発明は、シャドウマスクを撮像する際、その撮
像装置のレンズからみたシャドウマスクの明るさの局部
的な変化を欠陥として検出する方法であり、従って、照
明方法や撮影角度、写角などの撮影条件な適当に選択し
てやれば種々の欠陥な検出することができる筈であり、
これな利用したものである。
像装置のレンズからみたシャドウマスクの明るさの局部
的な変化を欠陥として検出する方法であり、従って、照
明方法や撮影角度、写角などの撮影条件な適当に選択し
てやれば種々の欠陥な検出することができる筈であり、
これな利用したものである。
まず、照明方法に関しては、第1図示の様な透過光照明
(透過明視野照明)を用いれば、第2図示の13のよう
な開口面積が大きい欠陥開口は白点として、同じく第2
図示の12のような開口面積が小さい欠陥開口及び第9
図示の32のような開口な遮ぎるような位置にある異物
は黒点としてそれぞれ検出でき、また、第10図に示す
ような反射照明光(反射暗視野照明)を用いれば第11
図の33に示すようなシャドウマスク表面上のピットや
キズ及び異物を検出でき、さら(第12図に示すような
透過暗視野照明光を用いれば第9図に示すような開口を
遮ぎる異物32は白点として検出できる。
(透過明視野照明)を用いれば、第2図示の13のよう
な開口面積が大きい欠陥開口は白点として、同じく第2
図示の12のような開口面積が小さい欠陥開口及び第9
図示の32のような開口な遮ぎるような位置にある異物
は黒点としてそれぞれ検出でき、また、第10図に示す
ような反射照明光(反射暗視野照明)を用いれば第11
図の33に示すようなシャドウマスク表面上のピットや
キズ及び異物を検出でき、さら(第12図に示すような
透過暗視野照明光を用いれば第9図に示すような開口を
遮ぎる異物32は白点として検出できる。
そして、これらのたがいに異なる照明方法で欠陥検出を
行い、検出した欠陥の位置9種類(白点。
行い、検出した欠陥の位置9種類(白点。
黒点)及び信号レベルなどのデータを調べれば、欠陥の
種類をさらに細かく識別することが可能となる。
種類をさらに細かく識別することが可能となる。
例えば、前記のように透過明視野照明で検出される欠陥
の内、周囲よりも暗い点(黒点)として検出される欠陥
には第2図の12のような開口面積が小さい欠陥と第9
図の32に示すような異物による欠陥とがあるが、第1
2図に示すように透過暗視野照明で欠陥検出を行うと、
例えば第2図の12のような開口面積が小さい欠陥に対
1−てはほとんど感度をもたないのに対して、第9図の
32のような異物は照明光を散乱する性質なもつものが
多く、周囲より明るい点として検出され、前記の透過明
視野照明で黒点として検出された欠陥と同じ位置に透過
暗視野照明で白点が検出されていれば、この欠陥が異物
であることが判り、開口面積小の欠陥と異物とを識別す
ることができる。
の内、周囲よりも暗い点(黒点)として検出される欠陥
には第2図の12のような開口面積が小さい欠陥と第9
図の32に示すような異物による欠陥とがあるが、第1
2図に示すように透過暗視野照明で欠陥検出を行うと、
例えば第2図の12のような開口面積が小さい欠陥に対
1−てはほとんど感度をもたないのに対して、第9図の
32のような異物は照明光を散乱する性質なもつものが
多く、周囲より明るい点として検出され、前記の透過明
視野照明で黒点として検出された欠陥と同じ位置に透過
暗視野照明で白点が検出されていれば、この欠陥が異物
であることが判り、開口面積小の欠陥と異物とを識別す
ることができる。
次に、撮影角度及び写角に関しては、前述のように1本
発明の方法は設定した撮影条件での撮影レンズから見た
明るさの局部的変化な欠陥として検出する方法であり、
従って、透過光照明の場合には撮影レンズから見たシャ
ドウマスクの開口形状不良だけが欠陥として検出される
。
発明の方法は設定した撮影条件での撮影レンズから見た
明るさの局部的変化な欠陥として検出する方法であり、
従って、透過光照明の場合には撮影レンズから見たシャ
ドウマスクの開口形状不良だけが欠陥として検出される
。
そこで、第13図に示すように、撮影方法をあおり撮影
(斜め撮影の一種)となるように設定すれば、第11図
で34に示すような垂直方向からの撮影では検出できな
い開口の断面形状不良を検出でることが可能となるから
、このあおり撮影な第13図の中心線Nを回転軸として
少くとも2以上の方向からIIIII次行なって複数回
、欠陥検出を行ない、それらのいずれの場合にも欠陥が
検出されなかったときには、そのシャドウマスクには第
11図の欠陥34がなかったものと判断することができ
る。なお、このあおり撮影では、第13図から明らかな
ように、撮影レンズ31の光軸は中心線Nと平行に保た
れ、かつTVカメラ1の撮像面(ターゲツト面)はシャ
ドウマスク6と平行になっているが、レンズ31の光軸
とTVカメラ1の撮像面の中心とを一致させたままに保
った一般的な斜め撮影としてもよい。
(斜め撮影の一種)となるように設定すれば、第11図
で34に示すような垂直方向からの撮影では検出できな
い開口の断面形状不良を検出でることが可能となるから
、このあおり撮影な第13図の中心線Nを回転軸として
少くとも2以上の方向からIIIII次行なって複数回
、欠陥検出を行ない、それらのいずれの場合にも欠陥が
検出されなかったときには、そのシャドウマスクには第
11図の欠陥34がなかったものと判断することができ
る。なお、このあおり撮影では、第13図から明らかな
ように、撮影レンズ31の光軸は中心線Nと平行に保た
れ、かつTVカメラ1の撮像面(ターゲツト面)はシャ
ドウマスク6と平行になっているが、レンズ31の光軸
とTVカメラ1の撮像面の中心とを一致させたままに保
った一般的な斜め撮影としてもよい。
ところで、シャドウマスクでは、第14図に示でように
、ブラウン管30の蛍光面の形状に合せてシャドウマス
ク6も円筒面の一部、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。
、ブラウン管30の蛍光面の形状に合せてシャドウマス
ク6も円筒面の一部、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。
そこで、第14図、第15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θと撮影に寄与
する照明光のなす角度θ′が一致もしくは量も近くなる
ように写角な設定すれば、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、すな
わちカラーTVブラウン管で表示する映像の欠陥の原因
となるシャドウマスクの欠陥開口を最も適切に検出する
ことができる。
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θと撮影に寄与
する照明光のなす角度θ′が一致もしくは量も近くなる
ように写角な設定すれば、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、すな
わちカラーTVブラウン管で表示する映像の欠陥の原因
となるシャドウマスクの欠陥開口を最も適切に検出する
ことができる。
次に、以上の実施例によりシャドウマスクの欠陥検査を
実施したflJを示すと、単位開口の直径が100μm
、配列ピッチが300μmで第2図に示すような配列な
もつシャドウマスクを第1図に示す様に透過光により照
明し、撮像管?用いた′rVカメラ1で300X220
■の領域を撮影した場合、撮影時間及び画像処理時間の
合計が約5秒の僅かな時間で、単位開口の直径が10μ
m異なるだけの欠陥まで自動的に検出でき、かつ周囲に
対する開口の大小判定までも行うことができた。
実施したflJを示すと、単位開口の直径が100μm
、配列ピッチが300μmで第2図に示すような配列な
もつシャドウマスクを第1図に示す様に透過光により照
明し、撮像管?用いた′rVカメラ1で300X220
■の領域を撮影した場合、撮影時間及び画像処理時間の
合計が約5秒の僅かな時間で、単位開口の直径が10μ
m異なるだけの欠陥まで自動的に検出でき、かつ周囲に
対する開口の大小判定までも行うことができた。
以上説明したように1本発明によれば、シャドウマスク
の微小な欠陥を単位開口が解像されないような広い撮影
視野で撮影して、その画像データな処理することにより
自動的に検出し、種類(白点、黒点)の判別を行なうこ
とができる。
の微小な欠陥を単位開口が解像されないような広い撮影
視野で撮影して、その画像データな処理することにより
自動的に検出し、種類(白点、黒点)の判別を行なうこ
とができる。
また、本発明によれば、撮像系の解像度に対てる検出感
度の依存度が低いため、球面形状1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
クの欠陥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が得られる。
度の依存度が低いため、球面形状1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
クの欠陥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が得られる。
第1図は本発明(よる周期性パターンの検査方法の一実
施例な示すブロック図、第2図は周期性パターンの一例
な示す説明図、第3図(a)〜(f)、第4図(a)、
[b)、第5図ia)、 (b)、第6図1aL +
b+、第7図1a)、 lb)、それに第8図(a)〜
ic)はそれぞれ本発明の動作な示す説明図、第9図は
シャドウマスクに付着した異物の説明図、第10図は反
射暗視野照明の説明図、第11図はシヤドウマスクに現
われる種々の欠陥の説明図、第12図は透過暗視野照明
の説明図、第13図はあおり撮影の説明図、第14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15図は撮影時で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・・・・・・TVモニタ
、5・・・・・・駆動機構、6・・・・・・シャドウマ
スク、7・・・・・・拡散板、8・・・・・・ランプ、
9・・・・・・直流電源、10・・・・・・ステージ、
11・・・・・・単位開口、12.13・・・・・・欠
陥、14.15・・・・・・欠陥による透過率変化、1
6・・・・・・光学系のゴミ等による信号変化、17・
・・・・・欠陥像、27・・・・・・閾値、28・・・
・・・近傍平均値、30・・・・・・ブラウン管、31
・・・・・・撮影レンズ、32・・・・・・異物、33
・・・・・・ピット。 /ン=ンー;′ 代理人 弁理士 武 順次部(ほか1名戸、′第1図 第2図 ○ ○ ○ OO 第3図 第4図 第5図 l8rjA I
施例な示すブロック図、第2図は周期性パターンの一例
な示す説明図、第3図(a)〜(f)、第4図(a)、
[b)、第5図ia)、 (b)、第6図1aL +
b+、第7図1a)、 lb)、それに第8図(a)〜
ic)はそれぞれ本発明の動作な示す説明図、第9図は
シャドウマスクに付着した異物の説明図、第10図は反
射暗視野照明の説明図、第11図はシヤドウマスクに現
われる種々の欠陥の説明図、第12図は透過暗視野照明
の説明図、第13図はあおり撮影の説明図、第14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15図は撮影時で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・・・・・・TVモニタ
、5・・・・・・駆動機構、6・・・・・・シャドウマ
スク、7・・・・・・拡散板、8・・・・・・ランプ、
9・・・・・・直流電源、10・・・・・・ステージ、
11・・・・・・単位開口、12.13・・・・・・欠
陥、14.15・・・・・・欠陥による透過率変化、1
6・・・・・・光学系のゴミ等による信号変化、17・
・・・・・欠陥像、27・・・・・・閾値、28・・・
・・・近傍平均値、30・・・・・・ブラウン管、31
・・・・・・撮影レンズ、32・・・・・・異物、33
・・・・・・ピット。 /ン=ンー;′ 代理人 弁理士 武 順次部(ほか1名戸、′第1図 第2図 ○ ○ ○ OO 第3図 第4図 第5図 l8rjA I
Claims (14)
- (1)被検査シヤドウマスクをビデオ撮像系の視野内で
所定の方向に所定の距離だけ移動させ、この移動の前に
撮像して得たビデオ信号による1フレーム分の第1の画
像データから移動の後に撮像して得たビデオ信号による
1フレーム分の第2の画像データを減算して得た第3の
画像データに基づいて欠陥検出処理を行なう方式のシヤ
ドウマスクの欠陥検査方法において、上記ビデオ撮像系
による撮像動作を、撮像条件を異にする複数回の撮像動
作とし、これら複数回の撮像動作ごとの検出結果に基づ
いて欠陥判定を行なうように構成したことを特徴とする
シヤドウマスクの欠陥検査方法。 - (2)特許請求の範囲第1項において、上記第1の画像
データと第2の画像データとが、共に複数回の撮像によ
るビデオ信号の各画素データごとの加算による画像デー
タであることを特徴とするシヤドウマスクの欠陥検査方
法。 - (3)特許請求の範囲第1項又は第2項において、上記
複数回の撮像動作が、その撮像条件の一部に、撮像した
画像データの各画素ごとのデータに現われる上記シヤド
ウマスクの単位開口ごとの変化による影響が充分に少な
く無視可能な状態となるように定められ、上記所定の方
向が上記画素の配列方向と一致し、かつ上記所定の距離
が上記画素ピッチの整数倍となるような条件を、共通に
含むように構成されていることを特徴とするシヤドウマ
スクの欠陥検査方法。 - (4)特許請求の範囲第1項又は第2項において、上記
所定の方向が上記シヤドウマスクの単位開口の配列方向
と一致し、かつ上記所定の距離が単位開口の配列ピッチ
の整数倍となるように構成されていることを特徴とする
シヤドウマスクの欠陥検査方法。 - (5)特許請求の範囲第1項又は第2項において、上記
所定の方向が上記シヤドウマスクの単位開口の配列方向
と一致し、かつ上記所定の距離が単位開口の配列ピッチ
と上記画像データの画素ピッチの公倍数となるように構
成されていることを特徴とするシヤドウマスクの欠陥検
査方法。 - (6)特許請求の範囲第1項又は第2項において、上記
欠陥検出処理が、最大で3×3画素の近傍画素データの
加算処理を含むように構成されていることを特徴とする
シヤドウマスクの検査方法。 - (7)特許請求の範囲第1項又は第2項において、上記
欠陥検出処理が、上記第3の画像データに対して、上記
シヤドウマスク上の一点が上記第1の画像データに対応
する画像をA、上記第2の画像データに対応する画素を
B、それに画素A、Bの中点に対応する画素をCとした
ときに、この画素Cの近傍平均値と、画素AとBのデー
タの平均値の差が画素AとBのデータの差に比して充分
に小さく、かつ画素AとBのデータの差が所定のレベル
以上である点を欠陥と判断し、画素AとBのデータの差
の符号と絶対値によつて欠陥の種類と大きさとを認識す
るように構成されていることを特徴とするシヤドウマス
クの欠陥検査方法。 - (8)特許請求の範囲第1項又は第2項において、上記
シヤドウマスクは、その単位開口の形状、大きさ、配列
ピッチの少くとも一つが所定の割合で変化して配列され
ていることを特徴とするシヤドウマスクの欠陥検査方法
。 - (9)特許請求の範囲第1項又は第2項において、上記
シヤドウマスクが曲面形状を有していることを特徴とす
るシヤドウマスクの欠陥検査方法。 - (10)特許請求の範囲第1項又は第2項において、上
記シヤドウマスクがストライプ状開口を備え、上記所定
の方向がこのストライプ状開口の方向であり、かつ上記
所定の距離が上記画像データの画素ピッチの整数倍とな
るように構成されていることを特徴とするシヤドウマス
クの欠陥検査方法。 - (11)特許請求の範囲第1項又は第2項において、上
記複数回の撮像動作が、上記シヤドウマスクを、このシ
ヤドウマスクの撮影面のほぼ中心を通る法線を回転軸と
して順次異なつた方向からの斜め撮像動作を含むことを
特徴とするシヤドウマスクの欠陥検査方法。 - (12)特許請求の範囲第1項又は第2項において、上
記複数回の撮像動作が、透過明視野照明撮影、透過暗視
野照明撮影、反射明視野照明撮影および反射暗視野照明
撮影のうちの少くとも2以上の撮像動作を含むことを特
徴とするシヤドウマスクの欠陥検査方法。 - (13)特許請求の範囲第1項又は第2項において、上
記複数回の撮像動作が、上記シヤドウマスクの各点に対
する撮影角度がこのシヤドウマスクの各点に対する電子
ビームの入射角度にほぼ等しくなるような撮像条件での
ものを含むことを特徴とするシヤドウマスクの欠陥検査
方法。 - (14)特許請求の範囲第1項又は第2項において、上
記複数回の撮像動作が、少くとも透過明視野照明撮影と
透過暗視野照明撮影とを含み、上記欠陥判定を、透過明
視野照明撮影時で開口面積小の欠陥として検出された部
分のうち、透過暗視野照明撮影時に白点欠陥として検出
した部分については、それを欠陥として検出しないよう
に構成したことを特徴とするシヤドウマスクの欠陥検査
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15837985A JPH0643968B2 (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | シヤドウマスクの欠陥検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15837985A JPH0643968B2 (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | シヤドウマスクの欠陥検査方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6221046A true JPS6221046A (ja) | 1987-01-29 |
JPH0643968B2 JPH0643968B2 (ja) | 1994-06-08 |
Family
ID=15670418
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15837985A Expired - Fee Related JPH0643968B2 (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | シヤドウマスクの欠陥検査方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0643968B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH044540A (ja) * | 1990-04-20 | 1992-01-09 | Nec Corp | ブラウン管膜点検査装置 |
US5261285A (en) * | 1990-08-02 | 1993-11-16 | Hajime Industries Ltd. | Powder granule sample inspection apparatus |
JPH06109452A (ja) * | 1993-06-29 | 1994-04-19 | Omron Corp | 観測装置 |
JP2006145272A (ja) * | 2004-11-17 | 2006-06-08 | Toppan Printing Co Ltd | 周期性パターンムラ検査装置 |
CN110926329A (zh) * | 2018-09-20 | 2020-03-27 | 三星显示有限公司 | 掩模衬底检查系统 |
-
1985
- 1985-07-19 JP JP15837985A patent/JPH0643968B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH044540A (ja) * | 1990-04-20 | 1992-01-09 | Nec Corp | ブラウン管膜点検査装置 |
US5261285A (en) * | 1990-08-02 | 1993-11-16 | Hajime Industries Ltd. | Powder granule sample inspection apparatus |
JPH06109452A (ja) * | 1993-06-29 | 1994-04-19 | Omron Corp | 観測装置 |
JP2006145272A (ja) * | 2004-11-17 | 2006-06-08 | Toppan Printing Co Ltd | 周期性パターンムラ検査装置 |
CN110926329A (zh) * | 2018-09-20 | 2020-03-27 | 三星显示有限公司 | 掩模衬底检查系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0643968B2 (ja) | 1994-06-08 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |