PDP（プラズマディスプレイパネル）画像検査装置

Author(s):
加治屋 浩氏 - 株式会社ニッシン

Industry:
Consumer Goods

Products:
Machine Vision, LabVIEW, PXI/CompactPCI

The Challenge:
1.短期間での画像検査の構築 2.現行装置への適用が容易 3.仕様変更に対し、柔軟かつ迅速に対応が可能 4) 標準化によるコストダウン

The Solution:
NI社のPXIシステムを採用し、画像検査装置を製作

背景
弊社はかねてより、PDPエージング装置の設計・製造・現地据付を手掛けてきました。この装置は、排気、封着工程後のパネルを全面連続点灯（エージング）させるものです。エージング前後に電気特性検査・点灯検査を実施するステージがあります。この中の点灯検査は表示領域の中で画素欠陥（非点灯）がないか検査するもので、これまで目視に頼っていましたが、装置の完全自動化を実現する為、画像処理を取り入れることにしました。

課題
1) 短期間での画像検査の構築
2) 現行装置への適用が容易
3) 仕様変更に対し、柔軟かつ迅速に対応が可能
4) 標準化によるコストダウン

ソリューション
1. システム構成
(1)ハード構成
ナショナルインスツルメンツ社のPXIシステムを採用し、画像検査装置を製作しました。図1に概略の構成を示します。全体としては、PXIシステム、カメラ及び、PDPを点灯させるための駆動回路、電源で構成されます。PDPは大画面の為、表示部全面を検査するには画素数の大きなカメラでかつ台数も多く必要です。カメラは入手が容易という条件の元で極力画素数の大きなものを選定しました。台数は2～3台とし、これを移動させることでPDP全面を検査する方式としました。

(2)ソフト構成
LabVIEW、IMAQ Visionを使用し、画像処理及び駆動回路、電源の制御をします。

2．内容
図2に画像検査の簡単な流れを示します。画像を一回取込んだ後、画像解析処理をします。この間カメラは次のエリアに移動します。画像解析処理が終われば次の画像を取込みます。これを数回繰り返し、PDP全面を検査します。欠陥検出の能力としては約0.5mm角の欠陥を検出することが可能です。また、検査時間については約1000mm×600mmの全範囲を1分以下で検査します。PDPの表示面のみを検査するよう、パターン認識、エッジ処理等の技術も取り入れています。また、欠陥を検出した際、その画像と欠陥の位置、大きさ等の情報を収録する機能もあります。　　　　　　　　　　　　

効果
1. 短期間での開発を達成
1) 保有しているソフトが使用できた。
2) IMAQ Vision Builderの併用により画像処理部のソフトを容易に作成できた。
3) PXIシステムを採用することによりハード構成が容易にできた。

2．現行装置の基本構成を変更することなしで組込みができた。
現行装置全体はシーケンサにより制御されており、画像処理部とのI/Oを増やすことで容易に装置に画像検査システムを組込めた。

3．アフターサービスの充実
ハードの選定、構成及び、ソフトの開発を全て弊社内で実現出来た結果、将来にわたる仕様変更、メンテナンスに柔軟かつ迅速に対応できるものと確信しています。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

まとめ
弊社が製作した画像検査装置は、現在24時間フル稼働で実際に運用されています。今回カメラはエリアスキャンタイプを使用しましたが、モーションコントロールを使用することにより、容易にラインスキャンタイプのカメラの使用も可能です。また、今回画像検査のみのシステムとして構成しましたが、電気特性検査の機能も含めることにより、検査装置全体として低コスト化が図れます。弊社にて画像検査システムを構築する上で日本ナショナルインスツルメンツ殿からは技術面で多大なサポートをいただきました事をこの場をお借りし御礼申し上げます。

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加治屋 浩氏
株式会社ニッシン

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