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光学空间过滤的显示设备的快速缺陷检测. Rapid Defect Inspection of Display Device with Optical Spatial Filtering. 摘要.
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光学空间过滤的显示设备的快速缺陷检测 • Rapid Defect Inspection of Display Device with Optical • Spatial Filtering
摘要 • 我们目前的快速检验方法机器视觉在网上的质量保证液晶显示器（ LCD ）和等离子显示器（ PDP ） 。该方法包含了一个光学空间滤波器在傅里叶平面成像光学阻止正常的定期模式和提取，只有缺陷的实时而不必依赖密集的软件图像处理。特别强调的是设计一个平行的白色光源，以提供高度的空间相干性，为有效的实时傅立叶变换。在同一时间内，低水平的时间一致性是达到改善缺陷检测能力，避免不良的相干噪声。实验结果表明，所提出的检验方法提供了检测的准确性， 15 ％的容错度，这是足够应付工业的使用。
1绪论 • 显示设备，如液晶显示器（ LCD ）和等离子显示器（ PDP ）是成立一个薄玻璃基板上，阵列电极模式是交存的。检测缺陷的周期结构的一个重要方面，制造显示设备其中重复的格局阵列几十万像素。为在网上的质量保证等显示设备，大幅度的改善，吞吐量可以作出傅立叶光学变换，其中只有有缺陷的模式可以提取光学空间滤波在一种快速的方式，而不必依赖费时的软件图像处理与机器视觉技术。 • 目前已经知道，只要光学傅立叶变换，再加上随后的空间滤波提供了一个快捷的手段，并行处理，在检查一个大目标区定期格局。 这次检查的方法是，作为其工业界的需求，是一起成长，与广泛使用的机器视觉技术。到目前为止，数度尝试已取得等方面的综合电路模式，光刻照片口罩，和织构材料。随着实际应用傅立叶光学，增加正在作出努力就制定有效的空间滤波器，如摄影板，全息板，明胶销孔和光过滤器。 • 但是，使用相干光，在空间滤波是不能避免的相干噪声和它减少了缺陷检测能力。特别是在检查方式对玻璃基板的显示设备，如LCD和PDP ，厚度变化和倾斜的议案衬底和多思考，从表面产生干涉图样，作为背景噪声对空间过滤的形象对象。 准白色光源是用来产量低，时间的连贯性，以改善缺陷检测能力，避免不良的相干噪声和我们调查的影响，空间的一致性，光照对系统和空间相干性是释放使用效率的支配性的光源。
2白色光光学过程的基本原理 • 白光处理类似的连贯处理系统，除使用白色光源。如果我们放置，一个透明信号， S （X ， Y ）在输入平面的P1，如图1 ，
这里完整的空间输入， （Pn， qn ）是指角空间频率坐标系。 S （pn， qn ）是傅立叶频谱S （X ， Y ） ，pn= （ 2 π / λ NF ）的α ，和qn = （ 2 π / λ NF ）的β ， （ α ， β ）是线性空间坐标系统（pn， qn ） 。此外， F是该镜头焦距的L1和C是一个复杂的不断下降和我们不断为简单的分析。如果我们把一个空间滤波器， H （pn， qn ） ，在空间频率的飞机，那么复杂的光场背后的空间频率程度是
光谱边缘全部的光源，输入光亮度可以被下式定义：光谱边缘全部的光源，输入光亮度可以被下式定义：
图2显示了有限的定期对象及其衍射图样。该衍射图样是产品的两项职能。一个是衍射图样的单位和细胞，另一个是干扰的功能，这是衍射图样的无限阵列和光圈的功能。图2显示了有限的定期对象及其衍射图样。该衍射图样是产品的两项职能。一个是衍射图样的单位和细胞，另一个是干扰的功能，这是衍射图样的无限阵列和光圈的功能。
其中n是数量的模式; ¢在期阵列;瓦特的宽度，一个单元，该中心的衍射图样;和F的镜头焦距。衍射模式，定期的对象是一系列的尖峰和大小的峰值是由第一sinc函数方程（ 5 ） 。每个双波长是：
长钉直径跌幅为若干特点，氮，在数组中增加和波长， λ氮，录得跌幅。长钉距离为每小时每个波长：
过滤的衍射图样是所取得的放置空间滤波器的衰减，其中所有的中央峰的峰值为整个光谱波段的光源在空间频域。过滤器应封锁中央的高峰期，每轻尖峰每个波长和因此，一个数组不透明点的分离是：过滤的衍射图样是所取得的放置空间滤波器的衰减，其中所有的中央峰的峰值为整个光谱波段的光源在空间频域。过滤器应封锁中央的高峰期，每轻尖峰每个波长和因此，一个数组不透明点的分离是：
4，光学过滤设计 • 如果一个增量的轮换是适用的对象，同样数额的轮换是诱导在其Fourier谱，由于角度看，保护的原则，傅立叶变换。因此，空间滤波系统必须提供与昂贵的罚款角设置的机制，来阻挡周期的信号。此外，缺陷信息进行灯很容易一群靠近哥伦比亚特区，有一个对称sinc功能简介与零的手段。因此，简单的低通滤波器的通带下面是第一穗在频谱域。截断频率是由：
数字显示，图3 A傅立叶变换模式，一维周期模式与氦氖激光血管。直径针孔激光扩束器是8 μ m和形状穗是很小的。数字显示， 图3 C的结果时， 0.5毫米针孔是用来和大小穗是非常大于激光。数字显示，图3 B时， 150 nm的带通滤波器，是摆在前面的白色光源和大小穗小于说，整个白光的频谱。大小穗也受针孔大小和放大的比例，准直透镜和傅立叶变换镜头，因为针孔程度和回焦平面的傅立叶变换镜头是光学共轭。我们考虑影响针孔变换的大小，这个衰减的频率是：
5，试验 • 图4显示的光学配置设立在这方面的调查。对象根据检查是发亮的，由准直光束钨弧灯和销孔的大小之前，准直透镜是0.5毫米。傅立叶转化镜头，是摆在前面的对象。此外，通告，低通了铝箔是设在回-焦平面的镜头，那里的傅立叶变换的形象，这一物体看来。截断频率的空间滤波器是调整，以封锁高频条款为主的音高漏洞，因此，只有低频的条款通过。传输的光束，然后成反比fouriertransformed由一个成像透镜投对象的形象与明显缺陷的CCD摄像机。波长钨灯是分散可见光，这是从400纳米到700纳米。焦距准镜头和傅立叶变换镜头是50厘米和30厘米。检查对象是一个光栅这是铬仿制的玻璃基板和类似结构的LCD或PDP的有金属模式对玻璃基板。也音高光栅是250格，这也是类似，即显示设备，我们对此有兴趣
6，结论和讨论 • 图5 。 A的数字显示光栅图像实验中所用的地方光线穿过光栅是接着和图5 。 B是所得的结果与他氦氖激光作为光源，我们可以看到几个情况，带型干扰模式，在空间过滤的形象。一个小斑点的尘埃在投入平板生产分散的海浪和一所造成的干扰模式，在输出平面和很大程度的背景干扰，在抓获图像由于该相干噪声。 图5.c的数字表明，由此产生的所得的结果，由whitelight加工技术和任何相干噪声是很难看到在输出的形象。由这两个结果，我们看到了相干噪声是暂时压制与非相干白光处理。
图 6 。 A的数字显示，所得到的结果与氦氖激光血管地方反射光从光栅是空间过滤。我们可以看到一些条纹图，由于多反思对双方的玻璃基板。当白光是用来作为光源，是没有附带在所有在输出的图像显示，在图6.b和相干噪声是打压。缺损的大小是衡量该地区出现偏差，一个洞，从它的面值，而强度偏差是规模由绝对差从平均背景水平正在由正常化的S / N （下信号杂讯）的比例，电子用于图像跳帧。测试结果是，这个系统可以侦测到10um厚度变化超过20 ×20平方毫米检查区，这是15 ％容错度，从实际上来看，这是充分满足工业要求 20 ％的宽容度。
7，结论 • 一系列的测试，其中使用chromedeposited模式所作的玻璃基板。试验结果表明，当一个相干激光束是用于照明，严重的相干噪声出现在过滤的形象。相干噪声从对象是不固定的，因为它似乎敏感地认识到厚度变化和倾斜的议案，该物体在扫描过程中检查整个地区的一个显示设备。但是，当准白光是用来，相干噪声是少见的在形象，由于时间不一致的光源。此外，我们调查的影响，空间的一致性，光照对系统和空间相干性是释放使用高效功率的光源，直到傅立叶变换组成部分的格局是不重叠在傅里叶平面。实验结果证明，这种方法是有用的与检测能力15 ％的容错度，实际上来看，这是充分满足工业的要求 20 ％的宽容度。
