JPH06308036A

JPH06308036A - 液晶表示画像検査方法

Info

Publication number: JPH06308036A
Application number: JP13013793A
Authority: JP
Inventors: Suketsugu Yamaguchi; 祐嗣山口; Teiji Narita; 悌二成田
Original assignee: Takamisawa Electric Co Ltd
Current assignee: Takamisawa Electric Co Ltd
Priority date: 1993-04-22
Filing date: 1993-04-22
Publication date: 1994-11-04

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、液晶表示画像の表示内容を検査す
る方法に関するものである。【構成】本発明は、基準とすべき表示画像と検査すべ
き表示画像の各々を記憶装置に格納した後、各々の画像
情報から特徴を抽出して情報量を削減、即ち検査対象と
なる任意エレメントの輪郭を基に作成したデータ、ある
いはエレメント内の限定された特定領域のデータについ
て、濃度差を比較することにより表示の有無をチェック
することを特徴とする液晶表示画像検査方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示器等の表示素
子を搭載した装置の表示画像検査、特に、装置量産ライ
ンにおける目視検査の自動化を実現する効率的な方法に
関するものである。液晶表示器（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙ
ｓｔａｌＤｅｖｉｃｅ、以下ＬＣＤという）は、数字
だけではなく用途に合わせた特殊パターンも容易に表示
でき、低消費電力、薄形、軽量などの特徴を有している
ため近年急速に普及してきた。しかしながら、ＬＣＤは
一般の回路部品に比べ高熱に弱いという弱点があり、他
の部品と共にプリント基板上に実装してハンダ槽を通す
ことは好ましくない。このため、ＬＣＤとプリント基板
との接続は、ゴムコネクタによる圧着、フレキシブルプ
リント板による接続、もしくは特殊ピンのハンダ付けな
ど、プリント基板組立ラインのハンダディップとは別工
程での手作業で組み立てることが多い。このようなこと
から構造、作業に起因する接続不良の発生率は他の部品
に比べて高く、装置製造上、生産された全数に対して表
示検査を行う必要がある。

【０００２】

【従来の技術】従来における液晶表示器等の表示画像検
査は、表示素子の端子に印加する駆動信号を電気的に検
査するか、もしくは表示素子の表示内容を人間が目視で
確認していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そのため、前者は自動
検査が可能であるが駆動回路と表示素子の接続不良検査
ができず、また後者は検査時間が長いという問題があっ
た。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、画像処理技術
を応用して目視によらずに高速で高精度の表示画像検査
を可能にする検査方法を提供するものである。本発明
は、表示画像の特徴に合わせて、検査対象となる画像デ
ータの品質を劣化させることなくデータ量を削減するこ
とにより、高速で高精度の表示画像検査を可能にするも
のである。

【０００５】以下、本発明の検査方法を図面に基づき詳
細に説明すると、図１は本発明に基づく検査システム構
成を示す一実施例であって、図中１は画像を格納するテ
レビカメラ、２は画像データを格納する画像メモリ、３
は格納した画像または解析結果を表示するモニタ、４は
検査すべき表示画像を有する被試験装置、５は被試験装
置の表示または動作を制御する被試験装置制御部、６は
画像メモリと被試験装置制御部の制御および画像データ
の解析を実行するコンピュータを示すブロックダイヤグ
ラムである。〔検査の基本概念〕本発明による検査の基本概念は、検
査すべきエレメントの正常表示画像を予め取り込んでお
き、被試験物の表示画像と照合することにより、ＬＣＤ
表示の正常／異常を判定するものである。例えば、コネ
クタの接触不良で特定エレメントが表示されなかった場
合は『正常値（表示あり）』と異なるため『異常』と判
定する。

【０００６】一般的に、ＬＣＤは内部に配置された電極
間に電圧を印加し、光の偏に電圧を印加することにより
光の偏波面を回転させ、ＬＣＤ表面に置かれたポーララ
イザと組み合わせて光の透過／遮断を制御し、「白」ま
たは「黒」を画面上に表示するものである。表示パター
ンは電極の形状によって決まり、同一電極（パターン）
内では表示濃度が極めて均一であるため、表示の有無を
確認するには電極（パターン）全域ではなく、その一部
を検査するのみでよい。本発明の検査方法はこの点に着
目し、検査対象となる任意エレメントの全領域ではな
く、エレメントの輪郭を基に作成したデータ、あるいは
エレメント内の限定された特定領域のみで表示の有無を
チェックすることによりデータ処理方法を簡略化し、処
理の高速化を図ったものである。

【０００７】次に、７個の棒状表示要素（セグメント）
で１桁の数字を画像表示する液晶表示素子の検査につい
て説明する。〔画像データの格納〕図２は、４桁の７セグメント数字
の表示画像例（１２００）を示すものであって、任意の
走査線ａに沿って画像濃度を検出する。この場合、無表
示画像データと検査対象となるセグメントを表示させた
状態の画像データを格納し、同一座標について両データ
間の濃度差分を求めると、該セグメントの差分値に対し
セグメント以外の背景の差分値は小さくなる。すなわ
ち、図３に示すように、図２に示した走査線ａについて
前記の処理で得られた結果をＸ軸に走査位置、Ｙ軸に表
示画像の濃度をとって表わした濃度差分データの例で、
濃度の高い方のピーク値がセグメントが表示された部
分、レベルの低い部分が背景として表されている。

【０００８】〔セグメントのエッジ（境界線）検出〕図
３において、例えば濃度（２５）を閾値とし、その閾値
より小さい値から大きい値に遷移するＸ座標点を始点エ
ッジ、その閾値より大きい値から小さい値に遷移するＸ
座標点を終点エッジとして、閾値線を通る始点エッジお
よび終点エッジを各々検出する。図２の画像を走査する
全ての走査線について同様の処理を施し、格納した画像
対応に２次元平面に配列すると、略セグメント輪郭のデ
ータが得られる。１桁の７セグメント数字で「８」を表
示した場合に前記の手法により得られたエッジ検出例は
図４のように示される。

【０００９】〔セグメントの規格化〕図４において、各
セグメント毎に各々対応する始点エッジから終点エッジ
までの中点を算出した一連の中点データを用いると、１
個のセグメントは１組の点の集合で表現でき、「セグメ
ントの規格化」ができる。図４に示したエッジ検出例に
ついて前記の手法を施して得られたセグメントの規格化
例を図５に示す。

【００１０】〔データの分割〕次に、図５に示す規格化
データを図６のように定めた５本の線（ａ、ｂ、ｃ、
ｄ、ｅ）によってセグメント対応に分割し、各中点デー
タがどのセグメントに属するかを調べ、各セグメントに
属するデータ数を求める。

【００１１】〔表示判定〕次に、各セグメント毎に得ら
れた中点データ数が一定の閾値と一致するか、もしくは
越えている場合にそのセグメントが表示されていると判
断し、閾値を越えていない場合には表示されていないと
判断する。

【００１２】〔検査〕これまで述べた処理方法により、
予め検査の基準となる正常表示画像を参照画像として格
納し、次に被試験装置の表示画像として格納する。この
後、前述したデータ処理方法により圧縮したデータで表
される参照画像と検査画像の差分値を求め、差分値が一
致するかあるいは一定の閾値以下の場合には該検査画像
は『正常』と判定し、不一致あるいは差分が一定の閾値
を超過した場合に該検査画像は『異常』であると判定す
る。

【００１３】〔文字単位の座標変換〕次に、複数桁の７
セグメント数字を表示している画像において、各桁を分
離して１桁単位の表示検査を可能にするための数字単位
の座標変換について説明すると、図７は７セグメント数
字を複数桁、配列してなる液晶表示素子の画像を表わ
し、該図７において数字表示単位の配列方向に沿って無
表示画像の略中央から表示画像の端部へ向かって走査
し、濃度が急変する位置、例えば図７の点ｉを表示器の
境界基準位置と定める。次に図８に示すように境界基準
位置から１桁の数字表示単位を含む領域に画像を一定間
隔に分割して１桁単位の表示データに変換した後、各領
域毎に前記１桁表示検査方法によりセグメントの有無を
検出する。

【００１４】図９は第２の実施例を示すもので、７セグ
メント表示から成る数字と、その他に装置の動作状態等
を示す文字や記号パターンから成る表示器の表示例であ
って、例えば、前記７セグメント表示の数字および文字
あるいは記号等、任意パターンを表示する液晶表示画像
の検査について説明する。

【００１５】〔表示領域抽出〕図１０は図９の画像情報
から検査対象とすべき表示領域を抽出する方法を示した
ものであり、直線ｌは画像上を走査する任意の走査線で
ある。図１０に示された無表示状態の表示器を示す画像
上を走査線ｌと平行に設定した２本の検査ラインに沿っ
て表示画像の略中央から端部に向かって走査し、濃度が
急変する位置を表示器の境界位置（ａ、ｂ、ｅおよび
ｆ）を定める。同様に走査線ｌと垂直に設定した２本検
査ラインについて境界位置（ｃ、ｄ、ｇおよびｈ）を定
める。これら８つの点のうち、それぞれ直線ａｂ、ｃ
ｄ、ｅｆおよびｇｈという各２点の組み合わせで得られ
た４本の直線から表示画像枠を算出し、画像メモリに格
納した画像データに関して表示領域を抽出する。

【００１６】〔座標基準の設定〕任意のパターンを表示
する表示画像において、常時検出可能な画像データを座
標基準として設定する。常時検出可能な画像データとし
ては、表示器の表示エレメント、表示器上の印刷パター
ン、表示枠のコーナ部など画像データとして固定的に取
り込めるものであればよい。図９では時計マークが時刻
通知のため常時表示されており、その中心を座標基準に
利用できる。

【００１７】〔検査ポイントの設定〕次に、図１１によ
って検査ポイントの設定方法を説明すると、前記処理で
得られた画像の座標基準を第１の検査位置基準として、
検査すべき個々のパターン内に第２の検査基準を定め
る。この後、第２の検査基準を基準として検査対象パタ
ーンに含まれる、あるいは検査対象パターンの一部を含
む検査領域を定め、該検査領域についてのみ検査対象画
像と標準画像の濃度とを比較し、前記表示パターンの有
無を検出する。この処理によって格納した画像データの
品質を低下させることなく検査データ量を削減でき、よ
って検査時間を極めて短時間に縮小することができる。

【００１８】〔検査画面の傾き補正〕図１に示す検査シ
ステムにおいて、テレビカメラ１に対する被試験装置４
の位置により、格納された画像の位置が異なる。特に、
画像が平面上で回転し走査線との傾きが大きくなると、
参照画像と検査画像間で対応するパターンの座標位置に
くい違いが生じ、正確な比較が困難になる。本発明では
この弊害を除くため、次に述べる画像の傾き補正方法を
提供するものである。前記表示領域抽出の処理で求めた
４本の直線ａｂ、ｃｄ、ｅｆおよびｇｈの何れかから走
査線ｌに対する表示画像の傾き補正値を算出し、該傾き
補正値により検査対象画面の傾きを補正する。

【００１９】また、傾き補正は表示画面において、常時
表示されるパターンを利用して求めることもできる。例
えば、図９に示された時計マークについてパターン上を
水平方向のｍ本および垂直方向のｎ本の検査ラインの各
々に沿って走査し、濃度が急変する位置を表示パターン
の境界位置（エッジ）と定め、得られた２（ｍ＋ｎ）個
の境界値から表示パターンの傾き補正値を算出し、検査
対象画面の傾きを補正する。すなわち、検査ポイントを
設定する際に、前記傾き補正値を用いて座標値を補正す
ることにより検査ポイントを正しく設定することがで
き、参照画像と検査画像間で対応するパターンの比較を
正確に実行できる。

【００２０】なお、これまで図９の表示画像について説
明したが、本発明は図１２に示すモザイクパターンの組
み合わせで数字あるいは文字を表示する画像についても
同様の効果を提供できる。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、基準とすべき表示画像
と検査すべき表示画像の各々から作成した画像情報を比
較することにより、目視によらずに高速で高精度の表示
画像検査が可能となり、更に検査対象となる任意エレメ
ントの全領域ではなく、エレメントの輪郭を基に作成し
たデータ、あるいはエレメント内の限定された特定領域
のみで表示画像の有無をチェックすることにより、比較
すべきデータ量を削減でき、かつ検査対象となる画像デ
ータの品質を劣化させることなく、高速で高精度の表示
画像検査を可能とした多大なる効果を奏するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す検査システム構成図であ
る。

【図２】７セグメントから成る数字の表示画像例を示す
ものである。

【図３】７セグメント数字の濃度差分データを示すもの
である。

【図４】７セグメント数字のエッジ検出の表示を示すも
のである。

【図５】セグメントの規格化を示す図である。

【図６】セグメントの区分を示す図である。

【図７】文字区分ラインの求め方を示すものである。

【図８】文字単位の座標変換を示すものである。

【図９】ＬＣＤ画面の時計マークの表示画像例を示す図
である。

【図１０】表示領域の抽出方法を示すものである。

【図１１】検査ポイントの設定を示すものである。

【図１２】マトリックス表示器の表示画像例を示すもの
である。

【符号の説明】

１…テレビカメラ２…画像メモリ３…モニタ４…被検査装置５…被試験装置制御部６…コンピュータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基準とすべき表示画面を第１の画像情報と
し、検査すべき表示画面を第２の画像情報として各々記
憶装置に格納した後、第１の画像情報および第２の画像
情報から画像の特徴を抽出して情報量を削減し、あるい
は表示要素内の任意の限定領域に限定した第３の情報お
よび第４の情報を検出し、第３の情報と第４の情報が一
致あるいは濃度差分が一定の閾値以下となった場合に該
第２の画像情報を正常と判定し、不一致あるいは濃度差
分が一定の閾値を超過した場合に該第２の画像情報を異
常と判定することを特徴とする液晶表示画像検査方法。
【請求項２】７個の棒状表示要素（セグメント）で構成
される１桁の数字表示画像の検査において、任意のセグ
メントを水平方向に走査してセグメントの始点と終点の
座標を求め、起点と終点間の中間データを算出して１個
のセグメントについて１組の中間データを作成した後、
該中間データを各セグメント対応に分割し、該中間デー
タ値の合計が一定の閾値以上の値を示す場合に該セグメ
ントが表示されていると判定し、該中間データ値が一定
の閾値未満の値を示す場合に該セグメントが表示されて
いないと判定することを特徴とする液晶表示画像検査方
法。
【請求項３】７個の棒状表示要素（セグメント）で１桁
の数字表示単位を構成し、複数の該数字表示単位からな
る表示画像の検査において、該数字表示単位の配列方向
に沿って無表示画像の略中央から表示画像の端部へ向か
って走査し濃度が急変する位置を表示画像の境界基準位
置と定め、該境界基準位置から１桁の数字表示単位を含
む領域に表示画像を分割した後、各領域毎にセグメント
の有無を検出することを特徴とする液晶表示画像検査方
法。
【請求項４】任意のパターンを表示する表示画像におい
て、無表示画像上を水平方向のｍ本および垂直方向のｎ
本の検査ラインの各々に沿って表示画像の略中央から端
部に向かって走査し、濃度が急変する位置を表示画像の
境界位置と定め、ここで得られた２（ｍ＋ｎ）個の境界
位置データから表示画像枠を算出し、該表示画像枠内を
検査対象領域とすることを特徴とする液晶表示画像検査
方法。
【請求項５】任意のパターンを表示する表示画像におい
て、無表示画像上を水平方向のｍ本および垂直方向のｎ
本の検査ラインの各々に沿って表示画像の略中央から端
部に向かって走査し、濃度が急変する位置を表示画像の
境界位置と定め、ここで得られた２（ｍ＋ｎ）個の境界
位置値から算出した表示画像枠と画面の走査線との傾き
を算出し、検査対象画像の傾きを補正することを特徴と
する液晶表示画像検査方法。
【請求項６】任意のパターンを表示する表示画像におい
て、表示画像枠あるいは常時表示されるパターン上を水
平方向のｍ本および垂直方向のｎ本の検査ラインの各々
に沿って走査し、濃度が急変する位置を表示パターンの
境界位置と定め、ここで得られた２（ｍ＋ｎ）個の境界
位置データから表示パターンの傾き値を算出し、該傾き
値により検査対象画像の傾きを補正することを特徴とす
る液晶表示画像検査方法。
【請求項７】任意のパターンを表示する表示画像におい
て、常時検出可能な画像データを第１の検査位置基準と
し、検査すべき個々のパターン毎に第２の検査基準を定
め、該第２の検査基準を基準として検査対象パターンの
一部を含む検査領域を定めることを特徴とする液晶表示
画像検査方法。