JPH0634142B2 - 表示素子検査方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなど
の表示素子の検査方式に関わる。さらに詳述すれば、表
示素子の表示する画面を読取り、その良否を検査する方
式に関わる。

〔従来の技術〕

表示素子に表示された画面を読み取る方式としては、Ｃ
ＣＤなどの２次元センサを用いる方法が周知である。こ
の方法では２次元センサの行と列に配置されたセンサ画
素を表示素子の行と列に配列された表示画素（以下単に
画素と呼称する）に対応ずけ読み取られる。例えばＣＣ
Ｄカメラを用いる例では、ＣＣＤ素子の受光面に表示素
子の像を結ばせ、この対応を付ける。この２次元センサ
による読取りの基本的な考えは、表示素子のいかなる位
置にある画素においても、この当該の画素に正しく対応
する２次元センサのセンサ画素が少なくとも１個以上存
在させる事である。ここで正しく対応するとは、表示素
子の当該画素の２次元センサの受光面に作る像の中に２
次元センサのセンサ画素が実用上問題の無いように重な
るような対応を言う。

表示素子の画素に正しく対応させるだけ充分の画素数を
有していない２次元センサを表示素子の検査に適用する
には、表示素子の画面を幾つかの領域に区分し、各領域
毎に２次元センサを配置し、センサ画素数に対して表示
素子の画素を制限し、表示素子の画素像を等価的に拡大
することにより、読取りを実現する方法が採られている
のが一般的である。この実現方法の一つは２次元センサ
を複数個配置する方法であり、他の一つは２次元センサ
を移動させつつ制限した領域を逐次読み取っていく方法
がある。このいずれも複雑で高価となる欠点を有してい
る。これらの欠点を解決する方法として本出願人の出願
に係わる特願平２−118782号特開平04−016895号公報で
は検査対象となる表示画面が正しく結像する位置すなわ
ち結像面から離れた位置にセンサの受光面を配置し、こ
のセンサ受光面での表示画素像のピントをぼけさせる事
により、像を等価的に拡大させる方法が提案されてい
る。この方法は検査対象の画素の像領域が隣接画素、さ
らには近傍画素の画素像領域に重なるまで拡大し、近隣
の画素が相互に影響しあうため、同時に検査する検査対
象の画素を、影響が無視できる程度の距離だけ離れて飛
び飛びに選定すると共に、選定した検査対象画素以外の
画素（以下背景画素と呼称する）をダーク状態として検
査している。

〔発明が解決しようとする課題〕

背景画素を等価的にダーク状態にすることは、背景画素
の点灯条件に制約をもたらす事になる。このことは背景
画素の、特に検査対象画素の近傍にある近傍画素の点灯
状態による影響を評価する事ができなくなるなど、検査
条件に制約が生じる欠点となる。また、常時点灯してい
るような欠陥画素が存在する場合、この近傍にある画素
は正しく評価ができなくなる欠点がある。

本発明は上記欠点を解決し、検査対象画素以外の全ての
画素群（以下、この画素群を背景画素と呼称する）のダ
ーク状態の条件を緩和する方法を提供し、背景画素の影
響をより正しく評価でき、かつ常に点灯状態にあるよう
な欠陥画素の影響を排除できる表示素子検査方式を提供
する事にある。

〔課題を解決するための手段〕

従来の方法での課題である背景画素からの光の影響を解
決するため、検査対象画素を点灯した場合の輝度情報と
消灯した場合の輝度情報の差分を取ることにより背景画
素からの光の影響を排除するようにしたものである。す
なわち、センサ受光面において、表示素子の画素像領域
が近傍画素の画素像領域に重なる程度まで画素像を拡大
して検査する表示素子の検査方式において、検査対象画
素の点灯状態と消灯状態で背景画素の状態設定条件を固
定し、検査対象画素を点灯状態とした表示画面の輝度情
報と検査対象画素を消灯状態とした表示画面の輝度情報
の差分をもって検査する表示素子検査方式の発明を構成
したものである。

〔作 用〕

本発明を上記のように構成したので、背景画素からの光
の影響を排除できる。このため背景画素を任意に点灯あ
るいは消灯できるようになり、背景画素の点灯状態、消
灯状態を任意に設定できる結果、背景画素の状態の影響
を考慮した検査が実施できる。さらに常に点灯状態とな
っている欠陥背景画素の影響も排除でき、この欠陥の背
景画素の近傍にある画素も正しく検査する事ができる。

〔実施例〕

以下図面を用いて本発明の一実施例を詳細に説明する。
本実施例では表示素子に液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）
を、センサ系にはＣＣＤ２次元センサを用いるＣＣＤカ
メラを適用した場合を例とする。第１図は本発明の実施
例の回路構成図、第２図ａはＣＣＤ２次元センサの受光
面に形成される表示素子の画素像の概念図、第２図ｂは
第２図ａに示すｉ−ｊ線上の照度分布の概念図である。

第２図ａにおいて、実線で示す矩形はＣＣＤカメラのレ
ンズを介してＣＣＤ受光面に正しく結像した場合のＬＣ
Ｄ画素像を示す。このＬＣＤ画素像ではＣＣＤ画素の寸
法との関係から正しくLCD 画素の輝度を検出できないた
め、ＬＣＤ画素像を拡大する。この拡大方法は前記特願
平２−118782号に開示されており、ここでは詳細な説明
を省略するが、焦点のずれた位置にＣＣＤセンサ受光面
を置くことにより、像をぼやけさせて拡大させている。
正しく結像させた場合の像Ａ、Ｂに対応する拡大像を概
念的に示したのがそれぞれ１、２である。以後Ａ、Ｂを
改めてＬＣＤ画素名とし、１、２をそれぞれ画素Ａ、画
素Ｂの拡大像と呼ぶ事にする。第２図ｂは第２図ａのｉ
−ｊ線上の照度分布を概念的に表している。１０はＬＣ
Ｄ画素Ａだけを点灯した場合、２０はＬＣＤ画素Ｂだけ
を点灯した場合の輝度分布を示す。３０はＡとＢの両画
素を点灯した場合の輝度分布を示す。当然の事ながら３
０は１０と２０の和となる。３はＣＣＤ画素配列の位置
関係を示しており、第２図ａに示す正しく結像したＬＣ
Ｄ画素像と対比すれば、ＬＣＤ画素の輝度を正しく検査
できない事を示している。

今、検査対象のＬＣＤ画素をＡとするとき、この画素Ａ
の近傍にある画素を点灯すると画素Ａの拡大像に影響を
与え、正しく検査を行えなくなる。例えば、画素Ａの隣
接画素Ｂが同時に点灯すると、ＣＣＤ受光面での照度は
３０のように画素Ａと画素Ｂからの光が重なった状態と
なり、正しい値を検査できなくなる。隣接画素の内、Ｂ
だけが点灯したこの例では３０に見られる通り平坦部が
比較的広いため、３０のピーク値を検出し、その１/2を
画素Ａの輝度値とする評価法もある。しかし、拡大の度
合いを出来るだけ制限して同時に検査する対象の画素の
数を増大して効率を追及するような場合にはこの様な評
価法も適用できず、隣接画素の１個だけが点灯状態であ
っても検査ができなくなる。まして隣接画素を始め近傍
の画素が同時に点灯した場合は検査が出来なくなる。

そこで、本発明では検査対象のＬＣＤ画素を点灯させる
場合と消灯の場合で背景画素の状態設定条件を固定し、
それぞれの場合の拡大画素像をもとに読取られたＣＣＤ
画素の輝度情報の差をとる事によりＬＣＤ画素の正常性
を検査する。すなわち、差をとることにより画素の状態
設定条件が固定されている背景画素からの光はキャンセ
ルされ、検査対象画素の点灯状態と消灯状態との輝度変
化分のみが抽出でき、背景画素からの光の影響を排除し
てＬＣＤの検査ができる。以上を第２図ｂを用いてさら
に詳細に説明する。隣接画素Ｂが点灯状態で試験対象画
素Ａの正常性を検査したい場合、まず隣接画素Ｂを点灯
状態、試験対象画素Ａを消灯状態、その他の背景画素を
消灯状態として表示する。この場合、画素Ｂだけが点灯
している状態であり、ＣＣＤ受光面の照度は２０の分布
を呈する。この照度分布値は即ちＣＣＤセンサの出力値
は記憶装置に格納保存しておく。次ぎに背景画素の状態
をそのままに試験対象画素Ａを点灯状態に変えて表示す
る。この場合、隣接画素Ｂは点灯状態を、その他の背景
画素は消灯状態を維持している。したがってＣＣＤ受光
面の照度は３０の分布を呈する。これらの照度情報はＣ
ＣＤ画素により読取られ、この読取り情報から先に検査
した試験対象画素Ａを消灯状態とした場合の保存情報を
減算すると、１０の試験対象画素のみを点灯した場合の
情報が生成される。以上の動作を実現する回路構成の実
施例を第１図を用いて詳細に説明する。

１００はＣＣＤカメラの２次元ＣＣＤセンサである。受
光面の照度に応じて出力されるＣＣＤのアナログ出力信
号はアナログ−ディジタル変換回路１０１に入力され、
ディジタル化された出力信号はセレクトゲイト回路１０
２_１と１０２_２に入力される。セレクトゲイト回路１０
２_１と１０２_２を選択して不勢する信号はフリップフロ
ップ回路１０５の出力信号であり、試験対象画素を消灯
状態として表示した第１の表示状態での照度を読取る場
合はこのフリップフロップ回路を“１”状態とし、セレ
クトゲイト回路１０２_１を選択状態としてディジタル化
された読取り信号を記憶装置１０３に導き、ＣＣＤ画素
情報対応に異なったワード位置に書込み、その情報を保
持する。一方、試験対象画素を点灯状態として表示した
第２の表示状態での照度を読取る場合は、このフリップ
フロップ回路を“０”状態とし、セレクトゲイト回路１
０２_２を選択状態としてディジタル化された読取り信号
を減算回路１０４に導く。これと同時に記憶装置１０３
から先に書き込み保持していた試験対象画素を消灯状態
とした場合の当該ＣＣＤ画素情報を記憶装置１０３から
読み出し、減算回路１０４に導く。試験対象画素を点灯
状態とした場合の照度情報から消灯状態とした場合の照
度情報を減算した結果が減算回路１０４の出力端子Ｔに
出力される。この出力信号は検査対象画素のみを点灯さ
せた場合の情報であり、この信号をもとにピーク検出な
どの処理によりＣＣＤセンサの受光面での検査画素像の
照度を検出でき、この照度と比例関係にある検査画素の
輝度を正しく評価できる。

以上の説明では背景画素の特定の１個を点灯させた例で
示したが、背景画素のいかなる画素を、また複数個の画
素を点灯する設定条件でも良く、またすべての背景画素
を消灯とする設定条件でも良い。また第１の表示状態で
検査対象画素を消灯とし、第２の表示状態で検査対象画
素を点灯とする例で説明したが、逆の場合でも良い。

以上の説明から明らかにように、検査対象画素を点灯さ
せる場合と、消灯させる場合とで背景画素の状態設定条
件を同じくしておく必要がある。しかし設定条件を同じ
くしても、背景画素の輝度の条件が必ずしも同じになら
ず、検査結果の値に影響を及ぼす程度に変化する場合も
ある。これは検査対象画素が点灯状態から消灯状態へ、
あるいは消灯状態から点灯状態へ変化させたことによっ
て生じた背景画素への影響によるもので、本来異常とし
て検出すべきもので、検査結果の値を見ることでこの異
常も検出できる。また、状態設定条件に関係なく常時点
灯しているような異常な背景画素が存在しても検査対象
画素の点灯時と消灯時の輝度差を正しく評価できる。要
は背景画素の状態設定条件を同じくしておく事が肝要
で、背景画素の実際の輝度状態が必ずしも同じくなけれ
ばならないものではない。

以上、本発明を検査画面の読取りにＣＣＤ２次元センサ
を用いた例で説明したが、検査対象の表示素子とセンサ
を相対的に位置を移しつつ表示画面を読み取っていく１
次元ＣＣＤセンサを用いる場合でも、また照度に対して
直線性のあるセンサであれば１次元、２次元センサの別
なく広く適用できる。

以上、画素像の拡大方法として焦点をずらした位置にＣ
ＣＤセンサ受光面を置き、像をぼやけさせる方法を例と
して本発明を説明したが、一般に画素像を他の近傍画素
の像領域まで拡大させて検査する他の検査方法の場合に
も広く適用できる。また改めて像を拡大させないまで
も、レンズ等の収差により像がぼやけて拡大されてしま
う場合にも同様に適用できる。

〔発明の効果〕

本発明を請求項１の通り構成し、検査対象画素の点灯状
態と消灯状態で背景画素の状態設定条件を固定し、検査
対象画素を点灯状態とした表示画面の輝度情報と検査対
象画素を消灯状態とした表示画面の輝度情報の差分をも
って検査する表示素子検査方式は、背景画素の点灯状
態、消灯状態にかかわらず、背景画素からの光の影響を
排除でき、検査対象画素の近傍にある背景画素を点灯状
態あるいは消灯状態に任意に設定できるため、近傍画素
の状態を考慮した検査が実施できる効果がある。また、
常時点灯状態にあるような異常の背景画素の影響を避け
て検査対象画素を正しく検査できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の回路構成図、第２図ａはＣＣ
Ｄ２次元センサの受光面に形成される表示素子の画素像
の概念図、第２図ｂは第２図ａに示すｉ−ｊ線上の照度
分布の概念図である。 １……ＬＣＤ画素像Ａの拡大像、２……ＬＣＤ画素像Ｂ
の拡大像、３……位置を示すためのＣＣＤ画素、１０…
…ＬＣＤ画素Ａだけを点灯した場合の照度分布、２０…
…ＬＣＤ画素Ｂだけを点灯した場合の照度分布、３０…
…ＬＣＤ画素ＡとＢを共に点灯した場合の照度分布、１
００……ＣＣＤカメラの２次元ＣＣＤセンサ、１０１…
…アナログ−ディジタル変換回路、１０２_１……セレク
トゲイト回路、１０２_２……セレクトゲイト回路、１０
３……記憶装置、104 ……減算回路、１０５……フリッ
プフロップ回路、Ａ、Ｂ……正しく結像させた場合のＬ
ＣＤ画素像。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】センサ受光面において、表示素子の画素像
   領域が近傍画素の画素像領域に重なる程度まで画素像が
   拡大されて検査する表示素子の検査方式において、 検査対象画素の点灯状態と消灯状態で背景画素の状態設
   定条件を固定し、検査対象画素を点灯状態とした表示画
   面の輝度情報と検査対象画素を消灯状態とした表示画面
   の輝度情報の差分をもって検査することを特徴とする表
   示素子検査方式