JPH0868976A - 表示パネル検査装置及び検査方法 - Google Patents
表示パネル検査装置及び検査方法Info
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- JPH0868976A JPH0868976A JP7053884A JP5388495A JPH0868976A JP H0868976 A JPH0868976 A JP H0868976A JP 7053884 A JP7053884 A JP 7053884A JP 5388495 A JP5388495 A JP 5388495A JP H0868976 A JPH0868976 A JP H0868976A
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/1306—Details
- G02F1/1309—Repairing; Testing
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T1/00—General purpose image data processing
- G06T1/0007—Image acquisition
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
- G06T7/0004—Industrial image inspection
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- G—PHYSICS
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- G06T7/60—Analysis of geometric attributes
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】多数の画素からなる表示パネル用液晶セル自体
の検査を高精度、高速で行うことを目的とする。 【構成】被検査パネルを後方から照明し、表示パネル上
に形成されている検査用のパターンを順次撮像センサで
撮像する基本構成を有し、撮像センサ上でパターン像に
既知のぼけ量を加えた後、ｓｉｎｃ関数を用いた畳み込
み演算を行い、再標本化を行い画像処理を実行する。 【効果】上記処理により、表示パネル側と撮像センサ側
の画素配列のずれによる測定誤差の補正が可能となる。
の検査を高精度、高速で行うことを目的とする。 【構成】被検査パネルを後方から照明し、表示パネル上
に形成されている検査用のパターンを順次撮像センサで
撮像する基本構成を有し、撮像センサ上でパターン像に
既知のぼけ量を加えた後、ｓｉｎｃ関数を用いた畳み込
み演算を行い、再標本化を行い画像処理を実行する。 【効果】上記処理により、表示パネル側と撮像センサ側
の画素配列のずれによる測定誤差の補正が可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は多数の画素からなる表
示パネルの検査装置の測定精度の向上、測定時間の短縮
等性能向上に関するものである。
示パネルの検査装置の測定精度の向上、測定時間の短縮
等性能向上に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の表示パネルの検査装置においては
Cummins, R. et al, "Evaluatingimage quality and
defect characterization in flat panel display", Ph
otonDynamics, Inc., 1504 McCarthy Blvd., Milpitas,
CA, USA に記載されている装置が一般に用いられてい
る。
Cummins, R. et al, "Evaluatingimage quality and
defect characterization in flat panel display", Ph
otonDynamics, Inc., 1504 McCarthy Blvd., Milpitas,
CA, USA に記載されている装置が一般に用いられてい
る。
【０００３】通常、表示パネル検査においては、多数の
画素を有する表示パネル上の映像は同じく画素で構成さ
れたセンサにより撮像されたもので、センサ上の隣接す
る画素は通常は互いに相接しておらず（即ち、フィルフ
ァクタが１００％以下）、また表示パネル側の画素と大
きさ、配列共に異なっている。
画素を有する表示パネル上の映像は同じく画素で構成さ
れたセンサにより撮像されたもので、センサ上の隣接す
る画素は通常は互いに相接しておらず（即ち、フィルフ
ァクタが１００％以下）、また表示パネル側の画素と大
きさ、配列共に異なっている。
【０００４】図５に単純化された場合として６個の受光
素子２０により撮像された映像が４個の表示パネル１０
上で表示されている場合を示す。ここでセンサは理想的
で、隣接素子は互いに相接しているものとしている。表
示パネル発光強度の不均一性はセンサのビデオ信号にお
ける局所的な変化として現れてくる。表示パネル画素群
１０内の数はカメラによって撮像された画素数の割合を
示している。
素子２０により撮像された映像が４個の表示パネル１０
上で表示されている場合を示す。ここでセンサは理想的
で、隣接素子は互いに相接しているものとしている。表
示パネル発光強度の不均一性はセンサのビデオ信号にお
ける局所的な変化として現れてくる。表示パネル画素群
１０内の数はカメラによって撮像された画素数の割合を
示している。
【０００５】図６はセンサ２０が理想的でなく、隣接素
子は互いに相接していない場合を示したものである。単
純化して示すために、図６は３表示パネル画素３０、４
０、５０の場合について示す。表示パネル画素４０の不
発光部（クロスハッチ部７０）の面積は他の３０、５０
の不発光部（斜線部８０）に比べ少ない。これは表示パ
ネル画素の強度測定に際して不正確さをもたらすもので
ある。即ち、測定用センサ出力としてのビデオ信号の部
分的変動は必ずしも表示パネル発光強度の不均一性を示
すものではない。
子は互いに相接していない場合を示したものである。単
純化して示すために、図６は３表示パネル画素３０、４
０、５０の場合について示す。表示パネル画素４０の不
発光部（クロスハッチ部７０）の面積は他の３０、５０
の不発光部（斜線部８０）に比べ少ない。これは表示パ
ネル画素の強度測定に際して不正確さをもたらすもので
ある。即ち、測定用センサ出力としてのビデオ信号の部
分的変動は必ずしも表示パネル発光強度の不均一性を示
すものではない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記の如く表示側及び
撮像側センサ共に画素間に隙間があり、表示側と撮像側
とで個々の画素のレジストレーションが完全にとる事が
出来ない。このため、表示側の画素が正常な強度で動作
しているにも拘らず、カメラで測定すべき表示パターン
を撮像し画素強度分布を測定する際、ビデオ信号強度は
必ずしも表示強度に比例したものとはならない。
撮像側センサ共に画素間に隙間があり、表示側と撮像側
とで個々の画素のレジストレーションが完全にとる事が
出来ない。このため、表示側の画素が正常な強度で動作
しているにも拘らず、カメラで測定すべき表示パターン
を撮像し画素強度分布を測定する際、ビデオ信号強度は
必ずしも表示強度に比例したものとはならない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明においては以下に述べる各種の手段で装置
を構成している。即ち；本発明による装置は、選択的に
一部の画素のみ駆動する駆動回路と、この表示パネル上
に発生されたパターンを撮像するためのセンサと、表示
パネル上の画素の発光強度の不均一性を検出するための
信号処理部とで構成されている。
めに、本発明においては以下に述べる各種の手段で装置
を構成している。即ち；本発明による装置は、選択的に
一部の画素のみ駆動する駆動回路と、この表示パネル上
に発生されたパターンを撮像するためのセンサと、表示
パネル上の画素の発光強度の不均一性を検出するための
信号処理部とで構成されている。
【０００８】本発明においては表示パネルとしてＬＣＤ
（液晶表示）パネルを対象としており、このため被検査
パネルを照明するための光源も含んでいる。この被検査
パネルの照明としては後方照明構造となっており、画素
の駆動は表示パネルの部分的な光透過率の変化により行
われる。
（液晶表示）パネルを対象としており、このため被検査
パネルを照明するための光源も含んでいる。この被検査
パネルの照明としては後方照明構造となっており、画素
の駆動は表示パネルの部分的な光透過率の変化により行
われる。
【０００９】また、画素の選択的駆動部は画素サブセッ
トのシーケンスを経時的に駆動し、各画素サブセットは
特定の画素とその周辺の予め定められた数の画素群で構
成されている。
トのシーケンスを経時的に駆動し、各画素サブセットは
特定の画素とその周辺の予め定められた数の画素群で構
成されている。
【００１０】本発明においては、パネル上に発生してい
るパターン全体を同時に撮像するセンサを有し、パネル
上の画素の発光強度の不均一性を検出する画像処理部を
有している。
るパターン全体を同時に撮像するセンサを有し、パネル
上の画素の発光強度の不均一性を検出する画像処理部を
有している。
【００１１】また、本発明による検査方法においては多
数の画素のうちの一部のみを駆動し、パネル上に形成さ
れたパターンを撮像し、パネル上の強度分布の不均一性
を検出する方法としている。
数の画素のうちの一部のみを駆動し、パネル上に形成さ
れたパターンを撮像し、パネル上の強度分布の不均一性
を検出する方法としている。
【００１２】表示パネル上のパターンを取り込むため
に、本発明における撮像部としては標準テレビカメラの
解像度を実質的に超えることのない撮像用のセンサと、
パネル上の画素の発光強度の不均一性を検出する画像処
理部とを有している。撮像用のセンサとしては本発明に
おいては１３００ｘ１０００個の光検出素子を有する場
合と、８００ｘ５００の光検出素子を有する場合とがあ
る。また、この画像処理部はパネル上の各画素の発光強
度を弁別する機能も有している。
に、本発明における撮像部としては標準テレビカメラの
解像度を実質的に超えることのない撮像用のセンサと、
パネル上の画素の発光強度の不均一性を検出する画像処
理部とを有している。撮像用のセンサとしては本発明に
おいては１３００ｘ１０００個の光検出素子を有する場
合と、８００ｘ５００の光検出素子を有する場合とがあ
る。また、この画像処理部はパネル上の各画素の発光強
度を弁別する機能も有している。
【００１３】表示パネルとしてはＬＣＤ（液晶表示）パ
ネルを使用し、かつＬＣＤはセル単体であって表示パネ
ルとしての照射部、駆動部、偏光部を含む事は無い。
ネルを使用し、かつＬＣＤはセル単体であって表示パネ
ルとしての照射部、駆動部、偏光部を含む事は無い。
【００１４】なお、本発明による装置においては被検査
パネルを保持するための固定機構を有している。
パネルを保持するための固定機構を有している。
【００１５】本発明においては、パネル上に形成されて
いるパターンのほぼ全体を同時に撮像し、表示パネルの
画素の光強度の不均一性を検出する方法を採用してい
る。
いるパターンのほぼ全体を同時に撮像し、表示パネルの
画素の光強度の不均一性を検出する方法を採用してい
る。
【００１６】本発明による検査方法において、標準テレ
ビカメラの解像度を超えることがないパターンを撮像
し、パネルの画素強度の不均一性を検出する方法として
いる。
ビカメラの解像度を超えることがないパターンを撮像
し、パネルの画素強度の不均一性を検出する方法として
いる。
【００１７】本発明による検査装置においてパネル上に
形成されたパターンを撮像し、各画素の光強度を測定す
る方法も採用している。
形成されたパターンを撮像し、各画素の光強度を測定す
る方法も採用している。
【００１８】
【作用】以上述べたように本発明においては被測定表示
パネル面を所定の画素数の小区分に分割し、これら小区
分の中の一画素のみを順次駆動しながら表示パネルのほ
ぼ全面を撮像するセンサでパネル面上のパターンを撮像
する。この際表示パネル側の画素配列と撮像側のセンサ
の画素配列とのずれによる測定値への影響を相殺するた
め、表示／撮像系に発生する点像拡がり関数の概念を導
入し、畳み込み演算を実行し再標本化処理を行う。これ
により、高速で測定データの取り込みを行い、光学系の
セッティングに影響されることの無い安定で精度の高い
検査が可能となる。
パネル面を所定の画素数の小区分に分割し、これら小区
分の中の一画素のみを順次駆動しながら表示パネルのほ
ぼ全面を撮像するセンサでパネル面上のパターンを撮像
する。この際表示パネル側の画素配列と撮像側のセンサ
の画素配列とのずれによる測定値への影響を相殺するた
め、表示／撮像系に発生する点像拡がり関数の概念を導
入し、畳み込み演算を実行し再標本化処理を行う。これ
により、高速で測定データの取り込みを行い、光学系の
セッティングに影響されることの無い安定で精度の高い
検査が可能となる。
【００１９】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。
【００２０】図１は液晶（以下ＬＣＤ）セル１００を検
査する装置の各部の機能を示す構成図である。
査する装置の各部の機能を示す構成図である。
【００２１】検査対象をＬＣＤとしているため、本発明
の装置においては後方照明部１１０と偏光板１０４が装
備されており、また、被検査パネルと電気的コンタクト
を行うためのプローバ１２０も装備されている。同時に
ＬＣＤパネル１００と偏光板１０４および照明部１１０
をそれぞれ所定の相対位置関係を保ち各要素部品を固定
するための固定治具１２４も有している。
の装置においては後方照明部１１０と偏光板１０４が装
備されており、また、被検査パネルと電気的コンタクト
を行うためのプローバ１２０も装備されている。同時に
ＬＣＤパネル１００と偏光板１０４および照明部１１０
をそれぞれ所定の相対位置関係を保ち各要素部品を固定
するための固定治具１２４も有している。
【００２２】ＬＣＤモジュールの検査と発光表示パネル
の検査とでは実質的に同じ検査装置を用いる事が出来
る。ＬＣＤモジュールの検査に際してはそのモジュール
に含まれる偏光板１０４、後方照明１１０及びプローバ
１２０等は不要である。
の検査とでは実質的に同じ検査装置を用いる事が出来
る。ＬＣＤモジュールの検査に際してはそのモジュール
に含まれる偏光板１０４、後方照明１１０及びプローバ
１２０等は不要である。
【００２３】以下の記述においては、”ＬＣＤセル”と
は後方照明、駆動回路、偏光子を含まない表示パネルそ
のものを意味しており、”ＬＣＤモジュール”とは表示
パネルとして照明部、偏光板等を含み完全に組み立てら
れたものを意味している。
は後方照明、駆動回路、偏光子を含まない表示パネルそ
のものを意味しており、”ＬＣＤモジュール”とは表示
パネルとして照明部、偏光板等を含み完全に組み立てら
れたものを意味している。
【００２４】プローバ１２０はＬＣＤパネルと選択的画
素駆動回路１３０とを電気的に接続させるための要素で
ある。選択的画素駆動回路１３０は表示パネル１００の
うち同時に駆動されるべき多数の画素を駆動するもので
ある。ＬＣＤパネルにおいては、画素の駆動とは局所的
な光透過率変化を生じさせることであり、発光素子よる
パネルに対しては、画素の駆動とは画素の発光量を変化
させることである。
素駆動回路１３０とを電気的に接続させるための要素で
ある。選択的画素駆動回路１３０は表示パネル１００の
うち同時に駆動されるべき多数の画素を駆動するもので
ある。ＬＣＤパネルにおいては、画素の駆動とは局所的
な光透過率変化を生じさせることであり、発光素子よる
パネルに対しては、画素の駆動とは画素の発光量を変化
させることである。
【００２５】望ましくは、選択的画素駆動回路１３０は
画素サブセットのシーケンスを順次継時的に動作させる
もので、ここで画素サブセットとは表示パネル上で予め
定められた大きさの隣接画素群の中で一個の画素のみが
駆動されているブロックである。
画素サブセットのシーケンスを順次継時的に動作させる
もので、ここで画素サブセットとは表示パネル上で予め
定められた大きさの隣接画素群の中で一個の画素のみが
駆動されているブロックである。
【００２６】最も単純な選択的画素駆動とは、ある特定
の画素が駆動された場合、周囲の隣接８個の画素はいず
れも非駆動の状態にある事を言う。さらに複雑な画素駆
動については図２、図３に示す。
の画素が駆動された場合、周囲の隣接８個の画素はいず
れも非駆動の状態にある事を言う。さらに複雑な画素駆
動については図２、図３に示す。
【００２７】図２は５ｘ５個の画素により構成された画
素群１４０の駆動を行なう場合の表示パネル面上の配列
を示す。１、２、…、２５で示された画素は以下のシー
ケンスで順次駆動される。
素群１４０の駆動を行なう場合の表示パネル面上の配列
を示す。１、２、…、２５で示された画素は以下のシー
ケンスで順次駆動される。
【００２８】ステップ １：番号１で示された全ての画
素が駆動され、第１番目のパターンとしてスクリーン上
に表示される。
素が駆動され、第１番目のパターンとしてスクリーン上
に表示される。
【００２９】ステップ ２：番号２で示された全ての画
素が駆動され、第２番目のパターンとしてスクリーン上
に表示される。
素が駆動され、第２番目のパターンとしてスクリーン上
に表示される。
【００３０】・・・ ステップ２５：番号２５で示された全ての画素が駆動さ
れ、第２５番目のパターンとしてスクリーン上に表示さ
れる。
れ、第２５番目のパターンとしてスクリーン上に表示さ
れる。
【００３１】図３は画素駆動の順序が上記と異なる場合
で、７ｘ７個の画素により構成された画素群１５０につ
いて示したものである。図において１、２、…４９で示
された各画素は以下の様にして順次駆動される。
で、７ｘ７個の画素により構成された画素群１５０につ
いて示したものである。図において１、２、…４９で示
された各画素は以下の様にして順次駆動される。
【００３２】ステップ １：番号１で示された全ての画
素が駆動され、 ステップ ２：番号２で示された全ての画素が駆動さ
れ、 ・・・ ステップ４９：番号４９で示された全ての画素が駆動さ
れる。
素が駆動され、 ステップ ２：番号２で示された全ての画素が駆動さ
れ、 ・・・ ステップ４９：番号４９で示された全ての画素が駆動さ
れる。
【００３３】この様にしてスクリーン上には４９種類の
異なるパターンが順次表示される。上記のような各画素
群の大きさは以下の相対立する関係を考慮して選定され
る。
異なるパターンが順次表示される。上記のような各画素
群の大きさは以下の相対立する関係を考慮して選定され
る。
【００３４】ａ． 画素群の大きさを大きくすれば検査
システムの精度は向上する。
システムの精度は向上する。
【００３５】ｂ． 画素群の大きさを小さくすれば画素
群内の全ての画素を駆動するためのステップ数が少なく
なるため、検査時間は短縮される。
群内の全ての画素を駆動するためのステップ数が少なく
なるため、検査時間は短縮される。
【００３６】通常画素群の領域は検査装置の拡がり関数
（point spread function）に依存する。これは検査装
置が有限のサイズの画素を有するセンサにより撮像さ
れ、このため表示画素の像がぼかされるためである。
（point spread function）に依存する。これは検査装
置が有限のサイズの画素を有するセンサにより撮像さ
れ、このため表示画素の像がぼかされるためである。
【００３７】上記の２５または４９パターンのシーケン
スの処理を行なう前にレジストレーション用パターンを
先行させることが望ましい。このレジストレーション用
パターンは、パターンを構成している画素の強度を規定
するものではなく、上記シーケンスにおける全てのパタ
ーンのセンサ１６０の画素に対するレジストレーション
を規定するものである。このレジストレーション用パタ
ーンの代表的なものとしては画面の四隅に配置された画
素群からなるものがある。
スの処理を行なう前にレジストレーション用パターンを
先行させることが望ましい。このレジストレーション用
パターンは、パターンを構成している画素の強度を規定
するものではなく、上記シーケンスにおける全てのパタ
ーンのセンサ１６０の画素に対するレジストレーション
を規定するものである。このレジストレーション用パタ
ーンの代表的なものとしては画面の四隅に配置された画
素群からなるものがある。
【００３８】各シーケンスにおいてパターンｎのスイッ
チオフからパターンｎ＋１のスイッチオンまでの時間間
隔とパターンｎ＋１の映像取り込みを開始するまでの時
間は表示パネルに関する立上り、立ち下がり時間に依存
する。例えば、ＩＢＭ ThinkPad 750C について考える
と、以下の二つの事象が発生した後に映像取り込みが開
始される。
チオフからパターンｎ＋１のスイッチオンまでの時間間
隔とパターンｎ＋１の映像取り込みを開始するまでの時
間は表示パネルに関する立上り、立ち下がり時間に依存
する。例えば、ＩＢＭ ThinkPad 750C について考える
と、以下の二つの事象が発生した後に映像取り込みが開
始される。
【００３９】ａ；先行パターンｎが十分に減衰してい
る、即ち、”ｏｎ”状態の２％以下、 ｂ；現在のパターンｎ＋１は十分に立ち上がっている、
即ち、”ｏｎ”状態の９８％以上。
る、即ち、”ｏｎ”状態の２％以下、 ｂ；現在のパターンｎ＋１は十分に立ち上がっている、
即ち、”ｏｎ”状態の９８％以上。
【００４０】パターンの立上り、立ち下がり時間は例え
ばＰＭＴ（光電子増倍管）等のこれら過渡応答の測定に
適した光検出器で測定し得る。
ばＰＭＴ（光電子増倍管）等のこれら過渡応答の測定に
適した光検出器で測定し得る。
【００４１】システムのセンサによりパターンの映像を
取り込む際にパターンのぼけ量を予め設定しておくこと
が望ましい、これは表示パネルの部分的な検査作業を行
う際に関与する光検出素子の数を増すことによって精度
を上げるためである。映像のぼけは機械的に変位を与え
るユニットによって実現出来る。これは表示パネル、セ
ンサあるいは表示パネルとセンサとの間にあるプリズ
ム、鏡等の光学素子をそれぞれ単独またはこれらの組合
せで振動を与えても実現出来る。さらには、映像のぼや
けは専用のフィルタによって光学的に実現することも可
能である。
取り込む際にパターンのぼけ量を予め設定しておくこと
が望ましい、これは表示パネルの部分的な検査作業を行
う際に関与する光検出素子の数を増すことによって精度
を上げるためである。映像のぼけは機械的に変位を与え
るユニットによって実現出来る。これは表示パネル、セ
ンサあるいは表示パネルとセンサとの間にあるプリズ
ム、鏡等の光学素子をそれぞれ単独またはこれらの組合
せで振動を与えても実現出来る。さらには、映像のぼや
けは専用のフィルタによって光学的に実現することも可
能である。
【００４２】再び図１において、検査システムにおいて
用いるセンサ１６０としては例えば２５ mm レンズを装
着した Cohu 4110 ディジタル カメラ（ Cohu, San Die
go,CA, USA から市販されている。)がある。このレンズ
は表示パネル上の像全体を同時に撮像し得る様に選択さ
れたものである。即ち、表示パネル１００の全面または
ほぼ全面にわたってセンサ１６０により同時に撮像され
る。
用いるセンサ１６０としては例えば２５ mm レンズを装
着した Cohu 4110 ディジタル カメラ（ Cohu, San Die
go,CA, USA から市販されている。)がある。このレンズ
は表示パネル上の像全体を同時に撮像し得る様に選択さ
れたものである。即ち、表示パネル１００の全面または
ほぼ全面にわたってセンサ１６０により同時に撮像され
る。
【００４３】レンズ焦点距離は対角線１０インチの表示
パネルが約９０ cm の距離から撮像される程度に選択し
ておくことが望ましい。この選定は観視角による画素強
度の変動を低減し得る。
パネルが約９０ cm の距離から撮像される程度に選択し
ておくことが望ましい。この選定は観視角による画素強
度の変動を低減し得る。
【００４４】センサ１６０で取り込んだ映像の解像度は
標準的なテレビカメラの解像度を実質的には超えること
はない。センサのセンシング素子は１３００ｘ１０００
以下で良く、あるいは８００ｘ５００以下でも良い。例
えば、 Cohu カメラではセンシング素子は７３９ｘ４８
４である。
標準的なテレビカメラの解像度を実質的には超えること
はない。センサのセンシング素子は１３００ｘ１０００
以下で良く、あるいは８００ｘ５００以下でも良い。例
えば、 Cohu カメラではセンシング素子は７３９ｘ４８
４である。
【００４５】センサ１６０で得られたディジタルビデオ
信号（一般には８ビットで構成されている）は画像処理
部１７０に供給される。制御回路１８０はユーザの入力
コマンド及びプログラムを受信し、システムの全要素を
制御する作用を行う。制御回路１８０と画像処理部１７
０は必要に応じて例えばワークステーション SPARC10の
様に単一のユニットに纏めても良い。SPARC10 は Sun M
icrosystems社,Montain View, CA, USA から市販されて
おり、画像処理部 MAX VIDEO 20 もDatacube 社、Danve
rs, MA, USAから市販されている。
信号（一般には８ビットで構成されている）は画像処理
部１７０に供給される。制御回路１８０はユーザの入力
コマンド及びプログラムを受信し、システムの全要素を
制御する作用を行う。制御回路１８０と画像処理部１７
０は必要に応じて例えばワークステーション SPARC10の
様に単一のユニットに纏めても良い。SPARC10 は Sun M
icrosystems社,Montain View, CA, USA から市販されて
おり、画像処理部 MAX VIDEO 20 もDatacube 社、Danve
rs, MA, USAから市販されている。
【００４６】図４は図１における画像処理部１７０の動
作に対する単純化したフローチャートを示すものであ
る。図４の方法は表示パネル上に写し出された各パター
ンを処理し、同様に表示パネル上に写し出された異なる
パターンと比較する事により被検査表示パネルの画素の
強度を弁別するものである。
作に対する単純化したフローチャートを示すものであ
る。図４の方法は表示パネル上に写し出された各パター
ンを処理し、同様に表示パネル上に写し出された異なる
パターンと比較する事により被検査表示パネルの画素の
強度を弁別するものである。
【００４７】図４の方法は以下のステップで実行され
る。
る。
【００４８】ａ．ステップ２００：ステップ２１０から
２７０までは表示パネル上に写し出された各パターン
（例えば、２５パターンあるいは４９パターン等）に対
して実行される。
２７０までは表示パネル上に写し出された各パターン
（例えば、２５パターンあるいは４９パターン等）に対
して実行される。
【００４９】ｂ．ステップ２１０：センサ１６０からの
ディジタル化された現在の検査に使用するパターン信号
を受信する。信号対雑音比を改善するために、幾つかの
ビデオフレーム（例えば４フレーム）にわたってパター
ン信号を積分することが望ましい。
ディジタル化された現在の検査に使用するパターン信号
を受信する。信号対雑音比を改善するために、幾つかの
ビデオフレーム（例えば４フレーム）にわたってパター
ン信号を積分することが望ましい。
【００５０】ｃ．ステップ２２０：カメラセンサの画素
間の変動を補償するために、例えばそれら画素の出力か
らオフセット量を引き算し、その結果に回路の利得を掛
け算する。
間の変動を補償するために、例えばそれら画素の出力か
らオフセット量を引き算し、その結果に回路の利得を掛
け算する。
【００５１】更に、図１に示す装置の信号検出部にはカ
メラ部の学習ステージを付加することが望ましい。この
ステージではカメラの各画素に対してオフセット量と利
得が決定される。
メラ部の学習ステージを付加することが望ましい。この
ステージではカメラの各画素に対してオフセット量と利
得が決定される。
【００５２】ｄ．ステップ２３０：スクリーン上のパタ
ーンで灰色レベルの映像はｓｉｎｃ関数を用いて畳み込
み演算を行ないながら再標本化され、これにより最初の
パターンよりも解像度の高い新しいパターンが得られ
る。例えば、解像度が４倍になる場合もある。ｓｉｎｃ
関数を用いた畳み込み演算を用いた再標本化は折り返し
成分の影響を解決するのに有効である。この折り返し成
分の問題については、 W. H. Press et al, Numerical
Recipes in C, Cambridge University Press, 1988, p
p.403-407 に述べられている。
ーンで灰色レベルの映像はｓｉｎｃ関数を用いて畳み込
み演算を行ないながら再標本化され、これにより最初の
パターンよりも解像度の高い新しいパターンが得られ
る。例えば、解像度が４倍になる場合もある。ｓｉｎｃ
関数を用いた畳み込み演算を用いた再標本化は折り返し
成分の影響を解決するのに有効である。この折り返し成
分の問題については、 W. H. Press et al, Numerical
Recipes in C, Cambridge University Press, 1988, p
p.403-407 に述べられている。
【００５３】ステップ２４０：特性が既知の現パターン
と解像度を向上した再標本化されたカメラ出力の映像と
の第１段階のレジストレーション粗調整が行なわれる。
この段階のレジストレーションは撮像過程での映像の倍
率とカメラに対するパターンの相対位置ずれを検出する
ためのレジストレーション用パターンを検査することに
より実行される。
と解像度を向上した再標本化されたカメラ出力の映像と
の第１段階のレジストレーション粗調整が行なわれる。
この段階のレジストレーションは撮像過程での映像の倍
率とカメラに対するパターンの相対位置ずれを検出する
ためのレジストレーション用パターンを検査することに
より実行される。
【００５４】ステップ２５０：現パターンと解像度を向
上した再標本化された映像との第２段階のレジストレー
ション微調整が行なわれる。再標本化されたカメラ映像
における各画素の概略の位置はステップ２４０のレジス
トレーション粗調整により知られる。それぞれの概略の
位置の近傍は現在表示されている画素の像の中心として
認識される最大強度の点の探索が行なわれる。この際、
隣接する画素中心間の距離が計算される。
上した再標本化された映像との第２段階のレジストレー
ション微調整が行なわれる。再標本化されたカメラ映像
における各画素の概略の位置はステップ２４０のレジス
トレーション粗調整により知られる。それぞれの概略の
位置の近傍は現在表示されている画素の像の中心として
認識される最大強度の点の探索が行なわれる。この際、
隣接する画素中心間の距離が計算される。
【００５５】ステップ２６０：現在表示中の画素の中心
付近に来る再標本化された画素の値を加算する。例え
ば、画像処理部は隣接画素中心間の平均距離の半分にほ
ぼ等しい半径の円に含まれる再標本化された全ての画素
を加算する。
付近に来る再標本化された画素の値を加算する。例え
ば、画像処理部は隣接画素中心間の平均距離の半分にほ
ぼ等しい半径の円に含まれる再標本化された全ての画素
を加算する。
【００５６】ステップ２７０：残留折り返し成分の補正
を行ないその結果の数値を現パターンに含まれるスクリ
ーン上の画素に対応した強度として記録する。折り返し
成分はモアレ縞として知られているように上記加算され
た結果のパターン上で周期的な強度変調を生じる。
を行ないその結果の数値を現パターンに含まれるスクリ
ーン上の画素に対応した強度として記録する。折り返し
成分はモアレ縞として知られているように上記加算され
た結果のパターン上で周期的な強度変調を生じる。
【００５７】また、残留折り返し成分の補正法としては
以下のステップを採ることが望ましい。
以下のステップを採ることが望ましい。
【００５８】ａ． ステップ２４０で計算されたレジ
ストレーション粗調整の情報と表示パネル上の画素の既
知の周期とを用いてモアレ縞の周期と位置を計算する。
モアレ縞の周期と位置を計算する方法としては、J. Kru
mm et al,"Sampled- grating and crossed-grating mod
els of moire patternsfrom digital imaging, Optical
Engineering, Vol.30, No.2, February1991, pp.195-2
06 に記載されている方法を使用することが望ましい。
ストレーション粗調整の情報と表示パネル上の画素の既
知の周期とを用いてモアレ縞の周期と位置を計算する。
モアレ縞の周期と位置を計算する方法としては、J. Kru
mm et al,"Sampled- grating and crossed-grating mod
els of moire patternsfrom digital imaging, Optical
Engineering, Vol.30, No.2, February1991, pp.195-2
06 に記載されている方法を使用することが望ましい。
【００５９】ｂ． モアレ縞の波動ベクトル、即ちモ
アレの波面に垂直な方向に沿った２次元の点像強度の加
算を行なう。この加算された結果を加算を実行する際に
用いられた加数の数で割ることにより正規化する。
アレの波面に垂直な方向に沿った２次元の点像強度の加
算を行なう。この加算された結果を加算を実行する際に
用いられた加数の数で割ることにより正規化する。
【００６０】ｃ． ステップｂで計算された正規化さ
れた和ベクトルを補正率の計算を行なうために用いる。
次式は補正率を求める式の代表的な例である： ここで、Ｓｉ＝正規化された和ベクトルのｉ番目の成分 Ａ ＝正規化された和ベクトルの全成分の平均 ステップ２８０：スクリーン上の画素に対する数値が記
録した後、数値の中心的な傾向を、例えば平均値、とし
て計算する。これによりスクリーン上の画素の平均的な
強度が定義される。
れた和ベクトルを補正率の計算を行なうために用いる。
次式は補正率を求める式の代表的な例である： ここで、Ｓｉ＝正規化された和ベクトルのｉ番目の成分 Ａ ＝正規化された和ベクトルの全成分の平均 ステップ２８０：スクリーン上の画素に対する数値が記
録した後、数値の中心的な傾向を、例えば平均値、とし
て計算する。これによりスクリーン上の画素の平均的な
強度が定義される。
【００６１】ここに示され記述されているパターンは一
般的なパターンの中でのほんの一例にすぎず、ここでは
ある単一パターンにおいて単一の画素が駆動されている
場合の例に過ぎない。
般的なパターンの中でのほんの一例にすぎず、ここでは
ある単一パターンにおいて単一の画素が駆動されている
場合の例に過ぎない。
【００６２】本発明において述べた処理は全て入手可能
な装置、例えば Sun Microsystems,Noutain View, CA,
USA, から市販されている Sun SPARC 10 のワークステ
ーションで Windows 3.0, Pixrect libraries, 及び画
像処理装置に関しては Datacube 社、Danvers, MA,USA
から市販されている MaxVideo20 を用いて画像処理を行
なう事が出来る。MaxVideo20 は SPARC ワークステーシ
ョンのバス上で動作し、カメラ１６０に接続されてい
る。また、前出の W. H. Press et al, "Nemerical Rei
pes in C のオブジェクトファイルがライブラリとして
用いられており、ＧＣＣ及びＡＣＣがコンパイラとして
用いられている。
な装置、例えば Sun Microsystems,Noutain View, CA,
USA, から市販されている Sun SPARC 10 のワークステ
ーションで Windows 3.0, Pixrect libraries, 及び画
像処理装置に関しては Datacube 社、Danvers, MA,USA
から市販されている MaxVideo20 を用いて画像処理を行
なう事が出来る。MaxVideo20 は SPARC ワークステーシ
ョンのバス上で動作し、カメラ１６０に接続されてい
る。また、前出の W. H. Press et al, "Nemerical Rei
pes in C のオブジェクトファイルがライブラリとして
用いられており、ＧＣＣ及びＡＣＣがコンパイラとして
用いられている。
【００６３】本発明は上記実施例のみに限定されるもの
ではなく、これらの組合せ、あるいは派生的に生じる方
法に対しても適用されるものであることを留意すべきで
ある。 また、本発明は上記の場合について限定される
もので無い事は、関連する技術者によっても留意される
べきである。
ではなく、これらの組合せ、あるいは派生的に生じる方
法に対しても適用されるものであることを留意すべきで
ある。 また、本発明は上記の場合について限定される
もので無い事は、関連する技術者によっても留意される
べきである。
【００６４】
【発明の効果】本発明によれば多数の画素で構成された
表示パネルにおける個々の画素の検査を実行するに際
し、パネル全面の画素の特性に関するデータを撮像素子
により同時に取り込み、画像処理により各画素強度、及
び全面にわたる不均一性を計測し、また表示パネルと撮
像素子との画素配列のレジストレーション補正を行うた
め、高精度の検査を短時間で実行することが可能とな
る。
表示パネルにおける個々の画素の検査を実行するに際
し、パネル全面の画素の特性に関するデータを撮像素子
により同時に取り込み、画像処理により各画素強度、及
び全面にわたる不均一性を計測し、また表示パネルと撮
像素子との画素配列のレジストレーション補正を行うた
め、高精度の検査を短時間で実行することが可能とな
る。
【図１】ＬＣＤセルを用いた表示パネル検査装置のブロ
ック図
ック図
【図２】５ｘ５画素を単位として表示パネルの画素を駆
動する場合の例
動する場合の例
【図３】７ｘ７画素を単位とした場合の他の駆動法の例
【図４】図１における表示パネル検査装置における各画
素の強度を弁別するための画像処理法に関するフローチ
ャート。
素の強度を弁別するための画像処理法に関するフローチ
ャート。
【図５】隣接する画素間に隙間がなく、互いに相接して
いる理想的な状態における表示パネル上の状態を示す
図。
いる理想的な状態における表示パネル上の状態を示す
図。
【図６】隣接する画素間に隙間があり、現実の状態に近
い表示パネルの状態を示す図。
い表示パネルの状態を示す図。
１０ 表示パネル上の画素 ２０ センサ（撮像）部画素 ３０、４０、５０ 表示パネル画素 ７０、８０ 画素間の不感部 １００ 液晶（ＬＣＤ）パネル １０４ 偏光板 １１０ 照明部 １２０ プローバ １２４ 固定治具 １３０ 選択的画素駆動回路 １４０、１５０ 画素群 １６０ センサ（撮像）部 １７０ 画像処理部 １８０ 制御回路 ２００ 表示パターン情報の取り込み ２１０ パターンのディジタル化された信
号の受信 ２２０ カメラ側画素の変動補正 ２３０ 再標本化処理 ２４０ レジストレーション粗調整 ２５０ レジストレーション微調整 ２６０ 近接画素値の加算 ２７０ 残留折り返し成分の補償
号の受信 ２２０ カメラ側画素の変動補正 ２３０ 再標本化処理 ２４０ レジストレーション粗調整 ２５０ レジストレーション微調整 ２６０ 近接画素値の加算 ２７０ 残留折り返し成分の補償
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ノーム ドータン イスラエル ギヴァタイーム 53375 ハ マヤン ストリート 11Ａ (72)発明者 アブラハム グロス イスラエル リホウボウト 76468 モス コヴィッツ ストリート 31
Claims (24)
- 【請求項１】多数の画素からなる表示パネルの検査装置
において、多数の画素のうちの一部のみを選択的に駆動
する選択的画素駆動回路と、表示パネル上に形成された
パターンの映像を取り込むためのセンサと、該パネルの
画素強度の不均一性を検出するための画像処理部とから
なることを特徴とする表示パネル検査装置。 - 【請求項２】請求項１の装置でかつＬＣＤ（液晶表示）
パネルを使用した検査装置において被検査パネルを照明
する照明部を有することを特徴とする表示パネル検査装
置。 - 【請求項３】請求項２による検査装置において被検査パ
ネルの照明部が後方から照明する構造で、かつ画素の駆
動は局部的に光透過率を変化せしめる構造となっている
ことを特徴とする表示パネル検査装置。 - 【請求項４】請求項１の装置において選択的な画素の駆
動回路が画素サブセットを経時的に駆動し、該画素サブ
セットは表示パネル内で予め定められた大きさの各々の
画素群（サブセット）内に単一の画素を含んでいること
を特徴とする表示パネル検査装置。 - 【請求項５】多数の画素で構成された表示パネルを検査
するための装置において、パネル上に形成されたパター
ンの実質的な全域の映像を同時に取り込むためのセンサ
と、パネル上の画素強度の不均一性を検出するように動
作する画像処理部とからなる表示パネル検査装置。 - 【請求項６】多数の画素からなる表示パネルの検査法に
おいて、多数の画素の一部のみを駆動し、これによりパ
ネル上に形成されたパターンの映像を取り込み、該パネ
ルの画素の強度の不均一性を検出することを特徴とする
表示パネル検査方法。 - 【請求項７】多数の画素から構成された表示パネルの検
査装置において、標準ＴＶカメラの解像度を超えること
のなくパネル上に形成されたパターンの映像を取り込む
センサと、該パネルの画素強度の不均一性を検出するた
めの画像処理部とから成る表示パネル検査装置。 - 【請求項８】請求項７による検査装置においてセンサが
１３００ｘ１０００個以下であることを特徴とする表示
パネル検査装置。 - 【請求項９】請求項８による検査装置においてセンサが
８００ｘ５００個を超えることがないことを特徴とする
表示パネル検査装置。 - 【請求項１０】多数の画素からなる表示パネル検査装置
において、該パネル上に形成されたパターンの映像を取
り込むためのセンサと、該パネル上の各画素の強度を検
出するためのセンサとから成る表示パネル検査装置。 - 【請求項１１】請求項１、４、５、及び７から１０まで
の何れかによる検査装置において、表示パネルが液晶表
示（ＬＣＤ）パネルで構成されていることを特徴とする
表示パネル検査装置。 - 【請求項１２】請求項６による検査方法において、液晶
表示パネルを用いることを特徴とする表示パネル検査方
法。 - 【請求項１３】請求項１から５及び７から１１までの何
れかによる検査装置において、照明部、駆動回路及び偏
光板等の無いＬＣＤセルで構成された表示パネルを用い
たことを特徴とする表示パネル検査装置。 - 【請求項１４】請求項６及び１２の何れかによる検査方
法において、照明部、駆動回路及び偏光板の無いＬＣＤ
セルを用いて測定することを特徴とする表示パネル検査
方法。 - 【請求項１５】請求項１から５、７から１１及び１３に
よる検査装置において被検査パネルを保持するための固
定器具を有することを特徴とする表示パネル検査装置。 - 【請求項１６】多数の画素からなる表示パネルの検査方
法において表示パネル上に形成されたパターンの実質的
に全領域を同時に取り込み、該パネルの画素強度の不均
一性を検出することを特徴とする表示パネル検査方法。 - 【請求項１７】多数の画素からなる表示パネルの検査方
法において、標準ＴＶカメラの解像度を実質的に超える
ことの無いパターンの映像を取り込み、該パネルの画素
の強度の不均一性を検出することを特徴とする表示パネ
ル検査方法。 - 【請求項１８】多数の画素からなる表示パネルを検査す
る方法において、該パネル上に形成されたパターンの映
像を取り込み、該パネルの各画素の強度を検出すること
を特徴とする表示パネル検査方法。 - 【請求項１９】請求項１から５、７から９、１０、１
１、１３、及び１５の何れかによる検査装置において、
パターンの映像にぼけを与える装置を有するセンサを用
いることを特徴とする表示パネル検査装置。 - 【請求項２０】請求項１９による検査装置において、機
械的な変位ユニットを用いて像にぼけを与える表示パネ
ル検査装置。 - 【請求項２１】請求項１９による検査装置において、光
学的に像のぼけを与える機構を有する表示パネル検査装
置。 - 【請求項２２】請求項６、１２、１４及び１６から１８
の何れかによる検査装置において、パターンの像にぼけ
を与えて取り込むことを特徴とする表示パネル検査装
置。 - 【請求項２３】請求項２２による検査方法において、機
械的変位により像にぼけを与えることを特徴とする表示
パネル検査方法。 - 【請求項２４】請求項２２による検査方法において光学
的にぼけを与えることを特徴とする表示パネル検査方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IL10897494A IL108974A (en) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | Device and method for testing a display panel |
| IL108974 | 1994-03-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0868976A true JPH0868976A (ja) | 1996-03-12 |
Family
ID=11065931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7053884A Pending JPH0868976A (ja) | 1994-03-14 | 1995-03-14 | 表示パネル検査装置及び検査方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5771068A (ja) |
| EP (1) | EP0672933A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0868976A (ja) |
| KR (1) | KR950033565A (ja) |
| IL (1) | IL108974A (ja) |
| TW (1) | TW315574B (ja) |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| KR20200074299A (ko) * | 2018-12-14 | 2020-06-25 | 삼성디스플레이 주식회사 | 비전 검사 장치 및 이의 구동 방법 |
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