JPH11201867A - アドレス・キャリブレーション方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】より高精度なアドレス・キャリブレーション方
法を提供する。 【解決手段】ＬＣＤパネルに所定の表示パターンを表示
し（ステップＳ１０）、ＣＣＤカメラの撮像面上に結像
されるＬＣＤパネルの表示パターン像について、所定の
間隔でＸ方向およびＹ方向にそれぞれ画素ずれを生じさ
せたｎ×ｍのショットによる画像の取り込みを行い（ス
テップＳ１１）、該ｎ×ｍのショットにより取り込まれ
た複数の撮像画像を合成し、該合成画像におけるフラッ
トパネルの各表示画素の対応するアドレスを求め（ステ
ップＳ１２）、該アドレスを、表示試験の際に取り込ま
れる画像に対応するアドレスに変換する（ステップＳ１
３）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＣＤ（charge c
oupled device）カメラを用いて検査対象であるフラッ
トパネル（ＬＣＤ（liquid crystal display）パネル
等）に表示された試験画像を撮像し、該撮像画像を基に
パネルの表示試験（表示画素の欠損や表示ムラなどの検
出）を行うパネル試験システムにおいて行われるアドレ
ス・キャリブレーション方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は、ＬＣＤパネル試験装置の一般的
な構成を示すブロック図である。同図において、試験対
象であるＬＣＤパネル１０１は、駆動部１０２からの駆
動信号に基づいて画像を表示する。駆動部１０２は制御
部１０８からの信号を基づいて駆動信号を出力するよう
に構成されており、ＬＣＤパネル１０１上に所望のパタ
ーンを表示できる。このＬＣＤパネル１０１上にはＣＣ
Ｄカメラ１０３が配置されており、このＣＣＤカメラ１
０３によりＬＣＤパネル１０１に表示された画像が撮像
される。

【０００３】画像取り込み部１０４は、上記ＣＣＤカメ
ラ１０３にて撮像された画像データを一旦取り込むもの
で、制御部１０８からの制御により取り込まれた画像デ
ータをデータ処理部１０５へ渡す。

【０００４】データ処理部１０５は、プリサンプリング
処理部１０６と欠損検出部１０７からなる。プリサンプ
リング処理部１０６は、画像取り込み部１０４からの画
像データ（ＣＣＤカメラ１０３にて撮像された画像デー
タ）をＬＣＤパネル１０１の表示画素に対応した画像に
変換してサンプリング処理する。欠損検出部１０７は、
そのサンプリング処理結果を基にＬＣＤパネル１０１の
表示画素の欠損や表示ムラなどの検出を行う。

【０００５】上述したようなＬＣＤパネル試験装置で
は、ＣＣＤカメラ１０３にて撮像された画像データをＬ
ＣＤパネル１０１の表示画素に対応した画像に変換する
ために、ＣＣＤ撮像画像上のＬＣＤパネル表示画素の対
応するアドレスを特定し、該アドレスを基にＬＣＤパネ
ル表示画素とＣＣＤ画素との対応をとるアドレス・キャ
リブレーションを行う必要がある。以下、このＬＣＤパ
ネル試験装置において行われていたアドレス・キャリブ
レーション方法の一例を説明する。

【０００６】アドレス・キャリブレーションでは、ＬＣ
Ｄパネル１０１の各画素がＣＣＤカメラ１０３にて撮像
された画像のどこの位置（アドレス）に対応するかを求
める。例えば図８に示すように、ＬＣＤパネル１０１に
該パネルを１６分割する２５個の輝点からなるキャリブ
レーションパターンを表示し、該パターンをＣＣＤカメ
ラ１０３で撮像する。これら輝点の撮像画像は、図９に
示すようなイメージで取り込まれる。このようにして取
り込まれた各輝点に関するイメージ上のサンプリングア
ドレスを、以下のようにして求める。

【０００７】まず、図１０に示すように、取り込み画像
の輝点の近傍にある画素のうち、出力値の最も高い画素
を探し、その画素（ＣＣＤ画素）を輝点の中心となる画
素（Ｘｎ）とする。そして、この画素（Ｘｎ）とその左
右の画素（Ｘｎ−１），（Ｘｎ＋１）に注目し、図１１
に示すように、２種類の斜線で示した部分の面積が等し
くなるところを、その輝点の中心のＸ方向におけるアド
レスとする。同様の処理を画素（Ｘｎ）とその上下の画
素についても行い、輝点の中心のＹ方向におけるアドレ
スを求める。このような演算を全ての輝点について行
い、各輝点の中心アドレス（Ｘ，Ｙ）を求める。そし
て、１６の領域に分割されたそれぞれの領域について、
先に求めた撮像画像上における４角の輝点の中心アドレ
ス（Ｘ，Ｙ）とこれら輝点のＬＣＤパネル上のアドレス
との相対的な位置関係から、その領域に含まれる、ＬＣ
Ｄパネル上の画素に対応するアドレス（サンプリングア
ドレス）を実数で求める。このようにして求めたサンプ
リングアドレスに基づいて、ＣＣＤカメラにて撮像され
た試験画像とＬＣＤパネルの表示画素との対応がとられ
ていた。なお、ここでは、撮像画像上における各輝点の
中心アドレスを求めるようになっているが、図１２に示
すように、十字状に連なった複数の輝点よりなるパター
ンをＬＣＤパネルの表示画面の所定の箇所に表示し、該
表示パターンの中心アドレスを求めようしてもよい。

【０００８】ところで、最近では、ＬＣＤパネルの高画
素化が進み、より精度の高いＬＣＤパネル試験を行うた
めに、以下に説明するような画素ずらし方式を採用した
画像の取り込み技術も提案されている。

【０００９】図１３は、画素ずらし方式を説明するため
の図で、１ＬＣＤ絵素に対して４ＣＣＤ画素（２×２）
が対応する場合（画素拡大率が４倍の場合）における画
素ずらしが示めされている。この画素ずらし方式は、Ｃ
ＣＤカメラの撮像面上に結像されるＬＣＤ絵素の像につ
いて、画素ずれのない第１の状態（図１３のショットａ
の状態）、その第１の状態からＸ方向に所定量の画素ず
れを生じた第２の状態（図１３のショットｂの状態）、
その第２の状態からＹ方向に所定量の画素ずれを生じた
第３の状態（図１３のショットｃの状態）、その第３の
状態からＸ方向に所定量の画素ずれ（すなわち、上記第
１の状態からＹ方向に所定量の画素ずれ）を生じた第４
の状態（図１３のショットｄの状態）の４つの状態をと
るようにし、それぞれのショットで取り込んだ４つの撮
像画像を合成するようになっている。この図１３に示し
た例では、１６（４×４）ＣＣＤ画素による画像取り込
みの場合と同等の解像度を得られる。このような画素ず
らし方式を採用することにより、より少ないＣＣＤ画素
数で、画像の取り込みを高解像度で行うことが可能とな
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ＬＣＤパネルは、画素
数が８００×６００のＳＶＧＡから画素数が１０２４×
７６８のＸＧＡへ、さらには画素数が１２４０×１０２
４のＳＸＧＡへと高画素化が進み、これに伴って、ＬＣ
Ｄパネルの試験では、アドレス・キャリブレーションの
高精度化を図る必要がでてきた。しかし、前述したよう
な画素ずらし方式を用いずにアドレス・キャリブレーシ
ョンの高精度化を図るには、ＣＣＤ画素密度を高くし
て、高解像度で画像の取り込みを行う必要があり、この
場合、ＣＣＤが高価になるといった問題が生じる。この
ため、従来の画素ずらし方式を用いない方法では、アド
レス・キャリブレーションの高精度化に限界があった。

【００１１】一方、前述した画素ずらし方式を採用した
場合は、高解像度での画像の取り込みを行うことができ
るので、アドレス・キャリブレーションを高精度に行う
ことができる。しかし、従来は、ＬＣＤパネル試験を行
う際の画像取り込み条件と同じ条件でアドレス・キャリ
ブレーションを行っていたため、アドレス・キャリブレ
ーションの高精度化に以下のような制限があった。

【００１２】画素ずらし方式では、画素ずらしによる画
像の取り込み回数（ショット回数）を多くとれば、より
高解像度での画像の取り込みが可能になるが、その反
面、画素をずらしながら複数回にわたって画像の取り込
みを行う必要があるため、画像の取り込みに時間がかか
る。このため、アドレス・キャリブレーションの高精度
化を図るためにショット回数を多くとると、試験時間が
長くなるという問題が生じる。このように、従来の方法
では、試験時間の制限から、アドレス・キャリブレーシ
ョンの際のショット回数が制限されるため、上述した画
素ずらし方式を用いない場合と同様、アドレス・キャリ
ブレーションの高精度化には限界があった。

【００１３】本発明の目的は、上記問題を解決し、アド
レス・キャリブレーションの高精度化を図ることのでき
るアドレス・キャリブレーション方法を提供することに
ある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、検査対象であるフラットパネルに表示さ
れた試験画像をＣＣＤカメラを用いて撮像し、該撮像画
像を基に前記フラットパネルの表示試験を行う試験シス
テムにおいて行われるアドレス・キャリブレーション方
法であって、前記フラットパネルにキャリブレーション
用パターンを表示する工程と、前記ＣＣＤカメラの撮像
面上に結像される、前記フラットパネルのキャリブレー
ション用パターンの表示画像について、所定の間隔でＸ
方向およびＹ方向にそれぞれ画素ずれを生じさせたｎ×
ｍのショットによる画像の取り込みを行う工程と、前記
ｎ×ｍのショットにより取り込まれた複数の撮像画像を
合成し、該合成画像における前記フラットパネルの各表
示画素の対応するアドレスを求める工程と、前記合成画
像におけるアドレスを、前記表示試験の際に取り込まれ
る画像に対応するアドレスに変換する工程と、を有する
ことを特徴とする。

【００１５】（作用）画素ずらし方式を用いる場合、シ
ョット数を多くとるほど解像度は高くなるが、その反
面、画像の取り込みに時間を要する。従来は、パネルの
表示試験を行う際の画像取り込み条件でアドレス・キャ
リブレーションを行うようになっていたため、画像の取
り込み時間に制限があった。これに対して、本発明で
は、画像ずらしを用いて高解像度で画像を取り込み、そ
の合成画像より得られるアドレスを表示試験の際に取り
込まれる画像に対応するアドレスに変換するようになっ
ているので、上記のようにアドレス・キャリブレーショ
ンにおける画像取り込みに時間的な制約を受けることが
ない。したがって、ショット数を多くして高解像度で画
像の取り込みを行うことができる。このように、本発明
では、高い解像度での画像の取り込みが可能であり、そ
のようにして取り込まれた高解像度の画像データに基づ
いてキャリブレーションが行われるので、パネルの表示
画素とＣＣＤ画素との対応を高精度に求められる。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
面を参照して説明する。

【００１７】本発明のアドレス・キャリブレーション方
法が適用可能な、画素ずらし機構を備えたＬＣＤパネル
画質検査装置の構成を図２に示す。このＬＣＤパネル画
質検査装置は、例えば画素拡大率（ＣＣＤ画素／ＬＣＤ
画素）が４以下の解像度しか得られない場合でも、画素
ずらし方式を採用して、１個のＬＣＤ画素に対して画素
拡大率４（ＣＣＤ画素２×２）以上の解像度で画像の取
り込みが行えるように構成されている。以下、このＬＣ
Ｄパネル画質検査装置の各構成を説明する。

【００１８】このＬＣＤパネル画質検査装置は、図２に
示すように、検査対象であるＬＣＤパネル１０の上方に
その画像明暗データを取り込むためのＣＣＤカメラ１９
が配置されており、これらの間に、Ｘ方向平面平行板１
１、Ｙ方向平面平行板１２、光学レンズ部１３、および
Ｒ・Ｇ・Ｂ・無色透明の４種類の光学フィルタを備えた
回転板１４が配設されている。なお、この回転板１４
は、カラー対応ＬＣＤパネルの検査を行うためのもの
で、モノクロ対応のＬＣＤパネルの場合には必要なくな
る。

【００１９】Ｘ方向平面平行板１１、Ｙ方向平面平行板
１２、回転板１５はそれぞれモータ１５，１６，１７に
接続されており、モータ制御部１８からの駆動信号に基
づいて回転が制御される。このモータ制御部１８による
駆動は、ＣＰＵ制御部２３によって制御される。これら
Ｘ方向平面平行板１１およびＹ方向平面平行板１２は、
ガラス板の両面を平面にかつ平行に研磨した平面平行ガ
ラスで、図３に示すように、ＬＣＤパネル１０と平行な
場合、ＬＣＤパネル１０の画像光は平面平行ガラスを直
進し、ＬＣＤパネル１０に対して傾斜を持つ場合には、
ＬＣＤパネル１０の画像光は平面平行ガラスで屈折し、
ＣＣＤカメラ１９の撮像面上で距離ｄだけのずれが生じ
る。

【００２０】ＣＣＤカメラ１９の出力はＡ／Ｄ変換部２
０を介して画像メモリ２１に入力されており、ＣＰＵ制
御部２３の制御により画像メモリ２１の内容が画像合成
メモリ２２に取り込まれるようになっている。

【００２１】この画質検査装置では、上述の図３に示し
たような平面平行板１１，１２による画素ずれの原理を
利用して解像度の向上を図ることができる。具体的に
は、Ｘ方向平面平行板１１およびＹ方向平面平行板１２
をＬＣＤパネル１０に対して傾斜させることにより画像
をずらし（画素ずらし）、以下のようにして解像度を向
上させる。

【００２２】まず、図４（ａ）に示すように、Ｘ方向平
面平行板１１およびＹ方向平面平行板１２がともにＬＣ
Ｄパネル１０と平行の状態で画像を取り込み（画像メモ
リ２１）、これを画像合成メモリ２２の４×４のマトリ
クスの所定の位置に格納する。続いて、図４（ｂ）に示
すように、Ｘ方向平面平行板１１を傾けてＸ方向に画像
をずらして画像を取り込み、さきほどの４×４のマトリ
クスの所定の位置に格納する。さらに続いて、図４
（ｃ）に示すように、Ｙ方向平面平行板１２を傾けてＹ
方向に画像をずらして画像を取り込み、さきほどの４×
４のマトリクスの所定の位置に格納する。最後に、図４
（ｄ）に示すように、Ｘ方向平面平行板１１をＬＣＤパ
ネル１０と平行となる状態に戻し、Ｙ方向にのみ画像を
ずらして画像を取り込み、さきほどの４×４のマトリク
スの所定の位置に格納する。

【００２３】上述のように画像をずらして取り込むこと
により、２×２の画像データを４×４の画像データとす
ることができ、１ＬＣＤ画素当たりが１６ＣＣＤ画素に
対応する分解能と等価な画像データが得られる。このよ
うにして、画素拡大率が４未満の解像度しか得られない
ものにおいても、画素拡大率が４以上の解像度に相当す
る画像データを得ることができる。

【００２４】次に、本発明のアドレス・キャリブレーシ
ョン方法について図１のフローチャートを参照して説明
する。

【００２５】まず、ＬＣＤパネル１０にキャリブレーシ
ョン用のパターンを表示する（ステップＳ１０）。続い
て、キャリブレーションパターンが表示されたＬＣＤパ
ネル１０をＣＣＤカメラ１９で撮像し、ＣＣＤカメラの
撮像面上に結像される、ＬＣＤパネル１０に表示された
パターン画像について、所定の間隔でＸ方向およびＹ方
向にそれぞれ画素ずれを生じさせたｎ×ｍのショットに
よる画像の取り込みを行う（ステップＳ１１）。このと
きの画像データの取り込みは、上述した画素ずらしを用
いて、パネル試験時において行われる画像取り込みの解
像度より高い解像度で行う。例えば、表示試験時におけ
る画像取り込みが、画素ずらしを用いた４（２×２）シ
ョットの画像の取り込み（図４参照）によって行われる
とすると、キャリブレーションにおける画像取り込み
は、６（２×３あるいは３×２）ショット、９（３×
３）ショットというように表示試験時において行われる
画像取り込みのショット数より多くして、高解像度で取
り込む。このように画像取り込みのショット数を多くし
て解像度を高くする場合、画像の取り込みに時間を要す
るが、本発明では、後述するように試験の際の画像取り
込み条件に関係なくキャリブレーションが行われるの
で、キャリブレーションにおける画像取り込みに時間的
な制約を受けることがない。

【００２６】以下に、一例として、画素ずらしを用いた
９（３×３）ショットによる画像の取り込みを説明す
る。

【００２７】９（３×３）ショットの画像の取り込みを
行う場合は、図２に示したＸ方向平面平行板１１および
Ｙ方向平面平行板１２の、ＬＣＤパネル１０に対する角
度を２段階に制御することにより行う。例えば、 （１）ＬＣＤパネル１０に対して、Ｙ方向平面平行板１
２が平行状態で、Ｘ方向平面平行板１１が平行、第１の
角度、第２の角度の３つの状態をとることにより得られ
る３ショット （２）ＬＣＤパネル１０に対して、Ｙ方向平面平行板１
２が第１の角度をとる状態で、Ｘ方向平面平行板１１が
平行、第１の角度、第２の角度の３つの状態をとること
により得られる３ショット （３）ＬＣＤパネル１０に対して、Ｙ方向平面平行板１
２が第２の角度をとる状態で、Ｘ方向平面平行板１１が
平行、第１の角度、第２の角度の３つの状態をとること
により得られる３ショット の各ショットの組み合わせにより９ショットを得る。

【００２８】上述のように、Ｘ方向平面平行板１１およ
びＹ方向平面平行板１２を制御して、ＬＣＤパネル表示
画像をＸ方向、Ｙ方向に所定量だけずらした９ショット
による画像データを取り込み、それぞれ画像合成メモリ
２２の所定のマトリクス（９×９）の所定の位置に格納
する（ステップＳ１１）。

【００２９】各ショットでの画像の取り込みが行われる
と、続いて、画像合成メモリ２２に格納された画像デー
タの合成画像におけるＣＣＤアドレスを計算する（ステ
ップＳ１２）。そして、その計算されたＣＣＤアドレス
を、後に行われるパネル試験時の画像取り込み条件（シ
ョット数）で取り込まれる画像データにおけるＣＣＤア
ドレスに変換する（ステップＳ１３）。このＣＣＤアド
レス変換では、例えば、アドレス・キャリブレーション
時の画像取り込みを９ショットで行い、表示試験時の画
像取り込みを４ショットで行う場合、図５に示すよう
に、９（３×３）ショットの合成画像におけるＣＣＤア
ドレス（３００，３００）が、４（２×２）ショットの
合成画像におけるＣＣＤアドレス（２００，２００）に
変換される。

【００３０】以上述べたように、本発明では、高解像度
で取り込まれた画像を基に算出されたＣＣＤアドレス
は、パネル表示試験の際の取り込み画像におけるＣＣＤ
アドレスに変換されるので、キャリブレーション時の画
像取り込み条件（ショット数）をパネル表示試験時の画
像取り込み条件（ショット数）に関係なく設定すること
ができる。したがって、アドレス・キャリブレーション
を行う際は、ショット数を多くして高解像度で画像の取
り込みを行うことができ、アドレス・キャリブレーショ
ンを高精度に行うことができる。例えば、図６に示すよ
うに、パネル表示試験の際に取り込まれる画像が実線で
示されるよなＣＣＤ画像のような場合、アドレス・キャ
リブレーションでは、破線および実線で示されるような
詳細なＣＣＤ画像が取り込まれることとなり、ＣＣＤア
ドレスを詳細に計算することができる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＬＣＤパネルの表示画素とＣＣＤ画素との対応をより高
精度に求めることができるので、アドレス・キャリブレ
ーションの高精度化を図ることができ、再現性の高い試
験結果を得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアドレス・キャリブレーション方法を
説明するためのフローチャートである。

【図２】本発明のアドレス・キャリブレーション方法が
適用される、画素ずらし機構を備えたＬＣＤパネル画質
検査装置の一実施形態を示すブロック図である。

【図３】画素ずれの原理を説明するための図である。

【図４】（ａ）〜（ｄ）は画素ずらしを用いた画像取り
込みを説明するための図である。

【図５】アドレス変換を模式的に示す図である。

【図６】パネル表示試験の際に取り込まれる画像とアド
レス・キャリブレーションの際に取り込まれる画像との
比較を示す図である。

【図７】ＬＣＤパネル試験装置の一般的な構成を示すブ
ロック図である。

【図８】キャリブレーションパターンの一例を示す図で
ある。

【図９】図８に示すキャリブレーションパターンの輝点
の取り込みイメージを示す図である。

【図１０】図９に示す取り込みイメージにおける各ＣＣ
Ｄ画素の出力を示す図である。

【図１１】図９に示す取り込みイメージにおける輝点の
中心アドレスの算出を説明するための図である。

【図１２】キャリブレーションパターンの一例を示す図
である。

【図１３】画素ずらし方式を説明するための図である。

【符号の説明】

１０ ＬＣＤパネル １１ Ｘ方向平面平行板 １２ Ｙ方向平面平行板 １３ 光学レンズ部 １４ 回転板 １５，１６，１７ モータ １８ モータ制御部 １９ ＣＣＤカメラ ２０ Ａ／Ｄ変換部 ２１ 画像メモリ ２２ 画像合成メモリ ２３ ＣＰＵ制御部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検査対象であるフラットパネルに表示さ
   れた試験画像をＣＣＤカメラを用いて撮像し、該撮像画
   像を基に前記フラットパネルの表示試験を行う試験シス
   テムにおいて行われるアドレス・キャリブレーション方
   法であって、 前記フラットパネルにキャリブレーション用パターンを
   表示する工程と、 前記ＣＣＤカメラの撮像面上に結像される、前記フラッ
   トパネルのキャリブレーション用パターンの表示画像に
   ついて、所定の間隔でＸ方向およびＹ方向にそれぞれ画
   素ずれを生じさせたｎ×ｍのショットによる画像の取り
   込みを行う工程と、 前記ｎ×ｍのショットにより取り込まれた複数の撮像画
   像を合成し、該合成画像における前記フラットパネルの
   各表示画素の対応するアドレスを求める工程と、 前記合成画像におけるアドレスを、前記表示試験の際に
   取り込まれる画像に対応するアドレスに変換する工程
   と、を有することを特徴とするアドレス・キャリブレー
   ション方法。