JP3123095B2 - ディスプレイの画面欠点検出方法 - Google Patents
ディスプレイの画面欠点検出方法Info
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- JP3123095B2 JP3123095B2 JP03065964A JP6596491A JP3123095B2 JP 3123095 B2 JP3123095 B2 JP 3123095B2 JP 03065964 A JP03065964 A JP 03065964A JP 6596491 A JP6596491 A JP 6596491A JP 3123095 B2 JP3123095 B2 JP 3123095B2
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/72—Modifying the appearance of television pictures by optical filters or diffusing screens
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Controls And Circuits For Display Device (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディスプレイの画面欠
点、すなわち周囲よりも輝度が高い表示画素あるいは周
囲よりも輝度が低い表示画素を検出する方法に関する。
点、すなわち周囲よりも輝度が高い表示画素あるいは周
囲よりも輝度が低い表示画素を検出する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】カラーブラウン管シャドウマスク穴のつ
まりを検出する方法として、特開昭６３−４２４５４号
広報に記載の「カラーブラウン管シャドウマスクの検査
方法」が挙げられる。この方法はシャドウマスク穴配列
１ピッチ分ずらした画像ともとの画像の差からシャドウ
マスク穴のつまりを検出する。
まりを検出する方法として、特開昭６３−４２４５４号
広報に記載の「カラーブラウン管シャドウマスクの検査
方法」が挙げられる。この方法はシャドウマスク穴配列
１ピッチ分ずらした画像ともとの画像の差からシャドウ
マスク穴のつまりを検出する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術ではカラ
ーブラウン管シャドウマスク穴のつまりを検出するため
に、シャドウマスク穴配列１ピッチ分ずらした画像とも
との画像の差からシャドウマスク穴の異常を検出するた
め、穴の異常が軽微である場合十分なＳ／Ｎを得にく
く、安定した検出を実現することが困難であった。更
に、撮像カメラと被検査ブラウン管シャドウマスク間に
相対的な傾きが存在しないことを前提としているため
に、傾きに対して極度に弱いという問題があった。
ーブラウン管シャドウマスク穴のつまりを検出するため
に、シャドウマスク穴配列１ピッチ分ずらした画像とも
との画像の差からシャドウマスク穴の異常を検出するた
め、穴の異常が軽微である場合十分なＳ／Ｎを得にく
く、安定した検出を実現することが困難であった。更
に、撮像カメラと被検査ブラウン管シャドウマスク間に
相対的な傾きが存在しないことを前提としているため
に、傾きに対して極度に弱いという問題があった。
【０００４】本発明は、ブラウン管、液晶表示素子の画
面欠点（画素欠陥、点状欠陥）を検出することを目的と
しており、更にＳ／Ｎ向上により安定検出を提供するこ
とである。本発明の他の目的は、被検査ディスプレイ表
示画素と撮像カメラ画素の間に生じる撮像モアレ干渉
縞、あるいは被検査ディスプレイ表面上のほこり等の異
物あるいはディスプレイ表面と表示画素の間にあるガラ
ス等の内部にある気泡、あるいは被検査ディスプレイと
撮像カメラの相対的な傾きに影響されない安定検出を提
供することである。本発明の他の目的は、被検査ディス
プレイ全面の画面欠点の高速検出を提供することであ
る。本発明の他の目的は、被検査ディスプレイの大きさ
により検出系の数を増やす必要がない画面欠点検出を提
供することである。
面欠点（画素欠陥、点状欠陥）を検出することを目的と
しており、更にＳ／Ｎ向上により安定検出を提供するこ
とである。本発明の他の目的は、被検査ディスプレイ表
示画素と撮像カメラ画素の間に生じる撮像モアレ干渉
縞、あるいは被検査ディスプレイ表面上のほこり等の異
物あるいはディスプレイ表面と表示画素の間にあるガラ
ス等の内部にある気泡、あるいは被検査ディスプレイと
撮像カメラの相対的な傾きに影響されない安定検出を提
供することである。本発明の他の目的は、被検査ディス
プレイ全面の画面欠点の高速検出を提供することであ
る。本発明の他の目的は、被検査ディスプレイの大きさ
により検出系の数を増やす必要がない画面欠点検出を提
供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、ディスプレイの表示画面の画素欠陥や
点状欠陥などの画面欠点を検出する方法において、ディ
スプレイの表示画面を撮像手段で撮像して表示画面の撮
像画像を得、この撮像画像をディスプレイの表示画面の
画素１ピッチ分左方向にずらした画像と前記画素１ピッ
チ分右方向にずらした画像とを作成し、この作成した画
素１ピッチ分左方向にずらした画像と画素１ピッチ分右
方向にずらした画像とを足し合せて第１の画像データを
作成し、撮像画像の明るさを２倍にした第２の画像デー
タを作成し、第１の画像データと第２の画像データとの
差分を求め、この求めた差分からディスプレイ画面の欠
点を抽出するようにした。また、本発明では、ディスプレ
イの表示画面の画素欠陥や点状欠陥などの画面欠点を検
出する方法において、ディスプレイの表示画面を撮像手
段で撮像して表示画面の撮像画像を得、この撮像画像の
撮像手段に対する傾きを求め、この求めた傾き量に応じ
た表示画面の１画素分に相当する撮像画像の左右方向の
ずらし量を算出し、この算出した１ピッチ分のずらし量
だけ左方向にずらした画像と右方向にずらした画像とを
足し合せて第１の画像データを作成し、撮像画像の明る
さを２倍にした第２の画像データを作成し、第１の画像
データと第２の画像データとの差分を求め、この求めた
差分からディスプレイ画面の欠点を抽出するようにし
た。
に、本発明では、ディスプレイの表示画面の画素欠陥や
点状欠陥などの画面欠点を検出する方法において、ディ
スプレイの表示画面を撮像手段で撮像して表示画面の撮
像画像を得、この撮像画像をディスプレイの表示画面の
画素１ピッチ分左方向にずらした画像と前記画素１ピッ
チ分右方向にずらした画像とを作成し、この作成した画
素１ピッチ分左方向にずらした画像と画素１ピッチ分右
方向にずらした画像とを足し合せて第１の画像データを
作成し、撮像画像の明るさを２倍にした第２の画像デー
タを作成し、第１の画像データと第２の画像データとの
差分を求め、この求めた差分からディスプレイ画面の欠
点を抽出するようにした。また、本発明では、ディスプレ
イの表示画面の画素欠陥や点状欠陥などの画面欠点を検
出する方法において、ディスプレイの表示画面を撮像手
段で撮像して表示画面の撮像画像を得、この撮像画像の
撮像手段に対する傾きを求め、この求めた傾き量に応じ
た表示画面の１画素分に相当する撮像画像の左右方向の
ずらし量を算出し、この算出した１ピッチ分のずらし量
だけ左方向にずらした画像と右方向にずらした画像とを
足し合せて第１の画像データを作成し、撮像画像の明る
さを２倍にした第２の画像データを作成し、第１の画像
データと第２の画像データとの差分を求め、この求めた
差分からディスプレイ画面の欠点を抽出するようにし
た。
【０００６】
【作用】カメラによる撮像画像の明るさを２倍にした画
像とディスプレイ表示画素の配列ピッチ１ピッチ分左右
にずらした画像の明るさの和との差は、配列１ピッチ分
ずらした画像ともとの画像の差に比べて、画面欠点部分
での値が大きくなるため、画面欠点部分と正常部分のＳ
／Ｎが向上するので、軽微な画面欠点も感度良くしかも
安定に検出することができる。また、カメラにより被検
査ディスプレイを拡大撮像し、ディスプレイ表示画素を
撮像カメラ画素よりも十分に大きくすることによりモア
レ干渉縞の発生を抑え、撮像光学系の被写界深度を浅く
することにより異物・気泡に光学系焦点が結ばないよう
にすることができるため、モアレ干渉縞の相対的に暗い
部分にある周囲よりも輝度が低い画面欠点、あるいはモ
アレ干渉縞の相対的に明るい部分にある周囲よりも輝度
が高い画面欠点に対するＳ／Ｎを向上させ検出漏れを抑
えることができるとともに、画面欠点と同程度の大きさ
の異物・気泡を周囲よりも輝度が低い画面欠点として誤
検出することがない。また、斜め方向のずらし処理によ
り、被検査ディスプレイと撮像カメラの相対的な傾きの
補正ができる。更に、可変長の遅延メモリを２段カスケ
ード接続し、各々の遅延量を共通に設定し斜め方向のず
らし処理を可能にすることにより、プログラム処理での
斜め方向のずらし処理のような膨大な処理時間を必要と
しない。また、傾斜角度測定においてはフーリエ変換を
用いるので、高精度測定が可能であり、しかも高々撮像
視野内の２つの水平ラインだけで測定可能なため測定時
間が短くて済む。また、複数個の検出系を同時に動作さ
せることができるので、高精度検出を維持したまま高速
検出を実現できる。また、可動検出系により検出系の総
数を増やすことなく大画面ディスプレイの検査ができ
る。
像とディスプレイ表示画素の配列ピッチ１ピッチ分左右
にずらした画像の明るさの和との差は、配列１ピッチ分
ずらした画像ともとの画像の差に比べて、画面欠点部分
での値が大きくなるため、画面欠点部分と正常部分のＳ
／Ｎが向上するので、軽微な画面欠点も感度良くしかも
安定に検出することができる。また、カメラにより被検
査ディスプレイを拡大撮像し、ディスプレイ表示画素を
撮像カメラ画素よりも十分に大きくすることによりモア
レ干渉縞の発生を抑え、撮像光学系の被写界深度を浅く
することにより異物・気泡に光学系焦点が結ばないよう
にすることができるため、モアレ干渉縞の相対的に暗い
部分にある周囲よりも輝度が低い画面欠点、あるいはモ
アレ干渉縞の相対的に明るい部分にある周囲よりも輝度
が高い画面欠点に対するＳ／Ｎを向上させ検出漏れを抑
えることができるとともに、画面欠点と同程度の大きさ
の異物・気泡を周囲よりも輝度が低い画面欠点として誤
検出することがない。また、斜め方向のずらし処理によ
り、被検査ディスプレイと撮像カメラの相対的な傾きの
補正ができる。更に、可変長の遅延メモリを２段カスケ
ード接続し、各々の遅延量を共通に設定し斜め方向のず
らし処理を可能にすることにより、プログラム処理での
斜め方向のずらし処理のような膨大な処理時間を必要と
しない。また、傾斜角度測定においてはフーリエ変換を
用いるので、高精度測定が可能であり、しかも高々撮像
視野内の２つの水平ラインだけで測定可能なため測定時
間が短くて済む。また、複数個の検出系を同時に動作さ
せることができるので、高精度検出を維持したまま高速
検出を実現できる。また、可動検出系により検出系の総
数を増やすことなく大画面ディスプレイの検査ができ
る。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１から図７に基
づいて説明する。
づいて説明する。
【０００８】図１は、本発明を実現するためのディスプ
レイの画面欠点検出装置のシステム構成を示した図であ
る。同図は周囲よりも輝度の低い画面欠点を検出するた
めの構成である。被検査ディスプレイ１はカメラ２によ
り撮像される。カメラ２の映像信号と同期信号は各々Ａ
／Ｄ変換器３と（Ｘ，Ｙ）アドレス発生回路４に入力さ
れ、Ａ／Ｄ変換器３ではデジタル化した映像信号ａに変
換され、（Ｘ，Ｙ）アドレス発生回路４では現在入力さ
れている映像信号の撮像画面上での水平（Ｘ）・垂直
（Ｙ）アドレスが生成される。デジタル化した映像信号
ａは、傾き検出画像データ格納メモリ５に格納される。
また、デジタル化した映像信号ａは、可変長の遅延メモ
リ６にも格納される。予め遅延量設定レジスタ（ＤＬＲ
Ｇ）７に設定してある遅延量分だけデジタル化した映像
信号ａよりも遅延したデジタル化した映像信号ｂは、可
変長の遅延メモリ８に格納されると同時に、(ー2)倍回路
９に入力される。以下、遅延量設定レジスタ（ＤＬＲ
Ｇ）７に設定してある遅延量を１ディレイと呼ぶ。デジ
タル化した映像信号ｂよりも１ディレイ遅延したデジタ
ル化した映像信号ｃは加算器１０に入力される。加算器
１０のもう一方の入力は前記遅延していないデジタル化
した映像信号ａである。加算器１０の出力は遅延してい
ないデジタル化した映像信号ａの値とデジタル化した映
像信号ａよりも２ディレイ遅延したデジタル化した映像
信号ｃの値の和になる。加算器１０の出力は加算器１１
に入力される。加算器１１のもう一方の入力は前記デジ
タル化した映像信号ａよりも１ディレイ遅延したデジタ
ル化した映像信号ｂの(ー2)倍の値である。加算器１１の
出力ｄはデジタル化した映像信号ａの値とデジタル化し
た映像信号ａよりも２ディレイ遅延したデジタル化した
映像信号ｃの値の和からデジタル化した映像信号ａより
も１ディレイ遅延したデジタル化した映像信号ｂの２倍
の値を差し引いた値である。加算器１１の出力ｄは比較
器１２に入力され、予めしきい値レジスタ（ＴＨＲＧ）
１３に設定してあるしきい値よりも加算器１１の出力ｄ
が大きい場合だけ、書き込み制御回路（ＷＲ ＣＴＲ
Ｌ）１４に書き込み許可信号ｅを送出する。書き込み制
御回路（ＷＲＣＴＲＬ）１４により加算器１１の出力ｄ
が一定のしきい値以上の場合の（Ｘ，Ｙ）アドレスが欠
点アドレス格納メモリ１５に書き込まれる。システム全
体の制御は、ＣＰＵ１６が行い、結果の表示あるいはシ
ステムの操作のためのＣＲＴ１７がＣＰＵ１６に接続さ
れる。ＣＰＵ１６が実行するプログラムあるいは実行時
に必要なデータは、プログラム格納メモリ１８に格納さ
れる。被検査ディスプレイ１に出映するパターンは、デ
ィスプレイ制御回路１９を介してＣＰＵ１６により制御
される。当該画面欠点検査では被検査ディスプレイ１は
一様の輝度ですべての検査対象となる表示画素が発光す
るようなパターンを出映する。
レイの画面欠点検出装置のシステム構成を示した図であ
る。同図は周囲よりも輝度の低い画面欠点を検出するた
めの構成である。被検査ディスプレイ１はカメラ２によ
り撮像される。カメラ２の映像信号と同期信号は各々Ａ
／Ｄ変換器３と（Ｘ，Ｙ）アドレス発生回路４に入力さ
れ、Ａ／Ｄ変換器３ではデジタル化した映像信号ａに変
換され、（Ｘ，Ｙ）アドレス発生回路４では現在入力さ
れている映像信号の撮像画面上での水平（Ｘ）・垂直
（Ｙ）アドレスが生成される。デジタル化した映像信号
ａは、傾き検出画像データ格納メモリ５に格納される。
また、デジタル化した映像信号ａは、可変長の遅延メモ
リ６にも格納される。予め遅延量設定レジスタ（ＤＬＲ
Ｇ）７に設定してある遅延量分だけデジタル化した映像
信号ａよりも遅延したデジタル化した映像信号ｂは、可
変長の遅延メモリ８に格納されると同時に、(ー2)倍回路
９に入力される。以下、遅延量設定レジスタ（ＤＬＲ
Ｇ）７に設定してある遅延量を１ディレイと呼ぶ。デジ
タル化した映像信号ｂよりも１ディレイ遅延したデジタ
ル化した映像信号ｃは加算器１０に入力される。加算器
１０のもう一方の入力は前記遅延していないデジタル化
した映像信号ａである。加算器１０の出力は遅延してい
ないデジタル化した映像信号ａの値とデジタル化した映
像信号ａよりも２ディレイ遅延したデジタル化した映像
信号ｃの値の和になる。加算器１０の出力は加算器１１
に入力される。加算器１１のもう一方の入力は前記デジ
タル化した映像信号ａよりも１ディレイ遅延したデジタ
ル化した映像信号ｂの(ー2)倍の値である。加算器１１の
出力ｄはデジタル化した映像信号ａの値とデジタル化し
た映像信号ａよりも２ディレイ遅延したデジタル化した
映像信号ｃの値の和からデジタル化した映像信号ａより
も１ディレイ遅延したデジタル化した映像信号ｂの２倍
の値を差し引いた値である。加算器１１の出力ｄは比較
器１２に入力され、予めしきい値レジスタ（ＴＨＲＧ）
１３に設定してあるしきい値よりも加算器１１の出力ｄ
が大きい場合だけ、書き込み制御回路（ＷＲ ＣＴＲ
Ｌ）１４に書き込み許可信号ｅを送出する。書き込み制
御回路（ＷＲＣＴＲＬ）１４により加算器１１の出力ｄ
が一定のしきい値以上の場合の（Ｘ，Ｙ）アドレスが欠
点アドレス格納メモリ１５に書き込まれる。システム全
体の制御は、ＣＰＵ１６が行い、結果の表示あるいはシ
ステムの操作のためのＣＲＴ１７がＣＰＵ１６に接続さ
れる。ＣＰＵ１６が実行するプログラムあるいは実行時
に必要なデータは、プログラム格納メモリ１８に格納さ
れる。被検査ディスプレイ１に出映するパターンは、デ
ィスプレイ制御回路１９を介してＣＰＵ１６により制御
される。当該画面欠点検査では被検査ディスプレイ１は
一様の輝度ですべての検査対象となる表示画素が発光す
るようなパターンを出映する。
【０００９】図２は図１の動作原理を示す図で、周囲よ
りも輝度の低い画面欠点を対象とした左右シフト空間相
関による画面欠点検出原理図である。ディスプレイ管
（ブラウン管）と液晶表示素子について示してある。元
の画像Ｃに対して表示画素配列１ピッチ分左にずらした
画像Ｌと１ピッチ分右にずらした画像ＲについてＲ＋Ｌ
ー２Ｃの計算を撮像画素毎に実行すると画面欠点部分の
値は他よりも著しく大きくなり、画面欠点部分と正常部
分のＳ／Ｎが向上するので、軽微な画面欠点も感度良く
しかも安定に検出することができる。図２において図１
に対応するものは、元の画像Ｃはデジタル化した映像信
号ｂに、１ピッチ分左にずらした画像Ｌはデジタル化し
た映像信号ａに、１ピッチ分右にずらした画像Ｒはデジ
タル化した映像信号ｃに、Ｒ＋Ｌー２Ｃは加算器１１の
出力ｄにあたるものである。図２はディスプレイ管（ブ
ラウン管）と液晶表示素子の表示画素に比較してカメラ
撮像画素が十分に小さい場合であるが、左右シフト空間
相関による画面欠点検出において不可欠な条件ではな
い。仮に表示画素と撮像画素の大きさが同程度である場
合も上記と同様の処理で画面欠点を検出できる。また撮
像画素が表示画素よりも大きい場合でも欠点を含む撮像
画素の値は周囲よりも低くなる傾向があるので、上記と
同様の処理で画面欠点を検出できる。ただしこの場合、
必ずしも表示画素配列１ピッチ分ずらす必要はなく、シ
フト量はある程度任意に設定できる。しかし図２のよう
に表示画素よりも撮像画素を小さくした場合のメリット
は二つある。一つは、表示画素と撮像画素の間に生じる
撮像モアレ干渉縞を防ぐことができる点であり、モアレ
干渉縞の相対的に暗い部分にある周囲よりも輝度が低い
画面欠点、あるいはモアレ干渉縞の相対的に明るい部分
にある周囲よりも輝度が高い画面欠点に対するＳ／Ｎを
向上させ検出漏れを抑えることができる。もう一つのメ
リットは、撮像光学系の被写界深度を浅くすることによ
り、ディスプレイ表面上のほこり等の異物あるいはディ
スプレイ表面と表示画素の間にあるガラス等の内部にあ
る気泡に光学系焦点が結ばないようにできる点であり、
画面欠点と同程度の大きさの異物・気泡を周囲よりも輝
度が低い画面欠点として誤検出することがない。
りも輝度の低い画面欠点を対象とした左右シフト空間相
関による画面欠点検出原理図である。ディスプレイ管
（ブラウン管）と液晶表示素子について示してある。元
の画像Ｃに対して表示画素配列１ピッチ分左にずらした
画像Ｌと１ピッチ分右にずらした画像ＲについてＲ＋Ｌ
ー２Ｃの計算を撮像画素毎に実行すると画面欠点部分の
値は他よりも著しく大きくなり、画面欠点部分と正常部
分のＳ／Ｎが向上するので、軽微な画面欠点も感度良く
しかも安定に検出することができる。図２において図１
に対応するものは、元の画像Ｃはデジタル化した映像信
号ｂに、１ピッチ分左にずらした画像Ｌはデジタル化し
た映像信号ａに、１ピッチ分右にずらした画像Ｒはデジ
タル化した映像信号ｃに、Ｒ＋Ｌー２Ｃは加算器１１の
出力ｄにあたるものである。図２はディスプレイ管（ブ
ラウン管）と液晶表示素子の表示画素に比較してカメラ
撮像画素が十分に小さい場合であるが、左右シフト空間
相関による画面欠点検出において不可欠な条件ではな
い。仮に表示画素と撮像画素の大きさが同程度である場
合も上記と同様の処理で画面欠点を検出できる。また撮
像画素が表示画素よりも大きい場合でも欠点を含む撮像
画素の値は周囲よりも低くなる傾向があるので、上記と
同様の処理で画面欠点を検出できる。ただしこの場合、
必ずしも表示画素配列１ピッチ分ずらす必要はなく、シ
フト量はある程度任意に設定できる。しかし図２のよう
に表示画素よりも撮像画素を小さくした場合のメリット
は二つある。一つは、表示画素と撮像画素の間に生じる
撮像モアレ干渉縞を防ぐことができる点であり、モアレ
干渉縞の相対的に暗い部分にある周囲よりも輝度が低い
画面欠点、あるいはモアレ干渉縞の相対的に明るい部分
にある周囲よりも輝度が高い画面欠点に対するＳ／Ｎを
向上させ検出漏れを抑えることができる。もう一つのメ
リットは、撮像光学系の被写界深度を浅くすることによ
り、ディスプレイ表面上のほこり等の異物あるいはディ
スプレイ表面と表示画素の間にあるガラス等の内部にあ
る気泡に光学系焦点が結ばないようにできる点であり、
画面欠点と同程度の大きさの異物・気泡を周囲よりも輝
度が低い画面欠点として誤検出することがない。
【００１０】ここで周囲よりも輝度の高い画面欠点を対
象とした左右シフト空間相関による画面欠点検出につい
ても言及する。図２を例に取ると、Ｒ＋Ｌ−２Ｃを２Ｃ
−（Ｒ＋Ｌ）とすれば画面欠点部分の値は他よりも著し
く大きくなり、画面欠点部分と正常部分のＳ／Ｎが向上
するので同様な結果を得ることができる。これを図１で
実現するには、(ー2)倍回路９を２倍回路に変え、加算器
１１を減算器に変えるだけで良い。
象とした左右シフト空間相関による画面欠点検出につい
ても言及する。図２を例に取ると、Ｒ＋Ｌ−２Ｃを２Ｃ
−（Ｒ＋Ｌ）とすれば画面欠点部分の値は他よりも著し
く大きくなり、画面欠点部分と正常部分のＳ／Ｎが向上
するので同様な結果を得ることができる。これを図１で
実現するには、(ー2)倍回路９を２倍回路に変え、加算器
１１を減算器に変えるだけで良い。
【００１１】図１においてＡ／Ｄ変換器３を除去して、
可変長の遅延メモリ６、８を可変遅延時間のアナログ遅
延線に、加算器１０、１１をアナログ加算器に、(ー2)倍
回路９をゲイン２倍の反転増幅器に、比較器１２をアナ
ログ比較器にしてすべてをアナログ回路で実現すること
も可能である。
可変長の遅延メモリ６、８を可変遅延時間のアナログ遅
延線に、加算器１０、１１をアナログ加算器に、(ー2)倍
回路９をゲイン２倍の反転増幅器に、比較器１２をアナ
ログ比較器にしてすべてをアナログ回路で実現すること
も可能である。
【００１２】図２のように表示画素よりも撮像画素を小
さくした場合のデメリットについて考える。図３に示す
ようにディスプレイと撮像カメラの相対的な傾きによる
誤検出（疑似欠点検出）である。ディスプレイ管（ブラ
ウン管）と液晶表示素子について示してある。図３のよ
うに、ディスプレイと撮像カメラに相対的な傾きがある
と、斜線部のように欠点ではない部分が欠点（疑似欠
点）として検出されてしまう。これを防ぐために斜め方
向のシフトを行う。図４と図５に傾斜角度θ＜０とθ＞
０の斜め方向シフトの様子を示す。撮像画面の水平方向
画素数をＮ，方向ライン数をＭとし、画面左上隅を原点
（０、０）、水平方向座標をＸ，垂直方向座標をＹとす
る。両図のａ，ｂ，ｃは図１のａ，ｂ，ｃ、図２のＬ，
Ｃ，Ｒに対応する。図４ではシフト量（Δｘ，Δｙ）で
あり、ａ，ｂ，ｃすべてのデータが有効な領域はａに関
する座標で左上、右下頂点を（２Δｘ、２Δｙ）、（Ｎ
−１，Ｍ−１）とする矩形領域になる。図１の遅延量設
定レジスタ（ＤＬＲＧ）７に設定すべき遅延量はＮΔｙ
＋Δｘであり、検出した欠点座標値がａに関する座標で
（ｘ，ｙ）であるならば、実際の欠点座標値はａに関す
る座標で（ｘ−Δｘ、ｙ−Δｙ）になる。図５ではシフ
ト量（ーΔｘ，Δｙ）であり、ａ，ｂ，ｃすべてのデー
タが有効な領域はａに関する座標で左上、右下頂点を
（０、２Δｙ）、（Ｎ−１ー２Δｘ，Ｍ−１）とする矩
形領域になる。図１の遅延量設定レジスタ（ＤＬＲＧ）
７に設定すべき遅延量はＮΔｙーΔｘであり、検出した
欠点座標値がａに関する座標で（ｘ，ｙ）であるなら
ば、実際の欠点座標値はａに関する座標で（ｘ＋Δｘ、
ｙ−Δｙ）になる。
さくした場合のデメリットについて考える。図３に示す
ようにディスプレイと撮像カメラの相対的な傾きによる
誤検出（疑似欠点検出）である。ディスプレイ管（ブラ
ウン管）と液晶表示素子について示してある。図３のよ
うに、ディスプレイと撮像カメラに相対的な傾きがある
と、斜線部のように欠点ではない部分が欠点（疑似欠
点）として検出されてしまう。これを防ぐために斜め方
向のシフトを行う。図４と図５に傾斜角度θ＜０とθ＞
０の斜め方向シフトの様子を示す。撮像画面の水平方向
画素数をＮ，方向ライン数をＭとし、画面左上隅を原点
（０、０）、水平方向座標をＸ，垂直方向座標をＹとす
る。両図のａ，ｂ，ｃは図１のａ，ｂ，ｃ、図２のＬ，
Ｃ，Ｒに対応する。図４ではシフト量（Δｘ，Δｙ）で
あり、ａ，ｂ，ｃすべてのデータが有効な領域はａに関
する座標で左上、右下頂点を（２Δｘ、２Δｙ）、（Ｎ
−１，Ｍ−１）とする矩形領域になる。図１の遅延量設
定レジスタ（ＤＬＲＧ）７に設定すべき遅延量はＮΔｙ
＋Δｘであり、検出した欠点座標値がａに関する座標で
（ｘ，ｙ）であるならば、実際の欠点座標値はａに関す
る座標で（ｘ−Δｘ、ｙ−Δｙ）になる。図５ではシフ
ト量（ーΔｘ，Δｙ）であり、ａ，ｂ，ｃすべてのデー
タが有効な領域はａに関する座標で左上、右下頂点を
（０、２Δｙ）、（Ｎ−１ー２Δｘ，Ｍ−１）とする矩
形領域になる。図１の遅延量設定レジスタ（ＤＬＲＧ）
７に設定すべき遅延量はＮΔｙーΔｘであり、検出した
欠点座標値がａに関する座標で（ｘ，ｙ）であるなら
ば、実際の欠点座標値はａに関する座標で（ｘ＋Δｘ、
ｙ−Δｙ）になる。
【００１３】図６に傾斜角度測定の原理を示す。ディス
プレイ管（ブラウン管）と液晶表示素子について示して
ある。傾きが存在する状態で撮像画像内の水平ライン上
の明るさを観察すると、図のように本来の表示画素の配
列による明るさの周期変動が傾きに起因する周期変動で
変調されている。このことから、相対的傾斜により生じ
る明るさ変動の空間周波数（ビート周波数、うなり周波
数）を求めれば、傾斜角度の絶対値を特定できる。図６
にあるように表示画素の垂直方向の配列ピッチに相当す
る撮像画素数をｐ、ビート周波数の１周期の撮像画素数
をｎとした場合、傾斜角度θの絶対値はｔａｎθ≒θが
成立する程度の小さな傾斜であれば次式で算出される。
プレイ管（ブラウン管）と液晶表示素子について示して
ある。傾きが存在する状態で撮像画像内の水平ライン上
の明るさを観察すると、図のように本来の表示画素の配
列による明るさの周期変動が傾きに起因する周期変動で
変調されている。このことから、相対的傾斜により生じ
る明るさ変動の空間周波数（ビート周波数、うなり周波
数）を求めれば、傾斜角度の絶対値を特定できる。図６
にあるように表示画素の垂直方向の配列ピッチに相当す
る撮像画素数をｐ、ビート周波数の１周期の撮像画素数
をｎとした場合、傾斜角度θの絶対値はｔａｎθ≒θが
成立する程度の小さな傾斜であれば次式で算出される。
【００１４】（数１） ｜θ｜＝ｐ／ｎ [rad] Ｎ画素中の周期数を空間周波数ｆとし、ビート周波数を
ｆbとすると｜θ｜は次式で与えられる。
ｆbとすると｜θ｜は次式で与えられる。
【００１５】（数２） ｜θ｜＝（ｆb×ｐ）／Ｎ [rad] 傾斜角度の符号は図６のように撮像画像内の近接する２
本の水平ライン上の明るさのビート周波数ｆbにおける
位相進み・遅れで決定できる。図６のようにθ＞０のケ
ースでは、上のラインを基準とした場合の下のラインと
の位相差は正になり、θ＜０では負になる。
本の水平ライン上の明るさのビート周波数ｆbにおける
位相進み・遅れで決定できる。図６のようにθ＞０のケ
ースでは、上のラインを基準とした場合の下のラインと
の位相差は正になり、θ＜０では負になる。
【００１６】図７に図６の具体的なアルゴリズムフロー
チャートを示す。撮像視野の任意の矩形領域の中で水平
方向の明るさの投影分布を算出する。最大の投影分布値
をもつｙ座標値ｙmaxを求める。ｙmax上の明るさ分布ｍ
（ｘ，ｙmax）（ただし、０≦ｘ＜Ｎ）にＦＦＴ（高速
フーリエ変換）を施し、そのフーリエ変換の実部Ｇ1r
(ｆ)、虚部Ｇ1i(ｆ)を空間周波数ｆ（ただし、ｆ＝０，
１，…、Ｎ−１）に関して算出する。また、パワースペ
クトルＰ1(ｆ)＝Ｇ1r(ｆ)2＋Ｇ1i(ｆ)2を算出する。表
示画素の配列により生じる最大のパワースペクトルの次
に大きいパワースペクトルに対応する空間周波数を相対
的傾斜により生じる明るさ変動の空間周波数（ビート周
波数、うなり周波数）ｆbとして抽出し、（数２）によ
り傾斜角度の絶対値を求める。ｙmaxの一つ下の水平ラ
インについてＦＦＴを施し、ビート周波数ｆbにおける
フーリエ変換の実部Ｇ2r(ｆb)、虚部Ｇ2i(ｆb)を求め
る。位相差の符号を二つのベクトル〔Ｇ1r(ｆb)、Ｇ1i
(ｆb)〕、〔Ｇ2r(ｆb)、Ｇ2i(ｆb)〕の外積の符号として
決定する。
チャートを示す。撮像視野の任意の矩形領域の中で水平
方向の明るさの投影分布を算出する。最大の投影分布値
をもつｙ座標値ｙmaxを求める。ｙmax上の明るさ分布ｍ
（ｘ，ｙmax）（ただし、０≦ｘ＜Ｎ）にＦＦＴ（高速
フーリエ変換）を施し、そのフーリエ変換の実部Ｇ1r
(ｆ)、虚部Ｇ1i(ｆ)を空間周波数ｆ（ただし、ｆ＝０，
１，…、Ｎ−１）に関して算出する。また、パワースペ
クトルＰ1(ｆ)＝Ｇ1r(ｆ)2＋Ｇ1i(ｆ)2を算出する。表
示画素の配列により生じる最大のパワースペクトルの次
に大きいパワースペクトルに対応する空間周波数を相対
的傾斜により生じる明るさ変動の空間周波数（ビート周
波数、うなり周波数）ｆbとして抽出し、（数２）によ
り傾斜角度の絶対値を求める。ｙmaxの一つ下の水平ラ
インについてＦＦＴを施し、ビート周波数ｆbにおける
フーリエ変換の実部Ｇ2r(ｆb)、虚部Ｇ2i(ｆb)を求め
る。位相差の符号を二つのベクトル〔Ｇ1r(ｆb)、Ｇ1i
(ｆb)〕、〔Ｇ2r(ｆb)、Ｇ2i(ｆb)〕の外積の符号として
決定する。
【００１７】以上のような処理により傾斜角度θを求
め、その値に応じてシフト量を算出する。
め、その値に応じてシフト量を算出する。
【００１８】更に、本実施例にある検出系を被検査ディ
スプレイの全面に対して複数個配置し、各個同時に画面
欠点検出を行い、高速検査を実現することもできる。ま
た、本実施例にある検出系を１個あるいは複数個使用
し、被検査ディスプレイの全面に対してこれらの検出系
をテーブル、ロボット等により移動させるようにし、被
検査ディスプレイの大きさにより検出系の数を増やす必
要がない画面欠点検出を実現することもできる。
スプレイの全面に対して複数個配置し、各個同時に画面
欠点検出を行い、高速検査を実現することもできる。ま
た、本実施例にある検出系を１個あるいは複数個使用
し、被検査ディスプレイの全面に対してこれらの検出系
をテーブル、ロボット等により移動させるようにし、被
検査ディスプレイの大きさにより検出系の数を増やす必
要がない画面欠点検出を実現することもできる。
【００１９】以上のように本実施例によれば、ブラウン
管、液晶表示素子を対象に、画面欠点部分と正常部分の
Ｓ／Ｎが良く、撮像モアレ干渉縞・異物・気泡・傾きに
影響されない高精度・高速画面欠点検出を実現できる。
管、液晶表示素子を対象に、画面欠点部分と正常部分の
Ｓ／Ｎが良く、撮像モアレ干渉縞・異物・気泡・傾きに
影響されない高精度・高速画面欠点検出を実現できる。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、ブラウン管、液晶表示
素子の画面欠点（画素欠陥、点状欠陥）を検出におい
て、画面欠点部分と正常部分のＳ／Ｎを向上できるの
で、軽微な画面欠点も感度良くしかも安定に検出できる
効果がある。また、被検査ディスプレイ表示画素と撮像
カメラ画素の間に生じる撮像モアレ干渉縞、あるいは被
検査ディスプレイ表面上のほこり等の異物あるいはディ
スプレイ表面と表示画素の間にあるガラス等の内部にあ
る気泡による検出漏れ・誤検出を回避できるので、検査
の信頼性を飛躍的に向上できる効果がある。また、被検
査ディスプレイと撮像カメラの相対的な傾きに影響され
ない安定検出が可能なため、被検査ディスプレイと撮像
カメラの相対的な位置決めをある程度ラフにすることが
でき、システムのコスト低減ならびに実用システムとし
ての信頼性向上という効果がある。また、傾き補正の主
な部分をハードウェアで行い、傾斜角度測定も高々２回
の１次元ＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理で済むため、
高速な検査を維持できるという効果がある。また、検出
系の並列同時動作が可能なため、被検査ディスプレイ全
面の画面欠点を高速に検出できるという効果がある。ま
た、可動検出系により被検査ディスプレイの大きさによ
り検出系の数を増やす必要がないため、大画面ディスプ
レイに対しても必要とする検査時間を維持したままシス
テムコストの増大を招くことなくシステム構築ができる
という効果がある。
素子の画面欠点（画素欠陥、点状欠陥）を検出におい
て、画面欠点部分と正常部分のＳ／Ｎを向上できるの
で、軽微な画面欠点も感度良くしかも安定に検出できる
効果がある。また、被検査ディスプレイ表示画素と撮像
カメラ画素の間に生じる撮像モアレ干渉縞、あるいは被
検査ディスプレイ表面上のほこり等の異物あるいはディ
スプレイ表面と表示画素の間にあるガラス等の内部にあ
る気泡による検出漏れ・誤検出を回避できるので、検査
の信頼性を飛躍的に向上できる効果がある。また、被検
査ディスプレイと撮像カメラの相対的な傾きに影響され
ない安定検出が可能なため、被検査ディスプレイと撮像
カメラの相対的な位置決めをある程度ラフにすることが
でき、システムのコスト低減ならびに実用システムとし
ての信頼性向上という効果がある。また、傾き補正の主
な部分をハードウェアで行い、傾斜角度測定も高々２回
の１次元ＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理で済むため、
高速な検査を維持できるという効果がある。また、検出
系の並列同時動作が可能なため、被検査ディスプレイ全
面の画面欠点を高速に検出できるという効果がある。ま
た、可動検出系により被検査ディスプレイの大きさによ
り検出系の数を増やす必要がないため、大画面ディスプ
レイに対しても必要とする検査時間を維持したままシス
テムコストの増大を招くことなくシステム構築ができる
という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である、ディスプレイの画面
欠点検出装置のシステム構成図である。
欠点検出装置のシステム構成図である。
【図２】左右シフト空間相関による画面欠点検出原理図
である。
である。
【図３】傾きによる疑似欠点検出を示す図である。
【図４】θ＜０におけるデータ有効領域を示す図であ
る。
る。
【図５】θ＞０におけるデータ有効領域を示す図であ
る。
る。
【図６】傾斜角度測定の原理図である。
【図７】傾斜角度測定のフローチャートである。
１……………ディスプレイ ２……………カメラ ３……………Ａ／Ｄ変換器 ４……………（Ｘ，Ｙ）アドレス発生回路 ５……………傾き検出画像データ格納メモリ ６、８………可変長の遅延メモリ ９……………(ー2)倍回路 １０、１１…加算器 １２…………比較器 １５…………欠点アドレス格納メモリ １６…………ＣＰＵ １８…………プログラム格納メモリ １９…………ディスプレイ制御回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 萩前 絹代 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 勝田 大輔 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 間島 和夫 千葉県茂原市早野3300番地株式会社日立 製作所茂原工場内 (72)発明者 松尾 照夫 千葉県茂原市早野3300番地株式会社日立 製作所茂原工場内 (72)発明者 谷口 正夫 千葉県茂原市早野3300番地株式会社日立 製作所茂原工場内 (56)参考文献 特開 昭63−42454（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−272491（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G09G 5/00 G01M 11/00
Claims (6)
- 【請求項１】ディスプレイの表示画面の画素欠陥や点状
欠陥などの画面欠点を検出する方法であって 、 前記ディ
スプレイの表示画面を撮像手段で撮像して該表示画面の
撮像画像を得 、 該撮像画像を前記ディスプレイの表示画
面の画素１ピッチ分左方向にずらした画像と前記画素１
ピッチ分右方向にずらした画像とを作成し 、 該作成した
前記画素１ピッチ分左方向にずらした画像と前記画素１
ピッチ分右方向にずらした画像とを足し合せて第１の画
像データを作成し 、 前記撮像画像の明るさを２倍にした
第２の画像データを作成し 、 前記第１の画像データと前
記第２の画像データとの差分を求め 、 該求めた差分から
前記ディスプレイ画面の欠点を抽出することを特徴とす
るディスプレイの画面欠点検出方法。 - 【請求項２】前記求めた第１の画像データと第２の画像
データとの差分が、予め設定した閾値よりも大きい部分
を前記ディスプレイ画面の欠点として抽出することを特
徴とする請求項１記載のディスプレイの画面欠点検出方
法。 - 【請求項３】前記求めた第１の画像データと第２の画像
データとの差分が、予め設定した閾値よりも小さい部分
を前記ディスプレイ画面の欠点として抽出することを特
徴とする請求項１記載のディスプレイの画面欠点検出方
法。 - 【請求項４】前記撮像手段は、前記ディスプレイの表示
画面の１つの画素を、前記撮像手段の複数の画素で拡大
して撮像することを特徴とする請求項１記載のディスプ
レイの画面欠点検出方法。 - 【請求項５】ディスプレイの表示画面の画素欠陥や点状
欠陥などの画面欠点を検出する方法であって 、 前記ディ
スプレイの表示画面を撮像手段で撮像して該表示画面の
撮像画像を得 、 該撮像画像の前記撮像手段に対する傾き
を求め 、 該求めた傾き量に応じた前記表示画面の１画素
分に相当する前記画像の左右方向の１ピッチ分のずらし
量を算出し 、 該算出した１ピッチ分のずらし量だけ左方
向にずらした画像と右方 向にずらした画像とを足し合せ
て第１の画像データを作成し 、 前記撮像画像の明るさを
２倍にした第２の画像データを作成し 、 前記第１の画像
データと前記第２の画像データとの差分を求め 、 該求め
た差分から前記ディスプレイ画面の欠点を抽出すること
を特徴とするディスプレイの画面欠点検出方法。 - 【請求項６】前記該撮像画像の前記撮像手段に対する傾
きを、前記撮像画像内の近接する２本の水平ライン上の
明るさ情報を用いて求めることを特徴とする請求項５記
載のディスプレイの画面欠点検出方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03065964A JP3123095B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | ディスプレイの画面欠点検出方法 |
| US07/857,662 US5319459A (en) | 1991-03-29 | 1992-03-26 | Method and apparatus for checking defect on display screen |
| KR1019920005154A KR950005024B1 (ko) | 1991-03-29 | 1992-03-28 | 디스플레이스크리인의 결함검출방법 및 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03065964A JP3123095B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | ディスプレイの画面欠点検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04301684A JPH04301684A (ja) | 1992-10-26 |
| JP3123095B2 true JP3123095B2 (ja) | 2001-01-09 |
Family
ID=13302190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03065964A Expired - Fee Related JP3123095B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | ディスプレイの画面欠点検出方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5319459A (ja) |
| JP (1) | JP3123095B2 (ja) |
| KR (1) | KR950005024B1 (ja) |
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