JP2006084496A

JP2006084496A - 点灯検査装置

Info

Publication number: JP2006084496A
Application number: JP2004266268A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kajiyama; 康一梶山
Original assignee: V Technology Co Ltd
Current assignee: V Technology Co Ltd
Priority date: 2004-09-14
Filing date: 2004-09-14
Publication date: 2006-03-30

Abstract

【課題】被検査用表示パネルの点灯状態の異常を効率的に検査しようとする点灯検査装置を提供する。
【解決手段】各種の検査パターンを発生すると共にそのうちから選択された検査パターンの画像信号を出力するパターン発生手段２と、液晶表示パネル９を位置決めして載置し、液晶表示パネル９を駆動して検査パターンの画像を表示させる検査用駆動部３と、液晶表示パネル９に表示された検査パターンの画像を撮像する撮像手段４と、液晶表示パネル９に表示される検査パターンの画像信号を蓄積する第１の画像メモリ５と、撮像手段４で撮像した画像の画像信号を蓄積する第２の画像メモリ６と、第１及び第２の画像メモリ５，６にそれぞれ蓄積された両画像データを比較して両画像信号の不一致部分を検出する排他的論理和演算回路７と、排他的論理和演算回路７の出力に基づいて液晶表示パネル９の点灯状態の異常を判定する判定手段８とを備えたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種の検査パターンを用いて被検査用表示パネルの点灯状態を検査する点灯検査装置に関し、詳しくは、撮像手段で被検査用表示パネルに表示される画像を撮像し、その画像信号とパターン発生手段の検査パターンの画像信号とを比較して両画像信号の不一致部分を検出することによって、被検査用表示パネルの点灯状態の異常を効率的に検査しようとする点灯検査装置に係るものである。

従来のこの種の点灯検査装置は、液晶表示パネルの駆動電圧を該液晶表示パネルの動作範囲内で連続的に変化させて液晶表示パネルの点灯状態を連続的に変え、その点灯状態を所定間隔でＣＣＤカメラにより複数回撮像し、撮像した各画像及び各画像間の差から上記液晶表示パネルの良否を判別するものとなっている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−２７００８８号公報

しかし、このような従来の点灯検査装置においては、液晶表示パネルの駆動電圧を連続的に変化させ、そのときの液晶表示パネルの点灯状態をＣＣＤカメラで複数回撮像し、撮像した各画像及び各画像間の差から液晶表示パネルの良否を判別するものであったので、１回の検査に要する時間が長くなり、効率が悪かった。

また、上記従来の点灯検査装置は、駆動電圧を連続的に変化させ、その変化過程で現れる不良を検出することはできるが、各種検査パターンを表示させて、その表示異常を検出することはできず、検査項目が限定されるものとなっていた。

そこで、本発明は、このような問題点に対処し、被検査用表示パネルの点灯状態の異常を効率的に検査しようとする点灯検査装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明による点灯検査装置は、各種の検査パターンを発生すると共にそのうちから選択された検査パターンの画像信号を出力するパターン発生手段と、被検査用表示パネルを位置決めして載置し、該被検査用表示パネルを駆動して前記検査パターンの画像を表示させる検査用駆動部と、前記被検査用表示パネルに表示された検査パターンの画像を撮像する撮像手段と、前記被検査用表示パネルに表示される検査パターンの画像信号を蓄積する第１の記憶手段と、該撮像手段で撮像した画像の画像信号を蓄積する第２の記憶手段と、前記第１及び第２の記憶手段にそれぞれ蓄積された両画像信号を比較して両画像信号の不一致部分を検出する比較部と、該比較部の出力に基づいて前記被検査用表示パネルの点灯状態の異常を判定する判定手段とを備えたものである。

このような構成により、パターン発生手段で検査パターンを発生して出力し、検査用駆動部で位置決めして載置された被検査用表示パネルを駆動して上記検査パターンを表示させ、同時に該検査パターンの画像信号を第１の記憶手段に蓄積し、撮像手段で被検査用表示パネルに表示された検査パターンの画像を撮像し、この撮像画像の画像信号を第２の記憶手段に蓄積し、比較部で第１の記憶手段の画像信号と第２の記憶手段の画像信号とを比較して両画像信号の不一致部分を検出し、判定手段で該不一致部分を被検査用表示パネルの点灯状態の異常として判定する。これにより、被検査用表示パネルの点灯状態の異常を効率的に検査する。

また、前記比較部は、排他的論理和演算回路であり、前記両画像信号を排他的論理和演算して、両画像信号の不一致部分を“1”として出力するものである。これにより、排他的論理和演算回路で両画像信号を排他的論理和演算して、両画像信号の不一致部分を“1”として出力する。

さらに、前記判定手段は、前記検査パターンが固定パターンのとき、前記両画像信号の不一致部分を被検査用表示パネルの固定欠陥として判定するものである。これにより、検査パターンが固定パターンのとき、判定手段で各画像信号の不一致部分を被検査用パネルの固定欠陥として判定する。

さらにまた、前記判定手段は、前記固定欠陥に対応する前記第１又は第２の記憶手段の番地に基づいて前記固定欠陥の位置座標を算出するものである。これにより、判定手段で固定欠陥に対応する第１又は第２の記憶手段の番地に基づいて該固定欠陥の位置座標を算出する。

そして、前記撮像手段は、前記検査パターンが変化するパターンであるとき、該検査パターンの変化に同期した同期信号を前記パターン発生手段から得て画像の撮像を行うものである。これにより、変化する検査パターンの該変化に同期した同期信号をパターン発生手段から得て撮像手段で画像の撮像を行う。

請求項１に係る発明によれば、検査パターンの画像信号を第１の記憶部に蓄積し、検査パターンの画像を表示する被検査用表示パネルの画面を撮像して得た画像信号を第２の記憶手段に蓄積し、上記両画像信号を比較してその不一致部分を検出し、点灯状態の異常を判定するようにしたことにより、１回の撮像で被検査用表示パネルの固定欠陥や動的な点灯状態の異常を検査することができる。したがって、従来技術におけるように複数枚の撮像画像に基づいて点灯状態の異常を検査するものに比べて効率的である。また、各種の検査パターンを用いて検査することができるので、検査項目が限定されることなく様々な点灯状態の異常の検査を行うことができる。

また、請求項２に係る発明によれば、第１及び第２の記憶手段に蓄積された各画像信号を排他的論理和演算してその不一致部分を“1”として出力するものとしたことにより、点灯状態の異常の検出が容易になる。

また、請求項３に係る発明によれば、検査パターンが固定パターンのとき、第１及び第２の記憶手段に蓄積された各画像信号の不一致部分を固定欠陥として判定するようにしたことにより、被検査用表示パネルの固定欠陥を検査することができる。

さらに、請求項４に係る発明によれば、固定欠陥に対応する第１又は第２の記憶手段の番地に基づいて固定欠陥の位置座標を算出するようにしたことにより、固定欠陥の位置を容易に特定することができる。

そして、請求項５に係る発明によれば、検査パターンが変化するパターンであるとき、撮像手段が上記検査パターンの変化に同期した同期信号をパターン発生手段から得て画像の撮像を行うようにしたことにより、動的な点灯状態の異常を検査することができる。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明による点灯検査装置の第１の実施形態を示すブロック図である。この点灯検査装置１は、各種の検査パターンを用いて被検査用表示パネルの点灯状態を検査するものであり、パターン発生手段２と、検査用駆動部３と、撮像手段４と、第１の画像メモリ５と、第２の画像メモリ６と、比較部としての排他的論理和演算回路７と、判定手段８とを備えている。

上記パターン発生手段２は、各種の検査パターンのビデオ信号を発生し、入力手段１５の操作によって選択された検査パターンの画像を出力するものであり、上記各種の検査パターンを発生すると共に該検査パターンのビデオ信号を２値化処理した画像データを出力するようになっている。

上記パターン発生手段２に接続して検査用駆動部３が設けられている。この検査用駆動部３は、被検査用表示パネルとしての液晶表示パネル９を載置して該液晶表示パネル９の電極部に図示省略のプローバを接触させて上記検査パターンのビデオ信号を液晶表示パネル９に供給できるようにしたものであり、液晶パネルを駆動するパネル駆動部１０と、液晶表示パネル９を位置決めして載置するステージ１１と、液晶表示パネル９に表示用照明光を供給する光源１２とを備えている。なお、ここでは、液晶表示用パネル９として透過型の液晶を使用した場合を例にして示しているため、上記光源１２はバックライトである。したがって、上記ステージ１１には液晶表示パネル９に対応して開口部が設けられている。

上記検査用駆動部３のステージ１１の上方には、撮像手段４が設けられている。この撮像手段４は、液晶表示パネル９に表示された各種検査パターンの画像を撮像するものであり、結像レンズと受光素子とを有し、液晶表示パネル９の画像を受光素子に結像させて撮像するカメラ部１３と、該カメラ部１３で撮像された画像から上記液晶表示パネル９の表示領域に対応する画像を切り出し、２値化処理された画像データを出力する画像処理部１４とを備えている。ここで、図１に示すように水平方向をＸ軸とし、同図においてＸ軸に直交する奥行き方向（表示面に直行する方向）をＹ軸とした場合に、上記カメラ部１３の受光面のＸＹ座標軸は、上記検査用駆動部３のステージ１１のＸＹ座標軸と互いに平行となるように位置決めされており、上記ステージ１１の所定位置に設置された液晶表示パネル９のＸＹ座標軸に対しても平行するようになっている。

また、上記パターン発生手段２には、第１の画像メモリ５が接続されている。この第１の画像メモリ５は、パターン発生手段２から出力する検査パターンの２値化処理された画像データを蓄積する記憶手段となるものである。

上記撮像手段４には、第２の画像メモリ６が接続されている。この第２の画像メモリ６は、撮像手段４から出力する液晶表示パネル９の表示領域に対応する画像の２値化処理された画像データを蓄積する記憶手段となるものである。

上記第１及び第２の画像メモリ５，６に接続して排他的論理和演算回路７が設けられている。この排他的論理和演算回路７は、第１及び第２の画像メモリ５，６にそれぞれ記憶された各画像データを比較するものであり、該両画像データのうち互いに対応する列の画像データを排他的論理和演算し、両画像データの一致部分は“0”として出力し、不一致部分は“1”として出力する。この演算は、画像メモリに蓄積された全ての列の画像データについて実行される。

上記排他的論理和演算回路７に接続して判定手段８が設けられている。この判定手段８は、上記排他的論理和演算回路７から出力される演算結果に基づいて、上記両画像データの不一致部分を異常として判定するものであり、排他的論理和演算回路７の“1”の出力から点灯状態の異常を判定し、この点灯状態の異常を表示部１６に表示させ、プリンタ１７によりプリントアウトさせる。

次に、このように構成された点灯検査装置の第１の実施形態の動作を、図２を参照して説明する。
先ず、点灯検査装置１に電源が投入され、各部が起動して待機状態となる。次に、検査用駆動部３のステージ１１の所定位置に液晶表示パネル９が設置される。このとき、液晶表示パネル９のＸＹ座標軸と該液晶表示パネル９の上方に配設された撮像手段４に備えるカメラ部１３の受光面のＸＹ座標軸とは互いに平行状態となっている。

次に、ステップＳ１において、入力手段１５を操作してパターン発生手段２の各種検査パターンのうちから所定の検査パターン、例えば図３に示すような黒表示の固定パターンが選択され、該検査パターンのビデオ信号が検査用駆動部３に備えるパネル駆動部１０に供給される。

ステップＳ２においては、上記パネル駆動部１０によって液晶表示パネル９が駆動され、上記検査パターンが液晶表示パネル９に表示される。ここで、例えば液晶表示パネル９に液晶駆動トランジスタが常時オフした輝点欠陥が存在する場合には、例えば図４に示すように黒表示画面に輝点Ａが点在するものとなる。なお、液晶駆動トランジスタが短絡して常時オン状態にある場合には、滅点欠陥となり、該滅点欠陥を検出するためには、白表示パターンを選択して液晶表示パネル９に白表示させる。これにより、白表示画面上に黒点が点在するように欠陥部が現れる。

ステップＳ３においては、パターン発生手段２から２値化処理されて出力する検査パターンの画像データを第１の画像メモリ５に蓄積する。

ステップＳ４においては、図示しないスイッチの操作又は自動操作により液晶表示パネル９に表示された検査パターンの画像が撮像手段４のカメラ部１３により撮像される。この場合、カメラ部１３の撮像領域に対して液晶表示パネル９の表示領域の画像が小さいときには、画像処理部１４で該表示領域の画像のみを切り取る画像処理を行う。さらに、切り取った画像を２値化処理して出力する。

ステップＳ５においては、撮像手段４から２値化処理されて出力する液晶表示パネル９の表示画像に相当する画像データを第２の画像メモリ６に蓄積する。

ステップＳ６においては、上記第１及び第２の画像メモリ５，６からそれぞれ蓄積された画像データを読出し、排他的論理和演算回路７で各画像データの対応する列、例えば最上段の列から順番に両画像データが排他的論理和演算される。例えば図３及び図４において、ラインＬ₂の画像データが比較される場合には、第１の画像メモリ５に蓄積された画像データ“00000000000”（図３参照）と、第２の画像メモリ６に蓄積された画像データ“00100000000”（図４参照）とが排他的論理和演算され、“00100000000”の演算結果を出力する。以下同様にして、各列について画像データの論理和演算すると図５にテーブルで示すような出力が得られる。

ステップＳ７においては、判定手段８の判定部１５でステップＳ６の演算結果から“1”の出力が得られた部分を欠陥として判定する。そして、“1”の出力に該当する第２の画像メモリ６の番地から欠陥の位置座標を算出する。例えば、図５に示す番地Ｍ_2-7に欠陥が存在するときには、該欠陥の位置座標（ｘ、ｙ）は、（２，７）となる。ここで、全ての欠陥の位置座標が算出されると、ステップＳ８に進む。

ステップＳ８においては、欠陥の数及び欠陥の位置座標並びに欠陥の大きさ等を表示部１６に表示すると共に、必要に応じてプリンタ１７によりプリントアウトする。なお、表示部１６に液晶表示パネル９の表示面に対応する画面を表示し、該画面に現された欠陥をＸ，Ｙのカーソルを操作して指摘することによって、欠陥の位置座標が表示されるようにしてもよい。

このように、第１の実施形態によれば、検査パターンの画像データを第１の画像メモリ５に蓄積し、検査パターンの画像を表示する液晶表示パネル９の表示面を撮像して得た画像データを第２の画像メモリ６に蓄積し、各画像メモリの画像データを排他的論理和演算して“1”の出力に対応する液晶表示パネル９の表示面上の位置に欠陥が存在すると判定するようにしたことにより、液晶表示パネル９の輝点欠陥Ａや滅点欠陥等の固定欠陥を容易に検出することができる。

図６は、本発明による点灯検査装置の第２の実施形態を示すブロック図である。この第２の実施形態は、検査パターンが変化するパターンのとき、パターン発生手段２がこの検査パターンの変化に同期した同期信号を撮像手段４に出力するようにしたものであり、撮像手段４がこの同期信号に同期して画像の撮像を行うようになっている。

次に、このように構成した第２の実施形態の動作を説明する。
先ず、例えば、図７（ａ）に示すような白の矩形状パターンＢを選択する。この場合、該矩形状パターンＢを例えば矢印で示すように左方向に所定の速度で移動させると（図７（ｂ）参照）、液晶表示パネル９の応答速度が遅いときには、撮像手段４のカメラ部１３で観察される画像は、図８（ａ）に示すものから同図（ｂ）に示すように移動方向の後ろ側に白い尾を引いたような画像に変化する。そこで、検査パターンが図７（ａ）から同図（ｂ）に移動した瞬間にパターン発生手段２から同期信号を撮像手段４に出力し、該同期信号に同期して撮像手段４で液晶表示パネル９の画像を撮像すれば、図８（ｂ）に示す画像が撮像される。

次に、これを２値化して出力して第２の画像メモリ６に蓄積すると共に、図７（ｂ）の検査パターンの２値化された画像データを第１の画像メモリ５に蓄積する。さらに、両画像データを排他的論理和演算回路７で排他的論理和演算する。ここで、例えば、図７及び図８において列Ｌ₄の画像データが互いに比較される場合には、第１の画像メモリ５から“00111000000”の画像データが読み出され（図７（ｂ）参照）、第２の画像データからは“00111110000”の画像データが読み出されて排他的論理和演算される。その結果、“00000110000”の出力が得られる。以下同様にして、全ての列に対して論理演算を行うと、図９にテーブルで示す出力が得られる。

次に、判定手段８の判定部１５で出力“1”を異常部分として検出し、矩形状パターンＢが図７（ａ）の位置から同図（ｂ）の位置まで移動する距離及びその移動時間と尾引きの長さから液晶表示パネル９の液晶の応答速度を求める。そして、その結果を表示部１６に表示すると共に必要に応じてプリンタ１７によりプリントアウトする。

このように、第２の実施形態によれば、検査パターンの変化に同期して液晶表示パネル９の表示画像を撮像可能にしたので、動的な点灯状態の異常を検査することができる。

なお、液晶表示パネル９の駆動電圧をゼロレベルから液晶の飽和レベルまでステップ状に変化させる検査パターンを発生し、該検査パターンの変化に同期して撮像手段４で液晶表示パネル９の表示画像を撮像すれば、各ステップの駆動電圧における液晶表示パネル９の点灯状態を検査することができ、駆動電圧の変化に伴って現れる点灯異常も評価することができる。

また、上記第１及び第２の実施形態においては、液晶表示パネル９として透過型の液晶表示パネルを用いた場合について説明したが、液晶表示パネル９は反射型の液晶表示パネルであってもよい。この場合、照明は落射照明となる。

また、本発明の点灯検査装置１においては、液晶表示パネル９を適用した場合について説明したが、これに限られず、プラズマディスプレイやその他の表示パネルにも適用することができる。

本発明による点灯検査装置の第１の実施形態を示すブロック図である。上記第１の実施形態の動作を説明するフローチャートである。上記第１の実施形態に使用する検査パターンの例を示す説明図である。上記検査パターンに対する被検査用表示パネルの表示画像の例を示す説明図である。上記黒表示検査パターンに対する図３及び図４の画像データの排他的論理和演算結果を示す説明図である。本発明による点灯検査装置の第２の実施形態を示すブロック図である。上記第２の実施形態に使用する検査パターンの例を示す説明図であり、（ａ）は移動前の状態を示し、（ｂ）は移動後の状態を示す。上記検査パターンに対する被検査用表示パネルの表示画像の例を示す説明図であり、（ａ）は移動前の状態を示し、（ｂ）は移動後の状態を示す。上記検査パターンに対する図７及び図８の画像データの排他的論理和演算結果を示す説明図である。

符号の説明

１…点灯検査装置
２…パターン発生手段
３…検査用駆動部
４…撮像手段
５…第１の画像メモリ
６…第２の画像メモリ
７…排他的論理和演算回路（比較部）
８…判定手段
９…液晶表示パネル（被検査用表示パネル）

Claims

各種の検査パターンを発生すると共にそのうちから選択された検査パターンの画像信号を出力するパターン発生手段と、
被検査用表示パネルを位置決めして載置し、該被検査用表示パネルを駆動して前記検査パターンの画像を表示させる検査用駆動部と、
前記被検査用表示パネルに表示された検査パターンの画像を撮像する撮像手段と、
前記被検査用表示パネルに表示される検査パターンの画像信号を蓄積する第１の記憶手段と、
該撮像手段で撮像した画像の画像信号を蓄積する第２の記憶手段と、
前記第１及び第２の記憶手段にそれぞれ蓄積された両画像信号を比較して両画像信号の不一致部分を検出する比較部と、
該比較部の出力に基づいて前記被検査用表示パネルの点灯状態の異常を判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とする点灯検査装置。
前記比較部は、排他的論理和演算回路であり、前記両画像信号を排他的論理和演算して、両画像信号の不一致部分を“1”として出力することを特徴とする請求項１記載の点灯検査装置。
前記判定手段は、前記検査パターンが固定パターンのとき、前記両画像信号の不一致部分を被検査用表示パネルの固定欠陥として判定することを特徴とする請求項１又は２記載の点灯検査装置。
前記判定手段は、前記固定欠陥に対応する前記第１又は第２の記憶手段の番地に基づいて前記固定欠陥の位置座標を算出することを特徴とする請求項３記載の点灯検査装置。
前記撮像手段は、前記検査パターンが変化するパターンであるとき、該検査パターンの変化に同期した同期信号を前記パターン発生手段から得て画像の撮像を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の点灯検査装置。