JP2007071715A - 補正画像データ生成方法，検査画像データ補正方法，補正画像データ生成プログラム，記録媒体，補正画像データ生成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 シェーディング補正を高精度に行うことができる補正画像データ生成方法を提供すること。
【解決手段】 欠陥の無い基準パネル１１１によって表示される一様な基準画像をＣＣＤカメラによって撮像する際に、基準パネル１１１の固定枠２内における固定位置を順次変更する。そして、基準パネル１１１の各固定位置ごとに取得される基準画像データに基づいて、固定枠２内における基準パネル１１１の固定可能領域全体を覆う補正画像データを生成する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、補正画像データ生成方法，検査画像データ補正方法,補正画像データ生成プログラム，記録媒体，補正画像データ生成装置に関する。

従来、画像表示デバイスを固定するための固定具と、当該固定具に固定された画像表示デバイスによって表示される画像を撮像するＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ等の撮像手段とを利用した検査が画像表示デバイスについて行われている。すなわち、固定具に固定された画像表示デバイスに所定の検査画像を表示させ、当該検査画像を撮像手段によって撮像して検査画像データを取得し、当該検査画像データに基づいて画像表示デバイスの検査を行う。

このような検査画像データに基づく画像表示デバイスの検査に際しては、検査精度の向上を目的として、検査画像データから画像表示デバイス以外の照明や光学系等の影響を除去する補正（いわゆるシェーディング補正）が行われている。具体的には、照明や光学系等の影響を主として含む補正画像データを生成し、当該補正画像データを検査画像データから減算することによってシェーディング補正を行う。

ここで、補正画像データの生成方法としては、例えば、次の２つが知られている。
第１の方法では、欠陥の無い基準画像表示デバイスを検査対象の画像表示デバイスとは別に用意し、当該基準画像表示デバイスに表示させた基準画像を撮像することで取得される基準画像データを補正画像データとして採用する。欠陥の無い基準画像表示デバイスが表示する基準画像には、当該基準画像表示デバイスに由来する欠陥が含まれず、照明や光学系等に由来する欠陥（照明の照度むらに基づく輝度むら，色むらなど）のみが含まれる。このように、基準画像に基づく基準画像データは、画像表示デバイス以外の照明や光学系等の影響を主として含み、シェーディング補正を行う上で適切な補正画像データとなっている。
第２の方法では、検査画像データに対して平滑化処理および濃淡膨張処理を行うことで生成される画像データを補正画像データとして採用する（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−２５７９３７号公報

第１の方法では、シェーディング補正に用いる補正画像データ，検査画像データをそれぞれ取得するために、欠陥の無い基準画像表示デバイス，検査対象の画像表示デバイスという２つの画像表示デバイスを別々に固定具に固定する必要があり、両画像表示デバイスの固定具における固定位置が互いにずれてしまう可能性がある。そして、両画像表示デバイスの固定具における固定位置が互いにずれた状態で取得された補正画像データ，検査画像データでは、互いに対応する部分の位置がずれており、両画像データの減算処理を行っても対応する部分同士での減算が行われないので、適切なシェーディング補正を行うことができないという問題がある。

第２の方法では、補正画像データを検査画像データから生成しているので、第１の方法のような両画像データ間における位置ずれの問題は生じないが、補正画像データを生成するために検査画像データに対して行われる平滑化処理および濃淡膨張処理は、照明や光学系等の影響を主として含む所望の補正画像データを生成するために十分であるとは言えない。また、平滑化処理および濃淡膨張処理によって、シェーディング補正を行うに際して有用な情報が除去，変更等されてしまう可能性もある。このように、第２の方法では、適切な補正画像データを生成することが困難であり、適切なシェーディング補正を行うことができないという問題がある。

本発明の目的は、シェーディング補正を高精度に行うことができる補正画像データ生成方法，検査画像データ補正方法,補正画像データ生成プログラム，記録媒体，補正画像データ生成装置を提供することである。

本発明の補正画像データ生成方法は、検査対象の画像表示デバイスを固定するための固定具と、前記固定具に固定された検査対象の画像表示デバイスによって表示される検査画像を撮像して検査画像データを取得する撮像手段とを利用して、前記撮像手段によって取得される検査画像データを補正するための補正画像データを生成する補正画像データ生成方法であって、欠陥の無い基準画像表示デバイスを前記固定具に固定し、当該固定具における固定可能領域内において当該基準画像表示デバイスの固定位置を順次変えながら、当該基準画像表示デバイスによって表示される一様な基準画像を前記撮像手段によって順次撮像し、前記各固定位置ごとに基準画像データを取得する基準画像データ取得ステップと、前記複数の基準画像データに基づいて、前記固定具における固定可能領域全体を覆う補正画像データを生成する補正画像データ生成ステップとを備えることを特徴とする。

基準画像データ取得ステップでは、欠陥の無い基準画像表示デバイスの固定具における固定位置を順次変えながら基準画像データを順次取得する。ここで、基準画像表示デバイスの固定位置は、当該基準画像表示デバイスが固定具における固定可能領域全体を通過するように順次変えられる。言い換えれば、基準画像表示デバイスの固定具における固定位置を順次変えていくと、固定具における固定可能領域内の全ての点を基準画像表示デバイスが少なくとも１回通過するようになっている。したがって、固定具における固定可能領域内の全ての点について、基準画像表示デバイスが表示する基準画像に対応するデータが少なくとも１つ取得されるようになっている。
そして、補正画像データ生成ステップでは、固定具における固定可能領域内の全ての点について少なくとも１つ取得された基準画像に対応するデータに基づいて、当該固定可能領域全体を覆う補正画像データを生成する。

以上のような本発明の補正画像データ生成方法によれば、固定具における固定可能領域全体を覆う補正画像データを生成することができるので、検査対象の画像表示デバイスの固定具における固定位置に関わらず、当該補正画像データに基づいて検査画像データのシェーディング補正を高精度に行うことができる。このように、検査対象の画像表示デバイスの固定具における固定位置は任意でよく、従来の第１の方法のように、基準画像表示デバイスの固定具における固定位置に一致させる必要がないので、検査対象の画像表示デバイスの固定作業を簡素化することができる。

また、以上のような本発明の補正画像データ生成方法によれば、欠陥の無い基準画像表示デバイスによって表示される基準画像に基づいて、画像表示デバイス以外の照明や光学系等の影響を主として含む所望の補正画像データを生成することができる。この際、従来の第２の方法のように、補正画像データを生成するために平滑化処理や濃淡膨張処理などの処理を行っていないから、シェーディング補正を行うに際して有用な情報が除去，変更等されることもなく、シェーディング補正を高精度に行うことができる。

本発明の補正画像データ生成方法では、前記補正画像データ生成ステップは、前記各基準画像データにおいて、前記撮像手段における各撮像画素に対応する各画素データを所定の閾値と比較し、当該閾値以上の画素データを抽出する閾値処理ステップと、前記閾値処理ステップにおいて同一の撮像画素について抽出された画素データに基づいて、当該撮像画素についての基準画素データを生成する基準画素データ生成ステップと、前記各撮像画素についての基準画素データを組み合わせて、前記補正画像データを生成する基準画素データ組合せステップとを備えることが好ましい。

基準画像データ取得ステップにおいて撮像手段によって取得される基準画像データは、細かく見れば、撮像手段における各撮像画素からの出力データとしての各画素データによって構成されている。基準画像データ取得ステップでは、基準画像表示デバイスの固定具における固定位置が変わるたびに撮像手段による撮像を行うので、各撮像画素は、基準画像表示デバイスの固定位置と同数の画素データを取得する。ここで、基準画像データ取得ステップでは、前述したように、基準画像表示デバイスの固定具における固定位置が順次変わるのに伴って、当該基準画像表示デバイスが固定具における固定可能領域全体を通過するようになっているので、当該固定可能領域内に対応する箇所を撮像する撮像画素は、当該ステップを通じて少なくとも１回基準画像表示デバイスが表示する基準画像を撮像し、当該基準画像に基づく画素データを少なくとも１つ取得することになる。

閾値処理ステップでは、閾値との比較によって基準画像に基づく画素データの抽出を行う。ここで、閾値は、撮像画素が基準画像を撮像したときの画素データ以下になり、かつ、撮像画素が基準画像以外の部分（背景部分）を撮像したときの画素データよりも大きくなるように予め設定されている。
このステップによれば、固定具における固定可能領域内に対応する箇所を撮像した撮像画素を抽出することができる。なぜなら、固定可能領域内に対応する箇所を撮像した撮像画素は、前述したように、基準画像データ取得ステップにおいて基準画像を少なくとも１回撮像しているので、閾値処理ステップにおいては、少なくとも１つの画素データが閾値以上となって抽出されることになるからである。一方、固定可能領域外に対応する箇所を撮像した撮像画素は、基準画像データ取得ステップにおいて基準画像を１回も撮像していないので、閾値処理ステップにおいては、１つの画素データも閾値以上とならずに抽出されることはない。このように、閾値処理ステップにおいて画素データが少なくとも１つ抽出されたか否かによって、撮像画素が固定可能領域内に対応する箇所を撮像したか否かを判定することができる。

基準画素データ生成ステップでは、閾値処理ステップにおいて少なくとも１つの画素データが抽出された撮像画素、すなわち、基準画像データ取得ステップにおいて固定具における固定可能領域内に対応する箇所を撮像した撮像画素について基準画素データを生成する。基準画素データは当該撮像画素について抽出された画素データに基づいて生成される。具体的には、例えば、当該撮像画素について抽出された画素データの平均値や中間値（抽出された画素データが１つのみだった場合は、その画素データ自身）を基準画素データとすることができる。
このステップによって、基準画像データ取得ステップにおいて固定具における固定可能領域内に対応する箇所を撮像した全ての撮像画素について、基準画素データが生成されることになる。

基準画素データ組合せステップでは、基準画素データ生成ステップにおいて各撮像画素について生成された基準画素データを撮像画素の実際の配置に合わせて組み合わせ、補正画像データを生成する。ここで、基準画素データは、基準画像データ取得ステップにおいて固定具における固定可能領域内に対応する箇所を撮像した撮像画素について生成されているので、当該各基準画素データを組み合わせれば、固定可能領域全体を覆う補正画像データを生成することができる。

本発明の検査画像データ補正方法は、検査対象の画像表示デバイスを固定するための固定具と、前記固定具に固定された検査対象の画像表示デバイスによって表示される検査画像を撮像して検査画像データを取得する撮像手段とを利用して、前記撮像手段によって取得される検査画像データを補正する検査画像データ補正方法であって、前記固定具と、前記撮像手段とを利用して、前記補正画像データ生成方法によって補正画像データを生成するステップと、検査対象の画像表示デバイスを前記固定具における固定可能領域内の任意の位置に固定する画像表示デバイス固定ステップと、前記検査対象の画像表示デバイスによって表示される検査画像を前記撮像手段によって撮像し、検査画像データを取得する検査画像データ取得ステップと、前記検査画像データ取得ステップにおいて取得された検査画像データから、前記補正画像データ生成ステップにおいて生成された補正画像データを減算して、当該検査画像データを補正する検査画像データ補正ステップとを備えることを特徴とする。

このような構成の検査画像データ補正方法によれば、前述した本発明の補正画像データ生成方法によって生成された補正画像データに基づいて、検査画像データのシェーディング補正を高精度に行うことができる。

本発明の補正画像データ生成プログラムは、検査対象の画像表示デバイスを固定するための固定具と、前記固定具に固定された検査対象の画像表示デバイスによって表示される検査画像を撮像して検査画像データを取得する撮像手段とを利用して、前記撮像手段によって取得される検査画像データを補正するための補正画像データを生成する補正画像データ生成プログラムであって、欠陥の無い基準画像表示デバイスを前記固定具に固定し、当該固定具における固定可能領域内において当該基準画像表示デバイスの固定位置を順次変えながら、当該基準画像表示デバイスによって表示される一様な基準画像を前記撮像手段によって順次撮像し、前記各固定位置ごとに基準画像データを取得する基準画像データ取得ステップと、前記複数の基準画像データに基づいて、前記固定具における固定可能領域全体を覆う補正画像データを生成する補正画像データ生成ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明の記録媒体は、前記補正画像データ生成プログラムが記録され、コンピュータによって読み取り可能であることを特徴とする。

以上のような構成の補正画像データ生成プログラムおよび記録媒体は、前述した本発明の補正画像データ生成方法を実施するために利用されるので、本発明の補正画像データ生成方法と同じ各作用・効果を奏することができる。

本発明の補正画像データ生成装置は、検査対象の画像表示デバイスを固定するための固定具と、前記固定具に固定された検査対象の画像表示デバイスによって表示される検査画像を撮像して検査画像データを取得する撮像手段とを利用して、前記撮像手段によって取得される検査画像データを補正するための補正画像データを生成する補正画像データ生成装置であって、欠陥の無い基準画像表示デバイスを前記固定具に固定し、当該固定具における固定可能領域内において当該基準画像表示デバイスの固定位置を順次変えながら、当該基準画像表示デバイスによって表示される一様な基準画像を前記撮像手段によって順次撮像し、前記各固定位置ごとに基準画像データを取得する基準画像データ取得手段と、前記複数の基準画像データに基づいて、前記固定具における固定可能領域全体を覆う補正画像データを生成する補正画像データ生成手段とを備えることを特徴とする。

このような構成の補正画像データ生成装置は、前述した本発明の補正画像データ生成方法を実施するための構成を備えているので、本発明の補正画像データ生成方法と同じ各作用・効果を奏することができる。

続いて、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（１）装置構成
図１は、本発明における画像表示デバイスとしての液晶パネルを検査するための装置構成を示す図である。
この図において、１は液晶パネルを含む画像表示ユニット，２は固定枠，３はパネル制御装置，４は画像投影ユニット，５はスクリーン，６はＣＣＤカメラ，７は検査制御装置を示している。

画像表示ユニット１は、平面視矩形状のユニット本体１１と、ユニット本体１１に接続されたフレキシブル基板１２とを備えて構成されている。
ユニット本体１１は、液晶パネル１１１と、パネル枠１１２とを備えて構成されている。
液晶パネル１１１は、マトリックス状に整列配置された多数の液晶表示画素を有する平面視矩形状の画像表示デバイスである。個々の液晶表示画素は、フレキシブル基板１２を介してパネル制御装置３から入力される画像信号によって透過率が制御されるようになっている。
パネル枠１１２は、平面視矩形状の液晶パネル１１１を囲む平面視矩形状の枠であり、当該液晶パネル１１１と一体的に構成されている。
フレキシブル基板１２は、液晶パネル１１１とパネル制御装置３とを電気的に接続する柔軟性のある基板である。

固定枠２は、液晶パネル１１１の検査に際して、画像表示ユニット１における平面視矩形状のユニット本体１１を内部に固定する平面視略矩形枠状の固定具である。なお、固定枠２には、フレキシブル基板１２を通すスペースを確保するための切欠２１が形成されている。

パネル制御装置３は、検査制御装置７による制御の下、液晶パネル１１１に入力する画像信号を制御する。

画像投影ユニット４は、液晶パネル１１１によって表示される画像をスクリーン５に投影するユニットであり、照明光源４１と、集光レンズ４２と、投影レンズ４３とを備えて構成されている。
照明光源４１から出射された照明光束は、集光レンズ４２によって平行光束に形成されて液晶パネル１１１に照射される。ここで、液晶パネル１１１は、パネル制御装置３による制御の下、個々の液晶表示画素の透過率に基づく画像を表示している。そして、液晶パネル１１１に照射された照明光束は、当該液晶パネル１１１によって表示された画像に応じて透過され、投影レンズ４３を介してスクリーン５に拡大投影される。このように、スクリーン５には、液晶パネル１１１によって表示された画像が拡大表示されるようになっている。

ＣＣＤカメラ６は、スクリーン５に表示される画像を撮像する撮像手段である。ＣＣＤカメラ６は、マトリックス状に整列配置された多数の撮像画素を有する。個々の撮像画素は、ＣＣＤによって構成されており、受光量に応じた電気信号を出力する。以下、個々の撮像画素が出力する電気信号を画素データと称する。
このように、ＣＣＤカメラ６は、スクリーン５に表示される画像を個々の撮像画素によって撮像し、当該個々の撮像画素から出力される画素データによって構成される画像データを取得することができる。
なお、ＣＣＤカメラ６は、モノクロ撮像可能なものであってもよいし、カラー撮像可能なものであってもよい。

（２）検査制御装置の構成
検査制御装置７は、液晶パネル１１１の検査における全般的な制御を行う手段である。
図２は、検査制御装置７の構成を示す機能的ブロック図である。
検査制御装置７は、機能的には、基準画像データ取得手段７１と、補正画像データ生成手段７２と、検査画像データ取得手段７３と、検査画像データ補正手段７４と、検査手段７５とを備えて構成されている。

基準画像データ取得手段７１は、欠陥の無い液晶パネル１１１（本発明における基準画像表示デバイスに相当：以下、基準パネルと称する）を含む画像表示ユニット１のユニット本体１１（基準パネル１１１＋パネル枠１１２）を固定枠２内に固定し、当該固定枠２内において当該ユニット本体１１の固定位置を順次変えながら、基準パネル１１１によって表示される一様な基準画像をＣＣＤカメラ６によって順次撮像し、前記各固定位置ごとに基準画像データを取得する手段である。

なお、ユニット本体１１の固定枠２内の固定位置が順次変えられると、ユニット本体１１の一部としての基準パネル１１１の固定枠２内の固定位置も順次変えられることになる。以下の説明では、基準パネル１１１を固定することができる固定枠２内の領域を、特に、「（基準パネル１１１の）固定可能領域」と称する。ここで、固定可能領域とは、具体的には、ユニット本体１１が固定枠２内全体を通過する際に、基準パネル１１１が通過可能な固定枠２内の領域全体である。

補正画像データ生成手段７２は、基準画像データ取得手段７１によって基準パネル１１１の各固定位置ごとに取得された基準画像データに基づいて、固定枠２内における基準パネル１１１の固定可能領域全体を覆う補正画像データを生成する手段である。補正画像データ生成手段７２は、機能的には、閾値処理手段７２１と、基準画素データ生成手段７２２と、基準画素データ組合せ手段７２３とを備えて構成されている。

閾値処理手段７２１は、基準画像データ取得手段７１によって基準パネル１１１の各固定位置ごとに取得された各基準画像データにおいて、当該基準画像データを構成する各画素データを所定の閾値と比較し、当該閾値以上の画素データを抽出する手段である。

基準画素データ生成手段７２２は、閾値処理手段７２１によって同一の撮像画素について抽出された画素データに基づいて、当該撮像画素についての基準画素データを生成する手段である。

基準画素データ組合せ手段７２３は、基準画素データ生成手段７２２によって各撮像画素について生成された各基準画素データを組み合わせて、補正画像データを生成する。ここで、補正画像データとは、検査対象の液晶パネル１１１によって表示される検査画像をＣＣＤカメラ６によって撮像して取得される検査画像データを補正するための画像データである。

以上のように、基準画像データ取得手段７１および補正画像データ生成手段７２は、本発明における補正画像データ生成装置を構成している。

検査画像データ取得手段７３は、検査対象の液晶パネル１１１を含む画像表示ユニット１のユニット本体１１を固定枠２内の任意の位置に固定し、当該液晶パネル１１１によって表示される一様な検査画像をＣＣＤカメラ６によって撮像して検査画像データを取得する手段である。

検査画像データ補正手段７４は、検査画像データ取得手段７３によって取得された検査画像データを、補正画像データ生成手段７２によって生成された補正画像データによって補正する手段である。

検査手段７５は、検査画像データ補正手段７４によって補正された検査画像データに基づいて、検査対象の液晶パネル１１１の検査を行う手段である。

（３）液晶パネルの検査方法
続いて、以上のような装置構成によって行われる液晶パネル１１１の検査について説明する。
図３は、液晶パネル１１１の検査の流れを示すフローチャートである。

基準画像データ生成ステップとしてのＳ１では、基準画像データ取得手段７１が、基準画像データを取得する。
図４は、Ｓ１における基準画像データ取得の流れを示すフローチャートである。

Ｓ１１では、欠陥の無い基準パネル１１１を含む画像表示ユニット１のユニット本体１１（基準パネル１１１＋パネル枠１１２）が固定枠２内に固定される。
図５は、固定枠２内に固定されるユニット本体１１の配置を模式的に示す図である。この図には、例として、１６通りの配置が示されている。この図に示されるように、固定枠２によって囲まれる矩形状領域が、ユニット本体１１の占める矩形状領域よりも大きくなっているため、ユニット本体１１を固定枠２内に固定する際の固定位置には任意性がある。本実施形態では、Ｓ１１において、ユニット本体１１の配置が、図５に示される１６通りの配置のうちいずれか１通りの配置と一致されるものとする。

Ｓ１２では、基準画像データ取得手段７１が、パネル制御装置３によって基準パネル１１１に全面に渡って色および明るさが一様な基準画像を表示させ、スクリーン５に拡大表示させる。なお、基準画像における一様な色および明るさは自由に設定することができ、特に色について言えば、例えば、白であってもよいし、青であってもよい。ここで、基準パネル１１１は、欠陥の無い液晶パネルであるので、一様な基準画像を表示させるための画像信号を基準パネル１１１に入力しさえすれば、当該基準パネル１１１では完全に一様な基準画像が表示されることになる。

Ｓ１３では、基準画像データ取得手段７１が、ＣＣＤカメラ６によってＳ１２においてスクリーン５に表示された基準画像を撮像して、基準画像データを取得する。ここで、基準パネル１１１が表示する基準画像が完全に一様であるので、理想的な状況を想定すれば、ＣＣＤカメラ６によって取得される基準画像データは完全に一様な画素データによって構成されるはずである。しかしながら、実際には、照明光源４１の照度むら，光学系（集光レンズ４２，投影レンズ４３，ＣＣＤカメラ６に含まれるレンズやプリズム等の光学素子）によって基準画像に生じる歪み，ＣＣＤカメラ６における各撮像画素の感度のばらつきなどの影響によって、基準パネル１１１が表示する基準画像が完全に一様であったとしても、ＣＣＤカメラ６によって取得される基準画像データを構成する画素データは一様にならないことが多い。見方を変えれば、ＣＣＤカメラ６によって取得される基準画像データには、照明光源４１，光学系，撮像画素の影響が含まれている。特に、基準パネル１１１が表示する基準画像自体は完全に一様であるので、基準画像データによって、基準パネル１１１以外の照明光源４１，光学系，撮像画素の影響のみを抽出することができる。

Ｓ１４では、基準画像データ取得手段７１が、全ての固定位置について撮像（基準画像データの取得）が終了したか否かを判定する。本実施形態では、図５に示される１６通りの固定位置について撮像が行われるように予め設定されており、当該１６通りの固定位置の全てについて撮像が終了していなければ（Ｎｏ）、処理はＳ１５に進む。

Ｓ１５では、基準パネル１１１の固定位置が、図５に示される他の固定位置に変更される。
以降、図５に示される全ての固定位置について撮像（基準画像データの取得）が終了する（Ｓ１４：Ｙｅｓ）まで、Ｓ１２〜Ｓ１５が繰り返し行われる（合計１６回）。なお、繰り返し行われるＳ１２において基準パネル１１１に表示させる基準画像は同一のものである。また、繰り返し行われるＳ１５では、基準パネル１１１の固定位置が、図５に示される１６通りの固定位置に順次変更される。そして、固定位置の変更を通じて、基準パネル１１１は、固定枠２内における（基準パネル１１１の）固定可能領域全体を通過するようになっている。ここで、基準パネル１１１の固定可能領域とは、図５においては、固定枠２の内側に形成される矩形状領域から、パネル枠１１２と等しい幅を有する枠状領域を除去した後に残る矩形状領域のことである。
以上のようなＳ１２〜Ｓ１５の繰り返しによって、図５に示される基準パネル１１１の各固定位置ごとに合計１６個の基準画像データが取得される。

図３に戻って、補正画像データ生成ステップとしてのＳ２では、補正画像データ生成手段７２が、Ｓ１において基準パネル１１１の各固定位置ごとに取得された合計１６個の基準画像データに基づいて、固定枠２内における基準パネル１１１の固定可能領域全体を覆う補正画像データを生成する。
図６は、Ｓ２における補正画像データ生成の流れを示すフローチャートである。

Ｓ２１では、補正画像データ生成手段７２が、Ｓ１において取得された１６個の基準画像データから１の基準画像データを選択する。

閾値処理ステップとしてのＳ２２では、閾値処理手段７２１が、Ｓ２１において選択された１の基準画像データに対して閾値処理を行う。ここでの閾値処理とは、具体的には、基準画像データを構成する各画素データを所定の閾値と比較し、当該閾値未満の画素データを０に改変する処理である。なお、閾値以上の画素データには改変は加えられない。

図７に、閾値処理の例を示す。この図において、左側のデータが閾値処理前の基準画像データであり、右側のデータが閾値処理後の基準画像データである。なお、閾値は１００に設定されている。この図に示されるように、閾値処理前の基準画像データにおいて画素データが１００（閾値）未満の撮像画素については、閾値処理後の基準画像データにおいて画素データが０と改変されている。

ここで、閾値（図７の例においては１００）は、基準パネル１１１によって表示される基準画像を撮像した撮像画素の画素データ以下になり、かつ、基準画像以外の部分（パネル枠１１２等の背景部分）を撮像した撮像画素の画素データよりも大きくなるように予め設定されている。このため、基準画像以外の部分を撮像した撮像画素の画素データは閾値未満となり、Ｓ２２において０に改変される。一方、基準画像を撮像した撮像画素の画素データは閾値以上となり、Ｓ２２において改変されない。したがって、Ｓ２２によれば、基準画像を撮像した撮像画素の画素データのみを抽出することができる。

図７における閾値処理後の基準画像データにおいては、０でない（１００以上の）画素データを有する撮像画素が、基準画像を撮像した撮像画素である。なお、この図に示されるように、一様なはずの基準画像を撮像した各撮像画素の各画素データにはばらつきが生じている。これは、前述したように、照明光源４１の照度むら，光学系（集光レンズ４２，投影レンズ４３，ＣＣＤカメラ６に含まれるレンズやプリズム等の光学素子）によって基準画像に生じる歪み，ＣＣＤカメラ６における各撮像画素の感度のばらつきなどの影響である。

Ｓ２３では、補正画像データ生成手段７２が、全ての基準画像データについて閾値処理が終了したか否かを判定する。
以降、Ｓ１において取得された１６個の基準画像データの全てについて閾値処理が終了するまで（Ｓ２３：Ｙｅｓ）、Ｓ２１〜Ｓ２３が繰り返し行われる（合計１６回）。特に、繰り返し行われるＳ２２では、前述したように、基準パネル１１１によって表示される基準画像を撮像した撮像画素の画素データのみが０でないデータとして各基準画像データから抽出されるようになっている。このＳ２２の繰り返しを通じて、固定枠２内における基準パネル１１１の固定可能領域内に対応する箇所（スクリーン５上）を撮像する撮像画素については、０でない画素データが少なくとも１つ抽出されるようになっている。なぜなら、１６個の基準画像データの取得（Ｓ１）に際して、基準パネル１１１の固定位置が順次変えられ（Ｓ１５）、基準パネル１１１が固定枠２内における基準パネル１１１の固定可能領域全体を通過するようになっているので、当該固定可能領域内に対応する箇所を撮像する撮像画素は、１６回撮像するうちの少なくとも１回は基準パネル１１１によって表示される基準画像（パネル枠１１２等ではなく）を撮像しているからである。一方、基準パネル１１１の固定可能領域外に対応する箇所（スクリーン５上）を撮像する撮像画素は、１６回撮像するうちの１回も基準パネル１１１によって表示される基準画像を撮像することがないので、当該撮像画素については、Ｓ２２の繰り返しを通じて、０でない画素データが抽出されることはなく、全ての画素データが０に改変される。

以上をまとめると、Ｓ２２の繰り返しを通じて、基準パネル１１１の固定可能領域内に対応する箇所を撮像する撮像画素については、０でない画素データが少なくとも１つ抽出され、基準パネル１１１の固定可能領域外に対応する箇所を撮像する撮像画素については、全ての画素データが０に改変される。

以上のようなＳ２１〜Ｓ２３の繰り返し後、Ｓ２４では、補正画像データ生成手段７２が、ＣＣＤカメラ６における１の撮像画素を選択する。

基準画素データ生成ステップとしてのＳ２５では、基準画素データ生成手段７２２が、Ｓ２１〜Ｓ２３の繰り返しを経て生成された１６個の閾値処理後の基準画像データからＳ２４において選択された１の撮像画素についての１６個の画素データを抽出し、当該１６個の画素データに基づいて当該撮像画素についての基準画素データの生成を行う。具体的には、抽出された１６個の画素データから０の画素データを除去した後に残る画素データ、すなわち、基準パネル１１１によって表示される基準画像を撮像した際に得られた画素データの中間値を、基準画素データとして生成する。なお、抽出された１６個の画素データが全て０であるような撮像画素、すなわち、基準パネル１１１の固定可能領域外に対応する箇所を撮像した撮像画素の基準画素データは０とする。

図８に、基準画素データ生成の具体例を示す。なお、この図においては、説明の簡略化のため、基準画像データは１６個ではなく５個（画像１〜５）としている。また、各画像１〜５において、◇，○，□によって囲まれている画素データは、それぞれ、同一の撮像画素についての画素データであることを示しており、以下、これら３つの撮像画素についての基準画素データの生成について具体的に説明する。なお、これら３つの撮像画素のいずれについても、０でない画素データが少なくとも１つ抽出されているので、Ｓ２２に関して前述したように、これら３つの撮像画素は、いずれも、基準パネル１１１の固定可能領域内に対応する箇所を撮像した撮像画素である。

◇によって表される撮像画素についての５個の画素データは、図８に示されるように、『０，１００，０，０，０』である。そして、当該５個の画素データから０の画素データを除去すると、後に残る画素データは『１００』の１個のみである。画素データが１個であれば、中間値は当該１個の画素データ『１００』となるので、◇によって表される撮像画素についての基準画素データは『１００』となる。

○によって表される撮像画素についての５個の画素データは、図８に示されるように、『１０６，１１４，１１２，１０７，１１６』である。ここで、当該５個の画素データには０の画素データが含まれないので、いずれの画素データも除去されない。したがって、当該５個の画素データの中間値『１１２』が、○によって表される撮像画素についての基準画素データとなる。

□によって表される撮像画素についての５個の画素データは、図８に示されるように、『０，１０２，０，１０３，１０３』である。ここで、当該５個の画素データから０の画素データを除去すると、後に残る画素データは『１０２，１０３，１０３』である。そして、当該３個の画素データの中間値『１０３』が、□によって表される撮像画素についての基準画素データとなる。

Ｓ２６では、補正画像データ生成手段７２が、全ての撮像画素について基準画素データの生成が終了したか否かを判定する。
以降、全ての撮像画素について基準画素データの生成が終了するまで（Ｓ２６：Ｙｅｓ）、Ｓ２４〜Ｓ２６が繰り返し行われる。特に、繰り返し行われるＳ２５において、基準パネル１１１の固定可能領域内に対応する箇所を撮像した撮像画素については、０でない画素データが少なくとも１つ抽出されるため、生成される基準画素データは０ではなく（図８の例参照）、また、基準パネル１１１の固定可能領域外に対応する箇所を撮像した撮像画素については、抽出された全ての画素データが０となっているため、生成される基準画素データは０である。

基準画素データ組合せステップとしてのＳ２７では、基準画素データ組合せ手段７２３が、Ｓ２４〜Ｓ２６の繰り返しによって全ての撮像画素について生成された基準画素データを撮像画素の実際の配置に合わせて組み合わせ、補正画像データを生成する。なお、図８の例では、最下段に示される画像データが補正画像データである。

ここで、基準パネル１１１の固定可能領域内に対応する箇所を撮像した撮像画素については０でない基準画素データが生成されているので、当該各基準画素データを組み合わせれば、基準パネル１１１の固定可能領域全体を覆う補正画像データを生成することができる。また、補正画像データは、照明光源４１，光学系，撮像画素の影響のみを抽出した１６個の基準画像データに基づいて生成されているので、各基準画像データと同様、照明光源４１，光学系，撮像画素の影響のみを抽出した画像データとなっている。
このように、補正画像データは、照明光源４１，光学系，撮像画素の影響を基準パネル１１１の固定可能領域全体に渡って記録したデータとなっている。

図３に戻って、画像表示デバイス固定ステップとしてのＳ３では、検査対象の液晶パネル１１１（検査パネル）を含む画像表示ユニット１のユニット本体１１（検査パネル１１１＋パネル枠１１２）が固定枠２内に固定される。

ここで、検査対象の検査パネル１１１が含まれる画像表示ユニット１は、Ｓ１において用いられた欠陥の無い基準パネル１１１が含まれる画像表示ユニット１と同じ型のものである。したがって、両画像表示ユニット１において、液晶パネル１１１（検査パネル，基準パネル）およびパネル枠１１２の形，大きさ等の外見的特徴は一致している。このため、基準パネル１１１について定義した固定枠２内における固定可能領域は、検査パネル１１１についての固定可能領域でもある。そこで、以下では、固定可能領域という語を、（固定枠２内における）検査パネル１１１の固定可能領域、という意味でも用いる。

Ｓ３では、検査パネル１１１が固定枠２内に固定されるが、固定枠２内における固定位置は任意でよい。既に説明したＳ１１（基準パネル１１１の固定）に関連して図５を挙げて、基準パネル１１１を固定枠２内に固定する際の固定位置には任意性があることを説明し、図５には１６通りの固定位置を例示的に示したが、Ｓ３における検査パネル１１１の固定位置は、例えば、図５に示された１６通りの固定位置のいずれとしてもよい。なお、検査パネル１１１は固定枠２内における固定可能領域内の任意の固定位置に固定すればよいので、当然ながら、図５に示された固定位置には限定されない。

Ｓ４では、検査画像データ取得手段７３が、パネル制御装置３によって検査パネル１１１に全面に渡って色および明るさが一様な検査画像を表示させ、スクリーン５に拡大表示させる。ここで、検査画像における一様な色および明るさは自由に設定することができるが、検査パネル１１１の検査を精度良く行う上では、Ｓ１２において基準パネル１１１に表示させた基準画像と同一の画像を検査画像として検査パネル１１１に表示させることが好ましい。この場合、検査パネル１１１には、基準パネル１１１に基準画像を表示させるために入力した画像信号と同一の画像信号をパネル制御装置３を介して入力する。

検査画像を基準画像と同一の画像として検査パネル１１１に表示させようとする場合であっても、検査パネル１１１に欠陥が存在すれば、検査パネル１１１によって実際に表示される検査画像は基準画像とは一致しない。以下で概説するように、このような検査画像と基準画像との不一致を利用して、検査パネル１１１の欠陥検出が行われる。

検査画像データ取得ステップとしてのＳ５では、検査画像データ取得手段７３が、ＣＣＤカメラ６によってＳ４においてスクリーン５に表示された検査画像を撮像して、検査画像データを取得する。検査画像データには、Ｓ１３において取得された基準画像データと同様に照明光源４１，光学系，撮像画素の影響が含まれるとともに、検査パネル１１１の欠陥に関する情報も含まれる。

検査画像データ補正ステップとしてのＳ６では、検査画像データ補正手段７４が、Ｓ５において取得された検査画像データを、Ｓ２において生成された補正画像データによって補正する（シェーディング補正）。具体的には、検査画像データから補正画像データを減算する。これにより、検査画像データおよび補正画像データに共通に含まれる照明光源４１，光学系，撮像画素の影響を除去することができ、検査画像データのみに含まれる検査パネル１１１の欠陥に関する情報のみを抽出することができる。

Ｓ７では、検査手段７５が、Ｓ６において補正されて検査パネル１１１の欠陥に関する情報のみが抽出された検査画像データに基づいて、検査パネル１１１の検査を行う。ここでの検査は公知の方法によって行うことができるので、説明を省略する。例えば、特開平２００３−１６８１０３号公報に開示される方法にしたがって検査を行うことができる。

（４）実施形態の効果
以上のような実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。

液晶パネル１１１の固定枠２内における固定可能領域全体を覆う補正画像データを生成することができるので、検査対象の液晶パネル（検査パネル）１１１の固定枠２内における固定位置に関わらず、当該補正画像データに基づいて検査画像データのシェーディング補正を高精度に行うことができる。このように、検査パネル１１１の固定枠２内における固定位置は任意でよく、従来技術として挙げた第１の方法のように、基準パネル１１１の固定枠２内における固定位置に一致させる必要がないので、検査パネル１１１の固定作業を簡素化することができる。

補正画像データは、照明光源４１，光学系，撮像画素の影響を固定枠２内における液晶パネル１１１の固定可能領域全体に渡って記録したデータとなっているので、当該固定可能領域内の任意の位置に固定される検査パネル１１１から取得される検査画像データを補正することができる。そして、複数の検査パネル１１１を検査する場合であっても、当該各検査パネル１１１が固定可能領域内に固定される限り、補正画像データは１つあれば十分である。この際、従来技術として挙げた第１の方法のように、各検査パネル１１１ごとに補正画像データを生成する必要がないから、検査工程の簡素化・効率化を図ることができる。

欠陥の無い基準パネル１１１によって表示される基準画像に基づいて、基準パネル１１１以外の照明光源４１，光学系，撮像画素の影響のみを抽出した所望の補正画像データを生成することができる。この際、従来技術として挙げた第２の方法のように、補正画像データを生成するために平滑化処理や濃淡膨張処理などの処理を行っていないから、シェーディング補正を行うに際して有用な情報が除去，変更等されることもなく、シェーディング補正を高精度に行うことができる。

（５）変形例
本発明は、以上で説明した実施形態によって限定されるものではなく、この実施形態を、本発明の目的を達成できる範囲内において変形したものであれば、本発明の技術的範囲に含まれる。

前記実施形態では、本発明における固定具を平面視略矩形枠状の固定枠２としていたが、本発明における固定具は、画像表示デバイスを固定するためのものであればよく、枠状のものに限られない。

前記実施形態では、基準画像データの取得（Ｓ１３）に際して、基準パネル１１１の固定枠２内における固定位置が図５に示される１６通りの固定位置に順次変更されていたが、固定位置の変更は基準パネル１１１に固定枠２内の固定可能領域全体を通過させるために行えばよく、必ずしも図５の例に従って固定位置を変更する必要はない。例えば、図５の例では、この図の４隅における４つの固定位置に基準パネル１１１を固定すれば、基準パネル１１１は固定可能領域全体を通過することになるので、他の１２個の固定位置には基準パネル１１１を固定しなくてもよい。

前記実施形態では、基準画素データの生成（Ｓ２５）に際して、１の撮像画素について取得された１６個の画素データから０の画素データを除去した後に残る画素データの中間値を基準画素データとしていたが、中間値ではなく平均値としてもよい。

前記実施形態では、検査パネル１１１に表示させる検査画像が一様であるとしていたが、検査画像は一様でなくてもよい。例えば、検査画像として検査パネル１１１に市松模様の画像を表示させてもよい。

本発明は、画像表示デバイスの検査に利用することができる。

本発明の実施形態において、液晶パネルを検査するための装置構成を示す図である。 前記実施形態において、検査制御装置の構成を示す機能的ブロック図である。 前記実施形態において、液晶パネルの検査の流れを示すフローチャートである。 前記実施形態において、基準画像データ取得の流れを示すフローチャートである。 前記実施形態において、固定枠内に固定される画像表示ユニットのユニット本体の配置を模式的に示す図である。 前記実施形態において、補正画像データ生成の流れを示すフローチャートである。 前記実施形態において、閾値処理の例を示す図である。 前記実施形態において、基準画素データ生成の具体例を示す図である。

符号の説明

１…画像表示ユニット，２…固定枠，３…パネル制御装置，４…画像投影ユニット，５…スクリーン，６…ＣＣＤカメラ，７…検査制御装置，１１…ユニット本体，１２…フレキシブル基板，２１…切欠，４１…照明光源，４２…集光レンズ，４３…投影レンズ，７１…基準画像データ取得手段，７２…補正画像データ生成手段，７３…検査画像データ取得手段，７４…検査画像データ補正手段，７５…検査手段，１１１…液晶パネル（基準パネル，検査パネル），１１２…パネル枠，７２１…閾値処理手段，７２２…基準画素データ生成手段，７２３…基準画素データ組合せ手段。

Claims (6)

1. 検査対象の画像表示デバイスを固定するための固定具と、前記固定具に固定された検査対象の画像表示デバイスによって表示される検査画像を撮像して検査画像データを取得する撮像手段とを利用して、前記撮像手段によって取得される検査画像データを補正するための補正画像データを生成する補正画像データ生成方法であって、
   欠陥の無い基準画像表示デバイスを前記固定具に固定し、当該固定具における固定可能領域内において当該基準画像表示デバイスの固定位置を順次変えながら、当該基準画像表示デバイスによって表示される一様な基準画像を前記撮像手段によって順次撮像し、前記各固定位置ごとに基準画像データを取得する基準画像データ取得ステップと、
   前記複数の基準画像データに基づいて、前記固定具における固定可能領域全体を覆う補正画像データを生成する補正画像データ生成ステップと
   を備えることを特徴とする補正画像データ生成方法。
2. 請求項１に記載の補正画像データ生成方法において、
   前記補正画像データ生成ステップは、
   前記各基準画像データにおいて、前記撮像手段における各撮像画素に対応する各画素データを所定の閾値と比較し、当該閾値以上の画素データを抽出する閾値処理ステップと、
   前記閾値処理ステップにおいて同一の撮像画素について抽出された画素データに基づいて、当該撮像画素についての基準画素データを生成する基準画素データ生成ステップと、
   前記各撮像画素についての基準画素データを組み合わせて、前記補正画像データを生成する基準画素データ組合せステップと
   を備えることを特徴とする補正画像データ生成方法。
3. 検査対象の画像表示デバイスを固定するための固定具と、前記固定具に固定された検査対象の画像表示デバイスによって表示される検査画像を撮像して検査画像データを取得する撮像手段とを利用して、前記撮像手段によって取得される検査画像データを補正する検査画像データ補正方法であって、
   前記固定具と、前記撮像手段とを利用して、請求項１または請求項２に記載の補正画像データ生成方法によって補正画像データを生成するステップと、
   検査対象の画像表示デバイスを前記固定具における固定可能領域内の任意の位置に固定する画像表示デバイス固定ステップと、
   前記検査対象の画像表示デバイスによって表示される検査画像を前記撮像手段によって撮像し、検査画像データを取得する検査画像データ取得ステップと、
   前記検査画像データ取得ステップにおいて取得された検査画像データから、前記補正画像データ生成ステップにおいて生成された補正画像データを減算して、当該検査画像データを補正する検査画像データ補正ステップと
   を備えることを特徴とする検査画像データ補正方法。
4. 検査対象の画像表示デバイスを固定するための固定具と、前記固定具に固定された検査対象の画像表示デバイスによって表示される検査画像を撮像して検査画像データを取得する撮像手段とを利用して、前記撮像手段によって取得される検査画像データを補正するための補正画像データを生成する補正画像データ生成プログラムであって、
   欠陥の無い基準画像表示デバイスを前記固定具に固定し、当該固定具における固定可能領域内において当該基準画像表示デバイスの固定位置を順次変えながら、当該基準画像表示デバイスによって表示される一様な基準画像を前記撮像手段によって順次撮像し、前記各固定位置ごとに基準画像データを取得する基準画像データ取得ステップと、
   前記複数の基準画像データに基づいて、前記固定具における固定可能領域全体を覆う補正画像データを生成する補正画像データ生成ステップと
   をコンピュータに実行させることを特徴とする補正画像データ生成プログラム。
5. 請求項４に記載の補正画像データ生成プログラムが記録され、コンピュータによって読み取り可能であることを特徴とする記録媒体。
6. 検査対象の画像表示デバイスを固定するための固定具と、前記固定具に固定された検査対象の画像表示デバイスによって表示される検査画像を撮像して検査画像データを取得する撮像手段とを利用して、前記撮像手段によって取得される検査画像データを補正するための補正画像データを生成する補正画像データ生成装置であって、
   欠陥の無い基準画像表示デバイスを前記固定具に固定し、当該固定具における固定可能領域内において当該基準画像表示デバイスの固定位置を順次変えながら、当該基準画像表示デバイスによって表示される一様な基準画像を前記撮像手段によって順次撮像し、前記各固定位置ごとに基準画像データを取得する基準画像データ取得手段と、
   前記複数の基準画像データに基づいて、前記固定具における固定可能領域全体を覆う補正画像データを生成する補正画像データ生成手段と
   を備えることを特徴とする補正画像データ生成装置。

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