JP2007192563A - 欠陥検出方法、表示デバイス評価方法および欠陥検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、表示デバイスの欠陥を高精度に検出することのできる欠陥検出方法を提供すること。
【解決手段】本発明の液晶パネルの欠陥検出方法は、液晶パネルから射出された光束の光路上に固有の透過波長領域を有するフィルタを配置し、光束をフィルタに透過させるフィルタ配置ステップ（Ｓ１，Ｓ６，Ｓ１１）と、フィルタを透過した透過光束をモノクロ撮像手段で撮像して撮像データを取得する撮像データ取得ステップ（Ｓ２，Ｓ７，Ｓ１２）と、撮像データから透過光束の輝度分布を解析する輝度分布解析ステップ（Ｓ３，Ｓ８，Ｓ１３）と、輝度分布に所定値以上の輝度ギャップが存在するか否かを判定する輝度ギャップ判定ステップ（Ｓ４，Ｓ９，Ｓ１４）とを実行する。
【選択図】図３

Description

本発明は、液晶パネル等の表示デバイスやその応用製品であるプロジェクタ等の製造における検査工程において、表示デバイスの欠陥を精度よく検出する欠陥検出方法、表示デバイス評価方法および欠陥検出装置に関する。

従来、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）等の液晶パネルの製造時に、液晶パネルにより表示される投影画面上の欠陥の有無を検査する表示外観検査が行われている。欠陥とは、投影画面上において、周辺領域と比べて輝度の差（ギャップ）がある領域のことである。このような欠陥において輝度ギャップが生じる原因は、液晶パネル内の欠陥画素を透過した透過光の透過光量が、他の正常な画素を透過した透過光の透過光量と比べて異なるためである。

表示デバイスの表示外観検査のうち、シミ欠陥を検出するためのシミ欠陥検出方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のシミ欠陥検出方法は、まず、検査対象である液晶パネルが搭載されたプロジェクタによって、スクリーン上に投射された表示画像をモノクロＣＣＤ（Charge Coupled Devices）カメラで撮像する。そして、ＣＣＤカメラにより撮像された撮像データから投影画面の輝度分布を解析し、この輝度分布に現れる輝度のギャップをシミ欠陥として検出する。

特開２００４−２２６２７２号公報

しかしながら、欠陥画素の種類によっては、欠陥画素によって透過光の波長が変化される場合がある。この場合、投影画面上の欠陥画素に相当する領域は、周囲と異なる色を帯び、投影画面の画質悪化に繋がる。従って、表示デバイスの表示外観検査において、このような周囲と異なる波長の透過光により形成される欠陥も検出する必要がある。
しかしながら、このように周囲と異なる波長の透過光によって形成される欠陥のうち、欠陥画素の透過時に透過光量の変化を伴わない欠陥は、撮像データの輝度分布上において輝度ギャップとして現れにくい。このため、引用文献１に記載の欠陥検出方法では、このようなシミ欠陥を検出しにくいという課題がある。

本発明の目的は、表示デバイスの欠陥を高精度に検出することのできる欠陥検出方法、表示デバイス評価方法および、欠陥検出装置を提供することにある。

前記した目的を達するために、本発明の欠陥検出方法は、表示デバイスの欠陥検出方法であって、前記表示デバイスから射出された光束の光路上に固有の透過波長領域を有するフィルタを配置し、前記光束を前記フィルタに透過させるフィルタ配置ステップと、前記フィルタを透過した透過光束をモノクロ撮像手段で撮像して撮像データを取得する撮像データ取得ステップと、前記撮像データから前記透過光束の輝度分布を解析する輝度分布解析ステップと、前記輝度分布に所定値以上の輝度ギャップが存在するか否かを判定する輝度ギャップ判定ステップとを備えていることを特徴とする。

表示デバイスとして、例えば、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）等の透過型液晶パネル、および、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal on Silicon）等の反射型液晶パネルなどが挙げられる。また、撮像手段としてＣＣＤ（Charge Coupled Devices）カメラなどが挙げられる。

ここで、表示デバイスの欠陥画素から射出された光束は、正常な画素から射出された光束と比べて波長が異なる場合がある。
本発明によれば、表示デバイスから射出された光束は、フィルタに入射される。光束がフィルタを透過する際、フィルタにより所定の波長領域の透過光束のみが透過される。ここで、表示デバイスにおいて欠陥画素から射出された光束の波長が、このフィルタの透過波長領域に属する場合、透過光束を撮像した撮像データにおいて、表示デバイスの欠陥画素に対応する領域の光量は多く、周囲の領域の光量は少なくなる。すなわち、この投影画面を撮像手段で撮像し、撮像データから投影画面の輝度分布を解析すると、表示デバイスの欠陥画素に対応する領域の輝度が周囲より大きくなるため、欠陥を検出しやすくなる。従って、本発明の欠陥検出方法は、表示デバイスの欠陥を高精度に検出することができる。

さらに、フィルタの透過波長領域を変更することで、欠陥画素による様々な波長変位に対応することができる。なお、フィルタの透過波長領域は、表示デバイスの使用形態に応じて適宜選択すればよい。例えば、表示デバイスをプロジェクタに搭載する場合、プロジェクタでは赤・青・緑の各光学像の色合成により画像が形成されるため、赤・青・緑スペクトルの波長領域における表示デバイスの欠陥の有無を検査すればよい。従って、赤・青・緑スペクトルの透過波長領域をそれぞれ有するフィルタを用いて、本発明の欠陥検出を行えばよい。

また、表示デバイスから射出された光束の波長特性を検出したい場合、投影画面をカラー撮像手段でカラー撮像する方法が考えられる。これに対し、本発明では、フィルタを用いて光束の波長特性を輝度変化に反映させたので、投影画面をモノクロ撮像手段でモノクロ撮像すればよい。カラー撮像手段と比べて、フィルタおよびモノクロ撮像手段は安価であるため、コストを削減することができる。さらに、本発明のような投影画面の輝度分布による欠陥検出方法は、投影画面のカラー撮像による欠陥検出方法と比べて欠陥検出精度が若干良いため、表示デバイスの欠陥を精度良く検出することができる。

本発明では、前記撮像データ取得ステップでは、前記透過光束が投射された投影面上に形成される投影画面を、前記撮像手段によって撮像して、前記撮像データを取得することが好ましい。
本発明によれば、投影面に投射された投影画像を撮像手段で撮像するので、フィルタから射出された透過光を撮像手段で直接撮像する手法と比べて簡易化することができる。

本発明の前記撮像データ取得ステップでは、前記表示デバイスから射出される前記光束が、前記表示デバイス入射前と比べておよそ半減されるように、前記表示デバイスが予め設定されていることが好ましい。

表示デバイスの欠陥画素から射出された光束は、フィルタを介することにより輝度ギャップを生じさせる。ここで、表示デバイスから射出される光束が、例えば極端に少ない場合、透過光に周囲よりも輝度値が低い輝度ギャップが含まれていても、撮像データ上で輝度ギャップを捉え難い。同様に、表示デバイスから射出される光束が、例えば極端に多い場合、透過光に周囲よりも輝度値が高い輝度ギャップが含まれていても、撮像データ上で輝度ギャップを捉え難い。
これに対し、本発明によれば、表示デバイスから射出される光束が入射前と比べて半減していることから、透過光束に含まれる輝度ギャップを撮像データ上で捉えやすくなる。従って、撮像データから輝度ギャップを認識しやすくすることができる。

本発明の表示デバイス評価方法は、前記デバイスの欠陥検出検査を行い前記表示デバイスの使用形態を評価する表示デバイス評価方法であって、前記表示デバイスから射出された光束の光路上に所定の比視感度の透過波長領域を有する第１フィルタを配置し、前記光束を前記第１フィルタに透過させる第１フィルタ配置ステップと、前記第１フィルタを透過した透過光束をモノクロ撮像手段で撮像して撮像データを取得する第１撮像データ取得ステップと、前記撮像データから前記透過光束の輝度分布を解析する第１輝度分布解析ステップと、前記輝度分布に所定値以上の輝度ギャップが存在するか否かを判定する第１輝度ギャップ判定ステップと、前記第１輝度ギャップ判定ステップで前記輝度ギャップが存在すると判定された場合、前記表示デバイスを不良品と評価し、前記輝度ギャップが存在しないと判定された場合、次フィルタでの欠陥検出検査を決定する第１評価ステップと、前記第１評価ステップで次フィルタでの欠陥検出検査が決定された場合、前記表示デバイスから射出された光束の光路上に第１フィルタよりも高い比視感度の透過波長領域を有する第２フィルタを配置し、前記光束を前記第２フィルタに透過させる第２フィルタ配置ステップと、前記第２フィルタを透過した透過光束を前記モノクロ撮像手段で撮像して撮像データを取得する第２撮像データ取得ステップと、前記撮像データから前記透過光束の輝度分布を解析する第２輝度分布解析ステップと、前記輝度分布に所定値以上の輝度ギャップが存在するか否かを判定する第２輝度ギャップ判定ステップと、前記第２輝度ギャップ判定ステップで前記輝度ギャップが存在すると判定された場合前記表示デバイスを前記第１フィルタの透過波長領域の光束を変調させる表示デバイスと評価し、前記輝度ギャップが存在しないと判定された場合、次フィルタでの欠陥検出検査を決定する第２評価ステップと、前記第２評価ステップで次フィルタでの欠陥検出検査が決定された場合、前記表示デバイスから射出された光束の光路上に第２フィルタよりも高い比視感度の透過波長領域を有する第３フィルタを配置し、前記光束を前記第３フィルタに透過させる第３フィルタ配置ステップと、前記第３フィルタを透過した透過光束を前記モノクロ撮像手段で撮像して撮像データを取得する第３撮像データ取得ステップと、前記撮像データから前記透過光束の輝度分布を解析する第３輝度分布解析ステップと、前記輝度分布に所定値以上の輝度ギャップが存在するか否かを判定する第３輝度ギャップ判定ステップと、前記第３輝度ギャップ判定ステップで前記輝度ギャップが存在すると判定された場合前記表示デバイスを前記第２フィルタの透過波長領域の光束を変調させる表示デバイスと評価し、前記輝度ギャップが存在しないと判定された場合前記表示デバイスを前記第３フィルタの透過波長領域の光束を変調させる表示デバイスと評価する第３評価ステップとを備えていることを特徴とする。

ここで、ある所定幅の波長変化を引き起こす欠陥画素において、当該欠陥画素から射出された光束を人間が目視した場合、光束の色相によって周囲と比べ明度の変化が見分けやすい色と、見分けにくい色とがある。これは、人間の感度特性が光束の波長によって異なるためである。すなわち、ある所定幅の波長変化を引き起こす欠陥画素へ、低比視感度の波長領域を有する青色光と、高比視感度の波長領域を有する緑色光とが入射された場合、欠陥画素から射出された光束は、青色光よりも緑色光の方が、欠陥による色ムラが見分けやすい。すなわち、比視感度の波長領域を有する光束に色ムラが認められるとき、これより高比視感度の波長領域を有する光束には、より大きな色ムラが認められると想定することができる。

これに対し、本発明によれば、表示外観検査を最低比視感度の波長領域から行うことから、輝度ギャップ判定ステップで、この最低比視感度の波長領域を有する透過光束に輝度ギャップが含まれると判定された場合、表示デバイスは不良品であると評価することができる。すなわち、最低比視感度の波長領域から行うことから、表示デバイスの不良品判定までに要する時間・手間を抑制することができる。

また、本発明によれば、低比視感度から高比視感度の透過波長領域をそれぞれ有するフィルタを用いて表示デバイスの欠陥検出検査を行い、各透過波長領域における欠陥の有無に応じて、当該表示デバイスの使用形態を決定することができる。すなわち、緑色用表示デバイスとしては不採用である表示デバイスでも、青色用表示デバイスとして採用することができる。従って、表示デバイスを、その表示デバイスに含まれる欠陥の波長特性に応じて、適切な使用方法を決定することができる。

本発明の欠陥検出装置は、前記表示デバイスから射出された光束の光路上に固有の透過波長領域を有するフィルタを配置し、前記光束を前記フィルタに透過させるフィルタ配置部と、前記フィルタを透過した透過光束をモノクロ撮像手段に撮像させて撮像データを取得する撮像データ取得部と、前記撮像データから前記透過光束の輝度分布を解析する輝度分布解析部と、前記輝度分布に所定値以上の輝度ギャップが存在するか否かを判定する輝度ギャップ判定部とを備えていることが好ましい。
本発明によれば、前述した欠陥検出方法による作用・効果と同様の作用・効果を奏することができる。

本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
図１は、検査対象である表示デバイスとしての液晶パネル１の表示外観検査を行う表示外観検査システム１０の構成を示す図である。
表示外観検査システム１０は、図１に示すように、光源２１から射出された光束を液晶パネル１を介して投射する光学系２と、光学系２から射出された投射光が投影されるスクリーン３と、光学系２およびスクリーン３間における投射光の光路上に配置されるカラーフィルタ配置装置４と、スクリーン３上に形成された投影画面Ｗを撮像するモノクロ撮像手段としてのＣＣＤ（Charge Coupled Devices）カメラ５と、液晶パネル１に各種パターンを出力するパネル制御装置６と、カラーフィルタ配置装置４、ＣＣＤカメラ５およびパネル制御装置６を制御し、ＣＣＤカメラ５により撮像された撮像データＤから液晶パネル１の欠陥を検出する欠陥検出装置としての制御装置７とを備えている。

光学系２は、白色光を射出する光源２１と、光源２１から射出された光束を１種の直線偏光に変換する集光レンズ２２と、集光レンズ２２から射出された光束をパネル制御装置６による制御に基づいて変調する液晶パネル１と、液晶パネル１により変調された光束を拡大投射する投射レンズ２３とを備えている。

カラーフィルタ配置装置４は、それぞれ固有の波長領域の光のみを透過させる赤フィルタ４Ｒと、青フィルタ４Ｂと、緑フィルタ４Ｇとを備えている。なお、赤フィルタ４Ｒは、赤スペクトルの波長領域の光のみを透過させ、赤スペクトル以外の波長領域の光は吸収する。同様に、青フィルタ４Ｂは、青スペクトルの波長領域の光、緑フィルタ４Ｇは緑スペクトルの波長領域の光のみを透過する。
制御装置７から出力された制御信号に基づいて、これらフィルタ４Ｒ,４Ｂ,４Ｇのうちいずれかが選択されて、投射レンズ２３およびスクリーン３間の投射光の光路上に配置される。
ＣＣＤカメラ５は、液晶パネル１の解像度以上の解像度を有するモノクロ用ＣＣＤを搭載している。ＣＣＤカメラ５は、各ＣＣＤの受光量に応じて形成された撮像データを制御装置７に出力する。

図２は、制御装置７の機能的構成を示すブロック図である。
制御装置７は、図２に示すように、フィルタ配置部７１と、撮像データ取得部７２と、輝度解析部７３と、輝度ギャップ判定部７４とを備えている。

〔制御装置７の作用〕
次に、図１〜図４を参照して制御装置７の作用を説明する。
制御装置７は、光学系２内に配置された液晶パネル１の表示外観検査処理を実行する。図３は、表示外観検査処理を説明するためのフロー図である。
液晶パネル１には、光源２１から射出された光束が入射されている。
まず、制御装置７を構成するフィルタ配置部７１は、青フィルタ４Ｂを指定する制御信号をカラーフィルタ配置装置４に出力する（Ｓ１）。
フィルタ配置装置４では、当該制御信号に従って、青フィルタ４Ｂが投射光の光路Ｌ上に配置される。すると、投射レンズ２３から投射された投射光は、青フィルタ４Ｂ透過時に青スペクトルの波長領域の光のみが透過される。そして、この青フィルタ４Ｂを透過した投射光によりスクリーン３上に投影画面ＷＢが投射される。

次に、撮像データ取得部７２は、ＣＣＤカメラ５に制御信号を出力してスクリーン３上の投影画面ＷＢを撮像させ、ＣＣＤカメラ５から出力される投影画面ＷＢの撮像データＤＢを取得する（Ｓ２）。なお、液晶パネル１は、パネル制御装置６によって中程度の透過率が設定されており、液晶パネル１から射出される光束は、液晶パネル１入射前と比べておよそ半減されている。
輝度解析部７３は、処理Ｓ２で取得された投影画面ＷＢの撮像データＤＢを解析して、投影画面ＷＢの輝度分布を取得する（Ｓ３）。なお、図４は、投影画面ＷＢ上のある１次元領域の輝度分布を示すグラフである。

輝度ギャップ判定部７４は、処理Ｓ３で取得された投影画面ＷＢの輝度分布を解析して、投影画面ＷＢの輝度分布内に輝度ギャップが含まれているか否かを判定する（Ｓ４）。具体的には、輝度ギャップ判定部７４は、ＣＣＤカメラ５の各ＣＣＤ画素の撮像データＤＢを比較し、周囲のＣＣＤ画素の輝度値に比べ所定値以上の輝度ギャップを有する撮像データＤＢが含まれているか否かを判定する。図４に示す投影画面ＷＢの輝度分布では、ＣＣＤ画素Ｘ_Ａに受光された光束の輝度が周辺の輝度よりも突出して大きい。すなわち、ＣＣＤ画素Ｘ_Ａに受光された光束において輝度ギャップＣが生じていると判断される。

撮像データＤＢに基づく輝度分布に輝度ギャップが含まれると判定された場合、輝度ギャップ判定部７４は、液晶パネル１が不良品であると評価する（Ｓ５）。そして、制御装置７は、欠陥検出処理を終了する。
一方、撮像データＤＢに基づく輝度分布に輝度ギャップが含まれていないと判定された場合、輝度ギャップ判定部７４は、液晶パネル１の赤フィルタ４Ｒでの欠陥検出実行を判定する。

輝度ギャップ判定部７４により赤フィルタ４Ｒでの欠陥検出実行が決定されると、フィルタ配置部７１は、赤フィルタ４Ｒを指定する制御信号をカラーフィルタ配置装置４に出力する（Ｓ６）。
フィルタ配置装置４では、当該制御信号に従い、青フィルタ４Ｂに代わって赤フィルタ４Ｒが投射光の光路Ｌ上に配置される。すると、投射レンズ２３から投射された投射光は、赤フィルタ４Ｒ透過時に赤スペクトル領域の光のみが透過される。そして、この赤フィルタ４Ｒを透過した投射光によりスクリーン３上に投影画面ＷＲが投射される。

次に、撮像データ取得部７２は、処理Ｓ２と同様に、ＣＣＤカメラ５から出力される投影画面ＷＲの撮像データＤＲを取得する（Ｓ７）。
そして、輝度解析部７３は、処理Ｓ３と同様に、処理Ｓ７で取得された投影画面ＷＲの撮像データＤＲを解析して、投影画面ＷＲの輝度分布を取得する（Ｓ８）。
輝度ギャップ判定部７４は、処理Ｓ４と同様に、撮像データＤＲに基づく輝度分布に輝度ギャップが含まれているか否かを判定する（Ｓ９）。
撮像データＤＲに基づく輝度分布に輝度ギャップが含まれると判定された場合、輝度ギャップ判定部７４は、液晶パネル１を青色用の液晶パネルに採用すると評価する（Ｓ１０）。そして、制御装置７は、欠陥検出処理を終了する。
一方、撮像データＤＲに基づく輝度分布に輝度ギャップが含まれないと判定された場合、輝度ギャップ判定部７４は、緑フィルタ４Ｇでの欠陥検出実行を決定する。

輝度ギャップ判定部７４により緑フィルタ４Ｇでの欠陥検出実行が決定されると、フィルタ配置部７１は、緑フィルタ４Ｇを指定する制御信号をカラーフィルタ配置装置４に出力する（Ｓ１１）。
フィルタ配置装置４では、当該制御信号に従い、赤フィルタ４Ｒに代わって緑フィルタ４Ｇが投射光の光路Ｌ上に配置される。すると、投射レンズ２３から投射された投射光は、緑フィルタ４Ｇ透過時に緑スペクトル領域の光のみが透過される。そして、この緑フィルタ４Ｇを透過した投射光によりスクリーン３上に投影画面ＷＧが投射される。

次に、撮像データ取得部７２は、処理Ｓ２と同様に、ＣＣＤカメラ５から出力される投影画面ＷＧの撮像データＤＧを取得する（Ｓ１２）。
そして、輝度解析部７３は、処理Ｓ３と同様に、処理Ｓ１２で取得された投影画面ＷＧの撮像データＤＧを解析して、投影画面ＷＧの輝度分布を取得する（Ｓ１３）。
輝度ギャップ判定部７４は、処理Ｓ４と同様に、撮像データＤＧに基づく輝度分布に輝度ギャップが含まれているか否かを判定する（Ｓ１４）。

撮像データＤＧに基づく輝度分布に輝度ギャップが含まれると判定された場合、輝度ギャップ判定部７４は、液晶パネル１を赤色用の液晶パネルに採用すると評価する（Ｓ１５）。そして、制御装置７は、欠陥検出処理を終了する。
一方、撮像データＤＧに基づく輝度分布に輝度ギャップが含まれないと判定された場合、輝度ギャップ判定部７４は、液晶パネル１を緑色用の液晶パネルに採用すると評価する（Ｓ１６）。そして、制御装置７は、欠陥検出処理を終了する。

液晶パネル１の欠陥画素から射出された光束は、正常な画素から射出された光束と比べて波長が異なる場合がある。
本実施形態によれば、液晶パネル１から射出された光束は、フィルタ４Ｒ，４Ｂ，４Ｇに入射される。光束がフィルタを透過する際、フィルタにより所定の波長領域の透過光束のみが透過される。ここで、液晶パネル１において欠陥画素から射出された光束の波長が、このフィルタの透過波長領域に属する場合、透過光束を撮像した撮像データＤにおいて、液晶パネル１の欠陥画素に対応する領域の光量は多く、周囲の領域の光量は少なくなる。すなわち、この投影画面Ｗを撮像手段で撮像し、撮像データＤから投影画面Ｗの輝度分布を解析すると、液晶パネル１の欠陥画素に対応する領域の輝度が周囲より大きくなるため、欠陥を検出しやすくなる。従って、本実施形態の欠陥検出方法は、液晶パネル１の欠陥を高精度に検出することができる。

さらに、フィルタの透過波長領域を変更することで、欠陥画素による様々な波長変位に対応することができる。なお、フィルタの透過波長領域は、液晶パネル１の使用形態に応じて適宜選択すればよい。例えば、液晶パネル１をプロジェクタ１に搭載する場合、プロジェクタ１では赤・青・緑の各光学像の色合成により画像が形成されるため、赤・青・緑スペクトルの波長領域における液晶パネル１の欠陥の有無を検査すればよい。従って、赤・青・緑スペクトルの透過波長領域をそれぞれ有する赤フィルタ４Ｒ，青フィルタ４Ｂ，緑フィルタ４Ｇを用いて、本実施形態の欠陥検出を行えばよい。

液晶パネル１から射出された光束の波長特性を検出したい場合、投影画面ＷをカラーＣＣＤカメラでカラー撮像する方法が考えられる。これに対し、本実施形態では、フィルタ４Ｒ，４Ｂ，４Ｇを用いて光束の波長特性を輝度変化に反映させたので、投影画面ＷをＣＣＤカメラ５でモノクロ撮像すればよい。カラーＣＣＤカメラと比べて、フィルタ４Ｒ，４Ｂ，４ＧおよびＣＣＤカメラ５は安価であるため、コストを削減することができる。さらに、本実施形態のような投影画面Ｗの輝度分布による欠陥検出方法は、投影画面Ｗのカラー撮像による欠陥検出方法と比べて欠陥検出精度が若干良いため、液晶パネル１の欠陥を精度良く検出することができる。

また、スクリーン３に投射された投影画像を撮像手段で撮像するので、フィルタ４Ｒ，４Ｂ，４Ｇから射出された透過光を撮像手段で直接撮像する手法と比べて簡易化することができる。

液晶パネル１の欠陥画素から射出された光束は、フィルタ４Ｒ，４Ｂ，４Ｇを介することにより輝度ギャップを生じさせる。ここで、液晶パネル１から射出される光束が、例えば極端に少ない場合、透過光に周囲よりも輝度値が低い輝度ギャップが含まれていても、撮像データＤ上で輝度ギャップを捉え難い。同様に、液晶パネル１から射出される光束が、例えば極端に多い場合、透過光に周囲よりも輝度値が高い輝度ギャップが含まれていても、撮像データＤ上で輝度ギャップを捉え難い。
これに対し、本実施形態によれば、液晶パネル１から射出される光束が入射前と比べて半減していることから、透過光束に含まれる輝度ギャップを撮像データＤ上で捉えやすくなる。従って、撮像データＤから輝度ギャップを認識しやすくすることができる。

ここで、ある所定幅の波長変化を引き起こす欠陥画素において、当該欠陥画素から射出された光束を人間が目視した場合、光束の色相によって周囲と比べ明度の変化が見分けやすい色と、見分けにくい色とがある。これは、人間の感度特性が光束の波長によって異なるためである。すなわち、ある所定幅の波長変化を引き起こす欠陥画素へ、低比視感度の波長領域を有する青色光と、高比視感度の波長領域を有する緑色光とが入射された場合、欠陥画素から射出された光束は、青色光よりも緑色光の方が、欠陥による色ムラが見分けやすい。すなわち、比視感度の波長領域を有する光束に色ムラが認められるとき、これより高比視感度の波長領域を有する光束には、より大きな色ムラが認められると想定することができる。

これに対し、本実施形態によれば、欠陥検出検査を最低比視感度の波長領域から行うことから、輝度ギャップ判定ステップで、この最低比視感度の波長領域を有する透過光束に輝度ギャップが含まれると判定された場合、液晶パネル１は不良品であると評価することができる。すなわち、最低比視感度の波長領域から行うことから、液晶パネル１の不良品判定までに要する時間・手間を抑制することができる。

また、本実施形態によれば、低比視感度から高比視感度の透過波長領域をそれぞれ有するフィルタ４Ｒ，４Ｂ，４Ｇを用いて液晶パネル１の欠陥検出検査を行い、各透過波長領域における欠陥の有無に応じて、当該液晶パネル１の使用形態を決定することができる。すなわち、緑色用液晶パネルとしては不採用である液晶パネル１でも、青色用液晶パネルとして採用することができる。従って、液晶パネル１を、その液晶パネル１に含まれる欠陥の波長特性に応じて、適切な使用形態を決定することができる。

〔前記実施形態の変形〕
本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、前記実施形態は、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
前記実施形態では、検査対象である表示デバイスとしてＴＦＴ液晶パネル１を採用したが、これに限らず、他の透過型液晶パネル、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal on Silicon）等の反射型液晶パネル等を採用してもよい。
また、前記実施形態では、液晶パネル１の透過率を中程度に設定し、液晶パネル１から射出される光束を入射前と比べおよそ半減させた。しかしながら、本発明では、液晶パネル１から射出される光束が、ＣＣＤカメラ５の撮像可能光量の最大値および最小値近傍でなければよい。具体的には、液晶パネル１の透過率は、３０〜７０％程度であることが望ましい。

前記実施形態では、液晶パネル１の不良品判定を時間・手間を要することなく行うために、図３に示すように、青色フィルタ４Ｂ、赤色フィルタ４Ｒ、緑色フィルタ４Ｇの順にカラーフィルタを配置させて検査を行った。しかしながら、本願発明では、不良品判定に要する時間・手間を考慮しないのであれば、液晶パネル１の検査に用いるカラーフィルタの順番は限定されるものではない。
前記実施形態では、カラーフィルタ４Ｒ，４Ｂ，４Ｇを、カラーフィルタ配置装置４によって自動的に配置させたが、本発明では、カラーフィルタ４Ｒ，４Ｂ，４Ｇを手動により配置させてもよい。
前記実施形態では、プロジェクタに搭載される液晶パネル１の外観表示検査を行ったため、赤・青・緑のカラーフィルタ４Ｒ，４Ｂ，４Ｇを用いた。しかしながら、本発明では、カラーフィルタの透過波長領域に基づく種類は、表示デバイスの使用形態に応じて適宜選択すればよい。

本発明の一実施形態に係る表示外観検査システムの構成を示す模式図。 前記実施形態に係る制御装置の機能的構成を示すブロック図。 前記実施形態に係る制御装置の作用を説明するためのフロー図。 前記実施形態に係る投影画面上の輝度分布を示すグラフ。

符号の説明

１…液晶パネル（表示デバイス）、３…スクリーン（投影面）、４Ｇ…緑フィルタ、４Ｒ…赤フィルタ、４Ｂ…青フィルタ、５…ＣＣＤカメラ（撮像手段）、７…制御装置（欠陥検出装置）、７１…フィルタ配置部、７２…撮像データ取得部、７３…輝度解析部、７４…輝度ギャップ判定部、Ｌ…光路、Ｗ,ＷＲ,ＷＢ,ＷＧ…投影画面。

Claims (5)

1. 表示デバイスの欠陥検出方法であって、
   前記表示デバイスから射出された光束の光路上に固有の透過波長領域を有するフィルタを配置し、前記光束を前記フィルタに透過させるフィルタ配置ステップと、
   前記フィルタを透過した透過光束をモノクロ撮像手段で撮像して撮像データを取得する撮像データ取得ステップと、
   前記撮像データから前記透過光束の輝度分布を解析する輝度分布解析ステップと、
   前記輝度分布に所定値以上の輝度ギャップが存在するか否かを判定する輝度ギャップ判定ステップとを備えていることを特徴とする欠陥検出方法。
2. 請求項１に記載の欠陥検出方法において、
   前記撮像データ取得ステップでは、前記透過光束が投射された投影面上に形成される投影画面を、前記撮像手段によって撮像して、前記撮像データを取得することを特徴とする欠陥検出方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の欠陥検出方法において、
   前記撮像データ取得ステップでは、前記表示デバイスから射出される前記光束が、前記表示デバイス入射前と比べておよそ半減されるように、前記表示デバイスが予め設定されていることを特徴とする欠陥検出方法。
4. 前記デバイスの欠陥検出検査を行い前記表示デバイスの使用形態を評価する表示デバイス評価方法であって、
   前記表示デバイスから射出された光束の光路上に所定の比視感度の透過波長領域を有する第１フィルタを配置し、前記光束を前記第１フィルタに透過させる第１フィルタ配置ステップと、
   前記第１フィルタを透過した透過光束をモノクロ撮像手段で撮像して撮像データを取得する第１撮像データ取得ステップと、
   前記撮像データから前記透過光束の輝度分布を解析する第１輝度分布解析ステップと、
   前記輝度分布に所定値以上の輝度ギャップが存在するか否かを判定する第１輝度ギャップ判定ステップと、
   前記第１輝度ギャップ判定ステップで前記輝度ギャップが存在すると判定された場合、前記表示デバイスを不良品と評価し、前記輝度ギャップが存在しないと判定された場合、次フィルタでの欠陥検出検査を決定する第１評価ステップと、
   前記第１評価ステップで次フィルタでの欠陥検出検査が決定された場合、前記表示デバイスから射出された光束の光路上に第１フィルタよりも高い比視感度の透過波長領域を有する第２フィルタを配置し、前記光束を前記第２フィルタに透過させる第２フィルタ配置ステップと、
   前記第２フィルタを透過した透過光束を前記モノクロ撮像手段で撮像して撮像データを取得する第２撮像データ取得ステップと、
   前記撮像データから前記透過光束の輝度分布を解析する第２輝度分布解析ステップと、
   前記輝度分布に所定値以上の輝度ギャップが存在するか否かを判定する第２輝度ギャップ判定ステップと、
   前記第２輝度ギャップ判定ステップで前記輝度ギャップが存在すると判定された場合前記表示デバイスを前記第１フィルタの透過波長領域の光束を変調させる表示デバイスと評価し、前記輝度ギャップが存在しないと判定された場合、次フィルタでの欠陥検出検査を決定する第２評価ステップと、
   前記第２評価ステップで次フィルタでの欠陥検出検査が決定された場合、前記表示デバイスから射出された光束の光路上に第２フィルタよりも高い比視感度の透過波長領域を有する第３フィルタを配置し、前記光束を前記第３フィルタに透過させる第３フィルタ配置ステップと、
   前記第３フィルタを透過した透過光束を前記モノクロ撮像手段で撮像して撮像データを取得する第３撮像データ取得ステップと、
   前記撮像データから前記透過光束の輝度分布を解析する第３輝度分布解析ステップと、
   前記輝度分布に所定値以上の輝度ギャップが存在するか否かを判定する第３輝度ギャップ判定ステップと、
   前記第３輝度ギャップ判定ステップで前記輝度ギャップが存在すると判定された場合前記表示デバイスを前記第２フィルタの透過波長領域の光束を変調させる表示デバイスと評価し、前記輝度ギャップが存在しないと判定された場合前記表示デバイスを前記第３フィルタの透過波長領域の光束を変調させる表示デバイスと評価する第３評価ステップとを備えていることを特徴とする表示デバイス評価方法。
5. 表示デバイスの欠陥を検出するための欠陥検出装置であって、
   前記表示デバイスから射出された光束の光路上に固有の透過波長領域を有するフィルタを配置し、前記光束を前記フィルタに透過させるフィルタ配置部と、
   前記フィルタを透過した透過光束をモノクロ撮像手段に撮像させて撮像データを取得する撮像データ取得部と、
   前記撮像データから前記透過光束の輝度分布を解析する輝度分布解析部と、
   前記輝度分布に所定値以上の輝度ギャップが存在するか否かを判定する輝度ギャップ判定部とを備えていることを特徴とする欠陥検出装置。

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