JP2009036580A - 検査用画像の作成方法、作成装置及び作成プログラム並びに平面表示パネルの検査方法及び検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像処理による自動検査の結果を官能検査の結果と一致させることができる検査用画像の作成方法を提供する。
【解決手段】液晶パネルを撮像して得られた画像から検査用画像を作成する検査用画像の作成方法であって、液晶パネルの撮像画像を縮小し、端部を折り返し、コントラストを強調して強調画像を作成し、この強調画像についてＸ方向投影画像を作成し、強調画像とＸ方向投影画像との第１の差画像を求め、この第１の差画像についてＹ方向投影画像を作成し、第１の差画像とＹ方向投影画像との第２の差画像を求め、この第２の差画像に対して、大きさが折り返した画像の幅の２倍以下である二次元フィルタを用いて平滑化処理を行って低周波画像を作成し、第２の差画像と低周波画像との第３の差画像を求める。この第３の差画像を検査用画像とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、検査用画像の作成方法、作成装置及び作成プログラム並びに平面表示パネルの検査方法及び検査装置に関し、特に、平面表示パネルを撮像して得られた画像から検査用画像を作成する検査用画像の作成方法、作成装置及び作成プログラム、並びにこの検査用画像を用いた平面表示パネルの検査方法及び検査装置に関する。

液晶パネルなどの平面表示パネルの製造プロセスにおいては、組み立てたパネルの検査を行っている。この検査は、従来は検査員による官能検査によって行われてきたが、近年は画像処理による自動検査も行われている。このような自動検査は、液晶パネルをＣＣＤ（Charge-Coupled Device：電荷結合素子）などの撮像デバイスによって撮像して画像を取得し、この画像中において、例えば、輝度が他の領域の輝度と異なる領域を抽出することによって行われている。しかしながら、単純に画像中における各領域の輝度を比較するだけでは、自動検査の結果を官能検査の結果と一致させることができないという問題がある。

そこで、特許文献１においては、バックライトのシェーディングによる輝度の濃淡を表すシェーディング近似画像を作成し、元の画像とシェーディング近似画像との差画像を求めることにより、画像からシェーディングの影響を除去する技術が開示されている。しかしながら、画像からシェーディングの影響を除去しただけでは、自動検査の結果を官能検査の結果と一致させることはできない。

特開平８−１７８８００号公報（段落００３２〜段落００３８）

本発明の目的は、画像処理による自動検査の結果を官能検査の結果と一致させることができる検査用画像の作成方法、作成装置及び作成プログラム、並びに、この検査用画像を用いた平面表示パネルの検査方法及び検査装置を提供することである。

本発明の一態様によれば、平面表示パネルを撮像して得られた画像から検査用画像を作成する検査用画像の作成方法であって、前記撮像して得られた画像における画素の配列方向のうち、第１方向に配列された画素列の輝度の積算値を求め、対応する画素列に属する全ての画素の輝度を前記積算値に比例する同一の輝度とした第１方向投影画像を作成する工程と、前記撮像して得られた画像と前記第１方向投影画像との第１の差画像を求める工程と、前記第１の差画像における画素の配列方向のうち、前記第１方向に対して直交する第２方向に配列された画素列の輝度の積算値を求め、対応する画素列に属する全ての画素の輝度を前記積算値に比例する同一の輝度とした第２方向投影画像を作成する工程と、前記第１の差画像と前記第２方向投影画像との第２の差画像を求める工程と、前記第２の差画像に対して平滑化処理を行って低周波画像を作成する工程と、前記第２の差画像と前記低周波画像との第３の差画像を求める工程と、を備えたことを特徴とする検査用画像の作成方法が提供される。

本発明の他の一態様によれば、平面表示パネルを撮像する工程と、前記撮像して得られた画像から検査用画像を作成する工程と、前記検査用画像を用いて前記平面表示パネルの欠陥を検出する工程と、を備え、前記検査用画像を作成する工程は、前記検査用画像の作成方法によって行うことを特徴とする平面表示パネルの検査方法が提供される。

本発明の更に他の一態様によれば、平面表示パネルを撮像して得られた画像から検査用画像を作成する検査用画像の作成装置であって、前記撮像して得られた画像における画素の配列方向のうち、第１方向に配列された画素列の輝度の積算値を求め、対応する画素列に属する全ての画素の輝度を前記積算値に比例する同一の輝度とした第１方向投影画像を作成し、前記撮像して得られた画像と前記第１方向投影画像との第１の差画像を求め、前記第１の差画像における画素の配列方向のうち、前記第１方向に対して直交する第２方向に配列された画素列の輝度の積算値を求め、対応する画素列に属する全ての画素の輝度を前記積算値に比例する同一の輝度とした第２方向投影画像を作成し、前記第１の差画像と前記第２方向投影画像との第２の差画像を求め、前記第２の差画像に対して平滑化処理を行って低周波画像を作成し、前記第２の差画像と前記低周波画像との第３の差画像を求めることを特徴とする検査用画像の作成装置が提供される。

本発明の更に他の一態様によれば、平面表示パネルを撮像する撮像装置と、前記撮像して得られた画像から検査用画像を作成する前記検査用画像の作成装置と、前記検査用画像を用いて前記平面表示パネルの欠陥を検出する検出装置と、を備えたことを特徴とする平面表示パネルの検査装置が提供される。

本発明の更に他の一態様によれば、平面表示パネルを撮像して得られた画像から検査用画像を作成する検査用画像の作成プログラムであって、コンピューターに、前記撮像して得られた画像における画素の配列方向のうち、第１方向に配列された画素列の輝度の積算値を求め、対応する画素列に属する全ての画素の輝度を前記積算値に比例する同一の輝度とした第１方向投影画像を作成する手順と、前記撮像して得られた画像と前記第１方向投影画像との第１の差画像を求める手順と、前記第１の差画像における画素の配列方向のうち、前記第１方向に対して直交する第２方向に配列された画素列の輝度の積算値を求め、対応する画素列に属する全ての画素の輝度を前記積算値に比例する同一の輝度とした第２方向投影画像を作成する手順と、前記第１の差画像と前記第２方向投影画像との第２の差画像を求める手順と、前記第２の差画像に対して平滑化処理を行って低周波画像を作成する手順と、前記第２の差画像と前記低周波画像との第３の差画像を求める手順と、を実行させることを特徴とする検査用画像の作成プログラムが提供される。

本発明によれば、画像処理による自動検査の結果を官能検査の結果と一致させることができる検査用画像の作成方法、作成装置及び作成プログラム、並びに、この検査用画像を用いた平面表示パネルの検査方法及び検査装置を実現することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る液晶パネルの検査装置を例示する模式図である。
図１に示すように、本実施形態に係る液晶パネルの検査装置１は、液晶パネルＬを検査するものである。液晶パネルＬにおいては、例えば、赤色画素、緑色画素及び青色画素からなる絵素が、マトリクス状に周期的に配列されている。液晶パネルＬは、例えば、携帯電話機用の表示パネルである。

検査装置１においては、ステージ２が設けられている。ステージ２は、上面が平坦面となっており、この上面を左右方向、前後方向及び上下方向の３軸で移動させることができる。ステージ２の上面上には、上方に向けて平面的に光を出射するバックライト３が取り付けられている。バックライト３上には、液晶パネルＬを載置するための検査台４が設けられている。

また、検査台４の上方には、撮像装置としてのＣＣＤ（Charge-Coupled Device：電荷結合素子）カメラ５が設けられている。ＣＣＤカメラ５は、レンズが下向きになるように設置されており、検査台４上に載置された液晶パネルＬを撮像することができる。そして、ステージ２は、その上面を３軸で移動させることにより、バックライト３及び検査台４の位置を制御し、ＣＣＤカメラ５に対する液晶パネルＬの相対的な位置を調整することができる。

更に、検査装置１には、ステージ２及びＣＣＤカメラ５を制御すると共に、ＣＣＤカメラ５が取得した撮像画像を記憶するコンピューター６が設けられている。また、コンピューター６は、液晶パネルＬを制御して、各画素の光の透過率を選択することもできる。更に、コンピューター６は、撮像画像に基づいて検査用画像を作成する検査用画像の作成装置として機能する。更にまた、コンピューター６は、検査用画像を用いて液晶パネルＬの欠陥を検出する検出装置としても機能する。

次に、上述の如く構成された本実施形態に係る検査装置の動作、すなわち、本実施形態に係る液晶パネルの検査方法について説明する。この検査方法には、本実施形態に係る検査用画像の作成方法が含まれている。
図２は、本実施形態に係る液晶パネルの検査方法を例示するフローチャート図であり、
図３は、本実施形態に係る検査用画像の作成方法を例示するフローチャート図であり、
図４（ａ）乃至（ｃ）、図５（ａ）乃至（ｃ）、図６（ａ）乃至（ｃ）、並びに図７（ａ）及び（ｂ）は、図３に示す各工程において作成される画像を例示する画像図である。

先ず、図２のステップＳ１に示すように、液晶パネルＬの撮像を行う。すなわち、液晶パネルＬを検査台４上に載置し、ＣＣＤカメラ５の撮像位置に位置させる。そして、コンピューター６が液晶パネルＬを制御して、例えば全ての画素を透過状態として白表示とする。この状態でバックライト３を点灯させる。このとき、液晶パネルＬの表示領域の全体が均一の輝度で発光することは稀であり、通常は、液晶パネルＬの端部は他の領域よりも暗くなる。また、表示領域全体にわたる空間周波数が低い不均一が発生する。これらの端部の暗さ及び空間周波数が低い不均一は、人には認識されず、従って欠陥とはならない。また、これらのムラとは別に、液晶パネルＬには局所的な輝度の不均一が発生することがある。このような局所的な不均一の多くは、人に認識され、従って欠陥となる。

この状態で、ＣＣＤカメラ５が液晶パネルＬを撮像して撮像画像Ａ０（図４（ａ）参照）を取得する。撮像画像Ａ０は、コンピューター６に対して出力され、コンピューター６において記憶される。撮像画像Ａ０における画素の配列方向をＸ方向及びＹ方向とする。Ｘ方向及びＹ方向は、相互に直交する方向である。

このとき、ＣＣＤカメラ５は、液晶パネルＬの各絵素を複数の撮像素子により撮像する。例えば、液晶パネルＬの１個の絵素を、９行９列にマトリクス状に配列された８１個の撮像素子により撮像する。このため、撮像画像Ａ０においては、液晶パネルＬの各絵素の像が９行９列に配列された８１個の画素により形成される。この場合、撮像画像Ａ０の精細度はサンプリング定理を満たしているため、モアレは発生しないが、図４（ａ）に示すように、撮像画像Ａ０には液晶パネルＬの各絵素の微細構造まで現われてしまうため、欠陥の検出には不向きである。また、撮像画像Ａ０には、人が欠陥として認識する局所的な不均一の他に、人が認識しないムラ、例えば、上述の端部の暗さ及び空間周波数が低い不均一なども含まれているため、撮像画像Ａ０を対象として欠陥の検出を行うと、大量の誤検出が発生してしまう。

そこで、図２のステップＳ２に示すように、コンピューター６が、撮像画像Ａ０に基づいて検査用画像を作成する。以下、この検査用画像の作成方法について、図３〜図７を参照して詳細に説明する。図３は、図２に示すステップＳ２を詳細に示すフローチャート図である。

先ず、図３のステップＳ２１及び図４（ｂ）に示すように、撮像画像Ａ０を縮小して縮小画像Ａ１を作成する。具体的には、撮像画像Ａ０において所定の領域に配列された複数の画素の輝度に基づいて、縮小画像Ａ１における１個の画素の輝度を決定する。例えば、撮像画像Ａ０において９行９列に配列された８１個の画素を、縮小画像Ａ１における１個の画素に対応させる。これにより、縮小画像Ａ１の各画素が液晶パネルＬの各絵素に略対応することになり、画像から液晶パネルＬの絵素の微細構造の影響を除去できる。このとき、例えば、撮像画像Ａ０の画素をランダムにサンプリングして縮小画像Ａ１を作成するなど、縮小画像Ａ１におけるモアレの発生を防止する手段を講じることが好ましい。なお、撮像画像Ａ０の画素数が液晶パネルＬの絵素数と略等しく、液晶パネルＬの各絵素と撮像画像Ａ０の各画素とが略１対１で対応している場合などは、ステップＳ２１は省略してもよい。

次に、ステップＳ２２及び図４（ｃ）に示すように、縮小画像Ａ１における液晶パネルＬの表示領域に相当する領域Ｒの周囲の領域に、この領域Ｒの端部を折り返した枠状の画像Ｂを形成する。画像Ｂにおける各画素の輝度は、この画素と領域Ｒの端縁又はその延長線に関して線対称の位置にある画素の輝度と同じとする。このようにして、縮小画像Ａ１における領域Ｒ、すなわち、液晶パネルＬの表示領域に相当する領域の周囲に、折り返した画像Ｂを付加して、折返画像Ａ２を作成する。このとき、縮小画像Ａ１における液晶パネルＬの額縁領域の像は、画像Ｂに置き換えられて消去される。折り返した画像Ｂの幅をｈとする。

次に、ステップＳ２３及び図５（ａ）に示すように、折返画像Ａ２のコントラストを強調して強調画像Ａ３を作成する。このとき、多くの場合、強調画像Ａ３の端部に、画像の端縁に沿ったストライプ状の暗領域（以下、「暗領域１１」という）が出現する。これは、液晶パネルＬの表示領域の端部における暗い部分に相当する領域が、ステップＳ２２において折り返されることにより形成されたものである。また、強調画像Ａ３には、画像全体にわたる空間周波数が低い不均一性が強調されて形成された不均一領域（以下、「低周波不均一領域１２」という）も出現する。コントラストが強調されていない画像においては、暗領域１１及び低周波不均一領域１２は人に認識されず、欠陥とはならない。そして、強調画像Ａ３には、人に欠陥として認識される局所的な不均一領域（図示せず）も出現することがある。なお、折返画像Ａ２において既に適当なコントラストが実現されている場合には、ステップＳ２３は省略してもよい。

次に、ステップＳ２４及び図５（ｂ）に示すように、強調画像Ａ３をＸ方向に投影したＸ方向投影画像Ａ４を作成する。すなわち、強調画像Ａ３において、Ｘ方向に配列された画素列に属する全ての画素の輝度の積算値を求める。そして、Ｘ方向投影画像Ａ４の対応する画素列に属する全ての画素の輝度を、この積算値に比例する同一の輝度とする。なお、積算値に比例する輝度とは、例えば、画素列に属する全ての画素の輝度の平均値である。Ｘ方向投影画像Ａ４の輝度は、Ｙ方向においてのみ変化し、Ｘ方向においては一定である。このため、Ｘ方向投影画像Ａ４においては、ストライプ状の暗領域１１はＸ方向に延びるものだけが現われる。また、低周波不均一領域１２はＸ方向に平均化され、Ｘ方向に延び、Ｙ方向に輝度が傾斜した帯状の領域１３となる。

次に、ステップＳ２５及び図５（ｃ）に示すように、強調画像Ａ３とＸ方向投影画像Ａ４との差画像Ａ５を作成する。この差画像Ａ５においては、強調画像Ａ３からＸ方向投影画像Ａ４が減じられるため、Ｘ方向に延びる暗領域１１が除去される。また、低周波不均一領域１２のうち、Ｘ方向に延びる帯状の領域１３が除去される。

次に、ステップＳ２６及び図６（ａ）に示すように、差画像Ａ５をＹ方向に投影したＹ方向投影画像Ａ６を作成する。すなわち、差画像Ａ５において、Ｙ方向に配列された画素列に属する全ての画素の輝度の積算値を求める。そして、Ｙ方向投影画像Ａ６の対応する画素列に属する全ての画素の輝度を、この積算値に比例する同一の輝度、例えば、各画素の輝度の平均値とする。Ｙ方向投影画像Ａ６の輝度は、Ｘ方向においてのみ変化し、Ｙ方向においては一定である。このため、Ｙ方向投影画像Ａ６においては、ストライプ状の暗領域１１はＹ方向に延びるものだけが現われる。また、低周波不均一領域１２はＹ方向に平均化され、Ｙ方向に延び、Ｘ方向に輝度が傾斜した帯状の領域１４となる。

次に、ステップＳ２７及び図６（ｂ）に示すように、差画像Ａ５とＹ方向投影画像Ａ６との差画像Ａ７を作成する。この差画像Ａ７においては、差画像Ａ５からＹ方向投影画像Ａ６が減じられるため、Ｙ方向に延びるストライプ状の暗領域１１が除去される。また、低周波不均一領域１２のうち、Ｙ方向に延びる帯状の領域１４が除去される。

このようにして、ステップＳ２４〜Ｓ２７に示す一次元補正処理により、強調画像Ａ３からストライプ状の暗領域１１が除去される。なお、ステップＳ２４及びＳ２５に示す工程と、ステップＳ２６及びＳ２７に示す工程とは、順番を入れ替えてもよい。すなわち、強調画像Ａ３からＹ方向投影画像を作成して差画像を求め、その後、この差画像からＸ方向投影画像を作成して差画像を求めてもよい。

次に、ステップＳ２８並びに図６（ｃ）及び図７（ａ）に示すように、差画像Ａ７に対して平滑化処理を行って低周波画像Ａ８を作成する。例えば、差画像Ａ７に対して二次元フィルタＦをかけて平滑化を行う。二次元フィルタＦには、通常の平滑化フィルタを使用することができ、例えば、ガウシアンフィルタを使用することができる。二次元フィルタＦの大きさｐは、ステップＳ２２において折り返した画像Ｂの幅ｈの２倍以下とする。これにより、液晶パネルＬの表示領域に相当する領域Ｒの端部においても、適切に二次元フィルタＦをかけることができる。

次に、ステップＳ２９及び図７（ｂ）に示すように、差画像Ａ７と低周波画像Ａ８との差画像Ａ９を作成する。この差画像Ａ９においては、差画像Ａ７から低周波画像Ａ８が減じられるため、低周波不均一領域１２が除去される。このようにして、ステップＳ２８及びＳ２９に示す二次元補正処理により、差画像Ａ７から、低周波不均一領域１２が除去される。従って、差画像Ａ９は、ステップＳ２４〜Ｓ２９に示す一連の工程により、撮像画像Ａ０に基づく強調画像Ａ３から人が欠陥として認識しない暗領域１１及び低周波不均一領域１２が除かれて、検査対象として適した画像になる。よって、この差画像Ａ９を検査用画像とする。

次に、図２のステップＳ３に示すように、コンピューター６が、差画像Ａ９を検査用画像として用いて、液晶パネルＬの欠陥を検出する。例えば、差画像Ａ９において、輝度が他の領域の輝度と大きく異なる領域を抽出し、これを欠陥と判定する。又は、差画像Ａ９において、輝度の変化率が他の領域よりも大きい領域を抽出し、これを欠陥と判定する。これにより、液晶パネルＬの検査を終了する。

本実施形態においては、上述の図２のステップＳ２に示す検査用画像の作成を、コンピューター６（図１参照）によって行っている。すなわち、コンピューター６には、少なくとも、撮像画像Ａ０から差画像Ａ９を作成するプログラムが格納されている。この検査用画像の作成プログラムは、コンピューター６に、以下の手順（１）〜（９）を実行させるプログラムである。

（１）撮像画像Ａ０を縮小して縮小画像Ａ１を作成する手順（ステップＳ２１）
（２）縮小画像Ａ１における液晶パネルＬの表示領域に相当する領域Ｒの周囲に、領域Ｒの端部を折り返した画像Ｂを形成して折返画像Ａ２を作成する手順（ステップＳ２２）
（３）折返画像Ａ２のコントラストを強調して強調画像Ａ３を作成する手順（ステップＳ２３）
（４）強調画像Ａ３においてＸ方向に配列された画素列の輝度の積算値を求め、対応する画素列に属する全ての画素の輝度をこの積算値に比例する同一の輝度としたＸ方向投影画像Ａ４を作成する手順（ステップＳ２４）
（５）強調画像Ａ３とＸ方向投影画像Ａ４との差画像Ａ５を求める手順（ステップＳ２５）
（６）差画像Ａ５においてＹ方向に配列された画素列の輝度の積算値を求め、対応する画素列に属する全ての画素の輝度を積算値に比例する同一の輝度としたＹ方向投影画像Ａ６を作成する手順（ステップＳ２６）
（７）差画像Ａ５とＹ方向投影画像Ａ６との差画像Ａ７を求める手順（ステップＳ２７）
（８）差画像Ａ７に対して、大きさが画像Ｂの幅の２倍以下である二次元フィルタＦを用いて平滑化処理を行い、低周波画像Ａ８を作成する手順（ステップＳ２８）
（９）差画像Ａ７と低周波画像Ａ８との差画像Ａ９を求める手順（ステップＳ２９）

なお、上述の如く、コンピューターによって検査用画像（差画像Ａ９）を作成する場合には、中間画像である画像Ａ０〜Ａ８をいちいちモニター等に表示する必要はなく、数値データの集合として扱い、演算に供すればよい。すなわち、本明細書において「画像を作成する」と記載されているときは、必ずしもこの画像を人が視認できるような態様で表わす必要はなく、数値データの集合として作成すればよい。

次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態においては、液晶パネルＬの撮像画像Ａ０に基づいて強調画像Ａ３を作成し、この強調画像Ａ３から、ステップＳ２４〜Ｓ２７に示す一次元補正処理により、液晶パネルＬの表示領域の端部の暗さに起因する暗領域１１を除去し、ステップＳ２８及びＳ２９に示す二次元補正処理により、液晶パネルＬの表示領域全体の不均一性に起因する低周波不均一領域１２を除去して、差画像Ａ９を作成している。これにより、液晶パネルＬを撮像して得られた画像から人が欠陥として認識しないムラを除いた検査用画像を得ることができる。そして、この検査用画像を用いて検査を行うことにより、誤検出が抑制され、検査結果を検査員による官能検査の結果に近づけることができる。

これに対して、仮に、強調画像Ａ３を検査用画像として欠陥の検出を行うと、暗領域１１及び低周波不均一領域１２を欠陥として検出してしまい、誤検出が多発する。また、ステップＳ２４〜Ｓ２７に示す一次元補正処理を省略して、ステップＳ２８及びＳ２９に示す二次元補正処理のみを行うと、二次元フィルタＦをかけたときに、平滑化後の画像において、二次元フィルタＦに暗領域１１が含まれた画素の輝度と、含まれなかった画素の輝度とが大きく異なってしまい、輝度の段差が生じてしまう。このため、この段差が検査用画像に反映されてしまい、適正な検査ができなくなることがある。

また、本実施形態においては、ステップＳ２２に示す工程において、領域Ｒの端部を折り返した画像Ｂを形成して折返画像Ａ２を作成し、ステップＳ２８に示す工程において、大きさｐが画像Ｂの幅ｈの２倍以下である二次元フィルタＦを使用して平滑化処理を行っているため、領域Ｒの端縁に二次元フィルタＦをかける場合においても、二次元フィルタＦが画像からはみ出すことがなく、領域Ｒの端縁まで適正に平滑化処理を施すことができる。

なお、本実施形態においては、ステップＳ２８に示す工程において、二次元フィルタを用いて平滑化処理を行う例を示したが、本発明はこれに限定されない。平滑化処理を二次元フィルタを用いずに行う場合には、ステップＳ２２の折返画像Ａ２を作成する工程は省略することができる。また、上述の如く、所定の場合にはステップＳ２１又はＳ２３を省略することができる。すなわち、本発明においては、ステップＳ２１〜Ｓ２３の一部又は全部を省略することが可能である。このような場合には、Ｘ方向投影画像Ａ４の元画像は強調画像Ａ３に限定されず、液晶パネルＬを撮像して得られた画像であればよい。液晶パネルＬを撮像して得られた画像には、撮像画像Ａ０及びこの撮像画像Ａ０に対して何らかの画像処理が施された画像を含み、例えば、縮小画像Ａ１、折返画像Ａ２及び強調画像Ａ３が含まれる。そして、液晶パネルＬを撮像して得られた画像からＸ方向投影画像Ａ４を作成し、液晶パネルＬを撮像して得られた画像とＸ方向投影画像Ａ４との差画像を求めればよい。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
本実施形態に係る検査用画像の作成方法は、前述の第１の実施形態に係る検査用画像の作成方法に加えて、液晶パネルＬの表示領域の端部に欠陥が発生した場合に、この欠陥に起因する疑似欠陥の発生を抑制する方法である。
図８（ａ）は、本実施形態における強調画像を例示する画像図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す強調画像に基づいて第１の実施形態の方法により作成した検出用画像を例示する画像図であり、（ｃ）は、（ａ）に示す強調画像に基づいて本実施形態の方法により作成した検出用画像を例示する画像図であり、
図９は、横軸に輝度をとり、縦軸に画素数をとって、輝度のヒストグラムを例示するグラフ図である。

図８（ａ）に示すように、液晶パネルＬにおいては、前述の第１の実施形態において説明した暗領域１１及び低周波不均一領域１２（図５（ａ）参照、図８（ａ）においては図示せず）の他に、表示領域の端縁の中央部に局所的な不均一領域が出現することがある。以下、この不均一領域を「端部ムラ」という。例えば、端部ムラ１６は、周囲よりも明るい領域として出現する。暗領域１１及び不均一領域１２は人に視認されないが、端部ムラ１６は人に視認され、欠陥として認識される。

この端部ムラ１６の形成位置は、暗領域１１の形成位置と重なるため、前述の第１の実施形態において説明した暗領域１１の除去処理に影響を与える。すなわち、端部ムラ１６の存在により、暗領域１１を除去するための補正が過剰となり、この結果、本来欠陥がない領域の輝度が変化してしまう。これにより、図８（ａ）に示す強調画像Ａ３に対して、前述の第１の実施形態において説明した画像処理を施し、検査用画像として差画像Ａ９を作成すると、図８（ｂ）に示すように、画像の角部に疑似欠陥１７が発生してしまう。

図９には、Ｘ方向に延び端部ムラ１６を通過する画素列Ｇ１に属する画素のヒストグラムと、Ｘ方向に延び端部ムラ１６を通過しない画素列Ｇ２に属する画素のヒストグラムが例示されている。図９に示すように、画素列Ｇ１のヒストグラムは、画素列Ｇ２のヒストグラムと比較して、輝度が高い領域に大きく広がって分布しており、この部分が端部ムラ１６に対応していることがわかる。また、画素列Ｇ１のヒストグラムは、画素列Ｇ２のヒストグラムと比較して、輝度が低い領域にも広がって分布している。

そこで、本実施形態においては、前述の図３のステップＳ２４に示すＸ方向投影画像Ａ４を作成する工程、及びステップＳ２６に示すＹ方向投影画像Ａ６を作成する工程の双方において、積算値の算出に際し、輝度が高い順に所定の割合の画素を除外する。また、輝度が低い順にも所定の割合の画素を除外する。すなわち、図９に示す集計範囲内に分布している画素のみの輝度によって積算値を算出し、この積算値に基づいてＸ方向投影画像Ａ４及びＹ方向投影画像Ａ６を作成する。これにより、端部ムラ１６の影響を排除してＸ方向投影画像Ａ４及びＹ方向投影画像Ａ６を作成し、一次元補正の補正量を決定することができる。

図８（ａ）に示す強調画像Ａ３に対して、上述の本実施形態の画像処理を施して差画像Ａ９を作成すると、図８（ｃ）に示すように、疑似欠陥１７（図８（ｂ）参照）は発生しない。また、端部ムラ１６が発生していない強調画像Ａ３に対して、本実施形態の画像処理を施しても、差画像Ａ９において疑似欠陥は発生しない。このように、本実施形態によれば、端部ムラ１６に起因する疑似欠陥１７の発生を抑制することができる。本実施形態における上記以外の構成及び作用効果は、前述の第１の実施形態と同様である。

以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。例えば、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、又は工程の追加、削除若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含有される。例えば、前述の各実施形態においては、平面表示パネルが液晶パネルである例を示したが、本発明はこれに限定されず、絵素が周期的に配列された平面表示パネルであれば適用可能である。また、前述の各実施形態においては、検査用画像の作成をプログラムによってソフトウェア的に実施する例を示したが、専用のハードウェアを使用して実施してもよい。更に、図３〜図７に示す一連の画像処理の間又は後に、他の画像処理を適宜挿入してもよい。

本発明の第１の実施形態に係る液晶パネルの検査装置を例示する模式図である。 第１の実施形態に係る液晶パネルの検査方法を例示するフローチャート図である。 第１の実施形態に係る検査用画像の作成方法を例示するフローチャート図である。 （ａ）乃至（ｃ）は、図３に示す各工程において作成される画像を例示する画像図である。 （ａ）乃至（ｃ）は、図３に示す各工程において作成される画像を例示する画像図である。 （ａ）乃至（ｃ）は、図３に示す各工程において作成される画像を例示する画像図である。 （ａ）及び（ｂ）は、図３に示す各工程において作成される画像を例示する画像図である。 （ａ）は、本発明の第２の実施形態における強調画像を例示する画像図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す強調画像に基づいて第１の実施形態の方法により作成した検出用画像を例示する画像図であり、（ｃ）は、（ａ）に示す強調画像に基づいて第２の実施形態の方法により作成した検出用画像を例示する画像図である。 横軸に輝度をとり、縦軸に画素数をとって、輝度のヒストグラムを例示するグラフ図である。

符号の説明

１ 検査装置、２ ステージ、３ バックライト、４ 検査台、５ ＣＣＤカメラ、６ コンピューター、１１ 暗領域、１２ 低周波不均一領域、１３、１４ 帯状の領域、１６ 端部ムラ、１７ 疑似欠陥、Ａ０ 撮像画像、Ａ１ 縮小画像、Ａ２ 折返画像、Ａ３ 強調画像、Ａ４ Ｘ方向投影画像、Ａ５ 差画像、Ａ６ Ｙ方向投影画像、Ａ７ 差画像、Ａ８ 低周波画像、Ａ９ 差画像、Ｂ 折り返した画像、Ｆ 二次元フィルタ、Ｇ１、Ｇ２ 画素列、ｈ 幅、Ｌ 液晶パネル、ｐ 二次元フィルタの大きさ、Ｒ 液晶パネルの表示領域に相当する領域

Claims (11)

1. 平面表示パネルを撮像して得られた画像から検査用画像を作成する検査用画像の作成方法であって、
   前記撮像して得られた画像における画素の配列方向のうち、第１方向に配列された画素列の輝度の積算値を求め、対応する画素列に属する全ての画素の輝度を前記積算値に比例する同一の輝度とした第１方向投影画像を作成する工程と、
   前記撮像して得られた画像と前記第１方向投影画像との第１の差画像を求める工程と、
   前記第１の差画像における画素の配列方向のうち、前記第１方向に対して直交する第２方向に配列された画素列の輝度の積算値を求め、対応する画素列に属する全ての画素の輝度を前記積算値に比例する同一の輝度とした第２方向投影画像を作成する工程と、
   前記第１の差画像と前記第２方向投影画像との第２の差画像を求める工程と、
   前記第２の差画像に対して平滑化処理を行って低周波画像を作成する工程と、
   前記第２の差画像と前記低周波画像との第３の差画像を求める工程と、
   を備えたことを特徴とする検査用画像の作成方法。
2. 前記第１方向投影画像を作成する工程の前に、
   前記撮像して得られた画像における前記平面表示パネルの表示領域に相当する領域の周囲に、前記表示領域に相当する領域の端部を折り返した画像を形成する工程をさらに備え、
   前記平滑化処理は、大きさが前記折り返した画像の幅の２倍以下である二次元フィルタを用いて行うことを特徴とする請求項１記載の検査用画像の作成方法。
3. 前記第１方向投影画像を作成する工程及び前記第２方向投影画像を作成する工程において、前記積算値の算出に際し、輝度が高い順及び低い順の少なくとも一方から順に所定の割合の画素を除外することを特徴とする請求項１または２に記載の検査用画像の作成方法。
4. 平面表示パネルを撮像する工程と、
   前記撮像して得られた画像から検査用画像を作成する工程と、
   前記検査用画像を用いて前記平面表示パネルの欠陥を検出する工程と、
   を備え、
   前記検査用画像を作成する工程は、請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法によって行うことを特徴とする平面表示パネルの検査方法。
5. 平面表示パネルを撮像して得られた画像から検査用画像を作成する検査用画像の作成装置であって、
   前記撮像して得られた画像における画素の配列方向のうち、第１方向に配列された画素列の輝度の積算値を求め、対応する画素列に属する全ての画素の輝度を前記積算値に比例する同一の輝度とした第１方向投影画像を作成し、
   前記撮像して得られた画像と前記第１方向投影画像との第１の差画像を求め、
   前記第１の差画像における画素の配列方向のうち、前記第１方向に対して直交する第２方向に配列された画素列の輝度の積算値を求め、対応する画素列に属する全ての画素の輝度を前記積算値に比例する同一の輝度とした第２方向投影画像を作成し、
   前記第１の差画像と前記第２方向投影画像との第２の差画像を求め、
   前記第２の差画像に対して平滑化処理を行って低周波画像を作成し、
   前記第２の差画像と前記低周波画像との第３の差画像を求めることを特徴とする検査用画像の作成装置。
6. 前記第１方向投影画像を作成する前に、
   前記撮像して得られた画像における前記平面表示パネルの表示領域に相当する領域の周囲に、前記表示領域に相当する領域の端部を折り返した画像を形成し、
   前記平滑化処理を、大きさが前記折り返した画像の幅の２倍以下である二次元フィルタを用いて行うことを特徴とする請求項５記載の検査用画像の作成装置。
7. 前記第１方向投影画像を作成する工程及び前記第２方向投影画像を作成する工程において、前記積算値の算出に際し、輝度が高い順及び低い順の少なくとも一方から順に所定の割合の画素を除外することを特徴とする請求項５または６に記載の検査用画像の作成装置。
8. 平面表示パネルを撮像する撮像装置と、
   前記撮像して得られた画像から検査用画像を作成する請求項５〜７のいずれか１つに記載の検査用画像の作成装置と、
   前記検査用画像を用いて前記平面表示パネルの欠陥を検出する検出装置と、
   を備えたことを特徴とする平面表示パネルの検査装置。
9. 平面表示パネルを撮像して得られた画像から検査用画像を作成する検査用画像の作成プログラムであって、
   コンピューターに、
   前記撮像して得られた画像における画素の配列方向のうち、第１方向に配列された画素列の輝度の積算値を求め、対応する画素列に属する全ての画素の輝度を前記積算値に比例する同一の輝度とした第１方向投影画像を作成する手順と、
   前記撮像して得られた画像と前記第１方向投影画像との第１の差画像を求める手順と、
   前記第１の差画像における画素の配列方向のうち、前記第１方向に対して直交する第２方向に配列された画素列の輝度の積算値を求め、対応する画素列に属する全ての画素の輝度を前記積算値に比例する同一の輝度とした第２方向投影画像を作成する手順と、
   前記第１の差画像と前記第２方向投影画像との第２の差画像を求める手順と、
   前記第２の差画像に対して平滑化処理を行って低周波画像を作成する手順と、
   前記第２の差画像と前記低周波画像との第３の差画像を求める手順と、
   を実行させることを特徴とする検査用画像の作成プログラム。
10. 前記コンピューターに、
    前記第１方向投影画像を作成する手順の前に、
    前記撮像して得られた画像における前記平面表示パネルの表示領域に相当する領域の周囲に、前記表示領域に相当する領域の端部を折り返した画像を形成する手順をさらに実行させ、
    前記平滑化処理は、大きさが前記折り返した画像の幅の２倍以下である二次元フィルタを用いて行うことを特徴とする請求項９記載の検査用画像の作成プログラム。
11. 前記コンピューターに、
    前記第１方向投影画像を作成する手順及び前記第２方向投影画像を作成する手順において、前記積算値の算出に際し、輝度が高い順及び低い順の少なくとも一方から順に所定の割合の画素を除外させることを特徴とする請求項９または１０記載の検査用画像の作成プログラム。

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