JP2630893B2

JP2630893B2 - 表示素子検査画面読取方式

Info

Publication number: JP2630893B2
Application number: JP4188918A
Authority: JP
Inventors: 寛江川; 邦広水野; 啓一藏所
Original assignee: MINATO EREKUTORONIKUSU KK
Current assignee: MINATO EREKUTORONIKUSU KK
Priority date: 1992-06-24
Filing date: 1992-06-24
Publication date: 1997-07-16
Anticipated expiration: 2012-07-16
Also published as: JPH0611679A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶ディスプレイ、プラ
ズマディスプレイなどの表示素子の検査方法に係わる。
さらに詳述すれば、表示素子の表示する画面を読取り、
その良否を検査する方式に係わる。

【０００２】

【従来の技術】表示素子に表示された画面を少ないセン
サ画素で、すなわち少ないカメラ台数で効率良く検査対
象画面を読取る方式として、本発明の発明者の１人が特
開平４−１６８９５「表示素子検査画面読取方式」（以
下第１従来例という）と特願平３−５０１０１「表示素
子検査方式」（以下第２従来例という）で提案した本願
と同一出願人の出願した発明がある。前者の第１従来例
では検査対象とする画素の周りの近傍画素を消灯状態と
し、さらにセンサ受光面にピントのぼけた像を結ばせる
ことによりセンサ受光面での表示素子の１画素当たりの
像領域を拡大し、表示素子の１画素の像に関わるセンサ
画素の数を増やす事により読取り能力を増大させること
を特徴としている。また、後者の第２従来例では検査対
象となる表示素子とセンサカメラの位置関係を常に基準
位置に設定し、センサ画素のセンスした光度情報に、基
準位置で抽出した対応位置補正係数を乗じることにより
表示画素の光度情報を生成することを特徴としている。
第１従来例、第２従来例のいずれも表示画素の発する光
の一部を単一のセンサ画素で検出し、画素全体としての
光の強さを評価する方式である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記第１従来例では、
ピントのぼかしの度合いを深めれば深める程、光度の分
布領域が広がり、この分布領域に関与するセンサ画素の
数が増大するため光度の検出誤差を低減する事ができる
が、センサ画素での検出レベルも低下していくため検出
限界が生じる。このため、光度の分布状態を実用的な一
様分布状態にまですることが困難で、ＬＣＤ画素とセン
サ画素の位置関係によって検出レベルが異なる結果、検
出誤差が大きくなる欠点がある。また、ピントのぼかし
の度合いを深めれば深めるほど消灯すべき近傍画素の数
が増え、全ての表示画素を検査するための検査画面数が
増大する結果、検査時間が増大する欠点がある。また第
２従来例では表示素子とセンサカメラの位置関係を基準
位置に設定する際の設定誤差が検出レベル誤差となるた
め厳密に相対位置を合わせる必要がある。実用的には相
応の位置ずれが生じる結果、検出精度が劣化する欠点が
ある。本発明は上記欠点を解決し、検査画面数の削減が
でき、また検査対象の表示素子の位置合せ精度を緩和し
た状態で光度検出レベル精度を高めることのできる方法
を提供し、より経済的、効率的な表示素子検査方式を提
供する事にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】従来例では表示画素の発
する光の一部を単一のセンサ画素で検出し、その検出値
をもって画素全体の光の強さを検査評価していたのを、
複数のセンサ画素をもって表示画素の発する光量の検出
量を増大することにより、検出能力を増大させるように
構成したものである。すなわち、表示素子の表示画面を
検査画面としてその良否を判定するための検査方式にお
いて、（１）検査対象の表示画素をブライト状態とする
と共に、その検査対象の表示画素の近傍にある画素をダ
ーク状態とし、当該画素像に係わるセンサ画素群の個々
のセンサ画素の検知光量の積算値をもって検査対象画素
の光量とする表示素子検査画面読取方式の請求項１の発
明と、（２）各画素像に係わるセンサ画素群が当該画素
像領域とその隣接画素像領域からなる領域に収まるよう
に設定し、当該画素像に係わるセンサ画素群の個々のセ
ンサ画素の検知光量の積算値をもって検査対象画素の光
量とする表示素子検査画面読取方式の請求項２の発明を
構成したものである。

【０００５】

【作用】本発明を前記の如く構成したので、複数のセン
サ画素を用いて検査対象画素の画素像領域の光度分布特
性のピークから裾野までの広い範囲をセンス光量として
検出することができる結果、表示素子とセンサ素子の相
対位置の変動に対してより少ない誤差で検査評価する事
ができる。また、表示画素の一部領域の欠損を光量不足
として検出する事ができる。さらに、検査対象画素をブ
ライト状態とし、検査対象画素の近傍の画素をダーク状
態にすることにより、近傍画素からの光量を削減して、
センスすべき検査対象画素からの光量の割合を増大でき
ることから、精度良く検査をすることができる。また、
センサ画素積算領域の大きさを制限する事により、１次
元方向に連続する３個以下の画素を異常と検出した場合
は単一の欠陥画素と見なすことができ、その異常と検出
した画素の中で異常なピーク値を呈する画素を欠陥画素
と見なすことができる。

【０００６】

【実施例】以下図面を用いて本発明を詳細に説明する。
表示素子に液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を、センサにＣ
ＣＤ２次元センサを用いた場合を例に、以下図面を用い
て本発明を詳細に説明する。なお、ＬＣＤ画素および、
ＣＣＤ画素は直交するｘ、ｙの両方向に２次元的な広が
りを持つ。しかし、２次元的な広がりで説明するといた
ずらに複雑になり理解を妨げることになること、さらに
ｘ、ｙの両方向の内の片方にだけ着目した１次元方向の
説明で容易に２次元的な広がりの場合に拡張して理解で
きることから、本明細書では特に断わらない限り１次元
の広がりでもって説明する。なお、本明細書では表示画
素の発する光の強さを光度と言う用語をもって表す。光
度は任意単位とし、表示画素の発する単位面積当たりの
光の強さも、またセンサの受光面にできた画素像の単位
面積当たりの光の強さも、これら全てを光度でもって表
現する。なお、一定領域に渡って光度を積分した量を強
調したい場合は光量でもって表現する場合もある。な
お、本明細書ではＬＣＤ画素など検査対象となる表示素
子の画素を単に画素と呼び、ＣＣＤ画素などのセンサ画
素をセンサ画素と呼ぶ。

【０００７】図１は本発明の原理を説明するための図で
ある。図は各画素が点灯した状態での画素像の光度分布
２が画素像領域１との関係で示され、さらにこれらとの
位置関係でセンサ画素３が示されている。ここで光度分
布は点灯状態の光度が比較的大きい場合は中央部の光度
が強く、端部に近ずくに従って光度が低くなるのが一般
であり、かかる特性で示している。本発明は検査対象の
１画素に対応するセンサ画素の数が少ない場合において
も精度良く検査する方式を提供するもので、この例では
１つの画素像領域に概略２個のセンサ画素が対応するよ
うな割合で配置されている。画素像とセンサ画素の相対
位置関係は表示素子の全面に渡ってすべての画素で同じ
にすることは難しく、２個のセンサ画素が単一の画素像
領域にきっちりと収まる極端な場合もあるが、この例に
見られる様に両端のセンサ画素が隣接の画素像領域に掛
かる場合がほとんどである。着目する画素のセンサ画素
面上での画素像領域を１_T、またその像領域の光度分布
特性を２_Tで示す。また、着目画素に隣接する左右の画
素のそれぞれの画素像領域を１_NL、１_NRで示し、その像
領域の光度分布特性をそれぞれ２_NL、２_NRで示す。ま
た、着目画素に係わるセンサ画素を３₁〜３₇で示して
いる。検査対象の画素の発する光の全てを検出するため
に検査対象の画素像に関与する全てのセンサ画素で検出
された光量を加算する。すなわち、図中センサ画素
３₃、３₄、３₅で検出した光量４₂、４₁、４₃を加
算した量をもって検査対象の画素の発した光量として読
取る。この場合、隣接の画素が点灯しているとセンサ画
素３₃、３₅が不要な隣接画素からの光量５_Lと５_Rを
も取込む結果、誤差となる。以上の説明では３₃、
３₄、３₅の３センサ画素の検出光量を積算した例で説
明したが、一般には光度分布特性が広がれば検出のため
のセンサ画素群を構成するセンサ画素の数をさらに多く
することで所望の検出精度を確保する必要があるが、光
度分布が互いに隣接画素領域に広がった場合には隣接画
素からの不要な光量を積算する結果になり、逆に検出精
度が悪化する原因にもなる。このため、近隣画素からの
光量を排除して、精度よく点灯状態の光度を検査するに
は、近隣の画素を消灯状態として隣の画素から発した光
を低減すればよい。すなわち、組織的に全画素を検査す
る場合はｑ画素おきに点灯状態とした分散点灯検査パタ
ーンをｑ回表示しつつ、その表示画面を読取り検査する
のが組織的で便利である。以上の説明は画素が例えばＸ
方向に１次元に配列されている場合の説明で、これと直
交するＹ方向にも一般にｒ画素おきに点灯状態とする。
この２次元の配列で説明すると点灯画素位置を変えたｑ
・ｒ回の検査パターンを表示して全画素の検査をする事
になる。この検査方法において、近隣の画素が消灯状態
と点灯状態の切り替え制御ができず、いつも点灯してい
るような欠陥が隣接画素に存在する場合には、全画素を
消灯状態に制御し、制御可能で正常な画素は消灯状態に
あり、制御不能の欠陥画素は点灯状態となっている表示
情報をあらかじめ背景情報として読取り保存し、各分散
点灯検査パターンでの表示情報から背景情報を減算する
事により、常時点灯している欠陥画素を等価的に消灯状
態とすることができ、近隣画素に欠陥があっても当該検
査対象画素の光度、光量を精度良く検査できる。

【０００８】次に、消灯状態における光量を検査する方
法について説明する。消灯状態における欠陥画素とは、
本来の消灯状態における光量より多くの光量を発してい
る画素のことである。図２は孤立的に１個の画素Ａが欠
陥となり異常な光量を発し、その近隣の画素Ｂ、Ｃは正
常である場合の画素像領域１とセンサ画素３との対応関
係を示している。この例では１画素像領域に概略２画素
が対応する場合を示している。また、消灯状態程度の光
度の低いレベルにおける光度分布は点灯状態の光度分布
と異なり一般に一様分布に近い。このためここでは画素
対応に一様分布と見なして記述する。欠陥画素Ａの光量
を積算検出するセンサ画素群を３₄を中心とした３₃〜
３₅の３個とすると、その隣のＢ画素の光量を検出する
センサ画素群は３₁〜３₃の３個で、Ｃ画素対応では３
₄〜３₇の３個に設定することになる。この構成の基本
条件は、検査対象の画素像領域と隣接画素像領域からな
る領域の中に積算センサ画素群が収まるように設定して
いることである。この例で見る限り、欠陥画素の光量は
３₃〜３₅で構成される積算センサ画素群で正しく検出
できるが、欠陥の無い画素Ｂの光量検出ではセンサ画素
３₃で欠陥画素の異常光量４_Bを誤って検出してしま
う。また、欠陥の無い画素Ｃでもセンサ画素３₅で欠陥
画素の異常光量４_Cを誤って検出してしまう。この誤っ
て検出する異常光量は画素像領域とセンサ画素の対応位
置関係で変化する。一般に、画素像領域とセンサ画素の
対応関係は一義的では無く、レンズの歪みなどで場所的
に変化する。また、画素像当たりに対応するセンサ画素
の数によっても変わる。特に画素像当たりの対応センサ
画素数が整数で無い場合には、レンズに歪みが無くても
画素の位置が１画素ずれるごとに少しずつセンサ画素の
相対位置がずれていく。このため、画素位置によって誤
って検出する異常光量は異なってくる。すなわち、対応
する位置関係によって誤って検出する光量の量は両隣の
画素で異なり、片方が大きく、他方が小さくなる場合も
ある。またほぼ等しい量の場合もある。さらに両方の検
出量が共に極めて小さくなる場合もある。すなわち、検
出のスレショールドレベルの選び方によっては単一の欠
陥が隣接の画素を含めた３個から２個、さらには、真の
欠陥画素の１個だけを欠陥と検出することもある。以上
の説明から明らかなように、各画素像に係わる積算セン
サ画素群が当該画素像領域とその隣接画素像領域からな
る領域に収まるように積算センサ画素群のサイズを設定
すれば、連続する３画素以下の欠陥を検出した場合は単
一の欠陥と見なすことができ、さらにその中の異常光量
が最大となる画素をもって欠陥画素と判断することがで
きる。

【０００９】以上の実施例では、点灯状態と消灯状態の
２状態をとる２階調表示素子での説明をしたが、多階調
の場合でも、相対的に輝かせたブライト状態を点灯状態
に対応させ、相対的に暗くしたダーク状態を消灯状態に
対応させることで同様の検査ができる。なお、以上の説
明で明らかなように画素像に対応するセンサ画素の対応
付けが重要になる。各ＬＣＤ画素像に対応するセンサ画
素は、あらかじめ対応関係情報を生成して記憶装置に保
持しておき、この対応関係情報をもちいて積算処理す
る。対応関係情報は例えば良品の表示素子を用いて各画
素の光量をピーク値として検出したセンサ画素を当該画
素に対応したセンサ画素と見なすなどの方法で生成す
る。この方法の場合、これ以降の検査対象となる表示素
子であるワークの設定位置はこの最初に対応関係情報を
生成するために設定した表示素子の位置とほぼ同じ位置
におく事になる。

【００１０】対応関係情報とはアドレスＡの画素に対応
するセンサ画素のアドレスＢを対応づける情報で、例え
ば記憶装置のアドレスＡを画素のアドレスＡに対応さ
せ、記憶装置のアドレスＡの内容にＢを格納することに
よって画素とセンサ画素の対応関係情報とする。したが
って、この場合アドレスＡの画素の光量を検出するに
は、記憶装置のアドレスＡの内容であるＢを読み出し、
アドレスＢのセンサ画素を中心にその前後のあらかじめ
定めておいた数のセンサ画素のアドレスを生成しつつセ
ンサ画素の検出光量を積算処理してアドレスＡのＬＣＤ
画素の光量とする。

【００１１】

【発明の効果】本発明を請求項１の通り構成し、検査対
象の表示画素をブライト状態とすると共に、その検査対
象の表示画素の近傍にある画素をダーク状態とし、当該
画素像に係わるセンサ画素群の個々のセンサ画素の検知
光量の積算値をもって検査対象画素の光量とする表示素
子検査画面読取方式は、検査対象の画素からの光量のほ
とんどを検出でき、隣接画素からの光量を低減できるこ
とから精度良く検査できる効果がある。本発明を請求項
２の通り構成し、各画素像に係わるセンサ画素群が当該
画素像領域とその隣接画素像領域からなる領域に収まる
ように設定し、当該画素像に係わるセンサ画素群の個々
のセンサ画素の検知光量の積算値をもって検査対象画素
の光量とする表示素子検査画面読取方式は、孤立欠陥を
連続する多重欠陥と区別し、欠陥位置とその光量を検出
することができ、検査分解能力を高める効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本に係わる複数のセンサ画素による
積算法による光量検出法を説明するための原理説明図で
ある。画素像領域とセンサ画素の対応関係、さらにこれ
らと点灯状態における光度分布特性の関係を示してい
る。

【図２】消灯状態における検査法を説明するための図
で、画素像領域とセンサ画素および光度分布特性の対応
関係を示している。

【符号の説明】

１画素像領域２光度分布特性３センサ画素４, ５センサ画素で検出される光量

フロントページの続き (56)参考文献特開平４−16895（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−246795（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−177382（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】検査対象の表示画素をブライト状態とす
ると共に、その検査対象の表示画素の近傍にある画素を
ダーク状態とし、当該画素像に係わるセンサ画素群の個
々のセンサ画素の検知光量の積算値をもって検査対象画
素の光量とすることを特徴とする表示素子検査画面読取
方式
【請求項２】各画素像に係わるセンサ画素群が当該画
素像領域とその隣接画素像領域からなる領域に収まるよ
うに設定し、当該画素像に係わるセンサ画素群の個々の
センサ画素の検知光量の積算値をもって検査対象画素の
光量とすることを特徴とする表示素子検査画面読取方式