JP4534825B2 - 欠陥検査方法および欠陥検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、欠陥検査方法および欠陥検査装置に関する。

有機ＥＬディスプレイ（OLED：Organic Light Emitting Diode Display）等のディスプレイパネル（画像表示装置）において、パネルの表示画素内に輝点やシミ・ムラとよばれる異常発光部分（欠陥）が発生することがあった。このような欠陥は、従来、検査員が目視で検査していたが、ディスプレイパネルの量産化を図る上で、前記欠陥検査の自動化が求められている。

輝点等の欠陥は、周囲に比べて明るさが異なるものであるから、表示画素の輝度データを取得し、この輝度データを用いて欠陥を検出する方法が検討されている。
例えば、検査対象画像をＣＣＤカメラによって撮像して、各カメラ画素（撮像画素）での受光輝度により構成される受光輝度分布データを取得し、ある１つのカメラ画素を選択し、その周囲の４近傍の画素との輝度値を比較して輝度差が所定の範囲にある場合にはこれらの各画素を一つの領域にまとめる処理を繰り返し、対象領域を複数の連続した部分領域に分割し、この部分領域の輝度値をそこに含まれる全画素の平均値で置き換えて表示することにより、対象領域に存在する輝点やムラなどの欠陥部分を視認しやすくした色ムラ欠陥検査方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−２６６１２２号公報

しかしながら、従来の方法では、撮像画素の輝度情報のみを使用して輝点やムラ欠陥を検出しているため、特に欠陥部分と非欠陥部分とで輝度の差が小さい場合には、これらを区別するための閾値の設定が難しく、欠陥の検出結果が従来の検査員が目視で行った結果と異なる可能性があり、検出精度の向上が難しいという問題があった。
同様の問題は、輝点欠陥などの異常発光欠陥を検出する場合に限らず、黒点欠陥などの異常非発光欠陥の有無の検査でも発生していた。すなわち、撮像画素の輝度値に基づいて欠陥検出を行う場合に共通する問題であった。
ここで、異常発光欠陥とは、検査対象画像における平均的な輝度よりも所定程度以上大きい輝度を有する欠陥のことであり、輝点欠陥や白ムラ欠陥等を意味する。また、異常非発光欠陥とは、検査対象画像における平均的な輝度よりも所定程度以上小さい輝度を有する欠陥のことであり、黒点欠陥や黒ムラ欠陥等を意味する。なお、異常発光欠陥と異常非発光欠陥とをまとめる場合、「異常発光／非発光欠陥」と表記する。

本発明の目的は、検査対象における異常発光／非発光欠陥の有無を精度良く検査することができる欠陥検査方法および欠陥検査装置を提供することである。

本発明の欠陥検査方法は、複数の撮像画素を有する撮像手段によって検査対象を撮像する撮像工程と、前記撮像工程で撮像された撮像データにおいて検査対象領域を検出し、その検査対象領域の色情報および輝度情報を各撮像画素毎に取得する撮像画素データ取得工程と、前記検査対象領域全体の基準色情報を求め、この基準色情報に対する各撮像画素の色情報の偏差を求め、この色情報偏差に基づいて強調係数を求める強調係数算出工程と、前記強調係数算出工程で求めた強調係数を用いて、前記各撮像画素の輝度情報を補正輝度情報に補正する輝度情報補正工程と、前記輝度情報補正工程で補正された補正輝度情報に基づいて前記検査対象領域内の欠陥を検出する欠陥検出工程と、を備えることを特徴とする。

本発明においては、撮像画素毎の色情報を、基準色情報と比較して偏差を求め、その色情報の偏差に基づいて求められる強調係数を利用して撮像画素毎の輝度情報を補正しているので、例えば、基準色情報に対する色情報の偏差が大きくなるほど強調係数が大きくなるように設定すれば、色の違いの情報を輝度値に反映させることができる。
すなわち、ＯＬＥＤ等では、輝点欠陥部分、つまり輝度が局所的に高くなる部分は、同時にその部分の色が他の正常部分の色と異なっていることが多い。従って、各撮像画素の輝度情報を、その撮像画素の色情報偏差に基づく強調係数で補正すれば、輝点欠陥部分のように、色が異なる欠陥部分の輝度情報をより大きく強調することができる。このため、補正後の輝度情報を用いれば、欠陥部分と非欠陥部分とで輝度値の差を大きくでき、これらを区別する閾値も容易に設定でき、欠陥部分を容易にかつ精度良く検出することができる。

本発明の欠陥検査方法では、前記強調係数算出工程は、前記検査対象領域に含まれる各撮像画素の色情報の平均値を基準色情報とし、この基準色情報に対する各撮像画素の色情報の偏差の絶対値を求め、この偏差の絶対値に基づいて強調係数を求めることが好ましい。
基準色情報を求める方法としては、例えば、色彩計などの他の装置を用いて基準色情報を求めることもできるが、色の測定工程が必要となるため、検査時間が長くなる。これに対し、本発明のように、撮像画素の色情報の平均値を基準色情報とすれば、データ処理のみで基準色情報を求めることができ、処理が容易となって検査時間も短縮できる。
また、撮像された実データに基づいて基準色情報を算出できるので、設計情報などに基づいて予め基準色情報を設定する場合に比べて、精度の高い基準色情報を得ることができる。このため、基準色情報に基づいて求められる強調係数も精度の高いものが得られ、欠陥部分の輝度情報を適切に強調でき、欠陥部分を精度良く検出できる。

本発明の欠陥検査方法では、前記輝度情報補正工程は、撮像画素の輝度情報が予め設定された輝度情報用閾値を超えている場合のみ、前記強調係数算出工程で求めた強調係数を用いて、前記各撮像画素の輝度情報を補正輝度情報に補正することが好ましい。
このような本発明においては、輝度情報用閾値を超えている撮像画素の輝度情報のみを補正することができるので、すべての撮像画素に対して補正する場合に比べて、補正処理時間を短縮することができ、輝点欠陥部分を効率的に検出することができる。

本発明の欠陥検査方法では、前記撮像画素データ取得工程は、各撮像画素毎にＲ，Ｇ，Ｂの各強度データＶｒ，Ｖｇ，Ｖｂを取得するＲＧＢデータ取得工程と、前記ＲＧＢの３種類の強度データの少なくとも１種類の強度データまたは各撮像画素の輝度データに基づいて検査対象領域を判定する領域判定工程と、検査対象領域にある各撮像画素の強度データＶｒ，Ｖｇ，Ｖｂを、その撮像画素の色情報および輝度情報に変換するデータ変換工程と、を備えることが好ましい。

このような本発明においては、例えば、３板式のカラーＣＣＤカメラを用いて検査対象を撮像すれば、撮像画素毎にＲ，Ｇ，Ｂの各強度データＶｒ，Ｖｇ，Ｖｂを直接取得できる。
そして、各強度データＶｒ，Ｖｇ，Ｖｂの少なくとも１種類の強度データや各撮像画素の輝度データを所定の閾値と比較するなどして検査対象領域を判定し、その検査対象領域内の各撮像画素の強度データＶｒ，Ｖｇ，Ｖｂを、各撮像画素の色情報および輝度情報に変換しているので、撮像データの全領域の強度データＶｒ，Ｖｇ，Ｖｂを、各撮像画素の色情報および輝度情報に変換する場合に比べて、データ変換工程の処理時間を短縮でき、効率的に処理できる。
なお、各撮像画素の輝度データは、例えば、ＲＧＢの各強度データから算出すればよい。

本発明の欠陥検査方法では、前記データ変換工程は、ＲＧＢ空間の情報をＨＳＬ空間の情報に変換する変換式を用いて、検査対象領域にある各撮像画素の強度データＶｒ，Ｖｇ，Ｖｂを、色相データＶｈ、彩度データＶｓ、輝度データＶＬに変換し、前記色相データＶｈを撮像画素の色情報とし、輝度データＶＬを撮像画素の輝度情報とすることが好ましい。
ＲＧＢの撮像データをＨＳＬ空間の情報に変換すれば、色情報を色相データＶｈの１つのパラメータのみで示すことができるので、各撮像画素の色情報と基準色情報との比較も容易に行うことができる。また、ＨＳＬ空間は、等色差性を持っているので、測定対象がどのような色であっても、色情報および基準色情報の偏差を適切な大きさで表すことができ、前記色情報偏差に基づく強調係数も精度良くかつ簡単に設定できる。

本発明の欠陥検査方法では、前記強調係数算出工程は、前記各撮像画素の色相データＶｈの平均値を基準色情報Ｖ０とし、この基準色情報Ｖ０に対する各撮像画素の色相データＶｈの偏差の絶対値を求め、この偏差の絶対値を前記基準色情報Ｖ０で除することで強調係数Ｖｅを算出し、前記輝度情報補正工程は、輝度データＶＬに強調係数Ｖｅを乗じて算出した強調値を輝度データＶＬに加算して補正輝度情報ＶＬ’を求めることが好ましい。
すなわち、強調係数Ｖｅは、Ｖｅ＝｜Ｖｈ−Ｖ０｜／Ｖｏで求め、補正輝度情報ＶＬ’は、ＶＬ’＝ＶＬ＋ＶＬ×Ｖｅによって求めることが好ましい。

例えば、色相および輝度がそれぞれ８ビット（０〜２５５）の数値で表されるとした際に、基準色情報Ｖ０が６０、ある撮像画素の色相データＶｈが６３の場合、前記強調係数Ｖｅは次の式で求められる。すなわち、Ｖｅ＝｜Ｖｈ−Ｖ０｜／Ｖ０＝｜６３−６０｜／６０＝０．０５である。
そして、前記撮像画素における輝度データＶＬが１８０であった場合、補正輝度情報ＶＬ’は次のように求められる。すなわち、ＶＬ’＝ＶＬ＋ＶＬ×Ｖｅ＝１８０＋１８０×０．０５＝１８９となる。
同様に、他の撮像画素の色相データＶｈが６６、輝度データＶＬが１９０であった場合、ＶＬ’＝２０９となる。各撮像画素の元の輝度データＶＬの差は「１０」であるが、補正輝度情報ＶＬ’の差は「２０」となり、大幅に拡大する。従って、補正輝度情報ＶＬ’を所定の閾値と比較するなどの処理を行う際に、欠陥部分の補正輝度情報ＶＬ’と、正常部分の補正輝度情報ＶＬ’の差が大きくなるため、前記閾値を適切に設定でき、輝点等の欠陥を高精度に検出することができる。

本発明の欠陥検査方法では、前記強調係数算出工程は、前記各撮像画素の色相データＶｈの平均値を基準色情報Ｖ０とし、この基準色情報Ｖ０に対する各撮像画素の色相データＶｈの偏差の絶対値を求め、この偏差の絶対値を前記基準色情報Ｖ０で除することで強調係数Ｖｅを算出し、前記輝度情報補正工程は、予め設定された定数をαとした際に、定数αに強調係数Ｖｅを乗じて算出した強調値を輝度データＶＬに加算して補正輝度情報ＶＬ’を求めるものでもよい。
すなわち、強調係数Ｖｅは、Ｖｅ＝｜Ｖｈ−Ｖ０｜／Ｖｏで求め、補正輝度情報ＶＬ’は、ＶＬ’＝ＶＬ＋α×Ｖｅによって求めることが好ましい。

このような本発明においても、αを適切な値に設定することで、輝点欠陥部分の輝度情報を補正輝度情報ＶＬ’に強調することができ、補正輝度情報ＶＬ’を所定の閾値と比較するなどの処理を行うことで、輝点等の欠陥を高精度に検出することができる。

本発明の欠陥検査装置は、複数の撮像画素を有し、検査対象を撮像して撮像データを取得する撮像手段と、前記撮像手段で得られた撮像データにおいて検査対象領域を検出し、その検査対象領域の色情報および輝度情報を各撮像画素毎に取得する撮像画素データ取得手段と、前記検査対象領域全体の基準色情報を求め、この基準色情報に対する各撮像画素の色情報の偏差を求め、この色情報偏差に基づいて強調係数を求める強調係数算出手段と、前記強調係数算出手段で求めた強調係数を用いて、前記各撮像画素の輝度情報を補正輝度情報に補正する輝度情報補正手段と、前記輝度情報補正手段で補正された補正輝度情報に基づいて前記検査対象領域内の欠陥を検出する欠陥検出手段と、を備えることを特徴とする。

本発明においても、撮像画素毎の色情報を、基準色情報と比較して偏差を求め、その色情報の偏差に基づいて求められる強調係数を利用して撮像画素毎の輝度情報を補正しているので、例えば、基準色情報に対する色情報の偏差が大きくなるほど、強調係数が大きくなるように設定すれば、補正輝度情報を強調することができる。従って、各撮像画素の輝度情報を、その撮像画素の色情報偏差に基づく強調係数で補正すれば、輝点欠陥部分のように、色が異なる欠陥部分の輝度情報をより大きく強調することができ、補正後の輝度情報に基づいて欠陥部分を容易にかつ精度良く検出することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に、本実施形態にかかる欠陥検査装置（異常発光欠陥検査装置）としての輝点欠陥検査装置１と、画像表示装置としての有機ＥＬパネル２を示す。
輝点欠陥検査装置１は、有機ＥＬパネル２によって表示される検査対象画像を撮像する撮像手段としてのＣＣＤカメラ１１と、ＣＣＤカメラ１１から入力される撮像データに基づいて画像処理を行い、検査対象画像における輝点欠陥の有無を検査する画像処理部１２を備えて構成される。

ここで、ＣＣＤカメラ１１は、３板式のカラーＣＣＤカメラであり、ＲＧＢの各撮像データを所定のデジタルデータ（例えば１２ビットのデジタルデータ）として出力可能なものである。なお、アナログデータを出力するＣＣＤカメラを用いた場合には、アナログ信号をデジタル信号に変換するAD変換器を介して画像処理部１２に撮像データを入力すればよい。

画像処理部１２は、例えば、検査用に設けられたパーソナルコンピュータ等で構成され、機能的には、ＣＣＤカメラ制御手段１２０、撮像画素データ取得手段１２１、強調係数算出手段１２２、輝度情報補正手段１２３、欠陥検出手段１２４を備えて構成されている。
ＣＣＤカメラ制御手段１２０は、ＣＣＤカメラ１１を制御し、検査対象の有機ＥＬパネル２の撮影を制御する。
撮像画素データ取得手段１２１は、ＣＣＤカメラ１１で得られた撮像データにおいて検査対象領域を検出し、その検査対象領域の色情報および輝度情報を各撮像画素毎に取得する。
強調係数算出手段１２２は、前記検査対象領域全体の基準色情報を求め、この基準色情報に対する各撮像画素の色情報の偏差を求め、この色情報偏差に基づく強調係数を求める処理を行う。
輝度情報補正手段１２３は、前記強調係数算出手段１２２で求めた強調係数を用いて前記各撮像画素の輝度情報を補正して補正輝度情報を求める。
欠陥検出手段１２４は、前記輝度情報補正手段１２３で求めた補正輝度情報に基づいて前記検査対象領域内の欠陥を検出する。

次に、輝点欠陥検査装置１を用いて有機ＥＬパネル２の輝度欠陥を検出する方法について説明する。
本実施形態において、輝度欠陥を検出する画像検査方法は、図２に示すように、撮像工程Ｓ１、撮像画素データ取得工程Ｓ２、強調係数算出工程Ｓ３、輝度情報補正工程Ｓ４、欠陥検出工程Ｓ５を備える。以下、各工程を詳述する。

［１．撮像工程］
撮像工程Ｓ１が実施されると、ＣＣＤカメラ制御手段１２０は、有機ＥＬパネル２によって表示される検査対象画像を、ＣＣＤカメラ１１によって撮像する。
具体的には、ＣＣＤカメラ１１は、図３に示す有機ＥＬパネル２の各表示画素２１を撮像し、図４に示すような撮像データ４１を取得している。

なお、図３に示されるように、有機ＥＬパネル２には、一般に、ＲＧＢ各色の表示画素２１が周期的に整列配置され、各表示画素２１の間には、各表示画素２１のスイッチングを行うＴＦＴ（薄膜トランジスタ）などが配置されるブラックマトリックス２２が構成されている。
図４は、図３において点線によって囲まれるエリア２３をＣＣＤカメラ１１によって撮像して得られるデータである。

ここで、ＣＣＤカメラ１１は、３板式であるため、３つのＣＣＤを有し、入射光をプリズムで３原色（ＲＧＢ）に分解し、それぞれの光を別のＣＣＤで検知するように構成されている。各ＣＣＤは、整列配置される多数の微小なカメラ画素（撮像画素）１１１を有したエリアセンサである。
従って、ＣＣＤカメラ１１は、ＲＧＢ用に設けられた各ＣＣＤのカメラ画素１１１での受光輝度に応じてＲＧＢ３色の強度データＶｒ，Ｖｇ，Ｖｂを出力する。このため、ＣＣＤカメラ１１からは、図４に示すように、各カメラ画素１１１のＲ（赤）の強度データＶｒが二次元に配列された撮像データ４１Ｒと、Ｇ（緑）の強度データＶｇが二次元に配列された撮像データ４１Ｇと、Ｂ（青）の強度データＶｇが二次元に配列された撮像データ４１Ｂとが出力される。ここで、各撮像データ４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂにおける強度データの数、つまりカメラ画素１１１の数は、撮像倍率などに応じて適宜設定できる。例えば、図４の例では、カメラ画素１１１は縦０００〜０３８の計３９行、横０００〜０１４の計１５列の計５８５個設けられている。

これらの撮像データ４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂは、画像処理部１２に入力されて処理される。なお、本実施形態では、各強度データＶｒ，Ｖｇ，Ｖｂは８ビットつまり０から２５５までの間のデジタル値を有するデジタル信号である。

［２．撮像画素データ取得工程］
撮像工程Ｓ１の後に、撮像画素データ取得工程Ｓ２が実行される。撮像画素データ取得工程Ｓ２は、撮像画素データ取得手段１２１により実行され、図２に示すように、ＣＣＤカメラ１１から入力されるＲＧＢの各強度データＶｒ，Ｖｇ，Ｖｂを取得するＲＧＢデータ取得工程Ｓ２１と、前記ＲＧＢの３種類の強度データから１種類の強度データを選択し、選択した強度データが、予め設定された強度データ用閾値を超えている撮像画素領域を検査対象領域と判定する領域判定工程Ｓ２２と、検査対象領域にある各撮像画素の強度データＶｒ，Ｖｇ，Ｖｂを、その撮像画素の色情報および輝度情報に変換するデータ変換工程Ｓ２３とが実行される。

ＲＧＢデータ取得工程Ｓ２１では、撮像画素データ取得手段１２１は、ＣＣＤカメラ１１から出力された撮像データ４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂをメモリに記憶して取得する。
次に、領域判定工程Ｓ２２が実行されると、撮像画素データ取得手段１２１は、撮像データ４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂの各強度データＶｒ，Ｖｇ，Ｖｂのうち、最も大きな強度データを有する１種類の撮像データ４１（例えばＲの撮像データ４１Ｒ）を選択する。そして、その撮像データ４１Ｒにおける各カメラ画素１１１の強度データＶｒを所定の強度データ用閾値と比較し、強度データ用閾値以上のカメラ画素１１１の領域を選択する。例えば、図４においては、強度データＶｒが強度データ用閾値以上のカメラ画素１１１を選択した領域を領域Ａとしている。なお、ブラックマトリックス２２の強度データＶｒと、表示画素２１部分の強度データＶｒとの間には差があるので、強度データ用閾値を各強度データの間となるように適切に設定すれば、撮像されたエリア２３において、発光する表示画素２１部分と、ブラックマトリックス２２とを分離でき、表示画素２１部分を検査対象領域として抽出できる。
なお、この検査対象領域Ａは、表示画素２１部分であるから、他の２つの強度データにおいても同じ検査対象領域Ａを設定すればよい。

次に、データ変換工程Ｓ２３が実行されると、撮像画素データ取得手段１２１は、検査対象領域Ａに含まれる各カメラ画素１１１の色情報および輝度情報を取得する。具体的には、ＲＧＢ空間の情報をＨＳＬ空間の情報に変換する変換式を用いて、各カメラ画素１１１の強度データＶｒ，Ｖｇ，Ｖｂから、色相データＶｈ、彩度データＶｓ、輝度データＶＬを求める。
変換式は例えば以下のようなものが利用できる。

［３．強調係数算出工程］
式１〜５を用いた変換を、検査対象領域Ａに含まれるすべてのカメラ画素１１１に対して行って撮像画素データ取得工程Ｓ２を終了すると、強調係数算出工程Ｓ３が実行される。
強調係数算出工程Ｓ３が実行されると、強調係数算出手段１２２は、まず、検査対象領域Ａ全体の基準色情報を求める。本実施形態では、強調係数算出手段１２２は、検査対象領域Ａに含まれるすべてのカメラ画素１１１の色相データＶｈの平均値Ｖ０を求め、この値を検査対象の表示画素２１の正常な色相と見なし、基準色情報Ｖ０と定義する。

次に、強調係数算出手段１２２は、検査対象領域Ａ内の各カメラ画素１１１の色相データＶｈと、基準色情報Ｖ０との偏差の絶対値を求め、これを基準色情報Ｖ０で除することで、正規化された強調係数Ｖｅを各カメラ画素１１１毎に算出する。すなわち、各強調係数Ｖｅは、｜Ｖｈ−Ｖ０｜／Ｖ０で求められる。

［４．輝度情報補正工程］
強調係数Ｖｅを求めて強調係数算出工程Ｓ３が終了すると、輝度情報補正工程Ｓ４が実行される。
輝度情報補正工程Ｓ４が実行されると、輝度情報補正手段１２３は、検査対象領域Ａに含まれる各カメラ画素１１１の輝度データＶＬのうち、予め設定された輝度情報用閾値Ｖthより大きい輝度データＶＬのカメラ画素１１１を選択する。このような処理を行うのは、本実施形態では、輝点欠陥を検出するものであるため、検査対象領域Ａの中で、ある程度、輝度データＶＬが高く、輝点欠陥の候補となり得るカメラ画素１１１を抽出するためである。

次に、輝度情報補正手段１２３は、抽出された各カメラ画素１１１の輝度データＶＬを補正して補正輝度データＶＬ’を求める。本実施形態では、各輝度データＶＬに強調係数Ｖｅを乗じ、強調量を算出し、この強調量を元の輝度データＶＬに加算して補正輝度データＶＬ’を求めている。すなわち、ＶＬ’は、ＶＬ＋ＶＬ×Ｖｅで算出している。従って、色相データＶｈと基準色情報Ｖ０の色相差が大きくなればなるほど、補正輝度データＶＬ’は大きく強調されることになる。

［５．欠陥検出工程］
カメラ画素１１１の補正輝度データＶＬ’が求められて輝度情報補正工程Ｓ４が終了すると、欠陥検出工程Ｓ５が実行される。
欠陥検出工程Ｓ５が実行されると、欠陥検出手段１２４は、各カメラ画素１１１の輝度データに基づいて欠陥を検出する。例えば、輝点欠陥検出用閾値を設定し、上記各カメラ画素１１１の補正輝度データＶＬ’が輝点欠陥検出用閾値を超えた場合には、そのカメラ画素１１１部分を輝点欠陥と判断し、欠陥を検出する。
また、欠陥検出手段１２４による欠陥検出方法としては、例えば、本出願人が既に出願した特願2004-292799の画像検査方法や、前記特許文献１（特開2001-266122号公報）に開示された色ムラ欠陥検査方法を利用してもよい。

＜実施形態の効果＞
（１）カメラ画素１１１の輝度データＶＬに基づいて欠陥検出を行う際に、基準色情報Ｖ０に対する各カメラ画素１１１の色相データＶｈの偏差に基づいて強調係数Ｖｅを求め、この強調係数Ｖｅによって前記輝度データＶＬを補正輝度データＶＬ’に強調補正しているので、輝点欠陥部分の輝度データと正常部分の輝度データの差を大きくできる。このため、欠陥部分と正常部分の輝度差が小さい場合には、輝点欠陥検出用閾値を適切に設定することが難しく、欠陥部分を正常部分と誤検出したり、逆に正常部分を欠陥部分と誤検出してしまうことがあるが、本実施形態では、色相の偏差に基づいて欠陥部分と正常部分の輝度差を大きくできるので、輝点欠陥検出用閾値を適切に設定することができ、欠陥部分を精度良く検出することができる。
従って、特に、有機ＥＬパネル２のように、輝度が局所的に高くなると同時にその部分の色が正常部分と異なることが多い検査対象における輝点欠陥を、容易にかつ高精度に検出することができる。

（２）有機ＥＬパネル２をＣＣＤカメラ１１で撮像して得られた輝度値を強調して欠陥の検出率を向上できるため、各撮像画素の輝度値に基づいて欠陥を検出する様々な既存の検査方法においても、本実施形態の処理を追加することで欠陥の検出率を向上できる。このため、既存の検査方法が既にハードウェア化されている場合でも、本実施形態の処理によって強調された輝度値をハードウェアに入力するだけで容易に適用でき、ハードウェア化された既存の検査装置の性能を容易にかつ低コストで向上できる。

（３）基準色情報Ｖ０を、検査対象領域Ａに含まれる各カメラ画素１１１の色相データＶｈの平均値で算出しているので、精度の高い基準色情報を容易に得ることができる。このため、その基準色情報Ｖ０に基づいて求められる強調係数Ｖｅも精度の高いものが得られ、欠陥部分の輝度データＶＬを適切に強調でき、欠陥部分を精度良く検出できる。

（４）撮像画素データ取得手段１２１は、各強度データＶｒ，Ｖｇ，Ｖｂを強度データ用閾値と比較して検査対象領域Ａを判定し、その検査対象領域Ａ内の各カメラ画素１１１の強度データＶｒ，Ｖｇ，Ｖｂのみを、各カメラ画素１１１の色情報および輝度情報に変換しているので、撮像データ４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂの全領域の強度データＶｒ，Ｖｇ，Ｖｂを、各カメラ画素１１１の色情報および輝度情報に変換する場合に比べて、データ変換工程の処理時間を短縮できる。このため、欠陥検出処理時間を短縮できる。

（５）撮像画素データ取得手段１２１は、各強度データＶｒ，Ｖｇ，ＶｂをＨＳＬ空間の色相データＶｈ、彩度データＶｓ、輝度データＶＬに変換しているので、色情報を色相データＶｈの１つのパラメータのみで示すことができる。このため、各カメラ画素１１１の色相データＶｈと基準色情報Ｖ０との比較も容易に行うことができる。また、ＨＳＬ空間は、等色差性を持っているので、測定対象がどのような色であっても、色相データＶｈおよび基準色情報Ｖ０の偏差を適切な大きさで表すことができ、前記色情報偏差に基づく強調係数Ｖｅも精度良くかつ簡単に設定できる。

（６）輝度情報補正手段１２３は、各カメラ画素１１１の輝度データＶＬが、予め設定された輝度情報用閾値Ｖthを超えている場合のみ、補正輝度データＶＬ’を求めているので、検査対象領域Ａに含まれるすべてのカメラ画素１１１を補正する必要が無く、補正処理時間を短縮することができ、輝点欠陥部分を効率的に検出することができる。
特に、前記実施形態のように、乗算（ＶＬ×Ｖｅ）が含まれる演算処理はコンピュータにおいて時間がかかるため、補正処理を行うカメラ画素１１１を必要最小限に抑えることで処理時間を大幅に短縮することができ、計算処理によるスループットの低下も防止できる。

なお、本発明は前記の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、輝度情報補正手段１２３による補正輝度データＶＬ’の算出方法は前記実施形態に限らず、予め定数αを設定し、ＶＬ’＝ＶＬ＋α×Ｖｅによって補正輝度データＶＬ’を求めてもよい。なお、定数αは検査対象等に応じて最適な値を設定すればよい。要するに、補正輝度データＶＬ’の算出方法は、強調係数Ｖｅが大きくなった際に、補正輝度データＶＬ’が強調されて大きな値になるようなものであればよい。

前記実施形態では、ＲＧＢ空間の情報をＨＳＬ空間の情報に変換して色情報や輝度情報を取得していたが、ＨＳＬ空間以外の色空間の情報に変換して色情報や輝度情報を取得してもよい。

前記実施形態では、輝度情報用閾値を超えているカメラ画素１１１のみ輝度データＶＬの補正を行っていたが、検査対象領域Ａのすべてのカメラ画素１１１に対して輝度データＶＬの補正を行ってもよい。
また、前記実施形態では、検査対象領域Ａの全カメラ画素１１１の色相データＶｈの平均値で基準色情報Ｖ０を求めていたが、例えば、欠陥部分と推測されるカメラ画素１１１の色相データＶｈが影響しないように、所定の輝度値範囲内のカメラ画素１１１の色相データＶｈのみで平均値を算出してもよい。さらに、基準色情報Ｖ０の算出方法は、例えば、色彩計などの他の装置を用いて基準色情報を求めてもよいし、設計上の各表示画素２１の色情報を基準色情報としてもよい。

前記実施形態では、検査対象領域Ａを各強度データＶｒ，Ｖｇ，Ｖｂに基づいて検出し、検査対象領域Ａ内のカメラ画素１１１の強度データＶｒ，Ｖｇ，Ｖｂを、ＨＳＬ空間の情報に変換していたが、先に各カメラ画素１１１の強度データＶｒ，Ｖｇ，Ｖｂを、色相データＶｈ、彩度データＶｓ、輝度データＶＬに変換し、輝度データＶＬが所定の閾値を超えた画素部分を検査対象領域Ａと設定してもよい。特に、白色有機ＥＬとＲＧＢカラーフィルタでカラー表示を可能とした有機ＥＬディスプレイにおいて、白色有機ＥＬ層だけを検査する場合には、ＣＣＤカメラ１１の撮像データから輝度データＶＬを算出し、その輝度データＶＬに基づいて検査対象領域Ａを検出すれば、検査対象領域Ａをより精度良く検出できる。

さらに、前記実施形態では、有機ＥＬパネル２の各表示画素２１における輝点欠陥の有無の検査について述べたが、本発明の欠陥検査方法によれば、液晶パネルやプラズマディスプレイなどの各種の画像表示装置によって表示される画像における欠陥の有無も検査できる。

また、本発明は、輝点欠陥に限らず、黒点欠陥の検出や、輝点・黒点に比べて面積の大きなシミ・ムラ欠陥の検出に利用しても良い。要するに、本発明は、正常部分と異なる輝度値の欠陥部分を検出する欠陥検出方法に広く適用できる。

本発明は、有機ＥＬパネル、液晶パネル、液晶プロジェクタ、プラズマディスプレイなどの各種の画像表示装置によって表示される画像の検査、特に、画像表示装置の画像画素における輝点や黒点欠陥等の有無の検査に利用できる。

本発明の実施形態にかかる輝点欠陥検査装置を示すブロック図。 輝点欠陥検査装置の欠陥検査方法の工程を示すフローチャート。 有機ＥＬパネル上に整列配置される画像画素とブラックマトリックスとを示す図。 ＣＣＤカメラで撮像した撮像データを示す図。

符号の説明

１…輝点欠陥検査装置、２…有機ＥＬパネル、１１…撮像手段であるＣＣＤカメラ、１２…画像処理部、２１…表示画素、２３…エリア、１１１…撮像画素であるカメラ画素、１２０…ＣＣＤカメラ制御手段、１２１…撮像画素データ取得手段、１２２…強調係数算出手段、１２３…輝度情報補正手段、１２４…欠陥検出手段。

Claims (8)

1. 複数の撮像画素を有する撮像手段によって検査対象を撮像する撮像工程と、
   前記撮像工程で撮像された撮像データにおいて検査対象領域を検出し、その検査対象領域の色情報および輝度情報を各撮像画素毎に取得する撮像画素データ取得工程と、
   前記検査対象領域全体の基準色情報を求め、この基準色情報に対する各撮像画素の色情報の偏差を求め、この色情報偏差に基づいて強調係数を求める強調係数算出工程と、
   前記強調係数算出工程で求めた強調係数を用いて、前記各撮像画素の輝度情報を補正輝度情報に補正する輝度情報補正工程と、
   前記輝度情報補正工程で補正された補正輝度情報に基づいて前記検査対象領域内の欠陥を検出する欠陥検出工程と、
   を備えることを特徴とする欠陥検査方法。
2. 請求項１に記載の欠陥検査方法において、
   前記強調係数算出工程は、
   前記検査対象領域に含まれる各撮像画素の色情報の平均値を基準色情報とし、この基準色情報に対する各撮像画素の色情報の偏差の絶対値を求め、この偏差の絶対値に基づいて強調係数を求めることを特徴とする欠陥検査方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の欠陥検査方法において、
   前記輝度情報補正工程は、
   撮像画素の輝度情報が予め設定された輝度情報用閾値を超えている場合のみ、前記強調係数算出工程で求めた強調係数を用いて、前記各撮像画素の輝度情報を補正輝度情報に補正することを特徴とする欠陥検査方法。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の欠陥検査方法において、
   前記撮像画素データ取得工程は、
   各撮像画素毎にＲ，Ｇ，Ｂの各強度データＶｒ，Ｖｇ，Ｖｂを取得するＲＧＢデータ取得工程と、
   前記ＲＧＢの３種類の強度データの少なくとも１種類の強度データまたは各撮像画素の輝度データに基づいて検査対象領域を判定する領域判定工程と、
   検査対象領域にある各撮像画素の強度データＶｒ，Ｖｇ，Ｖｂを、その撮像画素の色情報および輝度情報に変換するデータ変換工程と、
   を備えることを特徴とする欠陥検査方法。
5. 請求項４に記載の欠陥検査方法において、
   前記データ変換工程は、
   ＲＧＢ空間の情報をＨＳＬ空間の情報に変換する変換式を用いて、検査対象領域にある各撮像画素の強度データＶｒ，Ｖｇ，Ｖｂを、色相データＶｈ、彩度データＶｓ、輝度データＶＬに変換し、前記色相データＶｈを撮像画素の色情報とし、輝度データＶＬを撮像画素の輝度情報とすることを特徴とする欠陥検査方法。
6. 請求項５に記載の欠陥検査方法において、
   前記強調係数算出工程は、
   前記各撮像画素の色相データＶｈの平均値を基準色情報Ｖ０とし、この基準色情報Ｖ０に対する各撮像画素の色相データＶｈの偏差の絶対値を求め、この偏差の絶対値を前記基準色情報Ｖ０で除することで強調係数Ｖｅを算出し、
   前記輝度情報補正工程は、輝度データＶＬに強調係数Ｖｅを乗じて算出した強調値を輝度データＶＬに加算して補正輝度情報ＶＬ’を求めることを特徴とする欠陥検査方法。
7. 請求項５に記載の欠陥検査方法において、
   前記強調係数算出工程は、
   前記各撮像画素の色相データＶｈの平均値を基準色情報Ｖ０とし、この基準色情報Ｖ０に対する各撮像画素の色相データＶｈの偏差の絶対値を求め、この偏差の絶対値を前記基準色情報Ｖ０で除することで強調係数Ｖｅを算出し、
   前記輝度情報補正工程は、予め設定された定数をαとした際に、定数αに強調係数Ｖｅを乗じて算出した強調値を輝度データＶＬに加算して補正輝度情報ＶＬ’を求めることを特徴とする欠陥検査方法。
8. 複数の撮像画素を有し、検査対象を撮像して撮像データを取得する撮像手段と、
   前記撮像手段で得られた撮像データにおいて検査対象領域を検出し、その検査対象領域の色情報および輝度情報を各撮像画素毎に取得する撮像画素データ取得手段と、
   前記検査対象領域全体の基準色情報を求め、この基準色情報に対する各撮像画素の色情報の偏差を求め、この色情報偏差に基づいて強調係数を求める強調係数算出手段と、
   前記強調係数算出手段で求めた強調係数を用いて、前記各撮像画素の輝度情報を補正輝度情報に補正する輝度情報補正手段と、
   前記輝度情報補正手段で補正された補正輝度情報に基づいて前記検査対象領域内の欠陥を検出する欠陥検出手段と、
   を備えることを特徴とする欠陥検査装置。

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