WO2013118304A1 - 検査装置、検査方法、および記録媒体 - Google Patents

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WO2013118304A1
WO2013118304A1 PCT/JP2012/053189 JP2012053189W WO2013118304A1 WO 2013118304 A1 WO2013118304 A1 WO 2013118304A1 JP 2012053189 W JP2012053189 W JP 2012053189W WO 2013118304 A1 WO2013118304 A1 WO 2013118304A1
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WO
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feature amount
average luminance
image
inspection apparatus
peak width
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PCT/JP2012/053189
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English (en)
French (fr)
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章太 植木
山本 修平
泰広 上田
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シャープ株式会社
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Publication date
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    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G5/00Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators
    • G09G5/10Intensity circuits
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
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    • G09G2320/02Improving the quality of display appearance
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    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
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    • GPHYSICS
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    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
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    • G09G2330/12Test circuits or failure detection circuits included in a display system, as permanent part thereof
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    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/16Calculation or use of calculated indices related to luminance levels in display data

Definitions

  • the present invention relates to an inspection device, an inspection method, and a recording medium for inspecting an information display device that displays information.
  • An imaging apparatus that supplies a captured image to such an image processing inspection apparatus normally includes a solid-state image sensor that functions as an area sensor and an optical system that forms an image of an inspection object on the solid-state image sensor.
  • the optical system consists of a lens and other optical elements, and adjusts the focus adjustment mechanism for adjusting the focal position of the lens, the work distance adjustment mechanism for adjusting the distance between the object to be inspected and the lens, and the inclination of the optical axis of the optical system. It is adjusted to an appropriate state by an adjusting mechanism such as an optical axis adjusting mechanism.
  • the state of the optical system may be deteriorated by long-term use.
  • Factors that deteriorate the state of the optical system are various, such as a shift of the adjustment mechanism, a positional shift of the entire optical system, and a change in illuminance due to deterioration of illumination. For this reason, it is not possible to appropriately evaluate the inspection object based on the captured image captured by the imaging device whose optical system state has deteriorated.
  • a method for confirming whether or not the apparatus state is appropriate is necessary, and in some cases, periodic calibration of the image processing inspection apparatus by readjustment of the optical system is necessary. It becomes.
  • This defect inspection device calibration method measures the transmitted light intensity by uniformly illuminating the back of a standard sample having an aperture formed in a specific pattern, and based on the measured transmitted light intensity, the depth of focus of the measurement system. In addition, the sensitivity distribution according to the position of each sensor element in the measurement system is evaluated and calibrated.
  • Patent Document 2 As a second prior art, there is an image quality inspection apparatus disclosed in Patent Document 2.
  • This image quality inspection apparatus moves image data corresponding to all panel areas to be inspected by moving divided areas of a set size while scanning in the horizontal and vertical directions with a set movement width while overlapping each other. Is divided into a plurality of regions. Then, for each divided area, the defect strength is calculated from the defect contrast and the recognition limit contrast, and based on the calculated defect strength, it is determined whether or not the divided area is a defect.
  • the recognition limit contrast is obtained by using an MTF (Modulation Transfer Function) characteristic that is a sensitivity characteristic with respect to a spatial frequency.
  • MTF Modulation Transfer Function
  • an imaging apparatus inspection apparatus disclosed in Patent Document 3.
  • the inspection apparatus of the imaging apparatus captures a chart image on which stripe images at a plurality of positions having different distances from the imaging surface of the imaging apparatus are displayed in a state where the lens position of the imaging apparatus is constant. Then, a histogram of the luminance values of the images for each of the plurality of positions is generated, and the standard deviation value of the generated histogram is used as an evaluation value indicating the degree of focusing of each of the images for each of the plurality of positions. Further, this evaluation value is plotted corresponding to the subject distance, which is the distance from the imaging surface of the imaging device, a focusing evaluation graph is generated, and the performance of the imaging device is evaluated based on the generated focusing evaluation graph. .
  • This focusing method of the liquid crystal panel inspection apparatus captures the entire area data including luminance data of N pixels by photographing the liquid crystal panel with an imaging apparatus. The entire area data is divided into M small area data. Then, for each of the small area data, the variance of the luminance data is calculated, and the variances of the M pieces of small area data are summed to obtain the total value as the evaluation amount. The above-described operation is repeated by changing the focusing condition of the imaging apparatus. The evaluation amount is acquired for each of a plurality of focusing conditions, and the focusing condition that maximizes the evaluation amount is determined as the optimum focusing condition.
  • the “periodic” interval is set. It needs to be shortened. Since this work is manual, the shorter the “periodic” interval, the more labor costs will be expected, or the production efficiency will be reduced due to the production time being pressed into the work time.
  • the tristimulus value of the display device to be inspected is monitored by the spectral luminance meter, and the inspection target display device is inspected for defects.
  • the luminance meter itself There is a problem of deterioration of the luminance meter itself and a problem that only color information and luminance such as tristimulus values measured by the spectral luminance meter can be monitored.
  • the third conventional technique quantitatively grasps the performance of the imaging device, but cannot determine whether or not there is an abnormality in the manufacturing process, and also detects an abnormality in the transmittance of the display panel. There is a problem that can not be.
  • the fourth conventional technique performs focusing of the liquid crystal panel inspection apparatus with high accuracy, but has the same problem as the third conventional technique.
  • a method of monitoring using an inspection object for example, an inspection result of a display panel to be inspected
  • an inspection result of a display panel to be inspected can be considered.
  • the display panel to be inspected has a problem that the display panel has brightness variations and it is difficult to use as an evaluation standard.
  • the display panel inspection result is poor. In the case of the occurrence of the problem, there is a problem that it is difficult to determine whether an abnormality has occurred due to a problem with the inspection apparatus or whether an abnormality has occurred due to a problem with the manufacturing process.
  • An object of the present invention is to provide an inspection apparatus, an inspection method, and an inspection apparatus that can easily and accurately determine whether an abnormality of a display panel detected by an inspection apparatus is caused by an abnormality of the inspection apparatus or an abnormality of a manufacturing process. And providing a recording medium.
  • the present invention is an inspection apparatus for inspecting an inspection object on which a display surface on which a plurality of pixels capable of gradation display are arranged is formed,
  • An imaging unit that captures an image of a predetermined display pattern displayed on the display surface of the inspection object, and generates image data representing the captured image;
  • a feature amount calculation unit that generates a luminance distribution of the captured image based on image data generated by the imaging unit, and calculates a feature amount that represents a feature of the generated luminance distribution;
  • An average luminance calculating unit that calculates an average luminance obtained by averaging the luminances of the captured images, based on image data generated by the imaging unit;
  • For each inspection object a storage unit that stores the feature amount calculated by the feature amount calculation unit and the average luminance calculated by the average luminance calculation unit; Based on the feature amount variation pattern representing the feature amount stored in the storage unit in a time series and the average luminance variation pattern representing the average luminance stored in the storage unit in a time series, by a self-inspection
  • the feature amount calculation unit calculates a feature amount of an image for each of a plurality of predetermined regions among image regions indicated by the image data
  • the average luminance calculation unit calculates an average luminance of the image for each of the plurality of predetermined regions
  • the storage unit stores a feature amount and an average luminance for each of the plurality of predetermined regions
  • the determination unit based on a feature amount variation pattern that represents the feature amount for each of the plurality of predetermined regions in time series, and an average luminance variation pattern that represents the average luminance for each of the plurality of predetermined regions in time series, It is preferable to determine whether or not there is an abnormality in the self-inspection apparatus and whether or not there is an abnormality in the manufacturing process for each of a plurality of predetermined regions.
  • the predetermined display pattern is a distribution in which the luminance distribution is composed of only two luminance pixels.
  • the feature amount is a standard deviation of luminance. In the present invention, it is preferable that the feature amount is a value obtained by dividing a standard deviation of luminance by an average luminance.
  • the determination unit has an abnormality in the inspection object based on at least one inspection result among a plurality of inspection results by the self-inspection device in addition to the feature amount variation pattern and the average luminance variation pattern. It is preferable to determine whether or not there is an abnormality in the self-inspection apparatus.
  • the present invention also relates to an inspection method executed by an inspection apparatus that inspects an inspection object on which a display surface on which a plurality of pixels capable of gradation display are arranged has an imaging unit and a storage unit that capture an image.
  • Based on the image data generated in the imaging step an average luminance calculation step for calculating an average luminance obtained by averaging the luminances of the captured images;
  • the present invention also includes a computer included in an inspection apparatus that includes an imaging unit that captures an image, a storage unit, and a computer, and that inspects an inspection object on which a display surface on which a plurality of pixels capable of gradation display are arranged.
  • a program for executing a determination process for determining whether the detected abnormality of the inspection object is caused by
  • the imaging unit displays a predetermined display pattern displayed on the display surface of the inspection object. Then, image data representing the captured image is generated.
  • the feature amount calculation unit generates a luminance distribution of the captured image based on the image data generated by the imaging unit, and calculates a feature amount representing a feature of the generated luminance distribution.
  • the average luminance calculation unit calculates an average luminance obtained by averaging the luminances of the captured images based on the image data generated by the imaging unit.
  • the storage unit stores the feature amount calculated by the feature amount calculation unit and the average luminance calculated by the average luminance calculation unit for each inspection object.
  • the determination unit sets a predetermined time interval based on the feature amount variation pattern that represents the feature amount stored in the storage unit in time series and the average luminance variation pattern that represents the average luminance stored in the storage unit in time series. Thus, it is determined whether the abnormality of the inspection object detected by the self-inspection apparatus is due to the self-inspection apparatus and whether it is due to the manufacturing process for manufacturing the inspection object.
  • the state of the inspection device and the manufacturing process can be continuously and automatically monitored without any manual operation, which can contribute to the improvement of the manufacturing process management capability.
  • the feature amount calculation unit calculates an image feature amount for each of a plurality of predetermined regions of the image region indicated by the image data.
  • the average luminance calculation unit calculates an average luminance of the image for each of the plurality of predetermined regions.
  • storage part memorize
  • the determination unit is based on a feature amount variation pattern that represents the feature amount for each of the plurality of predetermined regions in time series, and an average luminance variation pattern that represents the average luminance for each of the plurality of predetermined regions in time series. For each of the plurality of predetermined areas, it is determined whether there is an abnormality in the self-inspection apparatus and whether there is an abnormality in the manufacturing process.
  • the state of the inspection apparatus can be determined at a plurality of locations on the display surface of the display panel, as compared with the case where the evaluation is performed only on one region of the display surface of the display panel. For example, if the optical axis of the imaging device that is the imaging unit is tilted with respect to the display surface of the display panel, even if the focal point of the lens is suitable at some points on the display surface, Focus may be out of conformity. Even in such a case, since the state of the inspection apparatus can be individually determined at a plurality of locations on the entire display surface of the display panel, the inclination of the optical axis of the imaging apparatus can be detected.
  • the predetermined display pattern is a distribution in which the luminance distribution is composed of only two luminance pixels
  • the predetermined display pattern is inspected by a simple display pattern such as a vertical stripe pattern or a checkered pattern in which the luminance is binary such as black and white. can do.
  • the feature amount is a standard deviation of luminance, it is possible to determine an abnormality in the inspection apparatus that affects the peak width feature amount such as a focus abnormality in the imaging apparatus.
  • the feature amount is a value obtained by dividing the standard deviation of luminance by the average luminance, the inspection device abnormality and the backlight abnormality that affect the peak width feature amount such as a focus abnormality of the imaging device.
  • the inspection device abnormality and the backlight abnormality that affect the peak width feature amount such as a focus abnormality of the imaging device.
  • the determination unit has an abnormality in the inspection object based on at least one inspection result among a plurality of inspection results by the self-inspection device in addition to the feature amount variation pattern and the average luminance variation pattern. Since it is determined whether or not there is an abnormality in the self-inspection apparatus, it can be determined with higher accuracy.
  • an inspection object having a display surface on which a plurality of pixels capable of gradation display are arranged and having an imaging unit and an imaging unit for imaging an image
  • An image of a predetermined display pattern displayed on the display surface formed on the object is captured by the imaging unit, and image data representing the captured image is generated.
  • the feature amount calculating step a luminance distribution of the captured image is generated based on the image data generated in the imaging step, and a feature amount representing a feature of the generated luminance distribution is calculated.
  • an average luminance calculation step an average luminance obtained by averaging the luminances of the captured images is calculated based on the image data generated in the imaging step.
  • the feature amount calculated in the feature amount calculation step and the average luminance calculated in the average luminance calculation step are stored in the storage unit.
  • a predetermined time interval is determined based on the feature amount variation pattern representing the feature amount stored in the storage step in time series and the average luminance variation pattern representing the average luminance stored in the storage step in time series.
  • the state of the inspection device and the manufacturing process can be continuously and automatically monitored without any manual operation, which can contribute to the improvement of the manufacturing process management capability.
  • the inspection apparatus includes an imaging unit that captures an image, a storage unit, and a computer, and inspects an inspection object on which a display surface on which a plurality of pixels capable of gradation display are arranged is formed.
  • An imaging process of capturing an image of a predetermined display pattern displayed on a display surface formed on the inspection object on a computer by an imaging unit and generating image data representing the captured image, and an image generated in the imaging process A brightness distribution of the captured image is generated based on the data, a feature amount calculating step for calculating a feature amount representing a feature of the generated brightness distribution, and the captured image based on the image data generated in the imaging step
  • An average luminance calculation step for calculating an average luminance obtained by averaging the luminance of the image, and a feature amount calculated in the feature amount calculation step and an average luminance calculated in the average luminance calculation step for each inspection object.
  • the feature amount variation pattern that represents the feature amount stored in the storage step in time series, and the average brightness variation pattern that represents the average luminance stored in the storage step in time series in advance
  • FIG. 1 It is a figure which shows typically the structure of the image processing inspection apparatus which is one Embodiment of this invention. It is a block diagram which shows the function structure of an image processing test
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of an image processing inspection apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
  • An image processing inspection apparatus 1 that is an inspection apparatus is an apparatus that inspects a display panel 2 that is an inspection object.
  • the inspection method according to the present invention is executed by the image processing inspection apparatus 1.
  • the image processing inspection apparatus 1 includes an imaging device 10, a control device 20, and a display device 30.
  • the imaging device 10 that is an imaging unit captures an image of a predetermined display pattern displayed on the display surface of the display panel 2, and the control device 20 controls the display panel 2 based on the captured image captured by the imaging device 10. Inspecting whether there is a defect and, based on the history of the inspection result, whether the detected abnormality of the display panel 2 is caused by the abnormality of the image processing inspection apparatus 1 or the abnormality of the manufacturing process. The inspection result and the determination result are displayed on the display device 30.
  • the main function of the image processing inspection apparatus 1 is to inspect the display panel 2. As an accompanying function, the image processing inspection apparatus 1 determines whether the image processing inspection apparatus 1 has an abnormality and whether the manufacturing process has an abnormality. To do.
  • the present invention relates to this accompanying function.
  • the display panel 2 is constituted by a liquid crystal panel, for example.
  • the display panel 2 has a display surface on which a plurality of pixels capable of gradation display are arranged.
  • the display panel 2 is a three-primary-color liquid crystal panel that uses a plurality of colors, for example, three primary colors of red (hereinafter referred to as “R”), green (hereinafter referred to as “G”), and blue (hereinafter referred to as “B”), R A monochrome display unit, a G monochrome display unit, and a B monochrome display unit.
  • R red
  • G green
  • B blue
  • R A monochrome display unit a G monochrome display unit
  • a B monochrome display unit a set of pixels including one R pixel, one G pixel, and one B pixel.
  • An image pickup device 12 described later composed of a charge coupled device (abbreviated as CCD) of the image pickup apparatus 10 has one unit as one pixel, and one pixel is an image
  • the display panel 2 displays an image of a predetermined display pattern at the time of inspection.
  • the predetermined display pattern is a periodic arrangement pattern arranged so that the luminance of each pixel changes periodically, for example, a vertical stripe pattern or a checkered pattern.
  • the predetermined display pattern may be stored in the display panel 2 and displayed on the display panel 2 itself, or a predetermined display pattern may be transmitted from another device, for example, the control device 20, and the display panel 2 may be controlled by the control device. 20 may be received and displayed.
  • a display pattern used for inspecting the display panel 2 may be used in combination, or a dedicated display pattern different from the display pattern used for inspecting the display panel 2 may be used.
  • the display pattern used for inspecting the display panel 2 is preferably used in combination.
  • the imaging device 10 is configured by a camera using a CCD, for example, and includes an optical system and a solid-state imaging device.
  • the optical system is composed of, for example, an optical element such as the lens 11 and its adjustment mechanism, and forms an image displayed on the display surface of the display panel 2 on the light receiving unit of the solid-state imaging element.
  • the solid-state imaging device is constituted by an imaging device 12 such as an area sensor type CCD image sensor or a field effect and CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor and its adjustment mechanism, and an image formed on the light receiving unit Convert to signal.
  • CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor
  • the lens 11 and the image pickup device 12 constituting the optical system are attached to the inner wall of the housing of the image pickup apparatus 10 via respective adjustment mechanisms.
  • the display panel 2 is placed so that the display surface of the display panel 2 faces the imaging device 10.
  • the imaging device 10 captures an image of a predetermined display pattern displayed on the display surface of the opposing display panel 2.
  • the imaging device 10 converts the image signal from the imaging device 12 into image data representing a captured image, and sends the converted image data to the control device 20.
  • the control device 20 is configured by a computer such as a personal computer or a workstation, and includes a control unit 21 and an image memory 22.
  • the control unit 21 includes, for example, a central processing unit (abbreviated as CPU) (not shown) and a storage device (not shown).
  • a CPU executes programs stored in a storage device (not shown), thereby realizing each function described later and controlling the imaging device 10 and the display device 30.
  • the storage device (not shown) is configured by, for example, a semiconductor memory, and stores a program executed by a CPU (not shown) and information necessary for the CPU (not shown) to perform processing. In a storage device (not shown), information is written and read by a CPU (not shown).
  • the image memory 22 is constituted by a semiconductor memory, for example, and stores image data. Image data stored in the image memory 22 is written and read by a CPU (not shown).
  • the control device 20 calculates the peak width feature amount P based on the image data received from the imaging device 10.
  • the peak width feature amount P is normalized by dividing the standard deviation ⁇ that varies depending on the resolution capability by the average luminance I ave . Details of the standard deviation ⁇ and the average luminance I ave will be described later.
  • Controller 20 at time intervals predetermined, for each of a plurality of areas included in the area of the captured image, calculates the peak width feature amount P and the average luminance I ave, calculated peak width feature amount P and the average luminance I ave Is stored in a storage device (not shown).
  • the control device 20 detects the abnormality of the image processing inspection apparatus 1 and the manufacturing process based on the peak width feature amount variation pattern and the average luminance variation pattern that represent the stored peak width feature amount P and average luminance I ave in time series. Determine whether there is any abnormality.
  • the display device 30 includes, for example, a liquid crystal display (abbreviated as LCD) or a cathode ray tube (abbreviated as CRT).
  • LCD liquid crystal display
  • CRT cathode ray tube
  • the image processing inspection apparatus 1 determines the presence / absence of an abnormality in the image processing inspection apparatus 1 and a manufacturing process by monitoring the history of the inspection results while inspecting the display panel 2. Then, the image processing inspection apparatus 1 notifies the operator of the determination result, prompts the adjustment or calibration of the image processing inspection apparatus 1 and the manufacturing apparatus used in the manufacturing process, or identifies the next maintenance item and provides feedback to the design. Is possible.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the image processing inspection apparatus 1.
  • the control device 20 includes an image data storage unit 23, a peak width feature amount calculation area setting unit 24, a peak width feature amount calculation unit 25, a peak width feature amount storage unit 26, a device state determination unit 27, a determination information storage unit 28, and a device.
  • a maintenance instruction unit 29 is included.
  • the peak width feature amount calculation area setting unit 24, the peak width feature amount calculation unit 25, the device state determination unit 27, and the device maintenance instruction unit 29 are functions realized by the control unit 21, that is, a CPU (not shown) stores in a storage device (not shown). This is a function realized by executing a stored program.
  • the image data storage unit 23 is an image memory 22, and the peak width feature amount storage unit 26 and the determination information storage unit 28 are storage areas included in a storage image not shown.
  • the image data storage unit 23 is a storage unit for storing and storing image data, model information, and time information, and includes an image memory 22.
  • the control unit 21 stores the image data in the image data storage unit 23 in association with the received image data, the model information, and the time information.
  • Model information includes, for example, model name and panel ID (Identification) number.
  • the model name is model identification information for identifying the model of the display panel 2.
  • the panel ID number is panel identification information for identifying each display panel 2.
  • the model information may be acquired from a process management system that manages the model information of the display panel 2 that is an inspection object independently of the image processing inspection apparatus 1 or is printed on the display panel 2.
  • the model information may be captured by an imaging device and recognized from the captured image, or may be input from an operation unit (not shown).
  • the time information is, for example, date and time.
  • the image processing inspection apparatus 1 refers to a timing unit (not shown) provided in the self-image processing inspection apparatus 1 and acquires the date and time when the image data is received from the imaging apparatus 10, and uses the acquired date and time as time information.
  • the peak width feature amount calculation area setting unit 24 presets a plurality of regions included in the captured image region indicated by the image data as a peak width feature amount calculation area which is a region for calculating the peak width feature amount P. .
  • a peak width feature amount calculation area a plurality of regions are set in order to grasp the variation depending on the position in the display surface of the display panel 2, the posture of the optical system of the imaging device 10, and the like.
  • An area ID number is assigned to each peak width feature amount calculation area.
  • the area ID number is area identification information for identifying each peak width feature amount calculation area.
  • FIGS. 3A and 3B are diagrams showing examples of enlarged images in the peak width feature amount calculation area and the selection area.
  • FIG. 3A shows an example of the peak width feature amount calculation area set by the peak width feature amount calculation area setting unit 24.
  • FIG. 3B is an example of an enlarged image obtained by enlarging a captured image of a selection area selected from the peak width feature amount calculation area, for example, the peak width feature amount calculation area 614.
  • the peak width feature amount calculation area setting unit 24 grasps the posture of the optical system, for example, the lens 11, and covers the entire display surface of the display panel 2.
  • a total of five peak width feature amount calculation areas that is, a peak width feature amount calculation area 613 at the center and peak width feature amount calculation areas 611, 612, 614, and 615 at the four corners of the imaging area 61 are set in advance.
  • the imaging area 61 is set to a range in which a range that is slightly larger than the area of the display surface 62 of the display panel 2 can be captured.
  • the enlarged image shown in FIG. 3B is an enlarged image of the peak width feature amount calculation area 614. Based on the captured image of each peak width feature amount calculation area, the peak width feature amount P and average luminance I ave of each peak width feature amount calculation area are calculated.
  • the peak width feature amount calculator 25 calculates the peak width feature amount P and the average luminance I ave for each peak width feature amount calculation area set by the peak width feature amount calculation area setting unit 24.
  • the peak width feature amount calculation unit 25 is a feature amount calculation unit and an average luminance calculation unit.
  • FIG. 4A is an image of a periodic pattern 41 which is a predetermined display pattern.
  • the periodic pattern 41 of the image shown in FIG. 4A is a periodic striped pattern of vertical stripes in which white portions 411 and black portions 412 are alternately arranged at a predetermined cycle.
  • the ideal state is that the image of the periodic pattern 41 shown in FIG. 4A is captured as it is by the imaging device 10 to become a captured image, but in reality, variations or deterioration of the optical system of the imaging device 10, or the imaging device 10. Even in the focused state, the image of the periodic pattern 42 shown in FIG. 4C is obtained by discretization of each of the imaging elements 12 by each light receiving element.
  • the focused state is a state where the focus of the optical system is in alignment with the display surface of the display panel 2.
  • FIG. 4E is an image of the periodic pattern 43 when the optical system of the imaging apparatus 10 is out of focus and is in an out-of-focus state.
  • the ratio of the white portion and the black portion is extremely reduced, and most of the portions are intermediate color portions.
  • the out-of-focus state is a state where the optical system is not focused on the display surface of the display panel 2.
  • FIG. 4B is a histogram 51 representing the luminance distribution of the image of the periodic pattern 41 shown in FIG. 4A.
  • FIG. 4D is a histogram 52 representing the luminance distribution of the image of the periodic pattern 42 shown in FIG. 4C.
  • FIG. 4F is a histogram 53 representing the luminance distribution of the image of the periodic pattern 43 shown in FIG. 4E.
  • the vertical axis represents the number of pixels (pix), and the horizontal axis represents the luminance (cd / m 2 ).
  • the histograms 51 to 53 shown in FIGS. 4B, 4D, and 4F measure the luminance of the captured image captured by each pixel for each pixel of the image sensor 12, and the measured luminance of each pixel is determined for each luminance. It is the distribution which was totaled as the number of.
  • the luminance of each pixel is composed of only two luminances, the luminance of the pixel of the white portion 411 and the luminance of the pixel of the black portion 412, and two peaks 511 and 512 are generated. ing.
  • the histogram 51 indicates that the white portion 411 and the black portion 412 of the periodic pattern 41 are completely separated, and the resolution capability is high.
  • the histogram 52 shown in FIG. 4D indicates that the white portion 421 and the black portion 422 are not completely separated from each other and the resolving ability is low as compared with the histogram 51 in the ideal state.
  • the histogram 53 shown in FIG. 4F indicates that the ratio of the intermediate colors is higher than that of the histogram 52, so that the separation is further reduced and the resolution capability is further reduced.
  • the peak width feature amount calculation unit 25 first calculates an average luminance I ave for one peak width feature amount calculation area.
  • the average luminance I ave is a value obtained by averaging the luminance of each pixel in the peak width feature amount calculation area, where the luminance of each pixel is I i and the number of pixels in the peak width feature amount calculation area is n.
  • the peak width feature amount calculation unit 25 calculates the standard deviation ⁇ with respect to the peak width feature amount calculation area using Equation (3).
  • the standard deviation ⁇ is a value corresponding to the difference between the luminance I i and the average luminance I ave in each pixel, and represents a variation in luminance for each pixel. Therefore, in an ideal state like the image of the periodic pattern 41 shown in FIG. 4A, the standard deviation ⁇ becomes a large value, and the standard deviation ⁇ becomes a smaller value as the out-of-focus state progresses.
  • the standard deviation ⁇ has the same unit dimension as the luminance, and the standard deviation ⁇ varies depending on the magnitude of the absolute value of the difference between the luminance I i and the average luminance I ave of each pixel. It shows that In other words, when the luminance changes depending on the state of the light source of the display panel 2, the value of the standard deviation ⁇ varies even when the display panel 2 is not optically deteriorated. It may be difficult to accurately evaluate In order to avoid the influence due to the change in the luminance of the light source of the display panel 2, a value obtained by dividing the standard deviation ⁇ by the average luminance I ave is used as the evaluation value. Specifically, the peak width feature amount P, which is an evaluation value, is calculated by the equation (1).
  • the peak width feature amount storage unit 26 as a storage unit is a storage unit for storing and storing the peak width feature amount P and the average luminance I ave , and is a storage area provided in a storage image device (not shown).
  • the peak width feature quantity calculation unit 25 stores the calculated peak width feature quantity P and average luminance I ave in the peak width feature quantity storage unit 26 in association with the corresponding area ID number, model information, and time information.
  • the peak width feature amount P and the average luminance I ave are inspection results for each display panel 2 that is an inspection target, and are stored in the peak width feature amount storage unit 26 and stored as a history of inspection results.
  • the peak width feature amount calculation unit 25 calculates the peak width feature amount P of each peak width feature amount calculation area based on the image data stored in the image data storage unit 23, but the image data has a large data amount. It is difficult to simultaneously store image data for a large number of display panels 2 in the image data storage unit 23. Therefore, the peak width feature amount calculation unit 25 periodically calculates the peak width feature amount P and the average luminance I ave in order to reduce the amount of data stored in the image data storage unit 23, and calculates the calculated peak width feature amount P. And the average luminance I ave are stored in the peak width feature amount storage unit 26, and the image data in which the peak width feature amount P and the average luminance I ave are calculated are deleted from the image data stored in the image data storage unit 23. Thus, the amount of data that can be stored in the image data storage unit 23 is increased.
  • “regularly” means, for example, every time each display panel 2 is inspected or every time a predetermined monitoring time elapses.
  • the predetermined monitoring time is a time that is set to a value less than the image storage period, for example, by determining an image storage period that is the maximum period for storing image data in the image data storage unit 23.
  • the apparatus state determination unit 27 which is a determination unit, periodically includes a peak width feature amount variation pattern and an average representing the peak width feature amount P and the average luminance I ave stored in the peak width feature amount calculation unit 25 in time series.
  • a luminance variation pattern is generated for each model name and for each peak width feature amount calculation area, and the apparatus state is determined based on the generated peak width feature amount variation pattern and average luminance variation pattern.
  • the apparatus state is the state of the image processing inspection apparatus 1 and the manufacturing process.
  • the state of the manufacturing process includes the state of the manufacturing apparatus used in the manufacturing process.
  • the determination of the apparatus state is determination of whether or not there is an abnormality in the image processing inspection apparatus 1 and whether or not there is an abnormality in the manufacturing process, and includes specifying an abnormality cause for maintenance or the like.
  • regular here means at the predetermined monitoring interval, but it is also possible to make irregular determinations by an operator instructing from an operation unit (not shown).
  • FIGS. 5A to 5C are diagrams showing an example of Case 1 of the peak width feature amount variation pattern and the average luminance variation pattern for each model.
  • 6A to 6C are diagrams showing an example of Case 2 of the peak width feature amount variation pattern and the average luminance variation pattern for each model.
  • 7A to 7C are diagrams showing an example of Case 3 of the peak width feature amount variation pattern and the average luminance variation pattern for each model.
  • 8A to 8C are diagrams showing an example of Case 4 of the peak width feature amount variation pattern and the average luminance variation pattern for each model.
  • 5A to 5C, 6A to 6C, 7A to 7C, and 8A to 8C show four typical examples that may be considered abnormal in the device state as cases 1 to 4.
  • FIG. 5A to 5C, FIG. 6A to FIG. 6C, FIG. 7A to FIG. 7C, and FIG. 8A to FIG. 8C show the three model names “model A”, “model B”, and “model C”, respectively.
  • a peak width feature amount variation pattern and an average luminance variation pattern are shown in the lower part.
  • the vertical axis of the peak width feature amount variation pattern is the peak width feature amount P, and the horizontal axis is time.
  • the vertical axis of the average luminance fluctuation pattern is average luminance I ave , and the horizontal axis is time.
  • FIG. 5A, FIG. 6A, FIG. 7A, and FIG. 8A are a peak width feature amount variation pattern and an average luminance variation pattern for the model of the model name “model A”, and FIG. 5B, FIG. 6B, FIG. FIG. 5C, FIG. 6C, FIG. 7C, and FIG. 8C show the peak width characteristics for the model with the model name “model C”. It is a quantity variation pattern and an average luminance variation pattern.
  • the peak width feature amount variation pattern of the model name “model A” shown in FIG. 5A rises only near time t1.
  • the average brightness variation pattern does not vary greatly in any model.
  • the peak width feature amount is temporarily increased only with a specific model, the image processing inspection for inspecting the models of the model names “model A”, “model B”, and “model C” in common The possibility that an abnormality has occurred in the device 1 is low.
  • the peak width feature amount is temporarily increased only in the model name “model A”, there is an abnormality in the processing width of the opening of the display panel 2 of the model name “model A”.
  • the apparatus state determination unit 27 does not need to perform maintenance on the image processing inspection apparatus 1 and determines that an abnormality has occurred in the manufacturing process of the model having the model name “model A”.
  • the opening is a portion of the liquid crystal panel of the display panel 2 through which light from a backlight that illuminates the display panel 2 from behind, for example, a color filter is applied.
  • ⁇ Abnormality is determined in advance by setting a fluctuation amount threshold and quantitatively determining it based on the threshold.
  • the setting of the threshold value may be appropriately determined according to the inspection accuracy as the management target and the level of the manufacturing process abnormality. For example, when there is a problem that the defect detection rate decreases due to an apparatus abnormality, and the management target of inspection accuracy is to maintain a defect detection rate of 90% or more, the feature amount when the defect detection rate is 90% is set. What is necessary is just to set as a threshold value. Here, in order to set the threshold value, it is necessary to know the feature amount when the defect detection rate is 90%. As the method, the feature amount in the device state where the defect detection rate is 90% is actually measured. And a method of estimating by calculating a correlation between a defect non-detection rate and a feature amount from past defect undetection rate and feature amount history data.
  • the example of case 2 shown in FIGS. 6A to 6C includes the model name “model A” shown in FIG. 6A, the model name “model B” shown in FIG. 6B, and the model name shown in FIG. 6C.
  • All the peak width feature amount variation patterns of the model “model C” rise near time t2, and continue to rise after time t2.
  • the average brightness variation pattern does not vary greatly in any model.
  • the apparatus state determination unit 27 needs to perform maintenance of the image processing inspection apparatus 1, particularly the optical system, and determines that there is no abnormality in the manufacturing process.
  • the average luminance variation pattern of the model name “model A” shown in FIG. 7A increases only around time t3.
  • the peak width feature amount variation pattern does not vary greatly in any model.
  • the image processing inspection apparatus 1 that inspects the models of the model names “model A”, “model B”, and “model C” in common. It is unlikely that an abnormality has occurred.
  • the average luminance is temporarily increased only in the model name “model A” of the manufacturing process, there is a possibility that an abnormality has occurred in the transmittance of the color filter of the display panel 2 in the manufacturing process.
  • the apparatus state determination unit 27 does not need to perform maintenance on the image processing inspection apparatus 1 and determines that an abnormality has occurred in the manufacturing process of the model having the model name “model A”.
  • the example of case 4 shown in FIGS. 8A to 8C includes the model name “model A” shown in FIG. 8A, the model name “model B” shown in FIG. 8B, and the model name shown in FIG. 8C. All the average luminance fluctuation patterns of the model “model C” rise near time t4 and continue to rise after time t4.
  • the peak width feature amount variation pattern does not vary greatly in any model. In this case, in all models, the average luminance increases after a certain time, and the increased state continues. Therefore, a lighting failure caused by the contact portion of the display panel 2 and an image that illuminates the display panel 2 from behind. An abnormality of a backlight (not shown) included in the processing inspection apparatus 1 can be considered.
  • the contact part is a terminal part formed on the display panel 2.
  • the terminal portion is a portion in contact with an external electrode for applying this voltage to the display panel 2.
  • the terminal portion is provided in a non-display area of the display panel 2, and wiring from the terminal portion to each pixel on the display surface is drawn out.
  • the external electrode is composed of, for example, a contact needle, and the contact needle is pressed against the contact portion, and a voltage of a driving signal is applied from the contact needle to the contact portion. If an electrical contact failure occurs due to a broken, dirty, or misaligned contact needle, lighting failure due to the contact portion is caused.
  • “lighting failure due to the contact portion” is referred to as “contact failure”
  • backlight abnormality is referred to as “backlight abnormality”.
  • the light in the part of the periphery where the abnormality occurs is part of the light in which the abnormality occurs. Therefore, the light intensity continuously increases or decreases at the boundary between the portion where the luminance is reduced and the portion where the luminance is normal.
  • the luminance at the location where there is an abnormality decreases overall in a much wider range than the peak width feature amount detection area, so the peak width feature amount does not change much and the average Only the brightness is reduced.
  • the apparatus state determination unit 27 needs to perform maintenance of the image processing inspection apparatus 1, particularly the backlight, and determines that there is no abnormality in the manufacturing process.
  • the apparatus state determination unit 27 determines based on the variation tendency of the peak width feature amount variation pattern and the average luminance variation pattern across a plurality of models, it is detected that there is an abnormality in the inspection of the display panel 2. Whether the cause of the error is due to an abnormality in the image processing inspection apparatus 1 or an abnormality in the manufacturing process can be determined. It is possible to identify items that need to be subjected to and processes that should be reviewed with emphasis on the manufacturing process.
  • FIGS. 9A to 9E are diagrams showing examples of a peak width feature amount variation pattern and an average luminance variation pattern for each selected area for one model.
  • 9A shows the peak width feature quantity calculation area 611
  • FIG. 9B shows the peak width feature quantity calculation area 612
  • FIG. 9C shows the peak width feature quantity calculation area 613
  • FIG. 9D shows the peak width feature quantity calculation area 614.
  • FIG. 9E shows a peak width feature amount variation pattern in the upper part and an average luminance variation pattern in the lower part of the peak width feature amount calculation area 615, respectively.
  • the vertical axis of the peak width feature amount variation pattern is the peak width feature amount P
  • the horizontal axis is time.
  • the vertical axis of the average luminance fluctuation pattern is average luminance I ave
  • the horizontal axis is time.
  • the peak width feature amount variation pattern of the peak width feature amount calculation area 614 shown in FIG. 9D rises near time t5, maintains a state of rise after time t5, and the average luminance variation pattern also rises near time t5. Although there is a slight fluctuation after t5, the elevated state is maintained.
  • the peak width feature amount variation patterns and the average luminance variation patterns of the peak width feature amount calculation areas 611 to 613 and 615 shown in FIGS. 9A to 9C and 9E, respectively, do not vary greatly in any peak width feature amount calculation area. . In this case, the fluctuation of the peak width feature amount variation pattern indicates a variation in resolution, and the average luminance variation pattern also varies. Therefore, the periodic pattern itself of the captured image in the specific peak width feature amount calculation area It is possible that an abnormality occurred.
  • Possible causes include the possibility of some reflection on the display panel 2 due to light leakage from the surrounding environment of the display panel 2 due to carelessness of the operator, or an abnormality of some contact parts. There is a possibility that a lighting failure occurs. Therefore, it is necessary for the apparatus state determination unit 27 to perform maintenance on the image processing inspection apparatus 1, particularly the contact unit, or review whether there is light leakage, and determines that there is no abnormality in the manufacturing process.
  • the fluctuations appearing in the peak width feature amount and the average luminance are remarkable, a large change also appears in the inspection result of the display panel 2, so that it is possible to detect the presence / absence of an abnormality only from the inspection result.
  • the fluctuations appearing in the peak width feature amount and the average luminance are not significant, and if the fluctuations are small, no large change is seen in the inspection result, so it is difficult to detect the presence or absence of abnormality from the inspection result alone.
  • the fluctuation is monitored in time series using the peak width feature amount variation pattern and the average luminance variation pattern, the variation appearing in the peak width feature amount and the average luminance is not significant, and the variation is small. Even in some cases, it is highly possible that the presence or absence of an abnormality can be detected.
  • the determination information storage unit 28 is a storage unit for storing and storing the determination result determined by the device state determination unit 27, and is a storage area provided in a storage image not shown.
  • the device state determination unit 27 stores the determination result in the determination information storage unit 28.
  • the device maintenance instruction unit 29 sends information according to the determination result stored in the determination information storage unit 28 to the display device 30 for display. If the determination result indicates that the device state is normal, the device maintenance instruction unit 29 sends information indicating that there is no problem to the display device 30 for display. Further, the apparatus maintenance instruction unit 29 displays alert information when the determination result indicates that the apparatus state is abnormal, that is, that the image processing inspection apparatus 1 is abnormal or the manufacturing process is abnormal. Then, it is sent and displayed on the display device 30.
  • the alert information is information for notifying the operator that maintenance of the image processing inspection apparatus 1 or a review of the manufacturing process is necessary.
  • the display device 30 includes a determination result display unit 31.
  • the determination result display unit 31 displays information received from the device maintenance instruction unit 29 of the control device 20.
  • the image processing inspection apparatus 1 monitors the abnormality of the image processing inspection apparatus 1 and the manufacturing process more accurately and more precisely because the image width inspection amount 1 and the average luminance are combined and monitored in combination.
  • the operator can be notified of the detailed maintenance guidelines for the image processing inspection apparatus 1 and the detailed review guidelines for the manufacturing process.
  • FIG. 10 is a flowchart showing a processing procedure of determination processing executed by the image processing inspection apparatus 1.
  • step A1 which is an imaging process
  • the control unit 21 acquires image data. Specifically, the control unit 21 instructs the imaging device 10 to send the image data of the display panel 2.
  • the imaging device 10 captures an image of a predetermined display pattern displayed on the display surface of the display panel 2, and captures the captured image.
  • the representing image data is sent to the control device 20.
  • the control unit 21 receives the image data sent from the imaging device 10 and stores the received image data in the image data storage unit 23 for storage.
  • the control unit 21 stores the model information of the received image data on the display panel 2 and the time information when the image data is received in the image data storage unit 23 in association with the image data.
  • step A2 the peak width feature amount calculation area setting unit 24 sets a plurality of regions within the region of the captured image indicated by the image data as a peak width feature amount calculation area that is a region for calculating the peak width feature amount.
  • the process proceeds to step A3 without executing this step after the second time.
  • step A ⁇ b> 3 the peak width feature amount calculation unit 25 calculates the peak width feature amount P and the average luminance I ave for each peak width feature amount calculation area set by the peak width feature amount calculation area setting unit 24.
  • Step A3 is a feature amount calculation step and an average luminance calculation step.
  • step A4 which is a storage process, the peak width feature amount calculation unit 25 stores the calculated peak width feature amount P and the average luminance I ave in association with the corresponding area ID number, model information, and time information, and stores the peak width feature amount.
  • the data is stored in the unit 26 and saved.
  • step A5 device state determination unit 27 represents peak width feature amount P and average luminance I ave in time series. Specifically, the device state determination unit 27 periodically includes a peak width feature amount variation pattern representing the peak width feature amount P and the average luminance I ave stored in the peak width feature amount calculation unit 25 in time series, and An average luminance variation pattern is generated for each model name and for each peak width feature amount calculation area.
  • step A6 the device state determination unit 27 determines whether or not the feature amount is normal.
  • the device state determination unit 27 determines that the feature amount is normal when neither the peak width feature amount variation pattern nor the average luminance variation pattern generated in step A5 has a large variation, and proceeds to step A7.
  • Step A5 and step A6 are determination steps.
  • the device state determination unit 27 stores and stores the determination result indicating that the device state is normal in the determination information storage unit 28.
  • the apparatus state is the state of the image processing inspection apparatus 1 and the manufacturing process.
  • the apparatus maintenance instruction unit 29 displays information indicating that there is no problem in the determination result display unit 31. And the determination process ends.
  • the information indicating that there is no problem is, for example, a message that “the image processing inspection apparatus 1 and the manufacturing process are normal”.
  • the device state determination unit 27 analyzes the feature amount and identifies the cause of the abnormality. Specifically, the apparatus state determination unit 27 analyzes the peak width feature amount variation pattern and the average luminance variation pattern generated for each model name and for each peak width feature amount calculation area, and identifies the cause of the abnormality. For example, the analysis shown in FIGS. 5A to 5C, 6A to 6C, 7A to 7C, 8A to 8C, and 9A to 9E is performed, and any part of the image processing inspection apparatus 1 is abnormal. And which process of the manufacturing process and which manufacturing apparatus are abnormal. When the analysis and identification are completed, the device state determination unit 27 stores and stores the determination result and the analysis result indicating that the device state is abnormal in the determination information storage unit 28.
  • the apparatus maintenance instruction unit 29 displays alert information for prompting implementation of apparatus maintenance, etc., because the determination result stored in the determination information storage unit 28 indicates that the apparatus state is abnormal. Displayed on the unit 31, and the determination process is terminated.
  • the alert information that prompts the execution of the apparatus maintenance is, for example, a message “Please detect an abnormal luminance value and perform maintenance of the backlight.”
  • the peak width feature amount P is used as the feature amount.
  • the standard deviation ⁇ may be used as the feature amount.
  • the standard deviation ⁇ may be used instead of the peak width feature amount P described above, and the standard deviation variation pattern may be used instead of the peak width feature amount variation pattern.
  • the standard deviation variation pattern is a pattern representing the standard deviation ⁇ in time series.
  • the apparatus state is determined based on the peak width feature quantity and the average brightness.
  • the apparatus state may be determined based on the inspection result by the image processing inspection apparatus 1.
  • the inspection result by the image processing inspection apparatus 1 includes the number of line defects, area luminance, variance, luminance itself, maximum value, minimum value, period pattern area, period pattern interval frequency, and the like.
  • the number of line defects refers to the number of line defects that are one type of defect in a flat panel display, and the line defect is a defect that occurs continuously over a plurality of pixels in the vertical or horizontal direction.
  • the line defect is a defect that occurs continuously over a plurality of pixels in the vertical or horizontal direction.
  • the pixel that caused the contact failure will not light up completely.
  • the luminance of a part of the pixels constituting the lighting peak of the luminance distribution is greatly shifted to the low luminance side and completely overlaps with the non-lighting peak.
  • the lighting peak is the peak 511 shown in FIG. 4B
  • the non-lighting peak is, for example, the peak 512 shown in FIG. 4B.
  • the peak width feature amount is a feature amount calculated from the peak width of the luminance distribution with two peaks of lighting and non-lighting, in the case of extreme contact failure where a part of the lighting peak moves to the non-lighting peak In this case, only the height of the lighting peak decreases and the height of the non-lighting peak increases, and the peak width does not change. For this reason, when judging only from the peak width feature amount and the average luminance, there is a possibility that a contact failure and a backlight abnormality are erroneously judged.
  • the number of line defects which is the inspection result of the image processing inspection apparatus 1, is added to the feature amount, as in the case 4 example shown in FIGS. 8A to 8C.
  • the average brightness decreases in all models, if the number of line defects is large, it is determined that the contact is defective, and if the number of line defects is small, if it is determined that the backlight is abnormal, the case of severe contact failure Even so, the cause of the abnormality can be identified more accurately.
  • the program executed by the CPU of the control unit 21 is stored in a storage device (not shown) of the control unit 21, but the program is stored in a storage device (not shown) of the control unit 21.
  • the present invention is not limited to this configuration, and is recorded on a computer-readable recording medium such as the CPU of the control unit 21 and is read from the recording medium and stored in a storage device (not shown) of the control unit 21 during execution. May be.
  • the recording medium may be a recording medium that can be read by providing a program reading device as an external storage device (not shown) and inserting the recording medium therein, or may be a storage device of another device. .
  • Any recording medium may be used as long as the stored program is accessed from a computer and executed.
  • any recording medium can be used as long as the program is read, the read program is stored in a storage device (not shown) of the control unit 21, and the program is executed.
  • it may be downloaded from another device via a communication network and stored in a storage device (not shown) of the control unit 21.
  • the download program is stored in advance in a storage device (not shown) of the control unit 21 or is installed in the storage unit 14 from another recording medium.
  • Recording media configured to be separable from the main body are, for example, tape-based recording media such as magnetic tape / cassette tape, magnetic disks such as flexible disks / hard disks, or CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) / MO (Magneto Optical disk) / MD (Mini-Disc) / DVD (Digital Versatile Disk) and other optical disk recording media, IC (Integrated Circuit) cards (including memory cards) / card-based recording media such as optical cards, or masks It may be a recording medium that carries a fixed program including a semiconductor memory such as ROM / EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) / EEPROM (Electrically Eraseable Programmable Read Only Memory) / flash ROM. Therefore, the present invention can be provided as a computer-readable recording medium recording a program for causing a computer such as the CPU of the control unit 21 to execute each step of the inspection method executed by the image processing inspection apparatus 1. .
  • the imaging device 10 when inspecting the display panel 2 on which the display surface on which a plurality of pixels capable of gradation display are arranged is formed, the imaging device 10 has a predetermined display pattern displayed on the display surface of the display panel 2. An image is captured, and image data representing the captured image is generated.
  • the peak width feature amount calculation unit 25 generates a luminance distribution of the captured image based on the image data generated by the imaging device 10, and calculates a feature amount representing the feature of the generated luminance distribution. Based on the image data generated by the imaging device 10, the peak width feature amount calculation unit 25 calculates an average luminance obtained by averaging the luminances of the captured images.
  • the peak width feature amount storage unit 26 stores the feature amount calculated by the peak width feature amount calculation unit 25 and the average luminance calculated by the peak width feature amount calculation unit 25. Then, the device state determination unit 27 displays the feature amount variation pattern representing the feature amount stored in the peak width feature amount storage unit 26 in time series, and the average luminance stored in the peak width feature amount storage unit 26 in time series. Based on the expressed average luminance variation pattern, whether or not the abnormality of the display panel 2 detected by the self-image processing inspection apparatus 1 is caused by the self-image processing inspection apparatus 1 and the display panel 2 are manufactured at predetermined time intervals. It is determined whether or not it is caused by the manufacturing process.
  • the state of the image processing inspection apparatus 1 and the manufacturing process can be continuously and automatically monitored without any manual operation, which can contribute to the improvement of the management capability of the manufacturing process.
  • the peak width feature amount calculation unit 25 calculates the image feature amount for each of a plurality of predetermined regions among the image regions indicated by the image data.
  • the peak width feature amount calculation unit 25 calculates the average luminance of the image for each of the plurality of predetermined regions.
  • the peak width feature amount storage unit 26 stores a feature amount and average luminance for each of the plurality of predetermined regions.
  • the apparatus state determination unit 27 converts the feature quantity for each of the plurality of predetermined areas into a feature quantity variation pattern that represents the time series, and the average brightness variation pattern that represents the average brightness of each of the plurality of predetermined areas with a time series. Based on the plurality of predetermined areas, it is determined whether there is an abnormality in the self-image processing inspection apparatus 1 and whether there is an abnormality in the manufacturing process.
  • the influence of variations such as luminance unevenness in the display surface of the display panel 2 is reduced, and the state of the image processing inspection apparatus 1 is evaluated. It is possible to determine the state of the image processing inspection apparatus 1 at a plurality of locations on the display surface of the display panel 2 as compared with the case where the accuracy is improved and the evaluation is performed only on one region of the display surface of the display panel 2. Become. For example, when the optical axis of the imaging device 10 is tilted with respect to the display surface of the display panel 2, even if the focus of the lens is suitable at a part of the display surface, the focus of the lens is different at a different part.
  • the predetermined display pattern is a distribution in which the luminance distribution is composed of only two luminance pixels, it can be inspected by a simple display pattern such as a vertical stripe pattern or a checkered pattern in which the luminance is binary such as black and white. .
  • the feature amount is a standard deviation of luminance, it is possible to determine an abnormality of the image processing inspection apparatus 1 that affects the peak width feature amount such as a focus abnormality of the imaging device 10.
  • the feature amount is a value obtained by dividing the standard deviation of the luminance by the average luminance
  • the abnormality of the image processing inspection apparatus 1 that affects the peak width feature amount such as the focus abnormality of the imaging device 10 and the backlight abnormality.
  • by dividing the standard deviation by the average luminance and normalizing it it is possible to reduce the influence of the variation in the individual display panels 2 due to the manufacturing process reflected in the peak width feature amount.
  • the apparatus state determination unit 27 detects an abnormality in the display panel 2 based on at least one inspection result among a plurality of inspection results by the self-image processing inspection apparatus 1 in addition to the feature amount variation pattern and the average luminance variation pattern. Since it is determined whether or not there is an abnormality in the self-image processing inspection apparatus 1, it can be determined with higher accuracy.
  • step A1 shown an image of a predetermined display pattern displayed on the display surface formed on the display panel 2 is captured by the imaging device 10, and image data representing the captured image is generated.
  • step A3 shown in FIG. 10 a luminance distribution of the captured image is generated based on the image data generated in step A1 shown in FIG. 10, and a feature amount representing a feature of the generated luminance distribution is calculated. .
  • an average luminance obtained by averaging the luminances of the captured images is calculated based on the image data generated in step A1 shown in FIG.
  • step A4 shown in FIG. 10 for each display panel 2, the feature amount calculated in step A3 shown in FIG. 10 and the average luminance calculated in step A3 shown in FIG. To remember.
  • step A5 and step A6 the feature amount variation pattern representing the feature amount stored in step A4 shown in FIG. 10 in time series and the average luminance stored in step A4 shown in FIG. 10 in time series. Based on the expressed average luminance variation pattern, whether or not the abnormality of the display panel 2 detected by the self-image processing inspection apparatus 1 is caused by the self-image processing inspection apparatus 1 and the display panel 2 are manufactured at predetermined time intervals. It is determined whether or not it is caused by the manufacturing process.
  • the state of the image processing inspection apparatus 1 and the manufacturing process can be continuously and automatically monitored without any manual operation, which can contribute to the improvement of the management capability of the manufacturing process.
  • the display panel 2 having the image pickup apparatus 10 for picking up an image, the CPU of the peak width feature amount storage unit 26 and the control unit 21 and having a display surface on which a plurality of pixels capable of gradation display are arranged is inspected.
  • the image of the predetermined display pattern displayed on the display surface formed on the display panel 2 is picked up by the image pickup device 10 on the CPU of the control unit 21 included in the image processing inspection apparatus 1 to perform image data representing the picked up image 10 is generated based on the step A1 shown in FIG. 10 and the image data generated in step A1 shown in FIG. 10, and the feature amount representing the feature of the generated brightness distribution is generated.
  • the average luminance obtained by averaging the luminances of the captured images is calculated.
  • the feature amount calculated in step A3 shown in FIG. 10 and the average luminance calculated in step A3 shown in FIG. 10 is stored in step A4 shown in FIG. 10, the feature amount variation pattern representing the feature amount stored in step A4 shown in FIG. 10 in time series, and the average luminance stored in step A4 shown in FIG.
  • Step A5 and Step A6 Based on the average luminance variation pattern expressed in time series, whether or not the abnormality of the display panel 2 detected by the self-image processing inspection apparatus 1 at a predetermined time interval is caused by the self-image processing inspection apparatus 1, and the display panel 2 It is possible to provide a program for executing Step A5 and Step A6 for determining whether or not it is caused by a manufacturing process for manufacturing the device.

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Abstract

 検査装置が提供される。ピーク幅特徴量算出部(25)は、撮像装置(10)から受け取った画像データに基づいて、ピーク幅特徴量算出エリアごとに、ピーク幅特徴量および平均輝度を算出する。装置状態判定部(27)は、定期的に、ピーク幅特徴量および平均輝度をそれぞれ時系列に表わすピーク幅特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンを、機種名ごとおよびピーク幅特徴量算出エリアごとに生成し、生成したピーク幅特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンに基づいて、画像処理検査装置(1)または製造工程に異常があるか否かを判定する。装置メンテナンス指示部(29)は、判定結果を判定結果表示部(31)に表示する。

Description

検査装置、検査方法、および記録媒体
 本発明は、情報を表示する情報表示装置を検査する検査装置、検査方法、および記録媒体に関する。
 情報表示装置、たとえば液晶パネルやプラズマディスプレイパネルなどのフラットパネルディスプレイの検査において、安定、高速、かつ高精度に検査対象物を評価するために、検査対象物を撮像した撮像画像に基づいて、該検査対象物を自動的に評価する画像処理検査装置の開発が進められている。このような画像処理検査装置に撮像画像を供給する撮像装置は、通常、エリアセンサとして機能する固体撮像素子と、検査対象物の像を固体撮像素子上に結像させる光学系とを備えている。光学系は、レンズその他の光学素子からなり、レンズの焦点位置を調整するフォーカス調整機構、検査対象物とレンズとの距離を調整するワークディスタンス調整機構、および光学系の光軸の傾きを調整する光軸調整機構などの調整機構によって、適正な状態に調整されている。
 しかし、光学系の状態は、長時間に渡る使用によって悪化することがある。光学系の状態を悪化させる要因は、調整機構のずれ、光学系全体の位置ずれ、および照明の劣化による照度の変化など様々である。このため、光学系の状態が悪化した撮像装置によって撮像された撮像画像に基づいて、検査対象物の適正な評価を行うことはできない。つまり、適正な評価を行うためには、装置状態が適正であるか否かを確認する方法が必要であり、場合によっては光学系の再調整などによる画像処理検査装置の定期的な校正が必要となる。
 第1の従来技術として、特許文献1に開示される欠陥検査装置の校正方法がある。この欠陥検査装置の校正方法は、開口が特定のパターンで形成された標準試料の背面から一様に照明して透過光強度を測定し、測定した透過光強度に基づいて、測定系の焦点深度および測定系の各センサ素子の位置による感度分布等を評価して校正する。
 第2の従来技術として、特許文献2に開示される画質検査装置がある。この画質検査装置は、設定されたサイズの分割領域を、互いに重複させながら設定された移動幅で横方向、および上下方向にも走査しながら移動して検査対象の全パネル領域に対応する画像データを複数の領域に分割する。そして、分割された各領域に対して、欠陥のコントラストと認識限界コントラストとから欠陥強度を算出し、算出した欠陥強度に基づいて、分割領域が欠陥であるか否かを判断する。認識限界コントラストは、空間周波数に対する感度特性であるMTF(Modulation Transfer Function)特性を用いて得られる。そして、検査対象表示デバイスの三刺激値を測定する分光輝度計で測定された分光輝度データに基づいて三刺激値パラメータを使用することによって、光源や撮像装置のバラツキや経時変化にも対応した欠陥強度算出を可能としている。
 第3の従来技術として、特許文献3に開示される撮像装置の検査装置がある。この撮像装置の検査装置は、撮像装置の撮像面との距離が異なる複数の位置におけるストライプ画像が表示されたチャートの画像を、撮像装置のレンズの位置が一定の状態で撮影する。そして、複数の位置ごとの画像の輝度値のヒストグラムを生成し、生成したヒストグラムの標準偏差値を、複数の位置ごとの画像それぞれの合焦の度合を示す評価値とする。さらに、この評価値を、撮像装置の撮像面との距離である被写体距離に対応してプロットし、合焦評価グラフを生成し、生成した合焦評価グラフに基づいて撮像装置の性能を評価する。
 第4の従来技術として、特許文献4に開示される液晶パネル検査装置の焦点合わせ方法がある。この液晶パネル検査装置の焦点合わせ方法は、液晶パネルを撮像装置で撮影して、N画素の輝度データからなる全領域データを取得する。この全領域データをM個の小領域データに分割する。そして、小領域データのそれぞれについて、輝度データの分散を算出し、M個の小領域データの分散を合計して合計値を評価量とする。撮像装置の焦点合わせ条件を変更して、上述の動作を繰り返す。複数の焦点合わせ条件のそれぞれについて前記評価量を取得して、その評価量が最大となる焦点合わせ条件を最適な焦点合わせ条件であると決定する。
特開2004-28706号公報 特開2009-47465号公報 特開2005-345590号公報 特開2010-8438号公報
 しかしながら、従来技術による画像処理検査装置などの検査装置においては、検査装置の状態を常に把握しておくことは困難である。そのため、テストパターンを用いた校正を行う、もしくは再度光学系の調整を行うといった判断は、現在の工程よりも後の工程で判定結果の異常が確認された後となり、その間に生産された製品に関しては、不確かな光学系の状態で検査を行っていたこととなる。これによって、後工程での不良発生率増加による部材ロスや確認作業などに費やされる人件費の増大など、コスト増加の要因となる可能性がある。
 このような問題に対して、第1の従来技術を適用する場合、定期的に特定のパターンによる評価を行う必要があり、また、後工程でのロスを極力防ぐためには「定期」の間隔を短くする必要がある。この作業は人手であるため、「定期」の間隔を短くすればするほど人件費の増大につながる、もしくは作業時間に生産時間が圧迫されることによる生産効率の低下などが予想される。
 第2の従来技術は、分光輝度計によって検査対象表示デバイスの三刺激値を監視し、検査対象表示デバイスの欠陥の検査を行うが、分光輝度計などの外部機器の追加によるコストの増大や分光輝度計自体の劣化という問題、および分光輝度計によって測定される三刺激値などの色彩情報や輝度しか監視することができないという問題がある。
 第3の従来技術は、撮像装置の性能を定量的に把握するものであるが、製造工程に異常があるか否かを判定することはできず、表示パネルの透過率の異常も検出することはできないという問題がある。第4の従来技術は、液晶パネル検査装置の焦点合わせを精度よく行うものであるが、第3の従来技術と同様の問題がある。
 これらの問題の解決策として、検査対象物、たとえば検査対象の表示パネルの検査結果を利用して監視する方法が考えられる。しかしながら、検査対象となる表示パネルは、第1に、表示パネルごとに明るさのばらつきがあり、評価基準とすることが困難であるという問題があり、第2に、表示パネルの検査結果が不良の発生を示している場合、検査装置の問題で異常が発生したのか製造工程の問題で異常が発生したのかを切り分けることが困難であるという問題がある。
 本発明の目的は、検査装置によって検出された表示パネルの異常が検査装置の異常に起因するのか製造工程の異常に起因するのかを容易にかつ精度よく判別することができる検査装置、検査方法、および記録媒体を提供することである。
 本発明は、階調表示可能な複数の画素が配列される表示面が形成される検査対象物を検査する検査装置であって、
 検査対象物の表示面に表示される予め定める表示パターンの画像を撮像し、撮像した画像を表す画像データを生成する撮像部と、
 撮像部によって生成された画像データに基づいて、前記撮像した画像の輝度分布を生成し、生成した輝度分布の特徴を表す特徴量を算出する特徴量算出部と、
 撮像部によって生成された画像データに基づいて、前記撮像した画像の輝度を平均した平均輝度を算出する平均輝度算出部と、
 検査対象物ごとに、特徴量算出部によって算出される特徴量および平均輝度算出部によって算出される平均輝度を記憶する記憶部と、
 記憶部に記憶された特徴量を時系列に表わす特徴量変動パターン、および記憶部に記憶された平均輝度を時系列に表わす平均輝度変動パターンに基づいて、予め定める時間間隔で、自検査装置によって検出された検査対象物の異常が、自検査装置に起因するか否か、および検査対象物を製造する製造工程に起因するか否かを判定する判定部とを含むことを特徴とする検査装置である。
 また本発明において、前記特徴量算出部は、前記画像データが示す画像の領域のうち予め定める複数の領域ごとの画像の特徴量を算出し、
 前記平均輝度算出部は、前記予め定める複数の領域ごとの画像の平均輝度を算出し、
 前記記憶部は、前記予め定める複数の領域ごとに特徴量および平均輝度を記憶し、
 前記判定部は、前記予め定める複数の領域ごとの特徴量を時系列に表わす特徴量変動パターン、および前記予め定める複数の領域ごとの平均輝度を時系列に表わす平均輝度変動パターンに基づいて、前記予め定める複数の領域ごとに、自検査装置に異常があるか否かおよび製造工程に異常があるか否かを判定することが好ましい。
 また本発明において、前記予め定める表示パターンは、輝度分布が2つの輝度の画素のみからなる分布であることが好ましい。
 また本発明において、前記特徴量は、輝度の標準偏差であることが好ましい。
 また本発明において、前記特徴量は、輝度の標準偏差を平均輝度で除算した値であることが好ましい。
 また本発明において、前記判定部は、特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンに加えて、自検査装置による複数の検査結果のうちの少なくとも1つの検査結果に基づいて、検査対象物に異常があるか否かおよび自検査装置に異常があるか否かを判定することが好ましい。
 また本発明は、画像を撮像する撮像部および記憶部を有し、階調表示可能な複数の画素が配列される表示面が形成される検査対象物を検査する検査装置が実行する検査方法であって、
 検査対象物に形成される表示面に表示される予め定める表示パターンの画像を撮像部によって撮像し、撮像した画像を表す画像データを生成する撮像工程と、
 撮像工程で生成された画像データに基づいて、前記撮像した画像の輝度分布を生成し、生成した輝度分布の特徴を表す特徴量を算出する特徴量算出工程と、
 撮像工程で生成された画像データに基づいて、前記撮像した画像の輝度を平均した平均輝度を算出する平均輝度算出工程と、
 検査対象物ごとに、特徴量算出工程で算出される特徴量および平均輝度算出工程で算出される平均輝度を記憶部に記憶する記憶工程と、
 記憶工程で記憶された特徴量を時系列に表わす特徴量変動パターン、および記憶工程で記憶された平均輝度を時系列に表わす平均輝度変動パターンに基づいて、予め定める時間間隔で、自検査装置によって検出された検査対象物の異常が、自検査装置に起因するか否か、および検査対象物を製造する製造工程に起因するか否かを判定する判定工程とを含むことを特徴とする検査方法である。
 また本発明は、画像を撮像する撮像部、記憶部およびコンピュータを有し、階調表示可能な複数の画素が配列される表示面が形成される検査対象物を検査する検査装置に含まれるコンピュータに、
  検査対象物に形成される表示面に表示される予め定める表示パターンの画像を撮像部によって撮像し、撮像した画像を表す画像データを生成する撮像工程と、
  撮像工程で生成された画像データに基づいて、前記撮像した画像の輝度分布を生成し、生成した輝度分布の特徴を表す特徴量を算出する特徴量算出工程と、
  撮像工程で生成された画像データに基づいて、前記撮像した画像の輝度を平均した平均輝度を算出する平均輝度算出工程と、
  検査対象物ごとに、特徴量算出工程で算出される特徴量および平均輝度算出工程で算出される平均輝度を記憶部に記憶する記憶工程と、
  記憶工程で記憶された特徴量を時系列に表わす特徴量変動パターン、および記憶工程で記憶された平均輝度を時系列に表わす平均輝度変動パターンに基づいて、予め定める時間間隔で、自検査装置によって検出された検査対象物の異常が、自検査装置に起因するか否か、および検査対象物を製造する製造工程に起因するか否かを判定する判定工程とを実行させるためのプログラムが記録されたコンピュータ読取り可能な記録媒体である。
 本発明によれば、階調表示可能な複数の画素が配列される表示面が形成される検査対象物を検査するにあたって、撮像部は、検査対象物の表示面に表示される予め定める表示パターンの画像を撮像し、撮像した画像を表す画像データを生成する。特徴量算出部は、撮像部によって生成された画像データに基づいて、前記撮像した画像の輝度分布を生成し、生成した輝度分布の特徴を表す特徴量を算出する。平均輝度算出部は、撮像部によって生成された画像データに基づいて、前記撮像した画像の輝度を平均した平均輝度を算出する。記憶部は、検査対象物ごとに、特徴量算出部によって算出される特徴量および平均輝度算出部によって算出される平均輝度を記憶する。そして、判定部は、記憶部に記憶された特徴量を時系列に表わす特徴量変動パターン、および記憶部に記憶された平均輝度を時系列に表わす平均輝度変動パターンに基づいて、予め定める時間間隔で、自検査装置によって検出された検査対象物の異常が、自検査装置に起因するか否か、および検査対象物を製造する製造工程に起因するか否かを判定する。
 したがって、特殊な表示パターンや外部装置を追加することなく、表示パネルの異常が検査装置の異常に起因するのか製造工程の異常に起因するのかを容易にかつ精度よく判定することができる。また、検査装置および製造工程の状態を、常時継続的に人手を介さず自動的に監視することができ、製造工程の管理能力の向上に寄与することができる。
 本発明によれば、前記特徴量算出部は、前記画像データが示す画像の領域のうち予め定める複数の領域ごとの画像の特徴量を算出する。前記平均輝度算出部は、前記予め定める複数の領域ごとの画像の平均輝度を算出する。前記記憶部は、前記予め定める複数の領域ごとに特徴量および平均輝度を記憶する。そして、前記判定部は、前記予め定める複数の領域ごとの特徴量を時系列に表わす特徴量変動パターン、および前記予め定める複数の領域ごとの平均輝度を時系列に表わす平均輝度変動パターンに基づいて、前記予め定める複数の領域ごとに、自検査装置に異常があるか否かおよび製造工程に異常があるか否かを判定する。
 したがって、表示パネルの表示面全体の広域で評価する場合に比べて、表示パネルの表示面内での輝度むらのようなばらつきの影響を低減して検査装置の状態の評価の精度を向上させ、かつ表示パネルの表示面の1個所の領域のみで評価する場合に比べて、表示パネルの表示面の複数の個所での検査装置の状態の判別が可能となる。たとえば、撮像部である撮像装置の光軸が表示パネルの表示面に対して傾いている場合、表示面の一部の個所ではレンズの焦点が適合であっても、異なる別の個所ではレンズの焦点が不適合となることがある。このような場合においても、表示パネルの表示面全体の複数の個所で個別に検査装置の状態の判別が可能なため、撮像装置の光軸の傾きを検出することができる。
 本発明によれば、前記予め定める表示パターンは、輝度分布が2つの輝度の画素のみからなる分布であるので、白黒など輝度が2値からなる縦縞模様や市松模様などの単純な表示パターンによって検査することができる。
 本発明によれば、前記特徴量は、輝度の標準偏差であるので、撮像装置のフォーカス異常のようなピーク幅特徴量に影響をあたえる検査装置の異常を判定することができる。
 本発明によれば、前記特徴量は、輝度の標準偏差を平均輝度で除算した値であるので、撮像装置のフォーカス異常のようなピーク幅特徴量に影響をあたえる検査装置の異常とバックライト異常のような平均輝度に影響をあたえる検査装置の異常とを両方判定することができる。また、標準偏差を平均輝度で除算して正規化することによって、製造工程に起因する個々の表示パネルのばらつきがピーク幅特徴量に反映される影響を低減することが可能である。
 本発明によれば、前記判定部は、特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンに加えて、自検査装置による複数の検査結果のうちの少なくとも1つの検査結果に基づいて、検査対象物に異常があるか否かおよび自検査装置に異常があるか否かを判定するので、より精度よく判定することができる。
 本発明によれば、画像を撮像する撮像部および記憶部を有し、階調表示可能な複数の画素が配列される表示面が形成される検査対象物を検査するにあたって、撮像工程では、検査対象物に形成される表示面に表示される予め定める表示パターンの画像を撮像部によって撮像し、撮像した画像を表す画像データを生成する。特徴量算出工程では、撮像工程で生成された画像データに基づいて、前記撮像した画像の輝度分布を生成し、生成した輝度分布の特徴を表す特徴量を算出する。平均輝度算出工程では、撮像工程で生成された画像データに基づいて、前記撮像した画像の輝度を平均した平均輝度を算出する。記憶工程では、検査対象物ごとに、特徴量算出工程で算出される特徴量および平均輝度算出工程で算出される平均輝度を記憶部に記憶する。そして、判定工程では、記憶工程で記憶された特徴量を時系列に表わす特徴量変動パターン、および記憶工程で記憶された平均輝度を時系列に表わす平均輝度変動パターンに基づいて、予め定める時間間隔で、自検査装置によって検出された検査対象物の異常が、自検査装置に起因するか否か、および検査対象物を製造する製造工程に起因するか否かを判定する。
 したがって、特殊な表示パターンや外部装置を追加することなく、表示パネルの異常が検査装置の異常に起因するのか製造工程の異常に起因するのかを容易にかつ精度よく判定することができる。また、検査装置および製造工程の状態を、常時継続的に人手を介さず自動的に監視することができ、製造工程の管理能力の向上に寄与することができる。
 本発明によれば、画像を撮像する撮像部、記憶部およびコンピュータを有し、階調表示可能な複数の画素が配列される表示面が形成される検査対象物を検査する検査装置に含まれるコンピュータに、検査対象物に形成される表示面に表示される予め定める表示パターンの画像を撮像部によって撮像し、撮像した画像を表す画像データを生成する撮像工程と、撮像工程で生成された画像データに基づいて、前記撮像した画像の輝度分布を生成し、生成した輝度分布の特徴を表す特徴量を算出する特徴量算出工程と、撮像工程で生成された画像データに基づいて、前記撮像した画像の輝度を平均した平均輝度を算出する平均輝度算出工程と、検査対象物ごとに、特徴量算出工程で算出される特徴量および平均輝度算出工程で算出される平均輝度を記憶部に記憶する記憶工程と、記憶工程で記憶された特徴量を時系列に表わす特徴量変動パターン、および記憶工程で記憶された平均輝度を時系列に表わす平均輝度変動パターンに基づいて、予め定める時間間隔で、自検査装置によって検出された検査対象物の異常が、自検査装置に起因するか否か、および検査対象物を製造する製造工程に起因するか否かを判定する判定工程とを実行させるためプログラムが記録されたコンピュータ読取り可能な記録媒体を提供することができる。
 本発明の目的、特色、および利点は、下記の詳細な説明と図面とからより明確になるであろう。
本発明の一実施形態である画像処理検査装置の構成を模式的に示す図である。 画像処理検査装置の機能の構成を示すブロック図である。 ピーク幅特徴量算出エリアおよび選択エリアにおける拡大画像の例を示す図である。 ピーク幅特徴量算出エリアおよび選択エリアにおける拡大画像の例を示す図である。 撮像装置の解像能力によるヒストグラムの変動の例を示す図である。 撮像装置の解像能力によるヒストグラムの変動の例を示す図である。 撮像装置の解像能力によるヒストグラムの変動の例を示す図である。 撮像装置の解像能力によるヒストグラムの変動の例を示す図である。 撮像装置の解像能力によるヒストグラムの変動の例を示す図である。 撮像装置の解像能力によるヒストグラムの変動の例を示す図である。 機種ごとのピーク幅特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンのケース1の例を示す図である。 機種ごとのピーク幅特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンのケース1の例を示す図である。 機種ごとのピーク幅特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンのケース1の例を示す図である。 機種ごとのピーク幅特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンのケース2の例を示す図である。 機種ごとのピーク幅特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンのケース2の例を示す図である。 機種ごとのピーク幅特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンのケース2の例を示す図である。 機種ごとのピーク幅特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンのケース3の例を示す図である。 機種ごとのピーク幅特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンのケース3の例を示す図である。 機種ごとのピーク幅特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンのケース3の例を示す図である。 機種ごとのピーク幅特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンのケース4の例を示す図である。 機種ごとのピーク幅特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンのケース4の例を示す図である。 機種ごとのピーク幅特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンのケース4の例を示す図である。 1つの機種についての選択エリアごとのピーク幅特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンの例を示す図である。 1つの機種についての選択エリアごとのピーク幅特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンの例を示す図である。 1つの機種についての選択エリアごとのピーク幅特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンの例を示す図である。 1つの機種についての選択エリアごとのピーク幅特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンの例を示す図である。 1つの機種についての選択エリアごとのピーク幅特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンの例を示す図である。 画像処理検査装置1が実行する判定処理の処理手順を示すフローチャートである。
 以下図面を参考にして本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
 図1は、本発明の一実施形態である画像処理検査装置1の構成を模式的に示す図である。検査装置である画像処理検査装置1は、検査対象物である表示パネル2を検査する装置である。本発明に係る検査方法は、画像処理検査装置1によって実行される。画像処理検査装置1は、撮像装置10、制御装置20および表示装置30を含んで構成される。
 撮像部である撮像装置10は、表示パネル2の表示面に表示される予め定める表示パターンの画像を撮像し、制御装置20は、撮像装置10が撮像した撮像画像に基づいて、表示パネル2に欠陥があるか否かを検査するとともに、該検査結果の履歴に基づいて、検出された表示パネル2の異常が画像処理検査装置1の異常に起因するのかおよび製造工程の異常に起因するのかを判定し、検査結果および判定結果を表示装置30に表示する。画像処理検査装置1は、表示パネル2を検査することが主たる機能であるが、付随する機能として、画像処理検査装置1に異常があるか否かおよび製造工程に異常があるか否かを判定する。本発明は、この付随する機能に係るものである。
 表示パネル2は、たとえば液晶パネルによって構成される。表示パネル2は、階調表示可能な複数の画素が配列される表示面が形成される。画素は、表示パネル2が複数色、たとえば赤色(以下「R」という)、緑色(以下「G」という)および青色(以下「B」という)の3原色を用いる3原色液晶パネルの場合、R単色の表示単位、G単色の表示単位およびB単色の表示単位である。以下、Rの1画素、Gの1画素およびBの1画素からなる1組の画素を「絵素」という。撮像装置10の電荷結合素子(Charge Coupled Device:略称CCD)からなる後述する撮像素子12は、1単位が1画素であり、1画素は、RGB単色のそれぞれの撮像単位である。
 表示パネル2は、検査時に、予め定める表示パターンの画像を表示する。予め定める表示パターンは、各画素の輝度が周期的に変化するように配列された周期配列パターンであり、たとえば縦縞模様あるいは市松模様のパターンである。予め定める表示パターンは、表示パネル2に記憶させておいて表示パネル2自身で表示させてもよいし、他の装置、たとえば制御装置20から予め定める表示パターンを送信し、表示パネル2が制御装置20から受信して表示してもよい。予め定める表示パターンは、表示パネル2を検査するために用いる表示パターンを併用してもよいし、あるいは表示パネル2を検査するために用いる表示パターンとは異なる専用の表示パターンを用いてもよいが、表示パネル2を検査するために用いる表示パターンと併用するほうが好ましい。
 撮像装置10は、たとえばCCDを用いるカメラによって構成され、光学系および固体撮像素子を含んで構成される。光学系は、たとえばレンズ11などの光学素子およびその調整機構によって構成され、表示パネル2の表示面に表示される画像を固体撮像素子の受光部上に結像させる。固体撮像素子は、たとえばエリアセンサタイプのCCDイメージセンサあるいは電界効果とCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサなどの撮像素子12およびその調整機構によって構成され、受光部上に結像された画像を画像信号に変換する。
 光学系を構成するレンズ11、および撮像素子12は、それぞれの調整機構を介して、撮像装置10の筐体内壁に取り付けられている。表示パネル2は、該表示パネル2の表示面が撮像装置10に対向するように載置される。撮像装置10は、対向する表示パネル2の表示面に表示される予め定める表示パターンの画像を撮像する。撮像装置10は、撮像素子12からの画像信号を、撮影画像を表わす画像データに変換し、変換した画像データを制御装置20に送る。
 制御装置20は、たとえばパーソナルコンピュータあるいはワークステーションなどのコンピュータによって構成され、制御部21および画像メモリ22を含んで構成される。制御部21は、たとえば図示しない中央処理装置(Central Processing Unit:略称CPU)および図示しない記憶装置を含んで構成される。図示しないCPUは、図示しない記憶装置に記憶されるプログラムを実行することによって、後述する各機能を実現するとともに、撮像装置10および表示装置30を制御する。図示しない記憶装置は、たとえば半導体メモリなどによって構成され、図示しないCPUが実行するプログラムおよび図示しないCPUが処理を行うために必要な情報を記憶する。図示しない記憶装置は、図示しないCPUによって情報の書き込みおよび読み出しが行われる。
 画像メモリ22は、たとえば半導体メモリによって構成され、画像データを記憶する。画像メモリ22に記憶される画像データは、図示しないCPUによって書き込みおよび読み出しが行われる。
 制御装置20は、撮像装置10から受け取る画像データに基づいて、ピーク幅特徴量Pを算出する。ピーク幅特徴量Pは、解像能力に応じて算出されるパラメータであり、撮像装置10から受け取る画像データが示す撮影画像の輝度分布の標準偏差σおよび平均輝度Iaveを用いて算出される。具体的には、ピーク幅特徴量Pは、式(1)によって算出される。
   P=σ/Iave        …(1)
 すなわち、ピーク幅特徴量Pは、解像能力によって変動する標準偏差σを平均輝度Iaveによって除算して正規化したものである。標準偏差σおよび平均輝度Iaveの詳細については後述する。
 制御装置20は、予め定める時間間隔で、撮影画像の領域に含まれる複数の領域ごとに、ピーク幅特徴量Pおよび平均輝度Iaveを算出し、算出したピーク幅特徴量Pおよび平均輝度Iaveを図示しない記憶装置に記憶する。そして、制御装置20は、記憶したピーク幅特徴量Pおよび平均輝度Iaveそれぞれを時系列に表わすピーク幅特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンに基づいて、画像処理検査装置1の異常および製造工程の異常の有無を判定する。
 表示装置30は、たとえば液晶ディスプレイ(Liquid Crystal Display:略称LCD)あるいはブラウン管(Cathode Ray Tube:略称CRT)などによって構成される。表示装置30は、制御装置20から受け取る検査結果および判定結果を表示する。
 このように、画像処理検査装置1は、表示パネル2の検査を行いつつ、検査結果の履歴を監視することによって、画像処理検査装置1の異常および製造工程の異常の有無を判定する。そして、画像処理検査装置1は、判定結果を作業者に報知して、画像処理検査装置1および製造工程で用いられる製造装置の調整あるいは校正を促し、あるいは次期メンテナンス項目の洗い出しや設計へのフィードバックを可能とする。
 図2は、画像処理検査装置1の機能の構成を示すブロック図である。制御装置20は、画像データ保存部23、ピーク幅特徴量算出エリア設定部24、ピーク幅特徴量算出部25、ピーク幅特徴量保存部26、装置状態判定部27、判定情報保存部28および装置メンテナンス指示部29を含んで構成される。
 ピーク幅特徴量算出エリア設定部24、ピーク幅特徴量算出部25、装置状態判定部27および装置メンテナンス指示部29は、制御部21が実現する機能、すなわち、図示しないCPUが図示しない記憶装置に記憶されるプログラムを実行することによって実現される機能である。画像データ保存部23は、画像メモリ22であり、ピーク幅特徴量保存部26および判定情報保存部28は、図示しない記憶像置に含まれる記憶領域である。
 画像データ保存部23は、画像データ、機種情報および時間情報を記憶して保存するための保存部であり、画像メモリ22によって構成される。制御部21は、撮像装置10から画像データを受け取ると、受け取った画像データと、機種情報および時間情報と関連付けて画像データ保存部23に記憶して保存する。
 機種情報は、たとえば機種名およびパネルID(Identification)番号を含む。機種名は、表示パネル2の機種を識別するための機種識別情報である。パネルID番号は、個々の表示パネル2を識別するためのパネル識別情報である。機種情報は、検査対象物である表示パネル2の機種情報を画像処理検査装置1とは独立して管理する工程管理システムから取り込んだものであってもよいし、表示パネル2に印刷等されている機種情報を撮影装置などによって撮影し、撮影した画像から認識したものでもよいし、あるいは図示しない操作部などから入力されたものであってもよい。時間情報は、たとえば日時である。画像処理検査装置1は、自画像処理検査装置1に設けられる図示しない計時部などを参照して、撮像装置10から画像データを受け取った時点の日時を取得し、取得した日時を時間情報とする。
 ピーク幅特徴量算出エリア設定部24は、ピーク幅特徴量Pを算出する領域であるピーク幅特徴量算出エリアとして、画像データが示す撮像画像の領域に含まれる複数の領域を予め設定している。ピーク幅特徴量算出エリアは、表示パネル2の表示面内の位置によるばらつき、および撮像装置10の光学系の姿勢などを把握するために、複数の領域が設定される。各ピーク幅特徴量算出エリアには、エリアID番号が割り当てられる。エリアID番号は、各ピーク幅特徴量算出エリアを識別するためのエリア識別情報である。
 図3Aおよび図3Bは、ピーク幅特徴量算出エリアおよび選択エリアにおける拡大画像の例を示す図である。図3Aは、ピーク幅特徴量算出エリア設定部24によって設定されたピーク幅特徴量算出エリアの一例を示す。図3Bは、ピーク幅特徴量算出エリアの中から選択された選択エリア、たとえばピーク幅特徴量算出エリア614の撮像画像を拡大した拡大画像の一例である。
 ピーク幅特徴量算出エリア設定部24は、光学系、たとえばレンズ11の姿勢を把握するため、および表示パネル2の表示面全体を広くカバーするために、図3Aに示すように、撮像エリア61の中央部にピーク幅特徴量算出エリア613、および撮像エリア61の4隅にピーク幅特徴量算出エリア611,612,614,615の合計5つのピーク幅特徴量算出エリアを予め設定している。撮像エリア61は、表示パネル2の表示面62の領域よりも一回り大きな範囲を撮像することができる範囲に設定される。
 図3Bに示した拡大画像は、ピーク幅特徴量算出エリア614の画像を拡大したものである。各ピーク幅特徴量算出エリアの撮像画像に基づいて、各ピーク幅特徴量算出エリアのピーク幅特徴量Pおよび平均輝度Iaveが算出される。
 図4A~図4Fは、撮像装置10の解像能力によるヒストグラムの変動の例を示す図である。ピーク幅特徴量算出部25は、ピーク幅特徴量算出エリア設定部24によって設定されているピーク幅特徴量算出エリアごとに、ピーク幅特徴量Pおよび平均輝度Iaveを算出する。ピーク幅特徴量算出部25は、特徴量算出部および平均輝度算出部である。
 図4Aは、予め定める表示パターンである周期パターン41の画像である。図4Aに示した画像の周期パターン41は、白色部分411および黒色部分412が予め定める周期で交互に配列される縦縞模様の周期配列パターンである。図4Aに示した周期パターン41の画像が撮像装置10によってそのまま撮像されて撮像画像となるのが理想状態であるが、実際には、撮像装置10の光学系のばらつきや劣化、あるいは撮像装置10の撮像素子12の1つ1つの受光素子による離散化などによって、合焦状態でも、図4Cに示した周期パターン42の画像となる。合焦状態は、光学系の焦点が表示パネル2の表示面に合っている状態である。図4Cに示した周期パターン42の画像は、白色部分421と黒色部分422との境界部分に白色と黒色とが混合した中間色部分423が発生している。図4Eは、撮像装置10の光学系が合焦状態から外れた非合焦状態の場合の周期パターン43の画像である。白色部分および黒色部分の割合が極端に少なくなり、ほとんどが中間色部分となっている。非合焦状態は、光学系の焦点が表示パネル2の表示面に合っていない状態である。
 図4Bは、図4Aに示した周期パターン41の画像の輝度分布を表すヒストグラム51である。図4Dは、図4Cに示した周期パターン42の画像の輝度分布を表すヒストグラム52である。図4Fは、図4Eに示した周期パターン43の画像の輝度分布を表すヒストグラム53である。いずれのヒストグラムも、縦軸は画素数(pix)であり、横軸は輝度(cd/m)である。図4B、図4Dおよび図4Fに示されるヒストグラム51~53は、撮像素子12の各画素について、各画素が撮像した撮像画像の輝度を測定し、測定した各画素の輝度を、輝度ごとの画素の数として集計した分布である。
 図4Bに示したヒストグラム51は、各画素の輝度が、白色部分411の画素の輝度および黒色部分412の画素の輝度の2つの輝度のみから構成されており、2つのピーク511,512が生成されている。ヒストグラム51は、周期パターン41の白色部分411と黒色部分412とが完全に分離された状態であり、解像能力は高い状態であることを示している。
 図4Dに示したヒストグラム52は、理想状態のヒストグラム51と比較して、白色部分421と黒色部分422とが完全に分離されておらず、解像能力は低くなっていることを示している。図4Fに示したヒストグラム53は、ヒストグラム52と比較して、中間色の占める割合が高くなるため、分離がさらに低下し、解像能力もさらに低下していることを示している。
 ピーク幅特徴量算出部25は、1つのピーク幅特徴量算出エリアについて、まず、平均輝度Iaveを算出する。平均輝度Iaveは、当該ピーク幅特徴量算出エリア内の各画素の輝度を平均した値であり、各画素の輝度をIとし、当該ピーク幅特徴量算出エリア内の画素数をnとすると、平均輝度Iaveは、式(2)によって算出される。
   Iave=(I+I+・・・+I)/n      …(2)
 次に、ピーク幅特徴量算出部25は、当該ピーク幅特徴量算出エリアについて、式(3)によって、標準偏差σを算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 すなわち、標準偏差σは、それぞれの画素における輝度Iと平均輝度Iaveとの差分に相当する値であり、画素ごとの輝度のばらつきを表す。したがって、図4Aに示した周期パターン41の画像のような理想状態では、標準偏差σは大きい値になり、非合焦状態が進むほど、標準偏差σは小さい値になる。
 式(3)は、標準偏差σの単位の次元が輝度と同じであり、また標準偏差σが各画素の輝度Iと平均輝度Iaveとの差の絶対値の大きさに依存して変動することを示している。換言すると、表示パネル2の光源の状態によって輝度が変化した場合、表示パネル2の光学的な劣化が発生していない場合であっても、標準偏差σの値が変動するので、光学系の状態を正確に評価することが困難になる場合がある。表示パネル2の光源の輝度が変化することによる影響を回避するために、標準偏差σを平均輝度Iaveで除算した値を評価値とする。具体的には、評価値であるピーク幅特徴量Pを式(1)によって算出する。
 記憶部であるピーク幅特徴量保存部26は、ピーク幅特徴量Pおよび平均輝度Iaveを記憶して保存するための保存部であり、図示しない記憶像置に設けられる記憶領域である。ピーク幅特徴量算出部25は、算出したピーク幅特徴量Pおよび平均輝度Iaveを、対応するエリアID番号、機種情報および時間情報と関連付けてピーク幅特徴量保存部26に記憶する。ピーク幅特徴量Pおよび平均輝度Iaveは、検査対象物である表示パネル2ごとの検査結果であり、ピーク幅特徴量保存部26に記憶され、検査結果の履歴として保存される。
 ピーク幅特徴量算出部25は、画像データ保存部23に記憶された画像データに基づいて、各ピーク幅特徴量算出エリアのピーク幅特徴量Pを算出するが、画像データはデータ量が大きく、多数の表示パネル2についての画像データを画像データ保存部23に同時に記憶することは困難である。そこで、ピーク幅特徴量算出部25は、画像データ保存部23に記憶するデータ量を減らすために、定期的にピーク幅特徴量Pおよび平均輝度Iaveを算出し、算出したピーク幅特徴量Pおよび平均輝度Iaveをピーク幅特徴量保存部26に記憶するとともに、画像データ保存部23に記憶された画像データのうち、ピーク幅特徴量Pおよび平均輝度Iaveが算出された画像データを消去して、画像データ保存部23に記憶可能なデータ量を増やす。
 ここで定期的にとは、たとえば各表示パネル2を検査するごとに、あるいは予め定める監視時間が経過するごとにということである。予め定める監視時間は、たとえば画像データ保存部23に画像データを保存しておく最大の期間である画像保存期間を決めておき、その画像保存期間未満の値に設定される時間である。
 判定部である装置状態判定部27は、定期的に、ピーク幅特徴量算出部25に記憶されるピーク幅特徴量Pおよび平均輝度Iaveをそれぞれ時系列に表わすピーク幅特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンを、機種名ごとおよびピーク幅特徴量算出エリアごとに生成し、生成したピーク幅特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンに基づいて、装置状態の判定を行う。装置状態とは、画像処理検査装置1および製造工程の状態である。製造工程の状態は、製造工程で用いられる製造装置の状態を含む。装置状態の判定とは、画像処理検査装置1の異常の有無および製造工程の異常の有無の判定であり、メンテナンス等のための異常原因の特定を含む。ここでの定期的にとは、前記予め定める監視期間間隔でという意味であるが、作業者が図示しない操作部から指示することによって、不定期に判定を行うことも可能である。
 図5A~図5Cは、機種ごとのピーク幅特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンのケース1の例を示す図である。図6A~図6Cは、機種ごとのピーク幅特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンのケース2の例を示す図である。図7A~図7Cは、機種ごとのピーク幅特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンのケース3の例を示す図である。図8A~図8Cは、機種ごとのピーク幅特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンのケース4の例を示す図である。図5A~図5C、図6A~図6C、図7A~図7Cおよび図8A~図8Cは、装置状態に異常があると考えられる典型的な4つの例をケース1~4として示している。
 図5A~図5C、図6A~図6C、図7A~図7Cおよび図8A~図8Cは、機種名「機種A」、「機種B」および「機種C」の3つの機種について、それぞれ上段にピーク幅特徴量変動パターン、および下段に平均輝度変動パターンを示している。ピーク幅特徴量変動パターンの縦軸はピーク幅特徴量Pであり、横軸は時間である。平均輝度変動パターンの縦軸は平均輝度Iaveであり、横軸は時間である。
 図5A,図6A,図7Aおよび図8Aは、機種名「機種A」の機種についてのピーク幅特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンであり、図5B,図6B,図7Bおよび図8Bは、機種名「機種B」の機種についてのピーク幅特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンであり、図5C,図6C,図7Cおよび図8Cは、機種名「機種C」の機種についてのピーク幅特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンである。
 図5A~図5Cに示したケース1の例は、図5Aに示した機種名「機種A」の機種のピーク幅特徴量変動パターンが時刻t1付近でのみ上昇している。平均輝度変動パターンは、どの機種も大きな変動はない。この場合、特定の機種のみで、一時的に、ピーク幅特徴量の上昇がみられるので、機種名「機種A」、「機種B」および「機種C」の機種を共通に検査する画像処理検査装置1に異常が発生した可能性は低い。また、機種名「機種A」の機種でのみ、一時的に、ピーク幅特徴量の上昇がみられるので、機種名「機種A」の機種の表示パネル2の開口部の加工幅などに異常が発生した可能性があり、機種名「機種A」の機種の製造工程に異常が発生した可能性が高い。したがって、装置状態判定部27は、画像処理検査装置1のメンテナンスを行う必要はなく、機種名「機種A」の機種の製造工程に異常が発生したと判定する。開口部は、表示パネル2の液晶パネルのうち、表示パネル2を背後から照明するバックライトの光が通過する部分、たとえばカラーフィルタが塗布されている領域である。
 異常の判定は、事前に変動量の閾値を設定しておき、閾値を基に定量的に判定する。ここで閾値の設定は、管理目標とする検査精度や製造工程異常の水準に応じて適宜決定すればよい。たとえば、装置異常によって欠陥検出率が低下する問題がある場合であって、検査精度の管理目標が欠陥検出率90%以上の維持である場合は、欠陥検出率が90%のときの特徴量を閾値として設定すればよい。ここで、閾値を設定するには、欠陥検出率が90%のときの特徴量を知る必要があるが、その方法としては、欠陥検出率が90%の装置状態時の特徴量を実際に計測する方法や、過去の欠陥未検出率と特徴量の履歴データから欠陥未検出率と特徴量の相関関係を求めることにより推定する方法がある。
 図6A~図6Cに示したケース2の例は、図6Aに示した機種名「機種A」の機種、図6Bに示した機種名「機種B」の機種、および図6Cに示した機種名「機種C」の機種のすべてのピーク幅特徴量変動パターンが時刻t2付近で上昇し、時刻t2以降上昇した状態が継続している。平均輝度変動パターンは、どの機種も大きな変動はない。この場合、すべての機種で、ある時刻以降、ピーク幅特徴量が上昇し、上昇した状態が継続しているので、すべての機種を共通に検査する画像処理検査装置1の光学系に異常が発生した可能性がある。すべての機種で、ある時刻以降、ピーク幅特徴量が下降し、その時刻以降下降した状態が継続している場合も同様である。したがって、装置状態判定部27は、画像処理検査装置1、特に光学系のメンテナンスを行う必要があり、製造工程については、異常はないと判定する。
 図7A~図7Cに示したケース3の例は、図7Aに示した機種名「機種A」の機種の平均輝度変動パターンが時刻t3付近でのみ上昇している。ピーク幅特徴量変動パターンは、どの機種も大きな変動はない。この場合、特定の機種のみで、一時的に、平均輝度の上昇がみられるので、機種名「機種A」、「機種B」および「機種C」の機種を共通に検査する画像処理検査装置1に異常が発生した可能性は低い。また、製造工程の機種名「機種A」の機種でのみ、一時的に、平均輝度の上昇がみられるので、製造工程で表示パネル2のカラーフィルタなどの透過率に異常が発生した可能性があり、機種名「機種A」の機種のカラーフィルタの製造工程に異常が発生した可能性が高い。したがって、装置状態判定部27は、画像処理検査装置1のメンテナンスを行う必要はなく、機種名「機種A」の機種の製造工程に異常が発生したと判定する。
 図8A~図8Cに示したケース4の例は、図8Aに示した機種名「機種A」の機種、図8Bに示した機種名「機種B」の機種、および図8Cに示した機種名「機種C」の機種のすべての平均輝度変動パターンが時刻t4付近で上昇し、時刻t4以降上昇した状態が継続している。ピーク幅特徴量変動パターンは、どの機種も大きな変動はない。この場合、すべての機種で、ある時刻以降、平均輝度が上昇し、上昇した状態が継続しているので、表示パネル2のコンタクト部に起因する点灯不良、および表示パネル2を背後から照明する画像処理検査装置1に含まれる図示しないバックライトの異常が考えられる。
 コンタクト部は、表示パネル2に形成される端子部である。表示パネル2を点灯させるためには表示パネル2に電圧をかける必要がある。端子部は、この電圧を表示パネル2に印加するための外部電極と接触する部分である。端子部は、表示パネル2の非表示エリアに設けられ、端子部から表示面の各画素への配線が引き出されている。外部電極は、たとえばコンタクト針によって構成され、コンタクト針がコンタクト部に押圧されて駆動用の信号の電圧がコンタクト針からコンタクト部に印加される。コンタクト針の折れ、汚れ、または位置ずれなどによって、電気的な接触不良が発生すると、コンタクト部に起因する点灯不良となる。以下、「コンタクト部に起因する点灯不良」のことを「コンタクト不良」といい、「バックライトの異常」のことを「バックライト異常」という。
 バックライトは、バックライト異常の場合、バックライトの一部に異常が発生しても、その異常が発生している一部の周辺部の光が、その異常が発生している一部の光を補う構造となっているため、輝度が低下した箇所と輝度が正常である箇所との境界では、光の強度は連続的に増加または減少する。一般的には、バックライト異常の場合、異常のある箇所の輝度がピーク幅特徴量検出エリアよりも非常に広い範囲で全体的に低下するため、ピーク幅特徴量はほとんど変化せずに、平均輝度のみが低下する。
 それに対して、コンタクト不良の場合は、コンタクト不良の箇所の輝度のみが低下し、それ以外の箇所はまったく輝度が変化しないため、コンタクト不良を起こした画素の輝度のみが低輝度側にシフトする。このため、コンタクト不良が軽度の場合は、輝度分布のピークを構成する画素の一部の輝度が、ピークから完全に分離されない程度に低輝度側にシフトするためピーク幅が大きくなり、平均輝度が低下すると同時にピーク幅特徴量が変化することになる。したがって、ピーク幅特徴量が変化せずに平均輝度のみが変化する場合は、バックライト異常の可能性が高いと言える。
 この場合、画像処理検査装置1の光学系、特に、画像処理検査装置1に含まれる図示しないバックライトの異常である可能性が高い。したがって、装置状態判定部27は、画像処理検査装置1、特にバックライトのメンテナンスを行う必要があり、製造工程については、異常はないと判定する。
 このように、装置状態判定部27は、複数の機種にわたるピーク幅特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンの変動の傾向に基づいて判定するので、表示パネル2の検査で異常のあることが検出される原因が、画像処理検査装置1の異常によるものであるのか、製造工程の異常によるものであるのかを切り分けることができ、さらに、異常原因、たとえば画像処理検査装置1の中で重点的にメンテナンスを施す必要がある項目、および製造工程の中で重点的に見直すべき工程を特定することができる。
 図9A~図9Eは、1つの機種についての選択エリアごとのピーク幅特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンの例を示す図である。図9Aは、ピーク幅特徴量算出エリア611について、図9Bは、ピーク幅特徴量算出エリア612について、図9Cは、ピーク幅特徴量算出エリア613について、図9Dは、ピーク幅特徴量算出エリア614について、図9Eは、ピーク幅特徴量算出エリア615について、それぞれ上段にピーク幅特徴量変動パターン、および下段に平均輝度変動パターンを示している。ピーク幅特徴量変動パターンの縦軸はピーク幅特徴量Pであり、横軸は時間である。平均輝度変動パターンの縦軸は平均輝度Iaveであり、横軸は時間である。
 図9Dに示したピーク幅特徴量算出エリア614のピーク幅特徴量変動パターンが時刻t5付近で上昇し、時刻t5以降上昇した状態が維持され、平均輝度変動パターンも時刻t5付近で上昇し、時刻t5以降若干変動はあるものの上昇した状態が維持されている。図9A~図9Cおよび図9Eにそれぞれ示したピーク幅特徴量算出エリア611~613,615のピーク幅特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンは、どのピーク幅特徴量算出エリアについても大きな変動はない。この場合、ピーク幅特徴量変動パターンの変動は解像能力の変動を示しており、また平均輝度変動パターンも変動しているので、特定のピーク幅特徴量算出エリアでの撮像画像の周期パターン自体に異常が発生した可能性が考えられる。
 予想される原因としては、作業者の不注意によって、表示パネル2の周囲環境からの光漏れで、表示パネル2へのなんらかの映り込みが発生した可能性、もしくは一部のコンタクト部の異常に起因する点灯不良が発生した可能性などが挙げられる。したがって、装置状態判定部27は、画像処理検査装置1、特にコンタクト部のメンテナンス、もしくは光漏れがないかの見直しを行う必要があり、製造工程については、異常はないと判定する。
 ピーク幅特徴量および平均輝度に現れる変動が顕著であれば、表示パネル2の検査結果にも大きな変化が現れるので、検査結果だけからでも異常の有無を検出することは可能である。ところが、ピーク幅特徴量および平均輝度に現れる変動が顕著でなく、小さい変動であると、検査結果に大きな変化が見られないため、検査結果からだけでは異常の有無を検出することは困難である。しかしながら、本実施形態によれば、ピーク幅特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンを用いて時系列に変動を監視するので、ピーク幅特徴量および平均輝度に現れる変動が顕著でなく、小さい変動である場合にも、異常の有無を検出することができる可能性が高い。
 判定情報保存部28は、装置状態判定部27によって判定された判定結果を記憶して保存するための保存部であり、図示しない記憶像置に設けられる記憶領域である。装置状態判定部27は、判定結果を判定情報保存部28に記憶する。
 装置メンテナンス指示部29は、判定情報保存部28に記憶された判定結果に応じた情報を表示装置30に送り表示させる。装置メンテナンス指示部29は、判定結果が、装置状態が正常であることを示していると、問題がないことを示す情報を表示装置30に送り表示させる。また、装置メンテナンス指示部29は、判定結果が、装置状態が異常であること、すなわち画像処理検査装置1に異常があること、または製造工程に異常があることを示しているとき、アラート情報を、表示装置30に送り表示させる。アラート情報は、作業者に対して、画像処理検査装置1のメンテナンス、または製造工程の見直しが必要であることを通知するための情報である。
 表示装置30は、判定結果表示部31を含んで構成される。判定結果表示部31は、制御装置20の装置メンテナンス指示部29から受け取った情報を表示する。
 このように、画像処理検査装置1は、ピーク幅特徴量と平均輝度とを組み合わせて複合的に監視するので、より詳細かつ精度高く、画像処理検査装置1の異常および製造工程の異常を監視し、画像処理検査装置1の詳細なメンテナンス指針および製造工程での詳細な見直し指針を作業者に通知することができる。
 図10は、画像処理検査装置1が実行する判定処理の処理手順を示すフローチャートである。画像処理検査装置1の電源が投入されて動作可能になり、検査対象物である表示パネル2が、撮像装置10に対向して載置されると、ステップA1に進む。
 撮像工程であるステップA1では、制御部21は、画像データを取得する。具体的には、制御部21は、撮像装置10に表示パネル2の画像データを送るように指示する。撮像装置10は、制御部21から、表示パネル2の画像データを送るように指示されると、表示パネル2の表示面に表示された予め定める表示パターンの画像を撮像し、撮像した撮像画像を表わす画像データを制御装置20に送る。制御部21は、撮像装置10から送られる画像データを受け取り、受け取った画像データを画像データ保存部23に記憶して保存させる。制御部21は、受け取った画像データの表示パネル2の機種情報、および画像データを受け取った時点の時間情報を、該画像データに関連付けて画像データ保存部23に記憶する。
 ステップA2では、ピーク幅特徴量算出エリア設定部24は、ピーク幅特徴量を算出する領域であるピーク幅特徴量算出エリアとして、画像データが示す撮像画像の領域内に複数の領域を設定する。常に同じ領域をピーク幅特徴量算出エリアとする場合、2回目以降は、このステップを実行することなくステップA3に進む。
 ステップA3では、ピーク幅特徴量算出部25は、ピーク幅特徴量算出エリア設定部24によって設定されているピーク幅特徴量算出エリアごとに、ピーク幅特徴量Pおよび平均輝度Iaveを算出する。ステップA3は、特徴量算出工程および平均輝度算出工程である。
 記憶工程であるステップA4では、ピーク幅特徴量算出部25は、算出したピーク幅特徴量Pおよび平均輝度Iaveを、対応するエリアID番号、機種情報および時間情報と関連付けてピーク幅特徴量保存部26に記憶して保存させる。
 ステップA5では、装置状態判定部27は、ピーク幅特徴量Pおよび平均輝度Iaveを時系列に表わす。具体的には、装置状態判定部27は、定期的に、ピーク幅特徴量算出部25に記憶されるピーク幅特徴量Pおよび平均輝度Iaveをそれぞれ時系列に表わすピーク幅特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンを、機種名ごとおよびピーク幅特徴量算出エリアごとに生成する。
 ステップA6では、装置状態判定部27は、特徴量は正常であるか否かを判定する。装置状態判定部27は、ステップA5で生成したピーク幅特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンのいずれにも大きな変動がないとき、特徴量は正常であると判定し、ステップA7に進む。ステップA5で生成したピーク幅特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンのうちのいずれかに大きな変動があるとき、特徴量は正常でないと判定し、ステップA9に進む。ステップA5およびステップA6は、判定工程である。
 ステップA7では、装置状態判定部27は、装置状態が正常であることを示す判定結果を判定情報保存部28に記憶して保存させる。装置状態は、画像処理検査装置1および製造工程の状態である。ステップA8では、装置メンテナンス指示部29は、判定情報保存部28に記憶される判定結果が、装置状態が正常であることを示しているので、問題がないことを示す情報を判定結果表示部31に表示して、判定処理を終了する。問題がないことを示す情報は、たとえば「画像処理検査装置1および製造工程は正常である」というメッセージである。
 ステップA9では、装置状態判定部27は、特徴量を解析し、異常原因を特定する。具体的には、装置状態判定部27は、機種名ごとおよびピーク幅特徴量算出エリアごとに生成したピーク幅特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンを解析し、異常原因を特定する。たとえば、図5A~図5C、図6A~図6C、図7A~図7C、図8A~図8Cおよび図9A~図9Eに示したような解析を行い、画像処理検査装置1のどの部位に異常があるのか、および製造工程のどの工程およびどの製造装置に異常があるのかを特定する。装置状態判定部27は、解析および特定が完了すると、装置状態が異常であることを示す判定結果および解析結果を判定情報保存部28に記憶して保存させる。
 ステップA10では、装置メンテナンス指示部29は、判定情報保存部28に記憶される判定結果が、装置状態が異常であることを示しているので、装置メンテナンスの実施等を促すアラート情報を判定結果表示部31に表示して、判定処理を終了する。装置メンテナンスの実施を促すアラート情報は、たとえば「輝度値異常を検出、バックライトのメンテナンスを行ってください。」というメッセージである。
 上述した実施形態では、特徴量としてピーク幅特徴量Pを用いたが、表示パネル2の光源の状態によって輝度が変化することを考慮する必要がない場合は、平均輝度Iaveで除算する必要はなく、標準偏差σを特徴量としてもよい。この場合、上述したピーク幅特徴量Pに代えて標準偏差σを用い、ピーク幅特徴量変動パターンに代えて標準偏差変動パターンを用いればよい。標準偏差変動パターンは、標準偏差σを時系列に表わすパターンである。
 また、上述した実施形態では、ピーク幅特徴量と平均輝度とに基づいて、装置状態の判定を行ったが、ピーク幅特徴量および平均輝度に加えて、検査装置または製造工程に関する他のパラメータ、たとえば、画像処理検査装置1による検査結果に基づいて、装置状態の判定を行ってもよい。画像処理検査装置1による検査結果には、線欠陥数、エリアの輝度、分散、輝度自身、最大値、最小値、周期パターンの面積、および周期パターンの区間周波数などがある。
 以下、他のパラメータとして、画像処理検査装置1による表示パネル2に対する検査結果である線欠陥数を用いる例について説明する。線欠陥数は、フラットパネルディスプレイにおける欠陥の一種である線欠陥の発生数を指し、線欠陥とは、縦方向または横方向に複数の画素にわたって連続して発生する欠陥である。図8A~図8Cに示したケース4では、すべての機種で平均輝度が低下する場合は、コンタクト不良およびバックライト異常の2つの要因が考えうるが、上述したように、ピーク幅特徴量の変化の有無によっていずれの異常であるかを判別することができる。
 しかし、コンタクト不良が重度の場合は、コンタクト不良を起こした画素が完全に点灯しなくなる。この場合は、輝度分布の点灯ピークを構成する画素の一部の輝度が、低輝度側に大きくシフトして非点灯ピークと完全に重なる。点灯ピークは、図4Bに示したピーク511であり、非点灯ピークは、たとえば図4Bに示したピーク512である。ピーク幅特徴量は、点灯と非点灯との2つのピークをもつ輝度分布のピーク幅より算出する特徴量であるため、点灯ピークの一部が非点灯ピークに移るような極端なコンタクト不良の場合は、点灯ピークの高さが減少して非点灯ピークの高さが増加するだけであり、ピーク幅に変化が表れない。このため、ピーク幅特徴量および平均輝度のみから判別する場合はコンタクト不良とバックライト異常とを誤判定する可能性がある。
 このような場合に、画像処理検査装置1の検査結果である線欠陥数を用いると、極端なコンタクト不良を、線欠陥として検出することができる。ところが、バックライト異常の場合は、バックライトの一部が故障した場合であっても、周辺部の光が故障した一部の光を補うので、輝度の変動は比較的軽度であり、線欠陥として検出されることは稀である。
 したがって、ピーク幅特徴量および平均輝度に加えて、画像処理検査装置1の検査結果である線欠陥数を特徴量に追加することによって、図8A~図8Cに示したケース4の例のように、すべての機種で平均輝度が低下する例については、線欠陥数が多い場合に、コンタクト不良と判定し、線欠陥数が少ない場合に、バックライト異常と判定すれば、重度のコンタクト不良の場合であっても、より精度よく異常の要因を特定することができる。
 上述した実施形態では、制御部21のCPUによって実行されるプログラムは、制御部21の図示しない記憶装置に記憶されているが、プログラムが記憶されるのは、制御部21の図示しない記憶装置に限定されるものではなく、制御部21のCPUなどのコンピュータで読取り可能な記録媒体に記録しておき、実行時に、この記録媒体から読み出して制御部21の図示しない記憶装置に記憶させる構成であってもよい。記録媒体は、たとえば図示しない外部記憶装置としてプログラム読取装置を設け、そこに記録媒体を挿入することによって読取り可能な記録媒体であってもよいし、あるいは他の装置の記憶装置であってもよい。
 いずれの記録媒体であっても、記憶されているプログラムがコンピュータからアクセスされて実行される構成であればよい。あるいはいずれの記録媒体であっても、プログラムが読み出され、読み出されたプログラムが、制御部21の図示しない記憶装置に記憶されて、そのプログラムが実行される構成であればよい。さらに通信ネットワークを介して他の装置からダウンロードされて制御部21の図示しない記憶装置に記憶させてもよい。ダウンロード用のプログラムは、予め制御部21の図示しない記憶装置に記憶しておくか、あるいは別な記録媒体から記憶部14にインストールしておく。
 本体と分離可能に構成される記録媒体は、たとえば磁気テープ/カセットテープなどのテープ系の記録媒体、フレキシブルディスク/ハードディスクなどの磁気ディスクもしくはCD-ROM(Compact Disk Read Only Memory)/MO(Magneto Optical disk)/MD(Mini Disc)/DVD(Digital Versatile Disk)などの光ディスクのディスク系の記録媒体、IC(Integrated Circuit)カード(メモリカードを含む)/光カードなどのカード系の記録媒体、またはマスクROM/EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)/EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)/フラッシュROMなどの半導体メモリを含む固定的にプログラムを担持する記録媒体であってもよい。したがって、本発明は、制御部21のCPUなどのコンピュータを画像処理検査装置1で実行される検査方法の各工程を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体として提供することができる。
 このように、階調表示可能な複数の画素が配列される表示面が形成される表示パネル2を検査するにあたって、撮像装置10は、表示パネル2の表示面に表示される予め定める表示パターンの画像を撮像し、撮像した画像を表す画像データを生成する。ピーク幅特徴量算出部25は、撮像装置10によって生成された画像データに基づいて、前記撮像した画像の輝度分布を生成し、生成した輝度分布の特徴を表す特徴量を算出する。ピーク幅特徴量算出部25は、撮像装置10によって生成された画像データに基づいて、前記撮像した画像の輝度を平均した平均輝度を算出する。ピーク幅特徴量保存部26は、表示パネル2ごとに、ピーク幅特徴量算出部25によって算出される特徴量およびピーク幅特徴量算出部25によって算出される平均輝度を記憶する。そして、装置状態判定部27は、ピーク幅特徴量保存部26に記憶された特徴量を時系列に表わす特徴量変動パターン、およびピーク幅特徴量保存部26に記憶された平均輝度を時系列に表わす平均輝度変動パターンに基づいて、予め定める時間間隔で、自画像処理検査装置1によって検出された表示パネル2の異常が、自画像処理検査装置1に起因するか否か、および表示パネル2を製造する製造工程に起因するか否かを判定する。
 したがって、特殊な表示パターンや外部装置を追加することなく、表示パネル2の異常が画像処理検査装置1の異常に起因するのか製造工程の異常に起因するのかを容易にかつ精度よく判定することができる。また、画像処理検査装置1および製造工程の状態を、常時継続的に人手を介さず自動的に監視することができ、製造工程の管理能力の向上に寄与することができる。
 さらに、ピーク幅特徴量算出部25は、前記画像データが示す画像の領域のうち予め定める複数の領域ごとの画像の特徴量を算出する。ピーク幅特徴量算出部25は、前記予め定める複数の領域ごとの画像の平均輝度を算出する。ピーク幅特徴量保存部26は、前記予め定める複数の領域ごとに特徴量および平均輝度を記憶する。そして、装置状態判定部27は、前記予め定める複数の領域ごとの特徴量を時系列に表わす特徴量変動パターン、および前記予め定める複数の領域ごとの平均輝度を時系列に表わす平均輝度変動パターンに基づいて、前記予め定める複数の領域ごとに、自画像処理検査装置1に異常があるか否かおよび製造工程に異常があるか否かを判定する。
 したがって、表示パネル2の表示面全体の広域で評価する場合に比べて、表示パネル2の表示面内での輝度むらのようなばらつきの影響を低減して画像処理検査装置1の状態の評価の精度を向上させ、かつ表示パネル2の表示面の1個所の領域のみで評価する場合に比べて、表示パネル2の表示面の複数の個所での画像処理検査装置1の状態の判別が可能となる。たとえば、撮像装置10の光軸が表示パネル2の表示面に対して傾いている場合、表示面の一部の個所ではレンズの焦点が適合であっても、異なる別の個所ではレンズの焦点が不適合となることがある。このような場合においても、表示パネル2の表示面全体の複数の個所で個別に画像処理検査装置1の状態の判別が可能なため、撮像装置10の光軸の傾きを検出することができる。
 さらに、前記予め定める表示パターンは、輝度分布が2つの輝度の画素のみからなる分布であるので、白黒など輝度が2値からなる縦縞模様や市松模様などの単純な表示パターンによって検査することができる。
 さらに、前記特徴量は、輝度の標準偏差であるので、撮像装置10のフォーカス異常のようなピーク幅特徴量に影響をあたえる画像処理検査装置1の異常を判定することができる。
 さらに、前記特徴量は、輝度の標準偏差を平均輝度で除算した値であるので、撮像装置10のフォーカス異常のようなピーク幅特徴量に影響をあたえる画像処理検査装置1の異常とバックライト異常のような平均輝度に影響をあたえる画像処理検査装置1の異常とを両方判定することができる。また、標準偏差を平均輝度で除算して正規化することによって、製造工程に起因する個々の表示パネル2のばらつきがピーク幅特徴量に反映される影響を低減することが可能である。
 さらに、装置状態判定部27は、特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンに加えて、自画像処理検査装置1による複数の検査結果のうちの少なくとも1つの検査結果に基づいて、表示パネル2に異常があるか否かおよび自画像処理検査装置1に異常があるか否かを判定するので、より精度よく判定することができる。
 さらに、画像を撮像する撮像装置10およびピーク幅特徴量保存部26を有し、階調表示可能な複数の画素が配列される表示面が形成される表示パネル2を検査するにあたって、図10に示したステップA1では、表示パネル2に形成される表示面に表示される予め定める表示パターンの画像を撮像装置10によって撮像し、撮像した画像を表す画像データを生成する。図10に示したステップA3では、図10に示したステップA1で生成された画像データに基づいて、前記撮像した画像の輝度分布を生成し、生成した輝度分布の特徴を表す特徴量を算出する。図10に示したステップA3では、図10に示したステップA1で生成された画像データに基づいて、前記撮像した画像の輝度を平均した平均輝度を算出する。図10に示したステップA4では、表示パネル2ごとに、図10に示したステップA3で算出される特徴量および図10に示したステップA3で算出される平均輝度をピーク幅特徴量保存部26に記憶する。そして、ステップA5およびステップA6では、図10に示したステップA4で記憶された特徴量を時系列に表わす特徴量変動パターン、および図10に示したステップA4で記憶された平均輝度を時系列に表わす平均輝度変動パターンに基づいて、予め定める時間間隔で、自画像処理検査装置1によって検出された表示パネル2の異常が、自画像処理検査装置1に起因するか否か、および表示パネル2を製造する製造工程に起因するか否かを判定する。
 したがって、特殊な表示パターンや外部装置を追加することなく、表示パネルの異常が画像処理検査装置1の異常に起因するのか製造工程の異常に起因するのかを容易にかつ精度よく判定することができる。また、画像処理検査装置1および製造工程の状態を、常時継続的に人手を介さず自動的に監視することができ、製造工程の管理能力の向上に寄与することができる。
 さらに、画像を撮像する撮像装置10、ピーク幅特徴量保存部26および制御部21のCPUを有し、階調表示可能な複数の画素が配列される表示面が形成される表示パネル2を検査する画像処理検査装置1に含まれる制御部21のCPUに、表示パネル2に形成される表示面に表示される予め定める表示パターンの画像を撮像装置10によって撮像し、撮像した画像を表す画像データを生成する図10に示したステップA1と、図10に示したステップA1で生成された画像データに基づいて、前記撮像した画像の輝度分布を生成し、生成した輝度分布の特徴を表す特徴量を算出する図10に示したステップA3と、図10に示したステップA1で生成された画像データに基づいて、前記撮像した画像の輝度を平均した平均輝度を算出する図10に示したステップA3と、表示パネル2ごとに、図10に示したステップA3で算出される特徴量および図10に示したステップA3で算出される平均輝度をピーク幅特徴量保存部26に記憶する図10に示したステップA4と、図10に示したステップA4で記憶された特徴量を時系列に表わす特徴量変動パターン、および図10に示したステップA4で記憶された平均輝度を時系列に表わす平均輝度変動パターンに基づいて、予め定める時間間隔で、自画像処理検査装置1によって検出された表示パネル2の異常が、自画像処理検査装置1に起因するか否か、および表示パネル2を製造する製造工程に起因するか否かを判定するステップA5およびステップA6とを実行させるためプログラムを提供することができる。
 さらに、前記プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体を提供することができる。
 本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形態で実施できる。したがって、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、本発明の範囲は特許請求の範囲に示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲に属する変形や変更は全て本発明の範囲内のものである。
 1 画像処理検査装置
 2 表示パネル
 10 撮像装置
 11 レンズ
 12 撮像素子
 20 制御装置
 21 制御部
 22 画像メモリ
 23 画像データ保存部
 24 ピーク幅特徴量算出エリア設定部
 25 ピーク幅特徴量算出部
 26 ピーク幅特徴量保存部
 27 装置状態判定部
 28 判定情報保存部
 29 装置メンテナンス指示部
 30 表示装置
 61 パネル表示面
 62 撮像エリア

Claims (8)

  1.  階調表示可能な複数の画素が配列される表示面が形成される検査対象物を検査する検査装置であって、
     検査対象物の表示面に表示される予め定める表示パターンの画像を撮像し、撮像した画像を表す画像データを生成する撮像部と、
     撮像部によって生成された画像データに基づいて、前記撮像した画像の輝度分布を生成し、生成した輝度分布の特徴を表す特徴量を算出する特徴量算出部と、
     撮像部によって生成された画像データに基づいて、前記撮像した画像の輝度を平均した平均輝度を算出する平均輝度算出部と、
     検査対象物ごとに、特徴量算出部によって算出される特徴量および平均輝度算出部によって算出される平均輝度を記憶する記憶部と、
     記憶部に記憶された特徴量を時系列に表わす特徴量変動パターン、および記憶部に記憶された平均輝度を時系列に表わす平均輝度変動パターンに基づいて、予め定める時間間隔で、自検査装置によって検出された検査対象物の異常が、自検査装置に起因するか否か、および検査対象物を製造する製造工程に起因するか否かを判定する判定部とを含むことを特徴とする検査装置。
  2.  前記特徴量算出部は、前記画像データが示す画像の領域のうち予め定める複数の領域ごとの画像の特徴量を算出し、
     前記平均輝度算出部は、前記予め定める複数の領域ごとの画像の平均輝度を算出し、
     前記記憶部は、前記予め定める複数の領域ごとに特徴量および平均輝度を記憶し、
     前記判定部は、前記予め定める複数の領域ごとの特徴量を時系列に表わす特徴量変動パターン、および前記予め定める複数の領域ごとの平均輝度を時系列に表わす平均輝度変動パターンに基づいて、前記予め定める複数の領域ごとに、自検査装置に異常があるか否かおよび製造工程に異常があるか否かを判定することを特徴とする請求項1に記載の検査装置。
  3.  前記予め定める表示パターンは、輝度分布が2つの輝度の画素のみからなる分布であることを特徴とする請求項1または2に記載の検査装置。
  4.  前記特徴量は、輝度の標準偏差であることを特徴とする請求項1~3のうちいずれか1つに記載の検査装置。
  5.  前記特徴量は、輝度の標準偏差を平均輝度で除算した値であることを特徴とする請求項1~3のうちいずれか1つに記載の検査装置。
  6.  前記判定部は、特徴量変動パターンおよび平均輝度変動パターンに加えて、自検査装置による複数の検査結果のうちの少なくとも1つの検査結果に基づいて、検査対象物に異常があるか否かおよび自検査装置に異常があるか否かを判定することを特徴とする請求項1~5のうちいずれか1つに記載の検査装置。
  7.  画像を撮像する撮像部および記憶部を有し、階調表示可能な複数の画素が配列される表示面が形成される検査対象物を検査する検査装置が実行する検査方法であって、
     検査対象物に形成される表示面に表示される予め定める表示パターンの画像を撮像部によって撮像し、撮像した画像を表す画像データを生成する撮像工程と、
     撮像工程で生成された画像データに基づいて、前記撮像した画像の輝度分布を生成し、生成した輝度分布の特徴を表す特徴量を算出する特徴量算出工程と、
     撮像工程で生成された画像データに基づいて、前記撮像した画像の輝度を平均した平均輝度を算出する平均輝度算出工程と、
     検査対象物ごとに、特徴量算出工程で算出される特徴量および平均輝度算出工程で算出される平均輝度を記憶部に記憶する記憶工程と、
     記憶工程で記憶された特徴量を時系列に表わす特徴量変動パターン、および記憶工程で記憶された平均輝度を時系列に表わす平均輝度変動パターンに基づいて、予め定める時間間隔で、自検査装置によって検出された検査対象物の異常が、自検査装置に起因するか否か、および検査対象物を製造する製造工程に起因するか否かを判定する判定工程とを含むことを特徴とする検査方法。
  8.  画像を撮像する撮像部、記憶部およびコンピュータを有し、階調表示可能な複数の画素が配列される表示面が形成される検査対象物を検査する検査装置に含まれるコンピュータに、
      検査対象物に形成される表示面に表示される予め定める表示パターンの画像を撮像部によって撮像し、撮像した画像を表す画像データを生成する撮像工程と、
      撮像工程で生成された画像データに基づいて、前記撮像した画像の輝度分布を生成し、生成した輝度分布の特徴を表す特徴量を算出する特徴量算出工程と、
      撮像工程で生成された画像データに基づいて、前記撮像した画像の輝度を平均した平均輝度を算出する平均輝度算出工程と、
      検査対象物ごとに、特徴量算出工程で算出される特徴量および平均輝度算出工程で算出される平均輝度を記憶部に記憶する記憶工程と、
      記憶工程で記憶された特徴量を時系列に表わす特徴量変動パターン、および記憶工程で記憶された平均輝度を時系列に表わす平均輝度変動パターンに基づいて、予め定める時間間隔で、自検査装置によって検出された検査対象物の異常が、自検査装置に起因するか否か、および検査対象物を製造する製造工程に起因するか否かを判定する判定工程とを実行させるためのプログラムが記録されたコンピュータ読取り可能な記録媒体。
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