JP2001281096A - センサヘッド、これを具備した輝度分布測定装置及び表示むら検査評価装置 - Google Patents
センサヘッド、これを具備した輝度分布測定装置及び表示むら検査評価装置Info
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- G—PHYSICS
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- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＬＣＤパネルの輝度分布を、正確にかつ高速
に測定し、輝度分布測定装置も併せて小型、簡素化に
し、検査工程を効率的に運用する。 【解決手段】 画素素子が放射する光の放射方向成分に
合わせて受光素子を配置する。センサ受光面を内側に向
け、法線が仮想半円筒面の中心軸を通り、かつ中心軸方
向に平行に仮想半円筒面に配置された複数個のリニアイ
メージセンサで構成する。また、仮想半円筒の中心軸に
対して又は仮想半球の中心に対して半径方向成分の放射
光を入力し、受光素子に出力する光学系を受光素子の入
力としても良い。これらのセンサヘッドをＬＣＤパネル
の画素素子に位置付けして画素素子の輝度分布を測定す
る。また、得られた輝度分布情報をもとに、表示むら解
析を行い、ＬＣＤパネルを検査評価する。
に測定し、輝度分布測定装置も併せて小型、簡素化に
し、検査工程を効率的に運用する。 【解決手段】 画素素子が放射する光の放射方向成分に
合わせて受光素子を配置する。センサ受光面を内側に向
け、法線が仮想半円筒面の中心軸を通り、かつ中心軸方
向に平行に仮想半円筒面に配置された複数個のリニアイ
メージセンサで構成する。また、仮想半円筒の中心軸に
対して又は仮想半球の中心に対して半径方向成分の放射
光を入力し、受光素子に出力する光学系を受光素子の入
力としても良い。これらのセンサヘッドをＬＣＤパネル
の画素素子に位置付けして画素素子の輝度分布を測定す
る。また、得られた輝度分布情報をもとに、表示むら解
析を行い、ＬＣＤパネルを検査評価する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ランプ，ＬＥＤ
（発光ダイオードディスプレイ），ＥＬＤ（Electrolum
inescence display，エレクトロルミネセンスディスプ
レイ），プラズマ発光体（ＰＤＰ）等の自己発光物体
や、背面から照射される照明光を選択的に透過させて像
を表示する液晶ディスプレイ（ＬＣＤ，Liquid crysta
l display）パネル等から放射する光の分布を検知する
センサヘッド、センサヘッド出力を使用した輝度分布測
定装置及び表示むらを検出解析して、検査評価する検査
評価装置に関する。
（発光ダイオードディスプレイ），ＥＬＤ（Electrolum
inescence display，エレクトロルミネセンスディスプ
レイ），プラズマ発光体（ＰＤＰ）等の自己発光物体
や、背面から照射される照明光を選択的に透過させて像
を表示する液晶ディスプレイ（ＬＣＤ，Liquid crysta
l display）パネル等から放射する光の分布を検知する
センサヘッド、センサヘッド出力を使用した輝度分布測
定装置及び表示むらを検出解析して、検査評価する検査
評価装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＬＣＤパネル等による表示装置の
輝度分布検査装置は、例えば特特開平８−２２００１４
号公報に記載されているように、ＣＣＤ（Charge Coup
led Device）リニアイメージセンサ（以下リニアイメ
ージセンサ）を使用したものが開発されている。
輝度分布検査装置は、例えば特特開平８−２２００１４
号公報に記載されているように、ＣＣＤ（Charge Coup
led Device）リニアイメージセンサ（以下リニアイメ
ージセンサ）を使用したものが開発されている。
【０００3】図７は従来の輝度分布測定装置を示してい
る。図中、２Ｌはラインセンサ、３はＬＣＤ画素素子、
３Ｌは画素素子の画素ライン、４はＬＣＤパネル、５は
ＬＣＤパネル４をＸ方向に移動させるテーブル、６は光
源、７ａは検査データ入力装置、８はＬＣＤドライバ、
９はテーブル駆動制御装置、１０は光源制御装置、１１
は測定結果、検査結果等を表示する表示装置、１２ａは
データ処理部、１２ｂは制御部を表している。
る。図中、２Ｌはラインセンサ、３はＬＣＤ画素素子、
３Ｌは画素素子の画素ライン、４はＬＣＤパネル、５は
ＬＣＤパネル４をＸ方向に移動させるテーブル、６は光
源、７ａは検査データ入力装置、８はＬＣＤドライバ、
９はテーブル駆動制御装置、１０は光源制御装置、１１
は測定結果、検査結果等を表示する表示装置、１２ａは
データ処理部、１２ｂは制御部を表している。
【０００4】ＬＣＤドライバ８は、Ｙ方向の１画素ライ
ン３Ｌにおける画素素子を順次動作させ、各画素素子に
対応したラインセンサ２Ｌ内の各画素素子に対応するＣ
ＣＤイメージセンサの各素子を各画素の動作に同期して
走査して、画素素子が放射する光を受光し、受光した光
を電気信号に変換して検査データ入力装置７ａに送信す
る。
ン３Ｌにおける画素素子を順次動作させ、各画素素子に
対応したラインセンサ２Ｌ内の各画素素子に対応するＣ
ＣＤイメージセンサの各素子を各画素の動作に同期して
走査して、画素素子が放射する光を受光し、受光した光
を電気信号に変換して検査データ入力装置７ａに送信す
る。
【０００5】１ラインの輝度分布測定がおわると、テー
ブル５はテーブル駆動制御装置９により、Ｘ方向に移動
され、ラインセンサ２Ｌは次の画素ライン３Ｌにおける
画素素子が放射する光を測定する。検査データ入力装置
７ａは測定データをデータ処理部１２ａに送信し、デー
タ処理部７ａは測定データを記憶、処理し、画素素子を
検査し、検査結果を表示部１１に表示する。
ブル５はテーブル駆動制御装置９により、Ｘ方向に移動
され、ラインセンサ２Ｌは次の画素ライン３Ｌにおける
画素素子が放射する光を測定する。検査データ入力装置
７ａは測定データをデータ処理部１２ａに送信し、デー
タ処理部７ａは測定データを記憶、処理し、画素素子を
検査し、検査結果を表示部１１に表示する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ＬＣＤパネル等は輝度
の視野角依存性のため、見る角度により輝度が異なる特
性をもつ。以上に述べた従来の輝度測定装置の問題点
は、この輝度の視野角依存性データが簡単に、かつ精度
良く測定できないということである。すなわち、単に直
角方向または所定の一方向のみの画素素子の輝度データ
を取得し、それによりＬＣＤパネル等の検査解析を行っ
ていた。
の視野角依存性のため、見る角度により輝度が異なる特
性をもつ。以上に述べた従来の輝度測定装置の問題点
は、この輝度の視野角依存性データが簡単に、かつ精度
良く測定できないということである。すなわち、単に直
角方向または所定の一方向のみの画素素子の輝度データ
を取得し、それによりＬＣＤパネル等の検査解析を行っ
ていた。
【０００７】測定対象である画素素子３を見る視線の方
向又は光の放射方向は、図８のように極座標（θ，φ）
で示される。θは、画素素子を通る垂直軸からの角度
で、φは平面の１軸からの角度で、それぞれ視野角（仰
角）、位相角と定義される（図８の定義参照）。ただ
し、真正面からの視角（すなわち表示面に垂直な視角）
をθ＝０°とし、真横からの視角（すなわち表示面に平
行な視角）をθ＝９０°とする。画素素子３が放射する
光の放射範囲は０°≦θ≦９０°，０°≦φ≦１８０°
である。画素素子を検査するためには、この範囲の輝度
分布を測定する必要がある。
向又は光の放射方向は、図８のように極座標（θ，φ）
で示される。θは、画素素子を通る垂直軸からの角度
で、φは平面の１軸からの角度で、それぞれ視野角（仰
角）、位相角と定義される（図８の定義参照）。ただ
し、真正面からの視角（すなわち表示面に垂直な視角）
をθ＝０°とし、真横からの視角（すなわち表示面に平
行な視角）をθ＝９０°とする。画素素子３が放射する
光の放射範囲は０°≦θ≦９０°，０°≦φ≦１８０°
である。画素素子を検査するためには、この範囲の輝度
分布を測定する必要がある。
【０００８】しかし、輝度測定装置に使用される従来の
センサは、図９（ａ）に示されるように、イメージセン
サ（例えば、ＣＣＤカメラ）２は測定する視野角θを拡
大するとイメージセンサ２はその両側において測定誤差
を生じ、又、ＬＣＤパネルを移動して更に視野角θを拡
大すると、測定誤差を生じる。
センサは、図９（ａ）に示されるように、イメージセン
サ（例えば、ＣＣＤカメラ）２は測定する視野角θを拡
大するとイメージセンサ２はその両側において測定誤差
を生じ、又、ＬＣＤパネルを移動して更に視野角θを拡
大すると、測定誤差を生じる。
【０００９】図９（ｂ）のように、視野角θをレンズ１
４によって、広げる方法もあるが、レンズ１４の大きさ
には限界があり、又視野角θの大きい部分では、センサ
１の測定誤差が大きくなる。このような方法では、イメ
ージセンサで広範囲の視野角に亘って輝度分布を正確に
測定できる視野角θには限界がある。
４によって、広げる方法もあるが、レンズ１４の大きさ
には限界があり、又視野角θの大きい部分では、センサ
１の測定誤差が大きくなる。このような方法では、イメ
ージセンサで広範囲の視野角に亘って輝度分布を正確に
測定できる視野角θには限界がある。
【００１０】視野角θに対応して正確に視野角９０°付
近まで、輝度分布を正確に測定しようとすると、図９
（ｃ）のようにイメージセンサ２と測定対象画素素子３
との距離を大きくとり、かつイメージセンサ２を画素素
子の放射方向に対して直角方向に移動しなければならな
い。
近まで、輝度分布を正確に測定しようとすると、図９
（ｃ）のようにイメージセンサ２と測定対象画素素子３
との距離を大きくとり、かつイメージセンサ２を画素素
子の放射方向に対して直角方向に移動しなければならな
い。
【００１１】図９（ｃ）の方法により輝度分布を測定す
るにしても、センサをＬＣＤパネルより大きく離し、測
定対象である画素素子の位置にイメージセンサを固定し
た後に、イメージセンサを円周方向に移動しなければな
らないので、少なくともセンサの移動、ＬＣＤパネルの
移動と２回の操作をする機構が必要であり、操作機構も
簡単でなく、測定時間も比較的多くの時間と手間を要
し、装置も比較的大型になるという欠点があった。
るにしても、センサをＬＣＤパネルより大きく離し、測
定対象である画素素子の位置にイメージセンサを固定し
た後に、イメージセンサを円周方向に移動しなければな
らないので、少なくともセンサの移動、ＬＣＤパネルの
移動と２回の操作をする機構が必要であり、操作機構も
簡単でなく、測定時間も比較的多くの時間と手間を要
し、装置も比較的大型になるという欠点があった。
【００１２】ＬＣＤパネルの画素素子検査では、ＬＣＤ
画素素子の輝度分布を全範囲の視野角（仰角）θ、０°
〜９０°、全方位角φ、０°〜３６０°における輝度を
測定して、製造工程においてＬＣＤの性能及び破壊状況
を精密に、かつ高速度に検査する必要が生じている。
画素素子の輝度分布を全範囲の視野角（仰角）θ、０°
〜９０°、全方位角φ、０°〜３６０°における輝度を
測定して、製造工程においてＬＣＤの性能及び破壊状況
を精密に、かつ高速度に検査する必要が生じている。
【００１３】本発明は、このような従来の構成が有して
いた問題を解決しようとするものであり、輝度の視野角
依存性データを正確に、短時間で得ることができ、か
つ、小型のセンサヘッド及び輝度分布測定装置を提供す
ることを目的とする。
いた問題を解決しようとするものであり、輝度の視野角
依存性データを正確に、短時間で得ることができ、か
つ、小型のセンサヘッド及び輝度分布測定装置を提供す
ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のセンサヘッドは、受光面の法線が該仮想半
円筒面の中心軸を通り、かつ中心軸方向に平行に配置さ
れた複数個のリニアイメージセンサで受光手段を構成し
て、画素ラインに対して直角な面内における画素素子の
放射光成分を取り込み、それぞれ画素ラインにおける各
画素素子の視野角９０°内の輝度データを電気的信号で
出力する装置で構成する。
に、本発明のセンサヘッドは、受光面の法線が該仮想半
円筒面の中心軸を通り、かつ中心軸方向に平行に配置さ
れた複数個のリニアイメージセンサで受光手段を構成し
て、画素ラインに対して直角な面内における画素素子の
放射光成分を取り込み、それぞれ画素ラインにおける各
画素素子の視野角９０°内の輝度データを電気的信号で
出力する装置で構成する。
【００１５】センサヘッドは仮想半円筒の中心軸に対し
て半径方向成分の光をそれぞれ入力し該受光手段に出力
する光学系を設けて、画素ラインに対して直角な面内に
おける画素素子の放射光成分を取り込み、受光手段に出
力してそれぞれ画素ラインの視野角９０°内の輝度デー
タを電気的信号で出力する装置で構成する。また、光学
系はセンサヘッドは仮想半球の中心に対して半径方向成
分の光をそれぞれ入力し該受光手段に出力するように構
成しても良い。
て半径方向成分の光をそれぞれ入力し該受光手段に出力
する光学系を設けて、画素ラインに対して直角な面内に
おける画素素子の放射光成分を取り込み、受光手段に出
力してそれぞれ画素ラインの視野角９０°内の輝度デー
タを電気的信号で出力する装置で構成する。また、光学
系はセンサヘッドは仮想半球の中心に対して半径方向成
分の光をそれぞれ入力し該受光手段に出力するように構
成しても良い。
【００１６】さらに、本発明のセンサヘッドを輝度分布
測定装置に使用して、測定対象物とを相対的に移動して
測定対象物の画素素子ライン又は画素素子にセンサヘッ
ドの仮想半円筒中心軸又は仮想半球中心に位置あわせし
て全画素素子の輝度分布を簡単に、高速度に測定するよ
うに構成する。
測定装置に使用して、測定対象物とを相対的に移動して
測定対象物の画素素子ライン又は画素素子にセンサヘッ
ドの仮想半円筒中心軸又は仮想半球中心に位置あわせし
て全画素素子の輝度分布を簡単に、高速度に測定するよ
うに構成する。
【００１７】さらに、また、輝度分布測定装置内のメモ
リに記憶された輝度分布情報をもとに、表示むら解析を
行うむら解析装置を設置して、測定対象物の表示むらを
検出解析して、測定対象物を検査評価する表示むら検査
評価装置を構成することができる。
リに記憶された輝度分布情報をもとに、表示むら解析を
行うむら解析装置を設置して、測定対象物の表示むらを
検出解析して、測定対象物を検査評価する表示むら検査
評価装置を構成することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、図１〜図７を参照して、本
発明の実施の形態を説明する。なお、本明細書で同じ参
照符号を付したものは、同じもの又は相当するものを表
している。
発明の実施の形態を説明する。なお、本明細書で同じ参
照符号を付したものは、同じもの又は相当するものを表
している。
【００１９】［実施例１］図１はリニアイメージセンサ
を使用したセンサヘッドの実施例を示す。図中、２Ｌ
は、リニアイメージセンサで、各画素素子に対応するＣ
ＣＤセンサで構成される。ＣＣＤセンサのＣＣＤ素子
は、画素素子の数倍から数１０倍のＣＣＤ素子が使用さ
れる。リニアイメージセンサ２Ｌは長手方向を仮想半円
筒軸１Ａに平行に、仮想半円筒状面１Ｓの凹面である内
側に複数配置されている。リニアイメージセンサ２Ｌの
受光面の法線は仮想円筒軸１Ａを通過するように配置さ
れる。
を使用したセンサヘッドの実施例を示す。図中、２Ｌ
は、リニアイメージセンサで、各画素素子に対応するＣ
ＣＤセンサで構成される。ＣＣＤセンサのＣＣＤ素子
は、画素素子の数倍から数１０倍のＣＣＤ素子が使用さ
れる。リニアイメージセンサ２Ｌは長手方向を仮想半円
筒軸１Ａに平行に、仮想半円筒状面１Ｓの凹面である内
側に複数配置されている。リニアイメージセンサ２Ｌの
受光面の法線は仮想円筒軸１Ａを通過するように配置さ
れる。
【００２０】図の例で、リニアイメージセンサ２Ｌは、
仮想半円筒軸１Ａに直角な面において、軸１Ａをとおり
仮想半円筒開口面に垂直な軸とこの軸に対して対称な測
定視野角θに相当する角度である０°，２０°，４０
°，６０°，８０°の仮想半円筒面１Ｓの位置に配置さ
れている。
仮想半円筒軸１Ａに直角な面において、軸１Ａをとおり
仮想半円筒開口面に垂直な軸とこの軸に対して対称な測
定視野角θに相当する角度である０°，２０°，４０
°，６０°，８０°の仮想半円筒面１Ｓの位置に配置さ
れている。
【００２１】画素ライン３Ｌの画素素子３の動作に同期
して対応する複数のラインセンサ２Ｌ内の対応ＣＣＤセ
ンサが順次走査されて、画素ライン３Ｌの画素素子の放
射光が順次取り入れられる。この走査で、リニアイメー
ジセンサ２Ｌで測定される画素素子の放射光は、画素ラ
イン３Ｌに直角の方位角で、その設置角度に対応する視
野角方向、図の場合θ＝０°，２０°，４０°，６０
°，８０°方向の輝度が各画素（又は微小エリア）毎に
測定される。リニアイメージセンサ２Ｌの設置数を増加
して、測定視野角を増加すれば、輝度分布曲線の精度も
向上し、ＬＣＤパネルの検査精度も向上する。
して対応する複数のラインセンサ２Ｌ内の対応ＣＣＤセ
ンサが順次走査されて、画素ライン３Ｌの画素素子の放
射光が順次取り入れられる。この走査で、リニアイメー
ジセンサ２Ｌで測定される画素素子の放射光は、画素ラ
イン３Ｌに直角の方位角で、その設置角度に対応する視
野角方向、図の場合θ＝０°，２０°，４０°，６０
°，８０°方向の輝度が各画素（又は微小エリア）毎に
測定される。リニアイメージセンサ２Ｌの設置数を増加
して、測定視野角を増加すれば、輝度分布曲線の精度も
向上し、ＬＣＤパネルの検査精度も向上する。
【００２２】［実施例２］図２は、リニアイメージセン
サを使用したセンサヘッドの他の実施例を示している。
１は複数のリニアイメージセンサ２Ｌからなるセンサ、
２１はレンズ、プリズム、ミラー及び光ファイバ等を組
み合わて構成された光学系を表している。
サを使用したセンサヘッドの他の実施例を示している。
１は複数のリニアイメージセンサ２Ｌからなるセンサ、
２１はレンズ、プリズム、ミラー及び光ファイバ等を組
み合わて構成された光学系を表している。
【００２３】光学系２１はターゲット画素ライン（ライ
ン状エリア）３Ｌを軸とする半径方向成分の画素素子放
射光を入力し、リニアイメージセンサ２Ｌに出力する。
画素素子放射光の半径方向成分毎に光経路を任意に設定
できる（図３（ａ）参照）。複数のリニアイメージセン
サ２Ｌも同一平面上等任意に配置できる。光学系２１の
入力側は、画素素子ラインを軸とし、該軸に直角な面内
の、面内軸上の画素素子が放射する光成分を取り入れる
ように、その光学系要素が配置されている。
ン状エリア）３Ｌを軸とする半径方向成分の画素素子放
射光を入力し、リニアイメージセンサ２Ｌに出力する。
画素素子放射光の半径方向成分毎に光経路を任意に設定
できる（図３（ａ）参照）。複数のリニアイメージセン
サ２Ｌも同一平面上等任意に配置できる。光学系２１の
入力側は、画素素子ラインを軸とし、該軸に直角な面内
の、面内軸上の画素素子が放射する光成分を取り入れる
ように、その光学系要素が配置されている。
【００２４】リニアイメージセンサ２Ｌ個々の配置は図
２（ａ）のように平面でも、非平面的配置でも構わな
い。例えば、図１の実施例において、リニアイメージセ
ンサ２Ｌと画素ライン３Ｌとの空間に、仮想半円筒軸１
Ａに直角な面内で画素素子３と画素の測定視野角θに対
応するリニアイメージセンサ２ＬのＣＣＤ素子との間の
光経路（例えば図１の３ａ）に光学系２１を設けても良
い。
２（ａ）のように平面でも、非平面的配置でも構わな
い。例えば、図１の実施例において、リニアイメージセ
ンサ２Ｌと画素ライン３Ｌとの空間に、仮想半円筒軸１
Ａに直角な面内で画素素子３と画素の測定視野角θに対
応するリニアイメージセンサ２ＬのＣＣＤ素子との間の
光経路（例えば図１の３ａ）に光学系２１を設けても良
い。
【００２５】図２（ｂ）は、図２（ａ）の例に入射制限
装置２２を追加して設けたセンサヘッドの分解図を示し
ている。入射制限装置２２は、光学系２１の放射光の入
射側に設けて、スリット、ピンホール２２ａ等により半
径方向の入射光を制限する装置である。この入射制限装
置２２は、図２（ａ）の例のようにセンサヘッドにとっ
て必須の部材ではなく、省略しても良い。
装置２２を追加して設けたセンサヘッドの分解図を示し
ている。入射制限装置２２は、光学系２１の放射光の入
射側に設けて、スリット、ピンホール２２ａ等により半
径方向の入射光を制限する装置である。この入射制限装
置２２は、図２（ａ）の例のようにセンサヘッドにとっ
て必須の部材ではなく、省略しても良い。
【００２６】［実施例３］図３（ａ）は実施例２のリニ
アイメージセンサ２Ｌの代わりにＣＣＤエリアイメージ
センサ（以下エリアイメージセンサ）２Ａを１個使用し
たセンサヘッドの実施例を示している。エリアイメージ
センサはＣＣＤ素子を面に配列したセンサである。光学
系２１は、ターゲット画素ライン（ライン状エリア）３
Ｌの画素素子において画素ラインに直角な面内の放射光
の半径方向成分を、画素ラインの全画素素子または測定
に必要なエリアの複数画素素子について入力できるよう
に、例えば仮想半球面の内側に、その入射面を仮想半球
の中心に向けるように配置されている。測定される該半
径方向の放射光成分とエリアイメージセンサ２Ａの各Ｃ
ＣＤ素子とは対応付けられている。
アイメージセンサ２Ｌの代わりにＣＣＤエリアイメージ
センサ（以下エリアイメージセンサ）２Ａを１個使用し
たセンサヘッドの実施例を示している。エリアイメージ
センサはＣＣＤ素子を面に配列したセンサである。光学
系２１は、ターゲット画素ライン（ライン状エリア）３
Ｌの画素素子において画素ラインに直角な面内の放射光
の半径方向成分を、画素ラインの全画素素子または測定
に必要なエリアの複数画素素子について入力できるよう
に、例えば仮想半球面の内側に、その入射面を仮想半球
の中心に向けるように配置されている。測定される該半
径方向の放射光成分とエリアイメージセンサ２Ａの各Ｃ
ＣＤ素子とは対応付けられている。
【００２７】［実施例４］図３（ｂ）は実施例３の１個
のエリアイメージセンサ２Ａに代えて複数のエリアイメ
ージセンサ２Ｍ使用したセンサヘッドの実施例である。
これにより輝度測定の分解能が向上できる。エリアイメ
ージセンサ２Ａ個々の配置は平面でも、非平面的配置で
も構わない。
のエリアイメージセンサ２Ａに代えて複数のエリアイメ
ージセンサ２Ｍ使用したセンサヘッドの実施例である。
これにより輝度測定の分解能が向上できる。エリアイメ
ージセンサ２Ａ個々の配置は平面でも、非平面的配置で
も構わない。
【００２８】［実施例５］図４は測定対象である画素素
子３を中心とした仮想半球の半径方向における輝度の視
野角依存性に関するデータの測定を可能としたセンサヘ
ッドの実施例である。図４（ａ）のセンサヘッドは、１
個のエリアイメージセンサ２Ａと光学系２１から構成さ
れる。光学系２１の入力側は画素素子３が放射する光の
測定する特定の半径方向成分のみ入力するように構成さ
れていれば良い。該特定の半径方向の成分とエリアイメ
ージセンサ２ＡのＣＣＤ素子とは対応付けられている。
子３を中心とした仮想半球の半径方向における輝度の視
野角依存性に関するデータの測定を可能としたセンサヘ
ッドの実施例である。図４（ａ）のセンサヘッドは、１
個のエリアイメージセンサ２Ａと光学系２１から構成さ
れる。光学系２１の入力側は画素素子３が放射する光の
測定する特定の半径方向成分のみ入力するように構成さ
れていれば良い。該特定の半径方向の成分とエリアイメ
ージセンサ２ＡのＣＣＤ素子とは対応付けられている。
【００２９】図４（ｂ）は、図４（ａ）の例に入射制限
装置２２を追加して設けたセンサヘッドの分解図を示し
ている。入射制限装置２２は、光学系２１の放射光の入
射側に設けて、スリット、ピンホール２２ａ等により半
径方向の入射光を制限する。この入射制限装置２２は、
図４（ａ）の例のようにセンサヘッドにとって必須の部
材ではなく、省略しても良い。
装置２２を追加して設けたセンサヘッドの分解図を示し
ている。入射制限装置２２は、光学系２１の放射光の入
射側に設けて、スリット、ピンホール２２ａ等により半
径方向の入射光を制限する。この入射制限装置２２は、
図４（ａ）の例のようにセンサヘッドにとって必須の部
材ではなく、省略しても良い。
【００３０】［実施例６］図４（ｃ）は、実施例６（図
４（ａ））の１個のエリアイメージセンサ２Ａに代え
て、複数個のエリアイメージセンサ２Ｍを使用したセン
サヘッドの実施例を示している。これにより輝度測定装
置の分解能が向上される。エリアイメージセンサ２Ａの
複数個配置は平面でも、非平面的配置でも構わない。
４（ａ））の１個のエリアイメージセンサ２Ａに代え
て、複数個のエリアイメージセンサ２Ｍを使用したセン
サヘッドの実施例を示している。これにより輝度測定装
置の分解能が向上される。エリアイメージセンサ２Ａの
複数個配置は平面でも、非平面的配置でも構わない。
【００３１】［実施例７］図５は、本発明の実施例１〜
３のセンサヘッドを輝度測定装置に使用した実施例を示
している。１Ｘ，１Ｙは本発明の実施例１〜３のいずれ
かのセンサヘッドで、Ｙ方向，Ｘ方向等互いに直角方向
の画素ラインにおける、それぞれの画素ラインに直角な
面内における放射光の半径方向成分を測定するようにそ
の軸を画素素子ラインに合わせて位置付けられる。６は
光源、７は画像処理装置、８はＬＣＤドライバ、９はテ
ーブル駆動制御装置、１０は光源制御装置、１１は測定
結果、検査結果、むら解析結果等を表示する表示装置、
１２はホストコンピュータ、１３はむら解析装置を表し
ている
３のセンサヘッドを輝度測定装置に使用した実施例を示
している。１Ｘ，１Ｙは本発明の実施例１〜３のいずれ
かのセンサヘッドで、Ｙ方向，Ｘ方向等互いに直角方向
の画素ラインにおける、それぞれの画素ラインに直角な
面内における放射光の半径方向成分を測定するようにそ
の軸を画素素子ラインに合わせて位置付けられる。６は
光源、７は画像処理装置、８はＬＣＤドライバ、９はテ
ーブル駆動制御装置、１０は光源制御装置、１１は測定
結果、検査結果、むら解析結果等を表示する表示装置、
１２はホストコンピュータ、１３はむら解析装置を表し
ている
【００３２】センサヘッド１ＸはＸ方向の測定画素ライ
ンに対して１ラインまたは複数ラインの視野角依存性デ
ータを測定することができる。そのときの測定視野角範
囲は各画素素子に対してφ＝９０°，θ≦９０°の範囲
とφ＝２７０°，θ≦９０°の範囲（図８中の３１）で
ある。センサヘッド１ＹはＹ方向の測定画素ラインに対
して１ラインまたは複数ライン分の視野角依存性データ
を測定することができる。そのときの測定視野角範囲は
各画素素子に対してφ＝０°，θ≦９０°の範囲とφ＝
１８０°，θ≦９０°の範囲（図８中の３２）である。
ンに対して１ラインまたは複数ラインの視野角依存性デ
ータを測定することができる。そのときの測定視野角範
囲は各画素素子に対してφ＝９０°，θ≦９０°の範囲
とφ＝２７０°，θ≦９０°の範囲（図８中の３１）で
ある。センサヘッド１ＹはＹ方向の測定画素ラインに対
して１ラインまたは複数ライン分の視野角依存性データ
を測定することができる。そのときの測定視野角範囲は
各画素素子に対してφ＝０°，θ≦９０°の範囲とφ＝
１８０°，θ≦９０°の範囲（図８中の３２）である。
【００３３】さらに、簡単な検査データでＬＣＤパネル
の検査が十分であるが、検査時間を短縮したい場合に
は、センサヘッド１Ｘ，１Ｙは、微少領域の画素素子
（複数画素ラインでの複数画素素子）（又は複数の点光
源）を発光させることにより複数の画素ライン分に対し
て視野角依存性データを測定することができる。
の検査が十分であるが、検査時間を短縮したい場合に
は、センサヘッド１Ｘ，１Ｙは、微少領域の画素素子
（複数画素ラインでの複数画素素子）（又は複数の点光
源）を発光させることにより複数の画素ライン分に対し
て視野角依存性データを測定することができる。
【００３４】テーブル５はＸ方向、Ｙ方向、φ方向移動
の自由度を有している。従って、テーブル５をセンサヘ
ッド１Ｘ，１Ｙに対してそれぞれＹ，Ｘ方向にテーブル
を移動させることにより、ＬＣＤパネル４の全画素素子
測定領域において視野角依存性データを測定することが
できる。この場合の測定データは、全画素の各画素素子
に対し（１）φ＝９０°，θ≦９０°、（２）φ＝３６
０°，θ≦９０°、（３）φ＝０°，θ≦９０°、
（４）φ＝１８０°，θ≦９０°の範囲の視野角依存性
データである。
の自由度を有している。従って、テーブル５をセンサヘ
ッド１Ｘ，１Ｙに対してそれぞれＹ，Ｘ方向にテーブル
を移動させることにより、ＬＣＤパネル４の全画素素子
測定領域において視野角依存性データを測定することが
できる。この場合の測定データは、全画素の各画素素子
に対し（１）φ＝９０°，θ≦９０°、（２）φ＝３６
０°，θ≦９０°、（３）φ＝０°，θ≦９０°、
（４）φ＝１８０°，θ≦９０°の範囲の視野角依存性
データである。
【００３５】さらに、φ＝０°，９０°，１８０°，３
６０°以外のφ方向の視野角依存性データを測定したい
場合はテーブル５をφ方向に回転させることにより可能
となる。また、テーブルをφ方向に１８０°回転させ
て、ＬＣＤパネル４の画素素子を１８０°回転させこと
により、１個のセンサヘッド１で全方位の光の強度を測
定することができるので、装置の構造が簡単になる。
６０°以外のφ方向の視野角依存性データを測定したい
場合はテーブル５をφ方向に回転させることにより可能
となる。また、テーブルをφ方向に１８０°回転させ
て、ＬＣＤパネル４の画素素子を１８０°回転させこと
により、１個のセンサヘッド１で全方位の光の強度を測
定することができるので、装置の構造が簡単になる。
【００３６】テーブルを方位角φで回転移動させて、任
意の方位角における画素ラインの輝度分布データを求め
る場合、測定対象（ターゲット）となる画素ラインの画
素素子間の間隔はφの関数で変動するので、リニアイメ
ージセンサ内のＣＣＤ素子の放射光を取り入れる時間間
隔をφに合わせて調整して走査し、各画素素子の輝度デ
ータを取り入れる。
意の方位角における画素ラインの輝度分布データを求め
る場合、測定対象（ターゲット）となる画素ラインの画
素素子間の間隔はφの関数で変動するので、リニアイメ
ージセンサ内のＣＣＤ素子の放射光を取り入れる時間間
隔をφに合わせて調整して走査し、各画素素子の輝度デ
ータを取り入れる。
【００３７】イメージセンサとして、モノクロＣＣＤを
使用する場合においては、ヘッドＬＣＤパネルのＸＹ座
標（ｘ，ｙ）で表される位置における画素素子のφ，θ
方向に放射される光の輝度データは、例えば、次式で表
される。 Ｉ（ｘ，ｙ，φ，θ，Ｋ） ただし、Ｋは輝度情報である。イメージセンサとして、
カラーＣＣＤを使用する場合においては、光の輝度デー
タは、 Ｉ（ｘ，ｙ，φ，θ，Ａ，Ｂ，Ｃ） ただし、Ａ，Ｂ，Ｃはそれぞれ輝度をＲ，Ｇ，Ｂ画素別
に測定した場合の３原色、Ｒ（赤色）情報，Ｇ（緑色）
情報，Ｂ（黄色）情報である。
使用する場合においては、ヘッドＬＣＤパネルのＸＹ座
標（ｘ，ｙ）で表される位置における画素素子のφ，θ
方向に放射される光の輝度データは、例えば、次式で表
される。 Ｉ（ｘ，ｙ，φ，θ，Ｋ） ただし、Ｋは輝度情報である。イメージセンサとして、
カラーＣＣＤを使用する場合においては、光の輝度デー
タは、 Ｉ（ｘ，ｙ，φ，θ，Ａ，Ｂ，Ｃ） ただし、Ａ，Ｂ，Ｃはそれぞれ輝度をＲ，Ｇ，Ｂ画素別
に測定した場合の３原色、Ｒ（赤色）情報，Ｇ（緑色）
情報，Ｂ（黄色）情報である。
【００３８】従って、使用するイメージセンサにより、
ターゲットの画素ラインの１画素に対するリニアイメー
ジセンサ及びエリアイメージセンサのＣＣＤ素子数及び
対応させるＣＣＤ素子群の検知情報の取り込み制御をφ
に合わせて調整する用にしても良い。
ターゲットの画素ラインの１画素に対するリニアイメー
ジセンサ及びエリアイメージセンサのＣＣＤ素子数及び
対応させるＣＣＤ素子群の検知情報の取り込み制御をφ
に合わせて調整する用にしても良い。
【００３９】センサヘッドにて測定された視野角依存性
の輝度データはホストコンピュータ１２に送られ、記憶
される。むら解析装置１３は記憶された色情報の輝度分
布データを基に、視野角依存性を考慮して比較して、輝
度むら、コントラストむら、色むら等の表示むらを検
出、解析し、検査基準値と比較して、検査評価する。こ
れらの輝度分布データ、表示むらの解析結果及び検査評
価結果は表示装置１１で表示される。
の輝度データはホストコンピュータ１２に送られ、記憶
される。むら解析装置１３は記憶された色情報の輝度分
布データを基に、視野角依存性を考慮して比較して、輝
度むら、コントラストむら、色むら等の表示むらを検
出、解析し、検査基準値と比較して、検査評価する。こ
れらの輝度分布データ、表示むらの解析結果及び検査評
価結果は表示装置１１で表示される。
【００４０】光源６は、測定対象、ワークおよび検査内
容によって選択される。バックライト等による画素素子
自体が発光する場合は、ＬＣＤドライバ８にてＬＣＤパ
ネルの制御を行い、光源制御装置９にてバックライトの
制御を行う。また、バックライトがまだ組込れない状態
における検査の場合には、外部光源６を設置する。外部
光源は、面状発光体、レーザー等によるピンポイント発
光、ライン状光源を使用する。
容によって選択される。バックライト等による画素素子
自体が発光する場合は、ＬＣＤドライバ８にてＬＣＤパ
ネルの制御を行い、光源制御装置９にてバックライトの
制御を行う。また、バックライトがまだ組込れない状態
における検査の場合には、外部光源６を設置する。外部
光源は、面状発光体、レーザー等によるピンポイント発
光、ライン状光源を使用する。
【００４１】［実施例８］図６は、実施例４〜６のセン
サヘッドを使用した輝度分布測定装置を示している。測
定対象１画素素子、又は微少領域画素素子に対して半円
球の半径方向の放射光を全て一度に測定できる。テーブ
ル５の移動はＸ方向，Ｙ方向，φ方向移動の自由度を有
している。
サヘッドを使用した輝度分布測定装置を示している。測
定対象１画素素子、又は微少領域画素素子に対して半円
球の半径方向の放射光を全て一度に測定できる。テーブ
ル５の移動はＸ方向，Ｙ方向，φ方向移動の自由度を有
している。
【００４２】センサヘッド１を画素素子の位置付けによ
り各画素素子の視野角依存性輝度データを測定すること
ができる。センサヘッド１はテーブル５をＸ、Ｙ方向に
移動させて、測定対象１画素素子、又は微少領域画素素
子に位置付けし、測定対象全領域の視野野角依存性輝度
データを測定する。
り各画素素子の視野角依存性輝度データを測定すること
ができる。センサヘッド１はテーブル５をＸ、Ｙ方向に
移動させて、測定対象１画素素子、又は微少領域画素素
子に位置付けし、測定対象全領域の視野野角依存性輝度
データを測定する。
【００４３】センサヘッド１のφ方向測定ポイントが粗
い仕様の場合には、テーブル５のφ方向回転移動によ
り、φ方向測定ポイントを増加させることができる。
い仕様の場合には、テーブル５のφ方向回転移動によ
り、φ方向測定ポイントを増加させることができる。
【００４４】
【発明の効果】上述したように、本発明のセンサヘッド
は、特定の方位角又は全方位角における視野角０°から
９０°までの視野角依存性データを測定することができ
る。また、視野角０°〜９０°の測定点を同時に測定で
きるので、高速度にデータを得ることができる。
は、特定の方位角又は全方位角における視野角０°から
９０°までの視野角依存性データを測定することができ
る。また、視野角０°〜９０°の測定点を同時に測定で
きるので、高速度にデータを得ることができる。
【００４５】本発明のセンサヘッドを具備した輝度分布
測定装置は、小型で、操作機構が簡略で、かつ高速度で
輝度分布を測定できる装置が実現できる。また、本発明
の評価検査装置は、検査工程における検査において、製
品の良、不良を速やかに判断することができるので、作
製対価も少なくすることができる。
測定装置は、小型で、操作機構が簡略で、かつ高速度で
輝度分布を測定できる装置が実現できる。また、本発明
の評価検査装置は、検査工程における検査において、製
品の良、不良を速やかに判断することができるので、作
製対価も少なくすることができる。
【図１】リニアイメージセンサを使用した本発明のセン
サヘッドの一実施例を示す図である。
サヘッドの一実施例を示す図である。
【図２】リニアイメージセンサ、光学系を使用したセン
サヘッドの他の実施例を示す図である。
サヘッドの他の実施例を示す図である。
【図３】エリアイメージセンサ、光学系を使用したセン
サヘッドの実施例を示す図である。
サヘッドの実施例を示す図である。
【図４】エリアイメージセンサ、光学系を使用した本発
明のセンサヘッドの実施例を示す図である。
明のセンサヘッドの実施例を示す図である。
【図５】本発明のリニアイメージセンサを使用した輝度
分布測定装置を説明する図である。
分布測定装置を説明する図である。
【図６】本発明のエリアイメージセンサを使用した輝度
分布測定装置を説明する図である。
分布測定装置を説明する図である。
【図７】従来の輝度分布測定装置を説明する図である。
【図８】画素素子又はパネル面からの光放射方向（視野
角）を表す座標系の定義を説明する図である。
角）を表す座標系の定義を説明する図である。
【図９】光の輝度分布を測定する従来方法を説明する図
である。
である。
１ センサヘッド １Ｘ，１Ｙ センサヘッド ２Ｌ リニアイメージセンサ ２Ａ，２Ｍ エリアイメージセンサ ３ 画素素子，画素素子エリア ３Ｌ ターゲット画素ライン， 又はターゲットライン状エリア ４ ＬＣＤパネル（同ワーク） ５ テーブル １１ 表示装置 １２ ホストコンピュータ １３ むら解析装置 ２１ 光学系 ２２ 入射光制限装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｆ 9/00 ３５２ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３５２ (72)発明者 田口 智弘 熊本県八代市松江町302 櫻井エンジニア リング株式会社内 Ｆターム(参考） 2G051 AA73 CA03 CA08 CB02 DA06 EA17 2G065 BA04 BA33 BB46 BB50 DA05 2G086 EE10 2H088 FA12 FA30 MA20 5G435 AA00 AA17 BB04 BB05 BB06 BB12 KK05 KK10
Claims (5)
- 【請求項１】 受光した光をその輝度に応じた電気信号
に変換する受光手段を具備するセンサヘッドであって、 受光面の法線が仮想半円筒面の中心軸を通り、かつ中心
軸方向に平行に配置された複数個のリニアイメージセン
サで該受光手段を構成することを特徴とするセンサヘッ
ド。 - 【請求項２】 受光した光をその輝度に応じた電気信号
に変換する受光手段と、仮想半円筒の中心軸に沿って発
光する光の中心軸に対して半径方向の成分の光をそれぞ
れ入力し該受光手段に出力する光学系とを具備すること
を特徴とするセンサヘッド。 - 【請求項３】 受光した光をその輝度に応じた電気信号
に変換する受光手段と、 仮想半球の中心で放射する光の中心に対して半径方向の
成分の光をそれぞれ入力し該受光手段に出力する光学系
とを具備することを特徴とするセンサヘッド。 - 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のいずれかのセ
ンサヘッドと、 センサヘッドの出力情報を制御する画像処理装置と、 画像処理装置の出力情報を記憶するメモリと、 測定対象物とセンサヘッドとを相対的に移動させる手段
と、 データ処理装置と、 表示装置とを具備し、センサヘッドと測定対象物とを相
対的に移動して測定対象物の画素素子ライン又は画素素
子にセンサヘッドの仮想半円筒中心軸又は仮想半球中心
に位置あわせして輝度分布を測定することを特徴とする
輝度分布測定装置。 - 【請求項５】 請求項４の輝度分布測定装置と、 輝度分布測定装置のメモリに記憶された情報をもとに、
表示むら解析を行うむら解析装置とを具備し、測定対象
物の表示むらの検査評価を行うことを特徴とする表示む
ら検査評価装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000089829A JP3316501B2 (ja) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | センサヘッド、これを具備した輝度分布測定装置及び表示むら検査評価装置 |
| US09/818,450 US6987571B2 (en) | 2000-03-28 | 2001-03-27 | Sensor head, luminance distribution measurement apparatus having the sensor head, and unevenness inspection/evaluation apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000089829A JP3316501B2 (ja) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | センサヘッド、これを具備した輝度分布測定装置及び表示むら検査評価装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001281096A true JP2001281096A (ja) | 2001-10-10 |
| JP3316501B2 JP3316501B2 (ja) | 2002-08-19 |
Family
ID=18605529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000089829A Expired - Fee Related JP3316501B2 (ja) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | センサヘッド、これを具備した輝度分布測定装置及び表示むら検査評価装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3316501B2 (ja) |
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| JP4799329B2 (ja) * | 2006-09-07 | 2011-10-26 | 株式会社東芝 | ムラ検査方法、表示パネルの製造方法及びムラ検査装置 |
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- 2000-03-28 JP JP2000089829A patent/JP3316501B2/ja not_active Expired - Fee Related
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2001
- 2001-03-27 US US09/818,450 patent/US6987571B2/en not_active Expired - Fee Related
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