JP3343444B2 - Ｌｃｄパネル画質検査装置及びｌｃｄ画像プリサンプリング方法 - Google Patents

Ｌｃｄパネル画質検査装置及びｌｃｄ画像プリサンプリング方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＬＣＤパネルの画素に
対応したＣＣＤの測定画素の中心位置を求め、ＬＣＤパ
ネルの全画素に対応したＣＣＤ画素の各測定中心位置と
その周辺での明るさを求めてＬＣＤ画像を作成し、ＬＣ
Ｄパネルの欠陥判定を行うＬＣＤパネル画質検査装置及
びＬＣＤ画像プリサンプリング方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネ
ル検査において、ＣＣＤ（Charge Coupled Device ）カ
メラを使って検査対象物の画素の明暗を測定する場合、
少ないＣＣＤ画素数で検査対象ＬＣＤパネルの画素の明
暗を、いかに忠実に取り込むことができるかが、検査装
置を安価で測定精度が良く製造ラインでの使用に適した
装置にする条件となっている。従来、ＬＣＤパネルとＣ
ＣＤカメラの位置合わせは次のように行われていた。 図６に示す位置合わせのためのキャリブレーション
パターンをＬＣＤパネル上に輝点として表示する。 ＣＣＤ画素単位でＬＣＤ画素の明暗を測定し、複数
のＣＣＤ画素によって測定された輝点の中心の画素をＬ
ＣＤの輝点の中心とする。 上記キャリブレーションパターンを使用して測定さ
れたＣＣＤ画素による輝点の中心の画素のアドレスか
ら、ＬＣＤ画素の全ての中心位置をＣＣＤ画素のアドレ
スとして整数で計算し認識する。 ＬＣＤパネルの全画素に対して、ＬＣＤ画素の中心
に対応したＣＣＤ画素で明暗を測定し、その測定結果に
よりＬＣＤの画像を作成する。
【０００３】以上のような方法でＬＣＤ画素の位置を特
定するためには、１個のＬＣＤ画素に対して多数のＣＣ
Ｄ画素が対応する必要があり、例えば、ＬＣＤ１画素に
対して３６点のＣＣＤ画素を対応させていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したような従
来の方法では次のような問題があった。 ＣＣＤの画素密度を高くする必要があり、測定され
るデータ数が多くデータ処理に時間がかかる。 ＣＣＤの画素密度を高くするためコストが高くな
る。本発明は、検査対象ＬＣＤパネルをＣＣＤカメラの
ＣＣＤ画素により測定するときに、少ないＣＣＤ画素数
で検査対象ＬＣＤパネルの画像の明暗を忠実に測定する
ことを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、ＣＣＤカメラ内にＣＣＤエリア
センサを使用している。そして、検査対象ＬＣＤパネル
にキャリブレーションパターンやテストパターンを表示
するＬＣＤ駆動部を設けている。ＣＣＤ画素で測定した
明暗を画像測定部でＡ／Ｄ変換し、上記キャリブレーシ
ョンパターンの例えば輝点のような認識パターンを使用
してＬＣＤ画素とそれに対応するＣＣＤ画素の位置を実
数で特定し、上記認識パターンのアドレスからＬＣＤ全
画素のサンプリングアドレスを実数として求めるＬＣＤ
画素のＣＣＤアドレス設定手段を設ける。ＬＣＤパネル
の画像をＣＣＤにより測定し、上記サンプリングアドレ
スを用いて近傍線形補間をし、ＬＣＤパネルの画素数サ
イズの画像に変換するプリサンプリング処理手段を設け
る。そして、ＬＣＤパネルの画像として得られた各ＬＣ
Ｄ画素の明暗データにより欠陥を判定する欠陥判定手段
を設ける。以上の処理手段を全体として処理するため
に、制御部、表示部を設ける。
【０００６】ＬＣＤ画像プリサンプリング方法として、
まず、キャリブレーションパターンを被検査対象ＬＣＤ
パネルに輝点として表示する。上記輝点を複数のＣＣＤ
画素でその明暗を測定し、測定画像の輝点の近傍から明
るさの最大値を探し、その画素を中心として縦方向及び
横方向に隣接した画素の明るさを考慮して輝点の中心位
置を計算により実数として求める。輝点の中心アドレス
より、ＬＣＤパネルの全画素がＣＣＤ測定画素のどこの
アドレスに対応するのかを表すサンプリングアドレスを
実数として求める。プリサンプリングするＬＣＤパネル
の画像をＣＣＤにより測定し、上記サンプリングアドレ
スを用いて近傍の線形補間を近傍４画素または近傍９画
素などで行い、測定画像をＬＣＤパネルの画素数サイズ
の画像に変換している。
【０００７】
【実施例】ＬＣＤの画素に対応したＣＣＤ画素で明暗を
測定し、ＬＣＤの画像を作成するため、次のステップで
測定及び計算を行う。 キャリブレーションパターンの輝点について、ＬＣ
Ｄ画素とそれに対応するＣＣＤ画素のアドレスを特定す
る。まず、従来と同じ図６に示すキャリブレーションパ
ターンを６４０×４８０画素のＬＣＤ上に表示する。キ
ャリブレーションパターンは、図６に示すＬＣＤ素子の
アドレスに２５個の輝点を表示する。そして、例えば、
１５３４×１０２４画素のＣＣＤエリアセンサを使用
し、ＬＣＤ１画素に対して縦横それぞれ３個、合わせて
９個のＣＣＤ画素でＬＣＤの明暗を測定する。ＬＣＤの
輝点は図２のようなイメージでＣＣＤ画素に取り込む。
この輝点のアドレスを正確に求めるために以下の方法を
用いる。ＣＣＤによる測定画像の輝点の近傍から明るさ
の最大値を探し、その画素を中心とする。図３（ａ）の
ように、その中心の画素をＸｎ とし、その左右の画素
Ｘｎ−１ 及びＸｎ＋１ の明るさの測定値に注目する。
図３（ｂ）の斜線部分の左右の面積を等しく分けるとこ
ろをＸ方向の求めるアドレスとする。これを計算式で表
すと次のようになる。 Ｘ方向の求めるアドレス＝Ｘｎ ＋（Ｈｎ＋１ −Ｈｎ−
１ ）／２Ｈｎ 同じことを上下つまりＹ方向の画素についても行うこと
により輝点のＹ方向のアドレスを求める。これを２５個
の輝点について行い、ＬＣＤ画素２５個の輝点のＣＣＤ
アドレスであるＸアドレス及びＹアドレスを算出する。
【０００８】 ＬＣＤ全画素のサンプリングアドレス
を作成する。キャリブレーションパターンを取り込んだ
画像は、４角を輝点とする１６の領域に分割される。そ
れぞれの領域について、先に求めた４角の輝点のアドレ
スとその輝点のあるＬＣＤパネルの画素アドレスの関係
から、その領域に含まれるＬＣＤパネルの画素がＣＣＤ
測定画素のどこのアドレスに対応するのかを実数で求め
る。これにより、ＬＣＤパネルの全画素がＣＣＤ測定画
素のどこのアドレスに対応するのかを表すサンプリング
アドレスが作成できる。
【０００９】 プリサンプリング処理により、ＬＣＤ
パネルの画素数サイズの画像に変換する。プリサンプリ
ング対象とするＬＣＤパネルの画像をＣＣＤにより測定
する。その画像に対して先に求めたサンプリングアドレ
スを用いて近傍４画素の線形補間、又は、近傍９画素の
線形補間を行い、測定画像をＬＣＤパネルの画素数サイ
ズの画像に変換する。
【００１０】 近傍４画素の線形補間 図４（ａ）のようにサンプリングアドレス２２を中心と
して１×１の正方形を考える。この正方形はＣＣＤ４画
素の取り込み画像にまたがる。図４（ｂ）及び図４
（ｃ）のように、この各画素の明るさデータ値と各画素
における正方形の重なり合う面積の割合を求め、双方の
値を掛けた値の和がプリサンプリング結果となる。この
計算式は次のようになる。 プリサンプリング結果＝ｄａ・ｓａ＋ｄｂ・ｓｂ＋ｄｃ
・ｓｃ＋ｄｄ・ｓｄ
【００１１】 近傍９画素の線形補間 図５（ａ）のようにサンプリングアドレス２２を中心と
して２×２の正方形を考える。この正方形はＣＣＤ９画
素の取り込み画像にまたがる。図５（ｂ）及び図５
（ｃ）のように、この各画素の明るさデータ値と各画素
における正方形の重なり合う面積の割合を求め、双方の
値を掛けた値の和を４で割ったものがプリサンプリング
結果となる。
【００１２】図１に以上のＬＣＤ画素プリサンプリング
処理を実行するＬＣＤパネル画質検査装置のブロック図
を示す。本発明のＬＣＤパネル画質検査装置は、検査対
象ＬＣＤパネル１０と、ＬＣＤパネル１０にキャリブレ
ーションパターンや各種テストパターンを表示するＬＣ
Ｄ駆動部１１と、ＣＣＤエリアセンサを内蔵しＬＣＤの
明暗を測定するＣＣＤカメラ１２と、ＣＣＤ画素で測定
した明暗をＡ／Ｄ変換する画像測定部１３と、キャリブ
レーションパターンの輝点を使用してＬＣＤ画素とそれ
に対応するＣＣＤ画素の位置を特定し、輝点のアドレス
からＬＣＤ全画素のサンプリングアドレスを求めるＬＣ
Ｄ画素のＣＣＤアドレス設定手段１４と、ＬＣＤパネル
の画像をＣＣＤにより測定し、上記サンプリングアドレ
スを用いて近傍線形補間をし、ＬＣＤパネルの画素数サ
イズの画像に変換するプリサンプリング処理手段１５
と、ＬＣＤパネルの画像として得られた各ＬＣＤ画素の
明暗データより欠陥を判定する欠陥判定手段１６と、全
体の流れを制御する制御部１７と、ＬＣＤ画像の表示及
び制御操作状況を表示する表示部１９とで構成される。
【００１３】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成さ
れ、また、以上説明したような方法でＬＣＤパネルの画
素数の画像を得ているため次の効果がある。 測定するＣＣＤ画素数が少ないためデータ処理の時
間が短縮される。 ＣＣＤ画素密度が低いためコストの低減ができる。 ＬＣＤ画素の位置をＣＣＤ画素のアドレスに変換す
るとき、整数ではなく実数で変換しているため、複数の
ＣＣＤ画素の測定結果が加味され、ＬＣＤパネルの画像
の明暗を忠実に測定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＬＣＤパネル画質検査装置のブロック
図である。
【図２】実施例におけるＬＣＤ輝点をＣＣＤ画素に取り
込む様子を示した説明図である。
【図３】実施例における輝点のＸ方向アドレスを求める
方法を示した説明図である。
【図４】実施例におけるＬＣＤ画素の明るさを求める近
傍４画素の線形補間の場合の説明図である。
【図５】実施例におけるＬＣＤ画素の明るさを求める近
傍９画素の線形補間の場合の説明図である。
【図６】キャリブレーションパターンの輝点のアドレス
を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ ＬＣＤパネル １１ ＬＣＤ駆動部 １２ ＣＣＤカメラ １３ 画像測定部 １４ ＬＣＤ画素のＣＣＤアドレス設定手段 １５ プリサンプリング処理手段 １６ 欠陥判定手段 １７ 制御部 １９ 表示部 ２０ ＬＣＤ輝点 ２１ ＣＣＤ画素 ２２ サンプリングアドレス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 21/84 - 21/958 G01M 11/00 - 11/08 G02F 1/13

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 検査対象ＬＣＤパネル（１０）にキャリ
    ブレーションパターンやテストパターンを表示するＬＣ
    Ｄ駆動部（１１）を設け、 ＣＣＤエリアセンサを内蔵しＬＣＤの明暗を測定するＣ
    ＣＤカメラ（１２）を設け、 ＣＣＤ画素で測定した明暗をＡ／Ｄ変換する画像測定部
    （１３）を設け、 上記キャリブレーションパターンの認識パターンを使用
    してＬＣＤ画素とそれに対応するＣＣＤ画素の位置を実
    数で特定し、上記認識パターンのアドレスからＬＣＤ全
    画素のサンプリングアドレスを実数として求めるＬＣＤ
    画素のＣＣＤアドレス設定手段（１４）を設け、 ＬＣＤパネル（１０）の画像をＣＣＤにより測定し、上
    記サンプリングアドレスを用いて近傍補間をし、ＬＣＤ
    パネルの画素数サイズの画像に変換するプリサンプリン
    グ処理手段（１５）を設け、 ＬＣＤパネルの画像として得られた各ＬＣＤ画素の明暗
    データにより欠陥を判定する欠陥判定手段（１６）を設
    け、 全体の流れを制御する制御部（１７）と、ＬＣＤ画像の
    表示及び制御操作状況を表示する表示部（１９）を設
    け、 以上を具備することを特徴としたＬＣＤパネル画質検査
    装置。
  2. 【請求項２】 キャリブレーションパターンを被検査対
    象ＬＣＤパネルに輝点として表示し、 上記輝点について複数のＣＣＤ画素で明暗を測定し、 ＣＣＤによる測定画像の輝点の近傍から明るさの最大値
    を探し、その画素を中心として周辺の画素の明るさを考
    慮して輝点の中心アドレスを計算により実数として求
    め、 上記輝点の中心アドレスより、ＬＣＤパネルの全画素が
    ＣＣＤ測定画素のどこのアドレスに対応するのかを表す
    サンプリングアドレス（２２）を実数として求め、 プリサンプリングするＬＣＤパネルの画像をＣＣＤによ
    り測定し、上記サンプリングアドレス（２２）を用いて
    近傍の線形補間を行い、測定画像をＬＣＤパネルの画素
    数サイズの画像に変換する、 以上を特徴とするＬＣＤ画像プリサンプリング方法。
  3. 【請求項３】 請求項２において、近傍の線形補間を、
    近傍４画素とした、ＬＣＤ画像プリサンプリング方法。
  4. 【請求項４】 請求項２において、近傍の線形補間を、
    近傍９画素とした、ＬＣＤ画像プリサンプリング方法。
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