JP4053571B2 - Luminance calculation method, luminance calculation device, inspection device, luminance calculation program, and computer-readable recording medium - Google Patents
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Description
本発明は、液晶パネルなどの表示用パネルの検査方法とその装置に関するものであり、特に表示用パネルが有する絵素の輝度値を算出する方法とその装置に関するものである。 The present invention relates to a method and apparatus for inspecting a display panel such as a liquid crystal panel, and more particularly to a method and apparatus for calculating a luminance value of a picture element included in the display panel.
表示デバイスは、その製造後半工程において、パネルを点灯させて、その良否が検査される。この検査には、点灯された表示デバイスを作業者の目視により検査する目視検査と、点灯された表示デバイスをラインセンサやエリアセンサのようなセンサカメラで撮像して得られた信号を処理する自動検査とがある。 The display device is inspected for quality by turning on the panel in the latter half of the manufacturing process. This inspection includes a visual inspection in which a lit display device is visually inspected by an operator, and an automatic processing for processing a signal obtained by imaging the lit display device with a sensor camera such as a line sensor or an area sensor. There is an inspection.
しかし、目視検査の場合、見逃しや個人差による判定のばらつきがある。さらに表示デバイスは近年、高精細化しており、表示画素の数が何百万画素のオーダーになっているため、目視によって見つけた欠陥位置、欠陥種類を正確に記録し、修正やプロセス改善のためのフィードバック情報とすることは難しい。なお、上記表示画素とは、Ｒ、Ｇ、Ｂの３つの絵素（表示絵素）を１つの単位としたものである。 However, in the case of visual inspection, there are variations in determination due to oversight or individual differences. In addition, display devices have become more sophisticated in recent years, and the number of display pixels is on the order of millions of pixels, so the defect location and defect type found visually can be recorded accurately for correction and process improvement. It is difficult to make feedback information. The display pixel is a unit composed of three picture elements (display picture elements) of R, G, and B.
また、自動検査の場合、タクトの制限が厳しいことから、高解像度で検査することが困難であり、撮像分解能をＲ、Ｇ、Ｂ各絵素の間隔である絵素ピッチ付近、または、その１／２程度に合わせるマクロ検査が主流となっている。 Further, in the case of automatic inspection, since the tact limit is severe, it is difficult to inspect with high resolution, and the imaging resolution is near the pixel pitch that is the interval between R, G, and B pixel elements, or 1 / 2 Macro inspection that matches to about 2 is the mainstream.
このような撮像分解能で撮像した場合、どのような問題が発生するかについて説明を行う。液晶パネルのような表示デバイスでは、ＲＧＢといった絵素が規則的に配置された構造をしている。この絵素は、ガラス基板上にＲＧＢのフィルタを規則正しく配置したものであるが、各フィルタの隙間には、光が漏れないように遮光するためのブラック・マトリックス（以下、ＢＭ）が配置されている。従って、実際にＲＧＢの光が通過する領域は、絵素ピッチよりも小さな領域（この領域を絵素開口部と呼ぶ）となる。 A description will be given of what kind of problem occurs when imaging is performed with such an imaging resolution. A display device such as a liquid crystal panel has a structure in which picture elements such as RGB are regularly arranged. In this picture element, RGB filters are regularly arranged on a glass substrate, but a black matrix (hereinafter referred to as BM) is arranged in the gaps between the filters so as not to leak light. Yes. Therefore, the region through which RGB light actually passes is a region smaller than the pixel pitch (this region is referred to as a pixel aperture).
このような表示デバイスをセンサカメラにて撮像する場合、表示デバイス内の規則的に配置された絵素を、センサカメラの規則的に配置された撮像素子で標本化することにより撮像画像データを得る。従って、例えば、輝点となるような欠陥絵素を撮像素子にて標本化した場合、欠陥絵素の開口部とＢＭとを合わせて平均化するため、実際の輝度よりも低い値が、撮像画像データとして出力される。 When such a display device is imaged with a sensor camera, the imaged image data is obtained by sampling the regularly arranged picture elements in the display device with the regularly arranged imaging elements of the sensor camera. . Therefore, for example, when a defective picture element that becomes a bright spot is sampled by the imaging device, the aperture of the defective picture element and the BM are averaged together, and therefore a value lower than the actual luminance is taken. Output as image data.
さらに、表示デバイス、及び撮像素子がいずれも規則的な格子パターンとなっているため、両パターンの空間周波数の差分に応じた周波数成分が生じて、モアレとして発生することになる。このモアレがノイズ成分となり、検査精度を低下させる。 Furthermore, since both the display device and the image sensor have a regular lattice pattern, a frequency component corresponding to the difference between the spatial frequencies of the two patterns is generated, and a moire is generated. This moire becomes a noise component and decreases the inspection accuracy.
そのため、モアレの影響を除去し、検査精度を向上させる技術が提案されている。例えば、特許文献１に記載の発明では、撮像画像データからモアレ成分を抽出し、このモアレ成分の周期を検出して、周期ごとに配置される画素値を結んで、欠陥成分を除去した複数の平滑曲線を求めている。そして、この複数の平滑曲線上に位置する画素値と、元の画像データとの差を求めて欠陥画像データを取得し、複数の平滑曲線の平均を求めて、モアレを含まない平滑画像データを取得している。さらに、この平滑画像データと欠陥画像データとを加算し、この加算結果を検査用画像データとしている。これにより、モアレ成分に影響されることなく欠陥検出が可能となる。
Therefore, a technique for removing the influence of moire and improving inspection accuracy has been proposed. For example, in the invention described in
また、特許文献２に記載の発明では、絵素とセンサカメラの位置関係を基準位置に設定し、撮像素子が得た輝度情報に基準位置で抽出した対応位置補正係数を乗じることにより絵素の光度情報を生成している。
ところが、上記従来技術では、以下の問題が発生する。 However, the following problems occur in the prior art.
特許文献１に記載の発明では、モアレ成分を除去したとしても、実際の絵素開口部の輝度を算出することはできない。従って、目視感度との相関が取れずに、輝度が非常に弱い弱欠陥においては、ノイズ成分に埋もれてしまい検出できない可能性がある。
In the invention described in
特許文献２に記載の発明では、特許文献１の発明と同様に、算出する欠陥輝度値は、絵素開口部の輝度ではない。また、予め基準位置を設定し、対応補正係数を作成する手段においては、検査パネルで位置ずれが発生した時に、補正する手段がない。
In the invention described in
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、欠陥絵素開口部そのものの輝度値を算出することにより、目視感度と相関のとれた高い精度の欠陥検出を行う検査装置、輝度算出装置及び輝度算出方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and its purpose is to detect defects with high accuracy correlated with visual sensitivity by calculating the luminance value of the defective pixel opening itself. An inspection device, a luminance calculation device, and a luminance calculation method are provided.
本発明に係る輝度算出方法は、上記の課題を解決するために、複数の絵素が一定方向に配列した表示用パネルを、撮像素子を有する撮像手段で撮像し、得られた撮像画像データを解析し、基準範囲から外れた輝度値である異常輝度値を検出することにより上記表示用パネルの検査を行う検査装置が備える輝度算出装置における輝度算出方法であって、上記撮像画像データが示す撮像画像の絵素配列方向の信号成分に含まれる、欠陥絵素に起因する信号の周囲に位置する信号の輝度値から、上記異常輝度値を示す撮像素子が正常な絵素を撮像していた場合の輝度値である正常輝度値を算出する正常輝度値算出工程と、撮像素子の撮像範囲に含まれる、上記異常輝度値の原因である欠陥絵素の開口部の、絵素配列方向における幅と撮像分解能との積から、当該開口部の、或る撮像素子の撮像範囲内における面積を算出し、算出された面積と当該撮像範囲の面積との比である欠陥絵素率を算出する欠陥絵素率算出工程と、上記異常輝度値と上記正常輝度値との差に上記欠陥絵素率の逆数を乗じ、得られた値に、上記欠陥絵素と同色の正常な絵素の輝度値である標準輝度値を加算することにより上記開口部の輝度値を算出する輝度値補正工程とを含むことを特徴としている。 In order to solve the above-described problem, the luminance calculation method according to the present invention images a display panel in which a plurality of picture elements are arranged in a certain direction with an imaging unit having an imaging element, and obtains the obtained captured image data. A luminance calculation method in a luminance calculation apparatus included in an inspection apparatus that inspects the display panel by analyzing and detecting an abnormal luminance value that is a luminance value out of a reference range, the imaging indicated by the captured image data When the image sensor that shows the abnormal luminance value captures a normal pixel from the luminance value of the signal located around the signal caused by the defective pixel included in the signal component in the image element arrangement direction of the image A normal luminance value calculating step for calculating a normal luminance value that is the luminance value of the image element, and a width in the pixel arrangement direction of the opening of the defective pixel element that is included in the imaging range of the imaging element and that causes the abnormal luminance value With imaging resolution From of the opening, and calculates the area within the imaging range of the one image pickup device, a defect pixel rate calculation step of calculating a defect pixel ratio is the ratio between the area of the calculated area and the imaging range The difference between the abnormal luminance value and the normal luminance value is multiplied by the reciprocal of the defective pixel rate, and the obtained value is a standard luminance value that is a luminance value of a normal pixel having the same color as the defective pixel. And a luminance value correction step of calculating the luminance value of the opening by adding.
本発明に係る輝度算出装置は、上記の課題を解決するために、複数の絵素が一定方向に配列した表示用パネルを、撮像素子を有する撮像手段で撮像し、得られた撮像画像データを解析し、基準範囲から外れた輝度値である異常輝度値を検出することにより上記表示用パネルの検査を行う検査装置が備える輝度算出装置であって、上記撮像画像データが示す撮像画像の絵素配列方向の信号成分に含まれる、欠陥絵素に起因する信号の周囲に位置する信号の輝度値から、上記異常輝度値を示す撮像素子が正常な絵素を撮像していた場合の輝度値である正常輝度値を算出する正常輝度値算出手段と、撮像素子の撮像範囲に含まれる、上記異常輝度値の原因である欠陥絵素の開口部の、絵素配列方向における幅と撮像分解能との積から、当該開口部の、或る撮像素子の撮像範囲内における面積を算出し、算出された面積と当該撮像範囲との比である欠陥絵素率を算出する欠陥絵素率算出手段と、上記異常輝度値と上記正常輝度値との差に上記欠陥絵素率の逆数を乗じ、得られた値に、上記欠陥絵素と同色の正常な絵素の輝度値である標準輝度値を加算することにより上記開口部の輝度値を算出する輝度値補正手段とを備えることを特徴としている。 In order to solve the above-described problem, the luminance calculation apparatus according to the present invention images a display panel in which a plurality of picture elements are arranged in a certain direction with an imaging unit having an imaging element, and obtains the obtained captured image data. Analyzing and detecting an abnormal luminance value that is a luminance value out of a reference range, the luminance calculating device provided in the inspection device that inspects the display panel, the pixel of the captured image indicated by the captured image data The luminance value obtained when the imaging element showing the abnormal luminance value captures a normal pixel from the luminance value of the signal located around the signal caused by the defective pixel included in the signal component in the arrangement direction. A normal luminance value calculating means for calculating a certain normal luminance value ; and a width in the pixel arrangement direction and an imaging resolution of an opening of a defective pixel included in the imaging range of the imaging element and causing the abnormal luminance value. from the product, of the opening Calculating the area in the imaging range of a certain imaging device, a defect pixel rate calculation means for calculating a defect pixel ratio is the ratio between the calculated area and the imaging range, the abnormality luminance value and the normal-luminance The luminance of the opening is obtained by multiplying the difference from the value by the reciprocal of the defective pixel rate and adding the standard luminance value, which is the luminance value of a normal pixel of the same color as the defective pixel, to the obtained value. And a luminance value correcting means for calculating a value.
絵素が一定方向に配列した表示用パネルを撮像手段で撮像した場合、撮像素子の撮像範囲と各絵素との位置関係は一定にはならない。すなわち、ある撮像素子の撮像範囲に含まれる絵素の面積の割合は一定にはならない。そのため、輝度値が一定の絵素が配列した表示用パネルを撮像したとしても各撮像素子の輝度値は一定にはならない。それゆえ、欠陥絵素の判定を行う場合に、当該欠陥絵素の正確な輝度値が得られず、欠陥判定の精度が低下してしまう。 When a display panel in which picture elements are arranged in a certain direction is imaged by the imaging means, the positional relationship between the imaging range of the image sensor and each picture element is not constant. That is, the ratio of the area of the picture element included in the imaging range of a certain imaging device is not constant. For this reason, even when a display panel in which picture elements having a constant luminance value are arranged is picked up, the luminance value of each image sensor is not constant. Therefore, when a defective pixel is determined, an accurate luminance value of the defective pixel cannot be obtained, and the accuracy of the defect determination is reduced.
上記の構成によれば、欠陥絵素率算出手段は、欠陥絵素率を算出し、輝度値補正手段は、この欠陥絵素率を用いて欠陥絵素の輝度値を算出する。このとき、輝度値補正手段は、異常輝度値と正常輝度値算出手段が算出した正常輝度値との差に欠陥絵素率の逆数を乗じ、得られた値に標準輝度値を加算することにより欠陥絵素の輝度値を算出する。 According to the above configuration, the defective pixel rate calculating unit calculates the defective pixel rate, and the luminance value correcting unit calculates the luminance value of the defective pixel using the defective pixel rate. At this time, the luminance value correcting means multiplies the difference between the abnormal luminance value and the normal luminance value calculated by the normal luminance value calculating means by the reciprocal of the defective pixel rate, and adds the standard luminance value to the obtained value. The luminance value of the defective picture element is calculated.
それゆえ、撮像素子の撮像範囲と絵素との位置関係に影響されずに欠陥絵素開口部そのものの輝度値を算出することができる。したがって、輝度算出装置を検査装置に適用することにより、欠陥絵素の目視感度と相関のとれた正確な欠陥判定を行うことができる。 Therefore, the luminance value of the defective pixel opening itself can be calculated without being affected by the positional relationship between the imaging range of the imaging element and the picture element. Therefore, by applying the luminance calculation device to the inspection device, accurate defect determination correlated with the visual sensitivity of the defective picture element can be performed.
なお、上記標準輝度値は予め設定されていてもよいし、輝度算出装置に入力手段を設け、当該入力手段を介して輝度値を算出する処理ごとに入力されてもよい。 Note that the standard luminance value may be set in advance, or may be input every time a luminance value is calculated via an input unit provided in the luminance calculation device.
また、上記欠陥絵素がどの色の絵素であるかを判定し、その判定結果に対応した上記標準輝度値を設定する絵素判定工程をさらに含むことが好ましい。 Further, it is preferable to further include a pixel determination step of determining which color the defective pixel is and setting the standard luminance value corresponding to the determination result.
また、上記輝度算出装置は、上記欠陥絵素がどの色の絵素であるかを判定し、その判定結果に対応した上記標準輝度値を上記輝度値補正手段へ出力する絵素判定手段をさらに備えることが好ましい。 The luminance calculation apparatus further includes a pixel determination unit that determines which color the defective pixel is, and outputs the standard luminance value corresponding to the determination result to the luminance value correction unit. It is preferable to provide.
上記の構成によれば、絵素判定手段は、欠陥絵素がどの色の絵素であるかを判定し、判定した色に対応する標準輝度値を輝度値補正手段へ出力する。それゆえ、欠陥絵素がどの色の絵素であっても、正確に欠陥絵素開口部の輝度値を算出することができる。 According to the above configuration, the pixel determination unit determines which color the defective pixel is, and outputs a standard luminance value corresponding to the determined color to the luminance value correction unit. Therefore, the luminance value of the defective pixel opening can be accurately calculated regardless of the color of the defective pixel.
また、上記輝度算出方法は、上記撮像画像データに発生する、絵素配列方向のモアレの数に対応した間隔で当該撮像データの信号成分をプロットすることにより信号成分の波形を形成する信号分割工程を上記絵素判定工程の前にさらに含み、上記絵素判定工程において、上記波形のピークの座標と上記欠陥絵素に起因する信号成分の座標とを比較することにより、当該欠陥絵素がどの色の絵素であるかを判定することが好ましい。 Further, the luminance calculation method includes a signal dividing step of forming a signal component waveform by plotting a signal component of the imaging data at intervals corresponding to the number of moire in the pixel arrangement direction, which occurs in the captured image data. Before the pixel determination step, and in the pixel determination step, by comparing the coordinates of the peak of the waveform with the coordinates of the signal component caused by the defect pixel, It is preferable to determine whether the pixel is a color picture element.
また、上記輝度算出装置は、上記撮像画像データに発生する、絵素配列方向のモアレの数に対応した間隔で当該撮像データの信号成分をプロットすることにより信号成分の波形を形成する信号分割手段をさらに備え、上記絵素判定手段は、上記波形のピークの座標と上記欠陥絵素に起因する信号成分の座標とを比較することにより、当該欠陥絵素がどの色の絵素であるかを判定することが好ましい。 In addition, the luminance calculation device includes a signal dividing unit that forms a waveform of a signal component by plotting a signal component of the imaging data at intervals corresponding to the number of moire in the pixel arrangement direction that occurs in the captured image data. The picture element determination means compares the coordinates of the peak of the waveform with the coordinates of the signal component caused by the defective picture element to determine which color picture element the defective picture element is. It is preferable to determine.
上記の構成によれば、信号分割手段は、絵素配列方向のモアレの数に対応した間隔で撮像データの信号成分（画素値）をプロットし、信号成分の波形を形成することにより撮像画像データに発生するモアレを除去する。そして、絵素判定手段は、形成された波形のピークの座標と欠陥絵素に起因する信号成分の座標とを比較する。波形のピークの位置は、絵素の種類（色）と対応しているため、上記の比較により欠陥絵素が何色の絵素であるかを判定できる。 According to the above configuration, the signal dividing unit plots the signal component (pixel value) of the imaging data at intervals corresponding to the number of moire in the pixel array direction, and forms the waveform of the signal component, thereby capturing the captured image data. Remove the moire generated. Then, the picture element determination means compares the coordinates of the peak of the formed waveform with the coordinates of the signal component caused by the defective picture element. Since the position of the peak of the waveform corresponds to the type (color) of the picture element, it is possible to determine the color of the defective picture element by the above comparison.
また、上記欠陥絵素率算出手段は、上記欠陥絵素の中心線と当該欠陥絵素を撮像した撮像素子の撮像範囲の中心線との間の距離を算出し、当該距離に基づいて、上記開口部の、上記撮像範囲内における面積を算出することが好ましい。 Further, the defective pixel rate calculation means calculates a distance between the center line of the defective picture element and the center line of the imaging range of the imaging device that images the defective picture element, and based on the distance, It is preferable to calculate the area of the opening within the imaging range.
上記の構成により、欠陥絵素の中心線と当該欠陥絵素を撮像した撮像素子の撮像範囲の中心線との間の距離が求まり、この距離から欠陥絵素開口部の、上記撮像範囲内の面積を算出することができる。それゆえ、欠陥絵素率を容易に算出することができる。 With the above configuration, the distance between the center line of the defective picture element and the center line of the imaging range of the imaging device that images the defective picture element is obtained, and from this distance, the defect pixel opening portion within the imaging range is obtained. The area can be calculated. Therefore, the defective pixel rate can be easily calculated.
また、複数の絵素が一定方向に配列した表示用パネルを、撮像素子を有する撮像手段で撮像し、得られた撮像画像データを解析し、基準範囲から外れた輝度値である異常輝度値を検出することにより上記表示用パネルの検査を行う検査装置であって、上記輝度算出装置と、上記輝度算出装置が算出した上記欠陥絵素の輝度値を基準値と比較することにより上記表示用パネルの欠陥を再検査する検査手段とを備える検査装置も本発明の技術的範囲に含まれる。 In addition, a display panel in which a plurality of picture elements are arranged in a certain direction is imaged by an imaging means having an imaging element, and the obtained captured image data is analyzed, and an abnormal luminance value that is a luminance value out of the reference range is obtained. An inspection apparatus for inspecting the display panel by detecting the luminance, and the display panel by comparing a luminance value of the defective pixel calculated by the luminance calculation apparatus and the luminance calculation apparatus with a reference value. An inspection apparatus provided with inspection means for reinspecting the defects is also included in the technical scope of the present invention.
また、上記輝度算出装置の上記各手段としてコンピュータを機能させるための輝度算出プログラムおよび当該輝度算出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も本発明の技術的範囲に含まれる。 Also included in the technical scope of the present invention are a luminance calculation program for causing a computer to function as each of the means of the luminance calculation device and a computer-readable recording medium recording the luminance calculation program.
本発明に係る輝度算出方法は、以上のように、撮像画像データが示す撮像画像の絵素配列方向の信号成分に含まれる、欠陥絵素に起因する信号の周囲に位置する信号の輝度値から、異常輝度値を示す撮像素子が正常な絵素を撮像していた場合の輝度値である正常輝度値を算出する正常輝度値算出工程と、撮像素子の撮像範囲に含まれる、上記異常輝度値の原因である欠陥絵素の開口部の、絵素配列方向における幅と撮像分解能との積から、当該開口部の、或る撮像素子の撮像範囲内における面積を算出し、算出された面積と当該撮像範囲の面積との比である欠陥絵素率を算出する欠陥絵素率算出工程と、上記異常輝度値と上記正常輝度値との差に上記欠陥絵素率の逆数を乗じ、得られた値に、上記欠陥絵素と同色の正常な絵素の輝度値である標準輝度値を加算することにより上記開口部の輝度値を算出する輝度値補正工程とを含む構成である。 As described above, the luminance calculation method according to the present invention is based on the luminance value of the signal located around the signal caused by the defective pixel included in the signal component in the pixel arrangement direction of the captured image indicated by the captured image data. A normal luminance value calculating step for calculating a normal luminance value, which is a luminance value when the image pickup device showing the abnormal luminance value has picked up a normal picture element , and the abnormal luminance value included in the imaging range of the image pickup device. From the product of the width in the pixel array direction and the imaging resolution of the aperture of the defective pixel that is the cause of the above , calculate the area of the aperture within the imaging range of the imaging device, Obtained by multiplying the difference between the abnormal luminance value and the normal luminance value by the reciprocal of the defective pixel rate, and calculating the defective pixel rate calculating step for calculating the defective pixel rate that is a ratio with the area of the imaging range. Is the brightness value of a normal pixel of the same color as the defective pixel. By adding the quasi-luminance value is configured to include a luminance value correction step of calculating a luminance value of the opening.
本発明に係る輝度算出装置は、以上のように、撮像画像データが示す撮像画像の絵素配列方向の信号成分に含まれる、欠陥絵素に起因する信号の周囲に位置する信号の輝度値から、異常輝度値を示す撮像素子が正常な絵素を撮像していた場合の輝度値である正常輝度値を算出する正常輝度値算出手段と、撮像素子の撮像範囲に含まれる、上記異常輝度値の原因である欠陥絵素の開口部の、絵素配列方向における幅と撮像分解能との積から、当該開口部の、或る撮像素子の撮像範囲内における面積を算出し、算出された面積と当該撮像範囲との比である欠陥絵素率を算出する欠陥絵素率算出手段と、上記異常輝度値と上記正常輝度値との差に上記欠陥絵素率の逆数を乗じ、得られた値に、上記欠陥絵素と同色の正常な絵素の輝度値である標準輝度値を加算することにより上記開口部の輝度値を算出する輝度値補正手段とを備える構成である。 As described above, the luminance calculation device according to the present invention is based on the luminance value of the signal located around the signal caused by the defective pixel included in the signal component in the pixel arrangement direction of the captured image indicated by the captured image data. , A normal luminance value calculating means for calculating a normal luminance value that is a luminance value when the image pickup device showing the abnormal luminance value has picked up a normal picture element , and the abnormal luminance value included in the imaging range of the image pickup device From the product of the width in the pixel array direction and the imaging resolution of the aperture of the defective pixel that is the cause of the above , calculate the area of the aperture within the imaging range of the imaging device, A value obtained by multiplying a difference between the abnormal luminance value and the normal luminance value by a reciprocal of the defective pixel rate, and a defective pixel rate calculating means for calculating a defective pixel rate that is a ratio with the imaging range. In addition, the standard brightness, which is the brightness value of a normal pixel of the same color as the defective pixel A configuration and a luminance value correction means for calculating a luminance value of the opening by adding the value.
それゆえ、撮像素子の撮像範囲と絵素との位置関係に影響されずに欠陥絵素開口部そのものの輝度値を算出することができる。したがって、輝度算出装置を検査装置に適用することにより、欠陥絵素の目視感度と相関のとれた正確な欠陥判定を行うことができるという効果を奏する。 Therefore, the luminance value of the defective pixel opening itself can be calculated without being affected by the positional relationship between the imaging range of the imaging element and the picture element. Therefore, by applying the luminance calculation apparatus to the inspection apparatus, there is an effect that accurate defect determination correlated with the visual sensitivity of the defective picture element can be performed.
本発明の実施の一形態について図１〜図１５に基づいて説明すれば、以下のとおりである。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
図２は、本実施形態の検査装置１の構成を示す概略図である。図２に示すように、検査装置１は、撮像装置２、表示デバイス３（表示用パネル）を載置するステージ４、表示デバイス３に駆動信号を与える点灯回路５、表示デバイス３とのコンタクト部６、照明７、制御装置８（検査装置）を備えている。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration of the
撮像装置２は、表示デバイス３を撮像するためのものであり、マトリクス状に配置された複数の撮像素子を有している。撮像装置２として、例えば、ＣＣＤカメラ、ｃＭＯＳカメラを挙げることができる。
The
制御装置８は、検査装置１を制御するものである。図３は、制御装置８の構成を示す概略図である。図３に示すように、制御装置８は、各種の設定値を入力するための入力部９、欠陥検出結果を出力する出力部１０、各部を制御する主制御部１１、検査を行う検査部１２（検査手段）、輝度補正を行う補正部１３（輝度算出装置）を備えている。
The control device 8 controls the
検査部１２は、撮像装置２が表示デバイス３を撮像することにより得られた撮像画像データを解析し、基準範囲から外れた輝度値である異常輝度値を検出することにより、表示デバイス３の欠陥絵素を検出するものである。この検査部１２は、検出された欠陥絵素の座標と撮像装置２で撮像した撮像画像の輝度値のデータとを補正部１３へ出力し、当該欠陥絵素の開口部の輝度値を補正部１３に算出させ、算出された輝度値を予め設定された検査閾値（基準値）と比較することにより欠陥判定を行う。この時、検査部１２の欠陥検出アルゴリズムは、一般的に既知のアルゴリズムでよい。
The
ここで、欠陥絵素とは、基準範囲から外れた輝度値を有する絵素であり、正常な絵素とは、基準範囲内の輝度値を有する絵素である。 Here, a defective picture element is a picture element having a luminance value outside the reference range, and a normal picture element is a picture element having a luminance value within the reference range.
なお、以下の説明では、撮像装置２が撮像した表示デバイス３の撮像画像を単に撮像画像と称し、当該撮像画像を形成するデータを撮像画像データと称する。
In the following description, a captured image of the display device 3 captured by the
補正部１３は、撮像画像データを基に、検査部１２により検出された欠陥絵素の開口部の輝度値を算出するものである。この補正部１３は、算出した欠陥絵素開口部の輝度値を検査部１２に出力する。
The
図１は、補正部１３の構成を示す概略図である。図１に示すように、補正部１３は、検査部１２から出力された欠陥絵素の座標、および撮像画像データ等、補正に必要な補正情報を入力する入力部１４、補正結果（欠陥絵素開口部の輝度値）を出力する出力部１５、撮像画像データの信号成分を分割する信号分割部１６（信号分割手段）、撮像画像データから異常部に含まれる絵素の種類および割合を算出する絵素判定部１７（絵素判定手段）、欠陥絵素が正常である場合の撮像領域の輝度値を推定する正常輝度推定部１８（正常輝度値算出手段）、欠陥絵素の開口部の輝度値を算出する輝度補正部１９（輝度値補正手段）、後述する欠陥絵素率を算出する欠陥絵素率算出部２０（欠陥絵素率算出手段）を備えている。補正部１３を構成する各部の詳細については後述する。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the configuration of the
なお、上記異常部とは、検査部１２から出力された欠陥絵素の座標に対応する、撮像素子の撮像領域を意味する。
Note that the abnormal part means an imaging region of the imaging element corresponding to the coordinates of the defective picture element output from the
（表示デバイス３の構成）
次に、検査装置１の検査対象となる表示デバイス３の構成について、図４を参照しつつ説明する。図４は、表示デバイス３の構成を示す概略図である。
(Configuration of display device 3)
Next, the configuration of the display device 3 to be inspected by the
表示デバイス３は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の絵素３ａ〜３ｃがマトリクス状に配置されたカラーフィルターである。図４に示すように、矩形は各絵素を示しており、Ｒ絵素３ａ、Ｇ絵素３ｂ、Ｂ絵素３ｃの繰返し配列がフィルター上に一列に形成されている。このような絵素の配列の方向を絵素配列方向（矢印２１の方向）と称する。 The display device 3 is a color filter in which picture elements 3a to 3c of three colors R (red), G (green), and B (blue) are arranged in a matrix. As shown in FIG. 4, the rectangle indicates each picture element, and a repetitive array of R picture element 3a, G picture element 3b, and B picture element 3c is formed in a line on the filter. Such a direction of arrangement of picture elements is referred to as a picture element arrangement direction (direction of arrow 21).
そして、この絵素配列方向における絵素と絵素との距離を絵素ピッチと称する。より正確には、絵素ピッチは、絵素配列方向に対して垂直な、絵素の中心線と、当該絵素に隣接する絵素の中心線との間の距離である。各絵素の間には、光吸収性の膜であるＢＭが露出している。 The distance between the picture elements in the picture element arrangement direction is referred to as a picture element pitch. More precisely, the picture element pitch is a distance between the center line of the picture element perpendicular to the picture element arrangement direction and the center line of the picture element adjacent to the picture element. Between each picture element, BM which is a light absorptive film | membrane is exposed.
このような表示デバイス３を撮像する場合に、絵素配列方向と、撮像装置２が有する撮像素子の配列方向とが平行になるように、撮像装置２を配置する。図４において、格子は各撮像素子の撮像範囲（撮像領域）を示している。各撮像素子の撮像範囲は略正方形であり、この正方形の一辺の長さを撮像分解能と称する。図４において、撮像分解能は、絵素ピッチよりもわずかに小さいものになっている。
When such a display device 3 is imaged, the
なお、絵素は２次元的に配列しているため、絵素配列方向は矢印２１の方向に対して垂直な方向にも存在するが、以下では、説明を簡略化するため、矢印２１の方向の絵素配列方向に関する説明を行う。
Since the picture elements are arranged two-dimensionally, the picture element arrangement direction is also present in a direction perpendicular to the direction of the
（撮像素子の出力信号の例）
次に、表示デバイス３を撮像した場合に、得られる撮像素子の出力信号の例について、図５を参照しつつ説明する。同図（ａ）は、撮像分解能が絵素ピッチよりも１．５％小さい場合に得られる撮像素子の出力信号を示し、同図（ｂ）は撮像分解能が絵素ピッチよりも２１．５％小さい場合に得られる撮像素子の出力信号を示している。（ａ）、（ｂ）共に表示デバイス３の絵素配列方向の撮像素子の出力信号を１ライン分表示したものである（例えば、図４の丸枠）。
(Example of image sensor output signal)
Next, an example of an output signal of the image sensor obtained when the display device 3 is imaged will be described with reference to FIG. FIG. 4A shows an output signal of the image sensor obtained when the imaging resolution is 1.5% smaller than the pixel pitch, and FIG. 4B shows the imaging resolution 21.5% larger than the pixel pitch. The output signal of the image pick-up element obtained when it is small is shown. Both (a) and (b) display the output signal of the image sensor in the pixel array direction of the display device 3 for one line (for example, a round frame in FIG. 4).
図５（ａ）に示すように、撮像分解能が絵素ピッチに近くなるような分解能で撮像した場合には、モアレは低周波成分として発生する。反対に、図５（ｂ）に示すように、撮像分解能と絵素ピッチとの差が大きくなるような分解能で撮像した場合には、モアレは高周波成分として発生する。このように撮像装置２の撮像分解能に依存して、モアレの発生パターンは変化する。このようなモアレにより、表示デバイス３の欠陥を正確に検出することが妨げられる。
As shown in FIG. 5A, moire is generated as a low-frequency component when the image is picked up with a resolution close to the pixel pitch. On the other hand, as shown in FIG. 5B, moire is generated as a high-frequency component when imaging is performed with such a resolution that the difference between the imaging resolution and the pixel pitch is large. Thus, the moire generation pattern changes depending on the imaging resolution of the
（補正部１３を構成する各部の詳細）
（信号分割部１６における信号分割の方法）
信号分割部１６は、入力部１４から撮像画像のデータを受け取り、当該撮像画像の絵素配列方向の信号成分を分割するものである。図６は、信号分割部１６における信号分割の例を示すための図である。同図に示すように、撮像分解能が絵素ピッチに近くなるような分解能で撮像した場合には、位相がずれた３つの信号成分（波形Ａ、Ｂ、Ｃ）が得られる。これらの絵素配列方向の信号成分を２つおきにプロットし、これらの出力信号を結ぶことにより、分割された信号を得る。
(Details of each part constituting the correction unit 13)
(Signal division method in the signal division unit 16)
The
すなわち、波形Ａは３ｎ（ｎは正の整数）番目の出力信号を結ぶことのより得られる波形であり、波形Ｂは３ｎ＋１番目、波形Ｃは３ｎ＋２番目の出力信号を結ぶことにより得られる波形である。また、例えば撮像分解能が絵素ピッチの１／２に近いような分解能で撮像した場合には、位相がずれた６つの信号成分が得られる。この場合には、絵素配列方向の信号成分を５つおきにプロットし、これらの出力信号を結ぶことにより、分割された信号を得る。 That is, the waveform A is a waveform obtained by connecting the 3n (n is a positive integer) th output signal, the waveform B is the waveform obtained by connecting the 3n + 1th output signal, and the waveform C is a waveform obtained by connecting the 3n + 2nd output signal. is there. For example, when imaging is performed with a resolution such that the imaging resolution is close to 1/2 of the pixel pitch, six signal components having a phase shift are obtained. In this case, every five signal components in the pixel array direction are plotted, and these output signals are connected to obtain a divided signal.
なお、いくつおきにプロットするかは予め設定されていてもよいし、入力部９を介してオペレータによって入力されてもよい。
Note that how many plots are to be plotted may be set in advance or may be input by the operator via the
信号分割部１６は、分割した信号成分を絵素判定部１７および欠陥絵素率算出部２０へ出力する。
The
（絵素判定部１７における絵素種類判定方法）
絵素判定部１７は、撮像画像データの異常部に含まれる表示デバイス３の欠陥絵素がＲＧＢのどの絵素か、又はＢＭを挟んだ状態であるかを判定するものである。つまり、絵素判定部１７は、表示デバイス３の絵素と撮像素子との位置関係を算出する。
(Pixel type determination method in the pixel determination unit 17)
The
上記のように３つの信号成分が得られるのは、撮像素子のＲ、Ｇ、Ｂそれぞれに対する分光感度特性が異なるためである。ここでは、信号分割部１６にてプロットされた（分割された）信号成分に基づき、絵素判定を行う。
The reason why the three signal components are obtained as described above is that the spectral sensitivity characteristics for the R, G, and B of the image sensor are different. Here, the pixel determination is performed based on the signal components plotted (divided) by the
例えば、プロットされた信号成分のうち波形Ａに、欠陥絵素に起因する信号成分が含まれているとする。 For example, it is assumed that the signal component resulting from the defective pixel is included in the waveform A among the plotted signal components.
この場合、まず、この波形Ａから最大、最小ピーク値、中間値を算出する。算出方法としては、予め表示デバイス３を撮像しておき、分割信号を算出し、撮像素子の分光感度特性に基づきオペレータが最大、最小ピーク値、中間値を設定してもよいし、動的に算出してもよい。 In this case, first, the maximum, minimum peak value, and intermediate value are calculated from the waveform A. As a calculation method, the display device 3 may be imaged in advance, a divided signal may be calculated, and the operator may set the maximum, minimum peak value, and intermediate value based on the spectral sensitivity characteristics of the image sensor, or dynamically It may be calculated.
図７は、信号成分の波形からピーク値を算出する方法を説明するためのものであり、（ａ）は信号成分の波形を示すグラフであり、（ｂ）は隣接差分値をプロットしたグラフである。動的に算出する方法としては、例えば、図７（ｂ）に示すように、波形Ａの隣接差分値を算出、プロットし、差分値が０を挟む座標を最大、最小ピーク値とする。これらピーク値のうち、プロットした差分値を結ぶ直線の傾きがマイナスになるものが最大ピーク値、プラスになるものが最小ピーク値となる。 FIG. 7 is a diagram for explaining a method of calculating a peak value from a waveform of a signal component, (a) is a graph showing the waveform of the signal component, and (b) is a graph plotting adjacent difference values. is there. As a method of dynamically calculating, for example, as shown in FIG. 7B, adjacent difference values of the waveform A are calculated and plotted, and coordinates where the difference value sandwiches 0 are set as the maximum and minimum peak values. Among these peak values, the one that has a negative slope of the straight line connecting the plotted difference values is the maximum peak value, and the one that is positive is the minimum peak value.
すなわち、信号成分の波形に対して引いた接線の傾きが水平方向の座標軸（Ｘ軸）と平行になる点を検出することにより最大および最小ピーク値を算出する。 That is, the maximum and minimum peak values are calculated by detecting a point where the slope of the tangent line drawn with respect to the waveform of the signal component is parallel to the horizontal coordinate axis (X axis).
次に、最大ピーク値と最小ピーク値との間の範囲うち、より広い方の範囲の真ん中を中間ピーク値とする。中間値の位置は、ＲＧＢ絵素の並び順に依存する。図８は、信号成分の波形を基に欠陥絵素の種類を判定する方法を説明するためのものであり、（ａ）は信号成分の波形を示す図であり、（ｂ）は絵素の割当て部分を示す図である。ここで、図８（ａ）に示すように、予め入力された補正情報のうち、撮像素子のＲ、Ｇ、Ｂに対する感度特性から、最大ピーク値に対応する絵素、最小ピーク値に対応する絵素種類、中間ピーク値に対応する絵素種類が決定する。すなわち、撮像素子の感度特性がＲ＜Ｂ＜Ｇであるため、最大ピーク値に対応する絵素はＧ、最小ピーク値に対応する絵素はＲであり、中間ピーク値に対応する絵素はＢである。 Next, in the range between the maximum peak value and the minimum peak value, the middle of the wider range is set as the intermediate peak value. The position of the intermediate value depends on the arrangement order of the RGB picture elements. FIG. 8 is a diagram for explaining a method for determining the type of defective picture element based on the waveform of the signal component. FIG. 8A is a diagram showing the waveform of the signal component, and FIG. It is a figure which shows the allocation part. Here, as shown in FIG. 8A, among the correction information input in advance, the sensitivity corresponding to the R, G, and B of the image sensor corresponds to the pixel corresponding to the maximum peak value and the minimum peak value. The pixel type corresponding to the pixel type and the intermediate peak value is determined. That is, since the sensitivity characteristic of the image sensor is R <B <G, the picture element corresponding to the maximum peak value is G, the picture element corresponding to the minimum peak value is R, and the picture element corresponding to the intermediate peak value is B.
従って、図８（ｂ）に示すように、欠陥絵素に起因する信号が、最大ピーク値、中間ピーク値、最小ピーク値によって区切られる領域のどの領域に属するかを判定することにより、当該欠陥絵素がどの色の絵素であるのかを判定することができる。図８（ｂ）では、最小ピーク値と最大ピーク値との間の領域をＲＧ絵素割当て部分と称し、最大ピーク値と中間ピーク値との間の領域をＧＢ絵素割当て部分と称し、中間ピーク値と最小ピーク値との間の領域をＢＲ絵素割当て部分と称している。図８（ｂ）では、欠陥絵素に起因する信号は、ＧＢ絵素割当て部分にある。 Therefore, as shown in FIG. 8B, by determining which region of the region delimited by the maximum peak value, the intermediate peak value, and the minimum peak value the signal caused by the defective picture element belongs, It is possible to determine which color the picture element is. In FIG. 8B, a region between the minimum peak value and the maximum peak value is referred to as an RG pixel allocation portion, and a region between the maximum peak value and the intermediate peak value is referred to as a GB pixel allocation portion. A region between the peak value and the minimum peak value is referred to as a BR picture element allocation portion. In FIG. 8B, the signal due to the defective pixel is in the GB pixel allocation portion.
ＧＢ絵素割り当て部分に欠陥絵素に起因する信号がある場合、他の分割信号にも当該欠陥絵素に起因する信号が発生する。例えば、Ｇが欠陥絵素である場合には、他の分割信号のＲＧ割り当て部分に、また、Ｂが欠陥絵素である場合には、他の分割信号のＢＲ割り当て部分に上記欠陥絵素に起因する信号が発生する。すなわち、信号成分の波形のピーク位置に欠陥絵素に起因する信号がある場合以外の場合には、複数の分割信号に欠陥絵素に起因する信号が発生する。 When there is a signal due to a defective picture element in the GB picture element allocation portion, a signal due to the defective picture element is also generated in other divided signals. For example, when G is a defective picture element, the defective picture element is assigned to the RG assigned part of another divided signal, and when B is a defective picture element, the defective picture element is assigned to the BR assigned part of the other divided signal. The resulting signal is generated. That is, in cases other than the case where there is a signal due to a defective pixel at the peak position of the waveform of the signal component, a signal due to the defective pixel is generated in a plurality of divided signals.
そこで、絵素判定部１７は、複数（図６に示した例の場合は３つ）の信号成分の波形を比較することにより欠陥絵素がどの色の絵素であるのかを判定する。
Therefore, the picture
絵素判定部１７は、欠陥絵素の判定結果を正常輝度推定部１８、輝度補正部１９および欠陥絵素率算出部２０へ出力する。
（正常輝度推定部１８における輝度推定方法）
図９は、正常輝度推定部１８における正常輝度値算出方法を説明するための図であり、同図の下段の図は上段の図の一部を拡大したものである。正常輝度推定部１８は、図９に示すように、プロットされた信号成分に含まれる欠陥絵素に起因する信号の両隣に位置する信号の輝度値の平均値を算出し、この平均値を当該欠陥絵素が仮に正常であった場合の撮像素子の輝度値（以下、正常輝度値と称する）とする。
The
(Luminance estimation method in normal luminance estimation unit 18)
FIG. 9 is a diagram for explaining a normal luminance value calculation method in the normal
正常輝度推定部１８は、算出した正常輝度値を輝度補正部１９へ出力する。
The normal
（欠陥絵素率算出部２０における欠陥絵素率算出方法）
次に、欠陥絵素率算出部２０における欠陥絵素率算出方法について図１０および図１１を参照しつつ説明する。図１０は、欠陥絵素率を算出する方法を説明するための図である。図１１は、欠陥絵素開口部を撮像した撮像素子の中心線と絵素開口部の中心線との間の距離を算出する方法を説明するための図であり、中間ピークと最小ピークとの間に欠陥絵素開口部に起因する信号が位置している場合を示している。
(Defect pixel rate calculation method in the defective pixel rate calculation unit 20)
Next, a defective pixel rate calculation method in the defective pixel
欠陥絵素率算出部２０は、信号分割部１６から出力された信号成分および絵素判定部１７から出力された欠陥絵素の判定結果をもとに、或る撮像素子の撮像範囲内における欠陥絵素開口部の面積（Ａｒ）と当該撮像範囲の面積との比である欠陥絵素率を以下のように算出する。
The defective pixel
Ｒ絵素に輝点欠陥があるとすると、図１０に示すように、上記欠陥絵素開口部の面積（Ａｒ）は以下の式により算出することができる。
Ａｒ＝Ｌｒ＊Ｓ
ここで、Ｌｒは、撮像素子の撮像範囲に含まれる欠陥絵素開口部（Ｒ絵素）の、絵素配列方向における幅であり、Ｓは撮像分解能である。
Assuming that the R picture element has a bright spot defect, as shown in FIG. 10, the area (Ar) of the defective picture element opening can be calculated by the following equation.
Ar = Lr * S
Here, Lr is the width in the pixel arrangement direction of the defective pixel opening (R picture element) included in the imaging range of the imaging element, and S is the imaging resolution.
上記Ｌｒは以下の式により算出することができる。
Ｌｒ＝Ｓ／２−Ｌｂｍ１
ここで、Ｌｂｍ１は、注目する撮像素子内の絵素配列方向におけるＢＭ幅であって、欠陥絵素開口部と撮像素子の中心線との間の距離である。
The Lr can be calculated by the following formula.
Lr = S / 2−Lbm1
Here, Lbm1 is the BM width in the pixel arrangement direction in the image sensor of interest, and is the distance between the defective pixel opening and the center line of the image sensor.
さらに、Ｌｂｍ１は、以下の式により算出することができる。 Furthermore, Lbm1 can be calculated by the following equation.
Ｌｂｍ１＝Ｎ−Ｐｍ／２
ここで、Ｎの値は、欠陥絵素開口部を撮像した撮像素子の中心線と、当該撮像素子の中心線に隣接する欠陥絵素開口部（Ｒ絵素）の中心線との間の距離である。また、Ｐｍは、絵素配列方向における絵素開口部の幅である。
Lbm1 = N−Pm / 2
Here, the value of N is the distance between the center line of the image sensor that images the defective pixel aperture and the center line of the defective pixel aperture (R pixel) adjacent to the center line of the image sensor. It is. Pm is the width of the picture element opening in the picture element arrangement direction.
上記Ｎの値は、図１１に示すように、欠陥絵素に起因する信号の座標と、当該信号の両隣に位置するピーク（最大ピーク、中間ピーク、最小ピークのうちのいずれか２つの組み合わせ）の座標との差から算出することができる。 As shown in FIG. 11, the value of N is obtained by combining the coordinates of the signal caused by the defective pixel and the peaks located on both sides of the signal (a combination of any two of the maximum peak, the intermediate peak, and the minimum peak). It can be calculated from the difference from the coordinates.
なお、Ｐｍは、固有の値（設計値）であり、制御装置８が備えるメモリ（不図示）に格納されていてもよいし、オペレータによってその都度入力されてもよい。これらの値は、入力部１４を介して欠陥絵素率算出部２０へ出力される。
Note that Pm is a unique value (design value), and may be stored in a memory (not shown) provided in the control device 8, or may be input by the operator each time. These values are output to the defective pixel
以上をまとめると、欠陥絵素率算出部２０は、以下の式により欠陥絵素開口部の面積（Ａｒ）を算出する。
Ａｒ＝｛Ｓ／２−（Ｎ−Ｐｍ／２）｝＊Ｓ
つまり、欠陥絵素率算出部２０は、欠陥絵素開口部の中心線と当該欠陥絵素を撮像した撮像素子の撮像範囲の中心線との間の距離を算出し、この距離から欠陥絵素開口部の撮像範囲内における面積を算出する。
In summary, the defective pixel
Ar = {S / 2- (N-Pm / 2)} * S
That is, the defective pixel
そして、欠陥絵素率算出部２０は、欠陥絵素開口部の撮像範囲内の面積（Ａｒ）を撮像素子の撮像範囲の面積（Ａｃｃｄ）で割ることにより欠陥絵素率を算出する。欠陥絵素率算出部２０は、算出した欠陥絵素率を輝度補正部１９へ出力する。
Then, the defective pixel
（輝度補正部１９における輝度補正の方法）
輝度補正部１９は、欠陥絵素開口部を含む領域を撮像した撮像素子の輝度値から、実際の欠陥絵素開口部の輝度値を算出するものである。より具体的には、輝度補正部１９は、絵素判定部１７から出力された欠陥絵素判定結果、正常輝度推定部１８から出力された正常輝度値および欠陥絵素率算出部２０から出力された欠陥絵素率をもとに、実際の欠陥絵素開口部の輝度値を算出する。
(Brightness correction method in the brightness correction unit 19)
The
図１２は、撮像素子の撮像範囲と絵素との位置関係を示す図である。撮像素子の輝度値は、撮像範囲の平均となるため、図１２に示すように、欠陥絵素開口部及びＢＭの輝度値の平均値となる場合（図１２の上段）、または、欠陥絵素開口部、隣接開口部及びＢＭの輝度値の平均値となる場合（図１２の下段）がある。輝度補正部１９は、このような撮像素子の輝度値から欠陥絵素開口部の輝度値を算出する。
FIG. 12 is a diagram illustrating the positional relationship between the imaging range of the imaging device and the picture elements. Since the luminance value of the imaging element is the average of the imaging range, as shown in FIG. 12, when the average value of the luminance values of the defective pixel opening and the BM is obtained (upper stage in FIG. 12), or the defective pixel There is a case where the average value of the luminance values of the opening, the adjacent opening, and the BM is obtained (lower part of FIG. 12). The
図１３は、分割された信号成分と撮像素子の撮像範囲との対応関係を示す図である。例えば、図１３に示すように、Ｒ絵素開口部に輝点欠陥があり、互いに隣接する撮像素子Ｐ１、Ｐ２の撮像範囲にそれぞれ当該欠陥絵素開口部の一部が含まれており、撮像素子Ｐ１にはＧ絵素開口部の一部が、撮像素子Ｐ２にはＢ絵素開口部の一部が含まれている場合について説明する。 FIG. 13 is a diagram illustrating a correspondence relationship between the divided signal components and the imaging range of the imaging device. For example, as shown in FIG. 13, there is a bright spot defect in the R pixel opening, and a part of the defective pixel opening is included in the imaging range of the imaging elements P1 and P2 adjacent to each other. A case will be described in which the element P1 includes a part of the G picture element opening, and the imaging element P2 includes a part of the B picture element opening.
この場合、欠陥絵素開口部を含む撮像素子の輝度値は、当該欠陥絵素開口部、当該欠陥絵素開口部に隣接する絵素開口部、ＢＭの輝度値の平均値となっている。 In this case, the luminance value of the imaging device including the defective pixel opening is an average value of the luminance values of the defective pixel opening, the pixel opening adjacent to the defective pixel opening, and the BM.
この時、欠陥絵素開口部を撮像した撮像素子Ｐ１、Ｐ２の輝度値（異常輝度値）をそれぞれＹｒＰ１、ＹｒＰ２とすると、この撮像素子の輝度値に関して以下の（１）及び（２）式が成立する。
ＹｒＰ１＝（Ｙｒｄ＊Ａｒ１＋Ｙｇ＊Ａｇ＋Ｙｂｍ＊Ａｂｍ１）／Ａｃｃｄ・・（１）
ＹｒＰ２＝（Ｙｒｄ＊Ａｒ２＋Ｙｂ＊Ａｂ＋Ｙｂｍ＊Ａｂｍ２）／Ａｃｃｄ・・（２）
ここで、Ｙｒｄは、実際のＲ絵素輝点開口部の輝度値、ＹｇはＧ絵素開口部の輝度値、ＹｂｍはＢＭの輝度値である。また、Ａｒ１は撮像素子Ｐ１内のＲ絵素輝点開口部の面積、Ａｒ２は撮像素子Ｐ２内のＲ絵素輝点開口部の面積、Ａｇは撮像素子Ｐ１内のＧ絵素開口部の面積、Ａｂは撮像素子Ｐ２内のＢ絵素開口部の面積、Ａｂｍ１は撮像素子Ｐ１内のＢＭの面積、Ａｂｍ２は撮像素子Ｐ２内のＢＭの面積である。このようなパラメータのうち、欠陥がない状態の実際のＲ・Ｇ・Ｂ絵素開口部の輝度値（標準輝度値）、及びＢＭの輝度値については、予め、高分解能にて表示デバイス３を撮像し、その撮像画像データを取得しておく。
At this time, if the luminance values (abnormal luminance values) of the image sensors P1 and P2 that image the defective pixel aperture are YrP1 and YrP2, respectively, the following equations (1) and (2) are related to the luminance values of the image sensors. To establish.
YrP1 = (Yrd * Ar1 + Yg * Ag + Ybm * Abm1) / Accd (1)
YrP2 = (Yrd * Ar2 + Yb * Ab + Ybm * Abm2) / Accd (2)
Here, Yrd is the luminance value of the actual R picture element luminescent spot opening, Yg is the luminance value of the G picture element opening, and Ybm is the luminance value of BM. Ar1 is the area of the R picture element luminescent spot opening in the image sensor P1, Ar2 is the area of the R picture element luminescent spot opening in the image sensor P2, Ag is the area of the G picture element opening in the image sensor P1, Ab Is the area of the B pixel opening in the image sensor P2, Abm1 is the area of the BM in the image sensor P1, and Abm2 is the area of the BM in the image sensor P2. Among these parameters, the luminance value (standard luminance value) of the actual R, G, and B pixel apertures in the absence of a defect and the luminance value of the BM are set in advance at a high resolution. The captured image data is acquired in advance.
次に、欠陥絵素開口部が仮に正常であった場合の撮像素子Ｐ１及びＰ２の輝度値、すなわち、正常輝度推定部１８により算出された正常輝度値をＹｒＰｎ１、ＹｒＰｎ２とすると、ＹｒＰｎ１及びＹｒＰｎ２に関して、以下の（３）及び（４）式が成立する。
ＹｒＰｎ１＝（Ｙｒ＊Ａｒ１＋Ｙｇ＊Ａｇ＋Ｙｂｍ＊Ａｂｍ１）／Ａｃｃｄ・・（３）
ＹｒＰｎ２＝（Ｙｒ＊Ａｒ２＋Ｙｂ＊Ａｂ＋Ｙｂｍ＊Ａｂｍ２）／Ａｃｃｄ・・（４）
ここで、Ｙｒは、正常である場合のＲ絵素開口部の輝度値（標準輝度値）である。従って、（１）式及び（３）式より、Ｒ絵素輝点開口部の輝度値Ｙｒｄは、以下の（５）式によって表すことができる。
Ｙｒｄ＝｛Ａｃｃｄ＊（ＹｒＰ１−ＹｒＰｎ１）／Ａｒ１｝＋Ｙｒ ・・（５）
ここで、Ａｃｃｄ／Ａｒ１の値は、欠陥絵素率算出部２０から出力された欠陥絵素率の逆数である。
Next, assuming that YrPn1 and YrPn2 are the luminance values of the imaging elements P1 and P2 when the defective pixel opening is normal, that is, the normal luminance values calculated by the normal
YrPn1 = (Yr * Ar1 + Yg * Ag + Ybm * Abm1) / Accd (3)
YrPn2 = (Yr * Ar2 + Yb * Ab + Ybm * Abm2) / Accd (4)
Here, Yr is the luminance value (standard luminance value) of the R picture element opening when it is normal. Therefore, from the expressions (1) and (3), the luminance value Yrd of the R picture element bright spot opening can be expressed by the following expression (5).
Yrd = {Accd * (YrP1-YrPn1) / Ar1} + Yr (5)
Here, the value of Accd / Ar1 is the reciprocal of the defective pixel rate output from the defective pixel
同様にして、（２）式及び（４）式より、Ｒ絵素輝点開口部の輝度値を算出することができる（省略）。この場合、撮像素子Ｐ１またはＰ２のどちらか一方の輝度値を用いてＲ絵素輝点開口部の輝度値を算出すればよい。より精度を上げるならば、撮像素子Ｐ１及びＰ２の両方の輝度値を用いてＲ絵素輝点開口部の輝度値を算出し、その平均値をとってもよい。 Similarly, the luminance value of the R picture element bright spot opening can be calculated from the equations (2) and (4) (omitted). In this case, the luminance value of the R picture element bright spot opening may be calculated using the luminance value of one of the image sensors P1 and P2. If the accuracy is further improved, the luminance value of the R picture element bright spot opening may be calculated using the luminance values of both of the image sensors P1 and P2, and the average value thereof may be taken.
なお、Ａｂｍ１、Ａｂｍ２は、以下のように算出することができる。以下では、（４）式を適用する場合について説明する。撮像分解能をＳ、注目する撮像素子内のＢＭ幅をＬｂｍとすると、Ａｂ、Ａｂｍ２は、
Ａｂ＝Ｌｂ＊Ｓ、
Ａｂｍ２＝Ｌｂｍ＊Ｓ、
と表すことができる。
Abm1 and Abm2 can be calculated as follows. Below, the case where (4) Formula is applied is demonstrated. Assuming that the imaging resolution is S and the BM width in the imaging device of interest is Lbm, Ab and Abm2 are
Ab = Lb * S,
Abm2 = Lbm * S,
It can be expressed as.
（制御装置８における処理の流れ）
次に、制御装置８における処理の流れについて、図１４を参照しつつ説明する。図１４は、制御装置８における処理の流れを示すフローチャートである。図１４に示すように、まず、主制御部１１の命令に従い、検査部１２は、撮像画像から欠陥絵素を検出する（Ｓ１０）。
(Processing flow in the control device 8)
Next, the flow of processing in the control device 8 will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a flowchart showing the flow of processing in the control device 8. As shown in FIG. 14, first, the
欠陥検出のアルゴリズムは、一般的なアルゴリズムでかまわない。例えば、全ての撮像素子ごとにその近傍素子の輝度値と比較するアルゴリズムなどがある。この時、撮像分解能の設定上、複数の撮像素子に跨って欠陥絵素領域が検出されることもあるが、輝度値の最も高い部分（または最も低い部分）を欠陥座標としてもよい。 The defect detection algorithm may be a general algorithm. For example, there is an algorithm for comparing every image sensor with the luminance value of its neighboring elements. At this time, the defective pixel region may be detected across a plurality of image sensors in setting the imaging resolution, but the portion with the highest luminance value (or the lowest portion) may be used as the defect coordinate.
また、欠陥絵素の他に、表示デバイス３表面上の異物や、表示デバイス３を構成する各層上の異物、カラーフィルター破れなどが欠陥として検出される可能性があるが、欠陥絵素との形状比較、またはパターンマッチングにより、欠陥絵素のみを補正する構成としてもよい。以下では、欠陥とは、絵素の欠陥を意味するものとする。 In addition to the defective picture element, foreign matter on the surface of the display device 3, foreign matter on each layer constituting the display device 3, and color filter breakage may be detected as defects. Only a defective pixel may be corrected by shape comparison or pattern matching. Hereinafter, a defect means a defect of a picture element.
検査部１２は、検出した欠陥絵素の座標を補正部１３の入力部１４を介して信号分割部１６へ出力する。
The
次に、信号分割部１６は、検査部１２にて得られた欠陥絵素の座標に基づいて、絵素配列方向の信号成分を自らが備える一時記憶メモリ（不図示）に記憶し、その絵素配列方向の信号成分をモアレ数に応じた間隔でプロットする（Ｓ１１）（絵素分割工程）。信号分割部１６は、プロットした信号成分を絵素判定部１７、正常輝度推定部１８及び欠陥絵素率算出部２０へ出力する。
Next, the
次に、絵素判定部１７は、プロットされた信号成分を用いて、欠陥絵素判定を行い（Ｓ１２）（絵素判定工程）、その判定結果を輝度補正部１９及び欠陥絵素率算出部２０へ出力する。
Next, the
一方、信号分割部１６からプロットされた信号成分を受け取ると、正常輝度推定部１８は、当該信号成分を用いて、正常輝度値の算出を行う（Ｓ１３）（正常輝度値算出工程）。そして、正常輝度推定部１８は、算出した正常輝度値を輝度補正部１９へ出力する。
On the other hand, when the signal component plotted from the
また、欠陥絵素率算出部２０は、信号分割部１６からプロットされた信号成分を、絵素判定部１７から絵素の判定結果を受け取ると、上述したように、欠陥絵素率を算出する（Ｓ１４）（欠陥絵素率算出工程）。欠陥絵素率算出部２０は、算出した欠陥絵素率を輝度補正部１９へ出力する。
When the defective pixel
絵素判定部１７から絵素の判定結果を、正常輝度推定部１８から正常輝度値を受け取ると、輝度補正部１９は、上述した方法で欠陥絵素開口部の輝度値を算出する（Ｓ１５）（輝度値補正工程）。そして、輝度補正部１９は、算出した欠陥絵素開口部の輝度値を出力部１５へ出力する。
When the pixel determination result is received from the
欠陥絵素開口部の輝度値を受け取ると、出力部１５は、当該輝度値を検査部１２へ出力する（Ｓ１６）。
（検査装置１における処理の流れ）
次に、検査装置１における処理の流れについて、図１５を参照しつつ説明する。図１５は、検査装置１における処理の流れを示すフローチャートである。図１５に示すように、まず、表示デバイス３は、ステージ４に載置された後に、コンタクト部６と接触するように配置される（Ｓ１）。
When receiving the luminance value of the defective pixel element opening, the
(Processing flow in the inspection apparatus 1)
Next, the flow of processing in the
表示デバイス３が配置されたことを検出すると、主制御部１１は、点灯回路５を介して、表示デバイス３に駆動信号を与える（Ｓ２）。
When detecting that the display device 3 is arranged, the
この駆動信号を受け取ると、表示デバイス３は、検査可能な画像を表示する。なお、コンタクトが失敗している場合には、コンタクトをやり直す必要がある（Ｓ１に戻る）。 Upon receiving this drive signal, the display device 3 displays an inspectable image. If the contact fails, it is necessary to redo the contact (return to S1).
次に、主制御部１１は、撮像画像に適するように照明７の照度を調整する（Ｓ３）。なお、表示デバイス３が自発光型である場合は、その発光量を調整する。
Next, the
次に、主制御部１１は、表示デバイス３を保持したステージ４を制御する（Ｓ４）。そして、撮像装置２は、予め設定された分解能で表示デバイス３を撮像する（Ｓ５）。
Next, the
そして、主制御部１１は、表示デバイス３の回転のずれを検出し、予め設定していた回転角度限界値よりも大きい場合には（Ｓ６にてＹＥＳ）、アライメントエラーを出力し（Ｓ９）、ステージ４の制御を行うか、表示デバイス３のコンタクトをやり直す必要がある旨のメッセージを出力する。
Then, the
表示デバイスの回転ずれを検出する方法については、一般的に既知な方法でかまわない。例えば、表示デバイスの表示部の角について、ｘ方向、ｙ方向のエッジ成分から算出してもよいし、パターンマッチングを行ってもよい。 As a method for detecting the rotation deviation of the display device, a generally known method may be used. For example, the corners of the display unit of the display device may be calculated from edge components in the x direction and the y direction, or pattern matching may be performed.
表示デバイス３の回転ずれが、回転角度限界値よりも小さい場合には（Ｓ６にてＮＯ）、検査部１２にて欠陥検出を行い、補正部１３にて、検出された欠陥の輝度を算出する。
When the rotational deviation of display device 3 is smaller than the rotation angle limit value (NO in S6), defect detection is performed by
そして、検査部１２は、補正部１３が算出した輝度値と予め設定されている検査閾値とを比較することにより欠陥検出処理を行う（Ｓ７）。欠陥の有無が判定されると、主制御部１１は、検査結果を出力し、一連の処理を終了する。
Then, the
（検査装置１の効果）
以上のように、検査装置１では、まず、検査部１２が撮像素子の輝度値（欠陥絵素開口部を含む撮像範囲の輝度値）から表示デバイス３の欠陥絵素を暫定的に検出し、補正部１３は、当該欠陥絵素の開口部そのものの輝度値を算出する。検査部１２は、補正部１３が算出した輝度値と検査閾値とを比較することにより、当該欠陥絵素に本当に欠陥があるかどうかを再度検査する。
(Effect of inspection device 1)
As described above, in the
それゆえ、欠陥絵素の検査精度を高めることができ、目視検査と相関のとれた検査を行うことができる。 Therefore, the inspection accuracy of the defective picture element can be increased, and an inspection correlated with the visual inspection can be performed.
また、信号分割部１６において、モアレの影響を除去しているため、検査精度をさらに高めることができる。
In addition, since the
また、絵素判定部１７において、信号成分の波形のピークの座標と欠陥絵素に起因する信号成分の座標とを比較することにより、当該欠陥絵素がどの色の絵素であるかを判定しているため、低解像度（絵素ピッチ程度以上）で撮像しても欠陥絵素の色を判定することができる。
In addition, the picture
また、検査装置１では、低コストに検査を行うことが可能である。絵素開口部のみの輝度を正確に捉えようとすると、高画素のカメラが必要となるか、または複数台のカメラが必要となる。また、ミクロ検査用カメラを付属させる方法（マクロカメラで全体を検査し、ミクロカメラで欠陥候補を詳細検査する方法）では、タクトがかかる。検査装置１では、（絵素開口部以下の）十分な分解能を持たないカメラ構成でも、欠陥絵素を正常に推定することにより、検査のコストを下げることができる。
In addition, the
（変更例）
表示デバイス３は、カラーフィルターであってもよいし、白黒表示のためのフィルターであってもよい。また、絵素の種類も３種類に限定されない。また、絵素の配列順序も上述のものに限定されない。
(Example of change)
The display device 3 may be a color filter or a filter for monochrome display. Also, the types of picture elements are not limited to three. Further, the arrangement order of the picture elements is not limited to the above.
また、上述の説明では、基準範囲より高い輝度値を有する欠陥絵素について説明したが、本発明は、基準範囲より低い輝度値を有する欠陥絵素を検出する場合にも適用できる。 In the above description, a defective pixel having a luminance value higher than the reference range has been described. However, the present invention can also be applied to the case of detecting a defective pixel having a luminance value lower than the reference range.
また、上述した検査装置１の各ブロック、特に制御装置８、検査部１２、補正部１３は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにＣＰＵを用いてソフトウェアによって実現してもよい。
Each block of the
すなわち、検査装置１は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ（central processing unit）、上記プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（random access memory）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである検査装置１の制御プログラム（輝度算出プログラム）のプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記検査装置１に供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
That is, the
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。 Examples of the recording medium include tapes such as magnetic tapes and cassette tapes, magnetic disks such as floppy (registered trademark) disks / hard disks, and disks including optical disks such as CD-ROM / MO / MD / DVD / CD-R. Card system such as IC card, IC card (including memory card) / optical card, or semiconductor memory system such as mask ROM / EPROM / EEPROM / flash ROM.
また、検査装置１を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
Further, the
また、本発明は、以下のようにも表現できる。 The present invention can also be expressed as follows.
本発明の表示デバイスの輝度算出方法は、カラーフィルタを持つ表示デバイスの表示画面を検査画面として、撮像部にて撮像し、得られた撮像画像データにより表示デバイスの良否を判定する検査における輝度算出方法であって、上記撮像画像データに発生するX軸方向、Y軸方向の何れか一方のモアレの数を入力する工程と、上記モアレの数に対応した間隔で撮像データの画素値をプロットする工程と、上記プロットされたデータ列から異常部を検出する工程と、上記検出された異常部に含まれる表示絵素の種類と割合を判定する工程と、上記検出された異常部が正常である場合のデータを算出する工程と、上記判定された表示絵素の種類と割合と、異常部のデータ、上記異常部が正常である場合のデータとから、欠陥絵素の輝度を算出する工程を含んでいる。 According to the display device brightness calculation method of the present invention, the display screen of a display device having a color filter is used as an inspection screen. A method of inputting the number of moire in one of the X-axis direction and the Y-axis direction generated in the captured image data, and plotting pixel values of the captured data at intervals corresponding to the number of moire A step of detecting an abnormal portion from the plotted data sequence, a step of determining a type and a ratio of display picture elements included in the detected abnormal portion, and the detected abnormal portion being normal. The brightness of the defective pixel is calculated from the step of calculating the data of the case, the type and ratio of the determined display picture element, the abnormal part data, and the data when the abnormal part is normal. It contains a degree.
上記異常部に含まれる表示絵素の種類と割合を判定する工程は、上記プロットされたデータ列から最大、最小ピーク値、中間値を算出する工程と、撮像素子の分光感度特性から、上記最大、最小ピーク値、中間値とカラーフィルタの絵素パターンとを対応付ける工程と、上記プロットされたデータ列から異常部に含まれる表示絵素の種類と割合を判定する工程を含むことが好ましい。 The step of determining the type and ratio of the display picture element included in the abnormal portion includes calculating the maximum, minimum peak value, and intermediate value from the plotted data string, and the maximum sensitivity from the spectral sensitivity characteristics of the image sensor. Preferably, the method includes a step of associating the minimum peak value, the intermediate value, and the pixel pattern of the color filter, and a step of determining the type and ratio of the display pixel included in the abnormal portion from the plotted data string.
上記欠陥絵素の輝度を算出する工程は、予め解像度の高い状態で撮像し、得られた表示デバイスの表示絵素、ブラックマトリックスの輝度を入力する工程と、上記異常部に含まれる表示絵素の種類と割合と、上記入力された表示デバイスの表示絵素、ブラックマトリックスの輝度とから欠陥絵素の輝度を算出する工程を含むことが好ましい。 The process of calculating the luminance of the defective picture element is performed by imaging in advance in a high resolution state, inputting the display picture element of the obtained display device and the luminance of the black matrix, and the display picture element included in the abnormal part. It is preferable to include a step of calculating the luminance of the defective pixel from the type and ratio of the pixel and the input display pixel of the display device and the luminance of the black matrix.
本発明の表示デバイスの輝度算出装置は、カラーフィルタを持つ表示デバイスの表示画面を検査画面として、撮像部にて撮像し、得られた撮像画像データにより表示デバイスの良否を判定する検査における輝度算出装置であって、上記撮像画像データに発生するX軸方向、Y軸方向の何れか一方のモアレの数を入力する手段と、上記モアレの数に対応した間隔で撮像データの画素値をプロットする手段と、上記プロットされたデータ列から異常部を検出する手段と、上記検出された異常部に含まれる表示絵素の種類と割合を判定する手段と、上記検出された異常部が正常である場合のデータを算出する手段と、上記判定された表示絵素の種類と割合と、異常部のデータ、上記異常部が正常である場合のデータとから、欠陥絵素の輝度を算出する手段とを備えている。 The brightness calculation apparatus for a display device according to the present invention uses the display screen of a display device having a color filter as an inspection screen, picks up an image by an imaging unit, and calculates the brightness in an inspection that determines the quality of the display device based on the obtained captured image data. A device for inputting the number of moire in one of the X-axis direction and the Y-axis direction generated in the captured image data, and plotting the pixel values of the captured data at intervals corresponding to the number of moire Means, means for detecting an abnormal part from the plotted data string, means for determining the type and ratio of display picture elements included in the detected abnormal part, and the detected abnormal part is normal The brightness of the defective picture element is calculated from the means for calculating the data of the case, the type and ratio of the determined display picture element, the abnormal part data, and the data when the abnormal part is normal. And a stage.
上記異常部に含まれる表示絵素の種類と割合を判定する手段は、上記プロットされたデータ列から最大、最小ピーク値、中間値を算出する手段と、撮像素子の分光感度特性から、上記最大、最小ピーク値、中間値とカラーフィルタの絵素パターンとを対応付ける手段と、上記プロットされたデータ列から異常部に含まれる表示絵素の種類と割合を判定する手段とを備えていることが好ましい。 The means for determining the type and ratio of the display picture element included in the abnormal part is a means for calculating the maximum, minimum peak value, and intermediate value from the plotted data string, and the maximum sensitivity from the spectral sensitivity characteristics of the image sensor. Means for associating the minimum peak value, the intermediate value with the pixel pattern of the color filter, and means for determining the type and ratio of the display picture element included in the abnormal portion from the plotted data string. preferable.
上記欠陥絵素の輝度を算出する手段は、予め解像度の高い状態で撮像し、得られた表示デバイスの表示絵素、ブラックマトリックスの輝度を入力する手段と、上記異常部に含まれる表示絵素の種類と割合と、上記入力された表示デバイスの表示絵素、ブラックマトリックスの輝度とから欠陥絵素の輝度を算出する手段とを備えていることが好ましい。 The means for calculating the luminance of the defective picture element is preliminarily imaged in a high resolution state, the means for inputting the display picture element of the obtained display device, the luminance of the black matrix, and the display picture element included in the abnormal part And means for calculating the luminance of the defective pixel from the input display picture element of the display device and the luminance of the black matrix.
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、実施の形態に開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and an implementation obtained by appropriately combining technical means disclosed in the embodiment. The form is also included in the technical scope of the present invention.
目視感度と相関のとれた高い精度の欠陥検出を行うことができるため、液晶パネルなどの表示用パネルの検査装置に適用できる。 Since defect detection with high accuracy correlated with visual sensitivity can be performed, the present invention can be applied to an inspection apparatus for a display panel such as a liquid crystal panel.
１ 検査装置
３ 表示デバイス（表示用パネル）
３ａ Ｒ絵素（絵素）
３ｂ Ｇ絵素（絵素）
３ｃ Ｂ絵素（絵素）
８ 制御装置（検査装置）
１２ 検査部（検査手段）
１３ 補正部（輝度算出装置）
１６ 信号分割部（信号分割手段）
１７ 絵素判定部（絵素判定手段）
１８ 正常輝度推定部（正常輝度値算出手段）
１９ 輝度補正部（輝度値補正手段）
２０ 欠陥絵素率算出部（欠陥絵素率算出手段）
Ｐ１ 撮像素子
Ｐ２ 撮像素子
1 Inspection device 3 Display device (display panel)
3a R picture element (picture element)
3b G picture element (picture element)
3c B picture element (picture element)
8. Control device (inspection device)
12 Inspection Department (Inspection means)
13 Correction unit (luminance calculation device)
16 Signal division part (signal division means)
17 Picture element judging unit (picture element judging means)
18 Normal luminance estimation unit (normal luminance value calculation means)
19 Luminance correction unit (luminance value correction means)
20 Defect pixel rate calculation unit (defect pixel rate calculation means)
P1 image sensor P2 image sensor
Claims (10)
上記撮像画像データが示す撮像画像の絵素配列方向の信号成分に含まれる、欠陥絵素に起因する信号の周囲に位置する信号の輝度値から、上記異常輝度値を示す撮像素子が正常な絵素を撮像していた場合の輝度値である正常輝度値を算出する正常輝度値算出工程と、
撮像素子の撮像範囲に含まれる、上記異常輝度値の原因である欠陥絵素の開口部の、絵素配列方向における幅と撮像分解能との積から、当該開口部の、或る撮像素子の撮像範囲内における面積を算出し、算出された面積と当該撮像範囲の面積との比である欠陥絵素率を算出する欠陥絵素率算出工程と、
上記異常輝度値と上記正常輝度値との差に上記欠陥絵素率の逆数を乗じ、得られた値に、上記欠陥絵素と同色の正常な絵素の輝度値である標準輝度値を加算することにより上記開口部の輝度値を算出する輝度値補正工程とを含むことを特徴とする輝度算出方法。 A display panel in which a plurality of picture elements are arranged in a certain direction is imaged by an imaging means having an image sensor, and the obtained captured image data is analyzed to detect an abnormal luminance value that is a luminance value outside the reference range. A luminance calculation method in a luminance calculation apparatus provided in an inspection apparatus for inspecting the display panel by
The image sensor indicating the abnormal luminance value is a normal picture based on the luminance value of the signal located around the signal caused by the defective pixel included in the signal component in the pixel arrangement direction of the captured image indicated by the captured image data. A normal luminance value calculating step of calculating a normal luminance value that is a luminance value when imaging an element;
From the product of the width in the pixel array direction and the imaging resolution of the aperture of the defective pixel that is included in the imaging range of the imaging device and causes the abnormal luminance value , the imaging of a certain imaging device of the aperture calculating the area within the range, the defect pixel rate calculation step of calculating a defect pixel ratio is the ratio between the area of the calculated area and the imaging area,
Multiply the difference between the abnormal luminance value and the normal luminance value by the reciprocal of the defective pixel rate, and add the standard luminance value, which is the luminance value of the normal pixel of the same color as the defective pixel, to the obtained value And a luminance value correction step of calculating a luminance value of the opening by performing a luminance calculation method.
上記絵素判定工程において、上記波形のピークの座標と上記欠陥絵素に起因する信号成分の座標とを比較することにより、当該欠陥絵素がどの色の絵素であるかを判定することを特徴とする請求項２に記載の輝度算出方法。 A signal dividing step for forming a signal component waveform by plotting signal components of the imaged data at intervals corresponding to the number of moire in the pixel arrangement direction, which occurs in the imaged image data, is performed before the pixel determining step. Further including
In the picture element determination step, by comparing the coordinates of the peak of the waveform and the coordinates of the signal component caused by the defective picture element, it is determined which color picture element the defective picture element is. The luminance calculation method according to claim 2, wherein:
上記撮像画像データが示す撮像画像の絵素配列方向の信号成分に含まれる、欠陥絵素に起因する信号の周囲に位置する信号の輝度値から、上記異常輝度値を示す撮像素子が正常な絵素を撮像していた場合の輝度値である正常輝度値を算出する正常輝度値算出手段と、
撮像素子の撮像範囲に含まれる、上記異常輝度値の原因である欠陥絵素の開口部の、絵素配列方向における幅と撮像分解能との積から、当該開口部の、或る撮像素子の撮像範囲内における面積を算出し、算出された面積と当該撮像範囲との比である欠陥絵素率を算出する欠陥絵素率算出手段と、
上記異常輝度値と上記正常輝度値との差に上記欠陥絵素率の逆数を乗じ、得られた値に、上記欠陥絵素と同色の正常な絵素の輝度値である標準輝度値を加算することにより上記開口部の輝度値を算出する輝度値補正手段とを備えることを特徴とする輝度算出装置。 A display panel in which a plurality of picture elements are arranged in a certain direction is imaged by an imaging means having an image sensor, and the obtained captured image data is analyzed to detect an abnormal luminance value that is a luminance value outside the reference range. A brightness calculating device provided in an inspection device for inspecting the display panel by
The image sensor indicating the abnormal luminance value is a normal picture based on the luminance value of the signal located around the signal caused by the defective pixel included in the signal component in the pixel arrangement direction of the captured image indicated by the captured image data. A normal luminance value calculating means for calculating a normal luminance value which is a luminance value when imaging an element;
Based on the product of the width in the pixel array direction and the imaging resolution of the aperture of the defective pixel that is included in the imaging range of the imaging device and causes the abnormal luminance value , the imaging of a certain imaging device of the aperture A defective pixel rate calculating means for calculating an area within the range, and calculating a defective pixel rate that is a ratio between the calculated area and the imaging range;
Multiply the difference between the abnormal luminance value and the normal luminance value by the reciprocal of the defective pixel rate, and add the standard luminance value, which is the luminance value of the normal pixel of the same color as the defective pixel, to the obtained value And a luminance value correcting means for calculating the luminance value of the opening.
上記絵素判定手段は、上記波形のピークの座標と上記欠陥絵素に起因する信号成分の座標とを比較することにより、当該欠陥絵素がどの色の絵素であるかを判定することを特徴とする請求項５に記載の輝度算出装置。 Further comprising signal dividing means for forming the waveform of the signal component by plotting the signal component of the imaging data at intervals corresponding to the number of moire in the pixel array direction, which occurs in the captured image data,
The picture element determination means determines which color picture element the defective picture element is by comparing the coordinates of the peak of the waveform with the coordinates of the signal component caused by the defective picture element. The brightness | luminance calculation apparatus of Claim 5 characterized by the above-mentioned.
請求項４〜７のいずれか１項に記載の輝度算出装置と、
上記輝度算出装置が算出した上記開口部の輝度値を基準値と比較することにより上記表示用パネルの欠陥を再検査する検査手段とを備えることを特徴とする検査装置。 A display panel in which a plurality of picture elements are arranged in a certain direction is imaged by an imaging means having an image sensor, and the obtained captured image data is analyzed to detect an abnormal luminance value that is a luminance value outside the reference range. An inspection apparatus for inspecting the display panel by
The luminance calculation apparatus according to any one of claims 4 to 7,
An inspection apparatus comprising: inspection means for reinspecting a defect of the display panel by comparing the luminance value of the opening calculated by the luminance calculation apparatus with a reference value.
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