JPH05181125A - Image inspecting device - Google Patents

Image inspecting device

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JPH05181125A
JPH05181125A JP3346424A JP34642491A JPH05181125A JP H05181125 A JPH05181125 A JP H05181125A JP 3346424 A JP3346424 A JP 3346424A JP 34642491 A JP34642491 A JP 34642491A JP H05181125 A JPH05181125 A JP H05181125A
Authority
JP
Japan
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image
matrix
image pickup
pass filter
display element
Prior art date
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Pending
Application number
JP3346424A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshio Suzuki
芳男 鈴木
Masashige Yakura
正成 矢倉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPH05181125A publication Critical patent/JPH05181125A/en
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Abstract

PURPOSE:To minimize the unevenness of the brightness of a display element and to perform measurement in the case of estimating an image. CONSTITUTION:As for an image inspecting device 10 where the measurement of the brightness distribution of a display element 20 consisting of plural cells arrayed in a matrix is performed by picking up the image by an imaging element 70 constituted of plural picture elements arrayed in a matrix, an optical low pass filter 50 and an optical system (adjusting magnification) 60 are arranged between the display element 20 and the imaging element 70 in the case of measuring, and division image pickup is performed by changing the magnification of the optical system 60. Thus, moire beat depending on spatial frequency decided according to the cell pitch of the element 20 and the image pitch of the element 70 is improved.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は液晶ディスプレー(L
CD)などの表示素子の画像評価測定に適用して好適な
画像検査装置に関する。
This invention relates to a liquid crystal display (L
The present invention relates to an image inspection apparatus suitable for image evaluation measurement of a display element such as a CD).

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶ディスプレーなどの表示素子を駆動
することによって得られる画像から点欠陥、線欠陥、シ
ミ、画像むら、スジなどの有無を調べてその表示素子を
総合的に評価する場合、画像読み取り用としての撮像素
子としてCCDなどの固体撮像素子が使用される場合が
ある。
2. Description of the Related Art When an image obtained by driving a display device such as a liquid crystal display is examined for point defects, line defects, spots, image unevenness, lines, etc. and the display device is comprehensively evaluated, A solid-state image sensor such as a CCD may be used as an image sensor for reading.

【0003】液晶ディスプレーは周知のようにマトリッ
クス状に配列された複数のセルで構成された二次元の表
示素子であり、CCDもまたマトリックス状に配列され
た複数の画素で構成された二次元の撮像素子である。
As is well known, the liquid crystal display is a two-dimensional display element composed of a plurality of cells arranged in a matrix, and the CCD is also a two-dimensional display composed of a plurality of pixels arranged in a matrix. It is an image sensor.

【0004】このようにセルを二次元構成にした表示素
子の画像を撮像素子で撮像すると、CCDに取り込むべ
き液晶の撮像領域がある面積を満たし、CCDと液晶の
画素ピッチの関係で表示素子から得られる画像の空間周
波数が所定以上の周波数成分を持つときには、撮像され
た信号にモアレビートが発生し、撮像された出力信号の
輝度レベルがうねってしまうことがある。
When an image of a display element having a cell having a two-dimensional structure is picked up by an image pickup element as described above, the image pickup area of the liquid crystal to be taken into the CCD fills a certain area, and the pixel pitch of the liquid crystal and the CCD causes the display element to pick up. When the spatial frequency of the obtained image has a frequency component equal to or higher than a predetermined value, moiré beats may occur in the imaged signal, and the brightness level of the imaged output signal may undulate.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】このように撮像出力信
号の輝度レベルがうねってしまうと、測定精度が劣化し
てしまう。
When the brightness level of the image pickup output signal is undulated in this way, the measurement accuracy is deteriorated.

【0006】そこで、この発明はこのような従来の課題
を解決したものであって、測定時モアレビートが発生し
にくくなされた画像検査装置を提案するものである。
Therefore, the present invention solves such a conventional problem, and proposes an image inspection apparatus in which moiré beats are less likely to occur during measurement.

【0007】[0007]

【発明を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、第1の発明では、マトリックス状に配列された複
数のセルよりなる表示素子の輝度分布などの測定に、同
じくマトリックス状に配列された複数の画素で構成され
た撮像素子で撮像して行なうようにした画像検査装置に
おいて、測定時、表示素子と撮像素子との間に光学的ロ
ーパスフィルタが配されたことを特徴とするものであ
る。
In order to solve the above-mentioned problems, according to the first invention, in order to measure the luminance distribution of a display element composed of a plurality of cells arranged in a matrix, they are also arranged in a matrix. In an image inspecting device configured to pick up an image with an image pickup device composed of a plurality of pixels, an optical low-pass filter is arranged between the display device and the image pickup device during measurement. is there.

【0008】第2の発明では、マトリックス状に配列さ
れた複数のセルよりなる表示素子の輝度分布などの測定
に、同じくマトリックス状に配列された複数の画素で構
成された撮像素子で撮像して行なうようにした画像検査
装置において、測定時、表示素子と撮像素子との間に配
された光学系の倍率を変更して分割撮像するようにした
ことを特徴とするものである。
According to the second aspect of the present invention, in order to measure the luminance distribution of the display element composed of a plurality of cells arranged in a matrix, an image is picked up by an image pickup element also composed of a plurality of pixels arranged in a matrix. The image inspection apparatus configured to perform the image pickup is characterized by changing the magnification of the optical system arranged between the display element and the image pickup element to perform divided image pickup during measurement.

【0009】第3の発明では、マトリックス状に配列さ
れた複数のセルよりなる表示素子の輝度分布などの測定
に、同じくマトリックス状に配列された複数の画素で構
成された撮像素子で撮像して行なうようにした画像検査
装置において、測定時、表示素子と撮像素子との間に光
学的ローパスフィルタと光学系が配されると共に、上記
光学系の倍率を変更して分割撮像するようにしたことを
特徴とするものである。
According to the third aspect of the invention, in order to measure the luminance distribution of a display element composed of a plurality of cells arranged in a matrix, an image is picked up by an image pickup element composed of a plurality of pixels also arranged in a matrix. In the image inspection apparatus to be performed, at the time of measurement, an optical low-pass filter and an optical system are arranged between the display element and the image pickup element, and the magnification of the optical system is changed to perform divided image pickup. It is characterized by.

【0010】[0010]

【作用】第1の発明について説明すれば、LCD素子2
0と撮像素子70との間の光路上に光学的ローパスフィ
ルタ50が配される。光学的ローパスフィルタ50は撮
像素子70に入射する画像の空間周波数を、所定の周波
数成分以上をカットするローパスフィルタとして機能す
るため、モアレビートの原因となる周波数成分を除去で
きる。
The first aspect of the present invention will be described. LCD element 2
An optical low-pass filter 50 is arranged on the optical path between 0 and the image sensor 70. The optical low-pass filter 50 functions as a low-pass filter that cuts the spatial frequency of the image incident on the image sensor 70 above a predetermined frequency component, so that the frequency component causing the moire beat can be removed.

【0011】その結果、モアレビートは発生せず、撮像
出力信号の輝度ムラが改善される。
As a result, moiré beats do not occur and the brightness unevenness of the image pickup output signal is improved.

【0012】[0012]

【実施例】続いてこの発明に係る画像検査装置の一例
を、図を参照して詳細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an example of the image inspection apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0013】この発明ではLCD素子20と撮像素子7
0との間の光路上に光学的ローパスフィルタ50を配す
るか、光学系60の光学倍率を変更するか、若しくはロ
ーパスフィルタ50を配すると共に光学系60の倍率も
同時に変更するようにしたものである。
In the present invention, the LCD element 20 and the image pickup element 7
An optical low-pass filter 50 is arranged on the optical path between 0 and 0, or the optical magnification of the optical system 60 is changed, or the low-pass filter 50 is arranged and the magnification of the optical system 60 is simultaneously changed. Is.

【0014】図1は画像検査装置10として光学的ロー
パスフィルタ50を配すると共に光学系60の倍率も変
更できるように構成したときの実施例を示す。
FIG. 1 shows an embodiment in which an optical low-pass filter 50 is arranged as the image inspection apparatus 10 and the magnification of the optical system 60 can be changed.

【0015】同図において、20はLCD素子を示し、
これは複数のセル(画素)がマトリックス状に配列され
て構成された二次元表示素子であって、21は画像評価
を行なうべき試料であるLCDセル(二次元表示セル)
であり、これにはその上下に偏光板22,23が取り付
けられる。実際の測定に当たってはLCDセル21に偏
光板22,23を取り付ける組立前の段階で測定が行な
われる。
In the figure, reference numeral 20 denotes an LCD element,
This is a two-dimensional display element in which a plurality of cells (pixels) are arranged in a matrix, and 21 is an LCD cell (two-dimensional display cell) which is a sample for image evaluation.
The polarizing plates 22 and 23 are attached to the upper and lower sides of this. In the actual measurement, the measurement is performed before the assembly in which the polarizing plates 22 and 23 are attached to the LCD cell 21.

【0016】30は光源(面光源)で、LCDセル21
に対するバックライトとして使用される。光源30とL
CDセル21との間にはシャッタ40があり、LCD素
子20を取り替える作業のように非測定時このシャッタ
40を閉じるようにして、撮像素子70に高輝度の光が
直接入射しないようにしている。
Reference numeral 30 denotes a light source (surface light source), which is an LCD cell 21.
Used as a backlight for. Light source 30 and L
A shutter 40 is provided between the CD cell 21 and the CD cell 21, and the shutter 40 is closed at the time of non-measurement such as when replacing the LCD element 20 so that high-intensity light does not directly enter the image pickup element 70. ..

【0017】LCD素子20を駆動することによって得
られる画像(光学像)は光学的ローパスフィルタ50に
よって後述するようにその空間周波数が制限された状態
で出射される。その光学像は光学系60を経てCCDな
どの撮像素子70に導かれて結像するように構成されて
いる。
An image (optical image) obtained by driving the LCD device 20 is emitted by the optical low-pass filter 50 with its spatial frequency limited, as described later. The optical image is guided through an optical system 60 to an image pickup device 70 such as a CCD to form an image.

【0018】なお、80はホトディテクタであって、L
CD素子20全体の輝度レベルなどを測定するときに使
用されるもので、輝度レベル測定時には撮像素子70は
鎖線図示の位置に退避している。
Reference numeral 80 is a photodetector, which is L
This is used when measuring the brightness level of the entire CD element 20 and the like, and the image pickup element 70 is retracted to the position shown by the chain line during the brightness level measurement.

【0019】図2はLCDセル21とCCD70との関
係を示すもので、LCDセル21のセル21aのピッチ
QとCCD70の画素81aのピッチPとの関係は、
Q〉Pである。本例では、Q=6Pに設定されている場
合を示し、1セル21a内に9個の画素81aが入るよ
うな面積関係となっている。
FIG. 2 shows the relationship between the LCD cell 21 and the CCD 70. The relationship between the pitch Q of the cells 21a of the LCD cell 21 and the pitch P of the pixels 81a of the CCD 70 is as follows.
Q> P. In this example, the case where Q = 6P is set is shown, and the area relationship is such that nine pixels 81a are included in one cell 21a.

【0020】上述した光学的ローパスフィルタ50は図
3のように構成されたものを使用することができる。同
図において、51,52は水晶板であり、これらが1/
4λの位相板53,54,55によってサンドイッチ状
に挟まれて構成され、位相板53に入射した光が正常光
と異常光に分光されるとき、その水平方向と垂直方向の
2つの方向に対してd/2(dは水晶板の厚み)だけ離
れて分光する。
The optical low-pass filter 50 described above may be constructed as shown in FIG. In the figure, 51 and 52 are crystal plates, and these are 1 /
When the light incident on the phase plate 53 is split into normal light and extraordinary light, it is composed of 4λ phase plates 53, 54, 55 sandwiched between two directions of horizontal and vertical directions. And the light is separated by d / 2 (d is the thickness of the crystal plate).

【0021】この分光によって図4に示すような周波数
特性が得られ、2/2d以上の空間周波数uがカットさ
れる。したがって、モアレビートが発生する空間周波数
以上がカットされるように2/2dが設定される。
By this spectroscopy, the frequency characteristic as shown in FIG. 4 is obtained, and the spatial frequency u of 2 / 2d or more is cut. Therefore, 2 / 2d is set so that the spatial frequency higher than the moiré beat is cut.

【0022】図5は光学系60の説明図である。同図は
撮像素子70に結像されるLCDセル21の大きさを図
示してあり、同図AはLCDセル21の大きさが撮像素
子70の結像面と同じになるような倍率でLCDセル2
1の光学像を結像させた場合を示す。
FIG. 5 is an explanatory diagram of the optical system 60. The figure shows the size of the LCD cell 21 imaged on the image sensor 70, and FIG. A shows the LCD at a magnification such that the size of the LCD cell 21 becomes the same as the image plane of the image sensor 70. Cell 2
The case where the optical image of 1 is formed is shown.

【0023】そして、同図BはLCDセル21の全面積
の1/4の大きさが撮像素子70の結像面と同じになる
ような倍率でLCDセル21の光学像を結像させた場合
を示す。前者のような倍率にある時を1分割例とし、後
者のような倍率にある時を4分割例とする。
FIG. 3B shows the case where the optical image of the LCD cell 21 is formed at a magnification such that the size of 1/4 of the entire area of the LCD cell 21 becomes the same as the image plane of the image pickup device 70. Indicates. The former case is a one-division example, and the latter case is a four-division example.

【0024】さて、この発明ではLCDセル21の画像
評価を行なうとき、ローパスフィルタ50をその光路上
に介在させながら、なおかつ光学系60の倍率を調整し
てモアレビートがなく、輝度むらのない状態で検査が実
行できるように検査環境が整備される。画面を4分割な
り、8分割するような倍率に設定すると、この分割数が
大きくなるにしたがって1個のセル21a内に収まる画
素71aの数が少なくなることから、画面分割数(光学
系60の倍率)を調整することによってモアレビートの
発生確率が次第に低下することが判る。
In the present invention, when the image of the LCD cell 21 is evaluated, the low-pass filter 50 is interposed in the optical path of the LCD cell 21 and the magnification of the optical system 60 is adjusted to eliminate the moiré beat and the uneven brightness. The inspection environment is prepared so that the inspection can be performed. If the screen is divided into four and the magnification is set to eight, the number of pixels 71a that can fit in one cell 21a decreases as the number of divisions increases. It can be seen that the probability of occurrence of moire beats gradually decreases by adjusting the (magnification).

【0025】図6はローパスフィルタ50と光学系60
の画面分割例の相互関係を示すもので、画面分割例は4
分割例と8分割例を示した。8分割例以上を示していな
いのは、これ以上の画面分割では測定時間が長くなり、
実用的ではなくなるからである。
FIG. 6 shows a low-pass filter 50 and an optical system 60.
It shows the mutual relationship of the screen division example, and the screen division example is 4
An example of division and an example of eight divisions are shown. The example of 8 divisions or more is not shown.
It is not practical.

【0026】同図は図2に示すようにLCDセル21の
ある特定されたセル(例えば、水平10個、垂直10個
のトータル100個のセル)から得られた光学像に基づ
いてその平均輝度mと輝度分散δとの比を、ローパスフ
ィルタ50の有無および画面分割数との関係から求めた
ものである。
The figure shows the average luminance of an LCD cell 21 based on an optical image obtained from a specified cell (for example, 10 cells in the horizontal direction and 10 cells in the vertical direction) as shown in FIG. The ratio between m and the luminance dispersion δ is obtained from the relationship between the presence or absence of the low-pass filter 50 and the number of screen divisions.

【0027】平均輝度mは、各セル21a内に存在する
各画素81aに結像された光学像の輝度のうち最大輝度
をそのセル21aの最大輝度として用い、これを100
個のセルで平均化したときの値である。そして、その最
大輝度のばらつきつまり分散値がδである。
As the average brightness m, the maximum brightness of the brightness of the optical image formed on each pixel 81a existing in each cell 21a is used as the maximum brightness of the cell 21a, and this is 100.
This is the value when averaged over a number of cells. The variation of the maximum brightness, that is, the dispersion value is δ.

【0028】したがって、LCD素子20の画像評価を
するには、平均輝度が大きく、分散値が小さい方が好ま
しいし、そのうちでも分散値の小さい方が輝度むらが少
なくなるため好ましい。そのため、図の例ではローパス
フィルタ50を挿入し、かつ画面分割を8分割に選べ
ば、モアレビートなく比較的輝度レベルが高い状態で画
像評価を実行できることになる。
Therefore, in order to evaluate the image of the LCD device 20, it is preferable that the average luminance is large and the dispersion value is small, and among them, the smaller dispersion value is preferable because the luminance unevenness is small. Therefore, in the example of the figure, if the low-pass filter 50 is inserted and the screen division is selected to be eight divisions, the image evaluation can be executed in a state where the luminance level is relatively high without moiré beats.

【0029】もちろん、ローパスフィルタ50を挿入
し、画面分割としては1分割若しくは4分割を採用して
もモアレビートの発生が少なくなる。画面分割が1分割
のときには4分割よりも平均輝度が高くなることは図6
の説明から容易に理解できよう。
Of course, even if the low-pass filter 50 is inserted and the screen is divided into one or four, the moire beats are less likely to occur. When the screen division is 1 division, the average luminance is higher than that of 4 divisions.
You can easily understand it from the explanation.

【0030】ローパスフィルタ50を挿入すると、その
分平均輝度が下がるから、ローパスフィルタ50を挿入
する代わりに画面分割を適宜選択することによっても所
期の目的を達成できる。図6の例では8分割のときの場
合が分散値が小さくて平均輝度を高めることができるこ
とが判る。
When the low-pass filter 50 is inserted, the average brightness is lowered by that amount. Therefore, the intended purpose can be achieved by appropriately selecting the screen division instead of inserting the low-pass filter 50. In the example of FIG. 6, it can be seen that the average luminance can be increased because the variance value is small in the case of eight divisions.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上のように、この発明では画像評価を
行なうべき表示素子とそれより得られる光学像を撮像す
る撮像素子との間の光路上に、光学的ローパスフィルタ
を挿入するか若しくは光学系の倍率を変更するように構
成したものである。
As described above, according to the present invention, an optical low-pass filter is inserted in the optical path between the display element to be subjected to image evaluation and the image pickup element for picking up an optical image obtained from the display element. It is configured to change the magnification of the system.

【0032】これによれば、光学的ローパスフィルタを
挿入するか、光学系の倍率を変更するか、若しくはその
双方を入れて調整するかによって、モアレビートの発生
確率を著しく低減できる。それによって、輝度むらを改
善でき、画像評価を正しく行なうことができる特徴を有
する。
According to this, the probability of occurrence of moiré beat can be significantly reduced by inserting an optical low-pass filter, changing the magnification of the optical system, or adjusting both of them. As a result, the uneven brightness can be improved and the image can be evaluated correctly.

【0033】したがって、この発明はLCDなどのよう
なマトリックス配列された二次元表示素子に対する画像
評価を行なうための検査装置に適用して極めて好適であ
る。
Therefore, the present invention is extremely suitable when applied to an inspection device for performing image evaluation on a matrix-arranged two-dimensional display element such as an LCD.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明に係る画像検査装置の一例を示す概念
図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of an image inspection apparatus according to the present invention.

【図2】LCD素子とCCDとの関係を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a relationship between an LCD element and a CCD.

【図3】光学的ローパスフィルタの構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of an optical low-pass filter.

【図4】その空間周波数特性図である。FIG. 4 is a spatial frequency characteristic diagram thereof.

【図5】分割撮像例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of divided imaging.

【図6】光学的ローパスフィルタと画像分割との関係を
示す特性図である。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between an optical low-pass filter and image division.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 画像検査装置 20 表示素子(LCD素子) 21 LCDセル 22,23 偏光板 30 光源 50 光学的ローパスフィルタ 60 光学系 70 撮像素子 80 ホトディテクタ 10 image inspection device 20 display element (LCD element) 21 LCD cell 22, 23 polarizing plate 30 light source 50 optical low-pass filter 60 optical system 70 image sensor 80 photodetector

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 マトリックス状に配列された複数のセル
よりなる表示素子の輝度分布などの測定に、同じくマト
リックス状に配列された複数の画素で構成された撮像素
子で撮像して行なうようにした画像検査装置において、 測定時、表示素子と撮像素子との間に光学的ローパスフ
ィルタが配されたことを特徴とする画像検査装置。
1. The measurement of the luminance distribution of a display device composed of a plurality of cells arranged in a matrix is performed by imaging with an imaging device composed of a plurality of pixels also arranged in a matrix. In the image inspection device, an optical low-pass filter is arranged between a display element and an image pickup element at the time of measurement.
【請求項2】 マトリックス状に配列された複数のセル
よりなる表示素子の輝度分布などの測定に、同じくマト
リックス状に配列された複数の画素で構成された撮像素
子で撮像して行なうようにした画像検査装置において、 測定時、表示素子と撮像素子との間に配された光学系の
倍率を変更して分割撮像するようにしたことを特徴とす
る画像検査装置。
2. The measurement of the luminance distribution of a display device composed of a plurality of cells arranged in a matrix is performed by imaging with an imaging device composed of a plurality of pixels also arranged in a matrix. In the image inspection device, the image inspection device is characterized in that during measurement, a magnification of an optical system arranged between a display element and an image pickup element is changed to perform divided image pickup.
【請求項3】 マトリックス状に配列された複数のセル
よりなる表示素子の輝度分布などの測定に、同じくマト
リックス状に配列された複数の画素で構成された撮像素
子で撮像して行なうようにした画像検査装置において、 測定時、表示素子と撮像素子との間に光学的ローパスフ
ィルタと光学系が配されると共に、上記光学系の倍率を
変更して分割撮像するようにしたことを特徴とする画像
検査装置。
3. An image pickup device composed of a plurality of pixels also arranged in a matrix is used to measure the luminance distribution of a display device composed of a plurality of cells arranged in a matrix. The image inspection apparatus is characterized in that an optical low-pass filter and an optical system are arranged between the display element and the image pickup element at the time of measurement, and the magnification of the optical system is changed to perform divided image pickup. Image inspection device.
JP3346424A 1991-12-27 1991-12-27 Image inspecting device Pending JPH05181125A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0749000A2 (en) * 1995-06-16 1996-12-18 International Business Machines Corporation Method and apparatus for color thickness testing

Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0749000A2 (en) * 1995-06-16 1996-12-18 International Business Machines Corporation Method and apparatus for color thickness testing
EP0749000A3 (en) * 1995-06-16 1998-06-17 International Business Machines Corporation Method and apparatus for color thickness testing

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