WO2010109858A1 - 検査装置、検査方法、プログラムおよび記録媒体 - Google Patents

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WO2010109858A1
WO2010109858A1 PCT/JP2010/002078 JP2010002078W WO2010109858A1 WO 2010109858 A1 WO2010109858 A1 WO 2010109858A1 JP 2010002078 W JP2010002078 W JP 2010002078W WO 2010109858 A1 WO2010109858 A1 WO 2010109858A1
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WO
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image
liquid crystal
inspection
crystal panel
polarizing plate
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PCT/JP2010/002078
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植木章太
上田泰広
山本修平
Original Assignee
シャープ株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/1303—Apparatus specially adapted to the manufacture of LCDs
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/1306—Details
    • G02F1/1309—Repairing; Testing

Definitions

  • the present invention relates to an inspection technique for a liquid crystal panel, and more particularly to an inspection technique for performing an inspection based on a captured image of a liquid crystal panel to be inspected.
  • problems in inspecting a liquid crystal panel using an area sensor include resolution deterioration due to the effects of aberrations in the viewing angle characteristics and imaging of the liquid crystal panel.
  • the measurement value serving as the defect index varies depending on the position in the image plane.
  • the influence of the viewing angle characteristic is large, and the gray value or the like greatly varies depending on the position of the image. For this reason, it is difficult to perform evaluation using a certain standard between the image center and the image edge. This is considered to be mainly due to a decrease in crossed Nicols characteristics of polarizing plates arranged on the front and back sides.
  • Patent Document 1 Such a problem is a problem that occurs in general inspection apparatuses for liquid crystal panels.
  • the method of Patent Document 1 is disclosed.
  • a correction coefficient in each pixel is obtained before actual inspection.
  • an image of the liquid crystal panel is taken by the area sensor.
  • the maximum value of the gray value in the captured image is extracted.
  • a correction coefficient for each pixel is obtained by dividing the maximum value of the gray value by the gray value of each pixel.
  • the gray value of each pixel can be corrected to compensate for the shading by the lens and the deterioration of the gray value due to the viewing angle characteristics.
  • Japanese Patent Publication Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2000-81368 (published on March 21, 2000)”
  • the correction coefficient is calculated using the maximum gray value for the entire image, and all pixels are corrected. Therefore, the same correction coefficient is used for both the defective portion and the background portion. It becomes.
  • the viewing angle characteristics of the micro defect are different between the background portion and the defect portion, it is not possible to obtain a correct result by correcting the entire surface of the image to a uniform value, and an in-plane inspection result without defects is obtained. It is not possible.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and a main object of the present invention is to provide a technique for accurately detecting defects caused by contamination with foreign substances in a defect inspection technique for liquid crystal panels.
  • the inspection apparatus is an inspection apparatus for a liquid crystal panel, in which an imaging means, a front polarizing plate, a liquid crystal panel used as a standard, a back polarizing plate, and a light source are arranged in this order.
  • a first image acquisition control unit that acquires the first image by causing the imaging unit to capture an image of the first imaging target from the front polarizing plate side, and a second imaging target that includes the front polarizing plate and a light source.
  • a second image acquisition control unit configured to acquire a second image by capturing the image from the surface polarizing plate side, the first image acquired by the first image acquisition control unit, and the second image acquisition control unit Viewing angle characteristic information generating means for generating viewing angle characteristic information associated with each position of the liquid crystal panel, the front polarizing plate, the liquid crystal panel to be inspected, the back polarizing plate, and the light source in this order using the second image.
  • the liquid crystal panel in the inspection image acquisition control means for acquiring the inspection image by causing the imaging means to pick up an image of the object to be imaged from the front polarizing plate side, and the inspection image acquired by the inspection image acquisition control means At a certain position generated by the visual angle characteristic information generating means, and a grayscale value of a background pixel that is a pixel different from the target pixel in the inspection image.
  • Defect determination means for determining whether or not a defect has occurred in the certain position of the liquid crystal panel to be inspected based on the associated viewing angle characteristic information is provided.
  • the 2nd to-be-photographed object which consists of a front polarizing plate and a light source passes the front polarizing plate
  • the scattered light which emitted the said light source passes a front polarizing plate, a liquid crystal panel, a back polarizing plate, and a light source.
  • the viewing angle characteristic viewing angle
  • Viewing angle characteristic information can be generated. Since the viewing angle characteristic information reflects the viewing angle characteristic of the defective liquid crystal panel, the inspection polarizing plate, the liquid crystal panel to be inspected, the back polarizing plate, and the light source for inspection are imaged. By determining whether or not a defect has occurred at a certain position (picture element) of the liquid crystal panel using the image and the viewing angle characteristic information, the defect of the liquid crystal panel can be detected with high accuracy.
  • the defect is contamination of a liquid crystal panel.
  • the inspection apparatus performs the defect determination using the viewing angle characteristic information that reflects the viewing angle characteristic of the defective liquid crystal panel in which the foreign matter is mixed. It can be suitably used to determine whether foreign matter is mixed in at a certain position of the panel.
  • the viewing angle characteristic information associated with the certain position includes the gray value of the pixel corresponding to the certain position in the first image and the gray value of the pixel corresponding to the certain position in the second image.
  • the determination means compares the gray value of the target pixel and the background pixel, at least one of which is corrected using the viewing angle characteristic information. Thus, it is preferable to determine whether or not a defect has occurred in the certain position of the liquid crystal panel to be inspected.
  • the gray value of the pixel corresponding to the certain position in the first image represents the luminance of the liquid crystal panel having no defect at the certain position.
  • the gray value of the pixel corresponding to the certain position in the second image represents the luminance of the liquid crystal panel mixed with the foreign substance at the certain position. Therefore, these ratios indicate the luminance between the liquid crystal panel having no defect and the liquid crystal panel having the defect when the liquid crystal panel is viewed at a certain position, in other words, when the liquid crystal panel is viewed at a certain viewing angle. It is an indicator of how much the difference is.
  • the determination means of the inspection apparatus compares the gray value of the target pixel corresponding to a certain position of the liquid crystal panel to be inspected with the gray value of a background pixel that is a pixel different from the target pixel. Then, it is determined whether or not there is a defect at the certain position of the liquid crystal panel to be inspected. That is, if the density value of a pixel for determining whether or not a defect (target pixel) is an abnormal value compared to the density value of another pixel (background pixel), it is determined that there is a defect there. .
  • the above is an indicator of how much the luminance difference between the liquid crystal panel having no defect and the liquid crystal panel having the defect is
  • the viewing angle characteristic information that is, comparing one or both of the comparison targets in advance after correcting using the viewing angle characteristic information in advance
  • the difference between the density value of the target pixel and the density value of the background pixel is determined. Whether or not it represents a defect can be determined with high accuracy regardless of the viewing angle.
  • the inspection apparatus is also an inspection apparatus for a liquid crystal panel, wherein an imaging means, a front polarizing plate, a liquid crystal panel used as a standard, a back polarizing plate, and a light source are arranged in this order.
  • an imaging means, a front polarizing plate, a liquid crystal panel used as a standard, a back polarizing plate, and a light source are arranged in this order.
  • the generated viewing angle characteristic information storage means for storing the viewing angle characteristic information associated with each position of the liquid crystal panel, the front polarizing plate, the liquid crystal panel to be inspected, the back polarizing plate, and the light source are arranged in this order.
  • the inspection image acquisition control means for acquiring the inspection image by causing the imaging means to pick up the imaging object for inspection from the front polarizing plate side, and the inspection image acquired by the inspection image acquisition control means, About the LCD panel
  • Defect determination means for determining whether or not a defect has occurred in the certain position of the liquid crystal panel to be inspected based on the viewing angle characteristic information obtained may be provided.
  • inspection apparatus stores the viewing angle characteristic information which memorize
  • a storage means is provided. Since such viewing angle characteristic information reflects the viewing angle characteristic of the defective liquid crystal panel as described above, the front polarizing plate, the liquid crystal panel to be inspected, the back polarizing plate, and the light source are in this order.
  • Whether or not a defect has occurred at a certain position (picture element) of the liquid crystal panel using the inspection image obtained by imaging the inspection target objects arranged side by side and the viewing angle characteristic information stored in the viewing angle characteristic information storage unit By determining whether or not, a defect in the liquid crystal panel caused by the contamination can be detected with high accuracy.
  • An inspection method is an inspection method for a liquid crystal panel, in which an inspection apparatus including an imaging unit includes a first polarizing plate, a liquid crystal panel used as a standard, a back polarizing plate, and a light source arranged in this order.
  • the viewing angle characteristic information generating step for generating the viewing angle characteristic information associated with each position of the liquid crystal panel, and the inspection device includes the front polarizing plate, the liquid crystal panel to be inspected, the back polarizing plate, and the light source in this order.
  • Side by side A liquid crystal panel in an inspection image acquisition step of acquiring an image for inspection by imaging the object to be imaged from the surface polarizing plate side, and an inspection image acquired by the inspection device in the inspection image acquisition step The gray value of the pixel of interest corresponding to a certain position, the gray value of the background pixel that is a pixel different from the pixel of interest in the inspection image, and the certain position generated in the viewing angle characteristic information generation step And a defect determination step of determining whether or not a defect has occurred at the certain position of the liquid crystal panel to be inspected based on the associated viewing angle characteristic information.
  • Also included in the scope of the present invention are a program for operating the inspection apparatus according to the present invention, which causes a computer to realize the functions of each of the above apparatuses and a computer-readable recording medium on which the program is recorded. .
  • the inspection apparatus of the present invention viewing angle characteristic information using an image obtained by imaging an object to be reproduced that simulates the viewing angle characteristic (viewing angle) in a state where foreign matter mixed in the liquid crystal panel scatters light. And using the viewing angle characteristic information to determine whether or not a defect has occurred at a certain position (picture element) of the liquid crystal panel, it is possible to accurately detect defects in the liquid crystal panel due to foreign matter contamination. it can.
  • the liquid crystal panel may be, for example, a liquid crystal panel applied to a display product or the like with a common front polarizing plate, back polarizing plate, and light source.
  • the front polarizing plate and the rear polarizing plate refer to polarizing plates (polarizing films) disposed on the front surface or the back surface of the liquid crystal panel, respectively.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the inspection apparatus 1.
  • the inspection apparatus 1 includes a display unit 200, an imaging unit (imaging unit) 300, an imaging object placement unit 400, and a main control unit 100.
  • the display unit 200 displays various information acquired by the inspection apparatus 1 (including inspection results), instructions to the user, and the like.
  • the display unit 200 can be configured using a general display technology, and for example, an LCD (Liquid Crystal Display) or a CRT (Cathode Ray Tube) can be used.
  • LCD Liquid Crystal Display
  • CRT Cathode Ray Tube
  • the imaging unit 300 captures an object to be imaged (inspection object) on the object to be imaged arrangement unit 400, and includes an optical system 320 and a solid-state image sensor 310.
  • the optical system 320 is a means for forming an image of an object to be imaged (inspection object) on the light receiving unit of the solid-state image sensor 310.
  • the optical system includes a lens and other optical elements.
  • the solid-state image sensor 310 is means for converting an image of an object to be imaged (inspection object) formed on the light receiving unit into an image signal.
  • an area sensor type CCD image sensor, a CMOS image sensor, or the like can be used as the solid-state image sensor 310.
  • a lens and other optical elements constituting the optical system are attached to the inner wall of the housing of the imaging apparatus via various adjustment mechanisms.
  • the object to be imaged arrangement unit 400 is a member for arranging an object to be imaged (inspection object).
  • the imaging object placement unit 400 may be incorporated in the inspection apparatus 1, but may be configured as a separate apparatus.
  • a front polarizing plate 10 for example, as shown in FIG. 1, a front polarizing plate 10, a liquid crystal panel 20 to be inspected, a back polarizing plate 30, and a backlight (light source) 40 from the side closer to the imaging unit 300. It is possible to arrange the inspection object 50 to be arranged in order. In addition to this, an object to be imaged as shown in FIGS. 2A and 2B can be arranged on the object to be imaged arrangement unit 400. In either case, the object to be imaged (front polarizing plate 10, liquid crystal panel 20, back polarizing plate 30, backlight 40, etc.) is removable.
  • the imaging object placement unit 400 includes power supply means (not shown), lights the backlight 40, and emphasizes defects in the imaging object (inspection object).
  • the front polarizing plate 10 and the back polarizing plate 30 are arranged in consideration of the polarization directions of each other. That is, the front polarizing plate 10 and the back polarizing plate 30 are arranged in consideration of each other's polarization direction so that it becomes dark when the liquid crystal panel is not sandwiched if it is a normally black panel and bright if it is normally white. To do.
  • the liquid crystal panel 20 to be inspected is arranged between the back polarizing plate 30 and the front polarizing plate 10 as shown in FIG.
  • the imaging object placement unit 400 applies a predetermined voltage to the liquid crystal panel 20 to control the liquid crystal panel 20 to an appropriate lighting state such as lighting the entire surface black, or does not apply a voltage. As a result, the liquid crystal panel 20 is brought into a desired lighting state. In the embodiment described later, a normally black panel is assumed, so that a voltage for lighting in black is applied or no voltage is applied.
  • the main control unit 100 controls the imaging unit 300 and also corrects the evaluation and viewing angle characteristics of the liquid crystal panel 20 to be inspected based on the captured image obtained by the imaging unit 300 (viewing angle characteristic information). It is a means for calculating 90.
  • the main control unit 100 can be configured by, for example, a personal computer and a workstation.
  • FIG. 3 is a functional block diagram showing a functional schematic configuration of the inspection apparatus 1.
  • the main control unit 100 includes an inspection control unit 120 that performs an inspection of the liquid crystal panel, a correction information generation control unit 110 that calculates a correction coefficient 90 used in the inspection, and a correction that stores the correction coefficient 90.
  • a coefficient storage unit (viewing angle characteristic information storage means) 130 is provided.
  • the main control unit 100 also includes an imaging control unit 140 and a display control unit 150.
  • the imaging control unit 140 causes the imaging unit 300 to capture an object to be captured and obtains the captured image obtained.
  • the captured image can be in a general image data format such as BMP. That is, any format that can acquire a gray value (luminance) for each pixel of the captured image may be used, and a gray value matrix may be used.
  • the imaging control unit 140 also controls the imaging object arrangement unit 400 to control lighting of the backlight 40 arranged on the imaging object arrangement unit 400, application of a voltage to the liquid crystal panel 20 or 20 ′, and the like. .
  • the display control unit 150 receives the input of data to be displayed and displays the data on the display unit 200.
  • the input data well-known and commonly used data such as image data indicating an image to be displayed and a description language describing the image to be displayed can be used.
  • the correction coefficient storage unit 130 stores the correction coefficient 90.
  • the data format of the correction coefficient 90 will be described later.
  • the correction information generation control unit 110 includes a first image acquisition control unit (first image acquisition control unit) 111, a first image storage unit 112, a second image acquisition control unit (second image acquisition control unit) 113, and a second image.
  • a correction coefficient 90 is calculated based on the second image 80 obtained by imaging the second object 52 as shown in FIG. This will be described in detail below.
  • the first image acquisition control unit 111 controls the imaging unit 300 and the imaging object placement unit 400 via the imaging control unit 140, whereby the front polarizing plate 10, the liquid crystal panel 20 ′ used as a standard, the back polarizing plate 30,
  • the first imaging object 51 including the backlight 40 is captured by the imaging unit 300 from the front polarizing plate 10 side to acquire the first image 70, and the acquired first image 70 is stored in the first image storage unit 112.
  • the first object 51 includes the front polarizing plate 10, the liquid crystal panel 20 ′ used as a standard, the back polarizing plate 30, and the backlight 40 from the side closer to the imaging unit 300.
  • the “liquid crystal panel used as a standard” may be a liquid crystal panel having the same standard (size, pixel pitch, material, etc.) as the liquid crystal panel to be inspected.
  • the second image acquisition control unit 113 controls the imaging unit 300 and the imaging object placement unit 400 via the imaging control unit 140, so that the second imaging object 52 including the front polarizing plate 10 and the backlight 40 is
  • the imaging unit 300 captures an image from the surface polarizing plate 10 side, acquires the second image 80, and stores the acquired second image 80 in the second image storage unit 114.
  • the second imaged object 52 is arranged on the imaged object arrangement unit 400 in the order of the front polarizing plate 10 and the backlight 40 from the side closer to the imaging unit 300. Yes.
  • the correction coefficient calculation unit 115 performs the first image 70 and the second image 80. Based on the above, the correction coefficient 90 associated with each position of the liquid crystal panel 20 is calculated and stored in the correction coefficient storage unit 130.
  • the “correction coefficient associated with each position of the liquid crystal panel” can be, for example, a correction coefficient associated with each pixel of the captured image of the liquid crystal panel. That is, each pixel of the captured image of the liquid crystal panel indicates the result of detecting the light emitted from the coordinates corresponding to each pixel on the liquid crystal panel. Therefore, the correction coefficient associated with each pixel is determined for each position. The associated correction factor.
  • the correspondence between the position on the liquid crystal panel and the pixel on the captured image can be easily obtained from the setting (resolution [ ⁇ m / pix]) of the imaging unit 300.
  • the correction coefficient 90 associated with a certain position is the gray value (p) of the pixel associated with the certain position in the first image 70.
  • the gray value (q) of the pixel associated with the certain position in the second image 80 specifically, a value obtained by dividing q by p, or between p and q Can be a set of values.
  • the correction coefficient 90 may be data of the first image 70 and the second image 80 itself.
  • the data format of the correction coefficient 90 is obtained by acquiring the correction coefficient (for example, the set of q / p or (q, p) described above) associated with the position (pixel) for each position (for each pixel). It can be a matrix of correction coefficients associated with each position (pixel).
  • the correction coefficient for example, the set of q / p or (q, p) described above. It can be a matrix of correction coefficients associated with each position (pixel).
  • the first image 70 simulates a captured image of a liquid crystal panel having no defect
  • the second image 80 simulates a captured image of a liquid crystal panel mixed with foreign matter.
  • the inspection apparatus 1 calculates the correction coefficient 90 reflecting the captured image of the liquid crystal panel mixed with foreign matter based on the first image 70 and the second image 80, and uses the correction coefficient 90 for the inspection image 60. Therefore, the defect determination can be performed in consideration of the viewing angle characteristic of the liquid crystal panel mixed with a foreign substance, which is significantly different from the viewing angle characteristic of the liquid crystal panel having no defect.
  • the correction information generation control unit 110 may cause the display unit 200 to display the calculated correction coefficient 90 via the display control unit 150.
  • the inspection control unit 120 starts inspection of the liquid crystal panel 20 to be inspected.
  • the inspection control unit 120 includes an inspection image acquisition control unit (inspection image acquisition control means) 121, an inspection image storage unit 122, a feature amount calculation unit 123, a feature amount storage unit 124, a defect candidate extraction unit 125, and a defect candidate storage.
  • the inspection image acquisition control unit 121 controls the imaging unit 300 and the imaging object placement unit 400 via the imaging control unit 140, whereby the front polarizing plate 10, the liquid crystal panel 20 to be inspected, the back polarizing plate 30, The imaging object 300 made of the backlight 40 and the backlight 40 is imaged by the imaging unit 300 from the surface polarizing plate 10 side to acquire the inspection image 60, and the acquired inspection image 60 is stored in the inspection image storage unit 122.
  • the inspection object 50 includes a front polarizing plate 10, a liquid crystal panel 20 ′ to be inspected, a back polarizing plate 30, and a backlight 40 in this order from the side closer to the imaging unit 300. Arranged on the imaging object arrangement unit 400. Subsequently, the inspection image acquisition control unit 121 causes the feature amount calculation unit 123 to start processing.
  • the feature amount calculation unit 123 is associated with the feature amount associated with each position of the liquid crystal panel 20 (associated with each pixel 61 of the inspection image 60). Feature amount) 62 is calculated.
  • the feature amount 62 is information for estimating whether or not a defect is present at the position associated with the feature amount 62, and the feature amount associated with each position (pixel) is stored. It can be a matrix.
  • the feature amount calculation unit 123 sets the feature amount 62 associated with a certain position of the liquid crystal panel 20, the gray value of the target pixel 61 a that is the pixel 61 of the inspection image 60 corresponding to the certain position, and the inspection image.
  • the feature amount 62 is calculated by obtaining a value (for example, a difference between the two shade values) representing the result of comparing the shade value of the background pixel 61c, which is a pixel different from the target pixel 61a in 60.
  • the background pixel 61c is a pixel that is treated as having no defect. Therefore, as described above, for example, by comparing the gray value of the background pixel 61c with the gray value of the target pixel 61a, it is determined whether or not there is a defect at a position corresponding to the target pixel 61a of the liquid crystal panel 20. Can be determined.
  • the pixel 61 used as the background pixel 61c may be a pixel different from the pixel of interest 61a, but it is preferable to select a pixel that satisfies the conditions described later.
  • the comparison between the gray value of the pixel of interest 61a and the gray value of the background pixel 61c may preferably be a comparison between the gray value of the pixel of interest 61a and the average of the gray values of the plurality of background pixels 61c.
  • the feature amount calculation unit 123 repeats the above procedure, acquires the feature amount 62 associated with each pixel, and stores it in the feature amount storage unit 124. Subsequently, the feature amount calculation unit 123 causes the defect candidate extraction unit 125 to start processing.
  • the defect candidate extraction unit 125 extracts a position (or pixel) that becomes a defect candidate, for example, by binarization processing (comparison with a predetermined threshold) based on the feature value 62 of each position (or pixel). . Extraction results (for example, the list of extracted pixel coordinates) are stored in the defect candidate storage unit 126. Subsequently, the defect candidate extraction unit 125 causes the defect determination unit 127 to start processing.
  • the defect determination unit 127 performs defect determination for each position (pixel) serving as a defect candidate stored in the defect candidate storage unit 126 using the correction coefficient 90 stored in the correction coefficient storage unit 130.
  • the defect determination unit 127 determines the gray value of the target pixel 61a that is the pixel 61 in the inspection image 60 corresponding to a certain position of the liquid crystal panel 20 and the background pixel 61c that is a pixel different from the target pixel 61a in the inspection image 60. What is necessary is just to determine whether or not a defect has occurred at the certain position of the liquid crystal panel 20 based on the gray value and the correction coefficient 90.
  • the defect determination unit 127 compares the gray value of the target pixel 61a with the gray value of the background pixel 61c. In the determination of defects by using the correction coefficient 90, it is possible to detect the defects caused by the inclusion of foreign matter with high accuracy.
  • the defect determination unit 127 determines that the target pixel 61a
  • the evaluation amount (for example, the feature amount 62) indicating the difference between the gray value and the gray value of the background pixel 61c may be evaluated more greatly as the ratio is smaller and smaller as the ratio is larger.
  • the position where the ratio is large is a position where the difference between the gray value of the target pixel 61a and the gray value of the background pixel 61c is predicted to increase when there is a defect, and thus indicates the actually calculated difference.
  • the defect determination unit 127 determines the gray value of the target pixel 61 a as described above in the second image 80.
  • the pixel corresponding to the position is corrected so as to be relatively smaller than the gray value of the background pixel 61c as the gray value of the pixel corresponding to the position is large, and the gray value of the background pixel 61c is changed to a pixel corresponding to the certain position of the first image 70.
  • the gray level value of the pixel of interest 61a is corrected so as to be relatively small with respect to the gray level value of the target pixel 61a. This also makes it possible to perform defect determination based on uniform evaluation criteria throughout the liquid crystal panel 20 as described above.
  • the grayscale values of the target pixel 61a and the background pixel 61c may be acquired based on the inspection image 60 read from the inspection image storage unit 122.
  • the defect determination unit 127 compares the gray value of the target pixel 61a and the background pixel 61c, at least one of which has been corrected using the correction coefficient 90, so that the defect is detected at the certain position of the liquid crystal panel 20. Whether or not has occurred. For example, after correcting one or both of the grayscale values of the target pixel 61a and the background pixel 61c using the correction coefficient 90, the difference may be taken. Further, if they are equivalent by mathematical transformation, the difference may be corrected using the correction coefficient 90 after calculating the difference between the gray values of the target pixel 61a and the background pixel 61c. Those skilled in the art will easily understand that this case also corresponds to comparing the gray values of the pixel of interest 61a and the background pixel 61c, at least one of which has been corrected using the correction coefficient 90. Detailed mathematical formulas will be described later.
  • the defect determination unit 127 causes the display unit 200 to display information indicating the position on the liquid crystal panel 20 that has been determined to have a defect via the display control unit 150.
  • the liquid crystal that appears in the inspection image 60 By calculating the distance from the edge of the panel 20 to the defect, the coordinates of the defect on the liquid crystal panel can be obtained. Further, it is possible to obtain information on how many pixels of the captured image are allocated per picture element based on the size of the picture element 22 of the liquid crystal panel 20 to be inspected.
  • the inspection control unit 120 temporarily does not use the correction coefficient 90, and based on the inspection image 60, positions (or pixels on the inspection image 60) that become defect candidates on the liquid crystal panel 20. 61) (the feature amount calculation unit 123 and the defect candidate extraction unit 125), and determines whether each defect candidate position is a defect using the correction coefficient 90 (defect determination unit 127).
  • the defect determination unit 127 uses the correction coefficient 90 to directly determine whether a certain position on the liquid crystal panel 20 has a defect based on the inspection image 60. Also good.
  • the correction coefficient 90 is directly applied to the feature quantity 62 without extracting the defect candidates, or at least the gray value of the target pixel 61a and the gray value of the background pixel 61c of the inspection image 60 are applied. After applying the correction coefficient 90 to either one, the feature quantity 62 may be obtained based on the corrected quantity density value, and defect determination may be performed using the result.
  • the inspection apparatus 1 includes the correction information generation control unit 110.
  • the correction information generation control unit 110 is removable (for example, software for operating the correction information generation control unit 110 in a network is temporarily supplied).
  • the inspection apparatus in which the correction information generation control unit 110 is removed after storing the correction information the inspection apparatus that acquires the correction coefficient 90 from the other inspection apparatus 1 and stores the correction coefficient 90 in the correction coefficient storage unit 130 included in the inspection apparatus, etc. Category.
  • the inspection apparatus is an inspection apparatus for the liquid crystal panel 20, and includes the imaging unit 300, the front polarizing plate 10, the liquid crystal panel 20 ′ used as a standard, the back polarizing plate 30, and the backlight.
  • a first image 70 obtained by imaging the first imaging object 51 in which 40 is arranged in this order from the front polarizing plate 10 side, and a second imaging object 52 comprising the front polarizing plate 10 and the backlight 40.
  • a correction coefficient storage unit 130 that stores a correction coefficient 90 associated with each position of the liquid crystal panel 20 generated using the second image 80 obtained by imaging from the surface polarizing plate 10 side, and a table
  • An inspection object 50 in which the polarizing plate 10, the liquid crystal panel 20 to be inspected, the back polarizing plate 30, and the backlight 40 are arranged in this order is imaged by the imaging unit 300 from the front polarizing plate 10 side and the inspection image 6
  • the inspection image acquisition control unit 121 that acquires the image, the gray value of the target pixel 61a that is the pixel 61 corresponding to a certain position of the liquid crystal panel 20 in the inspection image 60 acquired by the inspection image acquisition control unit 121, and the inspection
  • the liquid crystal panel 20 is based on the gray value of the background pixel 61c, which is a pixel 61 different from the target pixel 61a in the image 60, and the correction coefficient 90 associated with the certain position stored in the correction coefficient storage unit 130.
  • the inspection apparatus may include a defect determination unit 127
  • the main control unit 100 of the inspection apparatus 1 may be configured by hardware logic. Alternatively, it may be realized by software using a CPU (Central Processing Unit) as follows.
  • CPU Central Processing Unit
  • the main control unit 100 includes a CPU such as an MPU that executes instructions of a program that implements each function, a ROM (Read Only Memory) that stores the program, and a RAM (Random Access that expands the program into an executable format). Memory) and a storage device (recording medium) such as a memory for storing the program and various data.
  • a CPU such as an MPU that executes instructions of a program that implements each function
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access that expands the program into an executable format
  • Memory and a storage device (recording medium) such as a memory for storing the program and various data.
  • the object of the present invention is not limited to the case where the program is stored in the program memory of the main control unit 100, and the program code (executable program, intermediate code program, or source program) of the above program is recorded. This can also be achieved by supplying a recording medium to the inspection device 1 and reading and executing the program code recorded on the recording medium.
  • the recording medium is not limited to a specific structure or type. That is, the recording medium includes, for example, a tape system such as a magnetic tape and a cassette tape, a magnetic disk such as a floppy (registered trademark) disk / hard disk, and an optical disk such as a CD-ROM / MO / MD / DVD / CD-R. System, a card system such as an IC card (including a memory card) / optical card, or a semiconductor memory system such as a mask ROM / EPROM / EEPROM / flash ROM.
  • a tape system such as a magnetic tape and a cassette tape
  • a magnetic disk such as a floppy (registered trademark) disk / hard disk
  • an optical disk such as a CD-ROM / MO / MD / DVD / CD-R.
  • a card system such as an IC card (including a memory card) / optical card, or a semiconductor memory system such as a mask ROM / EPROM /
  • the object of the present invention can be achieved even if the main control unit 100 (or the inspection apparatus 1) is configured to be connectable to a communication network.
  • the program code is supplied to the main control unit 100 via the communication network.
  • the communication network is not limited to a specific type or form as long as it can supply the program code to the main control unit 100.
  • the Internet intranet, extranet, LAN, ISDN, VAN, CATV communication network, virtual private network (Virtual Private Network), telephone line network, mobile communication network, satellite communication network, etc. may be used.
  • the transmission medium constituting the communication network may be any medium that can transmit the program code, and is not limited to a specific configuration or type.
  • wired lines such as IEEE 1394, USB, power line carrier, cable TV line, telephone line, ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) line, infrared such as IrDA and remote control, Bluetooth (registered trademark), 802.11 wireless, HDR, NFC It can also be used by radio such as DLNA, mobile phone network, satellite line, and digital terrestrial network.
  • the present invention can also be realized in the form of a computer data signal embedded in a carrier wave in which the program code is embodied by electronic transmission.
  • the inspection method is a method for inspecting the liquid crystal panel 20, and includes a first image acquisition step, a second image acquisition step, a correction coefficient calculation step (viewing angle characteristic information generation step), An inspection image acquisition process and a defect determination process can be included.
  • the inspection apparatus 1 including the imaging unit 300 includes a front polarizing plate 10, a liquid crystal panel 20 ′ used as a standard, a back polarizing plate 30, and a backlight 40 arranged in this order.
  • the object 51 is imaged from the front polarizing plate 10 side to obtain the first image 70.
  • the inspection apparatus 1 acquires the second image 80 by imaging the second imaging object 52 including the front polarizing plate 10 and the backlight 40 from the front polarizing plate 10 side.
  • the inspection apparatus 1 uses the first image 70 acquired in the first image acquisition step and the second image 80 acquired in the second image acquisition step for each position of the liquid crystal panel 20.
  • the correction coefficient 90 associated with is calculated.
  • the inspection apparatus 1 uses the front polarizing plate 10, the liquid crystal panel 20 to be inspected, the back polarizing plate 30, and the backlight 40 in this order as the inspection target object 50.
  • An inspection image 60 is acquired by imaging from the 10 side.
  • the inspection device 1 in the inspection image 60 acquired in the inspection image acquisition step the gray value of the target pixel 61a that is the pixel 61 corresponding to a certain position of the liquid crystal panel 20, and the inspection image 60, based on the grayscale value of the background pixel 61c, which is a pixel 61 different from the target pixel 61a, and the correction coefficient 90 associated with the certain position generated in the correction information generation step. It is determined whether or not a defect has occurred in the certain position.
  • the inspection apparatus 1 performs all the processes.
  • the present invention is not limited to this, and each process may be performed by separate apparatuses.
  • FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the state of light when a foreign substance is mixed in the liquid crystal layer 21 of the liquid crystal panel 20.
  • the light 41 emitted from the backlight 40 reaches the back polarizing plate 30 as scattered light.
  • the scattered light is not constant in polarization direction and is polarized in various directions, but only the linearly polarized light component (here, horizontally polarized light) is extracted by the polarization property of the back polarizing plate 30.
  • the linearly polarized lights 42a to 42c normally reach the front polarizing plate 10 through the liquid crystal panel 20.
  • the front polarizing plate 10 intentionally changes the polarization direction by 90 ° from the back polarizing plate 30 (here, the polarization in the vertical direction), the light 42a and the light 42c are blocked by the front polarizing plate 10. .
  • the foreign matter 29 when the foreign matter 29 is mixed in the liquid crystal layer 21 of the liquid crystal panel 20, the foreign matter 29 scatters the light 42 b that has passed through and changes its polarization direction. That is, the light 43 that has passed through the foreign material 29 is not in a linearly polarized state, so that the light 44 that is the polarization direction component of the front polarizing plate 10 is transmitted through the front polarizing plate 10. Therefore, the defect portion becomes a bright spot.
  • the polarization directions of the back polarizing plate 30 and the front polarizing plate 10 are the same.
  • the defect is the same as normally black. The part becomes a bright spot.
  • FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the viewing angle depending on the observation position.
  • the viewing angle characteristics of the liquid crystal panel 20 are considered to vary mainly depending on the polarizing plates 10 and 30 arranged on the front and back sides.
  • the viewing angle characteristics of a region (background portion) where the foreign matter 29 is not mixed in the liquid crystal layer 21 of the liquid crystal panel 20 will be described.
  • the optical system 320 is observed in the vertical direction 321 with respect to the liquid crystal panel 20, the front polarizing plate 10, and the back polarizing plate 30, the crossed Nicols characteristics of the front polarizing plate 10 and the back polarizing plate 30 are well exhibited. Therefore, the light is completely blocked.
  • the observation angle is changed, especially when the viewing angle is directed in the oblique direction 322 as shown in FIG. 5, the crossed Nicols characteristics of the front polarizing plate 10 and the back polarizing plate 30 are deteriorated. Light leakage will occur.
  • the viewing angle characteristics are slightly different from the above in a minute defect (a region where the foreign material 29 is mixed in the liquid crystal layer 21).
  • a minute defect a region where the foreign material 29 is mixed in the liquid crystal layer 21.
  • the front polarizing plate 10 and the back polarizing plate 30 are deteriorated in the observation in the oblique direction 322, the scattered light state slightly changes. Is transparent.
  • the viewing angle characteristics are different between the background portion and the minute defect portion, and an inspection method in consideration of the viewing angle characteristics is required.
  • the correction information generation control unit 110 performs imaging as illustrated in FIGS. 2A and 2B and acquires the first image 70 and the second image 80.
  • the first image 70 will be described. As shown in FIG. 2A, the first image 70 is arranged as “backlight, back polarizing plate, liquid crystal panel, front polarizing plate”, and is acquired by the imaging unit 300 imaging it. This is an image.
  • the first image 70 is regarded as an image of a normal part having no defect in the liquid crystal panel inspection.
  • the first image acquisition control unit stores the first image 70 in the first image storage unit 112.
  • the second image 80 will be described.
  • the second image is an image that is arranged as “backlight, front polarizing plate” and is acquired by the imaging unit 300 imaging it.
  • the purpose of this is to allow the scattered light 41 emitted from the backlight 40 to pass through the front polarizing plate 10 so as to be polarized in only one direction.
  • This is a pseudo representation of what is observed through the plate 10.
  • the result when the scattered light passes only through the front polarizing plate 10 can be simulated.
  • a method of correcting the evaluation value (feature value 62) used for the inspection by taking the ratio between the first image 70 and the second image 80 is used, but the present invention is not limited to this.
  • a method of correcting the gray values of the defective portion (target pixel 61a) and the background portion (background pixel 61c) using the two image gray values of the first image 70 and the second image 80 may be used. .
  • the first image 70 is considered as a normal background portion having no defect
  • the second image 80 is considered to correspond to a minute defect portion.
  • the correction coefficient 90 is calculated by comparing the first image 70 having the viewing angle characteristics of the background portion and the second image 80 having the viewing angle characteristics of the defective portion.
  • the correction coefficient calculation unit 115 reads the gray value of the first image 70 and the second image 80 stored in the first image storage unit 112 and the second image storage unit 114, and calculates the gray value of the second image 80. Divide by the gray value of the first image 70.
  • FIG. 6 is a graph showing the correction coefficient calculation process.
  • the three-dimensional graph shown in FIG. 6 represents data about a region obtained by dividing the first image 70 or the second image into four, and the right side before the graph shows the center of the image.
  • FIG. 6 shows the result of dividing the gray value of the second image 80 by the gray value of the first image 70.
  • the result of the division includes noise and the like. This is due to random noise during image capturing, fixed noise, defects in the liquid crystal panel used as a standard, and it is preferable to eliminate the influence of these noises and the like when calculating the correction coefficient. For this reason, the correction coefficient calculation unit 115 further performs processing to eliminate the influence of noise.
  • the correction coefficient calculation unit 115 performs fitting to a bicubic surface, but is not limited to this, and other than fitting to a bicubic surface , Fitting to an nth-order curved surface and smoothing processing using a filter may be used. These processes are preferably methods in which the average error between the result of eliminating noise and the original data is suppressed to about several percent.
  • Fig. 6 (b) shows the fitting results.
  • the correction coefficient calculation unit 115 further normalizes all the pixels by setting the value at the center of the image to 1 for this fitting result, and this value is stored in the correction coefficient storage unit 130 as the correction coefficient 90 associated with each pixel.
  • a graph showing the correction coefficient 90 after the above normalization is shown in FIG.
  • the data format of the correction coefficient 90 can be, for example, a matrix having the correction coefficient 90 associated with each pixel as an element.
  • the correction coefficient calculation unit 115 may also display the result on the display unit 200 so that the operator can check it.
  • the imaging unit 300 of the inspection apparatus 1 images the liquid crystal panel 20 to be inspected.
  • the inspection image acquisition control unit 121 stores the inspection image 60 obtained by the imaging in the inspection image storage unit 122 in the main control unit 100.
  • the feature amount calculation unit 123 and the defect candidate extraction unit 125 perform a process of extracting defect candidates in the liquid crystal panel 20 without using the correction coefficient 90.
  • the feature amount calculation unit 123 calculates a feature amount 62 for detecting defects in the liquid crystal panel 20 using the inspection image 60 stored in the inspection image storage unit 122.
  • the feature amount 62 is associated with each position of the liquid crystal panel 20 or each pixel of the inspection image 60, and is represented, for example, as a matrix having the feature amount associated with each position (pixel) as an element.
  • the feature amount 62 is not particularly limited.
  • normalized contrast, luminance, contrast without normalization, luminance, difference value, luminance volume, and the like can be used.
  • the value obtained as the difference in each pixel as the feature amount 62 may be used.
  • FIG. 7 shows the liquid crystal panel 20 and its picture element 22 to be inspected and the inspection image 60 and its pixel 61 in an overlapped manner.
  • FIG. 7 shows the case where a defect is determined in the picture element 22, FIG. The case where a defect is determined is shown with the pixel 61 corresponding to the position 29 mixed as the target pixel 61a.
  • the background pixel 61c may be any pixel that is different from the target pixel 61a, but preferably the repetitive pattern in the liquid crystal panel 20 is defective.
  • the difference is generated by taking the difference between the portion (the picture element 22 corresponding to the pixel of interest 61a) and the background point assigned the same.
  • the comparison pixel uses several points as close as possible, and uses the average of those points. That is, as shown in FIG. 7, as the background pixel 61 c of the target pixel 61 a corresponding to approximately the center of the green (G) picture element 22, the pixel 61 corresponding to approximately the center of the green (G) picture element 22.
  • the feature amount 62 is the difference between the average value of the gray values of these background pixels 61c and the gray value of the target pixel 61a. It is preferable to obtain it as information representing.
  • the background pixel is not the pixel 61b that overlaps the pixel 22b with a pattern different from the overlap of the pixel of interest 61a and the pixel 22a, but the pixel 22 with the same pattern.
  • the background pixel 61c overlapping is used.
  • the feature amount calculation unit 123 overlaps the background pixel 61c as described above based on, for example, the setting of the resolution [ ⁇ m / pix] in the optical system 320 of the imaging unit 300 and the size of the picture element 22 of the liquid crystal panel 20. This can be selected by deriving the pattern. For example, when the resolution is l [ ⁇ m / pix] and the size (horizontal ⁇ vertical) of the picture element 22 is m ⁇ n [ ⁇ m], 1 cm (l, m) / l in the horizontal direction from the target pixel 61a. A pixel 61 that is separated by 1 cm (l, n) / l pixel in the vertical direction can be suitably used as the background pixel 61c.
  • the difference (contrast) obtained as described above is normalized.
  • the captured image obtained by imaging the liquid crystal panel 20 by the solid-state imaging device 310 (area sensor) of the imaging unit 300 has a luminance distribution due to the shading of the optical system lens or the like. The value will be different.
  • the feature amount calculation unit 123 normalizes the difference value between the target pixel and the background pixel with the background luminance. This normalized difference value is called normalized contrast and is used as one index representing the feature of the defect.
  • the value of the normalized contrast C can be obtained as in the following formula (1).
  • the feature amount calculation unit 123 stores the normalized contrast for each pixel calculated as described above in the feature amount storage unit 124 as the feature amount 62.
  • the defect candidate extraction unit 125 sets a threshold value for the normalized contrast C and performs binarization processing to obtain an area in the binarized region.
  • “Area in binarized region” refers to the number of all connected pixels when pixels that are equal to or greater than a threshold are connected when binarization processing is performed. For example, when the pixels exceeding the threshold are not connected and exist as a single pixel, the area is 1.
  • the defect candidate extraction unit 125 calculates a normalized contrast volume obtained by adding the normalized contrast C in the binarized region, extracts defect candidates whose normalized contrast volume is equal to or greater than a certain threshold, It memorize
  • a normalized contrast volume includes both normalized contrast and area.
  • the defect is determined using the contrast volume.
  • the determination index in defect detection is not limited to the normalized contrast volume, and brightness, a difference value, a brightness volume, or the like may be used.
  • the defect candidate group extracted by the defect candidate extraction unit 125 is based on the feature amount having no variation in viewing angle characteristics and having in-plane variation. Therefore, the defect determination unit 127 uses the correction coefficient 90 stored in the correction coefficient storage unit 130 to perform correction considering the viewing angle characteristics.
  • the background pixel is obtained by using the value obtained by dividing the gray value of each pixel of the second image 80 by the gray value of the corresponding pixel of the first image 70 in the correction coefficient calculation step. Perform the correction.
  • the corrected background pixel Ib ′ (i, j) of the (i, j) component is expressed by the following equation (2). Can be asking.
  • the defect determination unit 127 uses the feature amount 62 read from the feature amount storage unit 124 and the correction coefficient 90 read from the correction coefficient storage unit 130 to obtain a normalized contrast after correction according to the above equation (3). Then, the defect determination unit 127 corrects the normalized contrast for the defect candidate group stored in the defect candidate storage unit 126 using the obtained normalized contrast after correction, and finally calculates the normalized contrast volume. Determine the defect.
  • FIG. 9 shows the effect of the correction considering the viewing angle characteristics according to the present invention.
  • FIG. 9 shows a normalized contrast volume (center portion) when the same minute defect is imaged so as to be located at the center portion of the captured image, and a normalized contrast when the image is positioned so as to be positioned at the end portion of the captured image.
  • the result (corrected rear end part) obtained by performing the correction according to the present invention on the volume (corrected front end part) and the normalized contrast volume of the corrected front end part is shown.
  • the image is picked up so that it is located at the center of the picked-up image and the edge of the picked-up image.
  • the normalized contrast volume there is a difference in the normalized contrast volume.
  • the normalized contrast volume at the rear end of the correction approaches the normalized contrast volume at the center, and an equivalent result is obtained.
  • the inspection apparatus according to the present invention is also applicable when the liquid crystal panel is lit white. Even when the liquid crystal panel is lit white, as shown in FIG. 4, the light 43 through the foreign material 29 becomes scattered light, so that the viewing angle characteristics are different from the light 42 a and 42 c through the defect-free portion.
  • the imaging unit 300 includes the front polarizing plate 10, the liquid crystal panel 20 ′ used as a standard, the back polarizing plate 30, and the backlight 40 arranged in this order.
  • the first image is obtained by placing a liquid crystal panel serving as a reference on an inspection table composed of a backlight for inspection, a back polarizing plate, and a front polarizing plate, and capturing an image of the liquid crystal panel having viewing angle characteristics. And registering the image processing inspection apparatus of the first configuration.
  • the second image simulates the scattered light of the defect in which the foreign substance is mixed in the liquid crystal by the configuration of the inspection backlight and the front polarizing plate, and captures the visual angle characteristic of the foreign substance defect in the liquid crystal by imaging this.
  • An image processing inspection apparatus having the first configuration characterized in that an image is acquired and registered.
  • the means for dividing the registered second image by the gray value of the first image is a ratio of the first image having the viewing angle characteristic of the liquid crystal panel and the second image having the viewing angle characteristic of the foreign matter defect in the liquid crystal.
  • An image processing inspection method for a liquid crystal panel in which an image of a target composed of a backlight, a back polarizing plate, a liquid crystal panel, and a front polarizing plate is captured, and the target composed of a backlight and a front polarizing plate is captured.
  • An inspection method comprising: an inspection step of normalizing the difference value of the gray value with the pixel by the background pixel and correcting the result by the correction coefficient obtained in the step.
  • the present invention can be used in the field of manufacturing liquid crystal panels.

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Abstract

　本発明に係る検査装置（１）は、表偏光板（１０）、検査対象の液晶パネル（２０）、裏偏光板（３０）およびバックライト（４０）を、表偏光板（１０）側から撮像して検査用画像（６０）を取得し、検査用画像（６０）および欠陥を精度よく検出するための視角特性情報を用いて液晶パネル（２０）の検査を行う。上記視角特性情報は、検査装置（１）が、表偏光板（１０）、標準として用いる液晶パネル（２０'）、裏偏光板（３０）およびバックライト（４０）を、表偏光板（１０）側から撮像して第１画像を取得するとともに、表偏光板（１０）およびバックライト（４０）を表偏光板（１０）側から撮像して第２画像を取得し、第１画像および第２画像に基づいて生成したものである。これにより、液晶パネルの欠陥検査技術において、異物混入に起因する欠陥を精度高く検出する技術を提供する。

Description

検査装置、検査方法、プログラムおよび記録媒体
　本発明は、液晶パネルの検査技術に関するものであり、特に、被検査物となる液晶パネルの撮像画像に基づいて検査を行う検査技術に関するものである。
　液晶パネルの検査において、検出すべき欠陥の種類、サイズ及び輝度等は様々である。目視による判定ではこれらの欠陥の判定に個人差が生じてしまい、一定の基準での判定が困難である。よって、一定の基準を用いて欠陥を判定するため、ＣＣＤ等の撮像素子を有するエリアセンサが用いられる。特に、近年における液晶パネルにおける素子の高密度化、画素ずらし法の適用及び超解像技術等の発達により、検査対象である液晶パネルをエリアセンサにより高解像度で撮像し、当該撮像画像に基づいて液晶パネルを検査することがよく行われている。
　エリアセンサを用いて液晶パネルを検査する際の問題点としては、液晶パネルの視角特性及び撮像における収差等の影響による解像度の劣化などが挙げられる。その結果、同等であると判断されるべき欠陥群において、画像面内の位置による欠陥の指標となる計測値の変動が起きてしまう。特に、液晶パネルにおいては視角特性による影響が大きく、画像の位置によって濃淡値等が大きく変化する。そのため、画像中央部と画像端部とで一定の基準を用いて評価することが困難となる。これは、主に表裏に配置された偏光板のクロスニコル特性の低下が原因と考えられる。
　このような問題は、液晶パネルを対象とする検査装置一般において生じる問題である。上記の問題を解決するために、特許文献１の方法が開示されている。
　特許文献１に記載の方法では、まず、実際の検査を行う前に、各画素における補正係数を求める。初めに、エリアセンサによって、液晶パネルの画像を撮像する。次に、撮像した画像における濃淡値の最大値を抽出する。そして、上記画像内の各画素について、上記濃淡値の最大値をそれぞれの画素の濃淡値で除算することにより、各画素における補正係数を求める。実際の検査時には、撮像した画像の全画素に対して各々の補正係数を乗じることによって、それぞれの画素の濃淡値を補正し、レンズによるシェーディングおよび視角特性による濃淡値の劣化を補填することができる。
日本国公開特許公報「特開２０００－８１３６８号公報（平成１２年３月２１日公開）」
　しかしながら、液晶パネルの欠陥検査技術において、欠陥を検出する精度は未だ十分ではない。例えば、特許文献１に記載の方法では、異物混入に起因する欠陥を正しく検出することは困難である。
　これを詳しく説明すれば、まず、液晶パネルの検査項目には多種多様な欠陥が存在する。大きな枠組みの中では主に輝点と黒点、輝線と黒線に分けられ、輝点においてもＴＦＴ不良起因の輝点と異物混入が起因となる輝点などが挙げられる。特にこれら欠陥の中で、異物混入に起因する欠陥は他と異なる現象が見られる。異物混入による欠陥、特に微小異物が混入することによって輝点が発生する微小欠陥のメカニズムについて説明する。バックライトから発せられた光が裏側に配置された偏光板を通り異物に達することによって光の散乱が生じる。裏側偏光板を通った光は直線偏光となるが、この異物による散乱によって様々な方向に偏光方向が変えられてしまう。この散乱光が前側偏光板を通過することによって、パネル上に輝点あるいは黒点として人間の目又はセンサに感知される。このような微小欠陥の場合、欠陥の存在しない背景部とは偏光の状態が異なるため、欠陥部と背景部で視角特性についても異なった結果となることが考えられる。
　ここで、特許文献１記載の方法では、画像全面に対して最大濃淡値を用いて補正係数を算出し、全ての画素を補正してしまうため欠陥部、背景部ともに同様の補正係数を用いることとなる。上記の通り、微小欠陥に関しては背景部と欠陥部で視角特性が異なるため、画像全面に対する一様な値への補正では正しい結果を得ることができず、面内で齟齬のない検査結果を得ることはできない。
　本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、液晶パネルの欠陥検査技術において、異物混入に起因する欠陥を精度高く検出する技術を提供することを主たる目的とする。
　本発明に係る検査装置は、上記課題を解決するために、液晶パネルの検査装置であって、撮像手段と、表偏光板、標準として用いる液晶パネル、裏偏光板および光源がこの順に並んでなる第１被撮像物を、上記撮像手段に上記表偏光板側から撮像させて第１画像を取得する第１画像取得制御手段と、表偏光板および光源からなる第２被撮像物を、上記撮像手段に上記表偏光板側から撮像させて第２画像を取得する第２画像取得制御手段と、上記第１画像取得制御手段が取得した上記第１画像、および上記第２画像取得制御手段が取得した上記第２画像を用いて、上記液晶パネルの位置ごとに関連付けられた視角特性情報を生成する視角特性情報生成手段と、表偏光板、検査対象の液晶パネル、裏偏光板および光源がこの順に並んでなる検査用被撮像物を、上記撮像手段に上記表偏光板側から撮像させて検査用画像を取得する検査用画像取得制御手段と、上記検査用画像取得制御手段が取得した検査用画像における、上記液晶パネルのある位置に対応する画素である注目画素の濃淡値と、上記検査用画像における上記注目画素とは異なる画素である背景画素の濃淡値と、上記視角特性情報生成手段が生成した上記ある位置に関連付けられた上記視角特性情報とに基づいて、上記検査対象の液晶パネルの上記ある位置に欠陥が生じているか否かを判定する欠陥判定手段とを備えていることを特徴としている。
　上記の構成によれば、表偏光板および光源からなる第２被撮像物は、上記光源を発した散乱光が表偏光板を通過するため、表偏光板、液晶パネル、裏偏光板および光源がこの順に並んでなる被撮像物において、当該液晶パネルに混入した異物が光を散乱させている状態の視角特性（視野角）を擬似的に再現することができる。それゆえ、表偏光板、標準として用いる液晶パネル、裏偏光板および光源がこの順に並んでなる第１被撮像物を撮像した第１画像と、上記第２被撮像物を撮像した第２画像とを用いて、第１被撮像物と第２被撮像物とを視角ごとに比較することにより、異物が混入した欠陥液晶パネルの視角特性を検出し、これに基づいた液晶パネルの欠陥検出のための視角特性情報を生成することができる。上記視角特性情報は欠陥液晶パネルの視角特性を反映したものであるので、表偏光板、検査対象の液晶パネル、裏偏光板および光源がこの順に並んでなる検査用被撮像物を撮像した検査用画像と、上記視角特性情報とを用いて、液晶パネルのある位置（絵素）において欠陥が生じているか否かを判定することにより、液晶パネルの欠陥を精度高く検出することができる。
　上記検査装置では、上記欠陥が、液晶パネルへの異物の混入であることが好ましい。
　上記の構成によれば、上述したように、本発明に係る検査装置は、異物が混入した欠陥液晶パネルの視角特性を反映させた視角特性情報を用いて欠陥判定を行うため、検査対象の液晶パネルのある位置に異物の混入が生じているか否かを判定するために好適に用いることができる。
　上記検査装置では、上記ある位置に関連付けられた上記視角特性情報は、上記第１画像における上記ある位置に対応する画素の濃淡値と、上記第２画像における上記ある位置に対応する画素の濃淡値との比を表す情報であり、上記判定手段は、上記判定手段は、少なくともいずれか一方が上記視角特性情報を用いて補正されている、上記注目画素および上記背景画素の濃淡値を比較することにより、上記検査対象の液晶パネルの上記ある位置に欠陥が生じているか否かを判定することが好ましい。
　上記の構成によれば、上記検査対象の液晶パネルの上記ある位置に欠陥が生じているか否かを好適に判定することができる。すなわち、上記第１画像における上記ある位置に対応する画素の濃淡値は、上記ある位置における欠陥のない液晶パネルの輝度を表す。一方、上記第２画像における上記ある位置に対応する画素の濃淡値は、上記ある位置における異物が混入された液晶パネルの輝度を表す。よって、これらの比は、液晶パネルのある位置を見たとき、言い換えれば、ある視角において液晶パネルを見たときに、欠陥を有しない液晶パネルと、欠陥を有する液晶パネルとの間の輝度の差異がどの程度であるかの指標となるものである。
　ここで、上記検査装置の上記判定手段は、検査対象の液晶パネルのある位置に対応する注目画素の濃淡値と、上記注目画素とは異なる画素である背景画素の濃淡値とを比較することにより、上記検査対象の液晶パネルの上記ある位置に欠陥が生じているか否かを判定する。すなわち、欠陥が生じているか否かを判定する画素（注目画素）の濃度値が、他の画素（背景画素）の濃度値に比べて異常な値であれば、そこに欠陥があると判定する。このとき、上述したような、ある視角において液晶パネルを見たときに、欠陥を有しない液晶パネルと、欠陥を有する液晶パネルとの間の輝度の差異がどの程度であるかの指標である上記視角特性情報を用いて比較（すなわち、予め、比較対象の片方または両方を上記視角特性情報を用いて修正した後に比較）することにより、注目画素の濃度値と背景画素の濃度値との差異が、欠陥を表しているか否かを、視角によらずに、精度高く判定することができる。
　本発明に係る検査装置はまた、液晶パネルの検査装置であって、撮像手段と、表偏光板、標準として用いる液晶パネル、裏偏光板および光源がこの順に並んでなる第１被撮像物を、上記表偏光板側から撮像して得られた第１画像、ならびに、表偏光板および光源からなる第２被撮像物を、上記表偏光板側から撮像して得られた第２画像を用いて生成された、上記液晶パネルの位置ごとに関連付けられた視角特性情報を記憶している視角特性情報記憶手段と、表偏光板、検査対象の液晶パネル、裏偏光板および光源がこの順に並んでなる検査用被撮像物を、上記撮像手段に上記表偏光板側から撮像させて検査用画像を取得する検査用画像取得制御手段と、上記検査用画像取得制御手段が取得した検査用画像における、上記液晶パネルのある位置に対応する画素である注目画素の濃淡値と、上記検査用画像における上記注目画素とは異なる画素である背景画素の濃淡値と、上記視角特性情報記憶手段が記憶している上記ある位置に関連付けられた上記視角特性情報とに基づいて、上記検査対象の液晶パネルの上記ある位置に欠陥が生じているか否かを判定する欠陥判定手段とを備えているものであってもよい。
　上記の構成によれば、上記検査装置は、第１被撮像物を撮像した第１画像および第２被撮像物を撮像した第２画像を用いて生成された視角特性情報を記憶する視角特性情報記憶手段を備えている。このような視角特性情報は、上述したように、上記視角特性情報は欠陥液晶パネルの視角特性を反映したものであるので、表偏光板、検査対象の液晶パネル、裏偏光板および光源がこの順に並んでなる検査用被撮像物を撮像した検査用画像と、上記視角特性情報記憶手段に記憶された視角特性情報とを用いて、液晶パネルのある位置（絵素）において欠陥が生じているか否かを判定することにより、異物混入に起因する液晶パネルの欠陥を精度高く検出することができる。
　本発明に係る検査方法は、液晶パネルの検査方法であって、撮像手段を備えた検査装置が、表偏光板、標準として用いる液晶パネル、裏偏光板および光源がこの順に並んでなる第１被撮像物を、上記表偏光板側から撮像して第１画像を取得する第１画像取得工程と、上記検査装置が、表偏光板および光源からなる第２被撮像物を、上記表偏光板側から撮像して第２画像を取得する第２画像取得工程と、上記検査装置が、上記第１画像取得工程において取得した上記第１画像、および上記第２画像取得工程において取得した上記第２画像を用いて、上記液晶パネルの位置ごとに関連付けられた視角特性情報を生成する視角特性情報生成工程と、上記検査装置が、表偏光板、検査対象の液晶パネル、裏偏光板および光源がこの順に並んでなる検査用被撮像物を、上記表偏光板側から撮像して検査用画像を取得する検査用画像取得工程と、上記検査装置が、上記検査用画像取得工程において取得した検査用画像における、上記液晶パネルのある位置に対応する画素である注目画素の濃淡値と、上記検査用画像における上記注目画素とは異なる画素である背景画素の濃淡値と、上記視角特性情報生成工程において生成した上記ある位置に関連付けられた上記視角特性情報とに基づいて、上記検査対象の液晶パネルの上記ある位置に欠陥が生じているか否かを判定する欠陥判定工程とを包含することを特徴としている。
　上記の構成によれば、本発明に係る検査装置と同等の効果を奏することができる。
　また、本発明に係る検査装置を動作させるためのプログラムであって、コンピュータに上記の各装置の機能を実現させるプログラムおよび該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範疇に含まれる。
　本発明に係る検査装置によれば、液晶パネルに混入した異物が光を散乱させている状態の視角特性（視野角）を擬似的に再現する被撮像物を撮像した画像を用いて視角特性情報を生成し、上記視角特性情報を用いて、液晶パネルのある位置（絵素）において欠陥が生じているか否かを判定するため、異物混入に起因する液晶パネルの欠陥を精度高く検出することができる。
本発明の一実施形態に係る検査装置の概略構成を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る検査装置が被撮像物を撮像する工程を説明する模式図である。 本発明の一実施形態に係る検査装置の概略構成を示す機能ブロック図である。 液晶パネルの液晶層内に異物が混入した場合の光の状態を説明する模式図である。 観測位置による視角を説明する模式図である。 本発明の一実施形態に係る視角特性情報の算出過程を説明する３次元グラフである。 本発明の一実施形態に係る検査用画像における注目画素と背景画素との関係を説明する模式図である。 本発明の一実施形態に係る検査用画像における注目画素と背景画素との関係を説明する模式図である。 本発明の一実施形態に係る検査装置による特徴量の補正結果を示すグラフである。
　以下、本発明の一実施形態に係る検査装置１について図面を参照して説明する。なお、本発明に係る検査方法は、検査装置１を用いて行う場合に限定されず、同等の処理を行い得る一または複数の装置を用いてもよい。また、以下では、検査対象として液晶パネルを用いた場合について説明するが、本発明を他の物品の検査に用いることを排除するものではない。上記液晶パネルは、例えば、一般的な、表偏光板、裏偏光板および光源を伴ってディスプレイ製品等に適用される液晶パネルであり得る。なお、表偏光板および裏偏光板は、それぞれ液晶パネルの前面または背面に配置される偏光板（偏光フィルム）を指す。
　図１は、検査装置１の概略構成を示す模式図である。図１に示すように、検査装置１は、表示部２００、撮像部（撮像手段）３００、被撮像物配置部４００および主制御部１００を備えている。
　表示部２００は、検査装置１が取得した様々な情報（検査結果を含む）、ユーザへの指示等を表示する。表示部２００は、一般的なディスプレイ技術を用いて構成することができ、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display：液晶ディスプレイ）、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube：ブラウン管）を用いることができる。
　撮像部３００は、被撮像物配置部４００上の被撮像物（検査対象物）を撮像するものであり、光学系３２０および固体撮像素子３１０により構成されている。光学系３２０は、被撮像物（検査対象物）の像を固体撮像素子３１０の受光部上に結像させるための手段である。光学系は、レンズその他の光学素子により構成される。固体撮像素子３１０は、受光部上に結像した被撮像物（検査対象物）の像を画像信号に変換するための手段である。固体撮像素子３１０としては、例えば、エリアセンサタイプのＣＣＤイメージセンサ及びＣＭＯＳイメージセンサなどを用いることができる。光学系を構成するレンズその他の光学素子は、各種調整機構を介して撮像装置の筐体内壁に取り付けられている。
　被撮像物配置部４００は、被撮像物（検査対象物）を配置するための部材である。被撮像物配置部４００は、検査装置１に組み込んでもよいが、別装置として構成してもよい。
　被撮像物配置部４００上には、例えば、図１に示すような、撮像部３００に近い方から表偏光板１０、検査対象の液晶パネル２０、裏偏光板３０、バックライト（光源）４０の順に並んでなる検査用被撮像物５０を配置することができる。被撮像物配置部４００上には、そのほかにも、図２の（ａ）および（ｂ）に示すような被撮像物を配置することができる。何れの場合も、被撮像物（表偏光板１０、液晶パネル２０、裏偏光板３０、バックライト４０等）は取り外し可能である。
　また、被撮像物配置部４００は、電力供給手段（図示せず）を備えており、バックライト４０を点灯させ、被撮像物（検査対象物）における欠陥を強調する。
　なお、表偏光板１０および裏偏光板３０は、互いの偏光方向を考慮して配置される。すなわち、ノーマリーブラックのパネルであれば、液晶パネルを挟まない状態で暗くなり、ノーマリーホワイトであれば明るくなるように互いの偏光方向を考慮して表偏光板１０および裏偏光板３０を配置する。検査対象となる液晶パネル２０は、図１にあるように裏偏光板３０および表偏光板１０の間に配置するものとする。
　さらに、被撮像物配置部４００は、液晶パネル２０に所定の電圧を印加して、液晶パネル２０を、例えば、全面を黒く点灯させる等の適切な点灯状態に制御するか、または電圧を印加しないことにより、液晶パネル２０を所望の点灯状態とする。なお、後述する実施形態では、ノーマリーブラックのパネルを想定しているため、黒く点灯させるための電圧が印加されるか、または、電圧が印加されない。
　主制御部１００は、撮像部３００を制御するとともに、撮像部３００によって得られた撮像画像に基づいた検査対象となる液晶パネル２０の評価および視角特性を補正するための補正係数（視角特性情報）９０を算出するための手段である。主制御部１００は、例えば、パーソナルコンピュータ及びワークステーションなどにより構成することができる。
　図３は、検査装置１の機能的な概略構成を示す機能ブロック図である。図３に示すように、主制御部１００は、液晶パネルの検査を実施する検査制御部１２０と、検査において用いる補正係数９０を算出する補正情報生成制御部１１０と、補正係数９０を記憶する補正係数記憶部（視角特性情報記憶手段）１３０を備えている。主制御部１００はまた、撮像制御部１４０および表示制御部１５０を備えている。
　撮像制御部１４０は、撮像部３００に被撮像物を撮像させて、得られた撮像画像を取得する。撮像画像は、ＢＭＰ等の一般的な画像データの形式とすることができる。すなわち、撮像画像の画素ごとに濃淡値（輝度）を取得し得る形式であればよく、濃淡値の行列であり得る。撮像制御部１４０はまた、被撮像物配置部４００を制御して、被撮像物配置部４００上に配置されたバックライト４０の点灯、液晶パネル２０または２０’への電圧の印加等を制御する。
　表示制御部１５０は、表示すべきデータの入力を受けて、表示部２００上に当該データを表示させる。上記入力されるデータは、表示すべき画像を示す画像データ、表示すべき画像を記述する記述言語等周知慣用されているものを用いることができる。
　補正係数記憶部１３０は、補正係数９０を記憶する。補正係数９０のデータ形式については後述する。
　補正情報生成制御部１１０は、第１画像取得制御部（第１画像取得制御手段）１１１、第１画像記憶部１１２、第２画像取得制御部（第２画像取得制御手段）１１３、第２画像記憶部１１４および補正係数算出部（視角特性情報生成手段）を備えており、図２の（ａ）に示すような第１被撮像物５１を撮像して得られた第１画像７０と、および図２の（ｂ）に示すような第２被撮像物５２を撮像して得られた第２画像８０とに基づいて補正係数９０を算出する。以下、詳しく説明する。
　第１画像取得制御部１１１は、撮像制御部１４０を介して撮像部３００および被撮像物配置部４００を制御することにより、表偏光板１０、標準として用いる液晶パネル２０’、裏偏光板３０、およびバックライト４０からなる第１被撮像物５１を、表偏光板１０側から撮像部３００に撮像させて、第１画像７０を取得し、取得した第１画像７０を第１画像記憶部１１２に記憶させる。なお、図２の（ａ）に示すように、第１被撮像物５１は、撮像部３００に近い方から、表偏光板１０、標準として用いる液晶パネル２０’、裏偏光板３０、バックライト４０の順に被撮像物配置部４００上に配置されている。「標準として用いる液晶パネル」は、検査対象である液晶パネルと同様の規格（サイズ、絵素のピッチ、素材等）を有する液晶パネルであればよい。
　第２画像取得制御部１１３は、撮像制御部１４０を介して撮像部３００および被撮像物配置部４００を制御することにより、表偏光板１０およびバックライト４０からなる第２被撮像物５２を、表偏光板１０側から撮像部３００に撮像させて、第２画像８０を取得し、取得した第２画像８０を第２画像記憶部１１４に記憶させる。なお、図２の（ｂ）に示すように、第２被撮像物５２は、撮像部３００に近い方から、表偏光板１０、バックライト４０の順に被撮像物配置部４００上に配置されている。
　第１画像記憶部１１２に第１画像７０が記憶され、第２画像記憶部１１４に第２画像８０が記憶されている状態で、補正係数算出部１１５は、第１画像７０および第２画像８０に基づいて、液晶パネル２０の位置ごとに関連付けられた補正係数９０を算出して、補正係数記憶部１３０に記憶させる。
　なお、「液晶パネルの位置ごとに関連付けられた補正係数」とは、例えば、上記液晶パネルの撮像画像の画素ごとに関連付けられた補正係数であり得る。すなわち、液晶パネルの撮像画像の各画素は、液晶パネル上のそれぞれの画素に対応する座標から出射した光を検知した結果を示すため、上記画素ごとに関連付けられた補正係数は、上記位置ごとに関連付けられた補正係数となる。上記液晶パネル上の位置と、上記撮像画像上の画素との対応関係は、撮像部３００の設定（分解能〔μｍ／ｐｉｘ〕）から容易に求めることができる。
　また、補正係数９０の詳しい算出方法については後述するが、一実施形態において、ある位置に関連付けられた補正係数９０は、第１画像７０における上記ある位置に関連付けられた画素の濃淡値（ｐ）と、第２画像８０における上記ある位置に関連付けられた画素の濃淡値（ｑ）との比を表すものであり、具体的には、ｑをｐで除算した値、又は、ｐとｑとの値のセットとすることができる。なお、ｐとｑとの値のセットとする場合、補正係数９０としては、第１画像７０および第２画像８０そのもののデータとしてもよいことを当業者は容易に理解する。
　以上のように補正係数９０のデータ形式は、位置ごと（画素ごと）に当該位置（画素）に関連付けられた補正係数（例えば、上記ｑ／ｐまたは（ｑ，ｐ）のセット等）を取得し得るものであればよく、上記各位置（画素）に関連付けられた補正係数の行列であり得る。
　また、詳しくは後述するが、第１画像７０は、欠陥のない液晶パネルの撮像画像を擬制したものであり、第２画像８０は、異物が混入した液晶パネルの撮像画像を擬制したものである。よって、検査装置１は、第１画像７０および第２画像８０に基づいて、異物が混入した液晶パネルの撮像画像を反映させた補正係数９０を算出し、補正係数９０を用いて検査用画像６０に基づいた欠陥判定を行うので、欠陥のない液晶パネルの視角特性とは大きく異なる、異物が混入した液晶パネルの視角特性を考慮した欠陥判定を行うことができる。
　補正情報生成制御部１１０は、算出した補正係数９０を、表示制御部１５０を介して、表示部２００に表示させてもよい。
　補正係数記憶部１３０に補正係数９０が記憶された状態において、検査制御部１２０は、検査対象とする液晶パネル２０の検査を開始する。検査制御部１２０は、検査用画像取得制御部（検査用画像取得制御手段）１２１、検査用画像記憶部１２２、特徴量算出部１２３、特徴量記憶部１２４、欠陥候補抽出部１２５、欠陥候補記憶部１２６および欠陥判定部（欠陥判定手段）１２７を備えている。
　検査用画像取得制御部１２１は、撮像制御部１４０を介して撮像部３００および被撮像物配置部４００を制御することにより、表偏光板１０、検査対象である液晶パネル２０、裏偏光板３０、およびバックライト４０からなる検査用被撮像物５０を、表偏光板１０側から撮像部３００に撮像させて、検査用画像６０を取得し、取得した検査用画像６０を検査用画像記憶部１２２に記憶させる。なお、図１に示すように、検査用被撮像物５０は、撮像部３００に近い方から、表偏光板１０、検査対象である液晶パネル２０’、裏偏光板３０、バックライト４０の順に被撮像物配置部４００上に配置されている。検査用画像取得制御部１２１は、続いて、特徴量算出部１２３に処理を開始させる。
　特徴量算出部１２３は、検査用画像記憶部１２２に記憶された検査用画像６０に基づいて、液晶パネル２０の位置ごとに関連付けられた特徴量（検査用画像６０の画素６１ごとに関連付けられた特徴量）６２を算出する。
　特徴量６２は、当該特徴量６２に関連付けられた位置に欠陥が存在しているか否かを推定するための情報であり、各位置（画素）ごとにそれぞれに関連付けられた特徴量が格納された行列であり得る。特徴量算出部１２３は、例えば、液晶パネル２０のある位置に関連付けられた特徴量６２を、上記ある位置に対応する検査用画像６０の画素６１である注目画素６１ａの濃淡値と、検査用画像６０における注目画素６１ａとは異なる画素である背景画素６１ｃの濃淡値とを比較した結果を表す値（例えば、両濃淡値の差分など）として求めることにより、上記特徴量６２を算出する。
　背景画素６１ｃとは、欠陥が存在しないものとして扱う画素である。したがって、上述のように、例えば、背景画素６１ｃの濃淡値と、注目画素６１ａの濃淡値とを比較することにより、液晶パネル２０の注目画素６１ａに対応する位置に欠陥が存在するか否かを判定することができる。なお、背景画素６１ｃとして用いる画素６１は、注目画素６１ａと異なる画素であればよいが、後述するような条件を満たす画素を選定することが好ましい。また、注目画素６１ａの濃淡値と、背景画素６１ｃの濃淡値との比較は、好ましくは、注目画素６１ａの濃淡値と、複数の背景画素６１ｃの濃淡値の平均との比較であり得る。
　特徴量算出部１２３は、以上の手順を繰り返して、各画素に関連付けられた特徴量６２を取得して、特徴量記憶部１２４に記憶させる。特徴量算出部１２３は、続いて、欠陥候補抽出部１２５に処理を開始させる。
　欠陥候補抽出部１２５は、各位置（または画素）の特徴量６２に基づいて、例えば、二値化処理（所定の閾値との比較）等により、欠陥候補となる位置（または画素）を抽出する。抽出結果（例えば、抽出された画素の座標を列挙したもの）は、欠陥候補記憶部１２６に記憶される。欠陥候補抽出部１２５は、続いて、欠陥判定部１２７に処理を開始させる。
　欠陥判定部１２７は、欠陥候補記憶部１２６に記憶された欠陥候補となる各位置（画素）について、補正係数記憶部１３０に記憶された補正係数９０を用いて欠陥判定を行う。欠陥判定部１２７は、液晶パネル２０のある位置に対応する検査用画像６０における画素６１である注目画素６１ａの濃淡値と、検査用画像６０における注目画素６１ａとは異なる画素である背景画素６１ｃの濃淡値と、補正係数９０とに基づいて、液晶パネル２０の上記ある位置に欠陥が生じているか否かを判定するものであればよい。すなわち、後述するように、補正係数９０は、異物が混入した液晶パネルの視角特性を反映させているため、欠陥判定部１２７が、注目画素６１ａの濃淡値と背景画素６１ｃの濃淡値との比較による欠陥の判定において、補正係数９０を用いることにより、異物の混入に起因する欠陥を精度高く検出することができる。
　例えば、上述したように、補正係数９０が、第１画像７０と第２画像８０とのそれぞれ対応する画素の濃淡値の比を表す情報であった場合、欠陥判定部１２７が、注目画素６１ａの濃淡値と背景画素６１ｃの濃淡値との差を示す評価量（例えば、特徴量６２）を、上記比が小さい程大きく評価し、上記比が大きいほど小さく評価すればよい。上記比が大きい位置は、欠陥が存在した場合、注目画素６１ａの濃淡値と背景画素６１ｃの濃淡値との差が大きくなることが予測される位置であるので、実際に計算した上記差を示す評価量を、小さく評価することにより、液晶パネル２０全体で一様な評価基準による欠陥判定が可能となる。
　また、例えば、補正係数９０が、第１画像７０と第２画像８０との組を表す情報であった場合、欠陥判定部１２７が、注目画素６１ａの濃淡値を、第２画像８０の上記ある位置に対応する画素の濃淡値が大きいほど背景画素６１ｃの濃淡値に対して相対的に小さくなるように補正し、背景画素６１ｃの濃淡値を、第１画像７０の上記ある位置に対応する画素の濃淡値が大きいほど注目画素６１ａの濃淡値に対して相対的に小さくなるように補正する。これによっても、上記と同様に、液晶パネル２０全体で一様な評価基準による欠陥判定が可能となる。なお、注目画素６１ａおよび背景画素６１ｃの濃淡値は、検査用画像記憶部１２２から読み出した検査用画像６０に基づいて取得すればよい。
　好ましくは、欠陥判定部１２７は、少なくともいずれか一方が補正係数９０を用いて補正されている、注目画素６１ａおよび背景画素６１ｃの濃淡値を比較することにより、液晶パネル２０の上記ある位置に欠陥が生じているか否かを判定する。例えば、注目画素６１ａおよび背景画素６１ｃの濃淡値のどちらか一方または両方を補正係数９０を用いて補正した後、その差分をとればよい。また、数式変換により等価であるならば、注目画素６１ａおよび背景画素６１ｃの濃淡値の差分を算出した後、補正係数９０を用いて上記差分を補正してもよい。この場合も、少なくともいずれか一方が補正係数９０を用いて補正されている、注目画素６１ａおよび背景画素６１ｃの濃淡値を比較することに該当することを当業者は容易に理解する。詳しい数式等については後述する。
　欠陥判定部１２７は、欠陥があると判定した液晶パネル２０上の位置を表す情報を、表示制御部１５０を介して表示部２００に表示させる。なお、注目画素６１ａに対応する液晶パネル２０上の位置を算出する手法としては、例えば、撮像部３００の光学系３２０における分解能〔μｍ／ｐｉｘ〕の設定に基づいて、検査用画像６０に写る液晶パネル２０の端部から欠陥までの距離を算出することにより、欠陥の液晶パネル上における座標を求めることができる。また、検査対象である液晶パネル２０の絵素２２のサイズに基づいて、１絵素あたりに撮像画像の画素がいくつ割り当てられているかの情報も得ることができる。
　なお、本実施形態に係る検査制御部１２０は、一旦、補正係数９０を用いずに、検査用画像６０に基づいて、液晶パネル２０上の欠陥候補となる位置（または検査用画像６０上の画素６１）を抽出した後（特徴量算出部１２３および欠陥候補抽出部１２５）、それぞれの欠陥候補となる位置について、補正係数９０を用いて欠陥か否かを判定する（欠陥判定部１２７）ものであるが、より単純に、欠陥判定部１２７が、補正係数９０を用いて、検査用画像６０に基づいて、液晶パネル２０上のある位置が、欠陥を有しているか否かを直接判定してもよい。その場合には、欠陥候補の抽出を実施せずに、直接、特徴量６２に補正係数９０を適用するか、または検査用画像６０の注目画素６１ａの濃淡値および背景画素６１ｃの濃淡値の少なくともいずれか一方に補正係数９０を適用した後に、補正後の量濃淡値に基づいて特徴量６２を求めるかして、その結果を用いて欠陥判定を行えばよい。
　また、本実施形態に係る検査装置１は、補正情報生成制御部１１０を備えているが、他の実施形態において、補正係数記憶部１３０に補正係数９０が記憶されていれば、検査装置は、補正情報生成制御部１１０がなくとも液晶パネル２０の検査を精度高く行うことができる。例えば、補正情報生成制御部１１０が、取り外し可能であり（例えば、ネットワーク的に補正情報生成制御部１１０を作動させるためのソフトウェアが一時的に供給される等）補正係数記憶部１３０に補正係数９０を記憶した後に、補正情報生成制御部１１０が除かれた検査装置、他の検査装置１から補正係数９０を取得して自らが備える補正係数記憶部１３０に記憶する検査装置等も、本発明の範疇である。
　すなわち、本発明の他の実施形態に係る検査装置は、液晶パネル２０の検査装置であって、撮像部３００と、表偏光板１０、標準として用いる液晶パネル２０’、裏偏光板３０およびバックライト４０がこの順に並んでなる第１被撮像物５１を、表偏光板１０側から撮像して得られた第１画像７０、ならびに、表偏光板１０およびバックライト４０からなる第２被撮像物５２を、表偏光板１０側から撮像して得られた第２画像８０を用いて生成された液晶パネル２０の位置ごとに関連付けられた補正係数９０を記憶している補正係数記憶部１３０と、表偏光板１０、検査対象の液晶パネル２０、裏偏光板３０およびバックライト４０がこの順に並んでなる検査用被撮像物５０を、撮像部３００に表偏光板１０側から撮像させて検査用画像６０を取得する検査用画像取得制御部１２１と、検査用画像取得制御部１２１が取得した検査用画像６０における、液晶パネル２０のある位置に対応する画素６１である注目画素６１ａの濃淡値と、検査用画像６０における注目画素６１ａとは異なる画素６１である背景画素６１ｃの濃淡値と、補正係数記憶部１３０が記憶している上記ある位置に関連付けられた補正係数９０とに基づいて、液晶パネル２０の上記ある位置に欠陥が生じているか否かを判定する欠陥判定部１２７とを備えている検査装置であり得る。
　（プログラムおよび記録媒体）
　検査装置１の主制御部１００は、ハードウェアロジックによって構成すればよい。または、次のように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
　すなわち、主制御部１００は、各機能を実現するプログラムの命令を実行するＭＰＵなどのＣＰＵ、このプログラムを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）、上記プログラムを実行可能な形式に展開するＲＡＭ（Random Access Memory）、および、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）を備えている。
　そして、本発明の目的は、主制御部１００のプログラムメモリに固定的に担持されている場合に限らず、上記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、または、ソースプログラム）を記録した記録媒体を検査装置１に供給し、検査装置１が上記記録媒体に記録されている上記プログラムコードを読み出して実行することによっても、達成可能である。
　上記記録媒体は、特定の構造または種類のものに限定されない。すなわちこの記録媒体は、たとえば、磁気テープ、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、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とすることができる。
　また、主制御部１００（または検査装置１）を通信ネットワークと接続可能に構成しても、本発明の目的を達成できる。この場合、上記のプログラムコードを、通信ネットワークを介して主制御部１００に供給する。この通信ネットワークは主制御部１００にプログラムコードを供給できるものであればよく、特定の種類または形態に限定されない。たと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、衛星通信網等であればよい。
　この通信ネットワークを構成する伝送媒体も、プログラムコードを伝送可能な任意の媒体であればよく、特定の構成または種類のものに限定されない。たとえばＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）回線等の有線でも、ＩｒＤＡ及びリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、ＮＦＣ、ＤＬＮＡ、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。
　このように、本発明の一実施形態に係る検査方法は、液晶パネル２０を検査する方法であり、第１画像取得工程、第２画像取得工程、補正係数算出工程（視角特性情報生成工程）、検査用画像取得工程および欠陥判定工程を含んで構成することができる。
　上記第１画像取得工程では、撮像部３００を備えた検査装置１が、表偏光板１０、標準として用いる液晶パネル２０’、裏偏光板３０およびバックライト４０がこの順に並んでなる第１被撮像物５１を、表偏光板１０側から撮像して第１画像７０を取得する。
　上記第２画像取得工程では、検査装置１が、表偏光板１０およびバックライト４０からなる第２被撮像物５２を、表偏光板１０側から撮像して第２画像８０を取得する。
　上記補正係数算出工程では、検査装置１が、上記第１画像取得工程において取得した第１画像７０、および上記第２画像取得工程において取得した第２画像８０を用いて、液晶パネル２０の位置ごとに関連付けられた補正係数９０を算出する。
　上記検査用画像取得工程では、検査装置１が、表偏光板１０、検査対象の液晶パネル２０、裏偏光板３０およびバックライト４０がこの順に並んでなる検査用被撮像物５０を、表偏光板１０側から撮像して検査用画像６０を取得する。
　上記欠陥判定工程では、検査装置１が、上記検査用画像取得工程において取得した検査用画像６０における、液晶パネル２０のある位置に対応する画素６１である注目画素６１ａの濃淡値と、検査用画像６０における注目画素６１ａとは異なる画素６１である背景画素６１ｃの濃淡値と、上記補正情報生成工程において生成した上記ある位置に関連付けられた補正係数９０とに基づいて、検査対象の液晶パネル２０の上記ある位置に欠陥が生じているか否かを判定する。
　なお、上記では全ての工程を検査装置１が実施するが、本発明はこれに限定されるものではなく、各工程が別々の装置によって実施されていてもよい。
　〔機能の説明〕
　以下、本発明の原理および各部の機能について詳細に説明する。
　（微小欠陥における視角特性の変化）
　ここでは微小欠陥のような異物混入型欠陥における視角特性の変化について説明する。この場合の説明ではノーマリーブラックを仮定しているが、ノーマリーホワイトの場合であっても良い。以下では、液晶層２１には、黒く点灯している状態になるように電圧が印加されている。
　まず、微小欠陥について図４に基づいて説明する。図４は液晶パネル２０の液晶層２１内に異物が混入した場合の光の状態を説明する模式図である。まず、バックライト４０から発せられた光４１は散乱光として裏偏光板３０へと到達する。この散乱光は偏光方向が一定ではなく、様々な方向に偏光しているが、裏偏光板３０の有する偏光性により直線偏光成分（ここでは水平方向の偏光）のみが取り出される。この直線偏光の光４２ａ～ｃは、通常であれば液晶パネル２０を通って表偏光板１０に到達する。ここで、表偏光板１０は、裏偏光板３０と意図的に９０°偏光方向を変えているため（ここでは鉛直方向の偏光）、光４２ａ及び光４２ｃは表偏光板１０によって遮光されてしまう。一方、図４に示すように、液晶パネル２０の液晶層２１に異物２９が混入している場合、異物２９は、通過してきた光４２ｂを散乱させ、その偏光方向を変化させる。すなわち、異物２９を介した光４３は直線偏光の状態ではなくなるため、表偏光板１０の偏光方向成分の光４４は、表偏光板１０を透過する。そのため、欠陥部は輝点となる。なお、ノーマリ－ホワイトの場合、裏偏光板３０および表偏光板１０の偏光方向は一致しているが、液晶層２１が９０°の旋光性を有しているため、ノーマリーブラックと同様、欠陥部が輝点となる。
　次に、液晶パネル検査における視角特性について図５に基づいて説明する。図５は観測位置による視角を説明する模式図である。液晶パネル２０の視角特性は主に表と裏に配置された偏光板１０および３０によって変動すると考えられる。
　まず、液晶パネル２０の液晶層２１に異物２９が混入していない領域（背景部）の視角特性について説明する。液晶パネル２０、表偏光板１０および裏偏光板３０に対して、光学系３２０が垂直方向３２１に観測した場合では、表偏光板１０および裏偏光板３０のクロスニコル特性が良好に発揮されているため、完全に光は遮光される。しかし、観測する角度を変えた場合、特に図５のように斜め方向３２２に視角を向けた際には、表偏光板１０および裏偏光板３０のクロスニコル特性が低下してしまうため、結果として光の漏れが発生してしまう。
　一方、微小欠陥（液晶層２１に異物２９が混入している領域）では、視角特性が上記と若干異なる。微小欠陥では、上述したように異物２９における光の散乱が発生するため、液晶パネル２０、表偏光板１０および裏偏光板３０に対して垂直方向３２１に観測した場合であっても、表偏光板１０の偏光方向成分の光が透過する。また、斜め方向３２２の観測において表偏光板１０および裏偏光板３０のクロスニコル特性が低下した場合においても、散乱光の状態が若干変化するが、同様に表偏光板１０の偏光方向成分の光が透過する。
　このように、背景部と微小欠陥部とでは視角特性が異なり、この視角特性を考慮した検査方法が必要となる。
　（視角特性の補正係数算出工程）
　ここでは視角特性の補正係数算出工程について述べる。
　上述したように、補正情報生成制御部１１０は、図２の（ａ）および（ｂ）に示すような撮像を行い、第１画像７０および第２画像８０を取得する。
　まず、第１画像７０について説明する。第１画像７０は、図２の（ａ）に示すように、「バックライト、裏偏光板、液晶パネル、表偏光板」のように配置し、撮像部３００がこれを撮像することによって取得される画像である。この第１画像７０は液晶パネル検査における欠陥のない通常部分の画像としてみなされる。第１画像取得制御部は、この第１画像７０を第１画像記憶部１１２に記憶する。
　続いて、第２画像８０について説明する。第２画像は、図２の（ｂ）に示すように、「バックライト、表偏光板」のように配置し、撮像部３００がこれを撮像することによって取得される画像である。これは、バックライト４０から発せられた散乱光４１を表偏光板１０に通すことによって、一方向のみに偏光させることを目的としており、上記微小欠陥において、異物２９によって散乱した光４３が表偏光板１０を通って観測されることを擬似的に表したものである。これによって、散乱光が表偏光板１０のみを通った場合の結果を模すことができる。
　次に、補正係数算出処理について説明する。本実施形態では、第１画像７０と第２画像８０との比をとることにより、検査に用いる評価値（特徴量６２）を補正する方法をとっているが、本発明はこれに限定されず、例えば、第１画像７０および第２画像８０の二つの画像濃淡値を用いて欠陥部（注目画素６１ａ）および背景部（背景画素６１ｃ）の濃淡値をそれぞれ補正する方法等を用いてもよい。
　上記のように、第１画像７０は欠陥のない通常の背景部として考え、第２画像８０は微小欠陥部に相当するとみなされる。本発明では、背景部の視角特性を持つ第１画像７０と欠陥部の視角特性を持つ第２画像８０とを比較して、補正係数９０を算出する。
　補正係数算出部１１５は、まず、第１画像記憶部１１２および第２画像記憶部１１４に記憶されている第１画像７０および第２画像８０の濃淡値を読み出し、第２画像８０の濃淡値を第１画像７０の濃淡値で除算する。
　図６は、補正係数算出過程を示すグラフである。図６に示す３次元グラフは、第１画像７０または第２画像を４分割した領域についてのデータを表すものであり、グラフ手前右側が画像中心を示す。
　図６の（ａ）は、第２画像８０の濃淡値を第１画像７０の濃淡値で除算した結果を示す。図６の（ａ）に示すように、上記除算の結果はノイズ等を含むものとなる。これは、画像撮像時のランダムノイズ、固定ノイズ、標準として用いた液晶パネルの欠陥等に起因するものであり、補正係数算出時にはこれらノイズ等の影響を排除することが好ましい。このため、補正係数算出部１１５は、ノイズの影響を排除する処理をさらに行う。
　ノイズの影響を排除する方法として、本実施形態では、補正係数算出部１１５は、双３次曲面へのフィッティングを行うがこれに限定されるものではなく、双３次曲面へのフィッティング以外にも、ｎ次曲面へのフィッティング及びフィルタによる平滑化処理などを用いてもよい。これらの処理は、ノイズを排除した結果と元のデータとの平均誤差が数％程度に抑えられる方法であることが好ましい。
　図６の（ｂ）に、フィッティング結果を示す。補正係数算出部１１５は、このフィッティング結果についてさらに、画像中央部の値を１として全画素について正規化を行い、この値を、各画素に関連付けられた補正係数９０として、補正係数記憶部１３０に記憶する。上記正規化を施した後の補正係数９０を表すグラフを図６の（ｃ）に示す。補正係数９０のデータ形式は、例えば、各画素に関連付けられた補正係数９０を要素とする行列とすることができる。補正係数算出部１１５はまた、この結果を表示部２００に表示させ、作業者が確認可能であるようにしてもよい。
　（検査時における補正方法）
　続いて、補正係数９０を用いた特徴量６２の補正方法について説明する。
　欠陥判定工程を含む検査工程において、検査装置１の撮像部３００は、検査対象となる液晶パネル２０の撮像を行う。検査用画像取得制御部１２１は、上記撮像により得られた検査用画像６０を、主制御部１００内の検査用画像記憶部１２２に記憶する。
　続いて、特徴量算出部１２３および欠陥候補抽出部１２５が、補正係数９０を用いずに、液晶パネル２０内の欠陥候補を抽出する処理を行う。
　まず、特徴量算出部１２３が、検査用画像記憶部１２２に記憶された検査用画像６０を用いて、液晶パネル２０の欠陥を検出するための特徴量６２の計算を行う。特徴量６２は、液晶パネル２０の各位置または検査用画像６０の各画素に関連付けられており、例えば、各位置（画素）に関連付けられた特徴量を要素とした行列として表される。
　画像処理によって欠陥検出処理を行う場合、欠陥を検出するため、欠陥画素であるか否かを判定する注目画素を、欠陥画素ではないとみなす背景画素と比較する必要がある。そのため、特徴量６２としては、欠陥を有さない画素とみなされる背景画素の濃淡値と注目画素の濃淡値との差異を表す情報を用いる。
　このような特徴量６２としては、特に限定されないが、例えば、正規化コントラスト、輝度、正規化を行わないコントラスト、輝度、差分値、輝度体積等を用いることができる。本実施形態では、撮像部３００の光学系３２０が備えるレンズのシェーディングに起因する検査用画像６０端部の輝度低下の影響を排除するため、特徴量６２として、各画素における上記差分として求めた値を周辺輝度で正規化した正規化コントラストと呼ばれる特徴量を用いているが、その他、輝度、正規化を行わないコントラスト等を用いてもよい。
　ここで、本実施形態で用いている正規化コントラストについて図面を参照して説明する。図７は、検査対象である液晶パネル２０およびその絵素２２と、検査用画像６０およびその画素６１を重ね合わせて示しており、絵素２２中に異物２９が混入していた場合に、異物２９が混入した位置に対応する画素６１を注目画素６１ａとして、欠陥を判定する場合について示している。
　図７に示すように、ある画素６１を注目画素６１ａとしたとき、背景画素６１ｃとしては、注目画素６１ａと異なる画素６１画素であればよいが、好ましくは、液晶パネル２０にある繰り返しパタンが欠陥部（注目画素６１ａに対応する絵素２２）と同一の割り当てとなっている背景の点との差分をとることによって差分を生成する。このとき、比較画素は極力近傍の数点を用い、それらの点の平均を用いることが好ましい。すなわち、図７に示すように、緑（Ｇ）の絵素２２のほぼ中央に対応する注目画素６１ａの背景画素６１ｃとしては、同じく緑（Ｇ）の絵素２２のほぼ中央に対応する画素６１であり、注目画素６１ａの近傍に存在する斜線で示した背景画素６１ｃを用いることが好ましく、特徴量６２は、これらの背景画素６１ｃの濃淡値の平均値と、注目画素６１ａの濃淡値の差異を表す情報として求めることが好ましい。
　これをさらに説明すれば、図８に示すように、背景画素としては、注目画素６１ａおよび絵素２２ａの重なりと異なるパタンで絵素２２ｂと重なっている画素６１ｂではなく、同じパタンで絵素２２を重なっている背景画素６１ｃを用いる。
　特徴量算出部１２３は、上記のような背景画素６１ｃを、例えば、撮像部３００の光学系３２０における分解能〔μｍ／ｐｉｘ〕の設定と、液晶パネル２０の絵素２２のサイズに基づいて、重なりのパタンを導出することにより、選定することができる。例えば、上記分解能がｌ〔μｍ／ｐｉｘ〕であり、絵素２２のサイズ（横×縦）がｍ×ｎ〔μｍ〕であるときには、注目画素６１ａから横方向にｌｃｍ（ｌ，ｍ）÷ｌ、縦方向にｌｃｍ（ｌ，ｎ）÷ｌ画素分だけ離れた画素６１を、背景画素６１ｃとして好適に用いることができる。
　次に、以上のように求めた差分（コントラスト）を正規化する。上述したように、撮像部３００の固体撮像素子３１０（エリアセンサ）によって液晶パネル２０を撮像した撮像画像は、光学系レンズのシェーディング等によって輝度に分布が存在するため、撮像画像の位置によって輝度の値が異なってしまう。このような画像位置での輝度分布の影響を考慮するため、本実施形態では、特徴量算出部１２３は、背景輝度で注目画素と背景画素との差分値を正規化する。この正規化した差分の値を正規化コントラストと呼び、欠陥の特徴を表す一つの指標として用いる。
　（ｉ，ｊ）成分の注目画素６１ａの濃淡値をＩｅ（ｉ，ｊ）、（ｉ，ｊ）成分の注目画素６１ａに対応する背景画素６１ｃの濃淡値をＩｂ（ｉ，ｊ）とすると、正規化コントラストＣの値は、下記式（１）のように求めることができる。
　Ｃ＝（Ｉｅ（ｉ，ｊ）－Ｉｂ（ｉ，ｊ））／Ｉｂ（ｉ，ｊ）・・・（１）
　特徴量算出部１２３は、以上のように算出した各画素についての正規化コントラストを特徴量６２として特徴量記憶部１２４に記憶する。
　続いて、欠陥候補抽出部１２５は、上記正規化コントラストＣに対して、閾値を設定して二値化処理を行い、二値化領域における面積を求める。「二値化領域における面積」とは、二値化処理を行った際に閾値以上となる画素が連結していた場合に，これら連結する全ての画素数を指す。例えば、閾値を超える画素が連結せずに１画素単体で存在している場合は、上記面積は１となる。
　そして、欠陥候補抽出部１２５は、二値化領域内の正規化コントラストＣを足し合わせた正規化コントラスト体積を計算して、正規化コントラスト体積が一定の閾値以上にある欠陥候補を抽出し、欠陥候補記憶部１２６に記憶する。
　なお、このような正規化コントラスト体積は、正規化コントラストと面積の両方を内包することとなる。ここで、実際の欠陥検査では、上記面積が大きくてもコントラスト（もしくは輝度）が小さいもの、逆にコントラスト（輝度）が大きくても面積が小さいものなどについては、許容する場合がある。そのため、面積およびコントラスト（輝度）のどちらか一方で判定することは困難であるため、本実施形態では、コントラスト体積を用いて欠陥を判定する。なお、欠陥の検出における判断指標は、正規化コントラスト体積に限らず、輝度、差分値、輝度体積などを用いてもよい。
　ただし、欠陥候補抽出部１２５が抽出した欠陥候補群は、視角特性の補正を行っておらず、面内でばらつきを有する特徴量に基づいたものであると考えられる。そこで、欠陥判定部１２７が、補正係数記憶部１３０に記憶されている補正係数９０を用いて、視角特性を考慮した補正を行う。
　本実施形態では、補正係数９０として、上記補正係数算出工程において、第２画像８０の各画素の濃淡値を、第１画像７０の対応する画素の濃淡値で除算した値を用いて、背景画素の補正を行う。補正係数９０の（ｉ，ｊ）成分の値をα（ｉ，ｊ）とした場合、補正後の（ｉ，ｊ）成分の背景画素Ｉｂ’（ｉ，ｊ）は、下記式（２）のように求めることができる。
　Ｉｂ’（ｉ，ｊ）＝α（ｉ，ｊ）×Ｉｂ（ｉ，ｊ）・・・（２）
　ここで、上記式（１）を考慮すれば、補正後の正規化コントラストＣ’は、下記式（３）のように求めることができる。
　Ｃ’＝（Ｃ＋１＋α）／α・・・（３）
　欠陥判定部１２７は、特徴量記憶部１２４から読み出した特徴量６２および補正係数記憶部１３０から読み出した補正係数９０を用いて、上記式（３）に従い、補正後の正規化コントラストを求める。そして、欠陥判定部１２７は、求めた補正後の正規化コントラストを用いて、欠陥候補記憶部１２６に記憶された欠陥候補群について、正規化コントラストの補正を行い、最終的に正規化コントラスト体積を求めて欠陥判定を行う。
　（視角特性の補正による効果）
　図９に、本発明に係る視角特性を考慮した補正の効果を示す。図９は、同一の微小欠陥に関して、撮像画像の中央部に位置するように撮像したときの正規化コントラスト体積（中央部）、撮像画像の端部に位置するように撮像したときの正規化コントラスト体積（補正前端部）、および上記補正前端部の正規化コントラスト体積について本発明に係る補正を施した結果（補正後端部）を示す。
　図９に示すように、本発明に係る補正係数９０を用いた視角補正の前では、撮像画像の中央部に位置するように撮像したときと、撮像画像の端部に位置するように撮像したときとでは、正規化コントラスト体積に差が見られる。しかし、本発明に係る視角補正を行った結果、補正後端部の正規化コントラスト体積は、中央部の正規化コントラスト体積に近づき、同等の結果が得られていることがわかる。
　以上のように、本発明に係る視角特性の補正効果が得られていることが確認できた。すなわち、本発明によれば、画像面内で同一基準の検査を行うことが可能となる。
　なお、以上では、すべて、液晶パネルを黒く点灯させた場合について記載したが、本発明に係る検査装置は、液晶パネルを白点灯させた場合にも適用可能である。液晶パネルを白点灯させた場合であっても、図４に示すように、異物２９を介した光４３は散乱光となるため、欠陥のない部位を介した光４２ａおよび４２ｃとは異なる視角特性を有する。そして、本発明に係る検査装置を用いれば、撮像部３００が、表偏光板１０、標準として用いる液晶パネル２０’、裏偏光板３０およびバックライト４０がこの順に並んでなる第１被撮像物５１と、表偏光板１０およびバックライト４０からなる第２被撮像物５２とを撮像することにより、欠陥のない液晶パネルの視角特性と、欠陥を有する液晶パネルの視角特性との両方に関する情報を取得することができるので、検査対象の液晶パネル２０を含む検査用被撮像物５０を撮像して当該液晶パネル２０の検査をする際に、欠陥を有する液晶パネルの視角特性を考慮した検査を行うことができる。
　本発明は上述した各実施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、異なる実施形態にそれぞれ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。例えば、以下に示す第１～８の構成も本発明の範疇である。
　（第１の構成）
　液晶パネルを対象とする検査装置において、バックライト・裏偏光板・液晶パネル・表偏光板で構成された対象を撮像しこれを第１の画像として登録する手段と、バックライト・表偏光板で構成された対象を撮像しこれを第２の画像として登録する手段と、前記登録された第２の画像を第１の画像の濃淡値で除算する手段と、実際の検査処理において液晶パネルの繰り返しパタンに対して欠陥発生部と同等の画素割当で比較対象となる背景画素との濃淡値の差分値について前記背景画素による正規化を行う手段を備え、前記正規化のための背景画素の濃淡値を前記登録された第２の画像を第１の画像の濃淡値で除算した値によって補正し面内で一様な特徴量を算出することを特徴とした、画像処理検査装置。
　（第２の構成）
　液晶パネルを対象とする検査装置において、バックライト・裏偏光板・液晶パネル・表偏光板で構成された対象を撮像しこれを第１の画像として登録する手段と、バックライト・表偏光板で構成された対象を撮像しこれを第２の画像として登録する手段と、実際の検査処理において液晶パネルの繰り返しパタンに対して欠陥発生部と同等の画素割当で比較対象となる背景画素を前記登録された第１の画像における同一座標の画素濃淡値で除算しその値を登録する手段と、前記欠陥発生部における画素の濃淡値を前記第２の画像における同一座標の画素濃淡値で除算しその値を手段と、前記第２の画像で除された欠陥部の画素濃淡値と前記第１の画像で除された背景部の画素濃淡値の差分値を前記背景部の画素濃淡値によって正規化することによって視角特性の補正された結果を得ることを特徴とした、画像処理検査装置。
　（第３の構成）
　前記第１の画像は検査用バックライトと、裏偏光板と、表偏光板で構成された検査台に基準となる液晶パネルを配置し、撮像することによって視角特性を有する液晶パネルの画像を取得し、登録することを特徴とした、上記第１の構成の画像処理検査装置。
　（第４の構成）
　前記第２の画像は検査用バックライトと、表偏光板の構成によって液晶内に異物が混入した欠陥の散乱光を擬似的に再現し、これを撮像することによって液晶内異物欠陥の視角特性を有する画像を取得し、登録することを特徴とした、上記第１の構成の画像処理検査装置。
　（第５の構成）
　前記登録された第２の画像を第１の画像の濃淡値で除算する手段は、液晶パネルの視角特性を持つ第１の画像と液晶内異物欠陥の視角特性を持つ第２の画像の比を画像の全画素に対して算出し、この結果について最小二乗法や平滑化フィルタを用いてノイズ成分の影響を排除することを特徴とした、上記第１の構成の画像処理検査装置。
　（第６の構成）
　液晶パネルを対象とし画像処理検査方法であって、バックライト・裏偏光板・液晶パネル・表偏光板で構成された対象を撮像した画像でバックライト・表偏光板で構成された対象を撮像した第２の画像を除算することによって視角特性の補正係数を算出する補正係数算出工程と、実際の検査処理において液晶パネルの繰り返しパタンに対して欠陥発生部と同等の画素割当で比較対象となる背景画素との濃淡値の差分値について前記背景画素による正規化を行いこの結果に対して前記工程で得られた補正係数によって補正を施す検査工程を含んでいることを特徴とする、検査方法。
　（第７の構成）
　コンピュータに上記第６の構成の検査方法を実行させるため検査プログラムであって、該コンピュータに上記各工程を実行させる検査プログラム。
　（第８の構成）
　上記第７の構成の検査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。
　本発明は、液晶パネルの製造分野において利用可能である。
　１　　　　　検査装置
　１０　　　　表偏光板
　２０　　　　液晶パネル（検査対象の液晶パネル）
　２０’　　　標準として用いる液晶パネル
　２１　　　　液晶層
　２２　　　　絵素
　２９　　　　異物
　３０　　　　裏偏光板
　４０　　　　バックライト（光源）
　４１～４４　光
　５０　　　　検査用被撮像物
　５１　　　　第１被撮像物
　５２　　　　第２被撮像物
　６０　　　　検査用画像
　７０　　　　第１画像
　８０　　　　第２画像
　６１ａ　　　注目画素
　６１ｃ　　　背景画素
　９０　　　　補正係数（視角特性情報）
　１００　　　主制御部
　１１０　　　補正情報生成制御部
　１１１　　　第１画像取得制御部（第１画像取得制御手段）
　１１３　　　第２画像取得制御部（第２画像取得制御手段）
　１１５　　　補正係数算出部（補正情報生成手段）
　１２０　　　検査制御部
　１２１　　　検査用画像取得制御部（検査用画像取得制御手段）
　１２７　　　欠陥判定部（欠陥判定手段）
　１３０　　　補正係数記憶部（視角特性情報記憶手段）
　２００　　　表示部
　３００　　　撮像部（撮像手段）
　３１０　　　固体撮像素子
　３２０　　　光学系
　４００　　　被撮像物配置部
 

Claims (7)

  1. 　液晶パネルの検査装置であって、
    　撮像手段と、
    　表偏光板、標準として用いる液晶パネル、裏偏光板および光源がこの順に並んでなる第１被撮像物を、上記撮像手段に上記表偏光板側から撮像させて第１画像を取得する第１画像取得制御手段と、
    　表偏光板および光源からなる第２被撮像物を、上記撮像手段に上記表偏光板側から撮像させて第２画像を取得する第２画像取得制御手段と、
    　上記第１画像取得制御手段が取得した上記第１画像、および上記第２画像取得制御手段が取得した上記第２画像を用いて、上記液晶パネルの位置ごとに関連付けられた視角特性情報を生成する視角特性情報生成手段と、
    　表偏光板、検査対象の液晶パネル、裏偏光板および光源がこの順に並んでなる検査用被撮像物を、上記撮像手段に上記表偏光板側から撮像させて検査用画像を取得する検査用画像取得制御手段と、
    　上記検査用画像取得制御手段が取得した検査用画像における、上記液晶パネルのある位置に対応する画素である注目画素の濃淡値と、上記検査用画像における上記注目画素とは異なる画素である背景画素の濃淡値と、上記視角特性情報生成手段が生成した上記ある位置に関連付けられた上記視角特性情報とに基づいて、上記検査対象の液晶パネルの上記ある位置に欠陥が生じているか否かを判定する欠陥判定手段と
    を備えていることを特徴とする検査装置。
  2. 　上記欠陥が、液晶パネルへの異物の混入であることを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
  3. 　上記ある位置に関連付けられた上記視角特性情報は、上記第１画像における上記ある位置に対応する画素の濃淡値と、上記第２画像における上記ある位置に対応する画素の濃淡値との比を表す情報であり、
    　上記判定手段は、少なくともいずれか一方が上記視角特性情報を用いて補正されている、上記注目画素および上記背景画素の濃淡値を比較することにより、上記検査対象の液晶パネルの上記ある位置に欠陥が生じているか否かを判定することを特徴とする請求項１または２に記載の検査装置。
  4. 　液晶パネルの検査装置であって、
    　撮像手段と、
    　表偏光板、標準として用いる液晶パネル、裏偏光板および光源がこの順に並んでなる第１被撮像物を、上記表偏光板側から撮像して得られた第１画像、ならびに、表偏光板および光源からなる第２被撮像物を、上記表偏光板側から撮像して得られた第２画像を用いて生成された、上記液晶パネルの位置ごとに関連付けられた視角特性情報を記憶している視角特性情報記憶手段と、
    　表偏光板、検査対象の液晶パネル、裏偏光板および光源がこの順に並んでなる検査用被撮像物を、上記撮像手段に上記表偏光板側から撮像させて検査用画像を取得する検査用画像取得制御手段と、
    　上記検査用画像取得制御手段が取得した検査用画像における、上記液晶パネルのある位置に対応する画素である注目画素の濃淡値と、上記検査用画像における上記注目画素とは異なる画素である背景画素の濃淡値と、上記視角特性情報記憶手段が記憶している上記ある位置に関連付けられた上記視角特性情報とに基づいて、上記検査対象の液晶パネルの上記ある位置に欠陥が生じているか否かを判定する欠陥判定手段と
    を備えていることを特徴とする検査装置。
  5. 　液晶パネルの検査方法であって、
    　撮像手段を備えた検査装置が、表偏光板、標準として用いる液晶パネル、裏偏光板および光源がこの順に並んでなる第１被撮像物を、上記表偏光板側から撮像して第１画像を取得する第１画像取得工程と、
    　上記検査装置が、表偏光板および光源からなる第２被撮像物を、上記表偏光板側から撮像して第２画像を取得する第２画像取得工程と、
    　上記検査装置が、上記第１画像取得工程において取得した上記第１画像、および上記第２画像取得工程において取得した上記第２画像を用いて、上記液晶パネルの位置ごとに関連付けられた視角特性情報を生成する視角特性情報生成工程と、
    　上記検査装置が、表偏光板、検査対象の液晶パネル、裏偏光板および光源がこの順に並んでなる検査用被撮像物を、上記表偏光板側から撮像して検査用画像を取得する検査用画像取得工程と、
    　上記検査装置が、上記検査用画像取得工程において取得した検査用画像における、上記液晶パネルのある位置に対応する画素である注目画素の濃淡値と、上記検査用画像における上記注目画素とは異なる画素である背景画素の濃淡値と、上記視角特性情報生成工程において生成した上記ある位置に関連付けられた上記視角特性情報とに基づいて、上記検査対象の液晶パネルの上記ある位置に欠陥が生じているか否かを判定する欠陥判定工程と
    を包含することを特徴とする検査方法。
  6. 　コンピュータを請求項１～４のいずれか１項に記載の検査装置として動作させるためのプログラムであって、上記コンピュータを上記検査装置が備えている各手段として機能させるためのプログラム。
  7. 　請求項６に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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