(57)【要約】【課題】エッジライト型の面光源装置において発生する輝度の不均一に関する不具合を客観的かつ自動的に検査するための技術を提供する。【解決手段】検査装置は、面光源装置の発光面を撮影した画像である発光面画像を取得する画像取得部と、発光面画像内の不具合が現れ得る位置に検査範囲を設定し、検査範囲内における前記第１の辺に沿う輝度値の変化を示す１次元の輝度プロファイルを生成し、輝度プロファイルの極値を検出し、隣り合う極値の間の差分を評価する評価値を計算し、評価値に基づいて不具合の有無を判定する検査部と、検査部により得られた情報を出力する出力部と、を有する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
面光源装置の発光面内の輝度の不均一に関する不具合を検査する検査装置であって、
前記面光源装置は、前記発光面の第１の辺に沿って配置された複数の光源と、前記複数の光源から出射された光を前記発光面に導く導光板と、を有するエッジライト型の面光源装置であり、
前記不具合は、前記発光面のうち前記第１の辺の側の端部に、前記複数の光源の配置に応じた明暗パターンが現れる不具合であり、
前記検査装置は、
前記発光面を撮影した画像である発光面画像を取得する画像取得部と、
前記発光面画像内の前記不具合が現れ得る位置に検査範囲を設定し、前記検査範囲内における前記第１の辺に沿う輝度値の変化を示す１次元の輝度プロファイルを生成し、前記輝度プロファイルの極値を検出し、隣り合う極値の間の差分を評価する評価値を計算し、前記評価値に基づいて前記不具合の有無を判定する検査部と、
前記検査部により得られた情報を出力する出力部と、を有する
ことを特徴とする検査装置。
【請求項２】
前記検査部は、注目する極値と、前記注目する極値の両隣の２つの極値と、に基づいて、前記注目する極値に対する前記評価値を計算する
ことを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記注目する極値をｖａｌ２、前記両隣の２つの極値をｖａｌ１、ｖａｌ３としたときに、
前記検査部は、
【数１】
2018096902.tif 000005
により、前記注目する極値に対する前記評価値ＨＳを計算する
ことを特徴とする請求項２に記載の検査装置。
【請求項４】
前記検査部は、隣り合う極値の間の距離が上限閾値よりも大きい場合に、当該極値に対する前記評価値の計算を行わないか、又は、当該極値の位置に前記不具合は発生していないと判定する
ことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項５】
前記検査部は、隣り合う極値の間の距離が下限閾値よりも小さい場合に、当該極値に対する前記評価値の計算を行わないか、又は、当該極値の位置に前記不具合は発生していないと判定する
ことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項６】
前記出力部は、前記評価値と、前記不具合の有無の判定結果とを出力する
ことを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項７】
前記出力部は、前記発光面画像又は前記発光面画像を加工した画像の上に、前記不具合が現れている位置を示す情報を重畳した画像を、出力する
ことを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項８】
前記出力部は、前記検査範囲の輝度プロファイルを出力する
ことを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項９】
面光源装置の発光面内の輝度の不均一に関する不具合を検査する検査方法であって、
前記面光源装置は、前記発光面の第１の辺に沿って配置された複数の光源と、前記複数の光源から出射された光を前記発光面に導く導光板と、を有するエッジライト型の面光源装置であり、
前記不具合は、前記発光面のうち前記第１の辺の側の端部に、前記複数の光源の配置に応じた明暗パターンが現れる不具合であり、
前記検査方法は、
前記発光面を撮影した画像である発光面画像を取得するステップと、
前記発光面画像内の前記不具合が現れ得る位置に検査範囲を設定するステップと、
前記検査範囲内における前記第１の辺に沿う輝度値の変化を示す１次元の輝度プロファイルを生成するステップと、
前記輝度プロファイルの極値を検出するステップと、
隣り合う極値の間の差分を評価する評価値を計算するステップと、
前記評価値に基づいて前記不具合の有無を判定するステップと、
判定の結果を出力するステップと、を含む
ことを特徴とする検査方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の検査方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エッジライト型の面光源装置の不具合を検査するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置のバックライトとして、エッジライト型（Edge-lit）の面光源装置が用いられている。エッジライト型とは、面光源装置の発光面の端縁（エッジ）に沿ってＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの光源を配置し、光源から出射された光を板状のライトガイド（導光板と呼ばれる）により発光面に導く構成である。エッジライト型の面光源装置は、小型化・薄型化が比較的容易であることから、例えばスマートフォンのような小型の電子機器において広く採用されている。
【０００３】
エッジライト型の面光源装置では、導光板の金型や成形の不良、アセンブル時のズレなどの様々な原因により、輝度の不均一に関する不具合が発生することがある。そのような不具合の一つに、発光面のうち光源が配置された側の端部において、光源に近接する領域が局所的に明るくなり、光源の配置に応じた明暗が現れる、というものがある（本明細書ではこの不具合を「ホットスポット（Hot spot）」と呼ぶ）。
【０００４】
現状、この種の不具合の検査は、ヒト（検査員）の目視による官能検査に依存しているのが実情である。それゆえ、検査に要する手間及びコスト、属人性の高さなどの課題があり、検査の自動化と客観化（定量化）が求められている。
【０００５】
なお、面光源装置の検査ではないが、特許文献１には、紙、布などの無地のシート状物の欠陥や液晶パネルの欠陥を画像処理によって自動で検査する方法が提案されている。その方法は、被検査物を撮影した画像に対し、欠陥の輝度変化を定義したフィルタ（同文献では「欠陥基準画像」と称している）を走査して正規化相関係数を算出し、画像中の欠陥領域を検出するというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１４５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
面光源装置特有の不具合であるホットスポットでは、光源の配置に応じた輝度変化（明暗パターン）が現れる。この明暗パターンと一致するフィルタを用意すれば、特許文献１の方法をホットスポットの検査にも適用し得るかもしれない。
【０００８】
しかしながら、面光源装置の型番（機種）ごとに、発光面のサイズや、光源の数・ピッチ・配置などが様々であるため、従来のフィルタ方式の場合は、想定される明暗パターンにあわせて多数のフィルタをあらかじめ用意しなければならないという課題がある。逆に言うと、フィルタが用意されていない明暗パターンは検出できないか、検出精度が著しく低下するおそれがある。また、様々な明暗パターンを網羅的に検査するために多数のフィルタによる走査を行うと、検査に要する処理時間が長大になるという課題もある。
【０００９】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、エッジライト型の面光源装置において発生する輝度の不均一に関する不具合を客観的かつ自動的に検査するための技術を提供することを目的とする。また本発明の他の目的は、様々な型番の面光源装置に対して汎用
的に適用可能なホットスポットの検査技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明では、ホットスポットの発生度合いを定量化するための新規の評価値（評価指標）を導入する。そして、本発明は、面光源装置の発光面を撮影した画像から評価値を自動的に計算し、この評価値に基づいてホットスポットの検査を自動で行うアルゴリズムを提案する。
【００１１】
具体的には、本発明の第一態様は、面光源装置の発光面内の輝度の不均一に関する不具合を検査する検査装置であって、前記面光源装置は、前記発光面の第１の辺に沿って配置された複数の光源と、前記複数の光源から出射された光を前記発光面に導く導光板と、を有するエッジライト型の面光源装置であり、前記不具合は、前記発光面のうち前記第１の辺の側の端部に、前記複数の光源の配置に応じた明暗パターンが現れる不具合であり、
前記検査装置は、前記発光面を撮影した画像である発光面画像を取得する画像取得部と、前記発光面画像内の前記不具合が現れ得る位置に検査範囲を設定し、前記検査範囲内における前記第１の辺に沿う輝度値の変化を示す１次元の輝度プロファイルを生成し、前記輝度プロファイルの極値を検出し、隣り合う極値の間の差分を評価する評価値を計算し、前記評価値に基づいて前記不具合の有無を判定する検査部と、前記検査部により得られた情報を出力する出力部と、を有する検査装置を提供する。
【００１２】
この構成によれば、面光源装置の発光面を撮影した画像を基に、ホットスポットの発生度合いを表す評価値を計算し、かつ、この評価値に基づいてホットスポットの有無を判定することができる。したがって、ホットスポットを客観的かつ自動的に検査することが可能となる。しかも、本発明は、１次元の輝度プロファイルにおいて隣り合う極値の間の差分を評価する評価値を用いるので、明暗パターンの周期（ピッチ）に依存しない評価が可能である。したがって、本発明は、発光面のサイズや、光源の数・ピッチ・配置などが異なる、様々な型番の面光源装置に対して汎用的に適用することができる。
【００１３】
前記検査部は、注目する極値と、前記注目する極値の両隣の２つの極値と、に基づいて、前記注目する極値に対する前記評価値を計算してもよい。これにより、暗→明→暗、又は、明→暗→明という輝度変化が現れている部分を不具合候補として評価することができる。
【００１４】
例えば、前記注目する極値をｖａｌ２、前記両隣の２つの極値をｖａｌ１、ｖａｌ３としたときに、前記検査部は、
【数１】
2018096902.tif 000003
により、前記注目する極値に対する前記評価値ＨＳを計算してもよい。ただし、ａｂｓ（）は絶対値を求める関数である。上記式によれば、輝度値それ自体の大きさ（ＤＣ成分）に依存せず、輝度値の変化の大きさ（ＡＣ成分）に依存する評価値を得ることができる。したがって、本発明は、明るさが異なる様々な型番の面光源装置に対して汎用的に適用することができる。
【００１５】
前記検査部は、隣り合う極値の間の距離が上限閾値よりも大きい場合に、当該極値に対する前記評価値の計算を行わないか、又は、当該極値の位置に前記不具合は発生していないと判定してもよい。極値間の距離が十分大きいと、輝度の変化が緩やかであるため、不
具合として知覚されにくいからである。また、仮に輝度の変化が目立つものであるとしても、極値の間の距離が、想定される光源のピッチに比べて著しく大きい場合には、ホットスポットとは別の原因から生じた不具合と判定すべきだからである。
【００１６】
前記検査部は、隣り合う極値の間の距離が下限閾値よりも小さい場合に、当該極値に対する前記評価値の計算を行わないか、又は、当該極値の位置に前記不具合は発生していないと判定してもよい。極値間の距離が非常に小さい場合（例えば、極値間の距離が、想定される光源のピッチに比べて明らかに小さい場合）は、ホットスポットとは別の原因から生じた不具合であるか、単なる測定上のノイズである可能性が高いからである。
【００１７】
前記出力部は、前記評価値と、前記不具合の有無の判定結果とを出力してもよい。判定結果の出力により、ホットスポットの有無や面光源装置の良／不良を即座に判断することができる。また、評価値も出力されるので、判定結果の根拠が確認でき、判定結果の納得性・客観性が向上する。
【００１８】
前記出力部は、前記発光面画像又は前記発光面画像を加工した画像の上に、前記不具合が現れている位置を示す情報を重畳した画像を、出力してもよい。このような重畳画像を出力することにより、ホットスポットが現れている問題箇所を直観的かつ簡易に把握することができ、現物の確認作業にも有用である。
【００１９】
前記出力部は、前記検査範囲の輝度プロファイルを出力してもよい。輝度プロファイルを出力することにより、明暗パターンの状態や極値間の輝度差などを把握することができる。
【００２０】
なお、本発明は、上記構成ないし機能の少なくとも一部を有する検査装置又はホットスポット定量化装置として捉えることができる。また、本発明は、上記処理の少なくとも一部を含む、検査方法、検査装置の制御方法、ホットスポット定量化方法や、これらの方法をコンピュータに実行させるためのプログラム、又は、そのようなプログラムを非一時的に記録したコンピュータ読取可能な記録媒体として捉えることもできる。上記構成及び処理の各々は技術的な矛盾が生じない限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、エッジライト型の面光源装置において発生する輝度の不均一に関する不具合を自動的かつ客観的に検査することができる。また本発明は、様々な型番の面光源装置におけるホットスポット検査に対して汎用的に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は面光源装置の基本的な構成を例示する斜視図である。
【図２】図２はホットスポットの一例を示す図である。
【図３】図３は検査装置のハードウェア構成を示す図である。
【図４】図４は検査装置のホットスポット検査処理に関わる機能を示すブロック図である。
【図５】図５は検査装置におけるホットスポット検査処理のフローチャートである。
【図６】図６Ａは入力画像の一例を示す図であり、図６Ｂは入力画像から抽出された発光面画像の一例を示す図である。
【図７】図７Ａは検査範囲内の画像の一例を示す図であり、図７Ｂは１次元の輝度データの一例を示す図であり、図７Ｃは平滑化後の輝度データ（１次元の輝度プロファイル）の一例を示す図である。
【図８】図８は検査結果の出力画面の一例を示す図である。
【図９】図９は第２実施形態におけるホットスポット検査処理のフローチャートである。
【図１０】図１０は第２実施形態における１次元の輝度プロファイルの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明は、エッジライト型の面光源装置においてホットスポットと呼ばれる不具合が発生しているか否かを客観的（定量的）な評価値により評価し、ホットスポットの有無を自動で検査するための検査技術に関する。この検査技術は、例えば、面光源装置の製造ラインにおける最終工程でのインライン検査や、面光源装置を組み込んだ製品を製造するメーカにおける部品（面光源装置）の受入検査などに好ましく適用できる。なお、以下の実施形態では、液晶表示装置のバックライトとして用いられる面光源装置の例を述べるが、本発明の検査技術は、照明装置やデジタルサイネージなど、他の用途に用いられる面光源装置の検査にも応用することができる。
【００２４】
以下、図面を参照して本発明を実施するための好ましい形態の一例を説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている装置の構成や動作は一例であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２５】
＜第１実施形態＞
（面光源装置）
図１は、面光源装置１の基本的な構成を例示する斜視図である。面光源装置１は、導光板（ライトガイド）１０、複数の光源１１、フレキシブルプリント基板（以下、「ＦＰＣ」とも表記する）１２、フレーム１３、及び固定部材１４を備える。また、面光源装置１は、導光板１０の下面側に配置される反射シート１５を備える。さらに、面光源装置１は、導光板１０の上面側に順に積層される拡散シート１６、プリズムシート１７ａ、１７ｂ、及び遮光シート１８を備える。
【００２６】
導光板１０は、概略板状で、ポリカーボネート樹脂やポリメチルメタクリレート樹脂等の透光性の素材で成形される。導光板１０の上側の面は、光が出射する発光面（光出射面とも称す）となっている。導光板１０は、光源１１から導光板１０内へ導入された光を、全反射を利用して発光面に導き、発光面の全体が略均一に光るようにしたものである。
【００２７】
光源１１は、例えば白色光を出射するＬＥＤ光源である。ただし、白色以外のＬＥＤ光源やＬＥＤ光源以外の光源が用いられてもよいし、複数色（例えばＲＧＢ）の光源が用いられてもよい。光源１１はＦＰＣ１２に実装されており、ＦＰＣ１２からの給電を受けて駆動される。本実施形態では、導光板１０の発光面の一の短辺（「第１の辺」と呼ぶ）に沿って８個の光源１１が等間隔に一列に配置されている。
【００２８】
フレーム１３は、開口を有し、四辺からなる枠状の部材である。フレーム１３は、酸化チタンを含有したポリカーボネート樹脂等により成形される。フレーム１３には、導光板１０がはめ込まれ、フレーム１３の内周面が導光板１０の外周面を形成する側面を囲う。フレーム１３は、高い反射率を有しており、導光板１０内の光が導光板１０の外周面から漏れないように光を反射する。フレーム１３の一辺には、光源１１を収容する収容部が設けられ、収容部には、光源１１からの光を反射する反射壁が設けられる。
【００２９】
固定部材１４は、ＦＰＣ１２の下面等に配置され、ＦＰＣ１２とフレーム１３と導光板１０を固定する。固定部材１４は、例えば、上下面が粘着面となった両面粘着テープであるが、両面粘着テープに限られるものではない。反射シート１５は、反射率の高い白色樹脂シートや金属箔などからなる平滑なシートであり、導光板１０内の光が導光板１０の下
側面から漏れないように光を反射する。拡散シート１６は、半透明な樹脂フィルムであり、導光板１０の発光面から発せられた光を拡散させて光の指向特性を広げる。プリズムシート１７ａ及び１７ｂは、上面に三角プリズム状の微細なパターンが形成された透明な樹脂フィルムあり、拡散シート１６によって拡散された光を集光し、面光源装置１を上面側から見た場合の輝度を上昇させる。遮光シート１８は、上下両面が粘着面となった黒色の粘着シートである。遮光シート１８は額縁状となっており、光が漏れ出ることを抑制する。
【００３０】
（ホットスポット）
図１に例示したエッジライト型の面光源装置では、導光板１０の金型や成形の不良、各種部材のアセンブル時のズレ、各種シート１５〜１８の貼り合せ時のズレなどの様々な原因により、輝度の不均一に関する不具合が発生することがある。そのような不具合の一つに、発光面のうちの第１の辺の側（光源１１が配置された側）の端部に、複数の光源１１の配置に応じた明暗パターンが現れる「ホットスポット」と呼ばれる不具合がある。図２にホットスポットの一例を模式的に示す。ホットスポット２０は、導光板１０の不備によって、光源１１から入射した光がすぐに発光面側に抜けてしまうことが原因で発生するものであり、発生頻度が最も高い不具合の一つである。
【００３１】
本発明者は、従来の官能検査の手順及び検査結果を分析し、次のような知見を得るに至った。
（１）ホットスポットでは、光源１１が配置された位置（光源１１から導光板１０に光が入射する位置）の近傍が相対的に明るく、隣接する２つの光源１１の間の領域が相対的に暗くなる。
（２）複数の光源１１の配列方向（つまり、第１の辺に沿う方向）に沿って、相対的に明るい領域（明領域）と相対的に暗い領域（暗領域）が交互に現れる。
（３）明領域と暗領域の輝度差が大きいほど輝度の不均一が目立つ。
【００３２】
以上の知見に基づき、本発明者は、第１の辺に沿う輝度値の変化を示す１次元の輝度プロファイルを生成し、その輝度プロファイルの振幅を評価する評価値（「ホットスポット評価値」と呼ぶ）を設計し、この評価値によりホットスポットの発生度合いを定量化した。このような評価値を導入したことにより、ホットスポットの発生度合いを定量的かつ客観的に捉えることができるようになり、従来官能検査に頼っていたホットスポット検査を自動化できるようになる。以下、本実施形態のホットスポット評価値とそれを用いた検査処理の一具体例を詳しく説明する。
【００３３】
（検査装置）
図３を用いて、本発明の実施形態に係る検査装置３の構成を説明する。図３は検査装置３のハードウェア構成を示す図である。この検査装置３は、面光源装置１におけるホットスポットの発生度合いを定量的に評価し、欠陥として排除すべきホットスポットの有無を自動で判定する装置である。
【００３４】
図３に示すように、検査装置３は、概略、情報処理装置（コンピュータ）３０と、撮像装置３１と、ステージ３２と、定電流電源３３とを有している。情報処理装置３０は、ハードウェアプロセッサであるＣＰＵ（中央演算処理装置）、主記憶であるメモリ、非一時的にプログラムやデータを記憶する記憶装置（ハードディスク、フラッシュメモリなど）、入力装置（マウス、キーボード、タッチパネルなど）、表示装置、撮像装置３１とのインタフェース、ネットワークインタフェースなどを有する、汎用又は専用のコンピュータにより構成される。
【００３５】
撮像装置３１は、ステージ３２上に載置された面光源装置１を撮影し、デジタル画像を
出力する装置である。撮像装置３１としては、例えば、光学系、撮像素子、情報処理装置３０とのインタフェースなどを有するデジタルカメラを用いることができる。面光源装置１の輝度計測が目的のため、面光源装置１が単色光源であればモノクロのカメラでも構わないし、面光源装置１が複数色の光源であればカラーのカメラであることが好ましい。ステージ３２は、検査対象となる面光源装置１を載置する台である。定電流電源３３は、面光源装置１に電力を供給する装置である。図示しないが、撮像装置３１及びステージ３２は、クリーンベンチ内に設けられていてもよい。
【００３６】
面光源装置１の型番が異なると、発光面の大きさ（縦横の寸法）や発光輝度が異なる可能性がある。したがって、検査対象の発光面の大きさに応じて、ステージ３２と撮像装置３１の間の距離、又は、撮像装置３１のズームを調整することで、撮像装置３１で得られる画像の１画素と発光面上の実寸との対応関係のキャリブレーションを行うことも好ましい。また、検査対象の発光輝度に応じて、撮像装置３１の露光時間を調整することで、撮像装置３１で得られる画像の平均輝度のキャリブレーションを行うことも好ましい。これらのキャリブレーションは、情報処理装置３０が自動で実行してもよいし、作業者が手作業で行ってもよい。
【００３７】
図４は、検査装置３のホットスポット検査処理に関わる機能を示すブロック図である。検査装置３は、画像取得部４０と、検査部４１と、出力部４２と、記憶部４３とを有する。画像取得部４０は、検査対象となる面光源装置１を撮影した画像データを撮像装置３１から取得する機能である。検査部４１は、画像取得部４０により取得された画像データを解析することにより、ホットスポットの有無を検査する機能である。出力部４２は、画像データや検査結果などの情報を表示装置に出力する機能である。記憶部４３は、検査処理に用いる閾値などの設定データを記憶している機能である。これらの機能の詳細は後述する。
【００３８】
図４に示す機能は、基本的に、情報処理装置３０のＣＰＵが必要なプログラムを記憶装置からロードし、実行することにより実現されるものである。ただし、これらの機能の一部又は全部を、ＡＳＩＣやＦＰＧＡなどの回路で代替しても構わない。また、クラウドコンピューティングや分散コンピューティングの技術を利用することで、これらの機能の一部又は全部を他のコンピュータにより実行しても構わない。
【００３９】
（検査処理）
図５を参照して、ホットスポット検査処理の流れを説明する。図５は検査装置３におけるホットスポット検査処理のフローチャートである。
【００４０】
まず、検査員が、面光源装置１をステージ３２上の所定の位置に、発光面を撮像装置３１側に向けて、配置する。そして、面光源装置１を定電流電源３３に接続して光源１１を駆動し、面光源装置１を点灯状態とする。なお、本実施形態の検査装置３では検査対象の設置を手作業により行うが、検査対象の導入・位置決め・電源との接続・排出などを自動化してもよい。
【００４１】
ステップＳ５０において、撮像装置３１が点灯状態の面光源装置１を撮影し、画像取得部４０が画像データを撮像装置３１から取り込む。画像の解像度は任意であるが、本実施形態では、１画素が約０．１ｍｍ（発光面上の実寸）の解像度の画像を用いる。
【００４２】
ステップＳ５１において、画像取得部４０が、ステップＳ５０で取り込まれた入力画像から発光面の領域のみを抽出する。ここで抽出された発光面の領域の画像を、以後、発光面画像と呼ぶ。図６Ａは入力画像６０の一例であり、図６Ｂは入力画像６０から抽出された発光面画像６１の一例である。本実施形態では、発光面の長辺が画像のＸ軸と平行にな
るように、発光面画像６１を生成する。
【００４３】
発光面の領域抽出はどのような方法を用いてもよい。例えば、画像取得部４０が、（１）原画像を２値化し、（２）クロージング処理により背景領域（発光面以外の領域）のノイズを除去した後、（３）発光面の輪郭を抽出してもよい。さらに、発光面の輪郭が画像座標系に対して傾いている場合には、傾き補正（回転補正）を行ってもよい。あるいは、検査対象のステージ上の位置決め精度が十分高い場合には、原画像中の所定の範囲を切り出すだけでもよい。
【００４４】
次に、検査部４１が発光面画像６１の検査を行う。まずステップＳ５２において、検査部４１は、発光面画像６１に対し検査範囲（ウィンドウとも呼ぶ）を設定する。検査範囲は、不具合の検出及び評価の計算に用いる局所領域であり、発光面画像６１内の不具合が現れ得る位置に設定される。ホットスポットは光源側の端部に現れる不具合のため、図６Ｂに示すように、発光面画像６１の左端に沿って検査範囲６２を設定するとよい。以下、一例として、Ｘ方向幅：１５画素（約１．５ｍｍに相当）、Ｙ方向幅：７００画素（約７０ｍｍに装置）の四角形の検査範囲６２を用いる例を説明する。ただし、検査範囲６２のサイズ及び形状は任意であり、検査対象の発光面の大きさやホットスポットの出現範囲などに合わせて適宜設計すればよい。
【００４５】
ステップＳ５３において、検査部４１は、検査範囲６２内の画像に基づいて、検査範囲６２内におけるＹ方向の輝度値の変化を示す１次元の輝度プロファイルを生成する。例えば、検査部４１は、検査範囲６２内の画像の各行（行はＸ方向に並ぶ１５画素を指す）について輝度値（画素値）の平均を計算し、１次元の輝度データ（７００行分の輝度平均値のデータ）を得る。図７Ａは検査範囲６２内の画像の例、図７Ｂは１次元の輝度データの例を示す。図７Ｂのグラフの縦軸は検査範囲６２内のＹ方向の画素位置を示し、横軸は平均輝度値を示している。次に検査部４１は、１次元の輝度データに平滑化処理を施してノイズを低減する。図７Ｃは平滑化後の輝度データの例である。平滑化により高周波ノイズが除去されていることがわかる。本実施形態では、平滑化後の輝度データを輝度プロファイル８０と呼ぶ。
【００４６】
ステップＳ５４において、検査部４１は、輝度プロファイルの極値（極大値及び極小値）を検出する。１次元のデータ列から極値を検出するアルゴリズムは公知のものを利用できるため、詳しい説明を割愛する。本例では、図７Ｃに示すように、１５個の極値Ｐ１〜Ｐ１５（８個の極大値と７個の極小値）が検出されたものとする。
【００４７】
次に、検出された極値のそれぞれに対し、ホットスポット評価値を計算する。以降の説明において、検出された極値の総数をＮ、注目する極値の番号をｉと表記する。まず、検査部４１は、ステップＳ５５においてｉに２を代入し、ステップＳ５６において極値Ｐｉに対するホットスポット評価値を計算する。本実施形態では、極値Ｐｉに対するホットスポット評価値ＨＳｉを下記式により算出する。ただし、ｖａｌｉは極値Ｐｉの輝度値であり、ａｂｓ（）は絶対値をとる関数である。
【数２】
2018096902.tif 000004
【００４８】
この評価式によれば、輝度値それ自体の大きさ（ＤＣ成分）に依存せず、輝度値の変化の大きさ（ＡＣ成分）に依存する評価値を得ることができる。すなわち、この評価値ＨＳｉによれば輝度値の相対的な変化を主に評価することができるため、基準となる輝度値（
輝度ムラが無い状態の輝度値）の大きさによらず、ホットスポットの発生度合いを定量化することが可能になる。したがって、本実施形態の評価手法は、基準となる輝度値が異なる様々な型番の面光源装置に対して汎用的に適用することができる。
【００４９】
ステップＳ５７において、検査部４１は、ホットスポット評価値ＨＳｉを判定閾値と比較する。判定閾値はホットスポットの有無を判定するための閾値であり、官能検査の結果や実験結果などに基づいて予め決めておけばよい。検査部４１は、ホットスポット評価値ＨＳｉが判定閾値より大きい場合は「極値Ｐｉの位置にホットスポットが発生している」と判定し（ステップＳ５８）、そうでない場合は「極値Ｐｉの位置にホットスポット無し」と判定する（ステップＳ５９）。
【００５０】
検査部４１は、ｉ≧Ｎ−１となるまでｉを１ずつインクリメントしながら（ステップＳ６０、Ｓ６１）、ステップＳ５６〜Ｓ５９の評価を繰り返す。これにより、極値Ｐ２〜Ｐ１４のそれぞれの位置に対してホットスポットの有無が検査される。なお、本実施形態では、注目する極値Ｐｉとその両隣の極値Ｐｉ−１、Ｐｉ＋１の３つの極値からホットスポット評価値を計算するので、両端の極値Ｐ１とＰ１５に対する評価値は求めていない。しかし、例えば、注目する極値Ｐｉといずれか一方の極値Ｐｉ−１又はＰｉ＋１とから評価値の計算を行うようにしてもよく、その場合には、全ての極値Ｐ１〜Ｐ１５に対して評価値を計算してもよい。
【００５１】
ステップＳ６２において、出力部４２は、検査部４１により得られた情報を出力する画面を生成し、表示装置に出力する。図８は検査結果の出力画面の一例である。この出力画面では、撮像装置３１から取り込まれた入力画像８０と、入力画像８０から切り出された発光面画像８１と、発光面画像８１に対し輝度ムラを目立たせるための加工を施した加工画像（例えば疑似カラー画像など）８２が表示されている。また、発光面画像８１の上に、ホットスポットが現れている位置を示す情報（例えば、ホットスポット評価値が判定閾値を超えた極値の位置を示す情報）８３が重畳表示されている。さらに、ホットスポット評価値の最大値８４と判定結果８５、及び、輝度プロファイル８６も表示される。
【００５２】
以上述べた本実施形態の検査装置３によれば、面光源装置１の発光面を撮影した画像を基に、ホットスポットの発生度合いを表す評価値を計算し、かつ、この評価値に基づいてホットスポットの有無を判定することができる。したがって、ホットスポットを客観的かつ自動的に検査することが可能となる。しかも、本実施形態の検査アルゴリズムは、１次元の輝度プロファイルにおいて隣り合う極値の間の差分を評価する評価値を用いるので、明暗パターンの周期（ピッチ）に依存しない評価が可能である。したがって、本実施形態の検査アルゴリズムは、発光面のサイズや、光源の数・ピッチ・配置などが異なる、様々な型番の面光源装置に対して汎用的に適用することができる。
【００５３】
また、本実施形態の検査アルゴリズムでは、注目する極値とその両隣の極値の３つを評価値の計算に用いている。これにより、暗→明→暗、又は、明→暗→明という輝度変化が現れている部分をホットスポットの候補として評価することができ、ホットスポットの発生度合いを精度良く評価できる。
【００５４】
また、図８に示す検査結果を出力することにより、検査員は、ホットスポットの有無や面光源装置１の良／不良を即座に判断することができる。また、ホットスポット評価値も出力されるので、判定結果の根拠が確認でき、判定結果の納得性・客観性が向上する。また、発光面画像８１の上にホットスポットの位置を示す情報８３が重畳表示されるので、ホットスポットが現れている問題箇所を直観的かつ簡易に把握することができ、現物の確認作業にも有用である。さらに、輝度プロファイル８６も表示されるので、明暗パターンの状態や極値間の輝度差などを把握することができる。
【００５５】
＜第２実施形態＞
次に、図９及び図１０を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。第１実施形態との違いは、ホットスポットの評価を行う際に、隣り合う極値の間の距離を考慮する点である。それ以外の構成については第１実施形態のものと同様であるため、以下では第２実施形態に特有の構成及び処理についてのみ説明する。
【００５６】
図９は、第２実施形態におけるホットスポット検査処理のフローチャートである。まず、ステップＳ５０〜Ｓ５４の処理によって輝度プロファイルの生成及び極値の検出が行われる。ここまでの処理は第１実施形態（図５）と同様である。図１０は、輝度プロファイル及び検出された極値の例である。本例では、１３個の極値Ｐ１〜Ｐ１３が検出されたものとする。
【００５７】
まず、検査部４１は、ステップＳ５５においてｉに初期値２を代入する。そして、ステップＳ９０において、検査部４１は、極値Ｐｉと極値Ｐｉ−１の間の距離Ｌａ、及び、極値Ｐｉと極値Ｐｉ＋１の間の距離Ｌｂを計算する。距離Ｌａ、Ｌｂの少なくとも一方が下限閾値ＴＨ１よりも小さい場合（ステップＳ９１；ＹＥＳ）、検査部４１は、極値Ｐｉに対するホットスポット評価値の計算を行わず、評価値ＨＳｉにゼロ（又は値なし）を設定する（ステップＳ９３）。また、距離Ｌａ、Ｌｂの少なくとも一方が上限閾値ＴＨ２よりも大きい場合も（ステップＳ９２；ＹＥＳ）、検査部４１は、極値Ｐｉに対するホットスポット評価値の計算を行わず、評価値ＨＳｉにゼロ（又は値なし）を設定する（ステップＳ９３）。
【００５８】
下限閾値は、ホットスポットとは別の原因から生じた極値や、単なる測定上のノイズにより生じた極値を、ホットスポット評価値の計算から除外するために設けられる。したがって、下限閾値は、例えば、想定される光源ピッチのうちの最小値よりも小さい値（例えば想定される最小値の５０％〜９０％程度の値）に設定するとよい。一方、上限閾値は、ホットスポットとは別の原因から生じた極値を、ホットスポット評価値の計算から除外するために設けられる。したがって、上限閾値は、例えば、想定される光源ピッチのうちの最大値よりも大きい値（例えば想定される最大値の１２０％以上の値）に設定するとよい。下限閾値及び上限閾値はあらかじめ記憶部４３に設定されていてもよいし、ユーザ（検査員）によって入力されてもよい。
【００５９】
例えば図１０の例では、極値Ｐ２〜Ｐ５の間の距離は光源ピッチに比べて明らかに狭く、極値Ｐ１０〜Ｐ１１の間の距離は光源ピッチに比べて著しく広いため、これらの極値についてはホットスポットと判定すべきでない。この点、本実施形態の方法によれば、極値の輝度差によらず、これらの極値の評価値はゼロ（又は値なし）とされるため、ホットスポットではないという判定結果が得られる。したがって、上述した第１実施形態よりもさらに判定精度の向上が期待できる。
【００６０】
＜その他＞
上記の実施形態の説明は、本発明を例示的に説明するものに過ぎない。本発明は上記の具体的な形態には限定されることはなく、その技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では矩形の発光面をもつ面光源装置を例示したが、発光面の形状は矩形に限られない。また、上述したホットスポット評価値はあくまで一例であり、輝度プロファイルにおける極値間の輝度差を評価可能な評価値であればどのように設計してもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１：面光源装置
１０：導光板、１１：光源、２０：ホットスポット
３：検査装置、３０：情報処理装置、３１：撮像装置、３２：ステージ、３３：定電流電源
４０：画像取得部、４１：検査部、４２：出力部、４３：記憶部
６０：入力画像、６１：発光面画像、６２：検査範囲
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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