(57)【要約】【課題】製造コストを低廉に抑制し、かつ簡易な構成によって、均一性の高い発光を行うことができる発光装置、この発光装置を用いた校正係数の算出方法、及び算出された校正係数に基づいて検査対象物の撮像画像を校正する検査対象物の撮像画像の校正方法を提供する。【解決手段】仮想円Ｒの円周上に等間隔に配置された複数の発光ダイオード３２、発光ダイオード３２から離間した天面部２２に設けられて発光ダイオード３２の配置された円周よりも小さな外縁２４ａを有して発光ダイオード３２の光を透過させる乳白色に着色された出射窓２４を備え、発光ダイオード３２が配置された仮想円Ｒの半径と、発光ダイオード３２と出射窓２４との間の離間距離ｄとが所定の距離に設定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一の円周上に等間隔に配置された複数の発光素子と、
該発光素子から離間した天面部に設けられ、前記発光素子の配置された前記円周に対して小さな外縁を有して前記発光素子の光を透過させる乳白色に着色された出射窓と、を備え、
前記発光素子が配置された前記円周の半径と、前記発光素子と前記出射窓との間の離間距離とが所定の距離に設定されたことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記円周の半径と、前記発光素子と前記出射窓との間の離間距離との比が１：１〜１：１．５の範囲内で設定されたことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記出射窓に、該出射窓の外縁側を被覆して該出射窓の外縁側において前記発光素子の発光による光を遮光する被覆部材が設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項４】
円周状の外縁を有する底面部、該底面部と対称をなして前記底面部と対向するとともに前記底面部からの離間距離が前記底面部の直径を基準直径とした場合における該基準直径に対してｘに設定された天面部、該天面部と前記底面部との間で連続する円筒状に形成された周壁部、を有するケースと、
該ケースにおける前記底面部からの高さ距離が前記基準直径に対してｙに設定されて前記周壁部の周方向の内周面に等間隔で配置された複数の発光素子と、
前記天面部に設けられ、直径が前記基準直径に対してｚに設定されて前記発光素子の光を透過させる出射窓と、を備え、
前記ケースの内部が白色に着色されていることを特徴とする発光装置。
【請求項５】
前記離間距離は、
前記基準直径に対する比が少なくとも６０％以下に設定されたことを特徴とする請求項４に記載の発光装置。
【請求項６】
前記高さ距離は、
前記基準直径に対する比が少なくとも４５％以下に設定されたことを特徴とする請求項４または５に記載の発光装置。
【請求項７】
前記出射窓の直径は、
前記基準直径に対する比が少なくとも３０％以下に設定されたことを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項８】
前記各発光素子が電気的に直列に接続されたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の発光蔵置。
【請求項９】
前記各発光素子は、
赤、緑及び青の各色を発光する発光ダイオードであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の発光装置の前記発光素子を発光させる発光工程と、
固体撮像素子を有するカメラのレンズを前記発光装置の前記出射窓に位置決めするとともに前記発光素子の発光によるサンプル光を透過させた前記出射窓をデフォーカスして前記カメラで撮像する撮像工程と、
該撮像工程で前記出射窓を撮像した際に前記固体撮像素子により出力される出力信号に基づいて、前記カメラの前記レンズを介在させた状態における前記固体撮像素子の感度を校正する校正係数を算出する校正係数算出工程と、
を備えることを特徴とする校正係数の算出方法。
【請求項１１】
前記撮像工程は、
前記カメラの複数の焦点距離において前記出射窓を撮像することを特徴とする請求項１０に記載の校正係数の算出方法。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載の校正係数の算出方法で得られた前記校正係数に基づいて、前記カメラで検査対象物を撮像して前記固体撮像素子に結像した前記検査対象物の撮像画像の各画素を校正することを特徴とする、検査対象物の撮像画像の校正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置、この発光装置を用いた校正係数の算出方法、及び算出された校正係数に基づいて検査対象物の撮像画像を校正する検査対象物の撮像画像の校正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルや有機ＥＬパネル等の表示パネルでは、一般的に、製造工程における加工精度のバラツキによって、表示ムラが発生することがある。したがって、表示パネルを出荷する前に、表示パネルの表示ムラを検知するための検査が行われる。【０００３】
この検査では、表示パネルの各ピクセルを点灯させ、固体撮像素子を備えたカメラで各ピクセルを撮像して各ピクセルの輝度を測定することによって、表示ムラが検知される。検知された表示ムラは補正されて、表示パネルの画質の改善が図られる。【０００４】
一方、カメラの固体撮像素子は各素子で感度のバラツキがあり、さらに、カメラのレンズを介在させて固体撮像素子が受光する光量は、レンズの中心部分からの受光量に比べてレンズの周辺部分からの受光量のほうが少なくなる傾向があり、中心部分と周辺部分とで明暗の差が生じる。【０００５】
このように、検査を行うカメラ側の固体撮像素子の感度にバラツキがあったり、レンズを介在させた状態下での固体撮像素子の受光量が各素子で異なったりすると、検査対象である表示パネルに不具合がない場合であっても、カメラによって撮像された表示パネルの撮像画像に、表示パネルに本来は存在しないムラが撮像されることとなって、表示パネルの適正な検査結果を得ることができなくなることがある。【０００６】
このような対策として、特許文献１には、固体撮像素子の感度バラツキ等を校正する校正係数に基づいて、検査対象物である表示パネルの撮像画像を校正することを目的とした撮像画像の校正方法が開示されている。【０００７】
特許文献１の撮像画像の校正方法によれば、光源が設けられた積分球の出射窓から射出されるサンプル光をカメラで撮像し、撮像したサンプル光の撮像データに基づいて校正係数を作成する。この校正係数に基づいて、検査対象となる表示パネルの撮像画像が校正される。【０００８】
この校正方法に用いられる積分球は、内面に拡散反射材が施与された中空状の球体を備え、この球体内において、光源が発光して光が拡散反射材に反射し、積分球の出射窓から出射窓の面に対して均一な輝度分布でサンプル光が射出される。【０００９】
このように、特許文献１の撮像画像の校正方法によれば、出射窓の面に対して均一な輝度分布となるサンプル光を撮像したデータに基づいて校正係数を作成することができ、作成した校正係数に基づいて、検査対象となる表示パネルを撮像した撮像画像を校正することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−１５８５７７公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、積分球は、一般的に、その出射窓の面積に対して中空状の球体の直径が大きくなるに従って、球体内での拡散反射の回数が増大することとなる。積分球内において拡散反射の回数が増大すると、積分球から射出されるサンプル光の出射窓の面に対する輝度分布の均一性が向上する。【００１２】
したがって、上記特許文献１に開示された表示パネルの撮像画像の校正方法においても、大型の積分球を用いることによって、出射窓の面に対して均一な輝度分布のサンプル光を得ることができ、このサンプル光に基づいて適切な校正係数を作成することができる。【００１３】
しかし、一般的に、大型の積分球は高価であることから、上記特許文献１のように、撮像画像を校正する校正係数を作成するためのみに大型の積分球を導入すれば、表示パネルの表示ムラの検知を行う画像処理システムに対する設備投資が増大することが懸念される。【００１４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、製造コストを低廉に抑制し、かつ簡易な構成によって、均一性の高い発光を行うことができる発光装置、この発光装置を用いた校正係数の算出方法、及び算出された校正係数に基づいて検査対象物の撮像画像を校正する検査対象物の撮像画像の校正方法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するための請求項１に記載の発明による発光装置は、同一の円周上に等間隔に配置された複数の発光素子と、該発光素子から離間した天面部に設けられ、前記発光素子の配置された前記円周に対して小さな外縁を有して前記発光素子の光を透過させる乳白色に着色された出射窓と、を備え、前記発光素子が配置された前記円周の半径と、前記発光素子と前記出射窓との間の離間距離とが所定の距離に設定されたことを特徴とする。【００１６】
この構成によれば、同一の円周上に複数の発光素子を等間隔に配置し、かつ発光ダイオードが配置された円周の半径と、発光素子と発光素子の光を透過させる乳白色に着色された出射窓との間の距離とを所定の距離とする簡易な構成によって、均一性の高い状態で出射窓から光を透過させることが可能となる。【００１７】
このような簡易な構成とすることによって、発光装置の製造コストを低廉に抑制することができる。【００１８】
請求項２に記載の発明による発光装置は、請求項１に記載の発光装置において、前記円周の半径と、前記発光素子と前記出射窓との間の離間距離との比が１：１〜１：１．５の範囲内で設定されたことを特徴とする。【００１９】
この構成によれば、発光ダイオードが配置された円周の半径と、発光素子と発光素子の光を透過させる乳白色に着色された出射窓との間の距離との比が１：１〜１：１．５の範囲内で設定されたことによって、均一性を最適な状態としたうえで、出射窓から光を透過させることが可能となる。【００２０】
請求項３に記載の発明による発光装置は、請求項１または２に記載の発光装置において、前記出射窓に、該出射窓の外縁側を被覆して該出射窓の外縁側において前記発光素子の発光による光を遮光する被覆部材が設けられたことを特徴とする。【００２１】
この構成によれば、乳白色に着色された出射窓への多方向からの入射光が出射窓で拡散することによって、出射窓の外縁側が他の部分に比べて明るくなって滲みが発生するところ、外縁側が被覆部材によって被覆されることによって、この部分からの光の透過が遮断されることから、出射窓からの出射光の均一性を保持することができる。【００２２】
上記課題を解決するための請求項４に記載の発明による発光装置は、円周状の外縁を有する底面部、該底面部と対称をなして前記底面部と対向するとともに前記底面部からの離間距離が前記底面部の直径を基準直径とした場合における該基準直径に対してｘに設定された天面部、該天面部と前記底面部との間で連続する円筒状に形成された周壁部、を有するケースと、該ケースにおける前記底面部からの高さ距離が前記基準直径に対してｙに設定されて前記周壁部の周方向の内周面に等間隔で配置された複数の発光素子と、前記天面部に設けられ、直径が前記基準直径に対してｚに設定されて前記発光素子の光を透過させる出射窓と、を備え、前記ケースの内部が白色に着色されていることを特徴とする。【００２３】
この構成によれば、内部が白色に着色された円筒状のケースにおいて、底面部の直径である基準直径に対する比として、底面部と天面部との離間距離をｘとし、発光素子の底面部からの高さ距離をｙとし、出射窓の直径をｚとすることによって、発光素子の光がケースの底面部に反射することによる底面部の面に対する輝度を、一定の範囲において均一性の高い状態とすることができる。【００２４】
請求項５に記載の発明による発光装置は、請求項４に記載の発光装置において、前記離間距離は、前記基準直径に対する比が少なくとも６０％以下に設定されたことを特徴とする。【００２５】
請求項６に記載の発明による発光装置は、請求項４または５に記載の発光装置において、前記高さ距離は、前記基準直径に対する比が少なくとも４５％以下に設定されたことを特徴とする。【００２６】
請求項７に記載の発明による発光装置は、請求項４〜６のいずれか１項に記載の発光装置において、前記出射窓の直径は、前記基準直径に対する比が少なくとも３０％以下に設定されたことを特徴とする。【００２７】
これらの構成によれば、底面部の基準直径に対する比として、底面部と天面部との離間距離を少なくとも６０％以下とし、発光素子の底面部からの高さ距離を少なくとも４５％以下とし、出射窓の直径を少なくとも３０％以下とすることで、底面部の面に対する輝度の均一性を向上させることができる。【００２８】
請求項８に記載の発明による発光装置は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の発光装置において、前記各発光素子が電気的に直列に接続されたことを特徴とする。【００２９】
この構成によれば、各発光素子が電気的に直列に接続されていることから、各素子に供給される電流を一定として発光状態を安定化させることができる。したがって、各発光素子の制御を容易に行うことができる。【００３０】
請求項９に記載の発明による発光装置は、請求項１〜８のいずれか１項に記載の発光装置において、前記発光素子は、赤、緑及び青の各色を発光する発光ダイオードであることを特徴とする。【００３１】
この構成によれば、発光素子は、赤、緑及び青の各色を発光する発光ダイオードによって構成されていることから、赤色、緑色、青色及びこれら各色を混合した白色を出射窓から透過させることができる。【００３２】
上記課題を解決するための請求項１０に記載の発明による校正係数の算出方法は、請求項１〜９のいずれか１項に記載の発光装置の前記発光素子を発光させる発光工程と、固体撮像素子を有するカメラのレンズを前記発光装置の前記出射窓に位置決めするとともに前記発光素子の発光によるサンプル光を透過させた前記出射窓をデフォーカスして前記カメラで撮像する撮像工程と、該撮像工程で前記出射窓を撮像した際に前記固体撮像素子により出力される出力信号に基づいて、前記カメラの前記レンズを介在させた状態における前記固体撮像素子の感度を校正する校正係数を算出する校正係数算出工程と、を備えることを特徴とする。【００３３】
この構成によれば、簡易な構成で低廉に製造することができる発光装置を発光させて、均一性の高いサンプル光を出射窓から透過させ、この出射窓をデフォーカスして撮像する。このとき、固体撮像素子により出力される出力信号に基づいて、適切な校正係数を作成することができる。【００３４】
請求項１１に記載の発明による校正係数の算出方法は、請求項１０に記載の校正係数の算出方法において、前記撮像工程は、前記カメラの所定の焦点距離において前記出射窓を複数回に亘って撮像することを特徴とする。【００３５】
この構成によれば、固体撮像素子を有するカメラの所定の焦点距離において出射窓を複数回に亘って撮像することにより、ショット雑音の影響を低減させることができる。【００３６】
上記課題を解決するための請求項１２に記載の発明による検査対象物の撮像画像の校正方法は、請求項１０または１１に記載の校正係数の算出方法で得られた前記校正係数に基づいて、前記カメラで検査対象物を撮像して前記固体撮像素子に結像した前記検査対象物の撮像画像の各画素を校正することを特徴とする。【００３７】
この構成によれば、校正係数の算出方法によって適切に作成された校正係数に基づいて、検査対象物の撮像画像の各画素を校正することができる。
【発明の効果】
【００３８】
この発明によると、製造コストを低廉に抑制した簡易な構成によって、均一性の高い状態で出射窓から光を透過させたり、均一性の高い状態で底面部の面に光を反射させたりすることが可能となる。このような発光装置を用いることによって、適切な校正係数を得ることができ、この校正係数に基づいて検査対象物の撮像画像の各画素を校正することによって、検査対象物のムラのない撮像画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る発光装置の概略を説明する斜視図である。
【図２】同じく、本実施の形態に係る発光部と出射窓との配置構成を概念的に示す図である。
【図３】同じく、本実施の形態に係る発光部と出射窓との配置構成を概念的に示す図である。
【図４】同じく、本実施の形態に係る仮想円の半径と、出射窓の中心点と仮想円の中心点との間の距離との比によって、理論上、出射窓の面に対する輝度の均一性に及ぼされる影響を概念的に示した図である。
【図５】同じく、本実施の形態に係る仮想円の半径と、出射窓の中心点と仮想円の中心点との間の距離との比によって、出射窓の面に対する輝度の均一性に及ぼされる影響を概念的に示した図である。
【図６】同じく、本実施の形態に係る仮想円の半径と、出射窓の中心点と仮想円の中心点との間の距離との比を遷移させる実験に基づいて、出射窓の面に対する輝度の均一性に及ぼされる影響を観察した結果を概念的に示した図である。
【図７】本発明の第２実施の形態に係る発光装置の概略を説明する斜視図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における断面図である。
【図９】同じく、本実施の形態に係る発光装置による輝度の状態の概略を説明する概念図である。
【図１０】第１実施の形態及び第２実施の形態に係る発光装置を用いてカメラの感度のバラツキ等を校正する校正係数を作成する方法の概略を説明する図である。
【図１１】同じく、発光装置を用いてカメラの感度のバラツキ等を校正する校正係数を作成する方法の概略を説明する図である。
【図１２】同じく、発光装置を用いてカメラの感度のバラツキ等を校正する校正係数を作成する方法の概略を説明する図である。
【図１３】同じく、発光装置を用いてカメラの感度のバラツキ等を校正する校正係数を作成する方法の概略を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
次に、図１〜図１３を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００４１】
（第１実施の形態）
図１は、第１実施の形態に係る発光装置の概略を説明する斜視図である。図示のように、発光装置１０は、アクリル製のケース２０によってその外形が構成される。
【００４２】
このケース２０は、本実施の形態では、平面視略矩形の底面部２１、底面部２１と対向するとともに底面部２１に倣って平面視略矩形に形成された天面部２２、底面部２１と天面部２２とを連続させる側面部２３を有する立方体状の箱型に構成され、ケース２０の内部は、本実施の形態では白色に着色されている。
【００４３】
ケース２０の天面部２２の略中央部分には、平面視円形で乳白色に着色された半透明状の出射窓２４が形成されている。この出射窓２４の端縁である外縁２４ａ側には、外縁２４ａから出射窓２４の内周方向に一定の幅を有して出射窓２４の円周に沿って外縁２４ａ側を被覆する、黒色の被覆部材２５が設けられている。
【００４４】
ケース２０内の底面部２１には、発光部３０が設けられている。発光部３０は、本実施の形態では、平面視略八角形の台座３１を備える。この台座３１の上面３１ａには、天面部２２に形成された平面視円形の出射窓２４と同心となる仮想円Ｒが設定されている。
【００４５】
この仮想円Ｒの同一の円周上に、発光素子である発光ダイオード３２が複数、本実施の形態では８個が等間隔に配置されている。この発光ダイオード３２には、本実施の形態では、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の三色を発光する発光ダイオードが用いられている。
【００４６】
これら各発光ダイオード３２は、本実施の形態では、各発光ダイオード３２の間において赤（Ｒ）の各端子同士、緑（Ｇ）の各端子同士及び青（Ｂ）の各端子同士がそれぞれ、電気的に直列に接続されている。
【００４７】
図２及び図３は、発光部３０と出射窓２４との配置構成を概念的に示す図である。図２で示すように、出射窓２４は、その中心点Ｏが、発光部３０に設定された仮想円Ｒの中心点Ｏ´に配置されるように、すなわち仮想円Ｒと同心となるように天面部２２に形成されている。
【００４８】
この出射窓２４は、その外縁２４ａが、発光部３０に設定された仮想円Ｒの円周に対して小さく形成されている。具体的には、仮想円Ｒは、本実施の形態では、半径ｌ１が１０ｃｍに設定されており、出射窓２４はその半径ｌ２が５ｃｍに設定されている。
【００４９】
一方、図３で示すように、発光ダイオード３２が配置される、発光部３０に設定された仮想円Ｒの半径ｌ１と、出射窓２４の中心点Ｏと仮想円Ｒの中心点Ｏ´との間の距離ｄとの比は、後述のように本実施の形態では１：１．２に設定されていることから、出射窓２４の中心点Ｏと仮想円Ｒの中心点Ｏ´との間の距離ｄは１２ｃｍに設定されている。
【００５０】
この仮想円Ｒの半径ｌ１と、出射窓２４の中心点Ｏと仮想円Ｒの中心点Ｏ´との間の距離ｄとの比に応じて、発光部３０の発光による仮想円Ｒの半径ｌ１における輝度に影響が及ぼされる。
【００５１】
図４及び図５は、本実施の形態に係る仮想円の半径と、出射窓の中心点と仮想円の中心点との間の距離との比によって、理論上、出射窓の面に対する輝度の均一性に及ぼされる影響を概念的に示した図である。
【００５２】
図４（ａ）で示すように、仮想円Ｒの半径ｌ１と、出射窓２４の中心点Ｏと仮想円Ｒの中心点Ｏ´との間の距離ｄとの比を１：０．５とした場合は、８個の発光ダイオード３２がそれぞれの配置された位置において点発光しつつも、隣接する発光ダイオード３２の間がそれぞれの発光ダイオード３２の発光によって連結し、環状に発光している状態となる。
【００５３】
具体的には、仮想円Ｒの半径ｌ１の大きさを模式的に示した横軸と、発光ダイオード３２の輝度を模式的に示した縦軸とからなるグラフによれば、仮想円Ｒの周辺部分である半径ｌ１が１、−１となる位置において輝度が最大となるとともに、この位置における輝度と、半径ｌ１が０となる位置、すなわち仮想円Ｒの中心点Ｏ´の位置における輝度とにおいて大きな差が生じている。
【００５４】
図４（ｂ）で示すように、仮想円Ｒの半径ｌ１と、出射窓２４の中心点Ｏと仮想円Ｒの中心点Ｏ´との間の距離ｄとの比を１：１とした場合は、８個の発光ダイオード３２がそれぞれ発光して全ての発光ダイオード３２が発光によって連結して面発光している状態となる。
【００５５】
具体的には、仮想円Ｒの半径ｌ１の大きさを模式的に示した横軸と、発光ダイオード３２の輝度を模式的に示した縦軸とからなるグラフによれば、仮想円Ｒの中心部分である半径ｌ１が０〜０．５及び０〜−０．５となる位置において輝度が最大となるとともに、この位置における輝度と、仮想円Ｒの周辺部分である半径ｌ１が１、−１となる位置における輝度とにおいて差が生じていない。
【００５６】
このように、仮想円Ｒの半径ｌ１と、出射窓２４の中心点Ｏと仮想円Ｒの中心点Ｏ´との間の距離ｄとの比を１：０．５とした場合は、仮想円Ｒの中心部分と周辺部分とで輝度に差が生じる。一方、仮想円Ｒの半径ｌ１と、出射窓２４の中心点Ｏと仮想円Ｒの中心点Ｏ´との間の距離ｄとの比を１：１とした場合には、仮想円Ｒの中心部分と周辺部分とで輝度にほとんど差が生じない。
【００５７】
一方、図５（ａ）で示すように、仮想円Ｒの半径ｌ１と、出射窓２４の中心点Ｏと仮想円Ｒの中心点Ｏ´との間の距離ｄとの比を１：１．２とした場合は、上記と同様に、全ての発光ダイオード３２が発光によって連結して面発光している状態となる。
【００５８】
具体的には、仮想円Ｒの半径ｌ１の大きさを模式的に示した横軸と、発光ダイオード３２の輝度を模式的に示した縦軸とからなるグラフによれば、半径ｌ１が０となる位置、すなわち仮想円Ｒの中心点Ｏ´の位置において輝度が最大となるとともに、この位置における輝度と、仮想円Ｒの周辺部分である半径ｌ１が１、−１となる位置における輝度とで大きな差が生じていない。
【００５９】
図５（ｂ）で示すように、仮想円Ｒの半径ｌ１と、出射窓２４の中心点Ｏと仮想円Ｒの中心点Ｏ´との間の距離ｄとの比を１：１．５とした場合は、上記と同様に、全ての発光ダイオード３２が発光によって連結して面発光している状態となる。
【００６０】
具体的には、仮想円Ｒの半径ｌ１の大きさを模式的に示した横軸と、発光ダイオード３２の輝度を模式的に示した縦軸とからなるグラフによれば、半径ｌ１が０となる仮想円Ｒの中心点Ｏ´の位置において輝度が最大となるとともに、この位置における輝度と、仮想円Ｒの周辺部分である半径ｌ１が１、−１となる位置における輝度とで大きな差が生じていない。
【００６１】
このように、仮想円Ｒの半径ｌ１と、出射窓２４の中心点Ｏと仮想円Ｒの中心点Ｏ´との間の距離ｄとの比を１：１．２とした場合、あるいは仮想円Ｒの半径ｌ１と、出射窓２４の中心点Ｏと仮想円Ｒの中心点Ｏ´との間の距離ｄとの比を１：１．５とした場合には、仮想円Ｒの中心部分と周辺部分とで輝度に大きな差は生じない。
【００６２】
ところで、仮想円Ｒの半径ｌ１と、出射窓２４の中心点Ｏと仮想円Ｒの中心点Ｏ´との間の距離ｄとの比が１：１．２である場合、あるいは１：１．５である場合においては、輝度が最大となる仮想円Ｒ上の面積は、仮想円Ｒの半径ｌ１と、出射窓２４の中心点Ｏと仮想円Ｒの中心点Ｏ´との間の距離ｄとの比を１：１とした場合に比べると狭小になる。
【００６３】
したがって、理論上は、仮想円Ｒの半径ｌ１と、出射窓２４の中心点Ｏと仮想円Ｒの中心点Ｏ´との間の距離ｄとの比を１：１とすれば、出射窓２４から透過する光が出射窓２４の面に対して均一であって、かつ看取しやすい大きさの面積を得ることができる。
【００６４】
図６は、本実施の形態に係る仮想円の半径と、出射窓の中心点と仮想円の中心点との間の距離との比を遷移させる実験に基づいて、出射窓の面に対する輝度の均一性に及ぼされる影響を観察した結果を概念的に示した図である。
【００６５】
図６（ａ）で示すように、仮想円Ｒの半径ｌ１と、出射窓２４の中心点Ｏと仮想円Ｒの中心点Ｏ´との間の距離ｄとの比を１：１とした場合は、８個の発光ダイオード３２がそれぞれ発光して全ての発光ダイオード３２が発光によって連結するとともに、仮想円Ｒの中心点Ｏ´部分がやや暗部となって環状に発光している状態となる。
【００６６】
具体的には、仮想円Ｒの半径ｌ１の大きさを模式的に示した横軸と、発光ダイオード３２の輝度を模式的に示した縦軸とからなるグラフによれば、半径ｌ１が０となる仮想円Ｒの中心点Ｏ´の位置における輝度と、仮想円Ｒの周辺部分である半径ｌ１が１の近傍及び−１の近傍となる位置における輝度とにおいて、差が生じている。
【００６７】
図６（ｂ）で示すように、仮想円Ｒの半径ｌ１と、出射窓２４の中心点Ｏと仮想円Ｒの中心点Ｏ´との間の距離ｄとの比を１：１．２とした場合は、８個の発光ダイオード３２がそれぞれ発光して全ての発光ダイオード３２が発光によって連結して面発光している状態となる。
【００６８】
具体的には、仮想円Ｒの半径ｌ１の大きさを模式的に示した横軸と、発光ダイオード３２の輝度を模式的に示した縦軸とからなるグラフによれば、仮想円Ｒの中心部分である半径ｌ１がおよそ０〜０．５及び０〜−０．５となる位置において輝度が最大となるとともに、この位置における輝度と、仮想円Ｒの周辺部分である半径ｌ１が１、−１となる位置における輝度とにおいて、大きな差が生じていない。
【００６９】
図６（ｃ）で示すように、仮想円Ｒの半径ｌ１と、出射窓２４の中心点Ｏと仮想円Ｒの中心点Ｏ´との間の距離ｄとの比を１：１．５とした場合は、８個の発光ダイオード３２がそれぞれ発光して全ての発光ダイオード３２が発光によって連結して面発光している状態となる。
【００７０】
具体的には、仮想円Ｒの半径ｌ１の大きさを模式的に示した横軸と、発光ダイオード３２の輝度を模式的に示した縦軸とからなるグラフによれば、仮想円Ｒの中心部分である半径ｌ１がおよそ０〜０．３及び０〜−０．３となる位置において、輝度が最大となるとともに、この位置における輝度と、仮想円Ｒの周辺部分である半径ｌ１が１、−１となる位置における輝度とで大きな差が生じていない。
【００７１】
このように、仮想円Ｒの半径ｌ１と、出射窓２４の中心点Ｏと仮想円Ｒの中心点Ｏ´との間の距離ｄとの比を１：１．２とした場合、あるいは仮想円Ｒの半径ｌ１と、出射窓２４の中心点Ｏと仮想円Ｒの中心点Ｏ´との間の距離ｄとの比を１：１．５とした場合には、仮想円Ｒの中心部分と周辺部分とで輝度に大きな差は生じない。
【００７２】
ところで、仮想円Ｒの半径ｌ１と、出射窓２４の中心点Ｏと仮想円Ｒの中心点Ｏ´との間の距離ｄとの比が１：１．２である場合と、あるいは１：１．５である場合とでは、輝度が最大となる仮想円Ｒ上の面積は、仮想円Ｒの半径ｌ１と、出射窓２４の中心点Ｏと仮想円Ｒの中心点Ｏ´との間の距離ｄとの比を１：１．２とした場合のほうが広くなった。
【００７３】
このように、実験上は、仮想円Ｒの半径ｌ１と、出射窓２４の中心点Ｏと仮想円Ｒの中心点Ｏ´との間の距離ｄとの比を１：１．２とすれば、出射窓２４から透過する光が出射窓２４の面に対して均一であって、かつ看取しやすい大きさの面積を得ることができる。
【００７４】
したがって、本実施の形態では、発光部３０に設定された仮想円Ｒの半径ｌ１が１０ｃｍ、出射窓２４の中心点Ｏと仮想円Ｒの中心点Ｏ´との間の距離ｄが１２ｃｍとなるように設定、すなわち、仮想円Ｒの半径ｌ１と、出射窓２４の中心点Ｏと仮想円Ｒの中心点Ｏ´との間の距離ｄとの比が１：１．２となるように設定されている。
【００７５】
ところで、出射窓２４から透過する光を出射窓２４の面に対して均一とする観点からは、上記のように、理論上は、仮想円Ｒの半径ｌ１と、出射窓２４の中心点Ｏと仮想円Ｒの中心点Ｏ´との間の距離ｄとの比を１：１とすることが好適であるが、実験では、この比を１：１．２とすることで、出射窓２４から透過する光が出射窓２４の面に対して均一となった。
【００７６】
このように、理論値と実験値とが異なる要因としては、ケース２０の形状やケース２０内の反射状態等、種々の事由が考えられるが、用いられる発光ダイオードの配光特性に依存するところが大きいと考えられる。
【００７７】
本実施の形態では、内部が白色に着色された立方体状の箱型のケース２０を使用する条件の下で、仮想円Ｒの半径ｌ１と、出射窓２４の中心点Ｏと仮想円Ｒの中心点Ｏ´との間の距離ｄとの比を１：１．２とすることで出射窓２４から透過する光が出射窓２４の面に対して均一となる配光特性を有する発光ダイオードが用いられている。
【００７８】
もっとも、発光ダイオードの配光特性は本実施の形態で用いられる発光ダイオードのような配光特性に限定されることはなく、出射窓２４から透過する光が出射窓２４の面に対して均一となる限りにおいて、種々の発光ダイオードを用いることができる。
【００７９】
特に、仮想円Ｒの半径ｌ１と、出射窓２４の中心点Ｏと仮想円Ｒの中心点Ｏ´との間の距離ｄとの比が１：１〜１：１．５の範囲内において、出射窓２４から透過する光が出射窓２４の面に対して均一となる配光特性を有する発光ダイオードが用いられることが望ましい。
【００８０】
上記構成の発光装置１０は、発光部３０の発光ダイオード３２の発光によって、仮想円Ｒの半径ｌ１と、出射窓２４の中心点Ｏと仮想円Ｒの中心点Ｏ´との間の距離ｄとの比を１：１．２とすることによって、仮想円Ｒの中心部分と周辺部分とで輝度に大きな差は生じなくなる。
【００８１】
特に、本実施の形態では、仮想円Ｒは半径ｌ１が１０ｃｍに設定され、出射窓２４はその半径ｌ２が５ｃｍに設定されており、出射窓２４の外縁２４ａが、発光部３０に設定された仮想円Ｒの円周に対して小さく形成されていることから、輝度が最大となる仮想円Ｒの中心点Ｏ´の位置及びその近傍の位置における光が、出射窓２４を透過する。
【００８２】
したがって、この範囲の光が出射窓２４を透過する際には、出射窓２４の面に対する輝度の均一性は高いものとなる。
【００８３】
しかも、出射窓２４は、本実施の形態では、乳白色に着色された半透明状となっていることから、光が出射窓２４を透過すると、出射窓２４の面の範囲において光が拡散し、出射窓２４の面に対する輝度をより効果的に均一化することができる。
【００８４】
さらに、出射窓２４は、多方向からの入射光が出射窓２４で拡散することによって出射窓２４の外縁２４ａ側が他の部分に比べて明るくなって滲みが発生するところ、本実施の形態では、外縁２４ａ側が黒色の被覆部材２５によって被覆されていることから、外縁２４ａ側からの光の透過が遮断され、出射窓２４からの出射光の均一性を保持することができる。
【００８５】
８個の発光ダイオード３２は、本実施の形態では、各発光ダイオード３２の間において赤（Ｒ）の各端子同士、緑（Ｇ）の各端子同士及び青（Ｂ）の各端子同士がそれぞれ、電気的に直列に接続されていることから、発光ダイオード３２に供給される電流を一定として発光状態を安定化させることができる。したがって、各発光ダイオード３２の制御を容易に行うことができる。
【００８６】
一方、ケース２０の内部は、本実施の形態では白色に着色されていることから、発光ダイオード３２が発光するとケース２０の内部で光が反射して拡散し、出射窓２４から透過する光を良好に均一化することができる。
【００８７】
このような発光装置１０は、固体撮像素子の感度バラツキ等に起因した個々のカメラの固有の特性に応じて、感度のバラツキ等を校正する校正係数を作成する用途に用いられる。
【００８８】
（第２実施の形態）
次に、本発明の第２実施の形態について、図７〜図９を参照して説明する。なお、図７〜図９において、第１実施の形態と同様の構成には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００８９】
図７は、第２実施の形態に係る発光装置の概略を説明する斜視図である。図示のように、発光装置６０は、アクリル製のケース７０によってその外形が構成される。
【００９０】
このケース７０は、本実施の形態では、円周状の外縁を有する平面視円形の底面部７１、底面部７１と対称をなして底面部７１と対向する平面視円形の天面部７２、この天面部７２と底面部７１との間で連続する円筒状の周壁部７３を有する筒状に構成されている。
【００９１】
ケース７０の周壁部７３の周方向の内周面７３ａには、発光素子である発光ダイオード３２が複数、本実施の形態では４個が、等間隔に配置されている。
【００９２】
一方、ケース７０の天面部７２の略中央部分には、平面視円形に切り欠かれた出射窓７４が形成されている。
【００９３】
図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における断面図である。図示のように、発光装置６０は、本実施の形態では、底面部７１の直径が基準直径Ｓとして設定されている。
【００９４】
この底面部７１と、底面部７１と対向する天面部７２との離間距離は、基準直径Ｓに対する比としてｘに設定されている。本実施の形態では、基準直径Ｓを１．０とすれば、ｘは、基準直径Ｓの６０％以下である０．５７５に設定されている。
【００９５】
一方、周壁部７３の周方向の内周面７３ａに配置された発光ダイオード３２の底面部７１からの高さ距離は、基準直径Ｓに対する比としてｙに設定されている。本実施の形態では、基準直径Ｓを１．０とすれば、ｙは、基準直径Ｓの４５％以下である０．４３２５に設定されている。
【００９６】
天面部７２の略中央部分に形成された平面視円形の出射窓７４の直径は、基準直径Ｓに対する比としてｚに設定されている。本実施の形態では、基準直径Ｓを１．０とすれば、ｚは、基準直径Ｓの３０％以下である０．２９に設定されている。
【００９７】
上記構成を有するケース７０の内部は、本実施の形態では、反射率が０．９６％に設定された無光沢の白色で着色されている。
【００９８】
このように、底面部７１の直径を基準直径Ｓとした場合において、基準直径Ｓとケース７０の各部の寸法との比が上記のように設定されることによって、発光ダイオード３２の光が底面部７１に反射することによる底面部７１の面に対する輝度が、一定の範囲においてほぼ均一となる。
【００９９】
具体的には、本実施の形態に係る発光装置６０による輝度の状態の概略を説明する図９で示すように、基準直径Ｓとケース７０の各部の寸法との比を上記のように設定した場合、発光装置６０による輝度が均一となるのは、基準直径Ｓに対する比が０．５５である直径ｓが底面部７１の中心点Ｏを回転中心として回転して形成された、回転軌跡の面積Ａにおける範囲となる（この範囲において±０．２％の誤差）。
【０１００】
このように、本実施の形態の発光装置６０は、円筒状のケース７０において、底面部７１の直径である基準直径Ｓを１．０とした場合における基準直径Ｓに対する比として、底面部７１と天面部７２との離間距離を０．５７５（＝ｘ）とし、発光ダイオード３２の底面部７１からの高さ距離を０．４３２５（＝ｙ）とし、出射窓７２ａの直径を０．２９（＝ｚ）とする。ケース７０の内部は、反射率が０．９６％に設定された無光沢の白色で着色されている。
【０１０１】
かかる場合において、発光ダイオード３２の光がケース７０の底面部７１に反射することによる底面部７１の面に対する輝度を、一定の範囲においてほぼ均一とすることができる。
【０１０２】
このような発光装置６０は、固体撮像素子の感度バラツキ等に起因した個々のカメラの固有の特性に応じて、感度のバラツキ等を校正する校正係数を作成する用途に用いられる。
【０１０３】
（校正係数を作成する方法）
次に、第１実施の形態及び第２実施の形態に係る発光装置１０（６０）を用いて、校正係数を作成する方法について説明する。
【０１０４】
図１０〜図１３は、第１実施の形態及び第２実施の形態に係る発光装置１０（６０）を用いてカメラの固体撮像素子の感度のバラツキ等を校正する校正係数を作成する方法の概略を説明する図である。図１０で示すように、カメラ４０は固体撮像素子４１及びレンズ４２を備え、校正装置５０に接続されている。
【０１０５】
カメラ４０は、第１実施の形態に係る発光装置１０を用いる場合には、図１０及び図１１で示すように、レンズ４２において発光装置１０の出射窓２４に位置決めがなされ、発光部３０の発光ダイオード３２の発光による光であるサンプル光を透過する出射窓２４を撮像する。
【０１０６】
一方、カメラ４０は、第２実施の形態に係る発光装置６０を用いる場合には、図１０及び図１２で示すように、レンズ４２において発光装置６０の出射窓７４に位置決めがなされ、発光ダイオード３２の発光による光であるサンプル光がケース７０の底面部７１に反射した面を、出射窓７４を介して撮像する。
【０１０７】
このとき、図１３で示すように、レンズ４２は、固体撮像素子４１と接離することによって本実施の形態では焦点距離が１０段階に変更され、サンプル光が透過される出射窓２４（７４）を１０段階の焦点距離ごとに撮像する。
【０１０８】
再び図１０で示すように、このサンプル光を撮像した撮像データに基づいて、校正装置５０に内蔵された演算部５１に格納されたプログラムが、校正係数を作成する。この校正係数の作成は、まず、例えば発光ダイオード３２を赤（Ｒ）に発光させた状態で、各焦点距離においてサンプル光を透過する出射窓２４（７４）を撮像する。
【０１０９】
このとき、各焦点距離では、レンズ４２を発光装置１０の出射窓２４（７４）に近接させて、焦点をぼかしたいわゆるデフォーカス状態とし、この状態において、サンプル光が透過する出射窓２４（７４）を撮像する。
【０１１０】
サンプル光を透過する出射窓２４（７４）の撮像は、ショット雑音の影響を低減させる観点から、所定の焦点距離（例えば５段階目の焦点距離）において複数回に亘って行うこととなる。
【０１１１】
複数回に亘るサンプル光を透過する出射窓２４（７４）の撮像においては、感度バラツキがある固体撮像素子４１からの出力信号がその平均値において１となるように正規化され、正規化された平均値の逆数が校正係数として算出される。
【０１１２】
これらと同様の手順を、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）についても繰り返し実行して、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の校正係数を作成する。作成した校正係数は、記憶部５２に格納される。
【０１１３】
この校正係数は、光の三原色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の各色のそれぞれについて、全ての焦点距離ごとに固体撮像素子４１の全素子数が乗ぜられた数だけ必要となる。
【０１１４】
すなわち、必要とされる校正係数は、
固体撮像素子の全素子数×焦点距離数×３（Ｒ、Ｇ、Ｂ）
となる。
【０１１５】
例えば、固体撮像素子４１が２９Ｍ、焦点距離が１０であるとすれば、これをＲ、Ｇ、Ｂごとに算出し、算出した結果を浮動小数点数型式（４ｂｙｔｅ）に変換すると、校正係数のサイズは全体で、
４（ｂｙｔｅ）×２９Ｍ×１０×３＝３４８０Ｍｂｙｔｅ（３．４Ｇｂｙｔｅ）
となる。
【０１１６】
このように、記憶部５２に全ての校正係数が予め格納された状態において、検査対象物である表示パネルをカメラ４０で撮像する場合は、まず、表示パネルの各ピクセルを点灯させて各ピクセルを撮像して各ピクセルの輝度を測定することにより予め取得しておいた補正係数に基づいて、各ピクセルを補正して表示パネルの表示ムラを除去した状態としておく。
【０１１７】
この状態において、カメラ４０で表示パネルを撮像する。撮像する際には、校正装置５０の校正回路５３が記憶部５２にアクセスして、レンズ４２がその時点において位置決めされている焦点距離における固体撮像素子４１の全素子数に対応した校正係数を参照する。
【０１１８】
校正回路５３は、参照した校正係数を、表示パネルを撮像して固体撮像素子４１に結像した表示パネルの撮像画像の各画素に乗算して、校正係数に基づいて撮像画像を校正する。これにより、固体撮像素子４１の感度バラツキ等が校正される。
【０１１９】
したがって、表示パネルの表示ムラが補正により除去された状態において、カメラ４０によって表示パネルが撮像されると、撮像画像が校正されることから、表示パネルには本来は存在しないムラが撮像されることがなく、検査対象である表示パネルを良好に撮像することができる。
【０１２０】
このように、第１実施の形態に係る発光装置１０の発光によって、出射窓２４の面に対して均一な輝度とすることができることから、サンプル光を透過する出射窓２４を撮像した撮像データに基づいて適切な校正係数を作成することができる。
【０１２１】
一方、第２実施の形態に係る発光装置６０の発光によって、底面部７１の面に対する輝度が一定の範囲において均一となることから、出射窓７４を介して撮像した底面部７１の撮像データに基づいて適切な校正係数を作成することができる。
【０１２２】
作成した校正係数は、検査対象物である表示パネルを撮像した撮像画像を校正することに用いられることから、適切に作成された校正係数を、表示パネルを撮像して固体撮像素子４１に結像した表示パネルの撮像画像の各画素に乗算することによって、撮像画像を校正することができる。
【０１２３】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることはなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。上記実施の形態では、ケース２０（７０）の内部が白色に着色されている場合を説明したが、例えば、ケース２０（７０）の内部に拡散反射材を施与してもよい。
【符号の説明】
【０１２４】
１０、６０    発光装置
２０、７０    ケース
２２、７２    天面部
２４、７４    出射窓
２４ａ    外縁
２５    被覆部材
３０    発光部
３２    発光ダイオード（発光素子）
４０    カメラ
４１    固体撮像素子
４２    レンズ
５１    演算部
５３    校正回路
７１    底面部
ｄ    距離
ｌ１    半径
Ｏ、Ｏ´    中心点
Ｒ    仮想円（円周）
【図１】
2016125643.tif 000003
【図２】
2016125643.tif 000004
【図３】
2016125643.tif 000005
【図４】
2016125643.tif 000006
【図５】
2016125643.tif 000007
【図６】
2016125643.tif 000008
【図７】
2016125643.tif 000009
【図８】
2016125643.tif 000010
【図９】
2016125643.tif 000011
【図１０】
2016125643.tif 000012
【図１１】
2016125643.tif 000013
【図１２】
2016125643.tif 000014
【図１３】
2016125643.tif 000015
【国際調査報告】
2016125643.tif 000016
2016125643.tif 000017
2016125643.tif 000018
2016125643.tif 000019