(57)【要約】【課題】表示応答ばらつきなどを動的（過渡的）に検知することで欠陥の検出を行う欠陥検出方法、欠陥検出装置、および欠陥検出プログラムを提供すること。【解決手段】液晶パネルの表示領域全体の表示を切り替える際に要する表示切替時間を時分割して複数の検査画像Ｆ０〜Ｆ１３を取得し、これらの検査画像Ｆ０〜Ｆ１３に対して、略球状の三次元空間的フィルタ処理を行うことで、各画素間における応答のばらつきなどの過渡的に変化する欠陥の検出が可能となる。【選択図】図１４
2008232837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示体による表示画像を撮像した検査画像に対して欠陥強調処理を行い、各画素毎に得られた欠陥強調値に基づいて欠陥を検出する欠陥強調方法であって、
前記表示体が表示可能な略最大の階調から略最小の階調へと表示を切り替える際に、この表示切替に必要な表示切替時間を設定し、かつ前記表示切替時間を時分割した所定のタイミングで前記表示体の表示画像を撮像して複数の検査画像を得る撮像工程と、
前記複数の検査画像から１つを順次選択する検査対象画像選択工程と、
前記選択した検査対象画像の時系列で前後となる各検査画像を前後それぞれ２つ以上選択する前後画像選択工程と、
前記選択した検査画像から検査対象画素を順次選択する画素選択工程と、
前記選択した検査対象画像において前記検査対象画素の周囲にこの検査対象画素からほぼ所定距離離れた複数の比較画素を設定するとともに、前記選択した検査対象画像および前記前後の各検査画像を前記検査対象画像を時系列的な中心として、時間軸が前記各画像のそれぞれの平面に対して直交するように並べた際に、前記検査対象画素を中心として前記検査対象画像および前記前後の検査画像に亘る略球状の空間を仮定し、前記前後の検査画像にもそれぞれ、前記検査対象画素から前記ほぼ所定距離離れた比較画素を設定する比較画素設定工程と、
前記各比較画素を、前記検査対象画素を挟んで点対称位置に配置された２つの比較画素毎のセットに分け、
前記検査対象画素の輝度値と各セットの２つの比較画素の平均輝度値との差分を求め、各セットの差分のうち、その絶対値が最小のものをその検査対象画素の前記欠陥強調値とする欠陥強調値算出工程、とを備える
ことを特徴とする欠陥強調方法。
【請求項２】
表示体による表示画像を撮像した検査画像に対して欠陥強調処理を行い、各画素毎に得られた欠陥強調値に基づいて欠陥を検出する欠陥強調方法であって、
前記表示体が表示可能な略最大の階調から略最小の階調へと表示を切り替える際に、この表示切替に必要な表示切替時間を設定し、かつ前記表示切替時間を時分割した所定のタイミングで前記表示体の表示画像を撮像して複数の検査画像を得る撮像工程と、
前記複数の検査画像から１つを順次選択する検査対象画像選択工程と、
前記選択した検査対象画像の時系列で前後となる各検査画像を前後それぞれ２つ以上選択する前後画像選択工程と、
前記選択した検査画像から検査対象画素を順次選択する画素選択工程と、
前記選択した検査対象画像において前記検査対象画素の周囲にこの検査対象画素からほぼ所定距離離れた複数の比較画素を設定するとともに、前記選択した検査対象画像および前記前後の各検査画像を前記検査対象画像を時系列的な中心として、時間軸が前記各画像のそれぞれの平面に対して直交するように並べた際に、前記検査対象画素を中心として前記検査対象画像および前記前後の検査画像に亘る略球状の空間を仮定し、前記前後の検査画像にもそれぞれ、前記検査対象画素から前記ほぼ所定距離離れた比較画素を設定する比較画素設定工程と、
前記各比較画素を、前記検査対象画素を挟んで点対称位置に配置された２つの比較画素毎のセットに分け、
前記検査対象画素の輝度値から各セットの２つの比較画素の平均輝度値を引いた際の差分を求め、各セットの差分のうち、値が最小のものをその検査対象画素の前記欠陥強調値とする欠陥強調値算出工程、とを備える
ことを特徴とする欠陥強調方法。
【請求項３】
表示体による表示画像を撮像した検査画像に対して欠陥強調処理を行い、各画素毎に得られた欠陥強調値に基づいて欠陥を検出する欠陥強調方法であって、
前記表示体が表示可能な略最大の階調から略最小の階調へと表示を切り替える際に、この表示切替に必要な表示切替時間を設定し、かつ前記表示切替時間を時分割した所定のタイミングで前記表示体の表示画像を撮像して複数の検査画像を得る撮像工程と、
前記複数の検査画像から１つを順次選択する検査対象画像選択工程と、
前記選択した検査対象画像の時系列で前後となる各検査画像を前後それぞれ２つ以上選択する前後画像選択工程と、
前記選択した検査画像から検査対象画素を順次選択する画素選択工程と、
前記選択した検査対象画像において前記検査対象画素の周囲にこの検査対象画素からほぼ所定距離離れた複数の比較画素を設定するとともに、前記選択した検査対象画像および前記前後の各検査画像を前記検査対象画像を時系列的な中心として、時間軸が前記各画像のそれぞれの平面に対して直交するように並べた際に、前記検査対象画素を中心として前記検査対象画像および前記前後の検査画像に亘る略球状の空間を仮定し、前記前後の検査画像にもそれぞれ、前記検査対象画素から前記ほぼ所定距離離れた比較画素を設定する比較画素設定工程と、
前記各比較画素を、前記検査対象画素を挟んで点対称位置に配置された２つの比較画素毎のセットに分け、
各セットの２つの比較画素の平均輝度値から前記検査対象画素の輝度値を引いた際の差分を求め、各セットの差分のうち、値が最小のものをその検査対象画素の前記欠陥強調値とする欠陥強調値算出工程、とを備える
ことを特徴とする欠陥強調方法。
【請求項４】
表示体による表示画像を撮像した検査画像に対して欠陥強調処理を行い、各画素毎に得られた欠陥強調値に基づいて欠陥を検出する欠陥強調方法であって、
前記表示体が表示可能な略最大の階調から略最小の階調へと表示を切り替える際に、この表示切替に必要な表示切替時間を設定し、かつ前記表示切替時間を時分割した所定のタイミングで前記表示体の表示画像を撮像して複数の検査画像を得る撮像工程と、
前記複数の検査画像から１つを順次選択する検査対象画像選択工程と、
前記選択した検査対象画像の時系列で前後となる各検査画像を前後それぞれ２つ以上選択する前後画像選択工程と、
前記選択した検査画像から検査対象画素を順次選択する画素選択工程と、
前記選択した検査対象画像において前記検査対象画素の周囲にこの検査対象画素からほぼ所定距離離れた複数の比較画素を設定するとともに、前記選択した検査対象画像および前記前後の各検査画像を前記検査対象画像を時系列的な中心として、時間軸が前記各画像のそれぞれの平面に対して直交するように並べた際に、前記検査対象画素を中心として前記検査対象画像および前記前後の検査画像に亘る略球状の空間を仮定し、前記前後の検査画像にもそれぞれ、前記検査対象画素から前記ほぼ所定距離離れた比較画素を設定する比較画素設定工程と、
前記選択した検査対象画素の輝度値と前記各比較画素の輝度値との各差分を求め、これらの差分のうち絶対値が最小となるものをその検査対象画素の前記欠陥強調値とする欠陥強調値算出工程、とを備える
ことを特徴とする欠陥強調方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の欠陥強調方法において、
前記撮像工程では、前記表示切替時間の前後それぞれの定常状態における表示画像をも撮像する
ことを特徴とする欠陥強調方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の欠陥強調方法において、
液晶パネルを検査対象である前記表示体とし、
前記液晶パネルの液晶セルにおいて保持電荷が最大の状態から無電荷状態となるまでの時間に応じて前記表示切替時間を決める
ことを特徴とする欠陥強調方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の欠陥強調方法による欠陥強調工程と、
各検査画像毎に、前記欠陥強調値が所定の閾値を超える画素をカウントし、このカウントした数と前記表示切替時間の始期からの経過時間とに基づいて欠陥か否かを判定する欠陥判定工程と、を備える
ことを特徴とする欠陥検出方法。
【請求項８】
請求項１から６のいずれかに記載の欠陥強調方法による欠陥強調工程と、
前記表示切替時間の始期からの時間経過に伴って値が減少する減衰曲線閾値を仮定し、
前記各検査画像毎に、前記欠陥強調値が所定の閾値を超える画素をカウントし、このカウントした数が前記減衰曲線閾値の値を超えた際に欠陥と判定する欠陥判定工程と、を備える
ことを特徴とする欠陥検出方法。
【請求項９】
表示体による表示画像を撮像した検査画像に対して欠陥強調処理を行い、各画素毎に得られた欠陥強調値に基づいて欠陥を検出する欠陥強調装置であって、
前記表示体が表示可能な略最大の階調から略最小の階調へと表示を切り替える際に、この表示切替に必要な表示切替時間を設定し、かつ前記表示切替時間を時分割した所定のタイミングで前記表示体の表示画像を撮像して複数の検査画像を得る撮像手段と、
前記複数の検査画像から１つを順次選択する検査対象画像選択手段と、
前記選択した検査対象画像の時系列で前後となる各検査画像を前後それぞれ１つ以上選択する前後画像選択手段と、
前記選択した検査画像から検査対象画素を順次選択する画素選択手段と、
前記選択した検査対象画像において前記検査対象画素の周囲にこの検査対象画素からほぼ所定距離離れた複数の比較画素を設定するとともに、前記選択した検査対象画像および前記前後の各検査画像を前記検査対象画像を時系列的な中心として、時間軸が前記各画像のそれぞれの平面に対して直交するように並べた際に、前記検査対象画素を中心として前記検査対象画像および前記前後の検査画像に亘る略球状の空間を仮定し、前記前後の検査画像にもそれぞれ、前記検査対象画素から前記ほぼ所定距離離れた比較画素を設定する比較画素設定手段と、
前記各比較画素を、前記検査対象画素を挟んで点対称位置に配置された２つの比較画素毎のセットに分け、
前記検査対象画素の輝度値と各セットの２つの比較画素の平均輝度値との差分を求め、各セットの差分のうち、その絶対値が最小のものをその検査対象画素の前記欠陥強調値とする欠陥強調値算出手段、とを備える
ことを特徴とする欠陥強調装置。
【請求項１０】
表示体による表示画像を撮像した検査画像に対して欠陥強調処理を行い、各画素毎に得られた欠陥強調値に基づいて欠陥を検出する欠陥強調装置であって、
前記表示体が表示可能な略最大の階調から略最小の階調へと表示を切り替える際に、この表示切替に必要な表示切替時間を設定し、かつ前記表示切替時間を時分割した所定のタイミングで前記表示体の表示画像を撮像して複数の検査画像を得る撮像手段と、
前記複数の検査画像から１つを順次選択する検査対象画像選択手段と、
前記選択した検査対象画像の時系列で前後となる各検査画像を前後それぞれ１つ以上選択する前後画像選択手段と、
前記選択した検査画像から検査対象画素を順次選択する画素選択手段と、
前記選択した検査対象画像において前記検査対象画素の周囲にこの検査対象画素からほぼ所定距離離れた複数の比較画素を設定するとともに、前記選択した検査対象画像および前記前後の各検査画像を前記検査対象画像を時系列的な中心として、時間軸が前記各画像のそれぞれの平面に対して直交するように並べた際に、前記検査対象画素を中心として前記検査対象画像および前記前後の検査画像に亘る略球状の空間を仮定し、前記前後の検査画像にもそれぞれ、前記検査対象画素から前記ほぼ所定距離離れた比較画素を設定する比較画素設定手段と、
前記各比較画素を、前記検査対象画素を挟んで点対称位置に配置された２つの比較画素毎のセットに分け、
前記検査対象画素の輝度値から各セットの２つの比較画素の平均輝度値を引いた際の差分を求め、各セットの差分のうち、値が最小のものをその検査対象画素の前記欠陥強調値とする欠陥強調値算出手段、とを備える
ことを特徴とする欠陥強調装置。
【請求項１１】
表示体による表示画像を撮像した検査画像に対して欠陥強調処理を行い、各画素毎に得られた欠陥強調値に基づいて欠陥を検出する欠陥強調装置であって、
前記表示体が表示可能な略最大の階調から略最小の階調へと表示を切り替える際に、この表示切替に必要な表示切替時間を設定し、かつ前記表示切替時間を時分割した所定のタイミングで前記表示体の表示画像を撮像して複数の検査画像を得る撮像手段と、
前記複数の検査画像から１つを順次選択する検査対象画像選択手段と、
前記選択した検査対象画像の時系列で前後となる各検査画像を前後それぞれ１つ以上選択する前後画像選択手段と、
前記選択した検査画像から検査対象画素を順次選択する画素選択手段と、
前記選択した検査対象画像において前記検査対象画素の周囲にこの検査対象画素からほぼ所定距離離れた複数の比較画素を設定するとともに、前記選択した検査対象画像および前記前後の各検査画像を前記検査対象画像を時系列的な中心として、時間軸が前記各画像のそれぞれの平面に対して直交するように並べた際に、前記検査対象画素を中心として前記検査対象画像および前記前後の検査画像に亘る略球状の空間を仮定し、前記前後の検査画像にもそれぞれ、前記検査対象画素から前記ほぼ所定距離離れた比較画素を設定する比較画素設定手段と、
前記各比較画素を、前記検査対象画素を挟んで点対称位置に配置された２つの比較画素毎のセットに分け、
各セットの２つの比較画素の平均輝度値から前記検査対象画素の輝度値を引いた際の差分を求め、各セットの差分のうち、値が最小のものをその検査対象画素の前記欠陥強調値とする欠陥強調値算出手段、とを備える
ことを特徴とする欠陥強調装置。
【請求項１２】
表示体による表示画像を撮像した検査画像に対して欠陥強調処理を行い、各画素毎に得られた欠陥強調値に基づいて欠陥を検出する欠陥強調装置であって、
前記表示体が表示可能な略最大の階調から略最小の階調へと表示を切り替える際に、この表示切替に必要な表示切替時間を設定し、かつ前記表示切替時間を時分割した所定のタイミングで前記表示体の表示画像を撮像して複数の検査画像を得る撮像手段と、
前記複数の検査画像から１つを順次選択する検査対象画像選択手段と、
前記選択した検査対象画像の時系列で前後となる各検査画像を前後それぞれ１つ以上選択する前後画像選択手段と、
前記選択した検査画像から検査対象画素を順次選択する画素選択手段と、
前記選択した検査対象画像において前記検査対象画素の周囲にこの検査対象画素からほぼ所定距離離れた複数の比較画素を設定するとともに、前記選択した検査対象画像および前記前後の各検査画像を前記検査対象画像を時系列的な中心として、時間軸が前記各画像のそれぞれの平面に対して直交するように並べた際に、前記検査対象画素を中心として前記検査対象画像および前記前後の検査画像に亘る略球状の空間を仮定し、前記前後の検査画像にもそれぞれ、前記検査対象画素から前記ほぼ所定距離離れた比較画素を設定する比較画素設定手段と、
前記選択した検査対象画素の輝度値と前記各比較画素の輝度値との各差分を求め、これらの差分のうち絶対値が最小となるものをその検査対象画素の前記欠陥強調値とする欠陥強調値算出手段、とを備える
ことを特徴とする欠陥強調装置。
【請求項１３】
請求項９から１２のいずれかに記載の欠陥強調装置による欠陥強調手段と、
各検査画像毎に、前記欠陥強調値が所定の閾値を超える画素をカウントし、このカウントした数と前記表示切替時間の始期からの経過時間とに基づいて欠陥か否かを判定する欠陥判定手段と、を備える
ことを特徴とする欠陥検出装置。
【請求項１４】
請求項９から１２のいずれかに記載の欠陥強調装置による欠陥強調手段と、
前記表示切替時間の始期からの時間経過に伴って値が減少する減衰曲線閾値を仮定し、
前記各検査画像毎に、前記欠陥強調値が所定の閾値を超える画素をカウントし、このカウントした数が前記減衰曲線閾値の値を超えた際に欠陥と判定する欠陥判定手段と、を備える
ことを特徴とする欠陥検出装置。
【請求項１５】
請求項１から６に記載の欠陥強調方法および請求項７、８に記載の欠陥検出方法、のいずれかをコンピュータ装置により実行可能に構成された
ことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネル等の表示デバイスやその応用製品であるプロジェクタ等の製造における検査工程等の各種製品の表示外観検査工程において、表示画像の各画素の応答ばらつきによる表示異常の検出を行うための技術である。
【背景技術】
【０００２】
表示体の表示異常（欠陥）を検出する方法としては、表示体の画像領域における形成画像や表示体の画像領域が投影された投影画像を撮像し、この検査画像を目視で確認したり画像処理することによって行っていた。このような欠陥検出方法として、検査画像の各画素を対象にフィルタ設定を行い、このフィルタ処理により欠陥を強調して得られた欠陥強調値に基づいて欠陥か否かを判定する技術が知られている（例えば、特許文献１）。
一方、表示体に入力する電気信号値と撮像した検査画像との間で比較処理を行い、欠陥を検出する方法（特許文献２）も知られている。ただしこの方法では、各画素の透過率が同時に変化するような場合、比較検出することが困難であるため、判定精度が低下していた。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２７４１６３号公報
【特許文献２】特開２００６−８４４９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の欠陥検査方法はいずれも、主として静的な欠陥を対象とするものであるが、例えば液晶パネルの各液晶セルの電気特性のバラツキなどに起因して、画面表示を全黒状態から全白状態に切り換えた際に液晶セル間の応答がばらつく場合がある。このような欠陥は、各液晶セルの電気特性を検出したとしてもその検出が困難であり、このような応答のばらつきなどの欠陥検出を行うには、従来の静止画像における欠陥検出では限界があった。すなわち、このような欠陥は、極めて低コントラストであることが多いため検出が難しく、動的（過渡的）に検知してはじめて検出可能となるものと考えられる。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、表示応答ばらつきなどを動的（過渡的）に検知することで欠陥の検出を行う欠陥検出方法、欠陥検出装置、および欠陥検出プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の欠陥強調方法は、表示体による表示画像を撮像した検査画像に対して欠陥強調処理を行い、各画素毎に得られた欠陥強調値に基づいて欠陥を検出する欠陥強調方法であって、前記表示体が表示可能な略最大の階調から略最小の階調へと表示を切り替える際に、この表示切替に必要な表示切替時間を設定し、かつ前記表示切替時間を時分割した所定のタイミングで前記表示体の表示画像を撮像して複数の検査画像を得る撮像工程と、前記複数の検査画像から１つを順次選択する検査対象画像選択工程と、前記選択した検査対象画像の時系列で前後となる各検査画像を前後それぞれ２つ以上選択する前後画像選択工程と、前記選択した検査画像から検査対象画素を順次選択する画素選択工程と、前記選択した検査対象画像において前記検査対象画素の周囲にこの検査対象画素からほぼ所定距離離れた複数の比較画素を設定するとともに、前記選択した検査対象画像および前記前後の各検査画像を前記検査対象画像を時系列的な中心として、時間軸が前記各画像のそれぞれの平面に対して直交するように並べた際に、前記検査対象画素を中心として前記検査対象画像および前記前後の検査画像に亘る略球状の空間を仮定し、前記前後の検査画像にもそれぞれ、前記検査対象画素から前記ほぼ所定距離離れた比較画素を設定する比較画素設定工程と、前記各比較画素を、前記検査対象画素を挟んで点対称位置に配置された２つの比較画素毎のセットに分け、前記検査対象画素の輝度値と各セットの２つの比較画素の平均輝度値との差分を求め、各セットの差分のうち、その絶対値が最小のものをその検査対象画素の前記欠陥強調値とする欠陥強調値算出工程、とを備えることを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、表示を切り替える際に要する表示切替時間を時分割して複数の検査画像を取得し、これらの検査画像に対して、三次元空間的にフィルタ処理を行うことで、表示体の表示画像の各画素間における応答のばらつきなどの過渡的に変化する欠陥の検出が可能となる。すなわち、各検査画像から順次選択する検査対象画像からさらに選択した画素（検査対象画素）を中心としてこの画素と輝度値を比較する複数の比較画素が略球状に並ぶようにフィルタ設定を行う。なお、球の直径は、検査対象画素が含まれる検査対象画像に検査対象画素を中心に略円形環状に配置された各比較画素が構成する直径にほぼ相当する。このような略球状フィルタ処理を各検査画像それぞれにおいて順次選択した各画素毎に行うことにより、この略球状フィルタの内側空間の範囲で輝度差を生じている欠陥を検出可能となる。具体的には、検査対象画素上に欠陥が有り、各比較画素上には欠陥が無い場合に欠陥強調値が大きくなるので、欠陥を検出できる。
【０００８】
ここで、本発明では、比較画素を検査対象画素を挟んで点対称に配置されたもの同士でセットとし、各セットの比較画素の平均輝度と検査対象画素の輝度とを比較しているので、表示体に照射される光束の照明ムラやレンズ等による画像の周辺光量の低下等に起因するシェーディングの影響を軽減でき、欠陥をより高精度に検出することができる。すなわち、シェーディングの影響によって、セットの２つの比較画素の一方は輝度値が高くなり、他方は小さくなることが多い。従って、これらの２つの比較画素の平均輝度値を求めることでシェーディングの影響を平滑化でき、シェーディングによるノイズによって誤検出となることを回避できる。
なお、本発明では、各セットの平均輝度値と対象画素の輝度値とのそれぞれの差分のうち絶対値が最小の値を欠陥強調値としているので、周囲よりも明るい明欠陥、周囲よりも暗い暗欠陥の両方を検出可能となる。このように求めた欠陥強調値から、明欠陥を検出する場合は明欠陥用の閾値を適用し、暗欠陥を検出する場合は暗欠陥用の閾値を適用することで、欠陥強調結果に基づく欠陥の判定が可能となる。
なお、前後画像として、各検査画像のうち検査対象画像の前後それぞれ２枚ずつを選択し、検査対象画像を含めて合計５枚の検査画像にフィルタを適用することにより、欠陥検出の処理時間と検出精度とを両立できる。
【０００９】
本発明の欠陥強調方法は、表示体による表示画像を撮像した検査画像に対して欠陥強調処理を行い、各画素毎に得られた欠陥強調値に基づいて欠陥を検出する欠陥強調方法であって、前記表示体が表示可能な略最大の階調から略最小の階調へと表示を切り替える際に、この表示切替に必要な表示切替時間を設定し、かつ前記表示切替時間を時分割した所定のタイミングで前記表示体の表示画像を撮像して複数の検査画像を得る撮像工程と、前記複数の検査画像から１つを順次選択する検査対象画像選択工程と、前記選択した検査対象画像の時系列で前後となる各検査画像を前後それぞれ２つ以上選択する前後画像選択工程と、前記選択した検査画像から検査対象画素を順次選択する画素選択工程と、前記選択した検査対象画像において前記検査対象画素の周囲にこの検査対象画素からほぼ所定距離離れた複数の比較画素を設定するとともに、前記選択した検査対象画像および前記前後の各検査画像を前記検査対象画像を時系列的な中心として、時間軸が前記各画像のそれぞれの平面に対して直交するように並べた際に、前記検査対象画素を中心として前記検査対象画像および前記前後の検査画像に亘る略球状の空間を仮定し、前記前後の検査画像にもそれぞれ、前記検査対象画素から前記ほぼ所定距離離れた比較画素を設定する比較画素設定工程と、前記各比較画素を、前記検査対象画素を挟んで点対称位置に配置された２つの比較画素毎のセットに分け、前記検査対象画素の輝度値から各セットの２つの比較画素の平均輝度値を引いた際の差分を求め、各セットの差分のうち、値が最小のものをその検査対象画素の前記欠陥強調値とする欠陥強調値算出工程、とを備えることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、時系列の複数の検査画像のそれぞれにおける各画素に略球状の三次元空間的フィルタ処理を行うことで、前述と同様にこの略球状フィルタの内側空間の範囲で輝度差を生じている欠陥を検出可能となり、表示画像の各画素間における応答のばらつきなどの過渡的に変化する欠陥の検出が可能となる。
また、各セットの比較画素の平均輝度と検査対象画素の輝度とを比較しているので、シェーディングの影響を軽減でき、シェーディングによるノイズによって誤検出となることを回避できる。
なお、本発明では、検査対象画素の輝度値から各セットの平均輝度値をそれぞれ引いた際の差分のうち最小値を欠陥強調値としているので、周囲よりも明るい明欠陥を検出可能となる。このように輝度の各差分を求めることで、明欠陥を良好に強調できるから、明欠陥の検出精度を向上させることができる。
【００１１】
本発明の欠陥強調方法は、表示体による表示画像を撮像した検査画像に対して欠陥強調処理を行い、各画素毎に得られた欠陥強調値に基づいて欠陥を検出する欠陥強調方法であって、前記表示体が表示可能な略最大の階調から略最小の階調へと表示を切り替える際に、この表示切替に必要な表示切替時間を設定し、かつ前記表示切替時間を時分割した所定のタイミングで前記表示体の表示画像を撮像して複数の検査画像を得る撮像工程と、前記複数の検査画像から１つを順次選択する検査対象画像選択工程と、前記選択した検査対象画像の時系列で前後となる各検査画像を前後それぞれ２つ以上選択する前後画像選択工程と、前記選択した検査画像から検査対象画素を順次選択する画素選択工程と、前記選択した検査対象画像において前記検査対象画素の周囲にこの検査対象画素からほぼ所定距離離れた複数の比較画素を設定するとともに、前記選択した検査対象画像および前記前後の各検査画像を前記検査対象画像を時系列的な中心として、時間軸が前記各画像のそれぞれの平面に対して直交するように並べた際に、前記検査対象画素を中心として前記検査対象画像および前記前後の検査画像に亘る略球状の空間を仮定し、前記前後の検査画像にもそれぞれ、前記検査対象画素から前記ほぼ所定距離離れた比較画素を設定する比較画素設定工程と、前記各比較画素を、前記検査対象画素を挟んで点対称位置に配置された２つの比較画素毎のセットに分け、各セットの２つの比較画素の平均輝度値から前記検査対象画素の輝度値を引いた際の差分を求め、各セットの差分のうち、値が最小のものをその検査対象画素の前記欠陥強調値とする欠陥強調値算出工程、とを備えることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、時系列の複数の検査画像のそれぞれにおける各画素に略球状の三次元空間的フィルタ処理を行うことで、前述と同様にこの略球状フィルタの内側空間の範囲で輝度差を生じている欠陥を検出可能となり、表示画像の各画素間における応答のばらつきなどの過渡的に変化する欠陥の検出が可能となる。
また、各セットの比較画素の平均輝度と検査対象画素の輝度とを比較しているので、シェーディングの影響を軽減でき、シェーディングによるノイズによって誤検出となることを回避できる。
なお、本発明では、各セットの平均輝度値からそれぞれ検査対象画素の輝度値を引いた際の差分のうち最小値を欠陥強調値としているので、周囲よりも暗い暗欠陥を検出可能となる。このように輝度の各差分を求めることで、暗欠陥を良好に強調できるから、暗欠陥の検出精度を向上させることができる。
【００１３】
本発明の欠陥強調方法は、表示体による表示画像を撮像した検査画像に対して欠陥強調処理を行い、各画素毎に得られた欠陥強調値に基づいて欠陥を検出する欠陥強調方法であって、前記表示体が表示可能な略最大の階調から略最小の階調へと表示を切り替える際に、この表示切替に必要な表示切替時間を設定し、かつ前記表示切替時間を時分割した所定のタイミングで前記表示体の表示画像を撮像して複数の検査画像を得る撮像工程と、前記複数の検査画像から１つを順次選択する検査対象画像選択工程と、前記選択した検査対象画像の時系列で前後となる各検査画像を前後それぞれ２つ以上選択する前後画像選択工程と、前記選択した検査画像から検査対象画素を順次選択する画素選択工程と、前記選択した検査対象画像において前記検査対象画素の周囲にこの検査対象画素からほぼ所定距離離れた複数の比較画素を設定するとともに、前記選択した検査対象画像および前記前後の各検査画像を前記検査対象画像を時系列的な中心として、時間軸が前記各画像のそれぞれの平面に対して直交するように並べた際に、前記検査対象画素を中心として前記検査対象画像および前記前後の検査画像に亘る略球状の空間を仮定し、前記前後の検査画像にもそれぞれ、前記検査対象画素から前記ほぼ所定距離離れた比較画素を設定する比較画素設定工程と、前記選択した検査対象画素の輝度値と前記各比較画素の輝度値との各差分を求め、これらの差分のうち絶対値が最小となるものをその検査対象画素の前記欠陥強調値とする欠陥強調値算出工程、とを備えることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、時系列の複数の検査画像のそれぞれにおける各画素に略球状の三次元空間的フィルタ処理を行うことで、前述と同様にこの略球状フィルタの内側空間の範囲で輝度差を生じている欠陥を検出可能となり、表示画像の各画素間における応答のばらつきなどの過渡的に変化する欠陥の検出が可能となる。
ここで、前記の各発明とは異なり、比較画素をセットに分けずに、各比較画素のそれぞれと検査対象画素との輝度差に基づいて欠陥強調値を求めているため、各比較画素の輝度値のうち絶対値が最小となる値と検査対象画素の輝度値とを比較することで欠陥強調値を求めることが可能となり、計算コストを節減できる。これにより、検査時間を短縮できる。
なお、本発明では、各セットの平均輝度値のそれぞれと対象画素の輝度値との各差分のうち絶対値が最小の値を欠陥強調値としているので、周囲よりも明るい明欠陥、周囲よりも暗い暗欠陥の両方を検出可能となる。このように求めた欠陥強調値から、明欠陥を検出する場合は明欠陥用の閾値を適用し、暗欠陥を検出する場合は暗欠陥用の閾値を適用することで、欠陥強調結果に基づく欠陥の判定が可能となる。
なお、前述の発明と同様に、検査対象画素の輝度値から各セットの平均輝度値をそれぞれ引いた際の各差分のうち最小値を欠陥強調値とすれば、周囲よりも明るい暗欠陥を検出可能となり、各セットの平均輝度値からそれぞれ検査対象画素の輝度値を引いた際の各差分のうち最小値を欠陥強調値とすれば、周囲よりも暗い暗欠陥を検出可能となる。このように明欠陥、暗欠陥毎に輝度差を求めることで、明欠陥、暗欠陥のそれぞれを良好に強調できるから、欠陥の検出精度を向上させることができる。
【００１５】
前述した各発明における欠陥強調方法では、前記撮像工程では、前記表示切替時間の前後それぞれの定常状態における表示画像をも撮像することが好ましい。
【００１６】
この発明によれば、表示切替時間における検査画像に加えて、表示切替の前後それぞれの定常状態を示す検査画像を取得し、これら定常状態の検査画像を含めて各検査画像を時系列に配置した状態でフィルタ処理をすることにより、表示切替の瞬間や、表示状態がほぼ飽和した状態における過渡的な欠陥をも強調できる。このように、定常状態の検査画像と表示切替中の検査画像とを前記したフィルタにより横断的に比べることで、欠陥の検出精度を向上させることができる。
【００１７】
前述した各発明における欠陥強調方法では、液晶パネルを検査対象である前記表示体とし、前記液晶パネルの液晶セルにおいて保持電荷が最大の状態から無電荷状態となるまでの時間に応じて前記表示切替時間を決めることが好ましい。
【００１８】
この発明によれば、各液晶セルの電荷保持容量に応じた最大の電荷が液晶セルに保持されているオン状態（例えば全黒画像）からオフ状態（例えば全白画像）となるまでの時間に応じて各検査画像の撮像タイミングを設定するので、表示切替の際に生じ得る過渡的な欠陥を確実に捉えることができる。
【００１９】
次に、本発明の第１の欠陥検出方法は、前述した各発明に係る欠陥強調方法による欠陥強調工程と、前記各検査画像毎に、前記欠陥強調値が所定の閾値を超える画素をカウントし、このカウントした数と前記表示切替時間の始期からの経過時間とに基づいて欠陥か否かを判定する欠陥判定工程と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
本発明は、前述した欠陥強調方法による工程で得られた欠陥強調値を用いて欠陥を判定する。
この発明によれば、時系列で取得された各検査画像毎に、当該画像を構成する各画素のうちその欠陥強調値が所定の閾値を超える画素をカウントし、このカウント数に当該画像が取得された経過時間を加味して欠陥か否かを判定するので、時間経過により変わる表示特性等に応じた適切な欠陥判定が可能となる。
【００２１】
また、本発明の第２の欠陥検出方法は、前記表示切替時間の始期からの時間経過に伴って値が減少する減衰曲線閾値を仮定し、前記各検査画像毎に、前記欠陥強調値が所定の閾値を超える画素をカウントし、このカウントした数が前記減衰曲線閾値の値を超えた際に欠陥と判定する欠陥判定工程を備えることを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、例えば液晶の電荷放出特性等に応じて減衰曲線を設定することで、その表示体の特性に応じた適切な欠陥判定が可能となる。
【００２３】
本発明の欠陥強調装置は、表示体による表示画像を撮像した検査画像に対して欠陥強調処理を行い、各画素毎に得られた欠陥強調値に基づいて欠陥を検出する欠陥強調装置であって、前記表示体が表示可能な略最大の階調から略最小の階調へと表示を切り替える際に、この表示切替に必要な表示切替時間を設定し、かつ前記表示切替時間を時分割した所定のタイミングで前記表示体の表示画像を撮像して複数の検査画像を得る撮像手段と、前記複数の検査画像から１つを順次選択する検査対象画像選択手段と、前記選択した検査対象画像の時系列で前後となる各検査画像を前後それぞれ１つ以上選択する前後画像選択手段と、前記選択した検査画像から検査対象画素を順次選択する画素選択手段と、前記選択した検査対象画像において前記検査対象画素の周囲にこの検査対象画素からほぼ所定距離離れた複数の比較画素を設定するとともに、前記選択した検査対象画像および前記前後の各検査画像を前記検査対象画像を時系列的な中心として、時間軸が前記各画像のそれぞれの平面に対して直交するように並べた際に、前記検査対象画素を中心として前記検査対象画像および前記前後の検査画像に亘る略球状の空間を仮定し、前記前後の検査画像にもそれぞれ、前記検査対象画素から前記ほぼ所定距離離れた比較画素を設定する比較画素設定手段と、前記各比較画素を、前記検査対象画素を挟んで点対称位置に配置された２つの比較画素毎のセットに分け、前記検査対象画素の輝度値と各セットの２つの比較画素の平均輝度値との差分を求め、各セットの差分のうち、その絶対値が最小のものをその検査対象画素の前記欠陥強調値とする欠陥強調値算出工程、とを備えることを特徴とする。
【００２４】
本発明の欠陥強調装置は、表示体による表示画像を撮像した検査画像に対して欠陥強調処理を行い、各画素毎に得られた欠陥強調値に基づいて欠陥を検出する欠陥強調装置であって、前記表示体が表示可能な略最大の階調から略最小の階調へと表示を切り替える際に、この表示切替に必要な表示切替時間を設定し、かつ前記表示切替時間を時分割した所定のタイミングで前記表示体の表示画像を撮像して複数の検査画像を得る撮像手段と、前記複数の検査画像から１つを順次選択する検査対象画像選択手段と、前記選択した検査対象画像の時系列で前後となる各検査画像を前後それぞれ１つ以上選択する前後画像選択手段と、前記選択した検査画像から検査対象画素を順次選択する画素選択手段と、前記選択した検査対象画像において前記検査対象画素の周囲にこの検査対象画素からほぼ所定距離離れた複数の比較画素を設定するとともに、前記選択した検査対象画像および前記前後の各検査画像を前記検査対象画像を時系列的な中心として、時間軸が前記各画像のそれぞれの平面に対して直交するように並べた際に、前記検査対象画素を中心として前記検査対象画像および前記前後の検査画像に亘る略球状の空間を仮定し、前記前後の検査画像にもそれぞれ、前記検査対象画素から前記ほぼ所定距離離れた比較画素を設定する比較画素設定手段と、前記各比較画素を、前記検査対象画素を挟んで点対称位置に配置された２つの比較画素毎のセットに分け、前記検査対象画素の輝度値から各セットの２つの比較画素の平均輝度値を引いた際の差分を求め、各セットの差分のうち、値が最小のものをその検査対象画素の前記欠陥強調値とする欠陥強調値算出工程、とを備えることを特徴とする。
【００２５】
本発明の欠陥強調装置は、表示体による表示画像を撮像した検査画像に対して欠陥強調処理を行い、各画素毎に得られた欠陥強調値に基づいて欠陥を検出する欠陥強調装置であって、前記表示体が表示可能な略最大の階調から略最小の階調へと表示を切り替える際に、この表示切替に必要な表示切替時間を設定し、かつ前記表示切替時間を時分割した所定のタイミングで前記表示体の表示画像を撮像して複数の検査画像を得る撮像手段と、前記複数の検査画像から１つを順次選択する検査対象画像選択手段と、前記選択した検査対象画像の時系列で前後となる各検査画像を前後それぞれ１つ以上選択する前後画像選択手段と、前記選択した検査画像から検査対象画素を順次選択する画素選択手段と、前記選択した検査対象画像において前記検査対象画素の周囲にこの検査対象画素からほぼ所定距離離れた複数の比較画素を設定するとともに、前記選択した検査対象画像および前記前後の各検査画像を前記検査対象画像を時系列的な中心として、時間軸が前記各画像のそれぞれの平面に対して直交するように並べた際に、前記検査対象画素を中心として前記検査対象画像および前記前後の検査画像に亘る略球状の空間を仮定し、前記前後の検査画像にもそれぞれ、前記検査対象画素から前記ほぼ所定距離離れた比較画素を設定する比較画素設定手段と、前記各比較画素を、前記検査対象画素を挟んで点対称位置に配置された２つの比較画素毎のセットに分け、各セットの２つの比較画素の平均輝度値から前記検査対象画素の輝度値を引いた際の差分を求め、各セットの差分のうち、値が最小のものをその検査対象画素の前記欠陥強調値とする欠陥強調値算出工程、とを備えることを特徴とする。
【００２６】
本発明の欠陥強調装置は、表示体による表示画像を撮像した検査画像に対して欠陥強調処理を行い、各画素毎に得られた欠陥強調値に基づいて欠陥を検出する欠陥強調装置であって、前記表示体が表示可能な略最大の階調から略最小の階調へと表示を切り替える際に、この表示切替に必要な表示切替時間を設定し、かつ前記表示切替時間を時分割した所定のタイミングで前記表示体の表示画像を撮像して複数の検査画像を得る撮像手段と、前記複数の検査画像から１つを順次選択する検査対象画像選択手段と、前記選択した検査対象画像の時系列で前後となる各検査画像を前後それぞれ１つ以上選択する前後画像選択手段と、前記選択した検査画像から検査対象画素を順次選択する画素選択手段と、前記選択した検査対象画像において前記検査対象画素の周囲にこの検査対象画素からほぼ所定距離離れた複数の比較画素を設定するとともに、前記選択した検査対象画像および前記前後の各検査画像を前記検査対象画像を時系列的な中心として、時間軸が前記各画像のそれぞれの平面に対して直交するように並べた際に、前記検査対象画素を中心として前記検査対象画像および前記前後の検査画像に亘る略球状の空間を仮定し、前記前後の検査画像にもそれぞれ、前記検査対象画素から前記ほぼ所定距離離れた比較画素を設定する比較画素設定手段と、前記選択した検査対象画素の輝度値と前記各比較画素の輝度値との各差分を求め、これらの差分のうち絶対値が最小となるものをその検査対象画素の前記欠陥強調値とする欠陥強調値算出工程、とを備えることを特徴とする。
【００２７】
本発明の欠陥検出装置は、前述の各発明に係る欠陥強調装置による欠陥強調手段と、各検査画像毎に、前記欠陥強調値が所定の閾値を超える画素をカウントし、このカウントした数と前記表示切替時間の始期からの経過時間とに基づいて欠陥か否かを判定する欠陥判定手段と、を備えることを特徴とする。
【００２８】
本発明の欠陥検出装置は、前述の各発明に係る欠陥強調装置による欠陥強調手段と、前記表示切替時間の始期からの時間経過に伴って値が減少する減衰曲線閾値を仮定し、前記各検査画像毎に、前記欠陥強調値が所定の閾値を超える画素をカウントし、このカウントした数が前記減衰曲線閾値の値を超えた際に欠陥と判定する欠陥判定手段と、を備えることを特徴とする。
【００２９】
これらの各欠陥検出装置においても、前記欠陥検出方法と同様の作用効果を奏することができる。
【００３０】
本発明のプログラムは、前述の各欠陥強調方法または各欠陥検出方法のいずれかをコンピュータ装置により実行可能に構成されたことを特徴とする。
【００３１】
この発明によれば、前述の欠陥強調方法または欠陥検出方法のいずれかを実行可能なため、前述と略同様の作用および効果を享受できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の一実施形態を説明する。
〔１．欠陥検出装置の全体構成〕
図１は、欠陥検出装置１の構成を示す図である。
欠陥検出装置１は、検査対象である画像表示デバイスとしての液晶パネル１０の表示外観検査を行い液晶パネル１０の表示欠陥を検出する装置である。この欠陥検出装置１は、図１に示すように、光学系２と、スクリーン３と、撮像装置としてのＣＣＤカメラ４と、パネル制御装置５と、制御装置６とを備える。
【００３３】
ここで、検査対象となる液晶パネル１０は、透過型の液晶パネルであり、例えば、ＴＦＴ基板と対向基板との間に液晶分子が密閉封入された構成を有し、光学系２からの光束を透過させる画像表示部１１と、この画像表示部１１の外周を囲んで設けられ光束を透過させない外周フレーム部１２とを有して構成されている。そして、液晶パネル１０は、例えば、欠陥検出装置１内のパネル設置部（図示略）に設置した状態でパネル制御装置５と電気的に接続し、パネル制御装置５によりＴＦＴ基板と対向基板との間に所定の電圧値（０Ｖも含む）の電圧が印加されることで液晶分子の配設状態を変化させ、入射光束を透過若しくは遮断することにより所定の光学像を形成する。なお、本実施形態の液晶パネル１０は、電圧を印加しない（電圧値が０Ｖ）状態において、入射光束を全て透過して白表示を実施するノーマリーホワイトとされている。なお、液晶パネル１０は、電圧を印加しない状態において入射光束を遮断して黒表示を実施するノーマリーブラックであっても構わない。
【００３４】
光学系２は、光源から射出された光束を液晶パネル１０に照射し、液晶パネル１０を介した光束をスクリーン３に向けて拡大投射する光学系である。この光学系２は、図１に示すように、光源装置２１と、光源装置２１から射出された光束を集光して液晶パネル１０に照射する集光レンズ２２と、液晶パネル１０にて形成された光学像をスクリーン３に向けて拡大投射する投射レンズ２３とを備える。
これらのうち、光源装置２１は、具体的な図示は省略するが、放電発光を実施する光源ランプと、光源ランプから射出された光束を反射するリフレクタとを備える。そして、光源ランプから放射された光束は、リフレクタにて集光レンズ２２に向けて射出される。
なお、光源装置２１としては、放電発光型の光源装置に限らず、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)素子、レーザダイオード、有機ＥＬ(Electro Luminescence)素子、シリコン発光素子等の各種固体発光素子を採用してもよい。
【００３５】
スクリーン３は、投射レンズ２３により拡大投射された光学像（表示画像）を反射して投影する反射型スクリーンとして構成されている。なお、スクリーン３としては、反射型スクリーンに限らず、入射した光学像を透過して投影する透過型スクリーンとして構成してもよい。
【００３６】
ＣＣＤカメラ４は、制御装置６による制御の下、スクリーン３の投射面を撮像し、撮像した画像に応じた信号を制御装置６に出力する。このＣＣＤカメラ４は、具体的な図示は省略するが、エリアセンサであるＣＣＤと、光束を集光してＣＣＤに照射する集光レンズと、制御装置６による制御の下、ＣＣＤによる入射光束の受光時間を変更可能とするシャッター等を備える。
なお、ＣＣＤカメラ４のＣＣＤは、液晶パネル１０の解像度以上の解像度を有しているものが好ましい。
パネル制御装置５は、制御装置６による制御の下、液晶パネル１０に所定の電圧値の電圧を印加し、液晶パネル１０に所定の光学像を形成させる。
【００３７】
〔２．制御装置の構成〕
図２は、制御装置６の概略構成を示すブロック図である。
制御装置６は、例えば、所定のプログラムを読み込んで実行するＣＰＵ(Central Processing Unit)等を備えたコンピュータで構成され、欠陥検出装置１全体を制御する。この制御装置６は、図２に示すように、制御部６Ａと、メモリ６Ｂとを備える。
制御部６Ａは、メモリ６Ｂに記憶された制御プログラムにしたがって所定の処理（欠陥検出処理）を実行する部分であり、画像表示制御手段６１と、画像データ取得手段６２と、領域抽出手段６３と、欠陥強調手段６４と、欠陥判定手段６５とを備えて構成されている。
【００３８】
画像表示制御手段６１は、所定の電圧値で液晶パネル１０を駆動させるための所定の制御信号をパネル制御装置５に出力する。なお、パネル制御装置５は、画像表示制御手段６１から出力された制御信号にしたがって、検査用電圧値で液晶パネル１０を駆動し、液晶パネル１０に検査画像を形成させる。
【００３９】
画像データ取得手段６２は、液晶パネル１０によって検査画像が形成されている際に、所定の制御信号を出力してＣＣＤカメラ４にスクリーン３の投射面（検査画像を含む）を撮像させる。また、画像データ取得手段６２は、ＣＣＤカメラ４から出力される電気信号を入力してコンピュータにて読取可能な信号（デジタル信号）に変換し、画素毎に画素値（輝度値）に関する情報を含んだ検査画像データ（撮像画像データ）を取得する。そして、画像データ取得手段６２は、取得した検査画像データをメモリ６Ｂに記憶させる。
取得した検査画像データは、液晶パネル１０の画像表示部１１に対応する検査対象部と、液晶パネル１０の外周フレーム部１２に対応する検査非対象部とが含まれた画像データとして記憶されている。
【００４０】
領域抽出手段６３は、メモリ６Ｂに予め格納しておいた領域抽出用の画像を用いて、画像データ取得手段６２で取得された撮像画像から領域の抽出を行う。本実施形態では、この領域抽出手段６３により抽出された領域からなる画像を対象にして検査を行う。
なお、領域抽出用の画像は、液晶パネル１０の画像表示部１１の最外周部を点灯させた状態で撮像した画像であり、領域抽出手段６３は、この最外周撮像画像を用いて特開２００５−２６６０４２号公報に記載された領域通出処理と同様の処理を行う。この処理の概略としては、最外周撮像画像の四隅の座標値を画像データ取得手段６２による取得画像の四隅の座標値として設定し、この取得画像の四隅の座標値と所定の方形領域の四隅の座標値とが一致するように二次元射影変換を行い投影させることによって四隅および辺が歪曲補正された検査画像を生成する。そして、この四隅および辺が歪曲補正された検査画像を画像変換処理により所望の大きさの方形領域まで投影させることにより、収差を除去した検査画像を生成する。
【００４１】
欠陥強調手段６４は、検査対象画像選択手段６４１と、前後画像選択手段６４２と、画素選択手段６４３と、比較画素設定手段６４４と、欠陥強調値算出手段６４５とを有して構成されている。
この欠陥強調手段６４は、前述の手段６１〜６３によって得られた複数の検査画像に対して所定のフィルタ処理を行うことにより、欠陥を強調する。
図３、図４は、本実施形態で使用される欠陥強調フィルタの構成を示す。後述するように、本実施形態では液晶パネル１０を全黒表示から全白表示へと切り替える際に液晶パネル１０の投影画像を複数回撮像し、前述の手段６１〜６３によって複数の検査画像を得ており、時系列的に得られた各検査画像に対してフィルタ設定を行っている。
【００４２】
図３のように、本実施形態では、（Ａ）〜（Ｅ）の５つのフィルタによりフィルタ設定を行っている。図３（Ｃ）のフィルタは複数の検査画像から選択した１つの検査画像に適用され、この（Ｃ）が適用される画像の時系列的に前段となる２枚の検査画像のそれぞれに対して（Ａ）、および（Ｂ）が適用され、（Ｃ）が適用された画像の時系列的に後段となる２枚の検査画像のそれぞれに対して（Ｄ）、および（Ｅ）が適用される。
なお、（Ｃ）のフィルタを適用する検査画像は検査対象画像選択手段６４１によって選択され、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｅ）の各フィルタをそれぞれ適用する検査画像は前後画像選択手段６４２によって選択される。
【００４３】
ここで、（Ｃ）のフィルタの中央の検査対象画素Ｏは、検査対象画像選択手段６４１により選択された検査画像の各画素から順次、画素選択手段６４３によって選択される。
また、各比較画素Ｓ０〜Ｓ４５は、検査対象画像選択手段６４１および前後画像選択手段６４２によって選択された各検査画像の画素から、比較画素設定手段６４４により、検査対象画素Ｏから所定距離離れた位置にそれぞれ設定される。
すなわち、図３（Ａ）〜（Ｅ）のフィルタによって、図４に示すように、（Ｃ）のフィルタの検査対象画素Ｏを中心とする三次元空間的なフィルタが構成されている。中央のフィルタ（Ｃ）が適用される画像と、フィルタ（Ａ）、（Ｅ）がそれぞれ適用される各画像との間の距離は、図３（Ｃ）において検査対象画素Ｏと比較画素Ｓ１７〜Ｓ２８のそれぞれとの間の距離とほぼ等しく、図３（Ａ）〜（Ｅ）の５つのフィルタが適用されるそれぞれの検査画像に跨って、距離Ｄを半径とする略球状のフィルタが設定されている。
【００４４】
なお、本実施形態では５つのフィルタにより欠陥強調フィルタが構成されているが、例えば（Ｃ）のフィルタが適用される検査画像からフィルタ（Ａ）、（Ｅ）がそれぞれ適用される検査画像とのそれぞれの間に２つ以上のフィルタが介在してもよい。すなわち、欠陥強調フィルタは、擬似的な球断面をそれぞれ表す任意の枚数のフィルタによって構成されていればよい。
図５、図６はそれぞれ、この略球状に設定される各フィルタの概念図である。
【００４５】
各比較画素Ｓ１〜Ｓ４５は、各フィルタ（Ａ）〜（Ｅ）において検査対象画素Ｏを中心に点対称に配置されている。例えば、図３に示すように、（Ｃ）のフィルタの各比較画素Ｓ１７〜Ｓ２８は、検査対象画素Ｏを挟んで（Ｃ）の平面内で点対称に配置されている。また、（Ａ）のフィルタの比較画素Ｓ０〜Ｓ８は、（Ｅ）のフィルタの比較画素Ｓ３７〜Ｓ４５とそれぞれ点対称に配置されている。さらに、（Ｂ）のフィルタの比較画素Ｓ０〜Ｓ８は、（Ｄ）のフィルタの比較画素Ｓ３７〜Ｓ４５とそれぞれ点対称に配置されている。
【００４６】
このような欠陥強調フィルタは、検査対象画素と比較画素との輝度値の比較により、明欠陥および暗欠陥をそれぞれ強調する。ここで、本実施形態では、各比較画素Ｓ０〜Ｓ４５をそれぞれ点対称に配置されたもの同士で各セットに分け、各セットの比較画素の平均輝度値と検査対象画素Ｏの輝度値との差分に基づいて、検査対象画素Ｏにおける欠陥強調値を算出する。
すなわち、欠陥強調値算出手段６４５により、下記の（式１）を計算し、検査対象画素の輝度値Ｏと各セットの比較画素の平均輝度値との差分Ｔ０〜Ｔ２２を求める。本実施形態では、明欠陥と暗欠陥との両方を同時に強調するので、下記の（式１）とは逆に、各セットの比較画素の平均輝度値から検査対象画素の輝度値Ｏを引いた際の差分を求めても良い。
【００４７】
【数１】
2008232837.tif 000003
【００４８】
この（式１）を計算したら、下記の（式２）により、上記の差分Ｔ０〜Ｔ２２のうち絶対値で最小となる値をその検査対象画素Ｏにおける欠陥強調値Ｋｏとする。
【００４９】
【数２】
2008232837.tif 000004
【００５０】
欠陥判定手段６５は、欠陥強調手段６４によって得られた欠陥強調値が所定の閾値を超える画素を検査画像毎にカウントする手段を有して構成されている。このカウント数に基づいて、欠陥の判定を行う。なお、欠陥判定手段６５が参照する閾値としては、後述するように、画素毎の欠陥強調値と比較される所定の閾値と、減衰曲線閾値とがある。
【００５１】
〔３．欠陥検出装置による欠陥検出方法〕
次に、本実施形態における表示異常検査の処理方法（欠陥検出方法）について説明する。
図８は、本実施形態の表示異常検査の各工程を示す。制御部６Ａ（図２）の画像表示制御手段６１および画像データ取得手段６２により、検査画像取得工程ＳＴ１（ＳＴはステップの略。以下同様）を実施し、領域抽出手段６３により領域抽出処理工程ＳＴ２を実施する。そして、欠陥強調手段６４により欠陥強調処理工程ＳＴ３を実施し、欠陥判定手段６５により欠陥判定を行うことで、表示異常検査が行われる。
【００５２】
〔３−１．検査画像取得工程〕
図９は、検査画像取得工程ＳＴ１の詳細工程を示す。検査画像取得工程ＳＴ１では、液晶パネル１０の表示を全黒画像から全白画像へと切替え、その表示切替の過渡状態を含む複数の検査画像を取得する。先ず、検査画像の取得回数および撮像するタイミングを検査対象とする液晶パネル１０の特性などに応じて設定する（ＳＴ１１）。
ここで、検査画像の取得回数とは液晶パネル１０が全黒画像とされた電圧ONの状態から電圧OFFの状態とし、表示が完全に切り替わるまでの過渡状態中（表示切替時間ＴＭ）に何回撮像するかをいい、すなわち、液晶パネル１０を検査対象とする本実施形態では、液晶パネル１０に印加する電圧をOFFの状態としてから、各液晶画素セルにおける電荷がなくなるまでに何回撮像するかをいう。本実施形態では、１秒間の過渡状態中に、０．１秒毎に１０回撮像することとする。また、本実施形態では、過渡状態の前後それぞれにおいて２回ずつ撮像することにより、定常状態を示す検査画像も取得する。
【００５３】
検査画像取得工程ＳＴ１では具体的に、液晶パネル１０の液晶セルをすべてON状態として全黒画像とし、この状態で、表示切替前の定常状態を示す２枚の検査画像を取得する（ＳＴ１３）。
次いで、液晶パネル１０の液晶セルをすべてOFF状態として全白画像への表示切替を開始し（ＳＴ１４）、この表示切替開始からの過渡状態における検査画像を前記工程Ｓ１１での設定に応じて１０枚取得する（ＳＴ１５）。この１０枚取得する間に、液晶パネル１０の表示画像は全白画像に切り替わり、この表示切替後の定常状態を示す２枚の検査画像を取得する（ＳＴ１６）。これにより、合計１４枚の検査画像が取得される。以上のように、各検査画像の撮像工程を実施する。
〔３−２．領域抽出処理工程〕
これら１４枚の検査画像のそれぞれについて、次の領域抽出処理工程ＳＴ２（図８）において領域抽出処理を実施する。
【００５４】
〔３−３．欠陥強調処理工程〕
次いで、領域抽出処理を経た各検査画像のそれぞれについて、欠陥強調処理を行う（ＳＴ３）。
図１０は、以上の工程ＳＴ１，ＳＴ２により取得された各検査画像Ｆ０〜Ｆ１３を時系列に配置した状態を示す。これらの各検査画像、すなわち表示切替前の定常状態を示す検査画像Ｆ０およびＦ１、過渡状態における検査画像Ｆ２〜Ｆ１１、および表示切替後の定常状態を示す検査画像Ｆ１２およびＦ１３のそれぞれに対して、図３に示したフィルタを適用する。
【００５５】
この欠陥強調処理では先ず、検査対象画像選択手段６４１によって検査画像Ｆ２を選択するとともに、前後画像選択手段６４２により、検査画像Ｆ０、Ｆ１、Ｆ３、Ｆ４を選択し、図１０に示すように、検査画像Ｆ０に対しフィルタ１（図３（Ａ））を、検査画像Ｆ１に対しフィルタ２（図３（Ｂ））を、検査画像Ｆ２に対しフィルタ３（図３（Ｃ））を、検査画像Ｆ３に対しフィルタ４（図３（Ｄ））を、検査画像Ｆ４に対しフィルタ５（図３（Ｅ））をそれぞれ適用する。このとき、各検査画像Ｆ０〜Ｆ４の同座標エリアをそれぞれ対象としてフィルタを適用する。
すなわち、画素選択手段６４３により、検査画像Ｆ２から選択した画素が検査対象画素Ｏとして設定されるとともに、この検査対象画素Ｏの周囲に、比較画素設定手段６４４により、各比較画素Ｓ０〜Ｓ４５がそれぞれ設定される。
【００５６】
そして、これらのフィルタ１〜５による処理は、欠陥強調値算出手段６４５により、前述した（式１）および（式２）を計算することで行う。これによって検査対象画素Ｏにおける欠陥強調値Ｋｏが算出される。この欠陥強調処理は、検査画像Ｆ２において検査対象画素Ｏを１画素ずつ順次移動した位置に設定して処理を繰り返すことで、検査画像Ｆ２における全画素についてそれぞれ実施する。このように順次選択される検査画像Ｆ２の各画素に対応して比較画素Ｓ０〜Ｓ４５をそれぞれ設定することで、検査画像Ｆ０、Ｆ１、Ｆ３、Ｆ４のすべての画素が検査画像Ｆ２の画素と比較される。このようにして検査画像Ｆ２の画素毎に算出された欠陥強調値は、メモリ６Ｂに強調結果画像データとして格納される。
【００５７】
図１１は、上記のように検査画像Ｆ０〜Ｆ４にそれぞれフィルタを適用した際の検査画像Ｆ２に係る強調結果画像１を示す。図１１の検査画像Ｆ０〜Ｆ４の各画素にそれぞれ示した数値は、輝度値の一例である。この例では、強調結果画像１に示すように、検査画像Ｆ２の一部の画素における欠陥強調値が「０」ではなく、欠陥候補として強調されている。
図１２は、本実施形態の欠陥強調フィルタ（図３）により形成される略球状の三次元空間を示す。本実施形態の欠陥強調フィルタにより、この略球状の範囲に存在する欠陥１００を強調することが可能となる。
図１３は、図１２に示した欠陥１００のように過渡的に生じている欠陥の例を示す。すなわち、電圧ON状態から電圧OFFとして全画素の表示切替を行う際、一部の画素で応答が遅れ、画素間の応答速度にばらつきが生じている。このような過渡的な欠陥が検査対象画素Ｏを含み、欠陥強調フィルタの内部空間に収まっている場合に、その検査対象画素Ｏの欠陥強調値は「０」以外の値となる。
【００５８】
以上説明した検査画像Ｆ２に係る欠陥強調処理と同様の欠陥強調処理を各検査画像に順次適用することで、各検査画像Ｆ２〜Ｆ１１のそれぞれに係る強調結果画像を取得する。
すなわち、検査対象画像選択手段６４１により、検査画像Ｆ２〜Ｆ１１を順次選択し、これに伴い、選択した検査画像の前後２つの検査画像を前後画像選択手段６４２によって選択していくことで、図１４に示すように、５枚を一組とする各検査画像にそれぞれフィルタ（図３）が適用され、これら５枚の検査画像のうち検査対象画素Ｏが設定され時系列で中心となる検査画像に係る強調結果画像が順次取得される。
【００５９】
〔３−４．欠陥判定工程〕
以上の欠陥強調処理工程ＳＴ３で得られた強調結果に基づいて、欠陥判定工程ＳＴ４（図８）を行う。この工程ＳＴ４では、欠陥判定手段６５（図２）によって適宜な閾値が設定され、この閾値により、強調結果画像における欠陥候補から欠陥と判定するものが抽出される。
すなわち、欠陥判定手段６５は、各検査画像Ｆ２〜Ｆ１１のそれぞれの強調結果画像毎に所定の閾値を適用し、この閾値を超える欠陥強調値とされた画素をカウントする。なお、この所定の閾値は、検査画像の状況に合わせて最適な値が設定され、例えば、欠陥強調値（輝度値）の平均値avrと、その標準偏差σを求め、以下の式３で設定してもよい。
【００６０】
欠陥閾値  wslevel＝avr＋α・σ＋β      ・・・（式３）
【００６１】
下記の表１は、各検査画像Ｆ２〜Ｆ１１の強調結果から（式３）の欠陥閾値により抽出された画素数（Ｃｎｔ１〜Ｃｎｔ１０）を示す。
【００６２】
【表１】
2008232837.tif 000005
【００６３】
そして、表１に示したカウント数Ｃｎｔ１〜Ｃｎｔ１０と、検査画像Ｆ２〜Ｆ１１のそれぞれの取得時における表示切替開始時からの経過時間とに基いて、表示異常（欠陥）の判定を行う。
すなわち、図７の減衰曲線閾値により、各検査画像Ｆ２〜Ｆ１１のそれぞれの強調結果画像から得られたカウント数Ｃｎｔ１〜Ｃｎｔ１０を評価する。つまり、カウント数がこの減衰曲線閾値の値を超えた際に、欠陥と判定する。
【００６４】
〔４．本実施形態による効果〕
本実施形態によれば、次のような効果がある。
液晶パネル１０の表示を切り替える際に要する表示切替時間ＴＭ（図９）を時分割して複数の検査画像Ｆ０〜Ｆ１３を取得し、これらの検査画像Ｆ０〜Ｆ１３に対して、三次元空間的にフィルタ処理を行うことで、各画素間における応答のばらつきなどの過渡的に変化する欠陥１００の検出が可能となる。
【００６５】
また、比較画素Ｓ０〜Ｓ４５を検査対象画素Ｏを挟んで点対称に配置されたもの同士でセットとし、各セットの比較画素Ｓ０〜Ｓ４５の平均輝度と検査対象画素Ｏの輝度とを比較しているので、シェーディングの影響を軽減でき、欠陥をより高精度に検出することができる。２つの比較画素の平均輝度値を求めることでシェーディングの影響を平滑化でき、シェーディングによるノイズによって誤検出となることを回避できる。
【００６６】
〔本発明の他の実施形態〕
以下、本発明の他の実施態様および変形例を示す。
前記実施形態では、明欠陥の強調処理と、暗欠陥の強調処理との両方を行っていたが、明欠陥および暗欠陥をそれぞれ別々に強調することで、検出精度を向上させることができる。すなわち、明欠陥を強調する際には、前記（式１）のように各差分Ｔ０〜Ｔ２２を求め、これらの差分Ｔ０〜Ｔ２２のうち最小値を欠陥強調値として算出する。また、暗欠陥を強調する際には、前記（式１）とは減算向きを逆にして、比較画素の輝度値から検査対象画素の輝度値を引くことで各差分Ｔ０〜Ｔ２２を求め、これらの差分Ｔ０〜Ｔ２２のうち最小値を欠陥強調値として算出する。つまり、このように明欠陥、暗欠陥をそれぞれ別々に強調する場合は、検査画像Ｆ２〜Ｆ１１毎に、明欠陥の強調結果画像と暗欠陥の強調結果画像とがそれぞれ生成される。
そして、欠陥判定工程において、明欠陥用に設定された閾値を超える欠陥強調値とされた画素数をカウントし、また、暗欠陥用に設定された閾値を超える欠陥強調値とされた画素数をカウントし、これらのカウント数を図７の閾値などで評価すれば、明欠陥、暗欠陥をそれぞれ高精度に検出できる。
【００６７】
なお、明欠陥、暗欠陥のいずれかのみ検出すればよい場合には、明欠陥または暗欠陥のいずれか一方の欠陥強調値のみを算出し、かつ、前記（式３）のような閾値を適用する欠陥候補抽出処理についても明欠陥、暗欠陥のいずれかについてのみ、行えば良い。
【００６８】
また、前記実施形態では、前記の（式１）のように各セットの比較画素の平均輝度値と検査対象画素の輝度値との差分に基づいて欠陥強調値を算出していたが、これに限らず、例えば次の（式４）によって各差分Ｔ０〜Ｔ44を求め、これらの差分Ｔ０〜Ｔ４４のうち絶対値で最小となる値を欠陥強調値とする処理を行っても良い。なお、明欠陥、暗欠陥を個別に強調する場合は、（式４）と同様に差分Ｔ０〜Ｔ４４を求めてこれらＴ０〜Ｔ４４のうち最小値を明欠陥の欠陥強調値とするとともに、（式４）とは減算向きを逆にして差分Ｔ０〜Ｔ４４を求めてこれらＴ０〜Ｔ４４のうち最小値を暗欠陥の欠陥強調値とすればよい。
【００６９】
（式４）
Ｔ０＝Ｏ−Ｓ１
Ｔ１＝Ｏ−Ｓ２
・
・
・
Ｔ４４＝Ｏ−Ｓ４５
【００７０】
さらに、前記（式３）のような閾値により抽出された画素のカウント数に適用される閾値としては、図７のような経過時間に応じて値が減少する減衰曲線閾値に限らず、図１５のような二値化された閾値を使用し、経過時間に関わらず、所定のカウント数を超える場合に欠陥と判定しても問題ない。
【００７１】
ここで、前記実施形態では連続撮影した静止画像としての検査画像Ｆ０〜Ｆ１３を使用したが、これに限らず、本発明は動画像（１フレームごと）に対しても適用することができる。
また、前記実施形態では液晶パネル１０の表示を全黒画像から全白画像へと階調変化させる例を示したが、これに限らず、全白画像から全黒画像や、全黒画像から全白画像を経て全黒画像、及び全白画像から全黒画像を経て全白画像へとそれぞれ階調変化する最中の画像を取得し、これらの検査画像に基づいて検査を行っても良い。
なお、前記実施形態では検査対象画像に加えて時系列で前後２枚ずつ、合計５枚の検査画像において３次元空間を仮定し略球状のフィルタを設定していたが、検査対象画像に加えて前後１枚ずつ、合計３枚の検査画像において３次元的なフィルタ設定を行い、これによって過渡的な欠陥を検出することも検討できる。
【００７２】
前記実施形態では、液晶パネル１０の表示画像をスクリーンに投影し、その投影画像をＣＣＤカメラ４で撮影して検査していたが、これに限らず、液晶パネル１０の画像領域に形成された表示画像を直接ＣＣＤカメラで撮影して検査を行ってもよい。この際、液晶パネル１０の画像領域を照明する光源の位置は、液晶パネル１０を挟んでＣＣＤカメラの反対側の位置でも、ＣＣＤカメラ側に配置されて落射照明とされていてもよい。
【００７３】
本発明における欠陥の検出対象としては、前記のようなＴＦＴ素子を用いた液晶パネル１０に限られるものではなく、その他のダイオード素子等を用いた液晶パネルやプラズマディスプレイ、ＥＬ（electro-luminescence）ディスプレイ、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）パネルなどの表示デバイス、ならびにそれらを使用した表示装置・製品の検査に利用することができるものであり、これらに使用した場合でも本発明の範囲から除外されるものでないことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の第１実施形態における欠陥検出装置の構成概略図。
【図２】前記実施形態の欠陥検出装置が備える制御装置の構成ブロック図。
【図３】前記実施形態の欠陥強調フィルタを示す図。
【図４】前記実施形態の欠陥強調フィルタを示す図。
【図５】前記実施形態の欠陥強調フィルタの概念図。
【図６】前記実施形態の欠陥強調フィルタの概念図。
【図７】前記実施形態の欠陥判定で用いる閾値を示すグラフ。
【図８】前記実施形態の欠陥検出工程を示すフローチャート。
【図９】前記実施形態の検査画像取得工程を示すフローチャート。
【図１０】前記実施形態の欠陥強調工程を説明する図。
【図１１】前記実施形態の欠陥強調処理により得られた強調結果画像の例を示す図。
【図１２】前記実施形態の欠陥強調フィルタにより強調可能な欠陥の例を示す図。
【図１３】前記実施形態の欠陥強調フィルタにより強調可能な欠陥の例を示す図。
【図１４】前記実施形態の欠陥強調処理が各検査画像に対して繰り返されることを示す図。
【図１５】欠陥判定で用いる閾値の他の例を示すグラフ。
【符号の説明】
【００７５】
１・・・欠陥検出装置、４・・・ＣＣＤカメラ、１０・・・液晶パネル（表示体）、６４・・・欠陥強調手段、６５・・・欠陥判定手段、１００・・・欠陥、６４１・・・検査対象画像選択手段、６４２・・・前後画像選択手段、６４３・・・画素選択手段、６４４・・・比較画素設定手段、６４５・・・欠陥強調値算出手段、Ｆ０〜Ｆ１３・・・検査画像、Ｏ・・・検査対象画素、Ｓ０〜Ｓ４５・・・比較画素、ＳＴ１・・・検査画像取得工程（撮像工程）、ＳＴ２・・・領域抽出処理工程、ＳＴ３・・・欠陥強調処理工程、ＳＴ４・・・欠陥判定工程、ＴＭ・・・表示切替時間。
【図１】
2008232837.tif 000006
【図２】
2008232837.tif 000007
【図３】
2008232837.tif 000008
【図４】
2008232837.tif 000009
【図５】
2008232837.tif 000010
【図６】
2008232837.tif 000011
【図７】
2008232837.tif 000012
【図８】
2008232837.tif 000013
【図９】
2008232837.tif 000014
【図１１】
2008232837.tif 000015
【図１２】
2008232837.tif 000016
【図１５】
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【図１０】
2008232837.tif 000018
【図１３】
2008232837.tif 000019
【図１４】
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