(57)【要約】【課題】クロストークの検出精度を高め、製品管理ができるようなクロストーク検出方法等を得る。【解決手段】処理装置１が、表示パネル１０全体をある階調で表示させたベタパターンの画面の輝度と、ある階調で背景表示させた領域と一定以上の階調差で画面上のある領域を表示させた黒抜きパターンの画面の輝度との差分を算出する工程と、算出した差分に基づいて、ある領域、ある領域の上、下、左及び右延長上に存在する背景表示領域及びある領域の上、下、左及び右延長上に存在する背景表示領域以外の背景表示領域における差分値を決定する工程と、決定した差分値に基づいて、ある領域の上、下、左及び右延長上に存在する背景表示領域のそれぞれの理想とのずれを検出する工程とを有することを特徴とするものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示画面の検査方法において、
表示画面全体をある階調で表示させた画面の画像と、その中に別の階調でパターンを表示させた画面の画像との差分を算出する工程と、
算出した差分画像から、検査対象領域であるパターン表示領域の上、下、左及び右に存在する領域の輝度平均値と、検査結果を求めるための基準値であるパターン表示領域内の輝度平均値と、パターン表示領域の斜め上に存在する領域の輝度平均値を求める工程と、
前記求めた輝度平均値に基づいて、検査対象領域の検査結果である理想とのずれを算出する工程とを少なくとも有することを特徴とする画面検査方法。
【請求項２】
前記領域の輝度平均値を決定する工程は、
それぞれの領域の、中心部分の複数画素の輝度値の平均を算出し、その値を輝度平均値として決定することを特徴とする請求項１記載の画面検査方法。
【請求項３】
前記理想とのずれを算出する工程は、
前記パターン表示領域の斜め上に存在する領域の輝度平均値と、検査対象領域の輝度平均値との差を算出し、パターン表示領域の斜め上に存在する領域の輝度平均値と、パターン表示領域内の輝度平均値との差を算出し、それぞれの差の割合を前記理想とのずれとして算出することを特徴とする請求項１記載の画面検査方法。
【請求項４】
前記理想とのずれを表示手段に表示する工程をさらに有することを特徴とする請求項１記載の画面検査方法。
【請求項５】
前記パターン表示領域内の輝度値を前記パターン表示領域の斜め上にある領域よりも低輝度になるように、階調差をつけて表示させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画面検査方法。
【請求項６】
表示画面全体をある階調で表示させ、また、パターン表示領域内の輝度値を、前記パターン表示の斜め上にある領域の輝度値よりも低輝度になるように、階調差をつけて表示させるための信号を、表示パネルに送信する信号発生装置と、
撮像した前記表示パネルの画面を複数の輝度値データに変換する撮像装置と、表示画面全体をある階調で表示させた画面の画像と、その中に別の階調でパターンを表示させた画面の画像との差分を算出し、算出した差分画像から検査対象領域であるパターン表示領域の上、下、左及び右に存在する領域の輝度平均値と、検査結果を求めるための基準値であるパターン表示領域内の輝度平均値と、パターン表示領域の斜め上に存在する領域の輝度平均値を求め、輝度平均値に基づいて、検査対象領域の検査結果である理想とのずれを算出する処理装置と、
該処理装置が算出した結果を表示する表示装置とを少なくとも備えることを特徴とする画面検査システム。
【請求項７】
前記処理装置が算出した結果とともに、撮像した前記表示パネルの画面を前記表示装置に表示することを特徴とする請求項６記載の画面検査システム。
【請求項８】
被検査対象である表示画面全体をある階調で表示させた画面の画像と、その中に別の階調でパターンを表示させた画面の画像との差分を算出する工程と、
算出した差分画像から、検査対象領域であるパターン表示領域の上、下、左及び右に存在する領域の輝度平均値と、検査結果を求めるための基準値であるパターン表示領域内の輝度平均値と、パターン表示領域の斜め上に存在する領域の輝度平均値を求める工程と、
前記求めた輝度平均値に基づいて、検査対象領域の検査結果である理想のズレを算出する工程とを少なくとも制御処理手段に行わせることを特徴とする画面検査方法のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置等の表示画面を検査する方法及びシステムに関するものである。特に表示画面に発生するクロストークを検出する方法等に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶、電界発光素子等を用いて表示を行う表示装置（表示パネル（表示体）も含む。以下、単に表示パネルという）が利用されている。このような表示パネルでは、一般的に、２次元的に画素が配置されて（以下、各方向を行方向、列方向という）表示画面を構成している（いわゆるドットマトリクス構成である）。また、表示画面の各行及び各列には電圧を印加又は電荷を供給するための電極線が設けられている。そして、ある行の電極線（行方向の電極線をゲート線ともいう）とある列の電極線（列方向の電極線を信号線又はデータ線ともいう）とに所望の電圧を印加する（以下、駆動信号を送信するという）ことにより、その交点部分となる、両方の駆動信号が送信されたある行及びある列の画素を所望の表示階調で表示させる（通常は、列方向の電極線の駆動信号のみを制御して所望の階調で表示させる）。そして、各画素の交点部分にトランジスタ、ダイオード等の素子を備え、各画素にある透明電極に電荷を供給するスイッチング素子の役割を果たさせて表示特性をさらに高めたものが、アクティブマトリクス型の表示パネルである。
【０００３】
ここで、上記のような表示パネルに特有の表示不良の１つに、クロストークと呼ばれる現象による不良がある。上記のように、ある行及びある列の画素を所望の表示階調で表示させるには、ある行及びある列の電極線にそれぞれ駆動信号を送信するが、その際、その１行、その１列全体に駆動信号が送信されることになる。ここで、すべての電極線（特に行方向の電極線）において、駆動信号の均一性が保たれていれば特に問題はないが、ばらつきがあると、ある行及びある列の画素の表示のために送信した駆動信号によって、ある行又はある列の他の画素が影響を受け、他の画素において本来意図しない表示がなされてしまうことがある。これがクロストークである。表示パネルを製品として出荷する場合には、その前の段階で、クロストークを含めた不良が表示画面に発生していないかどうかを検査する必要がある。このような検査においてクロストークを検出する方法としては、従来、目視での検出方法の他に、カメラ等の撮像装置によって撮像した画面を画像処理して装置で検出する方法があった（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−１８４７８６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような装置でクロストークを検出しようとすると、例えば、撮像装置を構成する各受光素子の感度差や液晶を用いた表示においてバックライトの表示むらのような、クロストーク以外の不良によって表示画面が乱れている場合には、正しいクロストーク検出結果が得られなくなってしまうという問題があった。また、実際の表示画面の輝度値と理想値との差、表示画面上のどこにクロストークが発生しているかを判断することができず、製品管理を行うことができないという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、クロストークの検出精度を高め、製品管理ができるようなクロストーク検出方法等を得ようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画面検査方法は、表示装置等の表示画面の検査方法において、表示画面全体をある階調で表示させた画面の画像と、その中に別の階調でパターンを表示させた画面の画像との差分を算出する工程と、算出した差分画像から、検査対象領域であるパターン表示領域の上、下、左及び右に存在する領域の輝度平均値と、検査結果を求めるための基準値であるパターン表示領域内の輝度平均値と、パターン表示領域の斜め上に存在する領域の輝度平均値を求める工程と、  求めた輝度平均値に基づいて、検査対象領域の検査結果である理想とのずれを算出する工程とを少なくとも有する。本発明においては、表示画面からクロストークを検出するために、まず、表示画面全体をある階調で表示させた画面の画像と、その中の別の階調でパターンを表示させた画面の画像との差分を算出する。それにより、例えば液晶パネル等のバックライトによる表示むらといった、クロストーク以外の不良による影響を除去することができる。そして、算出した差分画像より各検査対象領域の輝度平均値を得て、その値に基づき、理想とのずれを算出する。したがって、クロストーク以外の不良による影響を排除した上でクロストークの検出を行うことができるので、クロストークの検出精度の向上を図ることができる。
【０００８】
また、本発明に係る画面検査方法において、領域の輝度平均値を決定する工程は、それぞれの領域の、中心部分の複数画素の輝度値の平均を算出し、その値を輝度平均値として決定する。
本発明においては、各領域の中心部分の複数画素の輝度値の平均を輝度平均値とする。したがって、各領域の全ての輝度値を用いなくても、各領域において有効な輝度値を得ることができる。
【０００９】
また、本発明に係る画面検査方法において、理想とのずれを算出する工程は、パターン表示領域の斜め上に存在する領域の輝度平均値と、検査対象領域の輝度平均値との差を算出し、パターン表示領域の斜め上に存在する領域の輝度平均値と、パターン表示領域内の輝度平均値との差を算出し、それぞれの差の割合を理想とのずれとして算出する。
本発明においては、クロストークが発生する部分であるパターン表示領域の上、下、左及び右に存在する領域が、理想となるパターン表示領域の斜め上に存在する領域とどれだけずれているのかを数値として算出するために、パターン表示領域の斜め上に存在する領域の輝度平均値と、検査対象領域内の輝度平均値との差を算出し、パターン表示領域の斜め上に存在する領域の輝度平均値と、パターン表示領域内の輝度平均値との差を算出し、算出した差の割合を理想とのずれとして算出する。したがって、クロストークによる影響を数値で表すことができるので、クロストークに精通していない人にとっても、容易にクロストークの把握及び検出を行うことができる。
【００１０】
また、本発明に係る画面検査方法は、理想とのずれを表示手段に表示する工程をさらに有する。
本発明においては、操作者の判断を容易にするため、理想とのずれを表示手段に表示する。したがって、クロストークが発生するパターン表示領域の上、下、左及び右の領域について、それぞれ理想とのずれを表示するので、どの位置でクロストークが発生しているかを把握することができる。
【００１１】
また、本発明に係る画面検査方法は、パターン表示領域内の輝度値をパターン表示領域の斜め上にある領域よりも低輝度になるように、階調差をつけて表示させる。
本発明においては、パターン表示領域を斜め上にある領域よりも低輝度になるようにする。したがって、クロストークを有効に検出することができる。
【００１２】
また、本発明に係る画面検査装置は、表示画面全体をある階調で表示させ、また、パターン表示領域内の輝度値を、パターン表示領域の斜め上にある領域の輝度値よりも低輝度になるように、階調差をつけて表示させるための信号を、表示パネルに送信する信号発生装置と、撮像した表示パネルの画面を複数の輝度値データに変換する撮像装置と、表示画面全体をある階調で表示させた画面の画像と、その中に別の階調でパターンを表示させた画面の画像との差分を算出し、算出した差分画像から検査対象領域であるパターン表示領域の上、下、左及び右に存在する領域の輝度平均値と、検査結果を求めるための基準値であるパターン表示領域内の輝度平均値と、パターン表示領域の斜め上に存在する領域の輝度平均値を求め、輝度平均値に基づいて、検査対象領域の検査結果である理想とのずれを算出する処理装置と、処理装置が算出した結果を表示する表示装置とを少なくとも備える。
本発明においては、信号発生装置が、クロストークを検出するための２パターンの表示画面（画面全体をある階調で表示させた画面及びパターン表示領域を斜め上にある領域の輝度値よりも低輝度になるように表示させた画面）を表示パネルに行わせる。撮像装置がその２パターンで表示した画面をそれぞれ撮像して複数の輝度値のデータに変換する。そして、処理装置がその２パターンの画像の差分を算出し、さらに、パターン表示領域、パターン表示領域の上、下、左及び右に存在する領域及びパターン表示領域の斜め上の領域における輝度平均値を求め、求めた輝度平均値に基づいて、パターン表示領域の上、下、左及び右に存在するそれぞれの領域の理想とのずれを算出する。したがって、クロストーク以外の不良による影響を排除した上でクロストークの検出を行うことができるので、クロストークの検出精度の向上を図ることができる。
【００１３】
また、本発明に係る画面検査装置は、処理装置が算出した結果とともに、撮像した表示パネルの画面を表示装置に表示する。
本発明においては、操作者の判断を容易にするため、処理装置が検出した結果とともに、撮像した表示パネルの画面を表示装置に表示する。したがって、どの位置でクロストークが発生しているかを把握しやすくなる。
【００１４】
また、本発明に係る画面検査方法のプログラムは、被検査対象である表示画面全体をある階調で表示させた画面の画像と、その中に別の階調でパターンを表示させた画面の画像との差分を算出する工程と、算出した差分画像から、検査対象領域であるパターン表示領域の上、下、左及び右に存在する領域の輝度平均値と、検査結果を求めるための基準値であるパターン表示領域内の輝度平均値と、パターン表示領域の斜め上に存在する領域の輝度平均値を求める工程と、求めた輝度平均値に基づいて、検査対象領域の検査結果である理想のずれを算出する工程とを少なくとも制御処理手段に行わせる。
本発明においては、表示画面からクロストークを検出するために、コンピュータ等の制御処理手段に対し、まず、表示画面全体をある階調で表示させた画面の輝度と、別の階調でパターンを表示させた画面の画像との差分を算出させる。そして、例えば液晶パネル等のバックライトによる表示むらのように、クロストーク以外の不良による影響を排除するため、パターン表示領域、パターン表示領域の上、下、左及び右に存在する領域及びパターン表示領域の斜め上の領域における輝度平均値を求めさせる。求めさせた輝度平均値に基づいて、パターン表示領域の上、下、左及び右に存在する領域のそれぞれの理想とのずれを例えば数値として算出させる。したがって、クロストーク以外の不良による影響を排除した上でクロストークの検出を行うことができるので、クロストークの検出精度の向上を図ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
実施形態１．
図１は本発明の第１の実施の形態に係る表示画面検査システムの構成を示すブロック図である。図１において、表示画面処理装置１（以下、処理装置１という）は、表示パネル１０において、表示パターンが異なる複数の画面を撮像して得られたデータに基づいて演算処理を行い、クロストークが発生しているかどうかを判断する。そして、その結果を表示信号として送信する。また、場合によっては操作者の指示に基づいて又は自動的に、接続された各装置の動作制御も行う。撮像装置２は、例えばＣＣＤ等の複数の受光素子で構成されており、各受光素子は受光量を、例えば電気信号に変換する（以下、この電気信号を輝度値信号といい、輝度値信号に含まれる輝度を表すデータを輝度値という）。ここで、本実施の形態では、各受光素子は受光量を４０９６階調で変換することができるものとする。したがって、輝度値は０〜４０９５の値をとる。ただし、表示装置２の階調はこの数に限定するものではない。また、本実施の形態では、撮像装置２は、少なくとも表示パネル１０全体含む像を撮ることによって得られた受光量を輝度値信号に変換して送信する。したがって、表示パネル１０の表示画面の輝度に応じた階調の受光量を輝度値として得ることができる。
【００１６】
記憶装置３は撮像画面の各輝度値を記憶する。ここで、記憶装置３は、チップで構成されているようなものでもよいし、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）のようなものでもよい。表示装置４は表示信号に基づいた表示を行う。入力装置５は操作者から入力された指示、データ等を入力信号として検査装置１に送信するための装置である。信号発生装置６は、各電極線を介して所望の駆動信号を送信させて各画素の表示階調を制御し、表示パネル１０に所望の表示パターンを表示させる。信号発生装置６は、理想的には表示パネル１０の各画素を０〜２５５の２５６階調（０に近づくほど黒く、２５５に近づくほど白く表示されるものとする）の輝度で表示できるものとする。したがって、本実施の形態では、信号発生装置６の駆動信号により、表示パネル１０が表示できる階調の最低値での表示を黒での表示とする（最大値での表示を白とする）。
【００１７】
１０は被検査対象である表示画面を有する表示パネルである。ここで、本実施の形態では表示パネル１０として液晶パネルを用いることとする。そのため、バックライト１１も設けることにする。
【００１８】
本実施の形態においては、クロストークの検査に輝度の差を用いるものとする。したがって、検出精度を向上することができる。そして、クロストークの度合いを数値（割合）として算出するようにする。これによって、検出の均一化を図ることができる。
【００１９】
図２は検査装置を中心とするクロストーク検出動作の流れを表す図である。図２に基づいて、本実施の形態におけるクロストーク検出動作について説明する。その前段階として表示パネル１０を信号発生装置６と接続した上で、撮像装置２が表示パネル１０全体を撮像できるようにバックライト１１上にセッティングする（Ｓ０）。セッティング方法については、操作者が手動で行ってもよいし、搬送機構（図示せず）を用いてもよい。
【００２０】
図３はベタパターン表示させた画面を表す図である。次に、処理装置１は、中間輝度でベタパターン表示させるように信号発生装置６に駆動信号を送信させる。信号発生装置６は、中間輝度でベタパターン表示を行うために、およそ中間の階調値（約１２８）で画面全体を表示させるための駆動信号を表示パネル１０に送信する（Ｓ１）。中間輝度でベタパターンを表示させるのは、クロストークの影響を受ける部分が、クロストークの影響を受けない部分に比べて低輝度になる（黒っぽくなる）だけでなく、高輝度になる（白っぽくなる）こともあるからである。また、ちょっとした電位差や信号の位相のズレなどによる差が、表示に出やすいことがあるからである。次に、この状態の表示画面を撮像装置２が撮像し、その輝度値信号を送信する。処理装置１は輝度値信号に含まれる輝度値を記憶装置３に記憶させる（Ｓ２）。
【００２１】
図４は黒抜きパターン表示させた画面を表す図である。次に、所定の面積（大きさ）を黒階調値（約０）で表示させる黒抜きパターンによる表示をさせるように信号発生装置６に駆動信号を送信させる。信号発生装置６は、黒抜きパターンで表示を行うための表示信号を表示パネル１０に送信する（Ｓ３）。黒い部分以外の背景部分については、ベタパターンで表示させた中間輝度と同じ輝度パターンの表示が行われるものとする。ここで、黒い部分について、特に所定の面積の数値を限定しないが、例えば、面積が大きすぎても小さすぎてもクロストーク検出には効率が悪いので、適切な面積で表示させるような数値とする。また、黒い部分の形も特に限定しないが、長方形にする方が信号発生装置６に指示を行いやすい。そして、また、この状態の表示画面を撮像装置２が撮像し、輝度値信号を送信する。処理装置１は輝度値信号に含まれる輝度値を記憶装置３に記憶させる（Ｓ４）。
【００２２】
次に、記憶装置３に記憶させたベタパターンにおける輝度値と黒抜きパターンにおける輝度値とに基づいて、表示画面上の各位置における輝度値の差分値（以下、差分輝度値という）を算出する（Ｓ５）。場合によっては、その差分輝度値と画面上の各位置とを対応させた画像表示を行ってもよい。ここで、黒抜きパターンの黒い部分については輝度値が示す値は、ベタパターンの輝度値が示す値よりも低いため、普通に差分値を算出すると負の値になる。画像処理のフォーマットでは、画像データは通常、正の値しかとれないため、そのままでは画像データが無いことになり、正常に差分輝度値が作成できない。そこで、本実施の形態では、あらかじめ中間の輝度値と同程度の数値（例えば２０４８）を中間輝度値として加え、計算する過程で負の値が算出されないようにする。数値を加えているので厳密な意味での差分とは言えないが、ここでは差分輝度値ということにする。以上を数式化すると、画像上のある位置での輝度の差分輝度値は次式（１）で表される。
差分輝度値＝中間輝度値＋黒抜きパターンの輝度値−ベタパターンの輝度値…（１）
【００２３】
図５はクロストークの状態を表す図である。図５（ａ）に示すように、クロストークは黒抜き部分の上下又は左右に現れる。そこで、図５（ｂ）に示すように、黒部分の存在によってクロストークが発生しない領域Ａ、黒部分の領域Ｄ及び黒部分の上下左右のそれぞれの領域Ｂ、Ｃ、Ｅ及びＦのそれぞれの差分輝度値の平均値を算出し、これを各領域における輝度平均値とする（Ｓ６）。この場合、特に各領域の全ての輝度値に基づいて平均を算出する必要はない。以上を数式化すると、例えば、領域Ａの輝度平均値は次式（２）で表される。
2004286493.tif 000003
【００２４】
領域Ａ〜領域Ｆまでの各領域の輝度平均値を算出すると、次に次式（３）で表される数式に基づいた割合（パーセント）の値を算出する（Ｓ７）。ここで、この値をクロストーク率ということにする。クロストーク率は、黒部分の存在により、クロストークが発生するであろう領域Ｂ、Ｃ、Ｅ、Ｆのそれぞれに対し、黒部分の領域Ｄと同じ輝度平均値であれば１００％、クロストークが発生しない領域Ａと同じ輝度平均値であれば０％の割合となるようにする。したがって、０％を越えれば（マイナスの値）、逆に理想よりも高輝度になっている（白っぽくなっている）ことになる。式（３）は、領域Ｂに対して算出している。ここで、各英字はその領域における輝度平均値を表す。
Ｂのクロストーク率＝（Ａ−Ｂ）／（Ａ−Ｄ）×１００          …（３）
【００２５】
領域Ｂ〜領域Ｅまでの各領域のクロストーク率を算出すると、処理装置１は、その結果を表示させるための表示信号を表示装置４に送信し、表示装置４は表示信号に基づいた表示を行う（Ｓ８）。ここで、処理装置１が、例えばあらかじめ定めたしきい値に基づいて、クロストーク率としきい値とを比較することによって、良、不良などの最終的な判断まで行ってもよい。
【００２６】
以上のように第１の実施の形態によれば、表示画面に現れるクロストークをクロストーク率によって画一的に表すようにしたので、クロストークを数値として把握することができる。したがって、クロストークに精通しているかどうかを問わず、クロストーク検出を均一化することができる。また、クロストークを数値化することができ、製品管理を行いやすくなる。また、クロストーク率を算出するのに輝度平均値を用いるので、検出精度を向上させることができる。
【００２７】
実施形態２．
上述の第１の実施の形態では、黒抜きパターンの表示を行う際に、黒部分を画面の中央部分に表示させるようにしたが、本発明ではこれに限定するものではない。例えば、他の部分において表示させたとしても第１の実施の形態で説明した方法を用いることによって、有効なクロストーク検出を行うことができる。クロストークは全体で発生する傾向があるので、表示画面上のある部分でクロストークが発生しないものと判断すれば、画面全体で発生していないものと考えられるからである。
【００２８】
また、本実施の形態では黒抜きパターンの表示を行うようにしたが、本発明ではこれに限定するものではなく、白抜きパターンの表示でも適用することができる。
【００２９】
実施形態３．
上述した第１の実施の形態においては、クロストーク検出のための被検査対象を液晶の表示パネルとしたが、本発明はこれに限定するものではなく、電界発光（ＥＬ）素子を用いた表示装置等に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】表示画面検査装置の構成を示すブロック図である。
【図２】クロストーク検出動作の流れを表す図である。
【図３】ベタパターン表示させた画面を表す図である。
【図４】黒抜きパターン表示させた画面を表す図である。
【図５】クロストークの状態を表す図である。
【符号の説明】
１  表示画面処理装置、２  撮像装置、３  記憶装置、４  表示装置、５  入力装置、６  信号発生装置、１０  表示パネル、１１  バックライト
【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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