(57)【要約】【課題】実機に即した表示パネルの入射角度及び投射レンズの取込み角度による表示検査を可能にする。【解決手段】光源の出射光が入射され入射された光を検査対象となる表示パネル８９に導くと共に、表示パネル８９の出射光を投射レンズに導く１つ以上のレンズからなるレンズ光学系と、前記レンズ光学系のうち前記表示パネル８９の入射面側から奇数番目に配置されたレンズ８８の入射光束の範囲を制限して前記表示パネル８９の入射光の入射角度を制御する入射角度制御絞り８７と、前記レンズ光学系のうち前記投射レンズ１０４の入射面側から奇数番目に配置されたレンズ１０３の入射光束の範囲を制限して前記投射レンズ１０４の入射光の取込み角度を制御する取込み角度制御絞り１０２とを具備したことを特徴とする。【選択図】      図１
2004219561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源の出射光が入射され入射された光を検査対象となる表示パネルに導く１つ以上のレンズからなるレンズ光学系と、
前記レンズ光学系のうち前記表示パネルの入射面側から奇数番目に配置されたレンズの入射光束の範囲を制限して前記表示パネルの入射光の入射角度を制御する入射角度制御絞りとを具備したことを特徴とする表示パネル検査用投射装置。
【請求項２】
絞り量が異なる複数種類の複数の絞りを収納すると共に、収納している前記複数の絞りのうちの１つを前記表示パネルの入射面側から奇数番目に配置されたレンズの入射光路上の焦点位置に配設する絞り配設装置を更に具備したことを特徴とする請求項１に記載の表示パネル検査用投射装置。
【請求項３】
光源の出射光が入射され入射された光を検査対象となる表示パネルに導くと共に、表示パネルの出射光を投射レンズに導く１つ以上のレンズからなるレンズ光学系と、
前記レンズ光学系のうち前記投射レンズの入射面側から奇数番目に配置されたレンズの入射光束の範囲を制限して前記投射レンズの入射光の取込み角度を制御する取込み角度制御絞りとを具備したことを特徴とする表示パネル検査用投射装置。
【請求項４】
絞り量が異なる複数種類の複数の絞りを収納すると共に、収納している前記複数の絞りのうちの１つを前記投射レンズの入射面側から奇数番目に配置されたレンズの入射光路上の焦点位置に配設する絞り配設装置を更に具備したことを特徴とする請求項３に記載の表示パネル検査用投射装置。
【請求項５】
光源の出射光が入射され入射された光を検査対象となる表示パネルに導くと共に、表示パネルの出射光を投射レンズに導く１つ以上のレンズからなるレンズ光学系と、
前記レンズ光学系のうち前記表示パネルの入射面側から奇数番目に配置されたレンズの入射光束の範囲を制限して前記表示パネルの入射光の入射角度を制御する入射角度制御絞りと、
前記レンズ光学系のうち前記投射レンズの入射面側から奇数番目に配置されたレンズの入射光束の範囲を制限して前記投射レンズの入射光の取込み角度を制御する取込み角度制御絞りとを具備したことを特徴とする表示パネル検査用投射装置。
【請求項６】
絞り量が異なる複数種類の複数の絞りを収納すると共に、収納している前記複数の絞りのうちの１つを前記表示パネルの入射面側から奇数番目に配置されたレンズの入射光路上の焦点位置に配設する第１の絞り配設装置と、
絞り量が異なる複数種類の複数の絞りを収納すると共に、収納している前記複数の絞りのうちの１つを前記投射レンズの入射面側から奇数番目に配置されたレンズの入射光路上の焦点位置に配設する第２の絞り配設装置と、を更に具備したことを特徴とする請求項５に記載の表示パネル検査用投射装置。
【請求項７】
前記レンズ光学系は、隣接するレンズ同士の前側焦点と後側焦点とが一致することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載の表示パネル検査用投射装置。
【請求項８】
前記光源と、
前記投射レンズとを更に具備したことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１つに記載の表示パネル検査用投射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶パネル等の光学特性の測定に好適な光学特性評価装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶パネルは、ガラス基板、石英基板等の２枚の基板間に液晶を封入して構成される。液晶パネルでは、一方の基板に、例えば薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下、ＴＦＴと称す）等の能動素子をマトリクス状に配置し、他方の基板に対向電極を配置して、両基板間に封止した液晶層の光学特性を画像信号に応じて変化させることで、画像表示を可能にする。
【０００３】
プロジェクタに用いられる液晶パネルは、透過率が高く、コントラスト比が比較的高いＴＮ（ツイストネマチック）液晶が用いられることが多い。通常、コントラストピークは液晶パネルに対して直角（法線方向）に設定されている。従って、プロジェクタでは、光が液晶パネルに対して直角に進行する成分を強くするように配光分布を設定している。
【０００４】
このような液晶パネルは単独で流通することが多い。即ち、プロジェクタの光学系は、製造業者毎に個別の仕様のものが用いられる。このため、製造業者毎にプロジェクタの光学系の配光分布が異なり、液晶パネルに対する入射角度が装置毎に相違して、液晶パネルに法線方向を０度として比較的大きい入射角度で入射光が入射することもある。斜め光は、パネルに入射後、パネル内の積層構造によって多重反射し、ＴＦＴ素子のチャネル領域やチャネル隣接領域に照射されてしまうことがある。そうすると、ＴＦＴ素子に光リーク電流が発生し、ＴＦＴ素子の特性が変化して、画像品位が劣化してしまう。
【０００５】
近年、液晶プロジェクタは、投影画像の高輝度化を目的として、高出力ランプを採用すると共に光の利用効率を向上させてきた。また、プロジェクタに採用される液晶パネルも高輝度化に対応させるために、画素の開口率を大きくして、投射光透過率の向上を図っている。このため、このような斜め光が画質に与える影響は極めて大きい。
【０００６】
そこで、液晶パネルの流通前において、液晶パネルに斜め光が入射された場合の投射画像の画質を判定するための表示検査を実施するようになっている。図６はこのような検査装置に用いられる投影機の光学系の構成を示す説明図である。
【０００７】
投影機には、検査対象の液晶パネル１５５が取り付けられる。投影機は、筐体１５０内に、光源１５１が配設されている。光源１５１は、例えば、メタルハライド等のランプを内蔵した高圧水銀ランプとリフレクタとによって構成される。高圧水銀ランプの白色光をリフレクタによって前方に反射させ、ライトバルブとして機能する液晶パネル１５５に入射するのである。
【０００８】
光源１５１からの白色光は、インテグレータレンズ１５４を介して液晶パネル１５５に与えられる。インテグレータレンズ１５４は、複数の小レンズを有する第１及び第２のレンズアレイ１５２，１５３によって構成されており、入射光を均一にして液晶パネル１５５の入射面全域に入射させる。これにより、映出された映像に輝度むらが生じることを防止している。
【０００９】
液晶パネル１５５は図示しないＦＰＣを介して検査パターンが供給されており、入射した光を検査パターンに応じて変調して出射する。液晶パネル１５５からの検査パターンに応じた映像光は、プリズム１５６及び投射レンズ１５７を介して筐体１５０の前方に出射される。投射レンズ１５７から出射された映像光を図示しないスクリーン上に拡大投射することにより、画素むら等の検査を行う。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−１１０５０２号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
図６の投影機においては、液晶パネル１５５への光の入射角度は、液晶パネル１５５の入射面側に設けたレンズ１５８を含む光学系によって決定される。しかしながら、上述したように、実機のプロジェクタの光学系は、製造業者毎に個別の仕様になっており、レンズ１５８及び筐体１５０等からなる光学系を各種実機のプロジェクタの光学系に対応させた構成に設定することは極めて困難である。即ち、液晶パネルの表示検査を実際の製品に即した環境で実施することは困難であり、良品，不良品の判定等が実機に即したものとならないという問題があった。
【００１２】
なお、液晶パネルの出射光は投射レンズに取込まれ、投射レンズによってスクリーン上に拡大投射されるようになっており、投射レンズの取込み角度の相違によっても、画質の検査結果に相違が生じてしまう。
【００１３】
なお、このような検査装置用の投影装置としても利用可能な照明装置として、特許文献１提案のものがある。しかしながら、特許文献１の装置を利用しても、実機の即した光学系を容易に構成することはできない。
【００１４】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、実機に即した表示検査を実施可能にすることにより、適切な表示検査を実施することができる表示パネル検査用投射装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る表示パネル検査用投射装置は、光源の出射光が入射され入射された光を検査対象となる表示パネルに導く１つ以上のレンズからなるレンズ光学系と、前記レンズ光学系のうち前記表示パネルの入射面側から奇数番目に配置されたレンズの入射光束の範囲を制限して前記表示パネルの入射光の入射角度を制御する入射角度制御絞りとを具備したことを特徴とする。
【００１６】
このような構成によれば、光源からの出射光はレンズ光学系によって表示パネルに導かれる。レンズ光学系のうち表示パネル側から奇数番目に配置されたレンズの入射光束は、入射角度制御絞りによって通過範囲が制限される。入射角度制御絞りの絞り量を変化させると、表示パネルに入射する光束の入射角度が変化する。これにより、表示パネルの入射角度毎に、表示検査が可能である。
【００１７】
また、本発明に係る表示パネル検査用投射装置は、絞り量が異なる複数種類の複数の絞りを収納すると共に、収納している前記複数の絞りのうちの１つを前記表示パネルの入射面側から奇数番目に配置されたレンズの入射光路上の焦点位置に配設する絞り配設装置を更に具備したことを特徴とする。
【００１８】
このような構成によれば、絞り配設装置には絞り量が異なる複数種類の複数の絞りが収納される。絞り配設装置は、収納されている複数の絞りのうちの１つを表示パネルの入射面側から奇数番目に配置されたレンズの入射光路上の焦点位置に配設する。絞り配設装置が選択配置する絞りを適宜切換えることにより、表示パネルの入射角度を適宜設定することができる。これにより、表示パネルの出射光に基づく画像は入射角度に応じたものとなり、表示パネルの入射角度毎の表示検査が容易になると共に、実機の種々の光学系に対応した表示パネルの表示検査を実施することができる。
【００１９】
本発明に係る表示パネル検査用投射装置は、光源の出射光が入射され入射された光を検査対象となる表示パネルに導くと共に、表示パネルの出射光を投射レンズに導く１つ以上のレンズからなるレンズ光学系と、前記レンズ光学系のうち前記投射レンズの入射面側から奇数番目に配置されたレンズの入射光束の範囲を制限して前記投射レンズの入射光の取込み角度を制御する取込み角度制御絞りとを具備したことを特徴とする。
【００２０】
このような構成によれば、光源からの出射光はレンズ光学系によって表示パネルに導かれ、表示パネルの出射光は投射レンズに導かれる。レンズ光学系のうち投射レンズ側から奇数番目に配置されたレンズの入射光束は、取込み角度制御絞りによって通過範囲が制限される。取込み角度制御絞りの絞り量を変化させると、投射レンズに入射する光束の取込み角度が変化する。これにより、投射レンズの取込み角度毎に、表示パネルの表示検査が可能である。
【００２１】
また、本発明に係る表示パネル検査用投射装置は、絞り量が異なる複数種類の複数の絞りを収納すると共に、収納している前記複数の絞りのうちの１つを前記投射レンズの入射面側から奇数番目に配置されたレンズの入射光路上の焦点位置に配設する絞り配設装置を更に具備したことを特徴とする。
【００２２】
このような構成によれば、絞り配設装置には絞り量が異なる複数種類の複数の絞りが収納される。絞り配設装置は、収納されている複数の絞りのうちの１つを投射レンズの入射面側から奇数番目に配置されたレンズの入射光路上の焦点位置に配設する。絞り配設装置が選択配置する絞りを適宜切換えることにより、投射レンズの取込み角度を適宜設定することができる。これにより、表示パネルからの光学像を投射レンズによって投射した画像は、投射レンズへの光学像の取込み角度に応じたものとなり、投射レンズの取込み角度毎の表示検査が容易になると共に、実機の種々の光学系に対応した表示パネルの表示検査を実施することができる。
【００２３】
本発明に係る表示パネル検査用投射装置は、光源の出射光が入射され入射された光を検査対象となる表示パネルに導くと共に、表示パネルの出射光を投射レンズに導く１つ以上のレンズからなるレンズ光学系と、前記レンズ光学系のうち前記表示パネルの入射面側から奇数番目に配置されたレンズの入射光束の範囲を制限して前記表示パネルの入射光の入射角度を制御する入射角度制御絞りと、前記レンズ光学系のうち前記投射レンズの入射面側から奇数番目に配置されたレンズの入射光束の範囲を制限して前記投射レンズの入射光の取込み角度を制御する取込み角度制御絞りとを具備したことを特徴とする。
【００２４】
このような構成によれば、光源からの出射光はレンズ光学系によって表示パネルに導かれ、表示パネルの出射光は投射レンズに導かれる。レンズ光学系のうち表示パネル側から奇数番目に配置されたレンズの入射光束は、入射角度制御絞りによって通過範囲が制限される。また、レンズ光学系のうち投射レンズ側から奇数番目に配置されたレンズの入射光束は、取込み角度制御絞りによって通過範囲が制限される。入射角度制御絞りの絞り量及び取込み角度制御絞りの絞り量を夫々変化させると、表示パネルに入射する光束の入射角度及び投射レンズに入射する光束の取込み角度が変化する。これにより、表示パネルの入射角度毎及び投射レンズの取込み角度毎に、表示検査が可能である。
【００２５】
本発明に係る表示パネル検査用投射装置は、絞り量が異なる複数種類の複数の絞りを収納すると共に、収納している前記複数の絞りのうちの１つを前記表示パネルの入射面側から奇数番目に配置されたレンズの入射光路上の焦点位置に配設する第１の絞り配設装置と、絞り量が異なる複数種類の複数の絞りを収納すると共に、収納している前記複数の絞りのうちの１つを前記投射レンズの入射面側から奇数番目に配置されたレンズの入射光路上の焦点位置に配設する第２の絞り配設装置と、を更に具備したことを特徴とする。
【００２６】
このような構成によれば、第１及び第２の絞り配設装置には、夫々絞り量が異なる複数種類の複数の絞りが収納される。第１の絞り配設装置は、収納されている複数の絞りのうちの１つを表示パネルの入射面側から奇数番目に配置されたレンズの入射光路上の焦点位置に配設し、第２の絞り配設装置は、収納されている複数の絞りのうちの１つを投射レンズの入射面側から奇数番目に配置されたレンズの入射光路上の焦点位置に配設する。第１及び第２の絞り配設装置が選択配置する絞りを適宜切換えることにより、表示パネルの入射角度及び投射レンズの取込み角度を適宜設定することができる。これにより、表示パネルの出射光に基づく画像は入射角度に応じたものとなり、投射レンズによって投射した画像は投射レンズへの光学像の取込み角度に応じたものとなり、表示パネルの入射角度毎の表示検査及び投射レンズの取込み角度毎の表示検査が容易になり、実機の種々の光学系に対応した表示パネルの表示検査を実施することができる。
【００２７】
前記レンズ光学系は、隣接するレンズ同士の前側焦点と後側焦点とが一致することを特徴とする。
【００２８】
このような構成によれば、表示パネルに入射する入射光束の入射角度を正確に制御すると共に、投射レンズに入射する入射光束の取込み角度を正確に制御することができる。
【００２９】
また、本発明に係る表示パネル検査用投射装置は、前記光源と、前記投射レンズとを更に具備したことを特徴とする。
【００３０】
このような構成によれば、表示パネルへの入射光の入射角度及び表示パネルから投射レンズへの光学像の取込み角度を任意に設定した表示検査が可能である。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る表示パネル検査用投射装置を示す説明図である。図２は図１の装置において検査の対象とする表示パネルである液晶パネルの画素領域を構成する複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図である。図３は図２の液晶パネルを構成するＴＦＴ基板等の素子基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板側から見た平面図であり、図４は素子基板と対向基板とを貼り合わせて液晶を封入する組立工程終了後の液晶パネルを、図３のＨ−Ｈ’線の位置で切断して示す断面図である。また、図５は液晶パネルを詳細に示す断面図である。
【００３２】
先ず、図２乃至図５を参照して、検査対象である液晶パネルの構造について説明する。
【００３３】
液晶パネルは、図３及び図４に示すように、ＴＦＴ基板等の素子基板１０と対向基板２０との間に液晶５０を封入して構成される。素子基板１０上には画素を構成する画素電極等がマトリクス状に配置される。図２は画素を構成する素子基板１０上の素子の等価回路を示している。
【００３４】
図２に示すように、画素領域においては、複数本の走査線３ａと複数本のデータ線６ａとが交差するように配線され、走査線３ａとデータ線６ａとで区画された領域に画素電極９ａがマトリクス状に配置される。そして、走査線３ａとデータ線６ａの各交差部分に対応してＴＦＴ３０が設けられ、このＴＦＴ３０に画素電極９ａが接続される。
【００３５】
ＴＦＴ３０は走査線３ａのＯＮ信号によってオンとなり、これにより、データ線６ａに供給された画像信号が画素電極９ａに供給される。この画素電極９ａと対向基板２０に設けられた対向電極２１との間の電圧が液晶５０に印加される。また、画素電極９ａと並列に蓄積容量７０が設けられており、蓄積容量７０によって、画素電極９ａの電圧はソース電圧が印加された時間よりも例えば３桁も長い時間の保持が可能となる。蓄積容量７０によって、電圧保持特性が改善され、コントラスト比の高い画像表示が可能となる。
【００３６】
図５は、一つの画素に着目した液晶装置の模式的断面図である。
【００３７】
ガラスや石英等の素子基板１０には、溝１１が形成されている。この溝１１上に遮光膜１２及び第１層間絶縁膜１３を介してＬＤＤ構造をなすＴＦＴ３０が形成されている。溝１１によって、ＴＦＴ基板の液晶５０との境界面が平坦化される。
【００３８】
ＴＦＴ３０は、チャネル領域１ａ、ソース領域１ｄ、ドレイン領域１ｅが形成された半導体層に下層及び上層絶縁膜２ａ，２ｂを介してゲート電極をなす走査線３ａが設けられてなる。なお、遮光膜１２は、ＴＦＴ３０の形成領域に対応する領域、後述するデータ線６ａ及び走査線３ａ等の形成領域、即ち各画素の非表示領域に対応した領域に形成されている。この遮光膜１２によって、反射光がＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ、ソース領域１ｄ及びドレイン領域１ｅに入射することが防止される。
【００３９】
ＴＦＴ３０上には第２層間絶縁膜１４が積層され、第２層間絶縁膜１４上には中間導電層１５が形成されている。中間導電層１５上には誘電体膜１７を介して容量線１８が対向配置されている。容量線１８は、容量層と遮光層とからなり、中間導電層１５との間で蓄積容量を構成すると共に、光の内部反射を防止する遮光機能を有する。半導体層に比較的近接した位置に中間導電層１５を形成しており、光の乱反射を効率よく防止することができる。
【００４０】
容量線１８上には第３層間絶縁膜１９が配置され、第３層間絶縁膜１９上にはデータ線６ａが積層される。データ線６ａは、第３及び第２層間絶縁膜１９，１４を貫通するコンタクトホール２４ａ，２４ｂを介してソース領域１ｄに電気的に接続される。データ線６ａ上には第４層間絶縁膜２５を介して画素電極９ａが積層されている。画素電極９ａは、第４〜第２層間絶縁膜２５，１９，１４を貫通するコンタクトホール２６ａ，２６ｂにより容量線１８を介してドレイン領域１ｅに電気的に接続される。画素電極９ａ上にはポリイミド系の高分子樹脂からなる配向膜１６が積層され、所定方向にラビング処理されている。
【００４１】
走査線３ａ（ゲート電極）にＯＮ信号が供給されることで、チャネル領域１ａが導通状態となり、ソース領域１ｄとドレイン領域１ｅとが接続されて、データ線６ａに供給された画像信号が画素電極９ａに与えられる。
【００４２】
一方、対向基板２０には、ＴＦＴアレイ基板のデータ線６ａ、走査線３ａ及びＴＦＴ３０の形成領域に対向する領域、即ち各画素の非表示領域において第１遮光膜２３が設けられている。この第１遮光膜２３によって、対向基板２０側からの入射光がＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ、ソース領域１ｄ及びドレイン領域１ｅに入射することが防止される。第１遮光膜２３上に、対向電極（共通電極）２１が基板２０全面に亘って形成されている。対向電極２１上にポリイミド系の高分子樹脂からなる配向膜２２が積層され、所定方向にラビング処理されている。
【００４３】
そして、素子基板１０と対向基板２０との間に液晶５０が封入されている。これにより、ＴＦＴ３０は所定のタイミングでデータ線６ａから供給される画像信号を画素電極９ａに書き込む。書き込まれた画素電極９ａと対向電極２１との電位差に応じて液晶５０の分子集合の配向や秩序が変化して、光を変調し、階調表示を可能にする。
【００４４】
図３及び図４に示すように、対向基板２０には表示領域を区画する額縁としての遮光膜４２が設けられている。遮光膜４２は例えば遮光膜２３と同一又は異なる遮光性材料によって形成されている。
【００４５】
遮光膜４２の外側の領域に液晶を封入するシール材４１が、素子基板１０と対向基板２０間に形成されている。シール材４１は対向基板２０の輪郭形状に略一致するように配置され、素子基板１０と対向基板２０を相互に固着する。シール材４１は、素子基板１０の１辺の一部において欠落しており、貼り合わされた素子基板１０及び対向基板２０相互の間隙には、液晶５０を注入するための液晶注入口７８が形成される。液晶注入口７８より液晶が注入された後、液晶注入口７８を封止材７９で封止するようになっている。
【００４６】
素子基板１０のシール材４１の外側の領域には、データ線駆動回路６１及び実装端子６２が素子基板１０の一辺に沿って設けられており、この一辺に隣接する２辺に沿って、走査線駆動回路６３が設けられている。素子基板１０の残る一辺には、画面表示領域の両側に設けられた走査線駆動回路６３間を接続するための複数の配線６４が設けられている。また、対向基板２０のコーナー部の少なくとも１箇所においては、素子基板１０と対向基板２０との間を電気的に導通させるための導通材６５が設けられている。
【００４７】
液晶パネルを構成する素子基板１０と対向基板２０とは別々に製造される。そして、パネル組立工程において両者が貼り合わされて液晶が封入される。即ち、パネル組立工程においては、先ず、夫々用意された素子基板１０及び対向基板２０に対して、配向膜１６，２２となるポリイミドが塗布される。次に、素子基板１０表面の配向膜１６及び対向基板２０表面の配向膜２２に対して、ラビング処理を施す。
【００４８】
次に、洗浄工程を行う。この洗浄工程は、ラビング処理によって生じた塵埃を除去するためのものである。洗浄工程が終了すると、シール材４１、及び導通材６５（図３参照）を形成する。次に、素子基板１０と対向基板２０とを貼り合わせ、アライメントを施しながら圧着し、シール材４１を硬化させる。最後に、シール材４１の一部に設けた切り欠きから液晶を封入し、切り欠きを塞いで液晶を封止する。
【００４９】
このように構成された液晶パネルを検査対象として、図１の表示検査用投射装置を用いた表示検査が実施される。図１において、例えば上述した図２乃至図５に示す液晶パネルが検査対象のパネル８９として、光学系上に配置される。光源８３は、所定の光を発生する。光源としては、例えば、キセノンランプや高圧水銀ランプ等が用いられる。なお、光源８３は、その出射光量を適宜設定可能である。
【００５０】
光源８３の出射光の光路上にはレンズ８４が設けられている。レンズ８４は、凸レンズであり、光源８３からの光のうち所定の入射角範囲内の光を前方に出射する。
【００５１】
本実施の形態においては、レンズ８４とパネル８９との間に、２つのレンズ８６，８８及び入射角度制御絞り８７を配設するようになっている。レンズ８４は入射光を所定の焦点距離で収束させて前方に出射する。レンズ８４の出射光の光路上にはレンズ８６が設けられており、レンズ８６はレンズ８４からの入射光を所定の焦点距離で収束させて前方に出射する。レンズ８４の後側焦点とレンズ８６の前側焦点の位置は一致している。
【００５２】
レンズ８６の出射光の光路上にはレンズ８８が設けられており、レンズ８８はレンズ８６からの入射光を所定の焦点距離で収束させて前方に出射する。レンズ８６の後側焦点とレンズ８８の前側焦点の位置は一致している。
【００５３】
本実施の形態においては、レンズ８６の後側焦点（レンズ８８の前側焦点）上に入射角度制御絞り８７が配設されている。入射角度制御絞り８７は、レンズ８６の出射光の光束が通過する範囲を制限する。
【００５４】
レンズ８８の後側焦点上には、入射面がレンズ８８の出射光の光軸に垂直に設けられたパネル８９が配設されている。パネル８９は入射光をその特性に応じて通過させて前方に出射する。
【００５５】
パネル８９の出射光の光路上には、レンズ１０１，１０３及び投射レンズ１０４が配設されている。レンズ１０１はパネル８９の出射光を所定の焦点距離で収束させて前方に出射する。レンズ１０１の出射光の光路上にはレンズ１０３が設けられており、レンズ１０３はレンズ１０１からの入射光を所定の焦点距離で収束させて前方に出射する。レンズ１０１の後側焦点とレンズ１０３の前側焦点の位置は一致している。
【００５６】
本実施の形態においては、レンズ１０１の後側焦点（レンズ１０３の前側焦点）上に投射レンズ１０４に対する取込み角度制御絞り１０２が配設されている。取込み角度制御絞り１０２は、レンズ１０１の出射光の光束が通過する範囲を制限するもので、図１の破線範囲の光束を通過させる。レンズ１０３の出射光の光路上には投射レンズ１０４が設けられている。レンズ１０３の後側焦点と投射レンズ１０４の前側焦点の位置は一致している。
【００５７】
本実施の形態においては、レンズ８６の後側焦点（レンズ８８の前側焦点）の近傍には絞り量が異なる複数の絞り８７−１〜８７−ｎを収納した絞り配設装置９１が設けられている。絞り配設装置９１は、絞り選択部９０からの選択信号に基づく絞りをレンズ８６の出射光路上の後側焦点の位置に配置する。即ち、絞り配設装置９１は、絞り選択部９０からの選択信号に基づいて、配置している絞り又は収納している複数の絞りのうちの１つを選択し、レンズ８６の出射光路上の後側焦点の位置に既に配置されている絞りを図示しない搬送路を介して取込んで回収すると共に、図示しない搬送路を介して選択した絞りをレンズ８６の出射光路上の後側焦点の位置に配置するようになっている。
【００５８】
また、レンズ１０１の後側焦点（レンズ１０３の前側焦点）の近傍には絞り量が異なる複数の絞り１０２−１〜１０２−ｎを収納した絞り配設装置９２が設けられている。絞り配設装置９２は、絞り選択部９０からの選択信号に基づく絞りをレンズ１０１の出射光路上の後側焦点の位置に配置する。即ち、絞り配設装置９２は、絞り選択部９０からの選択信号に基づいて、配置している絞り又は収納している複数の絞りのうちの１つを選択し、レンズ１０１の出射光路上の後側焦点の位置に既に配置されている絞りを図示しない搬送路を介して取込んで回収すると共に、図示しない搬送路を介して選択した絞りをレンズ１０１の出射光路上の後側焦点の位置に配置するようになっている。
【００５９】
入射角度制御絞り８７による絞り量に応じて、液晶パネル８９の入射光の入射角度が決定する。また、取込み角度制御絞り１０２による絞り量に応じて、液晶パネル８９から出射された光の投射レンズ１０４への取込み角度が決定する。
【００６０】
本実施の形態においては、絞り配設装置９１，９２が収納する絞りとしては、種々の絞り量の図示しない開口部を有した複数枚の絞りが用いられる。絞り選択部９０は、オペレータの操作に基づいて、又は予め設定された所定の順序で、これらの絞り量が異なる種々の絞りを順次選択するための選択信号を絞り配設装置９１，９２に出力するようになっている。
【００６１】
次に、このように構成された実施の形態を用いた表示検査方法について説明する。
【００６２】
表示検査時においては、投射レンズ１０４の前面には図示しないスクリーンを配置する。そして、検査対象の液晶パネル８９を光学系の所定の位置に配置する。
【００６３】
光源８３からの例えば白色光束は、レンズ８４，８６，８８を介して液晶パネル８９の入射面に入射される。液晶パネル８９には図示しないＦＰＣを介して検査パターンが供給されており、液晶パネル８９は検査パターンに応じて入射光を変調して、検査パターンの画像光を出射する。液晶パネル８９からの検査パターンに応じた映像光は、レンズ１０１，１０３及び投射レンズ１０４を介して前方のスクリーン上に出射される。
【００６４】
一方、絞り選択部９０は、例えばオペレータの指示に従って、所定の絞りを選択するための選択信号を出力する。絞り配設装置９１は、収納している絞り８７−１〜８７−ｎのうち選択信号によって指定された絞りを選択して、レンズ８６の出射光路上の後側焦点の位置に搬送して配置する。また、絞り配設装置９２は、収納している絞り１０２−１〜１０２−ｎのうち選択信号によって指定された絞りを選択して、レンズ１０１の出射光路上の後側焦点の位置に搬送して配置する。
【００６５】
こうして、レンズ８６の後側焦点位置には入射角度制御絞り８７が配設され、レンズ１０１の後側焦点位置には取込み角度制御絞り１０２が配設される。絞り選択部９０は、入射角度制御絞り８７と取込み角度制御絞り１０２との夫々の選択を、相互に独立して実施することができる。
【００６６】
先ず、入射角度制御絞り８７の作用について説明する。図１の液晶パネル８９入射面側の破線は、入射角度制御絞り８７が図１の状態の場合に、パネル８９の所定の点に入射する光の入射角度を示している。パネル８９の各点に入射する光はレンズ８８によって収束される。レンズ８８の入射光の光束の範囲を制限することによって、パネル８９の所定の点に入射する光の入射角度を制限することができる。
【００６７】
即ち、レンズ８６の出射光は、入射角度制御絞り８７によって、光束のうちの光軸近傍の所定の範囲内の光のみレンズ８８側に進行する。入射角度制御絞り８７を通過した光は、レンズ８８によって収束されてパネル８９に入射する。入射角度制御絞り８７の絞り量を変化させ、光束が通過する範囲を狭くすると、レンズ８８に入射する光束も狭くなり、パネル８９の所定の点には法線方向を０度として比較的小さい入射角度で光が入射する。逆に、入射角度制御絞り８７の絞り量を変化させ、光束が通過する範囲を広くすると、レンズ８８に入射する光束も広くなり、パネル８９の所定の点には比較的大きい入射角度で光が入射する。こうして、入射角度制御絞り８７の絞り量を変更することで、パネル８９の各点への入射角度を変化させ、各入射角度毎に液晶パネル８９の表示特性を検査することができる。
【００６８】
所定の絞り８７についての表示検査が終了すると、絞り選択部９０は、次の絞りを選択するための選択信号を出力する。これにより、絞り配設装置９１は、前回の検査に用いた絞り８７を図示しない搬送路を介して取込んで格納すると共に、選択信号によって指定された絞り（例えば絞り８７−２）を選択してレンズ８６の出射光路上の後側焦点位置に搬送して配置する。
【００６９】
一方、取込み角度制御絞り１０２の絞り量に応じて、投射レンズ１０４に取込まれる光の取込み角度が決定される。図１の液晶パネル８９の出射面側の破線は、取込み角度制御絞り１０２が図１の状態の場合に、投射レンズ１０４の所定の点に入射する光の取込み角度を示している。投射レンズ１０４の各点に入射する光はレンズ１０３によって収束される。レンズ１０３の入射光の光束の範囲を制限することによって、投射レンズ１０４の所定の点に入射する光の取込み角度を制限することができる。
【００７０】
即ち、液晶パネル８９の出射光は所定の出射角度で出射され、レンズ１０１を介して前方に出射される。レンズ１０１の出射光は、取込み角度制御絞り１０２によって、光束のうちの光軸近傍の所定の範囲内の光のみレンズ１０３側に進行する。取込み角度制御絞り１０２を通過した光は、レンズ１０３によって収束されて投射レンズ１０４に入射する。取込み角度制御絞り１０２の絞り量を変化させ、光束が通過する範囲を狭くすると、レンズ１０３に入射する光束も狭くなり、投射レンズ１０４の所定の点には法線方向を０度として比較的小さい取込み角度で光が入射する。逆に、取込み角度制御絞り１０２の絞り量を変化させ、光束が通過する範囲を広くすると、レンズ１０３に入射する光束も広くなり、投射レンズ１０４の所定の点には比較的大きい取込み角度で光が入射する。こうして、取込み角度制御絞り１０２の絞り量を変更することで、投射レンズ１０４の各点への取込み角度を変化させ、各取込み角度毎に液晶パネル８９の表示特性を検査することができる。
【００７１】
所定の絞り１０２についての表示検査が終了すると、絞り選択部９０は、次の絞りを選択するための選択信号を出力する。これにより、絞り配設装置９２は、前回の検査に用いた絞り１０２を図示しない搬送路を介して取込んで格納すると共に、選択信号によって指定された絞り（例えば絞り１０２−２）を選択してレンズ１０１の出射光路上の後側焦点位置に搬送して配置する。
【００７２】
このようにして、液晶パネル８９の入射角度及び投射レンズ１０４の取込み角度を任意に設定した状態で、検査パターンの映像光を図示しないスクリーン上に投射させる。そして、スクリーン上に投影された検査パターンの画像を直視又はＣＣＤカメラ等によって観察し、観察画像からムラ等の画質を判定する。以後、同様の動作を繰返して、複数種類の絞りを用いた表示検査を実行する。
【００７３】
このように本実施の形態においては、液晶パネル８９の入射面側の光路上に入射角度制御絞りを配置すると共に、液晶パネル８９と投射レンズ１０４との間の光路上に取込み角度制御絞りを配置し、これらの配置した絞りの絞り量を相互に独立に切換えている。これにより、液晶パネル８９の入射光の入射角度を任意に設定した表示検査及び投射レンズ１０４の取込み角度を任意に設定した表示検査を実施することができ、これらの光学特性が異なる種々の光学系を用いた場合と同様の状態で表示検査を実施することができる。従って、実機に即した表示検査が可能である。
【００７４】
なお、レンズ８４，８６，８８，１０１，１０３としては両凸レンズを用いたが、光を収束させるものであれば片凸レンズや凸凹レンズ等でもよいことは明らかである。また、本実施の形態においては、入射角度及び取込み角度は２つの絞りの絞り量によって制御したが、各レンズのレンズ特性を変更することによっても変化させることができることは明らかである。
【００７５】
また、本実施の形態においては、絞りを用いる例を説明したが、絞りに代えて同様の特性のダイクロイックミラーを採用してもよいことは明らかである。
【００７６】
更に、光学系を構成するレンズの一部を交換式及び移動式にすることにより、異なるパネルサイズのパネルについての表示検査を高精度に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る表示パネル検査用投射装置を示す説明図。
【図２】図１の装置において検査の対象とする表示パネルである液晶パネルの画素領域を構成する複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図。
【図３】図２の液晶パネルを構成するＴＦＴ基板等の素子基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板側から見た平面図。
【図４】素子基板と対向基板とを貼り合わせて液晶を封入する組立工程終了後の液晶パネルを、図３のＨ−Ｈ’線の位置で切断して示す断面図。
【図５】液晶パネルを詳細に示す断面図。
【図６】表示検査装置に用いられる投影機の光学系の構成を示す説明図。
【符号の説明】
８３…光源、８４，８６，８８，１０１、１０３…レンズ、８７…入射角度制御絞り、８９…パネル、１０２…取込み角度制御絞り、１０４…投射レンズ。
【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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