(57)【要約】【課題】焦点合わせを高速に行うことが出来る液晶パネル検査装置を提供する。【解決手段】検査対象の液晶パネルに光を照射する光源と、前記液晶パネルに所定の検査画像を形成するパターン発生部と、前記液晶パネルで光学的な変調を施された光をスクリーンに投射する投射光学部と、前記スクリーン上の画像を検出する第１のカメラとを具備する液晶パネル検査装置において、前記カメラが撮像した前記スクリーン上の画像の大きさと基準の画像の大きさとを比較して偏差量を演算する偏差量演算回路と、偏差量演算回路からの偏差量信号に基づき前記投射光学部の焦点調整を行う焦点調整部とを具備したことを特徴とする液晶パネル検査装置である。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象の液晶パネルに光を照射する光源と、
前記液晶パネルに所定の検査画像を形成するパターン発生部と、
前記液晶パネルで光学的な変調を施された光をスクリーンに投射する投射光学部と、
前記スクリーン上の画像を検出するカメラと
を具備する液晶パネル検査装置において、
前記カメラが撮像した前記スクリーン上の画像の大きさと基準の画像の大きさとを比較して偏差量を演算する偏差量演算回路と、
偏差量演算回路からの偏差量信号に基づき前記投射光学部の焦点調整を行う焦点調整部と
を具備したことを特徴とする液晶パネル検査装置。
【請求項２】
前記カメラに設けられ前記スクリーン上の画像の前記スクリーン面内での回転ずれを前記カメラを回転して調整する回転調整部
を具備したことを特徴とする請求項１記載の液晶パネル検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、焦点合わせを高速に行うことが出来る液晶パネル検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、従来より一般に使用されている従来例の構成説明図で、例えば、特開平１１−１７４３９８に示されている。
図において、２は検査対象である液晶パネル１に光を照射するランプである。
【０００３】
４は液晶パネル１の透過光を所定位置に設置されたスクリーン３上に投射する投射光学部である。
投射光学部４は、レンズ４０１単独または複数枚のレンズの組合せよりなり、液晶パネル１を透過（変調）した透過光をスクリーン３上に投射させるように構成されている。
【０００４】
５はスクリーン３上の像の輝度分布を検出する視野角∂のＣＣＤカメラである。
６は液晶パネル１を所定の検査パターンて駆動する検査パターン発生部である。
７は、検査パターンとＣＣＤカメラ５による検出結果とを参照して、液晶パネル１の点欠陥の存在の有無を判定する欠陥判定部である。
【０００５】
以上の構成において、ランプ２からの光が照射されている検査対象である液晶パネル１は、検査パターン発生部６からの制御信号に基づいて、所定の検査パターン（画素毎のオン・オフパターン）になるように、ランプ２からの光を変調する。
【０００６】
この制御信号に基づいて駆動された液晶パネル１にて形成されたオン・オフパターンは、レンズ４０１（投射光学部４）によってスクリーン３上に投射される。
ＣＣＤカメラ５は、このスクリーン３上の投射像を、輝度情報として取り込んで欠陥判定部７に与える。
【０００７】
欠陥判定部７は、与えられた輝度情報と検査パターンとを比較して、液品パネル１が所定のパターンを形成するように構成されているか否かを判定し所定のパターンをスクリーン７に投射している場合には正常と判定する。
【０００８】
一方、所定のパターンをスクリーン７に投射していない場含には異常、即ち、欠陥画素が存在するとして検査対象である液晶パネル１の検査を行う。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような装置においては、以下の間題点がある。
（１）被検査素子の像をスクリーン面に正確に結像させる必要がある。例えば、投射レンズと被検査素子の距離は基準値±５μｍ程度にあわせる必要がある。
【００１０】
（２）被検査素子を検査装置の中に挿入する機構が必要であるが、挿入機構は機械的に上記の精度、再現性を保つのは困難である。
（３）液晶パネル１のガラスの厚さのばらつきにより、液晶パネル部分の光軸方向の位置がずれる。
【００１１】
（４）従って、投射レンズの焦点合わせの機構が必要である。
（５）一方、単一の画素欠陥まで検出するためには、画質検査用のＣＣＤカメラ５の解像度は、被検査液晶パネルの解像度の４倍（縦横２倍）以上必要である。
例えば、ＸＧＡ（横１０２４×７６８画素）の液晶パネルの検査には、４００万画素のＣＣＤカメラを用いる必要がある。
【００１２】
ＣＣＤカメラ５から欠陥判定部（コンピュータ）７に取り込むのに、必要な時間は画素数に比例する。
４００万画素のカメラの場合には、露光とデータ取り込みで約１秒程度の時間が必要である。
【００１３】
（６）通常、焦点合わせには１０枚程度の画像を撮像する必要があるため、焦点合わせの時間は１０秒程度必要になる。
（７）生産ラインにおいては検査の高速化が大変重要であり、上記の時間は少しでも減らしたいという要求がある。
【００１４】
本発明の目的は、上記の課題を解決するもので、焦点合わせを高速に行うことが出来る液晶パネル検査装置を提供することにある。
即ち、焦点ずれの量を撮像画像から計算することにより、１枚の画像で焦点調整を行うことが出来る液晶パネル検査装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明では、請求項１記載の液晶パネル検査装置においては、
検査対象の液晶パネルに光を照射する光源と、前記液晶パネルに所定の検査画像を形成するパターン発生部と、前記液晶パネルで光学的な変調を施された光をスクリーンに投射する投射光学部と、前記スクリーン上の画像を検出する第１のカメラとを具備する液晶パネル検査装置において、
前記カメラが撮像した前記スクリーン上の画像の大きさと基準の画像の大きさとを比較して偏差量を演算する偏差量演算回路と、偏差量演算回路からの偏差量信号に基づき前記投射光学部の焦点調整を行う焦点調整部とを具備したことを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項２においては、請求項１記載の液晶パネル検査装置において、
前記カメラに設けられ前記スクリーン上の画像の前記スクリーン面内での回転ずれを前記カメラを回転して調整する回転調整部を具備したことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて本発明を詳しく説明する。
図１は本発明の一実施例の要部構成説明図、図２は図１の動作説明図である。
図において、図３と同一記号の構成は同一機能を表す。
以下、図３と相違部分のみ説明する。
【００１８】
１１は、カメラ５が撮像したスクリーン３上の画像の大きさと、基準の画像の大きさとを比較して偏差量を演算する偏差量演算回路である。
１２は、偏差量演算回路１１からの偏差量信号に基づき、投射光学部４の焦点調整を行う焦点調整部である。
【００１９】
１３は、カメラ５に設けられ、スクリーン３上の画像の、スクリーン面内での回転ずれを、カメラ５を回転して調整する回転調整部である。
【００２０】
以上の構成において、カメラ５を投射画像の全体を撮像できるように設置し、あらかじめスクリーン３に焦点が合うように調整しておく。
液晶パネル１に検査パターン発生部６から信号を与えて、スクリーン３の画面上に最低２つの輝点を表示する。
【００２１】
この輝点間の距離はできるだけ離れているのが望ましいので、例えば、スクリーン３の画面の対角の位置に表示する。
カメラ５で上記の画像を取り込み、この画像を用いて、図２に示す如く、２つの輝点の距離Ｂを求める。
【００２２】
図２に示す如く、焦点が合っている場合の輝点間の距離をＡとすると、投射レンズのズレ量Ｚと輝点間の距離の偏差（Ｂ−Ａ）は相関を持った量となる。
ズレ量Ｚがごくわずかの場合には、近似的に　Ｚ＝Ｋ（Ｂ−Ａ）　となる。Ｋは比例定数である。
【００２３】
あらかじめ、Ａ，Ｋの係数を求めておけば、Ｂを測定することにより、ズレ量Ｚを特定できる。
撮影画像から、偏差量演算回路１１での上記の計算により求めたズレ量Ｚに従って、投射レンズ４０１のズレ量Ｚを移動させれば焦点合わせが完了する。
【００２４】
投射レンズ４０１のズームや像のスクリーン上での位置、回転等を調整することもできる。
ズームの調整時には、例えば、四隅に点を表示し、撮影画像上でのそれぞれの点の距離が規定の値になるようにズーム調整部を回転させる。
【００２５】
投射された像がスクリーン３の面内で回転している場合に、高解像度カメラ５で入力した画像に画像処理で数値的に回転処理を施すこともできるが、４００万画素等の高解像度画像の回転処理には、計算に数秒〜数１０秒の処理時間が必要になる。
【００２６】
その時間を短縮するために、回転調整部１３により、高解像度カメラ５を、モータ等で回転させて、高解像度カメラ５自体の回転により調整する。
【００２７】
この結果、
（１）検査用カメラ５で複数の画像焦点合わせを行う場合には、焦点が合うまでにに１０秒以上かかっていたが、本発明によると、焦点合わせが一枚の撮像（１秒以内）で可能な液晶パネル検査装置が得られる。
従って、焦点合わせを高速に行うことが出来る液晶パネル検査装置が得られる。
【００２８】
（２）カメラ５に設けられ、スクリーン３上の画像の、スクリーン３の面内での回転ずれを、カメラ５を回転して調整する回転調整部１３が設けられたので、回転調整を高速に行うことが出来る液晶パネル検査装置が得られる。
【００２９】
なお、前述の実施例においては、被検査素子として、液晶パネルに付いて、説明したが、これに限ることはなく、投射型の表示素子の検査装置、あるいは、投射型の表示素子を用いたプロジェクタ装置の検査にも適用できることは勿論である。
更に、デジタルミラーデバイス、ＣＲＴプロジェクタ装置にも適用できることは勿論である。
【００３０】
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。したがって本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形をも含むものである。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１によれば、次のような効果がある。
検査用カメラで複数の画像焦点合わせを行う場合には、焦点が合うまでにに１０秒以上かかっていたが、本発明によると、焦点合わせが一枚の撮像（１秒以内）で可能な液晶パネル検査装置が得られる。
従って、焦点合わせを高速に行うことが出来る液晶パネル検査装置が得られる。
【００３２】
本発明の請求項２によれば、次のような効果がある。
カメラに設けられ、スクリーン上の画像の、スクリーン面内での回転ずれを、カメラを回転して調整する回転調整部が設けられたので、回転調整を高速に行うことが出来る液晶パネル検査装置が得られる。
【００３３】
従って、本発明によれば、焦点合わせを高速に行うことが出来る液晶パネル検査装置を実現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の要部構成説明図である。
【図２】図１の動作説明図である。
【図３】従来より一般に使用されている従来例の要部構成説明図である。
【符号の説明】
１　　　液晶パネル
２　　　ランプ
３　　　スクリーン
４　　　投射光学部
４０１　レンズ
５　　　ＣＣＤカメラ
６　　　検査パターン発生部
７　　　欠陥判定部
１１　　偏差量演算回路
１２　　焦点調整部
１３　　回転調整部
【図１】
2004045676.tif 000003
【図２】
2004045676.tif 000004
【図３】
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