(57)【要約】【課題】  プーリングの評価を客観的かつ簡便に行うことができる液晶表示装置の評価方法及びシステムを提供すること。【解決手段】  押圧作用部２を用いて、液晶表示装置５の液晶表面５ａに対して押圧力を作用させた状態で、当該押圧作用部を移動装置７により液晶表面５ａに沿って相対移動させるステップと、押圧力を作用させた状態での液晶表面５ａの画像をＣＣＤカメラ６により取得するステップと、取得した画像を画像解析手段９により解析し、押圧箇所の変色状態を数値化するステップとを有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
押圧作用部を用いて、液晶表示装置の液晶表面に対して押圧力を作用させた状態で、当該押圧作用部を液晶表面に沿って移動機構により相対移動させるステップと、
前記押圧力を作用させた状態での液晶表面の画像を画像取得手段により取得するステップと、
取得した画像を解析し、押圧箇所の変色状態を画像解析手段により数値化するステップとを有する液晶表示装置の評価方法。
【請求項２】
液晶表示装置の液晶表面に対して押圧力を作用させる押圧作用部と、
この押圧作用部を液晶表面に沿って移動させる移動機構と、
液晶表面の画像を取得するための画像取得手段と、
取得した画像を解析し、押圧箇所の変色状態を数値化するための画像解析手段とを備えた液晶表示装置の評価システム。
【請求項３】
前記移動機構は、押圧作用部の移動速度を変更可能にする手段を備えている請求項２に記載の液晶表示装置の評価システム。
【請求項４】
押圧作用部による押圧力を変更可能にする手段を備えている請求項２又は３に記載の液晶表示装置の評価システム。
【請求項５】
変色状態は、各画素の明度値、輝度値、濃度値、これらの変化量、のうちの少なくとも１つに基づいて数値化されるように構成されている請求項２〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置の評価システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置の液晶表面を押圧した時に生じる変色状態を評価する評価方法及び評価システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置の評価に関する技術としては種々のものが公知であり、例えば、下記特許文献１には、液晶表示装置の点灯状態を検査する技術が開示されている。本発明は、液晶表示装置の液晶表面を押圧した時に、押圧した箇所が局所的に変色する現象（以下、本願明細書において、この現象をプーリングと称する）を評価する技術に関するものである。例えば、画面上からのペンによる入力と表示が実行されるペン入力式液晶表示装置においては、画面上からペン入力といった外部応力が加えられると、ペン先により押圧された箇所が変色する。かかる現象が生じる原因は、液晶表面上に加えられた応力がガラスに挟持される液晶層に伝播され、液晶の配向が乱れるためであり、この配向が乱れた箇所が変色したように見えるためである。
【０００３】
このような画面上からのペン入力の際に生じるプーリングのために、外観や画面表示の視認性低下といった問題が生じるため、プーリングの発生を抑制した液晶表示装置が望まれている。従って、液晶表示装置の品質管理上、プーリングは重要な評価項目である。
【０００４】
一般的に、液晶表示装置では、液晶の配向が保たれるように液晶層に電圧が印加されているため、外部応力が除去されると、液晶の配向が元の状態に瞬時（約０．１秒）に、かつ強制的に戻される。これにより、プーリングは消滅してしまう。かかるプーリングの従来における評価方法は、目視によるものであるが、瞬間的に消滅してしまったり形状を変えてしまったりするプーリングを目視により観察することは、かなり困難な作業である。また、目視による評価は、観察者が変わるとその評価内容も変わるおそれがあり、プーリングを客観的に評価することが難しい状況であった。
【特許文献１】特開平６−２５０１３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、プーリングの評価を客観的かつ簡便に行うことができる液晶表示装置の評価方法及び評価システムを提供することである。 
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため本発明に係る液晶表示装置の評価方法は、
押圧作用部を用いて、液晶表示装置の液晶表面に対して押圧力を作用させた状態で、当該押圧作用部を液晶表面に沿って移動機構により相対移動させるステップと、
前記押圧力を作用させた状態での液晶表面の画像を画像取得手段により取得するステップと、
取得した画像を解析し、押圧箇所の変色状態を画像解析手段により数値化するステップとを有することを特徴とするものである。
【０００７】
この構成による評価方法の作用・効果を説明する。プーリングを生じさせるために、押圧作用部を液晶表面に対して押圧させ、この状態で押圧作用部を移動機構により移動させる。なお、押圧作用部を移動させる場合、押圧作用部を固定した状態で液晶表面のほうを移動させてもよいし、液晶表面を固定した状態で押圧作用部を移動させても良い。そして、押圧力を作用させた状態で、液晶表面の画像を画像取得手段（ＣＣＤカメラ等）により取得する。この取得された画像を解析し、押圧箇所の変色状態を画像解析手段により数値化する。例えば、ＣＣＤカメラにより輝度値データを取得した場合は、これに基づいて数値化することができる。このように画像取得手段により画像を取得するので、押圧力を除去してプーリングが消滅したとしても画像として、これを確実に取得することができる。また、変色状態を数値化できるので、客観的な評価を行うことができる。その結果、プーリングの評価を客観的かつ簡便に行うことができる液晶表示装置の評価方法を提供することである。 
【０００８】
上記課題を解決するため本発明に係る液晶表示装置の評価システムは、
液晶表示装置の液晶表面に対して押圧力を作用させる押圧作用部と、
この押圧作用部を液晶表面に沿って移動させる移動機構と、
液晶表面の画像を取得するための画像取得手段と、
取得した画像を解析し、押圧箇所の変色状態を数値化するための画像解析手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
かかる評価システムによる作用・効果は、既に述べた通りである。
【００１０】
本発明における前記移動機構は、押圧作用部の移動速度を変更可能にする手段を備えていることが好ましい。
【００１１】
押圧作用部を移動させる場合に、その移動速度を変えると変色状態も変わる。従って、移動速度を変更可能に構成することで、それぞれの移動速度におけるプーリングの評価を行うことができる。
【００１２】
本発明において、押圧作用部による押圧力を変更可能にする手段を備えていることが好ましい。
【００１３】
押圧作用部を作用させる場合に、その押圧力を変えると変色状態も変わる。従って、押圧力を変更可能に構成することで、夫々の押圧力におけるプーリングの評価を行うことができる。
【００１４】
本発明に係る変色状態は、各画素の明度値、輝度値、濃度値、これらの変化量、のうちの少なくとも１つに基づいて数値化されるように構成されていることが好ましい。
【００１５】
変色状態が変わると、これらの数値が変化するので、これらのデータに基づいてプーリングの評価を数値化し、定量的な評価を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明に係る液晶表示装置の評価システムの好適な実施形態を図面を用いて説明する。 図１は、システムの概要を示す模式図である。
【００１７】
図１に示すように、押圧力（応力）を液晶表面に付与するための応力付与装置１が設けられている。この応力付与装置１は、天秤の原理により構成されるものであり、支持本体１０と、この支持本体１０に設けられた揺動軸芯１０ａに揺動可能に取り付けられる揺動レバー１１と、この揺動レバー１１の先端に取り付けられる押圧作用部２とを備えている。この押圧作用部２の先端を液晶表面上から押圧することになるが、この先端の形状は任意とすることができる。ただし、実際に液晶表示装置に対して使用されるタッチパネル用の入力ペンと同じ形状とすることが好ましい。押圧作用部２の上端側には、荷重設定部３が構成され、種々の荷重の錘を載せかえることができる。これにより、押圧力を変更可能に構成している。図２は、実際に押圧力を付与した場合の液晶表面における変色状態を図示するものである。押圧力を付与した箇所の周囲が、他の場所に比べて変色をしていることがわかる。
【００１８】
なお、応力付与装置１としては、図示の構成のものではなく種々の変形例が考えられる。特に、任意の大きさの荷重を設定することができ、発生した荷重を一定に維持できるような構成を備えていれば良い。荷重の設定方法としては錘によるのではなく、揺動レバー１１の他端１１ａ（他の場所でも良い）にスプリングを作用させることで荷重を設定しても良い。また、荷重を作用させる手段としてエアシリンダを用いても良い。
【００１９】
ＸＹステージ４が設けられており、この上に評価対象となる液晶表示装置５が載置され、その液晶表面５ａが上向きに設定される。ＣＣＤカメラ６（画像取得手段に相当）が設けられており、液晶表面５ａを撮影することができる。すなわち、 押圧作用部２を液晶表面５ａに作用させた状態での液晶表面５ａの画像を取得することができる。ＣＣＤカメラ６により画像を取得する場合は、押圧作用部２の先端に対する位置が固定されていることが好ましい。
【００２０】
なお、画像取得手段としては、ＣＣＤカメラに限定されるものではなく、他のタイプの撮像手段を用いても良い。
【００２１】
移動装置７（移動機構）は、位置が固定されている押圧作用部２に対して液晶表示装置５を移動させる機能を有する。これにより、押圧作用部２は液晶表面上に沿って移動する。移動方向は、直線移動のみならず任意の曲線移動ができるようにすることが好ましい。例えば、一般的なＸＹプロッタでペンを移動させるのと同様の移動機構を採用することができる。また、移動装置は液晶表示装置５を移動させるのではなく、押圧作用部２を移動させる構成を採用しても良い。液晶表示装置５を水平面内で移動させる場合は、液晶表示装置５を安定して固定できる移動架台を設け、液晶表示装置５を載置する部分が平坦でかつ強固であることが好ましい。
【００２２】
押圧作用部２や液晶表示装置５を移動させる場合は、その移動速度を変えられるように構成している。移動速度を変えると、同じ押圧力であったとしても、変色状態が変わるからである。従って、移動速度を変えながらプーリングを評価できるようにしている。移動方向は、既に述べたように、液晶表面の面内において任意の方向であることが好ましい。また、応力伝達方向（押圧方向あるいは垂直方向）についての移動量が極力少なくなるようにすることが好ましい。
【００２３】
制御部８は、移動装置７及びＣＣＤカメラ６に対する制御を行う。画像解析手段９は、ＣＣＤカメラ６により取得した画像の解析を行う機能を有する。画像解析手段９は、適宜の画像解析ソフトウェア（画像処理ソフトウェア）をパソコンにインストールすることで構成することができる。
【００２４】
数値化手段９ａは、取得した画像データに基づいて変色状態を数値化する機能を有する。具体的には、画像を構成する各画素に関して、輝度値、明度値、濃度値、あるいは、押圧している箇所の輝度値、明度値、濃度値と押圧していない箇所の輝度値、明度値、濃度値との変化値（差）を取得することができる。なお、以後の説明は明度値を代表して行うが、輝度値や濃度値の場合についても同様であることはいうまでもない。
【００２５】
グラフ化手段９ｂは、プーリングの評価を行うためのグラフを作成する機能を有する。作成されたグラフは、モニター１２に表示される。評価手段９ｃは、数値化手段９ａやグラフ化手段９ｂにより得られたデータに基づいて、評価を行うことができる。
【００２６】
＜具体例＞
次に、本発明に係るシステムを用いてプーリングを評価する場合の具体例を説明する。液晶表示装置５として東芝製のダイナブックＳＳ３５００を用いた。押圧作用部２として、ポリアセタール樹脂製で先端形状が０．８Ｒのペンを用いた。画像解析手段９としては、市販の画像解析ソフトウェアを使用した。荷重の値は５０〜５００ｇｆを採用した。加えた荷重は一定の状態にして、ＸＹステージ４上の液晶表示装置５を任意の速度（０．５〜５０ｃｍ／秒）で移動させた。その際に、液晶表面で生じるプーリングをＣＣＤカメラ６により撮影し、画像解析手段９に取り込んだ。得られた結果を図３，４に示す。
【００２７】
図３はプーリング部分を階調表示させたグラフを示す。ＣＣＤカメラ６は、カラー画像を取得する機能を有しているので、Ｒ，Ｇ，Ｂ（赤・緑・青）についての各画像データを取得することができ、それらの明度値をグラフ化することができる。図３に示すように、プーリング部分は、一般的に明度値が小さくなる傾向がある。この明度値やプーリングが生じていない部分との明度値の差データに基づいてプーリングの評価を行うことができる。
【００２８】
図４は、ペン速度と荷重を変化させた場合のプーリングを示すグラフである。荷重は１００ｇｆ，２００ｇｆ，３００ｇｆと変化させた。また、ペン速度についても図のように０〜１０ｃｍ／秒の間で４種類を採用した。図４に示すように、ペン速度が速くなるほど明度値変化量は大きくなる。すなわち、 明度値はより暗くなる。また荷重が大きくなるほど明度値変化量は大きくなる。
【００２９】
以上のようにグラフ化させて明度値を表示させることで、プーリングについての客観的な評価を行うことができる。評価そのものは、グラフを見ながらオペレータが行うことができるが、コンピュータ（評価手段９ｃ）に評価をさせることができる。すなわち、 適宜のしきい値を設定することで、コンピュータに評価させることができる。
【００３０】
＜別実施形態＞
評価対象となる液晶表示装置については、特定のタイプ、商品、サイズ、構造等に限定されるものではなく、どのようなものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】液晶表示装置の評価システムを示す模式図
【図２】液晶表面が変色した状態を示す図
【図３】プーリング部分を階調表示させたグラフ
【図４】ペン速度と荷重を変化させた場合のプーリングを示すグラフ
【符号の説明】
【００３２】
１      応力付与装置
２      押圧作用部
３      荷重設定部
４      ＸＹステージ
５      液晶表示装置
５ａ    液晶表面
６      ＣＣＤカメラ
７      移動装置
８      制御部
９      画像解析手段
９ａ    数値化手段
９ｂ    グラフ化手段
９ｃ    評価手段
１２    モニター
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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