ディスプレイ検査装置、ディスプレイ検査方法

【課題】ＦＰＤの滅点と塵埃を識別することができるディスプレイ検査装置を提供する。
【解決手段】複数の異なる原色を発色する素子が画素ごとに配列され、素子が発色する輝度に基づきカラー表示するディスプレイを検査するディスプレイ検査装置であって、ディスプレイ２とＣＣＤ３１とを搭載し、ディスプレイ２とＣＣＤ３１との位置関係を維持しつつ素子の配列の並び方向に移動可能な移動部３２と、ディスプレイ２上に表示された像を折り返してＣＣＤ３１に伝送する伝送部（ミラー３４、等倍結像用レンズ３５）と、移動部３２の移動前に、ＣＣＤ３１が伝送部によって伝送された像を撮像した画像と、移動部３２の移動後に、ＣＣＤ３１が伝送部によって伝送された像を撮像した画像とで、ディスプレイにおける素子の点欠位置に差がある場合、点欠を異物による点欠とする制御部３３と、を備えた。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はフラットパネルディスプレイを検査するディスプレイ検査装置、ディスプレイ検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話などの小型機器にフラットパネルディスプレイ（以下、ＦＰＤ）を組み込む場合、ＦＰＤ上にガラスやプラスチックからなる透明カバーを設けるのが一般的である。また、この透明カバーとＦＰＤとの間に塵埃が存在するまま透明カバーが設けられてしまう場合があり、この塵埃を取り除くことは困難である。また、ＦＰＤには、高い確率で点灯しない画素（ドット）が存在し、このような画素を滅点という。以下、上述したＦＰＤの一例としての液晶ディスプレイの構造と、液晶ディスプレイにおける塵埃と滅点について具体的に説明する。図１８は、塵埃と滅点が存在する液晶ディスプレイを示す図である。
【０００３】
図１８に示すように、液晶ディスプレイ９は、ガラス板９２ａ及び９２ｂ、カラーフィルタ９３、液晶９４、バックライト９５を備えるものである。また、液晶ディスプレイのガラス板９２ａ上には透明カバー９１が設けられている。バックライト９５は、液晶９４に対して発光するものである。また、液晶９４は、電圧に基づいて、カラーフィルタ単位でバックライト９５による光の透過率を変化させるものである。また、カラーフィルタ９３は、１画素にＲ（Ｒｅｄ）Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）Ｂ（Ｂｌｕｅ）の光を透過させるフィルタを配置したものである。また、ガラス板９２ａ及び９２ｂは、カラーフィルタ９３及び液晶９４を挟むように設けられた透明度の高い部材である。液晶ディスプレイ９は、液晶９４にＲＧＢそれぞれの光の透過率を変化させることにより、加法混色によって１画素の色を表現する。
【０００４】
このような液晶ディスプレイ９には、滅点が少なからず存在する。例えば、図１８に示す液晶ディスプレイ９においては、Ｒのカラーフィルタ９３に対応する液晶９４に滅点が存在し、このような滅点を持つ画素は正常に色を表現することができない。また、図１８に示すように、透明カバー９１上に塵埃が付着することがあるが、このような塵埃を除去することは容易であるため、問題とはならない。しかし、上述したように、液晶ディスプレイ９を機器に組み込むプロセスにおいて、透明カバー９１を被せる際に図１８に示すように透明カバー９１とガラス板９２ａの間に塵埃が挟まると、これを除去することは困難である。
【０００５】
上述した滅点と挟まった塵埃（以下、塵埃）とは、ＦＰＤの検査において扱いが異なる場合がある。例えば、塵埃の数やサイズが塵埃に対して定められた審査基準以下であればＦＰＤを良品とし、また、滅点の数やサイズが滅点に対して定められた審査基準以下であればＦＰＤを良品とする場合がある。このような場合、それぞれの審査基準は異なるためＦＰＤにおける滅点と塵埃とを区別しなくてはならない。
【０００６】
また、上述したようなＦＰＤにおける滅点と塵埃を区別する装置として、透明体の欠点と透明体に付着した埃とを弁別して自動検出できる透明体検査装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−１７６９９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、焦点位置の違いにより滅点と塵埃を区別するということは、ガラス板の厚み（１ｍｍ以下）の違いでボケが発生するほど高光学倍率な光学系（つまり、被写界深度の浅い光学系）を備える必要がある。このため、ＦＰＤの全面を一度に撮像することができず、検査の判定に時間が掛かるという問題がある。
【０００８】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、より光学倍率の低い光学系を用いてＦＰＤ上の滅点と塵埃を識別することができるディスプレイ検査装置及び方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するため、ディスプレイ検査装置は、複数の異なる原色を発色する素子が画素ごとに配列され、前記素子が発色する輝度に基づきカラー表示するディスプレイを検査するディスプレイ検査装置であって、像を撮像する撮像部と、検査対象のディスプレイと前記撮像部とを搭載し、前記検査対象のディスプレイと前記撮像部との位置関係を維持しつつ移動することができる移動部と、前記検査対象のディスプレイ上に表示された像を折り返して前記撮像部に伝送する伝送部と、前記移動部の移動前に、前記撮像部が前記伝送部によって伝送された像を撮像した画像を第１画像として取得する第１画像取得部と、前記移動部が移動した後に前記撮像部が前記伝送部によって伝送された像を撮像した画像を第２画像として取得する第２画像取得部と、前記第１画像に撮像されたディスプレイにおける素子の点欠位置と、前記第２画像に撮像されたディスプレイにおける素子の点欠位置とで差があるか否かを判定し、差があると判定した場合、前記点欠を異物による点欠とする判定部と、を備える。
【００１０】
また、ディスプレイ検査方法は、複数の異なる原色を発色する素子が画素ごとに配列され、前記素子が発色する輝度に基づきカラー表示するディスプレイを検査するディスプレイ検査方法であって、検査対象のディスプレイと撮像部とを搭載し、前記検査対象のディスプレイと前記撮像部との位置関係を維持しつつ移動することができる移動部の移動前に、前記撮像部が、前記検査対象のディスプレイ上に表示された像を折り返して前記撮像部に伝送する伝送部によって伝送された像を撮像した画像を、第１画像として取得する第１画像取得ステップと、前記移動部が移動した後に前記撮像部が前記伝送部によって伝送された像を撮像した画像を第２画像として取得する第２画像取得ステップと、前記第１画像に撮像されたディスプレイにおける素子の点欠位置と、前記第２画像に撮像されたディスプレイにおける素子の点欠位置とで差があるか否かを判定し、差があると判定した場合、前記点欠を異物による点欠とする判定ステップと、を実行する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ＦＰＤ上の滅点と塵埃を識別することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の前提技術について図を参照して説明する。
【００１３】
（前提技術）
まず、前提技術に係るディスプレイ検査装置の構成について説明する。図１は、前提技術に係るディスプレイ検査装置の構成を示す図である。また、図２は、検査対象としての携帯電話を示す図である。また、図３は、塵埃があるディスプレイを異なる視角で撮像する例を示す図である。また、図４は、滅点があるディスプレイを異なる視角で撮像する例を示す図である。また、以下の各図において、同一符号は同一物又は相当物を示しており重複説明は省略する。なお、前提技術において、滅点はディスプレイにおける所定の輝度以下の点欠とする。
【００１４】
前提技術に係るディスプレイ検査装置１は、カメラ１１、検査対象移動部１２、カメラ１１及び検査対象移動部１２を制御する制御部１３を備えるものである。カメラ１１は、ＣＣＤ移動部１１１、ＣＣＤ１１２、レンズ１１３を備える。また、検査対象移動部１２には検査対象として携帯電話２が搭載される。
【００１５】
ＣＣＤ１１２は、カメラ１１の感光面として設けられた撮像素子である。なお、このＣＣＤ１１２は、後述する携帯電話２のディスプレイ２１の画素数の９倍以上の画素を持つものが望ましい。また、ＣＣＤ移動部１１１は、検査対象移動部１２に対して平行（レンズ１１３の光軸に対して垂直）に所定の方向へＣＣＤ１１２を移動させるものである。また、レンズ１１３は、光学倍率１倍の光学系であるが、光学倍率１倍以下の光学系であれば良い。
【００１６】
また、検査対象移動部１２は、ＣＣＤ移動部１１１がＣＣＤ１１２を移動させる方向とは逆の方向へ搭載されている携帯電話２を平行（レンズ１１３の光軸に対して垂直）に移動するものである。
【００１７】
また、携帯電話２は、図２に示すようにディスプレイ２１を備えるものである。前提技術において、ディスプレイ２１は、図１８により示した液晶ディスプレイ９と同様の構成による液晶ディスプレイである。また、ディスプレイ２１は、１画素内にＲＧＢからなるカラーフィルタが並べられているものであり、検査対象移動部１２は、カラーフィルタの配列方向に携帯電話２を移動する。なお、ディスプレイ２１は、ＬＥＤ、ＥＬ、ＶＦＤ、ＰＤＰなどの混色における原色がカラーフィルタとして画素内に複数配列されたフラットパネルディスプレイであれば良い。
【００１８】
上述した構成により、前提技術に係るディスプレイ検査装置１は、ＣＣＤ１１２をｉ１からｉ２へ移動するとともに、携帯電話２をｐ１からｐ２へ移動することによって、異なる視角（ａ１またはａ２）でディスプレイ２１を撮像する。ディスプレイを異なる視角から撮像することにより、塵埃か滅点か不明である黒点（点欠）について判断することができる。例えば、図３に示すように、黒点が塵埃である場合、視角を変えることによりＣＣＤ１１２に塵埃の下にあるＲカラーフィルタの光が届く。また、図４に示すように黒点が滅点である場合は、液晶の滅点の上にあるＲカラーフィルタは発光していないため、視角を変えたとしてもＣＣＤ１１２にＲカラーフィルタの光は届かない。
【００１９】
ここで変更する視角の角度について説明する。ａ１とａ２の差をａ３、ディスプレイ２１のカラーフィルタ上のガラス板の厚み（つまり、カラーフィルタから塵埃までの距離）をｄ、カラーフィルタの配列方向の幅をｅとする。この場合、ａ３＝ｔａｎ（ｄ／ｅ）という式が成り立つ。
【００２０】
また、ＣＣＤ１１２とレンズ１１３間の距離と、レンズ１１３とディスプレイ２１間との比率は１：１とする。この比率はレンズ１１３の光学倍率に起因するものである。レンズ１１３の光学倍率をＡ、ＣＣＤ１１２とレンズ１１３間の距離をＢ、レンズ１１３とディスプレイ２１間の距離をＣとすると、Ｃ＝Ｂ／Ａとなる。例えば、レンズ１１３の光学倍率が０．５倍である場合、ＢとＣの比率は、１：２となる。
【００２１】
次に、前提技術に係るディスプレイ検査装置の動作について説明する。図５は、前提技術に係るディスプレイ検査装置の動作を示すフローチャートである。なお、初期状態において、撮像部の位置はｉ１とし、携帯電話の位置はｐ１とする。なお、図５において、制御部１３は、携帯電話２のディスプレイ２１を所定の輝度に設定しているものとする。
【００２２】
まず、制御部１３は、カメラ１１に携帯電話２のディスプレイ２１を撮像させ（Ｓ１０１）、撮像された画像に基づく画像処理によりディスプレイ２１上の黒点を検出する処理を実行し（Ｓ１０２）、ディスプレイ２１上に黒点が存在するかどうかを判断する（Ｓ１０３）。
【００２３】
ディスプレイ２１上に黒点が存在する場合（Ｓ１０３，ＹＥＳ）、制御部１３は、ＣＣＤ移動部１１１にＣＣＤ１１２をｉ２に移動させるとともに、検査対象移動部１２に携帯電話２をｐ２に移動させる（Ｓ１０４）。なお、ＣＣＤ１１２の移動距離はカラーフィルタの配列方向の幅以上とし、携帯電話２（ディスプレイ２１）の移動距離はカラーフィルタの配列方向の幅とレンズ１１３の光学倍率との積以上とする。なお、これら移動距離は、撮像画像上においてカラーフィルタ１つ分ずれるような距離が望ましい。
【００２４】
次に、制御部１３は、再びカメラ１１にディスプレイ２１を撮像させ（Ｓ１０５）、撮像された画像に基づく画像処理によりディスプレイ２１上の黒点を検出する処理を実行し（Ｓ１０６）、ステップＳ１０２において検出された撮像画像上の黒点の位置と比較をする（Ｓ１０７）。ここで制御部１３は、黒点の位置の比較において、撮像画像における位置変化があるかどうかを判断する（Ｓ１０８）。なお、具体的な黒点の位置の比較方法については後述する。
【００２５】
黒点の位置の比較において、撮像画像における位置変化があると判断された場合、即ち、黒点が塵埃によるものである場合（Ｓ１０８，ＹＥＳ）、後述する異物検査処理を実行する（Ｓ１０９）。
【００２６】
ここで黒点の撮像画像における位置の変化について図６及び図７を用いて説明する。図６は、撮像位置移動前の撮像画像における黒点の位置を示す図である。また、図７は、撮像位置移動後の撮像画像における黒点の位置を示す図である。また、図８は、カラーフィルタの輝度を示す図である。また、図９は、撮像画像における明度の異なるカラーフィルタを示す図である。
【００２７】
図６に示すように、撮像位置移動前の撮像画像における黒点の位置はＲカラーフィルタ上である。また、図７に示すように、異なる視角により撮像された撮像位置移動後の撮像画像における黒点の位置はＢカラーフィルタ上である。制御部１３は、このような撮像画像における黒点周辺のカラーフィルタの色を比較することにより撮像画像上の黒点の位置に変化があったかどうかを判断する。なお、制御部１３は、特定のカラーフィルタを基準とし、撮像画像における特定のカラーフィルタからの距離を測定することにより、撮像画像上の塵埃の位置に変化があったかどうかを判断しても構わない。
【００２８】
また、カメラ１１としてモノクロカメラを用いる場合、図８に示すように、制御部１３によりＲＧＢのカラーフィルタそれぞれに対応する液晶を異なる輝度に設定する。これにより図９に示すように、グレースケールによる撮像画像におけるＲＧＢのカラーフィルタは明度が異なる色となり、制御部１３は、黒点周辺のカラーフィルタの色を比較することができる。また、一般的に、モノクロカメラと比べカラーカメラは１素子に対して３×３画素数以上必要とする。よって、カメラ１１としてモノクロカメラを用いることにより、同じ素子数を持つカラーカメラを用いる場合に比べて有効画素数が多くなり、より解像度の高い撮像画像を得ることができる。
【００２９】
また、図５におけるステップＳ１０８において、黒点の位置の比較において、撮像画像における位置変化がないと判断された場合、即ち、黒点が滅点によるものである場合（Ｓ１０８，ＮＯ）、制御部１３は、後述する滅点検査処理を実行する（Ｓ１１０）。
【００３０】
また、ステップＳ１０３において、ディスプレイ２１上に黒点が存在しない場合（Ｓ１０３，ＮＯ）、制御部１３は、処理を終了する。
【００３１】
上述したように、前提技術に係るディスプレイ検査装置１は、ディスプレイ２１上に黒点が存在する場合、異なる視角により撮像した画像における黒点の周辺のカラーフィルタの種類に変化があるか否かを判断することによって、ディスプレイ２１上の黒点が塵埃、滅点のいずれであるかを判断することができる。
【００３２】
次に、異物検査処理の動作について説明する。この異物検査処理は、図５におけるステップＳ１０９に対応する。図１０は、異物検査処理の動作を示すフローチャートである。なお、図１０における検査基準は予め定められた基準とする。
【００３３】
まず、制御部１３は、塵埃のサイズ、個数及びこれらの塵埃間の間隔（以下、これらを総称して塵埃量とする）を撮像された画像より得て（Ｓ２０１）、塵埃量が検査基準以下かどうかを判断する（Ｓ２０２）。
【００３４】
塵埃量が検査基準以下である場合（Ｓ２０２，ＹＥＳ）、制御部１３は、ディスプレイ２１を良品とする（Ｓ２０３）。
【００３５】
一方、塵埃量が検査基準よりも大きい場合（Ｓ２０２，ＮＯ）、制御部１３は、ディスプレイ２１を異物不良品とする（Ｓ２０４）。
【００３６】
次に、滅点検査処理の動作について説明する。この滅点検査処理は、図５におけるステップＳ１１０に対応する。図１１は、滅点検査処理の動作を示すフローチャートである。なお、図１１における検査基準は予め定められた基準とする。
【００３７】
まず、制御部１３は、滅点のサイズ、個数及びこれらの滅点間の間隔（以下、これらを総称して滅点量とする）を撮像された画像より得て（Ｓ３０１）、滅点量が検査基準以下かどうかを判断する（Ｓ３０２）。
【００３８】
滅点量が検査基準以下である場合（Ｓ３０２，ＹＥＳ）、制御部１３は、ディスプレイ２１を良品とする（Ｓ３０３）。
【００３９】
一方、滅点量が検査基準よりも大きい場合（Ｓ３０２，ＮＯ）、制御部１３は、ディスプレイ２１を滅点不良品とする（Ｓ３０４）。
【００４０】
上述した異物検査処理及び滅点検査処理によれば、前提技術に係るディスプレイ検査装置１は、所定の検査基準より塵埃量が大きい場合、ディスプレイ２１を異物不良品とし、所定の検査基準より滅点量が大きい場合、ディスプレイ２１を滅点不良品とすることができる。これにより、前提技術に係るディスプレイ検査装置１は、所定の検査基準以上の黒点がある不良品としてのディスプレイ２１を塵埃によるものと滅点によるものとに区別することができる。
【００４１】
（実施の形態１）
上述した前提技術は、検査対象移動部１２、ＣＣＤ移動部１１１により、カメラ１１、携帯電話２をそれぞれ逆方向に移動させ、視角を変えることにより滅点と塵埃を判別するものであるが、携帯電話２の光軸（像）を折り曲げる（折り返す）ことにより、検査対象移動部１２もしくは、ＣＣＤ移動部１１１を排除し、一つの移動部にて滅点と塵埃（異物）の判別を行うことができる。
【００４２】
実施の形態１に係るディスプレイ検査装置の構成について説明する。図１２は、実施の形態１に係るディスプレイ検査装置の構成を示す図である。なお、本実施の形態において、滅点はディスプレイにおける所定の輝度以下の点欠とする。
【００４３】
本実施の形態に係るディスプレイ検査装置３は、ＣＣＤ３１（撮像部）、移動部３２（移動部）、２つのミラー３４（伝送部）、等倍結像用レンズ３５（伝送部、光学系）とを備えるものである。また、移動部３２にはＣＣＤ３１と検査対象としてディスプレイ２１を備えた携帯電話２が搭載される。
【００４４】
また、ディスプレイ検査装置３は、ディスプレイ２１の表示輝度を制御し、移動部３２を制御するとともに、取得された画像に対し比較、判断等の演算処理を行う制御部３３（第１画像取得部、第２画像取得部、判定部）を備える。尚、制御部３３の演算処理は、図示しないＣＰＵ、記憶装置等のハードウェア資源と、記憶装置に予め記憶されたプログラムとが協働することで実現される。
【００４５】
また、ＣＣＤ３１の受光面とディスプレイ３１の表示面とが同一平面上となるよう、ＣＣＤ３１とディスプレイ２１とは設置されている。なお、一度の撮像によりディスプレイ２１を検査するため、ＣＣＤ３１の受光面の大きさは、ディスプレイ２１の表示面の大きさに対し同等以上とし、携帯電話２のディスプレイ２１の画素数の９倍以上の画素を持つものが望ましい。
【００４６】
移動部３２は、その上部に搭載されているＣＣＤ３１と携帯電話２をカラーフィルタの配列の方向へ同一距離移動させる。また、２つのミラー３４は、携帯電話２のディスプレイ２１上に表示した像（以下、ディスプレイ２１の像と称す）を１８０度折り曲げて伝送する。また、等倍結像用レンズ３５は、２つのミラー３４の間に配置され、ディスプレイ３１側に配置されたミラー３４にて反射された携帯電話２のディスプレイ２１の像を等倍にＣＣＤ３１へＣＣＤ３１側に配置されたミラー３４を介して結像するためのものである。なお、ミラー３４と等倍結像用レンズ３５は、ＣＣＤ３１にディスプレイ２１の像が等倍で結像される角度・位置ならば、どの角度・位置で配置されても良い。
【００４７】
上述した構成により、ディスプレイ検査装置３は、ミラー３４と等倍結像用レンズ３５により、ディスプレイ２１の像はディスプレイ２１の表示面と同一平面上のＣＣＤ３１の受光面へ１８０度折り曲がった状態で等倍に結像され、ＣＣＤ３１はディスプレイ２１の像を撮像する。また、携帯電話２のディスプレイ２１を折り曲げられた光軸平面に対して平行に移動させたとき、結像される像も同方向同距離移動する。すなわち、［ｐ２−ｐ１］＝［ｉ２−ｉ１］となる。よって携帯電話２とＣＣＤ３１を同一の移動部３２のみで駆動させることにより、前提技術と同様に視角（ａ１またはａ２）の異なるディスプレイ２１の画像を撮像することができる。
【００４８】
なお、実施の形態１では、携帯電話２とＣＣＤ３１を一箇所の移動部３２にて移動させていたが、携帯電話２とＣＣＤ３１を固定とし、ミラー３４と等倍結像用レンズ３５を移動させることでも同様の効果を奏することは言うまでもない。
【００４９】
また、実施の形態１では、検査対象であるディスプレイ２１の像を１８０度折り曲げて撮像部であるＣＣＤ３１へ伝送を行ったが、検査対象と撮像部が同方向同距離移動して欠点の判別検査を行える折り曲げ角度であれば、どの折り曲げ角度でも良い。また、ＣＣＤ３１をディスプレイ２１と同一平面上にて等倍にＣＣＤ３１に結像を行ったが、検査対象と撮像部が同方向同距離移動して欠点の判別検査を行える位置・倍率であれば、どの位置・倍率でも良い。
【００５０】
次に、ディスプレイ検査装置３の動作を、図１３のフローチャートに示す。なお、初期状態において、ＣＣＤ３１の位置は、図１２のｉ１とし、携帯電話２の位置はｐ１とする。また、図１３において、制御部３３は、ディスプレイ２１を１画素それぞれが白色となるようＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分それぞれが全て最上値の輝度に設定しているものとするが、態様を限定するものではない。また、本実施の形態に係るディスプレイ検査装置の動作は、Ｓ４０１以外は上述の前提技術と同様となるため、説明を省略する。
【００５１】
ディスプレイ２１上に黒点（点欠）が存在する場合（Ｓ１０３，ＹＥＳ）、制御部３３は携帯電話２とＣＣＤ３１を移動部３２にて同時に同方向同距離移動させる（Ｓ４０１，移動制御ステップ）。なお、移動距離は、前提技術と同様、撮像画面上において、カラーフィルタ１つ分ずれるような距離が望ましい。また、移動方向は、カラーフィルタの配列の方向（図６、図７参照）とする。なお、携帯電話２とＣＣＤ３１移動後の動作については、上述したように前提技術と同様となる。
【００５２】
なお、本実施の形態に係るディスプレイ検査装置において、ディスプレイ２１上の黒点有無の判断（Ｓ１０３）を排除することにより、移動前の画像（第１画像）と移動後の画像（第２画像）を取得後、黒点位置の比較（Ｓ１０８）時に黒点有無の判断も一括に行うことも可能である。尚、黒点位置の比較のみで滅点と塵埃との判定も可能となる。しかしながら、黒点の有無の判断（Ｓ１０３）を備えることにより、黒点が存在しないディスプレイ２１検査時の移動工程、撮像工程、黒点比較工程を排除することができ、検査工程時間の短縮を行うことができる。
【００５３】
実施の形態１によれば、ミラー３４と等倍結像用レンズ３５により、携帯電話２、ＣＣＤ３１を同方向同距離移動させても滅点と塵埃検査を行うことができ、かつ、一つの移動部にて検査できるため、設備投資を低く抑え、プロセスも簡略化できる。
【００５４】
（実施の形態２）
上述した実施の形態１では、ＣＣＤの受光面の大きさをディスプレイの表示面の大きさに対し同等以上としなければ、ディスプレイ上の全ての画素を一度に検査できない。実施の形態２では、リレー光学系を用いることにより、ＣＣＤで受光する受光面の大きさを節減する（すなわち、ＣＣＤの撮像素子の数を節減する）態様を記す。また、実施の形態２では、ＣＣＤの受光面の大きさが検査対象の表示面の大きさより小さくできる前提技術のＣＣＤ１１２を備えるカメラ１１を使用することができる。
【００５５】
実施の形態２に係るディスプレイ検査装置の構成について説明する。図１４は実施の形態２に係るディスプレイ検査装置の構成を示す図である。
【００５６】
ディスプレイ検査装置４は、上述実施の形態１のディスプレイ検査装置３におけるＣＣＤ３１に替え、カメラ１１（撮像部）、フィールドレンズ４２Ａ（リレー光学系、撮像部）、４２Ｂ（リレー光学系、撮像部）、固定治具４１を備えるものである。カメラ１１は、ＣＣＤ１１２、レンズ１１３（縮小結像光学系）を備える。また、移動部３２には固定治具４１がセットされ、この固定治具４１にフィールドレンズ４２Ｂと、カメラ１１と検査対象として携帯電話２が搭載される。尚、これら各ユニット以外のものは、実施の形態１と同様であるためここでの説明を省略する。
【００５７】
フィールドレンズ４２Ａ、４２Ｂは、リレー光学系を実現するものであり、このフィールドレンズ４２Ａ、４２Ｂにより、等倍に伝送されたディスプレイ２１の像がカメラ１１へ伝送される。なお、このフィールドレンズ４２Ａ、Ｂ間は、伝送される像が等倍に保たれる。また、フィールドレンズ４２Ａは、検査対象である携帯電話２のディスプレイ２１の表示面と同一平面上に設置され、フィールドレンズ４２Ｂは、固定治具４１に設置される。
【００５８】
次に、リレー光学系における黒点像取得の詳細を説明する。図１５および図１６は、図１４にて示したディスプレイ２１からＣＣＤ１１２までの各ユニットを光軸に沿って展開した概念図である。また、図１５は、移動部３２による移動前の状態を示し、図１６は、移動部３２による移動後の状態を示している。
【００５９】
図１５に示す通り、移動前において、例えば携帯電話２のディスプレイ２１の中心に塵埃が付着していた場合、ＣＣＤ１１２上ではディスプレイ２１の表示面の中空にある黒点５が中心に現れる画像となる。比べて、図１６に示す通り、ディスプレイ２１、フィールドレンズ４２Ｂ、レンズ１１３、ＣＣＤ１１２がそれぞれ移動することで、中心に付着していた塵埃が、図１５においては画像中心であったのに対し背景が変わることなくシフトした画像となる。
【００６０】
尚、上述の前提技術では、カメラ１１、検査対象移動部１２の移動を制御部１３がそれぞれ反対方向に同じ距離となるよう制御する必要があったが、図１５、図１６からもわかるように、実施の形態２（実施の形態１や、後述する実施の形態３も同様）の制御部３３は、移動部３２のみの移動制御で同様の効果を奏することができる。
【００６１】
上述した構成によれば、制御部３３は、フィールドレンズ４２Ａ、Ｂの２枚により等倍に伝送されたディスプレイ２１の像を、カメラ１１にて縮小して撮影することができる。また、制御部３３は、移動部３２により携帯電話２、カメラ１１とフィールドレンズ４２Ｂを同時に移動させることで、視角の異なる像が取得できる。
【００６２】
本実施の形態によれば、フィールドレンズ４２Ａ、４２Ｂを備え、リレー光学式を用いることにより、撮像素子の大きさが検査対象の表示素子の大きさより小さくできる前提技術のＣＣＤ１１２を備えるカメラ１１でも視角の異なる携帯電話２の画像を撮像することができる。
【００６３】
（実施の形態３）
上述した実施の形態２では、リレー光学系を備えることにより、前提技術と同等の撮像素子（ＣＣＤ１１２）を備えるカメラ１１を使用することができるが、リレー光学式を用いず、投影系を用いてもカメラ１１を使用することができる。
【００６４】
実施の形態３に係るディスプレイ検査装置の構成について説明する。図１７は、実施の形態３に係るディスプレイ検査装置の構成を示す図である。
【００６５】
実施の形態３に係るディスプレイ検査装置６は、上述の実施の形態におけるフィールドレンズ４２Ａ、４２Ｂに替え、拡散板６１（投影系、撮像部）を備える。また固定治具４１に拡散板６１と、カメラ１１（撮像部）と検査対象として携帯電話２が搭載される。
【００６６】
また、拡散板６１は、ミラー３４と等倍結像用レンズ３５にて等倍に伝送されたディスプレイ２１の像を投影するものであり、ディスプレイ２１と同一平面上となるよう固定治具４１に設置される。この構成以外のものは、実施の形態１、実施の形態２と同様であるためここでの説明を省略する。
【００６７】
上述した構成によれば、等倍に伝送されたディスプレイ２１の像が拡散板に一度投影され、投影されたディスプレイ２１の像を再びカメラ１１が縮小して撮影することができる。また、制御部３３は、移動部３２により携帯電話２、カメラ１１と拡散板６を同時に移動させるため、拡散板６１に投影された像もまた、同距離同方向移動し、カメラの光軸は変わらず、視角の異なる像が取得できる。
【００６８】
実施の形態３のように、フィールドレンズ４２Ａ、４２Ｂに替えて拡散板６１を備えることにより、実施の形態２同様、撮像素子の大きさが検査対象の表示素子の大きさより小さくできる上述の前提技術のＣＣＤ１１２を備えるカメラ１１でも視角の異なる携帯電話２の画像を撮像することができる。
【００６９】
尚、従来技術で説明した図１８におけるカラーフィルタ９３、バックライト９５が、複数の異なる原色を発色する素子を構成するものとする。
【００７０】
以上、本実施の形態によれば、以下の付記で示す技術的思想が開示されている。
（付記１）複数の異なる原色を発色する素子が画素ごとに配列され、前記素子が発色する輝度に基づきカラー表示するディスプレイを検査するディスプレイ検査装置であって、
像を撮像する撮像部と、
検査対象のディスプレイと前記撮像部とを搭載し、前記検査対象のディスプレイと前記撮像部との位置関係を維持しつつ移動することができる移動部と、
前記検査対象のディスプレイ上に表示された像を折り返して前記撮像部に伝送する伝送部と、
前記移動部の移動前に、前記撮像部が前記伝送部によって伝送された像を撮像した画像を第１画像として取得する第１画像取得部と、
前記移動部が移動した後に前記撮像部が前記伝送部によって伝送された像を撮像した画像を第２画像として取得する第２画像取得部と、
前記第１画像に撮像されたディスプレイにおける素子の点欠位置と、前記第２画像に撮像されたディスプレイにおける素子の点欠位置とで差があるか否かを判定し、差があると判定した場合、前記点欠を異物による点欠とする判定部と、
を備えるディスプレイ検査装置。
（付記２）付記１に記載のディスプレイ検査装置において、
前記伝送部は、
２つのミラーと、
前記ミラー間に、前記ディスプレイの像を等倍に保つ光学系を備え、
前記ミラーのうちの一つが前記検査対象のディスプレイ上に表示された像を９０度折り曲げて伝送し、他のミラーは、前記光学系を介して伝送された前記折り曲げられた像を、更に９０度折り曲げることで、前記撮像部まで伝送することを特徴とするディスプレイ検査装置。
（付記３）付記２に記載のディスプレイ検査装置において、
前記撮像部は、自己の受光面が前記検査対象のディスプレイの面と同一平面上となるよう設置され、前記伝送部にて伝送された像を前記受光面へ等倍に結像することを特徴とするディスプレイ検査装置。
（付記４）付記２に記載のディスプレイ検査装置において、
前記撮像部は、
前記伝送部により伝送された像の倍率を維持するよう伝送するものであって、少なくとも２つの光学系を備えたリレー光学系と、
前記リレー光学系により伝送された像を縮小し、該縮小した像を前記撮像部の受光面に結像させる縮小結像光学系と、を備え、
前記リレー光学系のうちの１枚は前記検査対象のディスプレイの面と同一平面上に設置され、前記伝送部との位置関係が維持されることを特徴とするディスプレイ検査装置。
（付記５）付記２に記載のディスプレイ検査装置において、
前記撮像部は、
前記伝送部により伝送された像を投影する投影系と、
前記投影系に投影された像を縮小し、該縮小した像を前記撮像部の受光面に結像させる縮小結像光学系と、を備え、
前記投影系は、前記検査対象のディスプレイの面と同一平面上に設置されることを特徴とするディスプレイ検査装置。
（付記６）付記１乃至付記５のいずれかに記載のディスプレイ検査装置において、
前記判定部は、前記第１画像と前記第２画像とで素子の点欠位置に差がない場合、前記ディスプレイの点欠を滅点による点欠とすることを特徴とするディスプレイ検査装置。
（付記７）付記４または付記５のいずれかに記載のディスプレイ検査装置において、
前記縮小結像光学系の光学倍率は１倍以下であることを特徴とするディスプレイ検査装置。
（付記８）付記１乃至付記７のいずれかに記載のディスプレイ検査装置において、
前記撮像部はモノクロで像を撮像し、
前記判定部は、前記第２画像における点欠と隣り合う素子と、前記第１画像における点欠と隣り合う素子との明度が異なるかどうかで素子の点欠位置に差があるか否かを判定することを特徴とするディスプレイ検査装置。
（付記９）付記１乃至付記８のいずれかに記載のディスプレイ検査装置において、
前記判定部は、さらに、前記第１画像と前記第２画像とで素子の点欠位置に差があると判定した場合、前記点欠のサイズまたは個数が予め定められた基準を超えるかどうかを判断し、前記点欠のサイズまたは個数が予め定められた基準を超えると判断された場合、前記ディスプレイを異物による点欠が存在する不良品と判定することを特徴とするディスプレイ検査装置。
（付記１０）付記１乃至付記９のいずれかに記載のディスプレイ検査装置において、
前記判定部は、さらに、前記第１画像と前記第２画像とで素子の点欠位置に差がないと判定した場合、前記点欠のサイズまたは個数が予め定められた基準を超えるかどうかを判断し、前記点欠のサイズまたは個数が予め定められた基準を超えると判断された場合、前記ディスプレイを滅点による点欠が存在する不良品と判定することを特徴としたディスプレイ検査装置。
（付記１１）付記１乃至付記１０のいずれかに記載のディスプレイ検査装置において、
更に、前記第１画像取得部によって取得された第１画像における前記検査対象のディスプレイ上に、素子の点欠があるかどうかを判断する判断部を備え、
前記第２画像取得部は、さらに、前記判断部にて素子の点欠がないと判断された場合、前記移動部の移動後に撮像した画像を第２画像として取得することを特徴とするディスプレイ検査装置。
（付記１２）複数の異なる原色を発色する素子が画素ごとに配列され、前記素子が発色する輝度に基づきカラー表示するディスプレイを検査するディスプレイ検査方法であって、
検査対象のディスプレイと撮像部とを搭載し、前記検査対象のディスプレイと前記撮像部との位置関係を維持しつつ移動することができる移動部の移動前に、前記撮像部が、前記検査対象のディスプレイ上に表示された像を折り返して前記撮像部に伝送する伝送部によって伝送された像を撮像した画像を、第１画像として取得する第１画像取得ステップと、
前記移動部が移動した後に前記撮像部が前記伝送部によって伝送された像を撮像した画像を第２画像として取得する第２画像取得ステップと、
前記第１画像に撮像されたディスプレイにおける素子の点欠位置と、前記第２画像に撮像されたディスプレイにおける素子の点欠位置とで差があるか否かを判定し、差があると判定した場合、前記点欠を異物による点欠とする判定ステップと、
を実行するディスプレイ検査方法。
（付記１３）付記１２に記載のディスプレイ検査方法において、
前記伝送部は、
２つのミラーと、
前記ミラー間に、前記ディスプレイの像を等倍に保つ光学系を備え、
前記ミラーのうちの一つが前記検査対象のディスプレイ上に表示された像を９０度折り曲げて伝送し、他のミラーは、前記光学系を介して伝送された前記折り曲げられた像を、更に９０度折り曲げることで、前記撮像部まで伝送することを特徴とするディスプレイ検査方法。
（付記１４）付記１３に記載のディスプレイ検査方法において、
前記撮像部は、自己の受光面が前記検査対象のディスプレイの面と同一平面上となるよう設置され、前記伝送部にて伝送された像を前記受光面へ等倍に結像することを特徴とするディスプレイ検査方法。
（付記１５）付記１３に記載のディスプレイ検査方法において、
前記撮像部は、
前記伝送部により伝送された像の倍率を維持するよう伝送するものであって、少なくとも２つの光学系を備えたリレー光学系と、
前記リレー光学系により伝送された像を縮小し、該縮小した像を前記撮像部の受光面に結像させる縮小結像光学系と、を備え、
前記リレー光学系のうちの１枚は前記検査対象のディスプレイの面と同一平面上に設置され、前記伝送部との位置関係が維持されることを特徴とするディスプレイ検査方法。
（付記１６）付記１３に記載のディスプレイ検査方法において、
前記撮像部は、
前記伝送部により伝送された像を投影する投影系と、
前記投影系に投影された像を縮小し、該縮小した像を前記撮像部の受光面に結像させる縮小結像光学系と、を備え、
前記投影系は、前記検査対象のディスプレイの面と同一平面上に設置されることを特徴とするディスプレイ検査方法。
（付記１７）付記１２乃至付記１６のいずれかに記載のディスプレイ検査方法において、
前記判定ステップは、前記第１画像と前記第２画像とで素子の点欠位置に差がない場合、前記ディスプレイの点欠を滅点による点欠とすることを特徴とするディスプレイ検査方法。
（付記１８）付記１５または付記１６のいずれかに記載のディスプレイ検査方法において、
前記縮小結像光学系の光学倍率は１倍以下であることを特徴とするディスプレイ検査方法。
（付記１９）付記１２乃至付記１８のいずれかに記載のディスプレイ検査方法において、
前記撮像部はモノクロで像を撮像し、
前記判定ステップは、前記第２画像における点欠と隣り合う素子と、前記第１画像における点欠と隣り合う素子との明度が異なるかどうかで素子の点欠位置に差があるか否かを判定することを特徴とするディスプレイ検査方法。
（付記２０）付記１２乃至付記１９のいずれかに記載のディスプレイ検査方法において、
前記判定ステップは、さらに、前記第１画像と前記第２画像とで素子の点欠位置に差があると判定した場合、前記点欠のサイズまたは個数が予め定められた基準を超えるかどうかを判断し、前記点欠のサイズまたは個数が予め定められた基準を超えると判断された場合、前記ディスプレイを異物による点欠が存在する不良品と判定することを特徴とするディスプレイ検査方法。
（付記２１）付記１２乃至付記２０のいずれかに記載のディスプレイ検査方法において、
前記判定ステップは、さらに、前記第１画像と前記第２画像とで素子の点欠位置に差がないと判定した場合、前記点欠のサイズまたは個数が予め定められた基準を超えるかどうかを判断し、前記点欠のサイズまたは個数が予め定められた基準を超えると判断された場合、前記ディスプレイを滅点による点欠が存在する不良品と判定することを特徴としたディスプレイ検査方法。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】前提技術に係るディスプレイ検査装置の構成を示す図である。
【図２】検査対象としての携帯電話を示す図である。
【図３】塵埃があるディスプレイを異なる視角で撮像する例を示す図である。
【図４】滅点があるディスプレイを異なる視角で撮像する例を示す図である。
【図５】前提技術に係るディスプレイ検査装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】撮像位置移動前の撮像画像における黒点の位置を示す図である。
【図７】撮像位置移動後の撮像画像における黒点の位置を示す図である。
【図８】カラーフィルタの輝度を示す図である。
【図９】撮像画像における明度の異なるカラーフィルタを示す図である。
【図１０】異物検査処理の動作を示すフローチャートである。
【図１１】滅点検査処理の動作を示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態１に係るディスプレイ検査装置の構成を示す図である。
【図１３】実施の形態１に係るディスプレイ検査装置の動作を示すフローチャートである。
【図１４】実施の形態２に係るディスプレイ検査装置の構成を示す図である。
【図１５】ディスプレイ２１からＣＣＤ１１２までの移動前の各ユニットを光軸に沿って展開した概念図である（移動前）。
【図１６】ディスプレイ２１からＣＣＤ１１２までの移動後の各ユニットを光軸に沿って展開した概念図である（移動後）。
【図１７】実施の形態３に係るディスプレイ検査装置の構成を示す図である。
【図１８】塵埃と滅点が存在する液晶ディスプレイを示す図である。
【符号の説明】
【００７２】
２携帯電話、３ディスプレイ検査装置、４ディスプレイ検査装置、６ディスプレイ検査装置、１１カメラ、２１ディスプレイ、３１ＣＣＤ、３２移動部、３３制御部、３４ミラー、３５等倍結像用レンズ、４１固定治具、４２Ａフィールドレンズ、４２Ｂフィールドレンズ、６１拡散板、１１２ＣＣＤ、１１３レンズ。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の異なる原色を発色する素子が画素ごとに配列され、前記素子が発色する輝度に基づきカラー表示するディスプレイを検査するディスプレイ検査装置であって、
像を撮像する撮像部と、
検査対象のディスプレイと前記撮像部とを搭載し、前記検査対象のディスプレイと前記撮像部との位置関係を維持しつつ移動することができる移動部と、
前記検査対象のディスプレイ上に表示された像を折り返して前記撮像部に伝送する伝送部と、
前記移動部の移動前に、前記撮像部が前記伝送部によって伝送された像を撮像した画像を第１画像として取得する第１画像取得部と、
前記移動部が移動した後に前記撮像部が前記伝送部によって伝送された像を撮像した画像を第２画像として取得する第２画像取得部と、
前記第１画像に撮像されたディスプレイにおける素子の点欠位置と、前記第２画像に撮像されたディスプレイにおける素子の点欠位置とで差があるか否かを判定し、差があると判定した場合、前記点欠を異物による点欠とする判定部と、
を備えるディスプレイ検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載のディスプレイ検査装置において、
前記伝送部は、
２つのミラーと、
前記ミラー間に、前記ディスプレイの像を等倍に保つ光学系を備え、
前記ミラーのうちの一つが前記検査対象のディスプレイ上に表示された像を９０度折り曲げて伝送し、他のミラーは、前記光学系を介して伝送された前記折り曲げられた像を、更に９０度折り曲げることで、前記撮像部まで伝送することを特徴とするディスプレイ検査装置。
【請求項３】
請求項２に記載のディスプレイ検査装置において、
前記撮像部は、自己の受光面が前記検査対象のディスプレイの面と同一平面上となるよう設置され、前記伝送部にて伝送された像を前記受光面へ等倍に結像することを特徴とするディスプレイ検査装置。
【請求項４】
請求項２に記載のディスプレイ検査装置において、
前記撮像部は、
前記伝送部により伝送された像の倍率を維持するよう伝送するものであって、少なくとも２つの光学系を備えたリレー光学系と、
前記リレー光学系により伝送された像を縮小し、該縮小した像を前記撮像部の受光面に結像させる縮小結像光学系と、を備え、
前記リレー光学系のうちの１枚は前記検査対象のディスプレイの面と同一平面上に設置され、前記伝送部との位置関係が維持されることを特徴とするディスプレイ検査装置。
【請求項５】
請求項２に記載のディスプレイ検査装置において、
前記撮像部は、
前記伝送部により伝送された像を投影する投影系と、
前記投影系に投影された像を縮小し、該縮小した像を前記撮像部の受光面に結像させる縮小結像光学系と、を備え、
前記投影系は、前記検査対象のディスプレイの面と同一平面上に設置されることを特徴とするディスプレイ検査装置。
【請求項６】
複数の異なる原色を発色する素子が画素ごとに配列され、前記素子が発色する輝度に基づきカラー表示するディスプレイを検査するディスプレイ検査方法であって、
検査対象のディスプレイと撮像部とを搭載し、前記検査対象のディスプレイと前記撮像部との位置関係を維持しつつ移動することができる移動部の移動前に、前記撮像部が、前記検査対象のディスプレイ上に表示された像を折り返して前記撮像部に伝送する伝送部によって伝送された像を撮像した画像を、第１画像として取得する第１画像取得ステップと、
前記移動部が移動した後に前記撮像部が前記伝送部によって伝送された像を撮像した画像を第２画像として取得する第２画像取得ステップと、
前記第１画像に撮像されたディスプレイにおける素子の点欠位置と、前記第２画像に撮像されたディスプレイにおける素子の点欠位置とで差があるか否かを判定し、差があると判定した場合、前記点欠を異物による点欠とする判定ステップと、
を実行するディスプレイ検査方法。

【図１】