校准装置、缺陷检测装置、缺陷修复装置、校准方法转让专利

申请号 : CN201110078379.4

文献号 : CN102202226B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 中西秀信山本修平植木章太

申请人 : 夏普株式会社

摘要 :

本发明提供一种校准装置、缺陷检测装置、缺陷修复装置、校准方法。本发明的校准装置包括:照相机,用来拍摄对象物;图像获取部,获取所述照相机拍摄的拍摄图像;坐标对应信息生成部,生成包含坐标值的坐标对应信息,所述坐标值用来确定所述图像获取部获取的所述拍摄图像上的多个标记的位置;以及坐标变换部,利用包含用来确定所述对象物上所述标记的位置的坐标值的标记坐标信息和所述坐标对应信息,计算出用来确定对象物上与所述坐标取得部所获取的坐标对应的位置的坐标值,所述校准装置还具备坐标对应信息校正部,当坐标对应信息中所述标记之间的间距与基准间距不同时,所述坐标对应信息校正部对所述坐标对应信息进行校正。

权利要求 :

1.一种校准装置,其特征在于,包括:

照相机,该照相机用来拍摄对象物;

图像获取部,该图像获取部获取所述照相机拍摄的拍摄图像;

坐标对应信息生成部,该坐标对应信息生成部生成包含坐标值的坐标对应信息,所述坐标值用来确定所述图像获取部获取的所述拍摄图像上的多个标记的位置;

以及

坐标变换部,该坐标变换部利用所述坐标对应信息和具有所述对象物上所述标记的位置作为坐标值的标记坐标信息,计算出用来确定所述对象物上与用来确定所述拍摄图像上的位置的坐标值对应的位置的坐标值,所述校准装置还包括坐标对应信息校正部,该坐标对应信息校正部在坐标对应信息中的所述标记之间的间距与基准间距不同时,对所述坐标对应信息进行校正,所述基准间距是将拍摄图像或坐标对应信息中的间距总和除以标记坐标信息中的间距个数而计算得到的,坐标对应信息是以各标记的拍摄图像中的坐标(Xi,j,Yi,j)作为要素的m×n的阵列信息,阵列的各要素(Xi,j,Yi,j)对应于第i行第j列的标记,是用来确定拍摄图像上的位置的坐标值,对利用坐标对应信息计算出的各标记之间的纵向或者横向的间距进行计算,根据基准间距来提取出与应删除的标记对应的要素,将提取出的与应删除的标记对应的上述要素删除。

2.一种校准装置,其特征在于,包括:

照相机,该照相机用来拍摄对象物;

图像获取部,该图像获取部获取所述照相机拍摄的拍摄图像;

坐标对应信息生成部,该坐标对应信息生成部生成包含坐标值的坐标对应信息,所述坐标值用来确定所述图像获取部获取的所述拍摄图像上的多个标记的位置;

以及

坐标变换部,该坐标变换部利用所述坐标对应信息和具有所述对象物上所述标记的位置作为坐标值的标记坐标信息,计算出用来确定对象物上与用来确定所述拍摄图像上的位置的坐标值对应的位置的坐标值,所述校准装置还包括图案校正部,该图案校正部在所述拍摄图像上的所述标记之间的间距与基准间距不同时,对所述拍摄图像进行校正,所述基准间距是将拍摄图像或坐标对应信息中的间距总和除以标记坐标信息中的间距个数而计算得到的,坐标对应信息是以各标记的拍摄图像中的坐标(Xi,j,Yi,j)作为要素的m×n的阵列信息,阵列的各要素(Xi,j,Yi,j)对应于第i行第j列的标记,是用来确定拍摄图像上的位置的坐标值,对利用坐标对应信息计算出的各标记之间的纵向或者横向的间距进行计算,根据基准间距来提取出应删除的标记,将提取出应删除的上述标记删除。

3.一种缺陷检测装置,用来检测显示面板的缺陷,其特征在于,具备权利要求1或2所述的校准装置。

4.一种缺陷修复装置,用来修复显示面板的缺陷,其特征在于,具备权利要求3所述的缺陷检测装置。

5.一种校准方法,其特征在于,包括以下步骤:在显示装置上显示具有多个标记的校准图案的步骤;

用照相机拍摄所述显示装置上显示的校准图案的步骤;

生成坐标对应信息的步骤,该坐标对应信息包含所述照相机拍摄的拍摄图像上的多个标记的位置的坐标值;

获取所述拍摄图像上的坐标值的步骤;以及

利用具有所述显示装置上的所述标记的位置作为坐标值的标记坐标信息、和所述坐标对应信息,计算出用来确定所述显示装置上与用来确定所述拍摄图像上的所述坐标值对应的位置的坐标值的步骤,所述校准方法还包括在坐标对应信息中的所述标记之间的间距与基准间距不同时,对所述坐标对应信息进行校正的步骤,所述基准间距是将拍摄图像或坐标对应信息中的间距总和除以标记坐标信息中的间距个数而计算得到的,坐标对应信息是以各标记的拍摄图像中的坐标(Xi,j,Yi,j)作为要素的m×n的阵列信息,阵列的各要素(Xi,j,Yi,j)对应于第i行第j列的标记,是用来确定拍摄图像上的位置的坐标值,对利用坐标对应信息计算出的各标记之间的纵向或者横向的间距进行计算,根据基准间距来提取出与应删除的标记对应的要素,将提取出的与应删除的标记对应的上述要素删除。

6.一种校准方法,其特征在于,包括以下步骤:在显示装置上显示具有多个标记的校准图案的步骤;

用照相机拍摄所述显示装置上显示的校准图案的步骤;

生成坐标对应信息的步骤,该坐标对应信息包含所述照相机拍摄的拍摄图像上多个标记的位置的坐标值;

获取所述拍摄图像上的坐标值的步骤;以及

利用具有所述显示装置上的所述标记的位置作为坐标值的标记坐标信息、和所述坐标对应信息,计算出用来确定所述显示装置上与所述拍摄图像上得到所述坐标值的坐标对应的位置的坐标值的步骤,所述校准方法还包括在拍摄图像上的所述标记之间的间距与基准间距不同时,对所述拍摄图像进行校正的步骤,所述基准间距是将拍摄图像或坐标对应信息中的间距总和除以标记坐标信息中的间距个数而计算得到的,坐标对应信息是以各标记的拍摄图像中的坐标(Xi,j,Yi,j)作为要素的m×n的阵列信息,阵列的各要素(Xi,j,Yi,j)对应于第i行第j列的标记,是用来确定拍摄图像上的位置的坐标值,对利用坐标对应信息计算出的各标记之间的纵向或者横向的间距进行计算,根据基准间距来提取出应删除的标记,将提取出应删除的上述标记删除。

说明书 :

校准装置、缺陷检测装置、缺陷修复装置、校准方法

技术领域

[0001] 本发明涉及在用照相机拍摄LCD面板等显示面板上显示的图像时,将所拍摄图像上的位置与显示面板上的位置对应起来的技术。

背景技术

[0002] 专利文献1中公开了一种在LCD面板测试系统中采用的校准方法,该LCD面板测试系统是用CCD照相机拍摄LCD面板上显示的图像,基于该拍摄的图像对LCD面板进行显示测试。专利文献1中公开了以下技术:使LCD面板显示配置有25个显示图案的十字状的校准图案,从而将面板分成16个部分,用CCD照相机对该显示进行拍摄,求出该拍摄图像中各显示图案的中心地址,基于这些中心地址,求出CCD照相机的拍摄图像上与LCD面板的各像素对应的地址,基于该地址,将CCD照相机拍摄所得的图像与LCD面板的显示像素对应起来。
[0003] 专利文献1:日本公开专利公报特开平10-31730号公报
[0004] 然而,专利文献1的技术在LCD面板的缺陷像素上显示图案(由于要显示标记的像素为缺陷像素所以无法正确显示)的情况下,有时校准图案会无法正确显示,从而无法进行校准。

发明内容

[0005] 本发明鉴于上述问题,其目的在于提供一种校准装置及方法,即使是在因要显示标记的像素为缺陷像素从而导致校准图案无法正确显示的情况下,也能进行校准,能够计算出用来确定显示面板上与拍摄图像的任意坐标值对应的位置的坐标值。
[0006] 本发明还提供一种缺陷检测装置,即使是在因要显示标记的像素为缺陷像素从而导致校准图案无法正确显示的情况下,也能正确地检测出显示面板的缺陷的位置。
[0007] 本发明还提供一种缺陷修复装置,即使是在因要显示标记的像素为缺陷像素从而导致校准图案无法正确显示的情况下,也能正确地修复显示面板的缺陷。
[0008] 从而,本发明能够提供一种利用本发明的缺陷修复装置进行修复后无缺陷或缺陷少的显示面板或显示装置。
[0009] 为了解决上述问题,本发明的校准装置包括:照相机,该照相机用来拍摄对象物;图像获取部,该图像获取部获取所述照相机拍摄的拍摄图像;坐标对应信息生成部,该坐标对应信息生成部生成包含坐标值的坐标对应信息,所述坐标值用来确定所述图像获取部获取的所述拍摄图像上的多个标记的位置;标记坐标信息,该标记坐标信息具有所述对象物上所述标记的位置作为坐标值;以及坐标变换部,该坐标变换部利用所述坐标对应信息和标记坐标信息,计算出用来确定对象物上与用来确定拍摄图像上的位置的坐标值对应的位置的坐标值,所述校准装置还具备坐标对应信息校正部,当坐标对应信息中所述标记之间的间距与基准间距不同时,所述坐标对应信息校正部对所述坐标对应信息进行校正。
[0010] 另外,本发明的校准装置包括:照相机,该照相机用来拍摄对象物;图像获取部,该图像获取部获取所述照相机拍摄的拍摄图像;坐标对应信息生成部,该坐标对应信息生成部生成包含坐标值的坐标对应信息,所述坐标值用来确定所述图像获取部获取的所述拍摄图像上的多个标记的位置;标记坐标信息,该标记坐标信息具有所述对象物上所述标记的位置作为坐标值;以及坐标变换部,该坐标变换部利用所述坐标对应信息和标记坐标信息,计算出用来确定对象物上与用来确定拍摄图像上的位置的坐标值对应的位置的坐标值,所述校准装置还具备图案校正部,当拍摄图像上所述标记之间的间距与基准间距不同时,所述图案校正部对所述拍摄图像进行校正。
[0011] 本发明的缺陷检测装置包括本发明的校准装置。本发明的缺陷修复装置包括本发明的缺陷检测装置。
[0012] 另外,本发明的校准方法包括以下步骤:在显示装置上显示具有多个标记的校准图案的步骤;用照相机对所述显示装置上显示的校准图案进行拍摄的步骤;生成包含坐标值的坐标对应信息的步骤,所述坐标值表示所述照相机所拍摄的拍摄图像上多个标记的位置;获取所述拍摄图像上的坐标值的步骤;以及利用具有所述显示装置上所述标记的位置作为坐标值的标记坐标信息、和所述坐标对应信息,计算出用来确定所述显示装置上与所述拍摄图像上的所述坐标值对应的位置的坐标值的步骤,所述校准方法还包括当坐标对应信息中所述标记之间的间距与基准间距不同时,对所述坐标对应信息进行校正的步骤。
[0013] 另外,本发明的校准方法包括以下步骤:在显示装置上显示具有多个标记的校准图案的步骤;用照相机对所述显示装置上显示的校准图案进行拍摄的步骤;生成包含坐标值的坐标对应信息的步骤,所述坐标值表示所述照相机所拍摄的拍摄图像上多个标记的位置;获取所述拍摄图像上的坐标值的步骤;以及利用具有所述显示装置上所述标记的位置作为坐标值的标记坐标信息、和所述坐标对应信息,计算出用来确定所述显示装置上与所述拍摄图像上得到所述坐标值的坐标对应的位置的坐标值的步骤,所述校准方法还包括当拍摄图像上所述标记之间的间距与基准间距不同时,对所述拍摄图像进行校正的步骤。
[0014] 本发明的校准装置和校准方法在因要显示标记的像素是缺陷像素从而导致校准图案无法正确显示的情况下,对标记之间与基准间距不同的间距相关的坐标对应信息或拍摄图像进行校正,因此,可以正确地进行校准。
[0015] 本发明的缺陷检测装置在因要显示标记的像素是缺陷像素从而导致校准图案无法正确显示的情况下,当标记之间的间距与基准间距不同时进行校正,因此,可以正确地检测出显示面板的缺陷的位置。
[0016] 本发明的缺陷修复装置在因要显示标记的像素是缺陷像素从而导致校准图案无法正确显示的情况下,当标记之间的间距与基准间距不同时进行校正,因此,可以正确地修复显示面板的缺陷。

附图说明

[0017] 图1是本实施方式的校准装置和作为校准对象的显示装置的结构图。
[0018] 图2是本实施方式的校准方法的流程图。
[0019] 图3是表示本实施方式的校准图案的图。
[0020] 图4是表示本实施方式的标记坐标信息的数据格式的图。
[0021] 图5是本实施方式的拍摄图像的示意图。
[0022] 图6是表示本实施方式的坐标对应信息的数据格式的图。
[0023] 图7是本实施方式中假设的标记缺损或过剩的说明图。
[0024] 图8是本实施方式中对未显示的标记以及过剩的标记进行校正的说明图。
[0025] 图9是本实施方式的缺陷检测装置的结构图。
[0026] 图10是表示本实施方式的显示装置的显示画面的图。
[0027] 图11是表示本实施方式的缺陷检测装置的处理流程的图。
[0028] 图12是表示本实施方式的校准图案的图。
[0029] 图13是表示本实施方式的标记坐标信息的图。
[0030] 图14是表示本实施方式的拍摄图像的图。
[0031] 图15是表示本实施方式的拍摄图像的图。
[0032] 图16是本实施方式中对显示图案进行校正的详细流程图。
[0033] 图17是表示本实施方式的拍摄图像的图。
[0034] 图18是表示本实施方式的拍摄图像的图。
[0035] 图19是表示本实施方式的拍摄图像的图。
[0036] 图20是表示本实施方式的坐标对应信息的图。
[0037] 图21是表示本实施方式的检测缺陷用图案的图。
[0038] 图22是表示本实施方式的显示面板修复装置的处理流程的图。
[0039] 图23是表示本实施方式的显示面板修复装置的处理流程的图。
[0040] 图24是表示本实施方式的拍摄图像的图。
[0041] 图25是表示本实施方式的拍摄图像的图。
[0042] 图26是本实施方式的显示面板修复装置的结构图。
[0043] 图27是表示本实施方式的显示面板修复装置的处理流程的图。
[0044] 标号说明
[0045] 3照相机、4图像获取部、5校准图案信息、6坐标对应信息生成部、7坐标对应信息校正部、8输出部、9缺陷提取部、10坐标变换部、11缺陷坐标输出部、12图案校正部、13显示面板修复部

具体实施方式

[0046] 下面,参照附图详细说明本发明所涉及的实施方式。
[0047] [实施例1]
[0048] 图1示出实施例1的校准装置和作为校准对象物的显示装置的结构图。实施例1的校准装置包括:照相机3、图像获取部4、坐标对应信息生成部6、坐标对应信息校正部7、坐标输出部8、坐标变换部10、以及坐标取得部14。作为校准对象物的显示装置则包括显示面板1和驱动部2。校准图案信息5可包含在校准装置或显示装置中的任一个装置内。也可以是两者都具备相同的校准图案信息5。还可以用生成并输出校准信息的装置来代替校准图案信息5。
[0049] 图2示出实施例1的校准方法的流程。首先,驱动部2读取表示校准图案信息5所包括的校准图案的图像数据,并在显示面板1上进行显示(S 1)。
[0050] 图3中示出校准图案101的一个例子。图3的校准图案101中,十字形的标记102排列成4行10列的方格状。校准图案101最好是在要进行校准的方向上重复出现同一形状(标记102)的图案。标记102的具体形状可以是距离一定间隔排列的直线、点、十字、矩形等。当要在2个方向上进行校准时,最好是在所述2个方向上重复出现同一形状的图案,具体有例如方格、以及排列成方格状的点、十字等。
[0051] 校准图案信息5包括表示校准图案101的图像数据、以及表示标记102的中心位置的坐标数据群即标记坐标信息。当校准图案信息5包含在校准装置或显示装置中的任一个装置内时,如图1所示,校准图案信息5中至少有标记坐标信息被输入到校准装置。标记坐标信息用于在坐标对应信息生成部6、坐标对应信息校正部7、以及坐标变换部10中进行的一连串校准动作。
[0052] 图4中示出标记坐标信息106的数据格式。标记坐标信息106是以各标记102在校准图案101上的坐标(Xi,j,Yi,j)为要素的m×n(m、n为正整数,且至少有一个在2以上)的阵列信息。阵列的各要素(Xi,j,Yi,j)对应于第i行第j列的标记102,是用来确定该标记在显示面板1上的位置的坐标值。图3的校准图案101中,标记102是4行10列的阵列,其中,m=4,n=10。
[0053] 然后,用照相机3拍摄显示面板1上显示的校准图案101,图像获取部4将拍摄得到的图像作为图像数据存放到图像获取部4内的图像存储器中(S2)。
[0054] 图5是所述图像数据所表示的拍摄图像100的示意图的一个例子。拍摄图像100中有显示面板1的显示画面108的图像,所述显示画面108上显示了m×n个十字形的标记102纵横隔开一定间隔排列的校准图案101。
[0055] 然后,坐标对应信息生成部6基于拍摄图像100,生成拍摄图像100的坐标与显示面板1的坐标的坐标对应信息(S3)。
[0056] 图6中示出坐标对应信息107的数据格式的一个例子。坐标对应信息107是以各标记102在拍摄图像100上的坐标(Xi,j,Yi,j)为要素的m×n的阵列信息。阵列的各要素(Xi,j,Yi,j)对应于第i行第j列的标记102,是用来确定该标记在拍摄图像100上的位置的坐标值。
[0057] 然后,对于坐标对应信息107,坐标对应信息校正部7校正显示图案的缺损/过剩(S4)。
[0058] 利用图7,说明实施例1中假设的标记102缺损及过剩的情况。图7是显示了校准图案的显示画面108的示意图。显示面板1的结构通常是用纵向延伸的一根布线(源极线等)将纵向排列的一列图像元素连接起来。例如,源极线103是显示画面108上纵向延伸的布线,利用所述源极线103来控制所述显示画面108上的图像元素显示。从而,当源极线103(或所述源极线的电路等)发生故障时,会产生一根源极线大小的黑线104或亮线105。
当黑线104和标记102重叠时,会使得黑线104上要显示的所有标记102都不再显示。另外,当产生亮线105时,会在原来没有标记102的位置出现过剩的标记102。
[0059] 利用图8,说明对未显示的标记102以及过剩的标记102进行修正的情况。首先,求出拍摄图像100上标记102的基准间距。基准间距是指所述标记102没有不显示也没有过剩时标记102之间的间隔(间距)。最简单的方法是拍摄图像100的总间距除以校准图案101的间距个数来得到基准间距。
[0060] 表1中示出了由图8所示的拍摄图像100生成的坐标对应信息107的具体例子。表1示出的是在i=3,2≤j≤10的范围内的(Xi,j,Yi,j)的值。在表1所示的坐标对应信息中,与黑线104对应的坐标值不在(X3,8,Y3,8)与(X3,9,Y3,9)之间,与亮线105对应的坐标值在(X3,4,Y3,4)上,为(-4.27,1.45)。
[0061] 表1
[0062]
[0063] 表2中示出根据表1的坐标对应信息107计算出的各标记102间的横向间距。表2中,算出第i行第j列的标记102和第i行第j+1列的标记102之间的距离为横向间距phi,j=|(Xi,j,Yi,j)-(Xi,j+1,Yi,j+1)|。
[0064] 表2
[0065]
[0066] 在i=3,2≤j≤10的范围内的间距phi,j的总和为16.17,这一总和除以校准图案101中已知的间距个数,可以算出基准间距。算出基准间距为2.02。该计算方法不受标记102未显示或产生过剩的标记102影响,可以计算出与校准图案101对应的基准间距。
[0067] 当确定了基准间距后,将基准间距与拍摄图像100中的间距进行比较,提取出与基准间距不同的间距中相比于基准间距过小的间距(以下称之为“过小间距”)。过小间距例如是基准间距的2/3倍以下的间距。图8及表2的例子中,间距Ph3,4就是过小间距。
[0068] 然后,提取出与过小间距相邻的不是过小间距的间距(以下称之为“相邻间距”)。图8及表2的例子中,与间距Ph3,4相邻的间距Ph3,3和间距Ph3,5是相邻间距,所以将它们提取出来。
[0069] 在包括2个相邻间距夹着过小间距的区域中,将多个间距合并,选择应该删除的标记102,使得合并后的各间距与基准间距之差的平均值变小。
[0070] 在图8及表2的例子中,间距Ph3,3~间距Ph3,5是考虑合并的一个区域。间距Ph3,3~间距Ph3,5的范围内包含的标记102所对应的坐标对应信息107的要素有2个,即,(X3,
4,Y3,4)和(X3,5,Y3,5)。
[0071] 表3中,示出了按照上述组合,删除坐标对应信息107的要素,将间距合并时与基准间距A之差的绝对值的平均值作为评价值。如表3所示,与基准间距之差的平均值最小的情况是删除(X3,4,Y3,4)但不删除(X3,5,Y3,5)的情况。
[0072] 表3
[0073]
[0074] 因而,对于上述区域,删除坐标对应信息107的要素(X3,4,Y3,4),并将右侧的值逐个左移。表4中示出删除后的坐标对应信息107。
[0075] 表4
[0076]
[0077] 表5中示出基于表4的坐标对应信息107新生成的间距phi,j。
[0078] 表5
[0079]
[0080] 另外,当相邻间距的长度过大(例如,基准间距的4/3倍以上)时,包含该相邻间距在内的合并不再使用与基准间距之差,而是使用与2倍基准间距之差。例如,当相邻间距为基准间距的1.5倍,其相邻的过小间距为基准间距的0.6倍时,只要将两者合并,变成基准间距的2.1倍。
[0081] 通过上述处理,可以将过小间距合并。
[0082] 然后,假设黑线104导致其间的标记102不显示,在这一情况下进行校正。对于与基准间距不同的间距中相比于基准间距过大的间距(以下称之为“过大间距”),如图8的间距Ph3,8所示,假设黑线104导致其间的标记102不显示。在这种情况下,在坐标对应信息107中插入拍摄图像100中的坐标值,作为与未显示的标记102对应的坐标对应信息107的要素。此外,“过大间距”例如是基准间距的4/3倍以上的间距。
[0083] 表2中,Ph3,8为4.05,比基准间距的4/3倍还大。因而,将(X3,8,Y3,8)与(X3,9,Y3,9)的中点坐标(4.53,1.45)作为(X3,8,Y3,8)的新值,并将(X3,9,Y3,9)之后的右侧的值逐个右移。
[0084] 表6中示出插入后的坐标对应信息107。
[0085] 表6
[0086]
[0087] 表7中示出基于表6的坐标对应信息107新生成的间距phi,j。
[0088] 表7
[0089]
[0090] 对于比基准间距的12/5倍还要大的间距,将其三等分比二等分更能减小与基准间距的误差,因此判断出连续2列标记102出现缺损的可能性很高,从而在坐标对应信息107中插入三等分点的2点坐标值,来代替所述中点。同样,对于比基准间距的2k(k+1)/(2k+1)倍还要大的间距,判断出连续k列标记102出现缺损的可能性很高,从而插入k+1等分点的k个坐标值,来代替所述中点。这里,k表示2以上的整数。
[0091] 此外,也可以删除标记坐标信息106中与所述坐标值对应的阵列要素,来取代在过大间距之间插入坐标值。
[0092] 通过上述处理,可以对显示图案的缺损/过剩进行校正。
[0093] 此外,基准间距对于显示面板1来说大致是固定的,但假设拍摄图像100中包含了因照相机3的拍摄光学系统等造成的失真,从而基准间距会因拍摄图像100上的位置及方向而略有不同。使上述情况准确地反映在基准间距中的方法有:预先在确认了没有妨碍的显示面板1上显示标记102并拍摄,将拍摄图像100上每一个位置及方向的间距分别作为基准间距。
[0094] 而将拍摄图像100上位置及方向类似的多个间距的总和,除以校准图案101中的间距个数,从而确定基准间距的方法也可以使照相机3的拍摄光学系统等造成的失真准确地反映在基准间距中。
[0095] 更准确的方法是,对多个显示面板1进行拍摄,从而得到多幅拍摄图像100,将所述多幅拍摄图像100上位置及方向类似的间距除以校准图案101中的间距个数,从而求出基准间距即可。在对多个显示面板1进行拍摄从而计算出基准间距的情况下,即使其中存在有缺陷的显示面板1,也能将误差平均化,因此,可以减小缺陷对误差的影响,能够准确地求出基准间距。
[0096] 其它计算基准间距的方法还有:将校准图案101中标记102的间距乘以照相机3的拍摄放大率,从而求出基准间距。例如,若校准图案101中标记102之间的距离(间距)为2,照相机3的拍摄放大率为3倍,则将2×3=6作为基准间距即可。在这种情况下,无论显示面板1是否有缺陷,都能求出基准间距。
[0097] 其它计算基准间距的方法还有:使用拍摄图像100的间距的平均值或中位值或出现频率最高的值。还可以使用除去了特别大的间距和特别小的间距之后,剩下的间距的平均值或中位值或出现频率最高的值作为基准间距。
[0098] 此外,当相邻间距的两侧与过小间距相邻时,不提取出该相邻间距。
[0099] 另外,当通过了上述的校正处理后无法使坐标对应信息107的阵列的要素数为m×n时,坐标对应信息107并没有得到正确的校正,因此需要进行例外的处理。
[0100] 另外,当在包括2个相邻间距夹着过小间距的区域中,删除了3个位置以上的坐标对应信息107的要素时,或者在比基准间距的24/7倍还要大的间距中插入了3个以上坐标对应信息107的要素时,概率上较小,没有得到正确校正的可能性很高,因此,最好是向本校准装置的使用者等发出警报。
[0101] 然后,坐标取得部14取得拍摄图像100上的任意坐标值(S5)。
[0102] 接着,坐标变换部10利用标记坐标信息106和坐标对应信息107,计算出用来确定显示面板1上与所述坐标取得部所取得的坐标值对应的位置的坐标值(S6)。坐标对应信息107是以各标记102在拍摄图像100上的坐标(Xi,j,Yi,j)为要素的m×n的阵列信息,对应于标记坐标信息106的各要素(Xi,j,Yi,j)。拍摄图像100上的任意坐标值被认为是以特定的比例在坐标对应信息107具有的多个坐标值所确定的多个点之间进行内分(或外分)的点,因此,可以计算出用来确定显示面板1上的位置的坐标值,作为以与所述比例相同的比例在对应的标记坐标信息106的各坐标值所确定的多个点之间进行内分(或外分)的点。
[0103] 最后,输出坐标变换部10所计算出的坐标值(S7)。对于显示面板1,只要有在哪一个位置存在哪一种(颜色的)图像元素相关的信息,就可以将所述坐标值作为检索关键词,在所述信息中检索出显示面板1上与所述坐标值所示的位置相关的信息并输出即可。所述信息有图像元素的行号、列号、图像元素的颜色(红、蓝、绿、蓝绿、品红、黄、黑等)等。
[0104] 实施例1中的校准装置及方法是在因要在显示面板的缺陷像素(黑线等)上显示标记102从而导致校准图案101无法正确显示的情况下,对标记102之间与基准间距不同的间距进行校正。因此,可以准确地进行校准,能够计算出用来确定显示面板上与坐标取得部14所取得的拍摄图像100上的任意坐标值对应的位置的坐标值。
[0105] 在上述的说明中,举了基准间距的2/3以下的间距作为过小间距的例子,但只要是小于基准间距的值,也可以是其它的值。
[0106] 另外,在上述的说明中,举了基准间距的4/3以上的间距作为过大间距的例子,但只要是大于基准间距的值,也可以是其它的值。
[0107] 然而,若将过小间距设为基准间距的2/3以下,将过大间距设为基准间距的4/3以上,则在将相邻的2个微小间距合并时,不会变成过大间距,因此,不会校正过头,可以防止出现不够准确的情况。另外,由于最小的过小间距与基准间距之差等于最大的过大间距与基准间距之差,均为1/3,因此,可以将校正后的偏差控制在基准间距的1/3以下。
[0108] 此外,在步骤S4中,采用了基于过小间距或过大间距来求出要删除/插入的坐标对应信息107的要素的算法,但也可以是上述算法以外的算法,标记坐标信息、坐标对应信息107的格式也可以是图4、图6所示格式以外的格式。
[0109] 另外,也可以设置图案校正部来代替坐标对应信息校正部7,在拍摄图像100上的所述标记102之间的间距与基准间距不同时,对所述拍摄图像100进行校正。这种情况下,步骤S4中的校正由上述图案校正部进行。此时,坐标对应信息生成部6基于校正后的拍摄图像100生成坐标对应信息107即可。
[0110] [实施例2]
[0111] 参照图9,说明将本发明实施例1的校准装置用于缺陷检测装置的结构。本实施例的缺陷检测装置是检测出显示装置的缺陷(缺图像元素等)以及缺陷在显示装置上的坐标的装置。
[0112] 实施例2的缺陷检测装置包括:作为单色照相机的照相机3、图像获取部4、图案校正部12、坐标对应信息生成部6、缺陷提取部9、坐标变换部10、以及缺陷坐标输出部11。作为缺陷检测对象的显示装置则包括显示面板1和驱动部2。校准图案信息5可包含在缺陷检测装置或显示装置中的任一个装置内。也可以是两者都具备相同的校准图案信息5。还可以用生成并输出校准信息5的装置来代替校准信息5。
[0113] 当校准图案信息5包含在校准装置或显示装置中的任一个装置内时,如图9所示,校准图案信息5中至少有标记坐标信息被输入到校准装置。标记坐标信息用于在图案校正部12及坐标对应信息生成部6中进行的一连串校准动作。
[0114] 图10示出本实施例中要检测缺陷的显示面板1的显示画面108。显示画面108中,将Rij、Gij、Bij(其中,i为1~6的整数,j为1~8的整数)这三个图像元素作为一组,构成一个像素,所述像素纵向排列8个,横向排列6个,从而构成彩色显示装置的图像元素阵列。
[0115] 图11示出本实施例的处理流程。S1、S2、S3的步骤与图2所示的S1、S2、S3的步骤相同。S61相当于S6,S71相当于S7。下面,基于该流程图,说明本实施例的缺陷检测装置采用的缺陷检测方法。
[0116] 首先,驱动部2读取表示校准图案信息5所包括的校准图案101的图像数据,并在显示面板1的显示画面108上显示(S1)。
[0117] 图12中示出本实施例的校准图案101。图12中,黑底白字所代表的图像元素就是标记102。即,Gij(其中,i为1~7的奇数,j为1~6的整数)作为标记102发光显示。只有G(绿)作为标记102是由于红、蓝、绿的图像元素中绿色的亮度最高,在用单色照相机进行拍摄时,与黑点相比显示最明显。另外,在纵向上间隔一个图像元素作为标记102是由于纵向上的标记102不连续使其位置更加明确。
[0118] 图13中示出校准图案信息5所包括的标记坐标信息106。标记坐标信息106是以显示面板1的显示画面108上的坐标值(Xij,Yij)为值的4×6的阵列,阵列的各要素对应于图12所示的各标记102。
[0119] 如图10所示,由于预先明确了要检测缺陷的显示画面108的图像元素结构,因此,基于显示面板1的坐标值(X,Y)的值,能够判定是哪一个图像元素。按照图10的图像元素结构,坐标(X,Y)上存在像素,且X的值除以3余1时,为R(红)图像元素,余2时,为G(绿)图像元素,余0时,为B(蓝)图像元素。具体而言,例如坐标(9,2)上存在图像元素时,9/3=3余数为0,因此可判断为B3,2。
[0120] 然后,用照相机3拍摄显示面板1上显示的校准图案101,作为图像数据存放到图像获取部4内的图像存储器中(S2)。照相机3的分辨率最好是在显示面板1的分辨率的3倍以上。
[0121] 图14中示出所获取的拍摄图像100的一个例子。拍摄图像100中拍摄了标记102。图12所示的例子是显示装置无缺陷的理想情况。
[0122] 图15中示出所获取的拍摄图像100的另一个例子。拍摄图像100中拍摄了标记102。图15所示的例子由于显示装置存在黑线、亮线的缺陷,所以显示了位置异常的标记
102a和不要的标记102b。
[0123] 本实施例中,对于拍摄图像100,图案校正部12对显示图案的缺陷、过剩进行校正(S21)。本步骤的处理内容及目的与图2的步骤S4相同,不同之处在于处理对象是拍摄图像100。
[0124] 图16中示出步骤S21的详细流程。图16所示的流程是一列或一行的流程。图15所示的标记102为6列5行,因此,要在纵向进行6次,横向进行5次,总计进行11次图16所示的流程。
[0125] 按照图16所示的流程,首先,对i=1的一行进行横向校正。
[0126] 求出标记之间的间距(S101)。图15中,Ph11=9,Ph12=9,Ph13=9,Ph14=6,Ph15=12。
[0127] 然后,求出基准间距(S102)。Ph11~Ph15总和为45。从Ph11到Ph15,对应的校准图案101的间距个数为5个,因此,上述总和除以5,得到基准间距为9。
[0128] 提取出过小间距(S103)。过小间距是基准间距的2/3倍以下的间距。本实施例中,6以下的间距即Ph14就是过小间距。
[0129] 提取出相邻间距(S104)。图15的例子中,Ph13和Ph15就是相邻间距。
[0130] 在相邻间距所夹的区域中,提取出要删除的标记102(S105)。在Ph13和Ph15所夹的区域中存在2个标记102,分别为标记102a和标记102c,因此将它们删除/不删除的组2
合为2 =4。计算出各组合的评价值。表8示出计算结果。
[0131] 表8
[0132]
[0133] 其中,当相邻间距的大小是基准间距的4/3倍以上时,包含该相邻间距在内的合并不再使用与基准间距之差,而是使用与2倍基准间距之差。即,由于Ph15是基准间距的4/3倍,所以使用与2倍基准间距之差的绝对值。
[0134] 由表8可知,为了使平均值最小,删除标记102a而不删除标记102c是最好的方法。因此,从显示画面108删除标记102a(S106)。
[0135] 图17中示出删除了标记102a后的拍摄图像100。Ph14的值变为18,Ph15消失。对第2~4行也同样进行S101~S106的处理。
[0136] 然后,提取出比基准间距的4/3倍还要大的间距(过大间距)(S107)。间距Ph14的值为18,大于基准间距的4/3倍,因此将其作为过大间距提取出。由于提取出的间距在基准间距的12/5倍以下,因此在间距Ph14的中点插入新的标记102d(S108)。
[0137] 图18中示出插入了标记102d后的拍摄图像100。间距Ph14和间距Ph15的值分别变为9。
[0138] 对第2~4行也同样进行S 107~S108的处理。第2行中,由于Ph21是值为18的过大间距,因此在间距Ph21的中点插入新的标记102g。
[0139] 判定间距数是否与校准图案101的间距个数一致(S109)。如图12所示,校准图案101的横向间距的个数为5。而校正后的间距数为间距Ph11~Ph15这5个,因此是一致的。
在这种情况下,校正正常结束,进行之后的步骤。当间距个数不一致时,进行警报等例外的处理。
[0140] 然后,对各列也同样进行S101~S108的处理。间距Pv11、Pv12、Pv13、Pv14的值分别为12、12、6、6(S101)。
[0141] Pv11~Pv14总和为36。如图12所示,将上述总和除以校准图案101中的间距数3,算出基准间距为12(S102)。
[0142] 提取出过小间距(S103)。基准间距的2/3以下的间距Pv13、Pv14被提取出。
[0143] 提取出相邻间距(S104)。间距Pv12被提取出。由于Pv14是下端的间距,所以不提取出Pv14下侧的相邻间距。
[0144] 对包括相邻间距夹着过小间距的区域中标记102的删除方案进行评价(S105)。在这种情况下,由于Pv14是下端的间距,所以评价Pv12~Pv14区域的删除方案。
[0145] 表9示出评价结果。评价值较小的是3号仅删除标记102b的方案、4号删除标记102b、102f的方案、以及8号删除标记102e、102b、102f的方案。
[0146] 表9
[0147]
[0148] 当这样评价值最小的删除方案有多个时,最好是对所述多个方案实施之后的S106~S108的处理,然后在S109中对各方案进行比较。首先,进行3号仅删除标记102b的处理(S106)。对第2~6列也同样进行S101~S106的处理。
[0149] 图19中示出删除处理后的拍摄图像100。通过该处理,Pv13的值变为12,间距个数变为3个。
[0150] 然后,提取出过大间距(S107)。由于不存在基准间距的4/3倍以上的间距,因此没有过大间距可提取。从而,也不再实施插入处理(S108),进入下一步骤。
[0151] 验证间距数是否正确(S109)。校准图案101的间距数为3,所以间距数是正确的。
[0152] 同样,对4号删除方案和8号删除方案也实施S106~S109的步骤。S109中,由于4号删除方案的间距数为2,8号删除方案的间距数为1,与校准图案101的间距数不同,因此否决这2个方案。由此,采用3号删除方案。
[0153] 如上所述,通过对纵横方向实施图16所示的流程,并且当S105中存在多个优选方案时,对所述各优选方案实施之后的处理,并在S109中对各方案进行比较,从而可以进行校正。
[0154] 以上说明的是对每一行/列都进行S101~S106、S107~S108、S109的处理,但也可以一次对多行/列进行处理。
[0155] 然后,坐标对应信息生成部6生成坐标对应信息(S3)。
[0156] 图20中示出坐标对应信息生成部6所生成的坐标对应信息107。坐标对应信息107是以拍摄图像中各标记102的中心点坐标为要素的阵列。
[0157] 然后,在显示面板1上显示检测缺陷用的图案(S51)。检测缺陷用的图案是与要检测的缺陷的种类对应的各种图案,可以是其中的任一种。本实施例中,以全部点亮检查为例,作如下说明。
[0158] 然后,检测缺陷(S52)。具体而言,用照相机3拍摄显示面板1上显示的图案,图像获取部4获取该拍摄所得的图像,将其作为图像数据。然后,从所述图像数据中提取出被认为是缺陷的部位。
[0159] 图21中示出使显示面板1全部点亮(使所有图像元素发光),并用照相机3进行拍摄,由图像获取部4获取的拍摄图像100。全部点亮检查是为了检测出不发光的图像元素而进行的检查。图21中,用黑色呈现的像素表示不发光的部分。图21中,检测出了矩形的缺陷109a、线状的缺陷109b、以及短线状的缺陷109c。缺陷109a的矩形的左上-右下的角的坐标为(26,8)-(29,11),缺陷109b是在x=41位置上的纵线,缺陷109c是坐标(14,14)-(14,23)上的纵线。
[0160] 坐标变换部10求出有缺陷图像元素的坐标及颜色(S61)。由于检测出的缺陷109a、109b的坐标是拍摄图像100上的坐标,要将其变换成显示面板1上的坐标。
[0161] 然后,缺陷坐标输出部11输出有缺陷图像元素的坐标值或颜色(S71)。这样,由于要显示标记的像素是缺陷像素而导致校准图案101没有正确显示时,通过上述S1~S71的流程,对标记之间与基准间距不同的间距进行校正,因此,可以确定显示面板1上有缺陷图像元素的坐标及颜色。
[0162] 上述例子中使用了全部点亮来作为检测缺陷用的图案,但也可以是其它图案。对于使整个显示面板作黑色显示的图案等用来检测发光的图像元素而进行的检查,由于能够检测出亮线105等,因此根据亮线105等缺陷的位置是否与步骤S106中删除了标记102的位置一致,能够确认步骤S106中进行的删除处理是否恰当。反之,在标记所在位置的图像元素不发光的情况下,为了进行标记校正而从拍摄图像100删除标记的处理很有可能不恰当,因此,最好向本装置的使用者等发出警报。
[0163] [实施例3]
[0164] 本实施例除了提取出要删除的标记102的步骤S105、以及为了提取出所述要删除的标记102而进行的处理即步骤S103、S104与实施例2不同之外,其它都与实施例2相同,因此省略与实施例2相同的部分的说明。
[0165] 图22中示出本实施例中的步骤S21的详细流程。如图22所示,本实施例中实施步骤S200,来代替S103~S105。S200中,对所有标记实施后述S201~S205的处理,判断各标记是否是要删除的标记102。
[0166] 图23示出S201~S205的流程。在图23所示的流程中,S201中将判断是否是要删除标记的标记设定为“对象标记”。在以下的说明中,以将图24所示的拍摄图像100的标记102j作为对象标记的情况为例进行说明。
[0167] S202中,对对象标记设定多个周边标记。周边标记是指对象标记周边具有一定配置关系的特定标记。所述一定位置关系的例子有例如“左右N个到相邻为止的标记(N为任意自然数)”等。
[0168] 图24中示出了对象标记与周边标记的关系的例子。例如,在将对象标记左右3个到相邻为止的标记作为周边标记的情况下,当标记102j为对象标记时,可以判断标记102g、102h、102i、以及右侧的标记102k、102l共计5个标记为周边标记。
[0169] 在S203中,计算出对象标记102与周边标记之间的距离(此处为横向距离)。对象标记102j与周边标记102g之间的距离为27,与周边标记102h之间的距离为18,与周边标记102i之间的距离为6,与周边标记102l之间的距离为18。
[0170] 在S204中,对S203中计算出的距离超出允许范围的周边标记进行计数。是否超过允许范围是通过与整数倍基准间距的基准距离之差是否在判定误差量以上来判断的。判定误差量的值可由本发明的使用者任意设定,但在基准间距的1/8~1/9左右较为恰当(在图24所示的拍摄图像100中基准间距为9,因此其1/9为1,以此进行说明)。
[0171] 下面,说明周边标记102g在S203中计算出的距离是否在判定误差量以上。周边标记102g是对象标记102j左边的第三个标记,因此,周边标记102g的基准距离是基准间距的3倍。即,是基准间距的值9乘以3得到的值27。求出基准距离与在S203中计算出的距离之差的绝对值,并与判定误差量1进行比较。由于所述绝对值为0,因此可以判断其小于判定误差量。
[0172] 同样,周边标记102h是对象标记102j左边的第二个标记,因此,周边标记102h的基准距离是基准间距的2倍为18。求出所述基准值与在S203中计算出的距离之差的绝对值,并与判定误差量1进行比较。由于所述绝对值为0,因此可以判断其小于判定误差量。
[0173] 同样,对于周边标记102i、102k、102l,通过计算也能判断周边标记102i、102l小于判定误差量,而周边标记102k的基准距离与在S203中计算出的距离之差的绝对值为3,因此可以判断为在判定误差量以上。
[0174] 如上所述,对于共计5个周边标记,可以判断超出允许范围的周边标记的个数为1个。
[0175] 在S205中,判断在S204中所计的周边标记数是否在规定数量以上。判定误差量的值可以由本发明的使用者任意设定,但在一个对象标记的周边标记数的最大值的1/2左右较为恰当(本实施例中为3,以此进行说明)。如S204所述,由于对象标记102j的超出允许范围的周边标记个数为1个,小于规定数量3,因此S205的判断为“否”。从而,标记102j不是要删除的标记102。
[0176] S205中的其它判断方法也可以是判断S204中所计的周边标记数是否在周边标记总数的一定比例以上。所述比例的值可以由本发明的使用者任意设定,但在1/2左右较为恰当。如S204所述,由于对象标记102j的超出允许范围的周边标记个数为1个,周边标记总数为5,所以超出允许范围的周边标记个数小于总数的1/2,因此S205的判断为“否”。从而,标记102j不是要删除的标记102。
[0177] 接下来,以将图24所示的拍摄图像100的标记102k作为对象标记的情况为例进行说明。在这种情况下,周边标记有4个,分别为标记102h、102i、102j、102l(S202),对象标记与周边标记102h、102i、102j、102l之间的距离分别为24、15、6、12(S203)。而基准距离分别为27、18、9、9,因此,基准距离与S203中计算出的距离之差的绝对值分别为3,超出了允许范围。因此,超出允许范围的周边标记数为4(S204)。超出允许范围的周边标记数4超出了规定数量3,因此,可以判断对象标记102k是要删除的标记102。
[0178] 此外,周边标记不一定要是“左右N个到相邻为止的标记(N为任意自然数)”,也可以在其它的位置上。例如图25所示,也可以将对象标记102m周围纵横斜向共计8个标记102n作为周边标记。
[0179] [实施例4]
[0180] 图26中示出将实施例2的缺陷检测装置用于显示面板修复装置的结构。省略对与实施例2的缺陷检测装置共同的构成要素的说明,仅仅言及不同之处。本实施例的显示面板修复装置具备由喷墨涂布装置等构成的显示面板修复部13。
[0181] 图27中示出本实施例2的修复装置对显示面板进行修复的流程。S1~S61的步骤与实施例1中的S1~S61的步骤相同。在S61之后的S8中,显示面板修复部13基于从坐标变换部10获得的有缺陷图像元素的坐标值及颜色,将所述坐标值对应的图像元素修复成所述颜色。
[0182] 本实施例在因要显示标记的像素是缺陷像素从而导致校准图案101无法正确显示的情况下,对标记102之间与基准间距不同的间距进行校正,因此,可以修复显示面板1的缺陷。
[0183] 另外,本实施例在因要显示标记的像素是缺陷像素从而导致校准图案101无法正确显示的情况下,对标记102之间与基准间距不同的间距进行校正,因此,可以正确地修复显示面板1的缺陷,能够提供一种无缺陷或缺陷少的显示面板1和显示装置。
[0184] [本发明装置的其它方式]
[0185] (1)本发明的校准装置也可以是具有以下特征的校准装置,该校准装置将对象物上的位置与该对象物在拍摄图像上的位置对应起来,包括:
[0186] 照相机,该照相机对具有多个标记的对象物进行拍摄,提供包含所述多个标记在该对象物上的位置作为坐标值的标记坐标信息;
[0187] 图像获取部,该图像获取部获取所述照相机拍摄的拍摄图像;
[0188] 坐标对应信息生成部,该坐标对应信息生成部生成包含坐标值的坐标对应信息,该坐标值用来确定所述拍摄图像所拍摄到的多个标记的位置作为该拍摄图像上的位置;
[0189] 坐标对应信息校正部,该坐标对应信息校正部判定所述坐标对应信息中所述标记之间的间距是否与基准间距不同,当与基准间距不同时,对所述坐标对应信息进行校正;以及
[0190] 坐标变换部,该坐标变换部利用所述坐标对应信息和所述标记坐标信息,将用来确定所述拍摄图像上的位置的坐标值,变换成用来确定所述对象物上与该坐标值对应的位置的坐标值。
[0191] (2)也可以在上述(1)的装置中,当判定所述坐标对应信息中所述标记之间的间距与基准间距不同时,所述坐标变换部利用所述标记坐标信息、所述坐标对应信息校正部进行了校正后的所述坐标对应信息,将用来确定所述拍摄图像上的位置的坐标值,变换成所述对象物上与该坐标值对应的位置的坐标值。
[0192] (3)本发明的校准装置也可以是具有以下特征的校准装置,该校准装置将对象物上的位置与该对象物在拍摄图像上的位置对应起来,包括:
[0193] 照相机,该照相机对具有多个标记的对象物进行拍摄,提供包含所述多个标记在该对象物上的位置的坐标值的标记坐标信息;
[0194] 图像获取部,该图像获取部获取所述照相机拍摄的拍摄图像;
[0195] 坐标对应信息生成部,该坐标对应信息生成部生成包含坐标值的坐标对应信息,该坐标值用来确定所述拍摄图像所拍摄到的多个标记的位置作为该拍摄图像上的位置;
[0196] 坐标变换部,该坐标变换部利用所述坐标对应信息和所述标记坐标信息,将用来确定所述拍摄图像上的位置的坐标值,变换成用来确定所述对象物上与该坐标值对应的位置的坐标值;以及
[0197] 图案校正部,该图案校正部在所述拍摄图像上所述标记之间的间距与基准间距不同时,对所述拍摄图像进行校正。
[0198] 此外,本发明的校准装置如上所述,其特征在于,所述基准间距是将拍摄图像或坐标对应信息中的间距总和除以标记坐标信息中的间距个数而计算得到的。
[0199] 此外,本发明能够提供一种通过本发明的缺陷修复装置进行了修复的显示面板、以及具有这种显示面板的显示装置。
[0200] 即,利用本发明的缺陷修复装置修复缺陷的显示面板在因要显示标记的像素是缺陷像素从而导致校准图案无法正确显示的情况下,当标记之间的间距与基准间距不同时进行校正,从而正确地修复显示面板的缺陷,由此来进行生产,因此,本发明能够提供一种无缺陷或缺陷少的显示面板。
[0201] 另外,由于利用本发明的缺陷修复装置修复缺陷的显示装置具有利用本发明的缺陷修复装置修复了缺陷的显示面板,因此,本发明能够提供一种无缺陷或缺陷少的显示装置。
[0202] 工业上的实用性
[0203] 本发明可用于用照相机等对显示面板进行拍摄、并将所拍摄图像上的位置与显示面板上的位置对准的情况。