本發(fā)明涉及一種發(fā)光裝置、使用該發(fā)光裝置的校正系數(shù)的計(jì)算方法、以及基于計(jì)算的校正系數(shù)對(duì)檢查對(duì)象物的拍攝圖像進(jìn)行校正的檢查對(duì)象物的拍攝圖像的校正方法。
背景技術(shù):
在液晶面板或有機(jī)el面板等顯示面板中,通常因制造步驟中的加工精度的偏差而產(chǎn)生顯示不均。因此,在顯示面板出貨前,要進(jìn)行用于檢測(cè)顯示面板的顯示不均的檢查。
在該檢查中,點(diǎn)亮顯示面板的各像素,并用具備固體攝像元件的照相機(jī)拍攝各像素來(lái)測(cè)量各像素的亮度,由此檢測(cè)顯示不均。對(duì)檢測(cè)出的顯示不均進(jìn)行修正,能夠改善顯示面板的畫質(zhì)。
另一方面,照相機(jī)的固體攝像元件中的各元件存在感光度偏差,并且固體攝像元件經(jīng)由照相機(jī)的透鏡接收的光量中,存在來(lái)自透鏡周邊部分的受光量少于來(lái)自透鏡中心部分的受光量的傾向,在中心部分和周邊部分會(huì)產(chǎn)生明暗差。
這樣,如果進(jìn)行檢查的照相機(jī)側(cè)的固體攝像元件的感光度存在偏差,或者在使透鏡介入的狀態(tài)下的固體攝像元件的受光量在各元件不同,則即使在作為檢查對(duì)象的顯示面板沒(méi)有不良的情況下,由照相機(jī)拍攝的顯示面板的拍攝圖像中也可能被拍攝到顯示面板上原本不存在的不均,無(wú)法得到顯示面板的準(zhǔn)確的檢查結(jié)果。
作為上述問(wèn)題的對(duì)策,在專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了一種拍攝圖像的校正方法,其目的在于基于用于校正固體攝像元件的感光度偏差等的校正系數(shù),來(lái)校正作為檢查對(duì)象物的顯示面板的拍攝圖像。
根據(jù)專利文獻(xiàn)1的拍攝圖像的校正方法,用照相機(jī)拍攝從設(shè)置有光源的積分球的出射窗射出的樣本光(samplelight),并基于所拍攝的樣本光的拍攝數(shù)據(jù)來(lái)生成校正系數(shù)。基于該校正系數(shù),對(duì)作為檢查對(duì)象的顯示面板的拍攝圖像進(jìn)行校正。
用于該校正方法的積分球具備內(nèi)表面被施加了漫反射材料的中空狀球體,在該球體內(nèi),光源發(fā)光,光在漫反射材料上反射,從積分球的出射窗以相對(duì)于出射窗表面均勻的亮度分布而射出樣本光。
這樣,根據(jù)專利文獻(xiàn)1的拍攝圖像的校正方法,能夠基于拍攝相對(duì)于出射窗表面為均勻的亮度分布的樣本光所得到的數(shù)據(jù)來(lái)生成校正系數(shù),并且能夠基于生成的校正系數(shù)對(duì)拍攝作為檢查對(duì)象的顯示面板所得到的拍攝圖像進(jìn)行校正。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2007-158577公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
然而,一般而言,隨著積分球的中空狀球體的直徑相對(duì)于其出射窗面積的增大,球體內(nèi)的漫反射的次數(shù)增加。如果在積分球內(nèi)漫反射的次數(shù)增加,則從積分球射出的樣本光相對(duì)于出射窗表面的亮度分布的均勻性會(huì)提高。
因此,在上述專利文獻(xiàn)1公開(kāi)的顯示面板的拍攝圖像的校正方法中,也通過(guò)使用大型積分球而能夠得到相對(duì)于出射窗表面均勻的亮度分布的樣本光,從而能夠基于該樣本光生成精確的校正系數(shù)。
但是,通常大型積分球的價(jià)格較高,因此如果如上述專利文獻(xiàn)1那樣僅為了生成用于校正拍攝圖像的校正系數(shù)而導(dǎo)入大型積分球,則可能增加對(duì)用于檢測(cè)顯示面板的顯示不均的圖像處理系統(tǒng)的設(shè)備投資。
本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而完成的,提供一種能夠?qū)⒅圃斐杀疽种频幂^低并且通過(guò)簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)就能夠進(jìn)行均勻性較高的發(fā)光的發(fā)光裝置、使用該發(fā)光裝置的校正系數(shù)的計(jì)算方法、以及基于計(jì)算的校正系數(shù)對(duì)檢查對(duì)象物的拍攝圖像進(jìn)行校正的檢查對(duì)象物的拍攝圖像的校正方法。
為了解決上述問(wèn)題,發(fā)明的第一方面的發(fā)光裝置,其具備:多個(gè)發(fā)光元件,其在同一圓周上等間隔地配置;以及出射窗,其設(shè)置于與該發(fā)光元件分開(kāi)的頂面部,具有相對(duì)于配置有上述發(fā)光元件的上述圓周較小的外緣,被著色成使上述發(fā)光元件的光透過(guò)的乳白色,配置有上述發(fā)光元件的上述圓周的半徑、以及上述發(fā)光元件和上述出射窗之間的分開(kāi)距離設(shè)定為規(guī)定的距離。
采用該結(jié)構(gòu),通過(guò)在同一圓周上等間隔地配置多個(gè)發(fā)光元件并且使配置有發(fā)光二極管的圓周的半徑、以及發(fā)光元件和使發(fā)光元件的光透過(guò)的被著色成乳白色的出射窗之間的距離為規(guī)定距離的簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu),能夠使光以均勻性較高的狀態(tài)從出射窗透過(guò)。
通過(guò)采用這樣的簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu),能夠?qū)l(fā)光裝置的制造成本抑制得較低。
發(fā)明的第二方面的發(fā)光裝置是在第一方面的發(fā)光裝置中,上述圓周的半徑與上述發(fā)光元件和上述出射窗之間的分開(kāi)距離之比設(shè)定在1:1~1:1.5的范圍內(nèi)。
采用該結(jié)構(gòu),配置有發(fā)光二極管的圓周的半徑與發(fā)光元件和使發(fā)光元件的光透過(guò)的被著色成乳白色的出射窗之間的距離之比設(shè)定在1:1~1:1.5的范圍內(nèi),由此能夠在使均勻性為最佳的狀態(tài)下使光從出射窗透過(guò)。
發(fā)明的第三方面的發(fā)光裝置是在第一方面或第二方面的發(fā)光裝置中,在上述出射窗設(shè)置有覆蓋部件,該覆蓋部件覆蓋該出射窗的外緣側(cè),在該出射窗的外緣側(cè)遮擋上述發(fā)光元件發(fā)出的光。
采用該結(jié)構(gòu),從多個(gè)方向射向被著色成乳白色的出射窗的入射光在出射窗擴(kuò)散,因此出射窗的外緣側(cè)與其他部分相比更明亮而發(fā)生滲透,但由于外緣側(cè)被覆蓋部件覆蓋,來(lái)自該部分的光的透過(guò)被遮斷,因此能夠保持來(lái)自出射窗的出射光的均勻性。
為了解決上述問(wèn)題,發(fā)明的第四方面的發(fā)光裝置,其具備:殼體,其包括:具有圓周狀外緣的底面部;與該底面部構(gòu)成對(duì)稱而與上述底面部相向,并且距上述底面部的分開(kāi)距離相對(duì)于以上述底面部的直徑作為基準(zhǔn)直徑時(shí)的該基準(zhǔn)直徑被設(shè)定為x的頂面部;以及在該頂面部與上述底面部之間連續(xù)的形成為圓筒狀的周壁部;多個(gè)發(fā)光元件,其距該殼體的上述底面部的高度距離相對(duì)于上述基準(zhǔn)直徑被設(shè)定為y,等間隔地配置在上述周壁部的周向的內(nèi)周面;以及出射窗,其使上述發(fā)光元件的光透過(guò),設(shè)置于上述頂面部,直徑相對(duì)于上述基準(zhǔn)直徑被設(shè)定為z,上述殼體的內(nèi)部被著色成白色。
采用該結(jié)構(gòu),在內(nèi)部被著色成白色的圓筒狀殼體中,作為相對(duì)于底面部的直徑即基準(zhǔn)直徑之比,使底面部與頂面部之間的分開(kāi)距離為x,使發(fā)光元件距底面部的高度距離為y,使出射窗的直徑為z,由此能夠使因發(fā)光元件的光在殼體的底面部反射而得到的相對(duì)于底面部表面的亮度,成為在一定的范圍內(nèi)均勻性較高的狀態(tài)。
發(fā)明的第五方面的發(fā)光裝置是在發(fā)光裝置的第四方面中,上述分開(kāi)距離相對(duì)于上述基準(zhǔn)直徑之比被設(shè)定為至少60%以下。
發(fā)明的第六方面的發(fā)光裝置是在發(fā)光裝置的第四方面或第五方面中,上述高度距離相對(duì)于上述基準(zhǔn)直徑之比被設(shè)定為至少45%以下。
發(fā)明的第七方面的發(fā)光裝置是在發(fā)光裝置的第四方面至第六方面中的任一方面的發(fā)光裝置中,上述出射窗的直徑相對(duì)于上述基準(zhǔn)直徑之比被設(shè)定為至少30%以下。
采用這種結(jié)構(gòu),作為相對(duì)于底面部的基準(zhǔn)直徑之比,使底面部與頂面部之間的分開(kāi)距離為至少60%以下,使發(fā)光元件距底面部的高度距離為至少45%以下,使出射窗的直徑為至少30%以下,由此能夠提高相對(duì)于底面部表面的亮度的均勻性。
發(fā)明的第八方面的發(fā)光裝置是在發(fā)光裝置的第一方面至第七方面中的任一方面的發(fā)光裝置中,上述各發(fā)光元件電串聯(lián)連接。
采用該結(jié)構(gòu),由于各發(fā)光元件電串聯(lián)連接,所以能夠使被供給到各元件的電流保持一定,從而使發(fā)光狀態(tài)穩(wěn)定化。因此,能夠容易地進(jìn)行各發(fā)光元件的控制。
發(fā)明的第九方面的發(fā)光裝置是在發(fā)光裝置的第一方面至第八方面中的任一方面的發(fā)光裝置中,上述各發(fā)光元件是發(fā)出紅色、綠色及藍(lán)色各種顏色的發(fā)光二極管。
采用該結(jié)構(gòu),發(fā)光元件包括發(fā)出紅色、綠色及藍(lán)色各種顏色的發(fā)光二極管,因此能夠使紅色、綠色、藍(lán)色以及混合上述各種顏色而成的白色從出射窗透過(guò)。
為了解決上述問(wèn)題,發(fā)明的第十方面的校正系數(shù)的計(jì)算方法,包括:發(fā)光步驟,使發(fā)光裝置的第一方面至第九方面中的任一方面的發(fā)光裝置的上述發(fā)光元件發(fā)光;拍攝步驟,其將具有固體攝像元件的照相機(jī)的透鏡針對(duì)上述發(fā)光裝置的上述出射窗進(jìn)行定位,并且以離焦的方式用上述照相機(jī)對(duì)使上述發(fā)光元件發(fā)出的樣本光透過(guò)的上述出射窗進(jìn)行拍攝;以及校正系數(shù)計(jì)算步驟,基于在通過(guò)該拍攝步驟拍攝上述出射窗時(shí)由上述固體攝像元件輸出的輸出信號(hào)來(lái)計(jì)算校正系數(shù),該校正系數(shù)用于對(duì)在使上述照相機(jī)的上述透鏡介入的狀態(tài)下的上述固體攝像元件的感光度進(jìn)行校正。
采用該結(jié)構(gòu),能夠使以簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)低廉地制造的發(fā)光裝置發(fā)光,使均勻性較高的樣本光從出射窗透過(guò),離焦地拍攝該出射窗。此時(shí),能夠基于由固體攝像元件輸出的輸出信號(hào),生成精確的校正系數(shù)。
發(fā)明的第十一方面的校正系數(shù)的計(jì)算方法是在第十方面的校正系數(shù)的計(jì)算方法中,上述拍攝步驟在上述照相機(jī)的規(guī)定的焦點(diǎn)距離多次拍攝上述出射窗。
采用該結(jié)構(gòu),在具有固體攝像元件的照相機(jī)的規(guī)定的焦點(diǎn)距離多次拍攝出射窗,由此能夠減小散粒噪聲的影響。
為了解決上述問(wèn)題,發(fā)明的第十二方面的檢査對(duì)象物的拍攝圖像的校正方法,基于通過(guò)第十方面或第十一方面的校正系數(shù)的計(jì)算方法所得到的上述校正系數(shù),對(duì)由上述照相機(jī)拍攝檢査對(duì)象物而在上述固體攝像元件成像所得到的上述檢査對(duì)象物的拍攝圖像的各像素進(jìn)行校正。
采用該結(jié)構(gòu),能夠基于通過(guò)校正系數(shù)的計(jì)算方法精確地生成的校正系數(shù)來(lái)校正檢査對(duì)象物的拍攝圖像的各像素。
根據(jù)本發(fā)明,通過(guò)將制造成本抑制得較低的簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu),能夠使光以均勻性較高的狀態(tài)從出射窗透過(guò),或者使光以均勻性較高的狀態(tài)在底面部表面反射。通過(guò)使用這樣的發(fā)光裝置,能夠得到精確的校正系數(shù),并基于該校正系數(shù)對(duì)檢查對(duì)象物的拍攝圖像的各像素進(jìn)行校正,由此能夠得到檢查對(duì)象物不存在不均勻的拍攝圖像。
附圖說(shuō)明
圖1是用于說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及的發(fā)光裝置的概略情況的立體圖。
圖2同樣是概念性表示本實(shí)施方式涉及的發(fā)光部和出射窗的配置結(jié)構(gòu)的圖。
圖3同樣是概念性表示本實(shí)施方式涉及的發(fā)光部和出射窗的配置結(jié)構(gòu)的圖。
圖4同樣是概念性示出本實(shí)施方式涉及的通過(guò)假想圓的半徑與出射窗的中心點(diǎn)和假想圓的中心點(diǎn)之間的距離之比,在理論上對(duì)相對(duì)于出射窗表面的亮度的均勻性產(chǎn)生的影響的圖。
圖5同樣是概念性示出本實(shí)施方式涉及的通過(guò)假想圓的半徑與出射窗的中心點(diǎn)和假想圓的中心點(diǎn)之間的距離之比,對(duì)相對(duì)于出射窗表面的亮度的均勻性產(chǎn)生的影響的圖。
圖6同樣是概念性示出本實(shí)施方式涉及的基于使假想圓的半徑與出射窗的中心點(diǎn)和假想圓的中心點(diǎn)之間的距離之比變化的實(shí)驗(yàn),觀察對(duì)相對(duì)于出射窗表面的亮度的均勻性產(chǎn)生影響而得到的結(jié)果的圖。
圖7是用于說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施方式涉及的發(fā)光裝置的概略情況的立體圖。
圖8是圖7的viii-viii線的截面圖。
圖9同樣是用于說(shuō)明本實(shí)施方式涉及的發(fā)光裝置的亮度狀態(tài)的概略情況的概念圖。
圖10是用于說(shuō)明使用第一實(shí)施方式及第二實(shí)施方式涉及的發(fā)光裝置來(lái)生成用于校正照相機(jī)的感光度偏差等的校正系數(shù)的方法的概略情況的圖。
圖11同樣是用于說(shuō)明使用發(fā)光裝置來(lái)生成用于校正照相機(jī)的感光度偏差等的校正系數(shù)的方法的概略情況的圖。
圖12同樣是用于說(shuō)明使用發(fā)光裝置來(lái)生成用于校正照相機(jī)的感光度偏差等的校正系數(shù)的方法的概略情況的圖。
圖13同樣是用于說(shuō)明使用發(fā)光裝置來(lái)生成用于校正照相機(jī)的感光度偏差等的校正系數(shù)的方法的概略情況的圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明
10、60發(fā)光裝置
20、70殼體
22、72頂面部
24、74出射窗
24a外緣
25覆蓋部件
30發(fā)光部
32發(fā)光二極管(發(fā)光元件)
40照相機(jī)
41固體攝像元件
42透鏡
51運(yùn)算部
53校正電路
71底面部
d距離
l1半徑
o、o′中心點(diǎn)
r假想圓(圓周)
具體實(shí)施方式
接著,參照?qǐng)D1~圖13,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
(第一實(shí)施方式)
圖1是用于說(shuō)明本實(shí)施方式涉及的發(fā)光裝置的概略情況的立體圖。如圖所示,發(fā)光裝置10的外形由丙烯酸制的殼體20構(gòu)成。
在本實(shí)施方式中,該殼體20構(gòu)成為立方體狀的箱型,包括俯視呈大致矩形的底面部21、與底面部21相向并且與底面部21類似而俯視呈大致矩形的頂面部22、以及使底面部21和頂面部22連續(xù)的側(cè)面部23,殼體20的內(nèi)部在本實(shí)施方式中被著色成白色。
在殼體20的頂面部22的大致中央部分,形成有俯視呈圓形且被著色成乳白色的半透明狀的出射窗24。在作為該出射窗24的端緣的外緣24a側(cè)設(shè)置有黑色的覆蓋部件25,其從外緣24a向出射窗24的內(nèi)周方向具有一定寬度地沿著出射窗24的圓周覆蓋外緣24a側(cè)。
在殼體20內(nèi)的底面部21設(shè)置有發(fā)光部30。在本實(shí)施方式中,發(fā)光部30具備俯視呈大致八角形的底座31。在該底座31的上表面31a設(shè)定有假想圓r,其與形成于頂面部22的俯視呈圓形的出射窗24同心。
在該假想圓r的同一圓周上,等間隔地配置有多個(gè)、在本實(shí)施方式中為8個(gè)作為發(fā)光元件的發(fā)光二極管32。在本實(shí)施方式中,該發(fā)光二極管32使用發(fā)出紅色(r)、綠色(g)及藍(lán)色(b)三種顏色的發(fā)光二極管。
在本實(shí)施方式中,在這些發(fā)光二極管32中的各發(fā)光二極管32之間,紅色(r)的各端子彼此、綠色(g)的各端子彼此、以及藍(lán)色(b)的各端子彼此分別被電串聯(lián)連接。
圖2及圖3是概念性表示發(fā)光部30和出射窗24的配置結(jié)構(gòu)的圖。如圖2所示,出射窗24以其中心點(diǎn)o配置于在發(fā)光部30設(shè)定的假想圓r的中心點(diǎn)o′的方式、即以與假想圓r同心的方式形成于頂面部22。
該出射窗24的外緣24a形成得比設(shè)定于發(fā)光部30的假想圓r的圓周小。具體而言,在本實(shí)施方式中,假想圓r的半徑l1設(shè)定為10cm,出射窗24的半徑l2設(shè)定為5cm。
另一方面,如圖3所示,配置發(fā)光二極管32且設(shè)定于發(fā)光部30的假想圓r的半徑l1、與出射窗24的中心點(diǎn)o和假想圓r的中心點(diǎn)o′之間的距離d之比如后述那樣在本實(shí)施方式中設(shè)定為1:1.2,因此出射窗24的中心點(diǎn)o和假想圓r的中心點(diǎn)o′之間的距離d設(shè)定為12cm。
對(duì)應(yīng)于該假想圓r的半徑l1與出射窗24的中心點(diǎn)o和假想圓r的中心點(diǎn)o′之間的距離d之比,對(duì)基于發(fā)光部30的發(fā)光而成的假想圓r的半徑l1處的亮度產(chǎn)生影響。
圖4及圖5是概念性示出本實(shí)施方式涉及的通過(guò)假想圓的半徑與出射窗的中心點(diǎn)和假想圓的中心點(diǎn)之間的距離之比,在理論上對(duì)相對(duì)于出射窗表面的亮度的均勻性產(chǎn)生的影響的圖。
如圖4(a)所示,在假想圓r的半徑l1與出射窗24的中心點(diǎn)o和假想圓r的中心點(diǎn)o′之間的距離d之比為1:0.5的情況下,成為如下?tīng)顟B(tài):8個(gè)發(fā)光二極管32在各自的配置位置上進(jìn)行點(diǎn)發(fā)光,并且相鄰的發(fā)光二極管32之間因各發(fā)光二極管32的發(fā)光而連結(jié),呈環(huán)狀地發(fā)光。
具體而言,根據(jù)包括示意性表示假想圓r的半徑l1的大小的橫軸和示意性表示發(fā)光二極管32的亮度的縱軸的圖表,在作為假想圓r的周邊部分的半徑l1為1、-1的位置上亮度為最大,并且在該位置上的亮度與半徑l1為0的位置即假想圓r的中心點(diǎn)o′的位置上的亮度之間產(chǎn)生較大的差異。
如圖4(b)所示,在假想圓r的半徑l1與出射窗24的中心點(diǎn)o和假想圓r的中心點(diǎn)o′之間的距離d之比為1:1的情況下,成為如下?tīng)顟B(tài):8個(gè)發(fā)光二極管32分別發(fā)光,因所有發(fā)光二極管32發(fā)光而連結(jié)進(jìn)行面發(fā)光。
具體而言,根據(jù)包括示意性表示假想圓r的半徑l1的大小的橫軸和示意性表示發(fā)光二極管32的亮度的縱軸的圖表,在作為假想圓r的中心部分的半徑l1為0~0.5及0~-0.5的位置上亮度為最大,并且在該位置上的亮度與作為假想圓r的周邊部分的半徑l1為1、-1的位置上的亮度之間不產(chǎn)生差異。
這樣,在假想圓r的半徑l1與出射窗24的中心點(diǎn)o和假想圓r的中心點(diǎn)o′之間的距離d之比為1:0.5的情況下,在假想圓r的中心部分和周邊部分,在亮度上產(chǎn)生差異。另一方面,在假想圓r的半徑l1與出射窗24的中心點(diǎn)o和假想圓r的中心點(diǎn)o′之間的距離d之比為1:1的情況下,在假想圓r的中心部分和周邊部分,在亮度上幾乎不產(chǎn)生差異。
另一方面,如圖5(a)所示,在假想圓r的半徑l1與出射窗24的中心點(diǎn)o和假想圓r的中心點(diǎn)o′之間的距離d之比為1:1.2的情況下,與上述同樣地成為因所有發(fā)光二極管32發(fā)光而連結(jié)進(jìn)行面發(fā)光的狀態(tài)。
具體而言,根據(jù)包括示意性表示假想圓r的半徑l1的大小的橫軸和示意性表示發(fā)光二極管32的亮度的縱軸的圖表,在半徑l1為0的位置、即假想圓r的中心點(diǎn)o′的位置上亮度為最大,并且在該位置上的亮度與作為假想圓r的周邊部分的半徑l1為1、-1的位置上的亮度之間不產(chǎn)生較大的差異。
如圖5(b)所示,在假想圓r的半徑l1與出射窗24的中心點(diǎn)o和假想圓r的中心點(diǎn)o′之間的距離d之比為1:1.5的情況下,與上述同樣地成為因所有發(fā)光二極管32發(fā)光而連結(jié)進(jìn)行面發(fā)光的狀態(tài)。
具體而言,根據(jù)包括示意性表示假想圓r的半徑l1的大小的橫軸和示意性表示發(fā)光二極管32的亮度的縱軸的圖表,在半徑l1為0的假想圓r的中心點(diǎn)o′的位置上亮度為最大,并且在該位置上的亮度與作為假想圓r的周邊部分的半徑l1為1、-1的位置上的亮度之間不產(chǎn)生較大的差異。
這樣,在假想圓r的半徑l1與出射窗24的中心點(diǎn)o和假想圓r的中心點(diǎn)o′之間的距離d之比為1:1.2的情況下、或者在假想圓r的半徑l1與出射窗24的中心點(diǎn)o和假想圓r的中心點(diǎn)o′之間的距離d之比為1:1.5的情況下,在假想圓r的中心部分和周邊部分亮度不產(chǎn)生較大的差異。
然而,在假想圓r的半徑l1與出射窗24的中心點(diǎn)o和假想圓r的中心點(diǎn)o′之間的距離d之比為1:1.2或1:1.5的情況下,亮度為最大的假想圓r上的面積比假想圓r的半徑l1與出射窗24的中心點(diǎn)o和假想圓r的中心點(diǎn)o′之間的距離d之比為1:1時(shí)小。
因此,在理論上,如果假想圓r的半徑l1與出射窗24的中心點(diǎn)o和假想圓r的中心點(diǎn)o′之間的距離d之比為1:1,則從出射窗24透過(guò)的光相對(duì)于出射窗24的表面是均勻的,并且能夠得到大小容易識(shí)別的面積。
圖6是概念性示出本實(shí)施方式涉及的基于使假想圓的半徑與出射窗的中心點(diǎn)和假想圓的中心點(diǎn)之間的距離之比變化的實(shí)驗(yàn),觀察對(duì)相對(duì)于出射窗表面的亮度的均勻性產(chǎn)生影響而得到的結(jié)果的圖。
如圖6(a)所示,在假想圓r的半徑l1與出射窗24的中心點(diǎn)o和假想圓r的中心點(diǎn)o′之間的距離d之比為1:1的情況下,成為如下?tīng)顟B(tài):8個(gè)發(fā)光二極管32分別發(fā)光,因所有發(fā)光二極管32發(fā)光而連結(jié),并且假想圓r的中心點(diǎn)o′部分稍暗而呈環(huán)狀地發(fā)光。
具體而言,根據(jù)包括示意性表示假想圓r的半徑l1的大小的橫軸和示意性表示發(fā)光二極管32的亮度的縱軸的圖表,在半徑l1為0的假想圓r的中心點(diǎn)o′的位置上的亮度、與作為假想圓r的周邊部分的半徑l1為1的附近以及為-1的附近的位置上的亮度之間產(chǎn)生差異。
如圖6(b)所示,在假想圓r的半徑l1與出射窗24的中心點(diǎn)o和假想圓r的中心點(diǎn)o′之間的距離d之比為1:1.2的情況下,成為如下?tīng)顟B(tài):8個(gè)發(fā)光二極管32分別發(fā)光,因所有發(fā)光二極管32發(fā)光而連結(jié)進(jìn)行面發(fā)光。
具體而言,根據(jù)包括示意性表示假想圓r的半徑l1的大小的橫軸和示意性表示發(fā)光二極管32的亮度的縱軸的圖表,在作為假想圓r的中心部分的半徑l1為大致0~0.5及0~-0.5的位置上亮度為最大,并且在該位置上的亮度與作為假想圓r的周邊部分的半徑l1為1、-1的位置上的亮度之間不產(chǎn)生較大的差異。
如圖6(c)所示,在假想圓r的半徑l1與出射窗24的中心點(diǎn)o和假想圓r的中心點(diǎn)o′之間的距離d之比為1:1.5的情況下,成為如下?tīng)顟B(tài):8個(gè)發(fā)光二極管32分別發(fā)光,因所有發(fā)光二極管32發(fā)光而連結(jié)進(jìn)行面發(fā)光。
具體而言,根據(jù)包括示意性表示假想圓r的半徑l1的大小的橫軸和示意性表示發(fā)光二極管32的亮度的縱軸的圖表,在作為假想圓r的中心部分的半徑l1為大致0~0.3及0~-0.3的位置上亮度為最大,并且在該位置上的亮度與作為假想圓r的周邊部分的半徑l1為1、-1的位置上的亮度之間不產(chǎn)生較大的差異。
這樣,在假想圓r的半徑l1與出射窗24的中心點(diǎn)o和假想圓r的中心點(diǎn)o′之間的距離d之比為1:1.2的情況下、或者在假想圓r的半徑l1與出射窗24的中心點(diǎn)o和假想圓r的中心點(diǎn)o′之間的距離d之比為1:1.5的情況下,在假想圓r的中心部分和周邊部分,在亮度上不產(chǎn)生較大的差異。
然而,在假想圓r的半徑l1與出射窗24的中心點(diǎn)o和假想圓r的中心點(diǎn)o′之間的距離d之比為1:1.2或1:1.5的情況下,亮度為最大的假想圓r上的面積在假想圓r的半徑l1與出射窗24的中心點(diǎn)o和假想圓r的中心點(diǎn)o′之間的距離d之比為1:1.2的情況下較大。
這樣,在實(shí)驗(yàn)上,如果假想圓r的半徑l1與出射窗24的中心點(diǎn)o和假想圓r的中心點(diǎn)o′之間的距離d之比為1:1.2,則從出射窗24透過(guò)的光相對(duì)于出射窗24的表面均勻,并且能夠得到大小容易識(shí)別的面積。
因此,在本實(shí)施方式中設(shè)定為:設(shè)定于發(fā)光部30的假想圓r的半徑l1為10cm、出射窗24的中心點(diǎn)o和假想圓r的中心點(diǎn)o′之間的距離d為12cm,即設(shè)定為:假想圓r的半徑l1與出射窗24的中心點(diǎn)o和假想圓r的中心點(diǎn)o′之間的距離d之比為1:1.2。
然而,基于使從出射窗24透過(guò)的光相對(duì)于出射窗24的表面均勻的觀點(diǎn),如上述那樣,理論上優(yōu)選使假想圓r的半徑l1與出射窗24的中心點(diǎn)o和假想圓r的中心點(diǎn)o′之間的距離d之比為1:1,但是實(shí)驗(yàn)上使該比為1:1.2時(shí),從出射窗24透過(guò)的光相對(duì)于出射窗24的表面變得均勻。
這樣,作為理論值與實(shí)驗(yàn)值不同的主要原因,可以考慮殼體20的形狀或殼體20內(nèi)的反射狀態(tài)等各種事由,但是認(rèn)為較大因素在于取決于所使用的發(fā)光二極管的配光特性。
在本實(shí)施方式中,在使用內(nèi)部被著色成白色的立方體狀的箱型殼體20的條件下,使用具有如下配光特性的發(fā)光二極管:通過(guò)使假想圓r的半徑l1與出射窗24的中心點(diǎn)o和假想圓r的中心點(diǎn)o′之間的距離d之比為1:1.2,使從出射窗24透過(guò)的光相對(duì)于出射窗24的表面變得均勻。
但是,發(fā)光二極管的配光特性不限于本實(shí)施方式所用的發(fā)光二極管這樣的配光特性,只要從出射窗24透過(guò)的光相對(duì)于出射窗24的表面均勻,就能夠使用各種發(fā)光二極管。
特別是,優(yōu)選使用具有如下配光特性的發(fā)光二極管:在假想圓r的半徑l1與出射窗24的中心點(diǎn)o和假想圓r的中心點(diǎn)o′之間的距離d之比為1:1~1:1.5的范圍內(nèi),從出射窗24透過(guò)的光相對(duì)于出射窗24的表面均勻。
上述結(jié)構(gòu)的發(fā)光裝置10利用發(fā)光部30的發(fā)光二極管32的發(fā)光,并且使假想圓r的半徑l1與出射窗24的中心點(diǎn)o和假想圓r的中心點(diǎn)o′之間的距離d之比為1:1.2,由此在假想圓r的中心部分和周邊部分,在亮度上不產(chǎn)生較大的差異。
特別是,在本實(shí)施方式中,假想圓r的半徑l1設(shè)定為10cm,出射窗24的半徑l2設(shè)定為5cm,出射窗24的外緣24a比設(shè)定于發(fā)光部30的假想圓r的圓周形成得小,因此亮度為最大的假想圓r的中心點(diǎn)o′的位置及其附近的位置上的光透過(guò)出射窗24。
因此,在該范圍的光透過(guò)出射窗24時(shí),相對(duì)于出射窗24表面的亮度的均勻性較高。
而且,在本實(shí)施方式中,出射窗24呈被著色成乳白色的半透明狀,因此在光透過(guò)出射窗24時(shí),在出射窗24的表面的范圍內(nèi)光進(jìn)行擴(kuò)散,能夠更有效地使相對(duì)于出射窗24表面的亮度的均勻化。
并且,出射窗24中,由于來(lái)自多個(gè)方向的入射光在出射窗24進(jìn)行擴(kuò)散,所以出射窗24的外緣24a側(cè)與其他部分相比更明亮而發(fā)生滲透,但是在本實(shí)施方式中,外緣24a側(cè)被黑色的覆蓋部件25覆蓋,因此來(lái)自外緣24a側(cè)的光的透過(guò)被遮斷,能夠保持來(lái)自出射窗24的出射光的均勻性。
在本實(shí)施方式中,在8個(gè)發(fā)光二極管32中的各發(fā)光二極管32之間,紅色(r)的各端子彼此、綠色(g)的各端子彼此、以及藍(lán)色(b)的各端子彼此分別被電串聯(lián)連接,因此能夠使被供給到發(fā)光二極管32的電流保持一定而使發(fā)光狀態(tài)穩(wěn)定化。因此,能夠容易地進(jìn)行各發(fā)光二極管32的控制。
另一方面,在本實(shí)施方式中,殼體20的內(nèi)部被著色成白色,因此在發(fā)光二極管32發(fā)光時(shí),光在殼體20的內(nèi)部反射而擴(kuò)散,能夠使從出射窗24透過(guò)的光良好地均勻化。
這樣的發(fā)光裝置10被用于如下用途:根據(jù)因固體攝像元件的感光度偏差等而產(chǎn)生的各照相機(jī)的固有特性,生成用于校正感光度偏差等的校正系數(shù)。
(第二實(shí)施方式)
接著,參照?qǐng)D7~圖9對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。另外,在圖7~圖9中,對(duì)與第一實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記并省略其詳細(xì)說(shuō)明。
圖7是用于說(shuō)明第二實(shí)施方式涉及的發(fā)光裝置的概略情況的立體圖。如圖所示,發(fā)光裝置60的外形由丙烯酸制的殼體70構(gòu)成。
在本實(shí)施方式中,該殼體70構(gòu)成為筒狀,包括:俯視呈圓形的底面部71,其具有圓周狀的外緣;俯視呈圓形的頂面部72,其與底面部71構(gòu)成對(duì)稱而與底面部71相向;以及在該頂面部72與底面部71之間連續(xù)的圓筒狀的周壁部73。
在殼體70的周壁部73的周向的內(nèi)周面73a,等間隔地配置有多個(gè)作為發(fā)光元件的發(fā)光二極管32,在本實(shí)施方式中配置有4個(gè)。
另一方面,在殼體70的頂面部72的大致中央部分,形成有俯視呈圓形地被切掉而成的出射窗74。
圖8是圖7的viii-viii線的截面圖。如圖所示,在本實(shí)施方式中,發(fā)光裝置60的底面部71的直徑被設(shè)定為基準(zhǔn)直徑s。
該底面部71和與底面部71相向的頂面部72之間的分開(kāi)距離,作為相對(duì)于基準(zhǔn)直徑s之比而被設(shè)定為x。在本實(shí)施方式中,如果將基準(zhǔn)直徑s設(shè)為1.0,則x設(shè)定為作為基準(zhǔn)直徑s的60%以下的0.575。
另一方面,配置于周壁部73的周向的內(nèi)周面73a的發(fā)光二極管32距底面部71的高度距離,作為相對(duì)于基準(zhǔn)直徑s之比而被設(shè)定為y。在本實(shí)施方式中,如果將基準(zhǔn)直徑s設(shè)為1.0,則y設(shè)定為作為基準(zhǔn)直徑s的45%以下的0.4325。
在頂面部72的大致中央部分形成的俯視呈圓形的出射窗74的直徑,作為相對(duì)于基準(zhǔn)直徑s之比而被設(shè)定為z。在本實(shí)施方式中,如果將基準(zhǔn)直徑s設(shè)為1.0,則z設(shè)定為作為基準(zhǔn)直徑s的30%以下的0.29。
在本實(shí)施方式中,具有上述結(jié)構(gòu)的殼體70的內(nèi)部被著色成反射率設(shè)定為0.96%的無(wú)光澤的白色。
這樣,在以底面部71的直徑作為基準(zhǔn)直徑s的情況下,通過(guò)如上述那樣設(shè)定基準(zhǔn)直徑s與殼體70的各部尺寸之比,使因發(fā)光二極管32的光在底面部71反射而得到的相對(duì)于底面部71表面的亮度在一定范圍內(nèi)變得大致均勻。
具體而言,如用于說(shuō)明本實(shí)施方式涉及的發(fā)光裝置60的亮度狀態(tài)的概略情況的圖9所示,在如上述那樣設(shè)定基準(zhǔn)直徑s與殼體70的各部尺寸之比的情況下,發(fā)光裝置60的亮度變得均勻的是如下范圍:相對(duì)于基準(zhǔn)直徑s之比為0.55的直徑s以底面部71的中心點(diǎn)o為旋轉(zhuǎn)中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)而形成的、旋轉(zhuǎn)軌跡的面積為a的范圍(該范圍±0.2%的誤差)。
這樣,在本實(shí)施方式的發(fā)光裝置60的圓筒狀的殼體70內(nèi),作為使底面部71的直徑即基準(zhǔn)直徑s為1.0時(shí)相對(duì)于基準(zhǔn)直徑s之比,使底面部71與頂面部72之間的分開(kāi)距離為0.575(=x),發(fā)光二極管32距底面部71的高度距離為0.4325(=y(tǒng)),出射窗72a的直徑為0.29(=z)。殼體70的內(nèi)部被著色成反射率設(shè)定為0.96%的無(wú)光澤的白色。
在這種情況下,能夠使因發(fā)光二極管32的光在殼體70的底面部71反射而得到的相對(duì)于底面部71表面的亮度在一定的范圍內(nèi)大致均勻。
這樣的發(fā)光裝置60被用于如下用途:根據(jù)因固體攝像元件的感光度偏差等而產(chǎn)生的各照相機(jī)的固有特性,生成用于校正感光度偏差等的校正系數(shù)。
(生成校正系數(shù)的方法)
接著,對(duì)使用第一實(shí)施方式及第二實(shí)施方式涉及的發(fā)光裝置10(60)生成校正系數(shù)的方法進(jìn)行說(shuō)明。
圖10~圖13是用于說(shuō)明使用第一實(shí)施方式及第二實(shí)施方式涉及的發(fā)光裝置10(60)來(lái)生成用于校正照相機(jī)的固體攝像元件的感光度偏差等的校正系數(shù)的方法的概略情況的圖。如圖10所示,照相機(jī)40具備固體攝像元件41及透鏡42,與校正裝置50連接。
在使用第一實(shí)施方式涉及的發(fā)光裝置10的情況下,如圖10及圖11所示,照相機(jī)40在透鏡42,針對(duì)發(fā)光裝置10的出射窗24被進(jìn)行定位,對(duì)使發(fā)光部30的發(fā)光二極管32發(fā)出的光即樣本光透過(guò)的出射窗24進(jìn)行拍攝。
另一方面,在使用第二實(shí)施方式涉及的發(fā)光裝置60的情況下,如圖10及圖12所示,照相機(jī)40在透鏡42,針對(duì)發(fā)光裝置60的出射窗74被進(jìn)行定位,經(jīng)由出射窗74對(duì)發(fā)光二極管32發(fā)出的光即樣本光在殼體70的底面部71反射的表面進(jìn)行拍攝。
此時(shí),如圖13所示,透鏡42與固體攝像元件41接近、遠(yuǎn)離,因此在本實(shí)施方式中焦點(diǎn)距離分10個(gè)階段變更,按10個(gè)階段的焦點(diǎn)距離對(duì)樣本光透過(guò)的出射窗24(74)進(jìn)行拍攝。
再次如圖10所示,在內(nèi)置于校正裝置50的運(yùn)算部51中所存儲(chǔ)的程序,基于拍攝該樣本光得到的拍攝數(shù)據(jù)而生成校正系數(shù)。該校正系數(shù)的生成,首先,例如在使發(fā)光二極管32發(fā)出紅色(r)光的狀態(tài)下,在各焦點(diǎn)距離對(duì)使樣本光透過(guò)的出射窗24(74)進(jìn)行拍攝。
此時(shí),在各焦點(diǎn)距離,使透鏡42靠近發(fā)光裝置10的出射窗24(74),形成使焦點(diǎn)模糊的所謂離焦?fàn)顟B(tài),在這種狀態(tài)下對(duì)樣本光透過(guò)的出射窗24(74)進(jìn)行拍攝。
使樣本光透過(guò)的出射窗24(74)的拍攝,從減小散粒噪聲的影響的觀點(diǎn)出發(fā),在規(guī)定的焦點(diǎn)距離(例如第五階段的焦點(diǎn)距離)進(jìn)行多次。
在多次進(jìn)行的使樣本光透過(guò)的出射窗24(74)的拍攝中,將來(lái)自具有感光度偏差的固體攝像元件41的輸出信號(hào)以其平均值成為1的方式進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化后的平均值的倒數(shù)作為校正系數(shù)。
對(duì)于綠色(g)及藍(lán)色(b)反復(fù)執(zhí)行與上述相同的步驟,生成紅色(r)、綠色(g)及藍(lán)色(b)的校正系數(shù)。生成的校正系數(shù)被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部52中。
該校正系數(shù)需要如下數(shù)量:針對(duì)作為光的三原色的紅色(r)、綠色(g)及藍(lán)色(b)各種顏色,分別按所有焦點(diǎn)距離乘以固體攝像元件41的所有元件數(shù)所得到的數(shù)量。
即,所需要的校正系數(shù)為固體攝像元件的所有元件數(shù)×焦點(diǎn)距離數(shù)×3(r、g、b)。
例如,如果設(shè)固體攝像元件41為29m、焦點(diǎn)距離為10個(gè),則將其按r、g、b計(jì)算并將計(jì)算的結(jié)果變換成浮點(diǎn)數(shù)型式(4字節(jié))的話,校正系數(shù)的大小整體為4(字節(jié))×29m×10×3=3480m字節(jié)(3.4g字節(jié))。
這樣,在將所有校正系數(shù)預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部52中的狀態(tài)時(shí)用照相機(jī)40拍攝作為檢査對(duì)象物的顯示面板的情況下,首先形成如下?tīng)顟B(tài):基于修正系數(shù)對(duì)各像素進(jìn)行修正來(lái)去除顯示面板的顯示不均,修正系數(shù)是通過(guò)使顯示面板的各像素點(diǎn)亮對(duì)各像素進(jìn)行拍攝來(lái)測(cè)量各像素的亮度而預(yù)先獲取的。
在這種狀態(tài)下,用照相機(jī)40拍攝顯示面板。在進(jìn)行拍攝時(shí),校正裝置50的校正電路53訪問(wèn)存儲(chǔ)部52,參照透鏡42在該時(shí)刻被定位的焦點(diǎn)距離下與固體攝像元件41的所有元件數(shù)對(duì)應(yīng)的校正系數(shù)。
校正電路53將所參照的校正系數(shù)乘以通過(guò)拍攝顯示面板而在固體攝像元件41成像所得到的顯示面板的拍攝圖像的各像素,基于校正系數(shù)來(lái)校正拍攝圖像。由此,固體攝像元件41的感光度偏差等被校正。
因此,在通過(guò)修正去除了顯示面板的顯示不均的狀態(tài)下用照相機(jī)40拍攝顯示面板時(shí),由于拍攝圖像被校正,所以不會(huì)拍攝到顯示面板中原本不存在的不均,能夠良好地拍攝作為檢査對(duì)象的顯示面板。
這樣,通過(guò)第一實(shí)施方式涉及的發(fā)光裝置10的發(fā)光,能夠相對(duì)于出射窗24的表面形成均勻的亮度,因此能夠基于拍攝使樣本光透過(guò)的出射窗24所得到的拍攝數(shù)據(jù)來(lái)生成精確的校正系數(shù)。
另一方面,通過(guò)第二實(shí)施方式涉及的發(fā)光裝置60的發(fā)光,使相對(duì)于底面部71表面的亮度在一定的范圍內(nèi)變得均勻,因此能夠基于經(jīng)由出射窗74拍攝所得到的底面部71的拍攝數(shù)據(jù)來(lái)生成精確的校正系數(shù)。
生成的校正系數(shù)被用于對(duì)拍攝作為檢査對(duì)象物的顯示面板所得到的拍攝圖像進(jìn)行校正,因此將精確生成的校正系數(shù)乘以通過(guò)拍攝顯示面板而在固體攝像元件41成像所得到的顯示面板的拍攝圖像的各像素,由此能夠校正拍攝圖像。
另外,本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式,能夠在不脫離發(fā)明要旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更。在上述實(shí)施方式中,對(duì)殼體20(70)的內(nèi)部被著色成白色的情況進(jìn)行了說(shuō)明,但是例如也可以對(duì)殼體20(70)的內(nèi)部施加漫反射材料。