JP2009077295A - イメージセンサ検査装置、およびイメージセンサ検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】検査用画像を表示する表示手段を備え、表示手段が表示する検査用画像の解像度を上げることなく、解像度の高い高精細な画像を、イメージセンサに入力できるイメージセンサ検査装置およびイメージセンサ検査方法を提供することにある。
【解決手段】本発明のイメージセンサ検査装置１は、画像を撮像して電気信号を出力するイメージセンサ１１を、当該電気信号に基づき検査するイメージセンサ検査装置１であって、イメージセンサ１１に対向するように配置された、所定の検査用画像を表示する表示手段１２と、表示手段１２が表示した検査用画像を、イメージセンサ１１に向けて反射する反射鏡１３と、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、イメージセンサの欠陥を検出する、イメージセンサ検査装置およびイメージセンサ検査方法に関する。

近年、デジタルスチルカメラやカメラ内蔵携帯電話など、イメージセンサの需要が広がってきている。これに伴い、イメージセンサの高品質化・低価格化のニーズは高まっている。

イメージセンサは、光学的な画像情報を電気的信号に変換するものであり、それゆえ、イメージセンサの製造工程において、不良品をスクリーニングするための画質検査は必須である。ここで、画質検査とは、イメージセンサに光学的な画像情報を印加したときに得られる電気的信号のデータを観測し、光学的欠陥・電気的欠陥を含む不良品のイメージセンサをスクリーニングすることである。この画質検査においては、様々な項目の試験が行われる。

従来のイメージセンサの検査装置を示す例として、特許文献１には、図１６に示すような、イメージセンサの検査装置１００が開示されている。簡単にその動作を説明すると、まず、検査装置１００は、暗箱１０３内に、光源１０２、画像検査用チャート図（以下、検査チャートと略称する）１０４、イメージセンサ１０１を備え、検査チャート１０４に対して、光源１０２が光を照射し、イメージセンサ１０１が、検査チャート１０４を撮像する。さらに、検査装置１００は、演算処理装置１０５および表示装置１０６を備えており、イメージセンサ１０２が検査チャート１０４を撮像したことによる、イメージセンサ１０２からの電気信号を、演算処理装置１０５が検出する。さらに演算処理装置１０５は、検出した電気信号から、イメージセンサ１０２の良否の判定を行い、この判定結果を表示装置１０６が表示する。

また、図１６に示す検査装置１００は、従来の一般的なものであり、検査チャート１０４の寸法は、縦１２００ｍｍ×横１６００ｍｍであり、イメージセンサ１０１と検査チャート１０４との距離は、２０００ｍｍであり、検査装置１０１は非常に大きなものである。さらに、検査対象であるイメージセンサ１０１の仕様が変わると、検査チャート１０４も変更する必要がある。

次に、非特許文献２には、画像検査用チャート図（以下、検査チャートと略称する）の例が開示されいる。ここで、非特許文献２に開示されている検査チャートには、四隅にくさび形が交差した模様があるが、これは後述するイメージセンサの解像度を測定するための模様である。図１７に一般的な検査チャートの例として、検査チャート１０７を示す。この検査チャート１０７においても、四隅と中央とに、解像度測定用のくさび形模様が描写されている。

ここで、イメージセンサは撮像する画像に対して、画像内のどの位置で解像度を測定するのか決められている。よって、解像度測定用くさび形模様も、検査チャート１０７上の予め決まった位置に描画されている必要がある。しかしながら、イメージセンサの仕様が変わり、検査対象であるイメージセンサの画角が変更になった場合などにおいては、検査チャート１０７の大きさも変わり、解像度測定用のくさび形模様の位置も変わる。

以上のように、従来の検査装置においては、検査対象であるイメージセンサの仕様が変わるたびに、検査チャートも変更する必要が生じるという問題がある。

この問題を解決するために、特許文献３には、特許文献１に開示された、印刷物からなる検査チャートの代わりに、デジタルライトプロジェクションシステムまたはデジタルマイクロミラーシステムにより画像を生成し、この生成した画像をイメージセンサに与える、イメージセンサ検査装置が開示されている。

特許文献３に開示されたイメージセンサ検査装置は、一例であり、プロジェクションシステムをはじめとする画像表示装置により、イメージセンサを備えるカメラモジュールの画質検査において、カメラモジュールに与える画像を生成する技術は多数報告されている。

また、カメラモジュールの検査項目の１つに、「解像度測定」と呼ばれるイメージセンサの画像分解能力を測定する項目がある。非特許文献２には、解像度測定に関して記載されおり、さらに、解像度測定用の検査チャートが開示されている。この非特許文献２に開示されている、解像度測定用の検査チャートには、くさび形図形が示されている。ここで、このくさび形図形は、前述の１６００ｍｍ×１２００ｍｍの検査チャート上において、最も細い部分が１ｍｍの線によって描写された、高精細な図形である。このように、解像度測定用の検査チャートには、上記のような高精細な図形が描写される必要がる。
特開２００６−２４５８９１号公報（２００６年９月１４日公開） 「カメラ映像機器工業規格 ＣＩＰＡ ＤＣ−００３−２００３ デジタルカメラの解像度測定方法」 有限責任中間法人カメラ映像機器工業会 発行（発行日：２００３年１２月） 特表２００７−５０３７６４号公報（２００７年２月２２日公開）

ここで、非特許文献２に開示された検査チャートを、特許文献３に開示されたマイクロミラーシステムを用いて、画像として表示する場合を考える。まず、現在市販されている解像度の高い画像表示システムは、約２００万画素（１６００×１２００）程度の解像能力しかない。したがって、仮に、この画像表示システムを用いて、非特許文献２に開示された１６００ｍｍ×１２００ｍｍ相当の検査チャートを、画像として表示しようとした場合、当該画像の最小描画単位が１ｍｍ×１ｍｍとなるため、当該検査チャートのくさび形図形を画像として描写すると、１ｍｍの次に太い線は、２ｍｍの太さの線として描写されてしまう、言い換えれば、１ｍｍ以下の単位による線（例えば、太さ１．５ｍｍの線など）を描写できない。したがって、特許文献３に開示されたような、マイクロミラーデバイスやＬＣＤパネル（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：液晶表示パネル）を用いた検査装置および検査方法では、解像度測定に用いるのに十分な高精細な検査用画像が得られないという問題がある。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、検査用画像を表示する表示手段を備え、表示手段が表示する検査用画像の解像度を上げることなく、解像度の高い高精細な画像を、イメージセンサに入力できるイメージセンサ検査装置およびイメージセンサ検査方法を提供することにある。

本発明に係るイメージセンサ検査装置は、上記の課題を解決するために、
画像を撮像して電気信号を出力するイメージセンサを、当該電気信号に基づき検査するイメージセンサ検査装置であって、上記イメージセンサに対向するように配置された、所定の検査用画像を表示する表示手段と、上記表示手段が表示した上記検査用画像を、上記イメージセンサに向けて反射する反射鏡と、を備えていることを特徴としている。

さらに、本発明に係るイメージセンサ検査方法は、上記の課題を解決するために、
画像を撮像して電気信号を出力するイメージセンサを、当該電気信号に基づき検査するイメージセンサ検査方法において、上記イメージセンサに対向するように配置された、所定の検査用画像を表示する表示手段と、上記表示手段が表示した上記検査用画像を、上記イメージセンサに向けて反射する反射鏡と、を用い、上記表示手段から上記検査用画像を表示することにより、上記表示手段が表示した上記検査用画像および上記反射鏡が反射した反射画像を、上記イメージセンサに入力することを特徴としている。

上記の構成によれば、表示手段が検査用画像を表示することにより、表示手段に対向するイメージセンサに、検査用画像が入力する。さらに、表示手段が表示した検査用画像を、反射鏡は、イメージセンサに向けてが反射する。これにより、イメージセンサは、入力された検査用画像と反射画像とを組み合わせた画像（以下、撮像画像とする）を撮像することになる。

なお、表示手段と反射鏡は、異なる位置に配置されているため、表示手段からの検査用画像と、反射鏡からの反射鏡画像とは、互いに異なる方向からイメージセンサに入力することになる。したがって、イメージセンサが撮像する撮像画像上においては、検査用画像と反射鏡画像とが、互いに重なることはない。

これにより、本発明に係るイメージセンサは、イメージセンサに、検査用画像と反射画像とを組み合わせた撮像画像を、入力することができる。つまり、イメージセンサは、表示手段が表示した検査用画像以上の解像度となる撮像画像を、言い換えれば、反射画像分の解像度が向上した画像を、撮像することになる。

以上のように、本発明に係るイメージセンサ検査装置およびイメージセンサ検査方法は、検査用画像を表示する表示手段を備え、表示手段が表示する検査用画像の解像度を上げることなく、解像度の高い高精細な画像を、イメージセンサに入力できるイメージセンサ検査装置およびイメージセンサ検査方法を提供できるという効果を奏する。

さらに、本発明に係るイメージセンサ検査装置は、検査用画像を表示する表示手段を備えているため、従来のように、イメージセンサの仕様が変わる度に、検査用チャートを変える必要はなくなる。さらに、検査用画像を色々と変えながら検査する事が可能となり、従来の手法よりも、複雑な検査が安価に実現できる。

本発明に係るイメージセンサ検査装置は、さらに、
上記イメージセンサの焦点距離を変換する光学系素子を、さらに備え、上記イメージセンサが上記光学系素子を介して、上記検査用画像および上記反射画像を撮像するように、上記光学系素子は配置されていることが好ましい。

上記の構成によれば、イメージセンサは、イメージセンサの焦点位置を変換する光学系素子をとおして、表示手段からの検査用画像と、反射鏡からの反射画像とを撮像することになる。イメージセンサは光学系素子を介して検査用画像および反射画像を撮像するため、イメージセンサは、自身から表示手段までの実際に配置された距離よりも、表示手段が離れた位置に配置されていると認識することになる。

例えば、表示手段が、６０ｍｍ×４５ｍｍの画像を表示するものとし、イメージセンサと表示手段との距離が、６００ｍｍ離れているものとする。さらに、光学系素子が、イメージセンサの焦点距離を、６００ｍｍから２０００ｍｍに変換するものとする。このとき、イメージセンサは、６００ｍｍ離れた位置にある６０ｍｍ×４５ｍｍの画像を、２０００ｍｍ離れた２００ｍｍ×１５０ｍｍの画像として、撮像する。

以上のように、イメージセンサ検査装置は、光学系素子を備えたことにより、イメージセンサに、近距離にある小さいサイズの画像を、遠距離にある大きいサイズの画像として、入力することができる。結果、光学系素子を備えることにより、イメージセンサ検査装置を小型化できるという効果を奏する。

さらに、本発明のイメージセンサ検査装置は、光学系素子を備えたことにより、長辺６０ｍｍ程度の市販のＬＣＤパネルを使用できる。

本発明に係るイメージセンサ検査装置は、さらに、
上記反射鏡を複数備えていることが好ましい。

上記構成によれば、イメージセンサ検査装置は、複数の反射鏡を備えたことにより、複数の反射画像を、イメージセンサに入力できる。さらに、複数の反射鏡が反射した反射画像は、互いに異なる方向から、上記イメージセンサに入力されることになるため、イメージセンサが撮像する撮像画像上において、複数の反射画像のそれぞれが、互いに重なりあうことはない。

これにより、イメージセンサ検査装置は、反射画像が複数になった分、より高解像度の画像をイメージセンサに入力し、該イメージセンサを検査できるという効果を奏する。

本発明に係るイメージセンサ検査装置は、さらに、
上記表示手段は、液晶表示パネルであることが好ましい。

これにより、イメージセンサ検査装置は、より鮮明かつ、高精細な検査用画像を、イメージセンサに入力できる。

本発明に係るイメージセンサ検査装置は、さらに、
上記反射鏡を複数用い、上記複数の反射鏡が反射した複数の反射画像を、上記イメージセンサに入力することが好ましい。

上記構成を備えたことによる効果は、複数の反射鏡を備えたイメージセンサ検査装置と同様の効果を奏する。

本発明に係る、イメージセンサ検査装置は、以上のように、画像を撮像して電気信号を出力するイメージセンサを、当該電気信号に基づき検査するイメージセンサ検査装置であって、上記イメージセンサに対向するように配置された、所定の検査用画像を表示する表示手段と、上記表示手段が表示した上記検査用画像を、上記イメージセンサに向けて反射する反射鏡と、を備えている。

さらに、本発明に係るイメージ検査方法は、以上のように、画像を撮像して電気信号を出力するイメージセンサを、当該電気信号に基づき検査するイメージセンサ検査方法において、上記イメージセンサに対向するように配置された、所定の検査用画像を表示する表示手段と、上記表示手段が表示した上記検査用画像を、上記イメージセンサに向けて反射する反射鏡と、を用い、上記表示手段から上記検査用画像を表示することにより、上記表示手段が表示した上記検査用画像および上記反射鏡が反射した反射画像を、上記イメージセンサに入力する。

したがって、本発明のイメージセンサ検査装置および検査方法は、検査用画像を表示する表示手段を備え、表示手段が表示する検査用画像の解像度を上げることなく、解像度の高い高精細な画像を、イメージセンサに入力できる。

以下、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて説明する。

〔実施の形態１〕
本発明に係る、実施の形態１について、図１〜図３を参照して、以下に説明する。

まず、本実施形態におけるイメージセンサ検査装置１の構成について、図１を参照して説明する。図１は、イメージセンサ検査装置１の構成を示す模式図である。
（イメージセンサ検査装置１の構成）
図１に示すように、イメージセンサ検査装置１は、所定の検査画像（検査用画像）を表示するＬＣＤパネル１２（表示手段）と、ＬＣＤパネル１２が表示した検査画像を反射する反射鏡１３と、イメージセンサ１１からの電気信号を検出し、イメージセンサ１１の良否を判定する演算処理部１４とを備えている。なお、ＬＣＤパネル１２が表示する検査画像については、後述とする。さらに、イメージセンサ検査装置１は、検査対象となるイメージセンサ１１を固定配置するための、ホルダー（図示しない）を備えていてもよい。

（イメージセンサ検査装置１内の各部の配置）
次に、イメージセンサ検査装置１が備える各部の配置について説明する。ＬＣＤパネル１２は、イメージセンサ検査装置１の検査対象であるイメージセンサ１１に対向するように配置されている。反射鏡１３は、ＬＣＤパネル１２が表示した検査画像を反射し、反射した反射画像を、検査対象であるイメージセンサ１１に映すように、言い換えれば、反射画像がイメージセンサ１１に指向するように配置されている。

具体的に図１を参照して説明すると、ＬＣＤパネル１２は、イメージセンサの画角の中心方向に垂直、言い換えれば、イメージセンサの光軸に対して垂直であり、かつ、イメージセンサの光軸が自身の中心となるように配置されている。次に、反射鏡１３は、ＬＣＤパネル１２に対して垂直、かつ、イメージセンサ１１の光軸から所定の距離、離れた位置に配置されており、ＬＣＤパネル１２が表示した検査画像を、イメージセンサ１１に反射できる位置に配置されている。なお、ＬＣＤパネル１２は、イメージセンサ１１の画角の範囲内に配置されている。さらに、反射鏡１３の少なくとも一部は、イメージセンサ１１の画角の範囲内に配置されている。

（イメージセンサ検査装置１の動作）
次に、イメージセンサ検査装置１の動作を説明する。まず、ＬＣＤパネル１２が検査画像を表示する。ＬＣＤパネル１２は、検査画像を表示することにより、イメージセンサ１１に、検査画像を入力することになる。さらに、反射鏡１３は、ＬＣＤパネル１２が表示した検査画像を反射し、反射した反射画像を、イメージセンサ１１に、ＬＣＤパネル１２とは異なる方向から入力することになる。次に、イメージセンサ１１は、ＬＣＤパネル１２からの検査画像と、反射鏡１３からの反射画像とを撮像し、撮像した画像（以下、撮像画像とする）を電気信号に変換する。次に、演算処理部１４は、イメージセンサ１１より、撮像画像に対応する電気信号を検出し、検出した電気信号から、イメージセンサ１１の良否を判定する。なお、演算処理部１４における、イメージセンサ１１より入力した電気信号から、イメージセンサ１１の良否を判定する動作処理については、特許文献１および非特許文献２に開示されたような、従来の方法を用いるため、ここでは、その詳細な説明は省略する。

次に、ＬＣＤパネル１２が表示する検査画像の一例と、このときのイメージセンサ１１が撮像した撮像画像とを、図２および図３を参照して説明する。図２は、ＬＣＤパネル１２が示す検査画像の一例を示す説明図であり、図３は、ＬＣＤパネル１２が図２に示す検査画像を表示した場合の、イメージセンサ１１が撮像した撮像画像を示す説明図である。

図２に示す検査画像１５は、非特許文献２に記載された、１つのくさび形図形が、画像全体に描写されたものである。イメージセンサ検査装置１（図１参照）において、ＬＣＤパネル１２が検査画像１５を表示した場合、イメージセンサ１１が撮像した撮像画像は、図３に示す撮像画像１６となる。

具体的に、図３に示す撮像画像１６を説明する。ＬＣＤパネル１２が表示した検査画像１５は、イメージセンサ１１によって、反射鏡１３を介さず、そのまま撮像されることにより、撮像画像１６上において、画像１５ａとして撮像される。反射鏡１３が反射した反射画像は、イメージセンサ１１によって撮像されることにより、撮像画像１６上において、画像１５ｂとして撮像される。図３に示すように、画像１５ａと画像１５ｂとは、撮像画像１６上において、互いに異なる位置に、重ならないように撮像される。これは、図１に示すように、ＬＣＤパネル１２と反射鏡１３とは、互いに異なる位置に配置されており、ＬＣＤパネル１２からイメージセンサ１１に直接入射する、検査画像を構成する光と、反射鏡１３が反射した反射画像を構成する光とは、互いに異なる方向から、イメージセンサ１１に入射するためである。ここで、反射鏡１３が反射する画像は、ＬＣＤパネル１２が表示した検査画像１５であるため、反射鏡１３が理想的なものであるとすると、画像１５ａと画像１５ｂとは、同じ解像度を持つ画像となる。

以上のように、イメージセンサ検査装置１は、反射鏡１３を備えているため、イメージセンサ１１に、ＬＣＤパネル１２が表示する検査画像１５と、反射鏡１３が反射した反射画像とが入力する。さらに、ＬＣＤパネル１２からの検査画像１５と、反射画像とは、互いに異なる方向から、イメージセンサに入力するため、結果、イメージセンサ１１が撮像した撮像画像１６は、互いに異なる位置にある、画像１５ａおよび１５ｂを持つことになる。これにより、撮像画像１６は、ＬＣＤパネル１２が表示する検査画像１５の解像度以上の解像度となる。

さらに、画像１５ａと１５ｂとは、同じ解像度を持つ画像であるため、画像１５ａによりイメージセンサ１１の解像度測定を実施した際の測定結果と、画像１５ｂによりイメージセンサ１１の解像度測定を実施した際の測定結果とは同じになる。つまり、イメージセンサ１１は、検査画像１５の分解能によって全画面が描画されている検査チャートと、同等の分解能の画像として撮像画像１６を認識することになる。

つまり、以上のことから、イメージセンサ検査装置１およびこの装置を用いたイメージセンサ検査方法は、従来のイメージセンナ検査方法において課題であった、イメージセンサ１１が撮像する撮像画像の解像度不足を解消することができる。

以下、実施形態２から４に示す構成は、実施形態１の変形例となる。具体的には、実施形態１のイメージセンサ検査装置１における、ＬＣＤパネル１２の配置位置、および、反射鏡１３の数および配置位置を変化させたものである。なお、以下の実施形態２から４では、上記実施形態１と異なる箇所について説明し、重複する箇所についてはその説明を省略する。

〔実施の形態２〕
次に、本発明に係る実施形態２について、図２、図４（ａ）、図４（ｂ）および図５を参照して、以下に説明する。図４（ａ）は、実施形態２に係るイメージセンサ検査装置２の構成を示す斜視図であり、図４（ｂ）は、イメージセンサ検査装置２を上方から見た場合の説明図である。

（イメージセンサ検査装置２の構成）
図４（ａ）および（ｂ）に示すように、イメージセンサ検査装置２は、四角柱からなる暗箱２４と、暗箱２４内に配置されたＬＣＤパネル２２と、暗箱２４内に配置された４つの反射鏡２３ａ〜２３ｄとを備えている。なお、イメージセンサ検査装置２は、イメージセンサ１１からの電気信号を検出し、イメージセンサ１１の良否を判定する演算処理部（図示しない）を、さらに備えている。

なお、イメージセンサ検査装置２は、ＬＣＤパネル２２および反射鏡２３ａ〜２３ｄを、暗箱２４内に備える構成としているが、本発明はこれに限るものではなく、暗箱２４の代わりに、ＬＣＤパネル２２および反射鏡２３ａ〜２３ｄを固定できるものを用いてもよい。

（イメージセンサ検査装置２内の各部の配置）
次に、イメージセンサ２が備える各部の配置について説明する。ＬＣＤパネル２２は、検査対象であるイメージセンサ１１に対して、実施形態１のＬＣＤパネル１２と同じ位置に配置されており、さらに、暗箱２４の内面に配置されている。反射鏡２３ａ〜２３ｄは、ＬＣＤパネル２２が配置された面を上面とした場合の、暗箱２４の４つの側面の内面にそれぞれ配置されている。さらに、反射鏡２３ａ〜２３ｄは、実施形態１の反射鏡１３と同じ機能を有している。具体的には、ＬＣＤパネル２２が表示する検査画像１５（図２参照）を反射し、反射した反射画像が、イメージセンサ１１に入力するように、言い換えれば、反射画像がイメージセンサに指向するように、反射鏡２３ａ〜２３ｄは配置されている。なお、ＬＣＤパネル２２および反射鏡２３ａ〜２３ｄは、イメージセンサ１１の画角の範囲内に配置されている。

（撮像画像２６）
次に、ＬＣＤパネル２２が検査画像１５を表示した場合の、イメージセンサ１１が撮像した撮像画像２６を、図５を参照して以下に説明する。図５は、ＬＣＤパネル２２が検査画像１５を表示した場合の、イメージセンサ１１が撮像した撮像画像２６を示す説明図である。

図５に示すように、撮像画像２６においては、画像２４および画像２５ａ〜２５ｄが、それぞれ異なる位置に撮像されている。具体的には、ＬＣＤパネル２２が表示した検査画像１５は、イメージセンサ１１によって、反射鏡を介さず、そのまま撮像されることにより、撮像画像２６上において、画像２４として撮像される。反射鏡２３ａ〜２３ｄのそれぞれが反射した反射画像は、イメージセンサ１１によって撮像されることにより、撮像画像２６上おいて、画像２５ａ〜２５ｄとして撮像される。

ここで、図５に示すように、反射鏡２３ａ〜２３ｄが反射した反射画像は、撮像画像２６上において、それぞれ異なる位置に撮像される。これは、図４に示すように、反射鏡２３ａ〜２３ｄのそれぞれは、暗箱２４の４つの側面それぞれに配置されており、反射鏡２３ａ〜２３ｄが反射したそれぞれの反射画像は、イメージセンサ１１に対して、互いに異なる方向から入力されるためである。

以上のように、イメージセンサ検査装置２は、ＬＣＤパネル２２が表示する検査画像１５を反射し、反射した反射画像を、互いに異なる方向からイメージセンサ１１に指向する、４つの反射鏡２３ａ〜２３ｄを備えている。したがって、イメージセンサ１１は、５つの検査画像１５が互いに重ならないように描写された撮像画像２６を撮像できる。この結果、イメージセンサ検査装置２は、ＬＣＤパネル２２が表示する検査画像１５以上の解像度を有する、高精細な画像を、イメージセンサ１１に入力し、イメージセンサ１１の良否を判定できる。

〔実施の形態３〕
次に、本発明に係る実施形態３について、図２、図６（ａ）、図６（ｂ）および図７を参照して、以下に説明する。図６（ａ）は、実施形態３に係るイメージセンサ検査装置３の構成を示す、組み立て前の斜視図であり、図６（ｂ）は、イメージセンサ検査装置３の外観を示す斜視図である。

（イメージセンサ検査装置３の構成）
図６（ａ）に示すように、本実施形態に係るイメージセンサ検査装置３ｂは、検査画像１５（図２参照）を表示するＬＣＤパネル３２と、ＬＣＤパネル３２が表示した検査画像１５を反射し、反射した反射画像を、イメージセンサ１１に入力する、４つの長方形の反射鏡３３ａ〜３３ｄを備えている。

（イメージセンサ検査装置３内の各部の配置）
次に、イメージセンサ検査装置３が備える各部の配置について、図６（ａ）および図６（ｂ）を参照して説明する。ＬＣＤパネル３２は、イメージセンサ１１に対して、実施形態１のＬＣＤパネル１２と同じ位置に配置されいる。反射鏡３３ａ〜３３ｄのそれぞれは、ＬＣＤパネル３２を上面とした場合の、四角柱の４つの側面として配置されている。つまり、イメージセンサ検査装置３は、実施形態２に示したイメージセンサ検査装置２に比べ、反射鏡の位置および大きさが変化したものである。具体的には、反射鏡３３ａ〜３３ｄのそれぞれは、互いに隣り合うもの同士が、垂直となるように、かつ、互いの間に隙間がないように配置されている。さらに、互いに向かい合う、反射鏡３３ａと反射鏡３３ｃ、および、反射鏡３３ｂと反射鏡３３ｄとは、反射面が平行に向かい合うように配置されている。上述したように、ＬＣＤパネル３２と、反射鏡３３ａ〜３３ｄとを配置するこにより、図６（ｂ）に示すような、イメージセンサ検査装置３となる。

（撮像画像３６）
図６（ｂ）に示すイメージセンサ検査装置３が、検査対象となるイメージセンサ１１を、ＬＣＤパネル３２を上面とした場合の下面に設置し、さらに、ＬＣＤパネル３２が検査画像１５を表示することにより、イメージセンサ１１は、撮像画像３６を撮像することになる。

図７を参照して、イメージセンサ検査装置３を使用した場合の、イメージセンサ１１が撮像した撮像画像３６を、以下に説明する。図７は、イメージセンサ検査装置３を用いた場合の、イメージセンサ１１が撮像した撮像画像３６を示す説明図である。

図７に示すように、撮像画像３６においては、１つの画像３４および複数の画像３５が、それぞれ異なる位置に撮像されている。具体的には、ＬＣＤパネル３２が表示した検査画像１５は、イメージセンサ１１によって、反射鏡を介さず、そのまま撮像されることにより、撮像画像３６上において、画像３４として撮像される。反射鏡３３ａ〜３３ｄのそれぞれが反射した反射画像は、イメージセンサ１１によって撮像されることにより、撮像画像３６上において、複数の画像３５として撮像される。

ここで、図６に示したように、四角柱の形状となるイメージセンサ検査装置３は、ＬＣＤパネル３２を上面とした場合の、四角柱の４つの側面を、反射鏡３３ａ〜３３ｄによって構成している。したがって、ＬＣＤパネル３２が表示した検査画像１５を、反射鏡３３ａが反射した場合、この反射画像はイメージセンサ１１に指向する。また、反射鏡３３ａにおいて、上記イメージセンサ１１に指向する反射画像の反射部分とは、特定の異なる部分によって、検査画像１５を反射した反射画像は、対向する反射鏡３３ｃに指向し、反射鏡３３ｃによって再度反射された後、イメージセンサ１１に指向する。このように、検査画像１５は、反射鏡３３ａと反射鏡３３ｃとの間で反射を繰り返され後、イメージセンサ１１に入力される。これと同様の事象が、反射鏡３３ｂと反射鏡３３ｄとの間においても起こり得る。このように、ＬＣＤパネル３２が表示した検査画像１５が、反射鏡３３ａ〜３３ｄの間において、反射が繰り返されることにより、イメージセンサ検査装置３の内部は、万華鏡のような状態となり、検査画像１５は無限に複製されてイメージセンサ１１に指向する。ここで、イメージセンサ１１は、自身の画角の範囲内の画像のみ撮像するため、イメージセンサ１１が撮像した撮像画像は、画角の範囲内に相当する部分だけを切り取ったものとなる。その結果、イメージセンサ１１が撮像した撮像画像は、図７に示す撮像画像３６のように、１つの画像３４と、複数の画像３５によって描写されることとなる。

以上のように、イメージセンサ検査装置３は、互いに反射を繰り替える反射鏡３３ａ〜３３ｄを備えているため、より多くの反射画像をイメージセンサ１１に入力でき、結果、より高精細な画像を、イメージセンサ１１が撮像することがきる。

〔実施の形態４〕
次に、本発明に係る実施形態４について、図８〜図１０を参照して、以下に説明する。図８は、実施形態４に係るイメージセンサ検査装置４の構成を示す説明図である。

図８に示す、イメージセンサ検査装置４は、実施形態３に示したイメージセンサ検査装置３を、より具体的に記載したものである。このイメージセンサ検査装置４は、一般的な２Ｍ（１６００×１２００）ピクセルのイメージセンサ４１を検査するものである。

（イメージセンサ検査装置４の構成）
イメージセンサ検査装置４は、イメージセンサ４１に対して、２０００ｍｍ離れた位置に配置された２０インチのＵＸＧＡ（Ｕｌｔｒａ Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ａｒｒａｙ）パネル４２と、ＵＸＧＡパネル４２を上面とした場合の、四角柱の４つの側面として配置される、反射鏡４３ａ〜４３ｄと、を備えている。なお、ＵＸＧＡパネル４２の大きさは、長辺４００ｍｍ×短辺３００ｍｍであり、ＵＸＧＡパネル４２の解像度は１６００×１２００ピクセルである。さらに、ＵＸＧＡパネル４２の長辺に垂直に接する反射鏡４３ａおよび４３ｃの、それぞれの大きさは、４００ｍｍ×２０００ｍｍであり、ＵＸＧＡパネル４２の短辺に垂直に接する反射鏡４３ｂおよび４３ｄの、それぞれの大きさは、３００ｍｍ×２０００ｍｍである。また、イメージセンサ４１の画角は、２０００ｍｍ離れた位置にある、１２００ｍｍ×１６００ｍｍの画像を撮像する角度であるものとする。なお、ＵＸＧＡパネル４２、反射鏡４３ａ〜４３ｄ、およびイメージセンサ４１の配置関係は、実施形態３における、ＬＣＤパネル３２、反射鏡３３ａ〜３３ｄ、イメージセンサ１１の配置関係と同じである。

（検査画像４０）
次に、ＵＸＧＡパネル４２が表示する検査画像４０について、図９を参照して以下に説明する。図９は、ＵＸＧＡパネル４２が表示する検査画像４０を示す説明図である。

図９に示すように、ＵＸＧＡパネル４２が表示する検査画像４０は、４００ｍｍ×３００ｍｍの画像であり、１６００×１２００ピクセルの解像度によって表示された、高精細な画像である。なお、上記検査画像４０に描写されたくさび形図形の大きさは、非特許文献２の検査用チャートに描写されたくさび形図研と同じとなるように、ＵＸＧＡパネル４２は検査画像４０を表示しているものとする。したがって、検査画像４０に描写されたくさび形図形における、最も細い線は１ｍｍとなり、ＵＸＧＡパネル４２は、１ｍｍの線を４つの画素で表現していることになる。

（撮像画像４６）
次に、イメージセンサ検査装置４を用いた場合の、イメージセンサ４１が撮像した撮像画像４６を、図１０に示す。図１０は、イメージセンサ検査装置４を用いた場合の、イメージセンサ４１が撮像した撮像画像を示す説明図である。

図１０に示すように、撮像画像４６においては、１つの画像４５および複数の画像４６が、それぞれ異なる位置に撮像されている。具体的には、ＵＸＧＡパネル４２が表示した検査画像４０は、イメージセンサ４１によって、反射鏡４３ａ〜４３ｄを介さず、そのまま撮像されることにより、撮像画像４６上において、画像４４として撮像される。反射鏡４３ａ〜４３ｄのそれぞれが反射した反射画像は、イメージセンサ４１によって撮像されることにより、撮像画像４６上において、複数の画像４５として撮像される。さらに、図８に示したように、反射鏡４３ａ〜４３ｄは、それぞれの反射面が互いに垂直となるように配置されており、さらに、ＵＸＧＡパネル４２に対して、垂直となるように配置されている。したがって、イメージセンサ４１は、図１０に示すように、撮像画像４０が格子状に並んだ撮像画像４６を撮像することになる。

ここで、検査画像４０は、４００ｍｍ×３００ｍｍの大きさで表示されており、さらに、イメージセンサ４１の画角は、２０００ｍｍ離れた位置にある、１６００ｍｍ×１２００ｍｍの画像を撮像する角度であるため、イメージセンサ４１が撮像する撮像画像４６は、検査画像４０が図１０に示すＸ方向およびＹ方向に、４つずつ並んだ画像となる。これにより、撮像画像４６の解像度は、Ｘ方向およびＹ方向のそれぞれに対して、検査画像４０の４倍の解像度、つまり、６４００×４８００ピクセルとなる。結果、イメージセンサ４１は、６４００×４８００ピクセルの高解像度の画像を撮像し、検査されることになる。

〔実施の形態５〕
次に、本発明に係る実施形態５について、図１１〜図１３を参照して、以下に説明する。なお、以下に説明する実施形態５に示す構成は、実施形態４の変形例となる。具体的には、実施形態４のイメージセンサ検査装置４における、ＬＣＤパネル１２、および、反射鏡１３の大きさを変化させたものである。なお、以下の実施形態５では、上記実施形態４と異なる箇所について説明し、重複する箇所についてはその説明を省略する。

（イメージセンサ検査装置５の構成）
まず、実施形態５に係る、イメージセンサ検査装置５の構成を図１１を参照して説明する。図１１は、イメージセンサ検査装置５の構成示す説明図である。

図１１に示すように、イメージセンサ検査装置５は、イメージセンサ５１に対して、６００ｍｍ離れた位置に配置された３インチのＶＧＡ（Ｖｉｄｅｏ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ａｒｒａｙ）パネル５２と、ＶＧＡパネル５２を上面とした場合の、四角柱の４つの側面として配置される、反射鏡５３ａ〜５３ｄと、を備えている。なお、ＶＧＡパネル５２の大きさは、長辺６０ｍｍ×短辺４５ｍｍであり、ＶＧＡパネル５２の解像度は６４０×４８０ピクセルである。さらに、ＶＧＡパネル５２の長辺に垂直に接する反射鏡５３ａおよび５３ｃの、それぞれの大きさは、６０ｍｍ×６００ｍｍであり、ＶＧＡパネル５２の短辺に垂直に接する反射鏡５３ｂおよび５３ｄの、それぞれの大きさは、４５ｍｍ×６００ｍｍである。また、イメージセンサ５１の画角は、２０００ｍｍ離れた位置にある、２０００ｍｍ×１６００ｍｍの画像を撮像する角度であるものとする。

さらに、イメージセンサ検査装置５は、イメージセンサの画角はそのままに、イメージセンサの焦点距離を、２０００ｍｍから６００ｍｍに変更するコンバージョンレンズ５７（光学系素子）を備えている。コンバージョンレンズ５７は、イメージセンサ５１の光軸上、かつ、イメージセンサ５１に接するように、配置されている。

（検査画像５０）
次に、ＶＧＡパネル５２が表示する検査画像５０について、図１２を参照して以下に説明する。図１２は、ＶＧＡパネル５２が表示する検査画像５０を示す説明図である。

図１２に示すように、ＶＧＡパネル５２が表示する検査画像５０は、４００ｍｍ×３００ｍｍの画像であり、１６００×１２００ピクセルの解像度によって表示された、高精細な画像である。

（撮像画像５６）
次に、イメージセンサ検査装置５を用いた場合の、イメージセンサ５１が撮像した撮像画像５６を、図１３に示す。図１３は、イメージセンサ検査装置５を用いた場合の、イメージセンサ５１が撮像した撮像画像を示す説明図である。

イメージセンサ検査装置５を用いて場合、イメージセンサ５１が撮像する撮像画像は、図１３に示す、撮像画像５６となる。これは、イメージセンサ検査装置５がコンバージョンレンズ５７を備えていることによる。

具体的には、コンバージョンレンズ５７を備えたことにより、イメージセンサ５１は、６００ｍｍ先にある長辺６０ｍｍ×短辺４５ｍｍのＶＧＡパネル５２を、２０００ｍｍ先にある２００ｍｍ×短辺１５０ｍｍのＶＧＡパネルと認識することになる。また、イメージセンサ５１の画角は、２０００ｍｍ離れた２０００ｍｍ×１６００ｍｍの画像を撮像する角度であるため、イメージセンサ５１は、図１３に示すように、検査画像５０がＸ方向およびＹ方向にそれぞれ１０個ずつ格子状に並んだ撮像画像５６を、撮像することになる。ここで、撮像画像５６は、解像度６４０×４８０ピクセルの検査画像を、図１３に示すＸ方向に１０個、Ｙ方向に１０．６６個ずつ格子状に並べたものに相当するため、撮像画像５６の解像度は、６４００×４８００ピクセル以上となる。

以上のように、イメージセンサ検査装置５は、コンバージョンレンズ５７を備えたことにより、イメージセンサ５１とＶＧＡパネル５２との距離が６００ｍｍであっても、イメージセンサ５１に、２０００ｍｍ離れた画像を撮像させているのと、同等の撮像画像５６を入力することになる。これにより、イメージセンサ検査装置５を小型化できることになる。

以上の実施形態１〜５においては、イメージセンサの検査、特に、イメージセンサの解像度を測定する為に、非特許文献２の検査用チャートに示されている、くさび形図形を、イメージセンサが撮像している例を示したが、本発明は、これに限るのもではなく、イメージセンサ内部のデバイスの良否判定をするだけならば、判定限界値を示す画像を、イメージセンサが撮像するように、ＬＣＤパネルが表示してもよい。この判定限界値を示す画像を、ＬＣＤパネルが表示し、イメージセンサが、この画像を判別できる／できないを、イメージセンサ検査装置が判断すれば、イメージセンサ内部のデバイスの良否判定だけを実施できる。

以下に、図１４および図１５を参照して、くさび形図形以外の検査画像について説明する。図１４は、ＬＣＤパネル１２、２２、３２、ＵＸＧＡパネル４２、またはＶＧＡパネル５２が表示する検査画像６０を示す説明図である。

図１４に示すように、検査画像６０は、市松模様画像である。ここで、この市松模様の白・黒の大きさは、イメージセンサに要求される分解能に合わせて調整する。すると、イメージセンサは、図１５に示す撮像画像６１を撮像する。さらに、撮像画像６１は全面に市松模様となっている。しかも、この市松模様の大きさは丁度分解能に設定されているので、イメージセンサによって、この市松模様が正しく撮像されていれば分解能検査はＯＫ、正しく撮像されていなければ分解能検査はＮＧと、イメージセンサ検査装置は、判断することが出来る。これにより、イメージセンサ全面での解像度試験が可能となる。これはフォーカス調整・片ボケ不良のスクリーニングなど様々な検査へ応用可能である。

さらに、ＬＣＤパネルの画面に全面に、グレー表示をさせる事によって、イメージセンサは全面グレーの画像を取り込む事ができる。これはシミ検査へ応用可能である。この様に、検査用画像をＬＣＤパネルで与える検査装置では、ＬＣＤパネルに表示する画像を色々と変更しながら検査する事で様々な項目の検査を単一の装置で実現可能となり、検査工数の削減・検査装置価格の低減を図ることができる。

なお、本発明のイメージセンサ検査装置およびイメージセンサ検査方法を以下のように構成してもよい。

（第１の構成）
検査用画像の生成装置を持ち、前述検査用画像を撮像する事により被検査素子の良否を判定するイメージセンサの検査装置であって、前述検査用画像を複製する反射鏡を備えていることを特徴とするイメージセンサの検査装置。

（第２の構成）
被検査素子であるイメージセンサと検査用画像を生成する装置の間に、被検査素子であるイメージセンサの焦点距離を変える光学系を備えたことを特徴とする第１の構成に記載の検査装置。

（第３の構成）
検査用画像を複製する反射鏡を複数備えたことを特徴とする第１または第２の構成に記載の検査装置。

（第４の構成）
生成装置は、ＬＣＤパネルであることを特徴とする第１から第３の構成のいずれかに記載の検査装置。

（第５の構成）
検査用画像の生成装置を持ち、前述検査用画像を撮像する事により被検査素子の良否を判定するイメージセンサの検査方法であって、前述検査用画像を複製する反射鏡を持ち、検査用画像の生成装置が生成する元画像と複製画像を組み合わせた画像を検査用画像として被検査素子であるイメージセンサに撮像させる事によりその良否を判定する事を特徴とするイメージセンサの検査方法。

（第６の構成）
検査用画像を複製する反射鏡を複数持ち、複製画像の複製も検査用画像として使用する事を特徴とする第５の構成に記載のイメージセンサの検査方法。

本発明は、表示手段が表示する検査画像の解像度を上げることなく、イメージセンサが撮像する撮像画像の解像度を上げることができるイメージセンサ検査装置およびイメージセンサ検査方法を提供でき、特に、イメージセンサを備えた、携帯電話やデジタルカメラの検査装置および検査方法に適用することができる。

本発明の一実施形態に係る、イメージセンサ検査装置の構成を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る、ＬＣＤパネルが表示する検査画像を示す説明図である。 本発明の一実施形態に係る、イメージセンサが撮像する撮像画像を示す説明図である。 （ａ）は、本発明の他の一実施形態に係る、イメージセンサ検査装置の構成を示す斜視図であり、（ｂ）は、イメージセンサ検査装置を上面から見た場合の、イメージセンサ検査装置を示す説明図である。 本発明の他の一実施形態に係る、イメージセンサが撮像する撮像画像を示す説明図である。 （ａ）は、本発明のさらに他の一実施形態に係る、イメージセンサ検査装置の構成を示す斜視図であり、（ｂ）は、イメージセンサ検査装置の外観を示す斜視図である。 本発明のさらに他の一実施形態に係る、イメージセンサが撮像する撮像画像を示す説明図である。 本発明のさらに他の一実施形態に係る、イメージセンサ検査装置の構成を示す説明図である。 本発明のさらに他の一実施形態に係る、ＵＸＧＡパネルが表示する検査画像を示す説明図である。 本発明のさらに他の一実施形態に係る、イメージセンサが撮像する撮像画像を示す説明図である。 本発明のさらに他の一実施形態に係る、コンバージョンレンズを備えたイメージセンサ検査装置の構成を示す説明図である。 本発明のさらに他の一実施形態に係る、ＶＧＡパネルが表示する検査画像を示す説明図である。 本発明のさらに他の一実施形態に係る、イメージセンサが撮像する撮像画像を示す説明図である。 本発明のさらに他の一実施形態に係る、ＬＣＤパネルが表示する、くさび形図形以外の図形を描画した検査画像を示す説明図である。 本発明のさらに他の一実施形態に係る、イメージセンサが撮像する撮像画像を示す説明図である。 従来例における、イメージセンサ検査装置の構成を示す説明図である。 従来例における、イメージセンサが撮像する検査チャートを示す説明図である。

符号の説明

１ イメージセンサ検査装置
２ イメージセンサ検査装置
３ イメージセンサ検査装置
４ イメージセンサ検査装置
５ イメージセンサ検査装置
１１ イメージセンサ
１２ ＬＣＤパネル（表示手段）
１３ 反射鏡
１５ 検査画像（検査用画像）
２２ ＬＣＤパネル（表示手段）
２３ａ 反射鏡
２３ｂ 反射鏡
２３ｃ 反射鏡
２３ｄ 反射鏡
３２ ＬＣＤパネル（表示手段）
３３ａ 反射鏡
３３ｂ 反射鏡
３３ｃ 反射鏡
３３ｄ 反射鏡
４０ 検査画像（検査用画像）
４１ イメージセンサ
４２ ＵＸＧＡパネル（表示手段）
４３ａ 反射鏡
４３ｂ 反射鏡
４３ｃ 反射鏡
４３ｄ 反射鏡
５０ 検査画像（検査用画像）
５１ イメージセンサ
５２ ＶＧＡパネル（表示手段）
５３ａ 反射鏡
５３ｂ 反射鏡
５３ｃ 反射鏡
５３ｄ 反射鏡
５７ コンバージョンレンズ（光学系素子）
６０ 検査画像（検査用画像）

Claims (6)

1. 画像を撮像して電気信号を出力するイメージセンサを、当該電気信号に基づき検査するイメージセンサ検査装置であって、
   上記イメージセンサに対向するように配置された、所定の検査用画像を表示する表示手段と、
   上記表示手段が表示した上記検査用画像を、上記イメージセンサに向けて反射する反射鏡と、を備えていることを特徴とする、イメージセンサ検査装置。
2. 上記イメージセンサの焦点距離を変換する光学系素子を、さらに備え、
   上記イメージセンサが上記光学系素子を介して、上記検査用画像および上記反射画像を撮像するように、上記光学系素子は配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のイメージセンサ検査装置。
3. 上記反射鏡を複数備えていることを特徴とする、請求項１または２に記載のイメージセンサ検査装置。
4. 上記表示手段は、液晶表示パネルであることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項に記載のイメージセンサ検査装置。
5. 画像を撮像して電気信号を出力するイメージセンサを、当該電気信号に基づき検査するイメージセンサ検査方法において、
   上記イメージセンサに対向するように配置された、所定の検査用画像を表示する表示手段と、
   上記表示手段が表示した上記検査用画像を、上記イメージセンサに向けて反射する反射鏡と、を用い、
   上記表示手段から上記検査用画像を表示することにより、上記表示手段が表示した上記検査用画像および上記反射鏡が反射した反射画像を、上記イメージセンサに入力することを特徴とする、イメージセンサ検査方法。
6. 上記反射鏡を複数用い、
   上記複数の反射鏡が反射した複数の反射画像を、上記イメージセンサに入力することを特徴とする、請求項５に記載のイメージセンサ検査方法。

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