JP4981714B2 - テスト装置 - Google Patents

Description

本発明は、固体撮像装置の画質テストを行うためのテストチャート及びその使用法、チャート盤、並びにテスト装置に関する。

デジタルスチルカメラ、カメラ付携帯電話、監視カメラ等の普及に伴い、これらに使用される固体撮像装置の需要が増大し、生産数量も増加している。

固体撮像装置の製造工程では、固体撮像装置でテストチャートを撮像して画質のテストが行われる。この画質テストは、従来、図１９に示すような楔形のテストチャートが用いられる。このチャートは、下記非特許文献１に記載された規格に基づいて作成されたものである。

図１９に示すテストチャートを用いて画質のテストを行う場合、まず固体撮像装置でテストチャートを撮像した後、水平方向（図１９内のＸ方向）に１ラインのコントラスト判定を行う。そして、コントラスト判定ができた場合には１ライン垂直方向（Ｙ方向）に移動して再度水平方向のコントラスト判定を行う。以下、コントラスト判定ができなくなるか、最終ラインまでコントラスト判定が行われた時点で判定処理を終了し、判定結果に基づいて解像度を求出する。

有限責任中間法人カメラ映像機器工業会（ＣＩＰＡ）発行、「カメラ映像機器工業会規格 デジタルカメラの解像度測定方法」、２００３年

従来のテストチャートを用いる場合には、前記ＣＩＰＡによって定められた設置条件に従って設置されたテストチャートを撮像装置で撮像し、その撮像結果に基づいて演算処理を行って解像度を求出する必要がある。より具体的には、図２０（ａ）に示すように、視野角範囲の四隅及び中央部に楔形のチャート図形を配することが要求されるため、視野角領域が構成する面積に近いテストチャートが必要となる。例えば、撮像装置（カメラモジュール）とテストチャートとの距離を５０ｃｍ、水平画角を５３°とすると、略５０ｃｍ四方のテストチャートが必要となる。

従って、仮に複数のカメラモジュールを同時にテストすることを想定した場合には、図２０（ｂ）に示すように、テストチャートの占有幅が同時にテストを行う対象モジュール数に比例して大きくなり、テストチャートの面積はこの対象モジュール数の２乗に比例して大きくなる。このように大型のテストチャートを撮像するに際しては、大型のテスト装置が必要となるため、従来は各モジュール毎にテストを実行していた。このため、テストに時間がかかり、近年の生産数量増加に対応するのが困難となっていた。

本発明は、上記の問題点に鑑み、従来と比較して小型の固体撮像装置用テストチャートを提供することを目的とする。又、本発明は、このようなテストチャートの使用方法、及びテストチャートを備えるチャート盤、並びにテスト装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明に係る固体撮像装置用テストチャートは、背景とは異なる明度の単一の円形パターンから成るチャート図形を備えることを特徴とする。

本発明に係る固体撮像装置用テストチャートの上記第１の特徴構成によれば、ＭＴＦ（Modulation Transfer Function）手法を用いて解像度の算出を行うことが可能となる。このため、ＣＩＰＡによって規定された設置条件に従うことなくテストチャートを設置することができる。即ち、撮像装置の視野角範囲内において予めＣＩＰＡによって規定された所定の位置にチャート図形が配置されるようにテストチャートを設置する必要がない。これにより、単独のチャート図形からなるテストチャートの場合には、少なくともチャート図形を撮像装置の視野角範囲内に位置するように設置することで解像度テストが可能となる。このため、テストチャートの小型化が実現できる。又、隣接チャート図形の影響を受けないように所定の間隔を空けさえすれば、テストチャート内に複数のチャート図形を配することができる。このため、少なくとも一のチャート図形が視野角範囲内となるようにテストチャートを設置することで、同時に複数の撮像装置の解像度テストを行うことができ、テスト時間の短縮化が図られる。

更に、チャート図形を円形又は同心円状の円環形とすることで、チャートと撮像装置との位置関係に回転角θのズレが生じた場合であっても、解像度測定に影響を及ぼすことがなくなるという効果が得られる。

又、本発明に係るテストチャートは、上記第１の特徴構成に加えて、同一列に複数の前記チャート図形が配列されたことを第２の特徴とする。

本発明に係る固体撮像装置用テストチャートの上記第２の特徴構成によれば、同時に複数の撮像装置の解像度テストを行うことができるため、テスト時間の短縮化が図られる。

又、本発明に係る固体撮像装置用テストチャートは、上記第２の特徴構成に加えて、テスト対象となる固体撮像装置が備える列方向の画素数をＮ、前記固体撮像装置の前記列方向の画角の最大値をθ_ｍａｘ、前記チャート図形の前記列方向のドットサイズを２^ｎ、前記固体撮像装置と前記チャート図形との距離をｄとすると、前記列方向に配列された複数の前記チャート図形の間隔Ｌが数１を充足することを第３の特徴とする。
（数１）
Ｌ≧２^{（ｎ＋１）}・ｄ・ｔａｎ（θ_ｍａｘ／２）／Ｎ

本発明に係る固体撮像装置用テストチャートの上記第３の特徴構成によれば、隣接チャート図形の影響を受けることなく、視野角範囲内に位置するチャート図形の撮像結果に基づいて解像度テストを行うことができる。これにより、各チャート図形夫々を各撮像装置の視野角範囲内に位置させることで、隣接チャート図形の影響を受けることなく、同時に複数の撮像装置の解像度テストを行うことができる。

又、本発明に係る固体撮像装置用テストチャートの使用方法は、上記第１〜第３の何れか一の特徴構成を有する同使用方法であって、複数のカメラモジュールの視野角範囲内に少なくとも一の前記チャート図形が配置されるように前記カメラモジュールと前記固体撮像装置用テストチャートの位置関係を調整することを第１の特徴とする。

又、本発明に係る固体撮像装置用テストチャートは、上記第１の特徴に加えて、前記カメラモジュールによって前記チャート図形を撮像後、前記チャート図形が示す原画像と当該撮像画像の空間周波数を比較することで解像度を認定することを第２の特徴とする。

又、本発明に係るチャート盤は、上記第１〜第３の何れか一の特徴構成を有する固体撮像装置用テストチャートを上面に載置し、当該高さ位置の調整が可能に構成されていることを第１の特徴とする。

本発明に係るチャート盤の上記第１の特徴構成によれば、異なる焦点距離を有する撮像装置に対しても、テストチャートを変更することなく高さを変えることのみで解像度テストが可能となる。

又、本発明に係るチャート盤は、上記第１〜第３の何れか一の特徴構成を有する固体撮像装置用テストチャートを上面に載置し、上方に光を放射する光源を内部に有することを第２の特徴とする。

本発明に係るチャート盤の上記第２の特徴構成によれば、小型化された各テストチャートの下方から撮像装置に対して光を放射させることができるため、より鮮明な撮像結果を得ることができ、テスト精度を向上させることができる。

又、本発明に係るテスト装置は、上記第１〜第３の何れか一の特徴構成を有する固体撮像装置用テストチャートと、前記固体撮像装置用テストチャートの前記チャート図形がカメラモジュールの視野角範囲内に位置するように両者を対向させた際、前記カメラモジュールの面の内、前記固体撮像装置用テストチャートと対向する面とは反対側の面に形成された電極に接触可能なコンタクタと、前記コンタクタに電気的に接続され、前記コンタクタを介して前記カメラモジュールから与えられる撮像結果の分析が可能な処理部と、を備えることを第１の特徴とする。

本発明に係るテスト装置の上記第１の特徴構成によれば、小型化されたテストチャートを用いてカメラモジュールのテストを実行することができる。

又、本発明に係るテスト装置は、上記第１の特徴構成に加えて、被収容物の挿嵌方向に貫通した空隙を有する収容部を複数備えたトレイを備え、複数の前記カメラモジュールが複数の前記収容部内に夫々収容された状態の下で、少なくとも一の前記チャート図形を複数の前記カメラモジュールの視野角範囲内に設置可能に構成されていることを第２の特徴とする。

本発明に係るテスト装置の上記第２の特徴構成によれば、トレイの各収容部内にカメラモジュールを搭載した状態で、複数のカメラモジュールによってテストチャートを撮像し、コンタクタを介して送出された撮像結果が処理部によって分析されることで、視野角範囲内に前記チャート図形が位置している複数のカメラモジュールに対して、一時に画像テストを行うことができる。このため、従来よりもテスト時間が大幅に短縮される。

又、カメラモジュールが収容されるトレイは、挿嵌方向に貫通した空隙を有して形成されているため、主面側に形成された撮像素子をテストチャートに対向させつつ、裏面側に形成された電極とコンタクタとを電気的に接続させることが可能となる。これにより、カメラモジュールをトレイに収容したままの状態でテストを行うことができるため、カメラモジュールを個々に搬送しながらテストを行う場合と比較して、制御機構が簡素化される。

又、本発明に係るテスト装置は、上記第１又は第２の特徴構成に加えて、前記処理部が、前記カメラモジュールによって撮像された前記チャート図形の撮像画像と、前記チャート図形が示す原画像の空間周波数を比較することで解像度を認定することを第３の特徴とする。

又、本発明に係るテスト装置は、上記第１〜第３の何れか一の特徴構成に加えて、前記固体撮像装置用テストチャートを上面に載置し、当該高さ位置の調整が可能なチャート盤を備えることを第４の特徴とする。

又、本発明に係るテスト装置は、上記第１〜第４の何れか一の特徴構成に加えて、前記固体撮像装置用テストチャートを上面に載置し、上方に光を放射する光源を内部に有するチャート盤を備えることを第５の特徴とする。

本発明の構成によれば、ＭＴＦ手法を用いて解像度の算出を行うことが可能となるため、ＣＩＰＡによって規定された設置条件に従うことなくテストチャートを設置することができ、これによってテストチャートの小型化が実現できる。又、隣接チャート図形の影響を受けないように所定の間隔を空けさえすれば、テストチャート内に複数のチャート図形を配することができるため、同時に複数の撮像装置の解像度テストが可能となり、テスト時間の短縮化が図られる。。

以下において、本発明に係るテストチャート、使用方法、チャート盤、及びテスト装置（以下、適宜夫々「本発明チャート」、「本発明方法」、「本発明盤」、及び「本発明装置」と称する）の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明チャートを示す概念図である。図１に示すように、本発明チャート１０は、背景部１０ａと、背景部１０ａとは異なる明度で示されたチャート図形１０ｂとで構成される。尚、このチャート図形は、図１のような円形の他、図２（ａ）、（ｂ）に示すような同心円状の円環形で構成されるものとしても良い。

図３は、本発明チャートを用いてテストを行う際の概念図である。又、図４は本発明方法の手順を示すフローチャートであり、以下の各ステップは図４内のフローチャートのステップを示す。

図３に示すように、カメラモジュール３の視野角範囲内にチャート図形１０ｂが入るように本発明チャート１０を設置する（ステップ＃１）。本発明チャートは、後述するようにＭＴＦ（Modulation Transfer Function）手法を用いて解像度の算出が可能な構成であるため、従来のＣＩＰＡによって規定された解像度算出方法を用いるものではない。このため、ＣＩＰＡによって規定された設置条件に従うことなくテストチャートを設置することができる。

次に、カメラモジュール３によって本発明チャート１０を撮像する（ステップ＃２）。そして、撮像画像に関するデータが処理部２０（図９で後出、図３では不図示）に送出される。この処理部は、撮像画像に関するデータに基づいて演算処理を行って解像度の算出を行う演算処理装置である。

次に、撮像画像に関するデータが与えられた処理部は、当該撮像画像、並びにもとのチャート図形１０ｂ双方の空間周波数を算出する（ステップ＃３）。空間周波数は、所定幅の中に正弦的に濃度の変化するパターンが何本（何サイクル）あるかを表しており、単位〔本（サイクル）／ｍ〕で規定される値であり、撮像画像並びに原画像（チャート図形）に対してＦＦＴ等のフーリエ変換処理を施すことで算出することができる。

そして、両画像の空間周波数を比較し、撮像画像から原画像への再現比を算出することで解像度を算出する（ステップ＃４）。具体的には、空間周波数毎に正弦波状の入力像に対する出力像のコントラスト比を算出し、これによって被写体の原画像に対する再現比を導出して解像度を算出する。

図５は、カメラモジュール３と本発明チャート１０との位置関係を説明するための概念図である。尚、図５に示す本発明チャート１０は、説明の都合上、チャート図形１０ｂが所定の間隔で複数配列された構成である。

図５において、チャート列方向（チャート図形１０ｂの配列方向）と同方向ｆ１のカメラモジュール３の画素数をＮ、各チャート図形１０ｂの間隔をＬ、カメラモジュール３の方向ｆ１の画角の最大値をθ_ｍａｘ、カメラモジュール３とチャート図形１０ｂとの距離をｄ、チャート図形１０ｂの方向ｆ１のドットサイズを２^ｎとすると、数２の関係が充足される。

（数２）
Ｎ：２ ^ｎ ＝２ｄ・ｔａｎ（θ_ｍａｘ／２）：Ｌ

これより、Ｌは以下の数３（これは上記数１と同式である）を満たす必要がある。

（数３）
Ｌ≧２^{（ｎ＋１）}・ｄ・ｔａｎ（θ_ｍａｘ／２）／Ｎ

即ち、本発明チャート１０を用いる場合、隣接するチャート図形１０ｂの間隔Ｌが上記数３を満たせば、隣接するチャート図形１０ｂの影響を受けることなく解像度テストを実行することが可能となる。言い換えれば、上記数３を充足するようにチャート図形１０ｂを配列すれば、複数のチャート図形１０ｂを備えた本発明チャート１０によって同時に複数のカメラモジュール３の解像度測定が可能となる。

図６は、本発明チャート１０を用いて複数のカメラモジュール３の解像度テストを行う場合を概念的に示したものである。図６では、図２０（ｂ）と同様、５つのカメラモジュール３を対象としている。

ここで、図２０に示す場合と同様、カメラモジュール３と本発明チャート１０との距離を５０ｃｍ、カメラモジュール３の水平画角を５３°とし、画素サイズを１２８０×１０２４（即ち横方向が１２８０）、チャート図形１０ｂの横方向のドットサイズを２^６とすると、上記数３に夫々ｎ＝６、ｄ＝５０ｃｍ、θ_ｍａｘ＝５３°、Ｎ＝１２８０を代入することで、Ｌ≧２．４９ｃｍと算出される。

即ち、隣接するチャート図形１０ｂの間隔を２．４９ｃｍ以上確保することで、隣接するチャート図形の影響を受けることなくカメラモジュール３の解像度測定を行うことができる。従って、上記数３を充足しながらチャート図形１０ｂを小型化して、本発明チャート１０上に複数のチャート図形１０ｂを配列し、何れか一のチャート図形１０ｂを視野角内に入れることで、複数のカメラモジュール３の解像度を測定することが可能となる。図６の例であれば、幅１５ｃｍの本発明チャート１０内に５つのチャート図形１０ｂを配列することができる。このため、各チャート図形１０ｂを夫々異なるカメラモジュール３によって撮像することで、５つのカメラモジュール３の解像度測定を同時に実行することが可能となる。これにより、解像度テストに要する時間を大幅に短縮することができる。

又、本発明チャート１０のように、チャート図形を円形又は同心円状の円環形とすることで、チャートとカメラモジュール３との位置関係に回転角θのズレが生じた場合であっても、解像度測定に影響を及ぼすことがなくなるという効果が得られる。

図７は、従来の楔形チャート図形を撮像する際に、回転角θのズレが発生した場合の影響を説明するための図である。図７（ａ）は角度ズレが生じていない場合、（ｂ）はテストチャート側に角度ズレが生じた場合、（ｃ）はカメラモジュール３側に角度ズレが生じた場合を夫々示している。

従来の楔形チャートを用いたテスト方法の場合は、上述したようにライン毎にコントラスト判定を行うため、テストチャートとカメラモジュールとの間に角度ズレが生じると、コントラスト判定を行うライン上のチャート形状が変化してしまい（図７参照）、正しくコントラスト判定を行うことができない。このため、テストチャートとカメラモジュールの位置関係を正確に調整する必要があった。

これに対し、本発明チャート１０のように、円形又は同心円状の円環形のチャート図形とすることで、テストチャートとカメラモジュールとの間に角度ズレが生じた場合であっても、チャート図形が任意の角度で回転対称であるため、解像度測定に影響を与えることはない。図８は、本発明チャートのチャート図形を撮像する際に、回転角θのズレが発生した場合であっても影響が生じないことを説明するための図であり、図８（ａ）は角度ズレが生じていない場合、（ｂ）はテストチャート側に角度ズレが生じた場合、（ｃ）はカメラモジュール３側に角度ズレが生じた場合を夫々示している。

尚、上述の例では、本発明チャート１０が複数のチャート図形を一列に配した場合を例に挙げて説明したが、チャート図形をマトリクス状に配してなる構成とすることも可能である。

以下、本発明チャート１０を用いて本発明装置によって解像度テストを行う場合の一例を説明する。

図９は、本発明装置の概念的構造図であり、（ａ）が上から見た図を、（ｂ）に正面から見た図を夫々示している。

本発明装置１は、カメラモジュール３の収容が可能なトレイ２、トレイ２が設置されるトレイ設置台４、ゴミ・シミテスト用チャート５、画像テスト用テストヘッド６（以下、適宜「テストヘッド６」と略記）、コンタクタ７、不良モジュールピックアップ部８、本発明チャート１０、モータ１１及び１２、モータコントローラ１７、撮像された画像を分析する処理部２０、カメラモジュール位置調整部３０、本発明盤６０を備えて構成される。尚、トレイ設置台４は、所定の領域４ａ内において空隙が形成されており、トレイ２は、その領域４ａに係る空隙幅よりも大きい寸法幅で形成されているものとする。言い換えれば、領域４ａ上を含む位置にトレイ２を載置することにより、トレイ２が領域４ａ内の空隙から落下することがなく、且つトレイ２の下方を露出させることが可能に構成されている。

図１０はトレイ２の拡大図であり、（ａ）が斜視図、（ｂ）がカメラモジュール３が収容されていない状態におけるトレイ２一部の断面図、（ｃ）がカメラモジュール３が収容されている状態におけるトレイ２一部の断面図を夫々示している。図１０に示すように、トレイ２には複数の収容部２３が形成されており、各収容部２３内にカメラモジュール３を収容可能に構成されている。収容部２３は、カメラモジュール３の挿嵌方向ｄ１（ここでは下向きとする）に貫通した空隙を有して形成されており、収容部２３内にカメラモジュール３が収容された状態において、当該モジュール３の主面側に形成された撮像素子が、トレイ２の下方の被写体を撮像可能に構成される。

又、図１０に示すカメラモジュール３は、撮像素子並びにレンズ３１が形成された主面側Ｂ１の幅Ｗ１が、コンタクタ７に接続される電極が形成された裏面側Ｂ２の幅Ｗ２よりも小さい構造となっている。このため、このような形状を有するカメラモジュール３を収容部２３内において下向きに安定的に収容すべく、収容部２３は、下部の内径が上部の内径よりも狭くなるように形成されている。

このようにカメラモジュール３を収容部２３内に収容した状態で、トレイ設置台４上においてトレイ２を移動方向ｄ２に移動させる（図９参照）。そして、まずカメラモジュール位置調整部３０によって、各カメラモジュール３が収容部２３内の所定の標準位置に正しく収容されているか否かが確認されると共に、標準位置に収容されていない場合（即ち、はみ出している場合）にはカメラモジュール３を標準位置に調整する。

図１１は、カメラモジュール３を収容部２３内の標準位置に収容する方法を示す模式図であり、（ａ）が標準位置に収容されている場合、（ｂ）が標準位置からずれている場合を示している。

カメラモジュール位置調整部３０は、各カメラモジュール３の収容位置を確認するはみ出し検出センサ１３と、カメラモジュール３を実際に動かして位置の調整を行う位置調整アーム１４を備える。

はみ出し検出センサ１３は、トレイ２を挟むように設置された２つのセンサ素子によって構成され、両センサ間に位置する一列又は数列分のカメラモジュール３のはみ出し状態を確認可能に構成されている。このはみ出し検出センサ１３によって、対象となる一列又は数列分のカメラモジュール３のはみだし状態が確認されると、トレイ２を移動方向ｄ２に移動させることで、まだ確認されていないカメラモジュール３をセンサ１３によって検出可能な範囲内となるように設置する。又、それと共に、前段階ではみだし状態が確認されたカメラモジュール３の内、実際に標準位置に収容されていないカメラモジュール３（以下、適宜「要調整カメラモジュール」と記載）を、位置調整アーム１４によって標準位置になるように移動させる。より具体的には、例えば位置調整アーム１４の先端が吸盤形状となっており、要調整カメラモジュールを位置調整アーム１４によって一旦持ち上げた後、再度収容されていた収容部２３内に下向きに挿嵌し直す。尚、センサ素子の数ははみ出し状態が確認可能であれば３以上であっても良い。

このように、トレイ２内に設置されていた全てのカメラモジュール３が、収容部２３内において正しく標準位置に設置できていることを確認した後、若しくは正しく標準位置に設置し直した後、トレイ２をテストヘッド６の下方に移送させる。

図１２はテストヘッド６の概略構成を示す図であり、（ａ）が正面図、（ｂ）がカメラモジュール３を含めて詳細に図示した拡大図である。

図１２に示すように、テストヘッド６には、テストモジュール４１が複数個設けられており、テストモジュール４１とコンタクタ７が電気的に接続されている。又、テストモジュール４１は、配線４２を介して処理部２０に電気的に接続されている。処理部２０は与えられる電気信号に基づいて演算処理が可能な装置（例えば計算機）を有して構成される。

トレイ２がテストヘッド６の下方に移送されると、コンタクタ７が下方に移動して、対象となるカメラモジュール３の裏面側に形成されている電極５１と接触する。コンタクタ７は、電極５１への打痕を軽減し、若しくは電極５１との接触時の衝撃によるカメラモジュール３へのダメージを緩和し、更にはスループットを向上させるために、コンタクタ７が電極５１に接触する近傍までは速い速度で降下し、電極５１の近傍から電極５１に接触するまではゆっくり下降する。コンタクタ７が電極５１に接触した後は、加重センサ４３により、過度の加重がかかって打痕やダメージを与えないよう下降する位置が調節される。

コンタクタ７が電極５１に接触し、適正な位置に調節がされた後、カメラモジュール３は、トレイ２の下方に設置された本発明チャート１０を撮像する。上述したように、収容部２３は上下方向に貫通する空隙を有しているため、主面側が下向きとなるように収容されたカメラモジュール３は、トレイ設置台４内の空隙４ａを介して下方に露出され、且つ、その下方に設置された本発明チャート１０と対向する。これにより、主面側に形成されているカメラモジュール３（の撮像素子）の視野角範囲内に本発明チャート１０のチャート図形１０ｂが位置し、カメラモジュール３によって本発明チャート１０を撮像することができる。カメラモジュール３が撮像した信号は、コンタクタ７から配線４２を通じて、処理部２０に送出される。処理部２０は、この信号をもとに画質テストを実施し、カメラモジュール３の良否判定を行う。

図１３は、本発明チャート１０を備える本発明盤６０の一実施例を示す概略図である。図１３（ａ）は本発明チャート１０及びそれを支持するための本発明盤を含む全体の構成を示した図であり、図１３（ｂ）はカメラモジュール３と本発明チャート１０の位置的関係を概念的に示した図である。

図１３（ａ）に示すように、本発明盤６０は、支持台６１、支持アーム６２、留め具６３、調整用溝部６４、レール６５を備えて構成される。本発明チャート１０は支持台６１によって支持されている。支持台６１は、交差する２本の支持アーム６２が平行に延伸する２本のレール６５上に設置されており、支持アーム６２が開いたり閉じたりすることで高さ調節が可能になっている。そして、２本の支持アーム６２はその交差点で留め具６３で留められており、留め具６３が支持アーム６２に設けられた調整用溝部６４内をスライドすることによりその高さを変えることができる。支持アームの下部はレール６５上を移動することにより開閉可能となっている。このように、本発明盤６０が支持台６１の高さ調節を可能に構成されることで、異なる焦点距離を有するカメラモジュール３に対しても、本発明チャート１０を変更することなく支持台６１の高さを変えることのみで本発明装置１でのテストが可能となる。尚、支持台６１、支持アーム６２等はモータコントローラ１７からの制御指示に基づいてモータ１１によって動作制御されるものとして良い。

本発明チャート１０は、トレイ２内に収容されたカメラモジュール３の内、同一列に属する全てのカメラモジュール３の視野角範囲内にチャート図形１０ｂが位置するように構成されている。図１３（ｂ）に示すように、本実施形態では、同一列に属する全てのカメラモジュール３について、各カメラモジュール３の視野角範囲内に、夫々異なる一のチャート図形１０ｂが位置するように本発明チャート１０が設置されている。

尚、図１３に示すように、本発明盤６０には、粘着ローラ７１、ブラシ７２、エアー７３等のクリーニング機構が備えられており、本発明チャート１０のクリーニングが可能に構成されている。より詳細には、粘着ローラ７１によって本発明チャート１０上の異物を付着させて除去したり、ブラシ７２で異物を払い落としたり、エアー７３で異物を吹き飛ばしたりすることで、本発明チャート１０をクリーニングし、常に正しい画像テストが行える状態に保つことが可能となっている。

このような本発明チャート１０を、カメラモジュール３によって撮像することによって当該カメラモジュール３のテストが行われる。具体的には、トレイ２内にマトリクス状に配列された複数のカメラモジュール３の内、同一列に属する全てのカメラモジュール３が本発明チャート１０を撮像し、これらの撮像結果が処理部２０に与えられる。処理部２０では、与えられた撮像結果を分析し、上述した本発明方法に基づいて解像度テストを行い、当該対象列に属する複数のカメラモジュール３の中に不良品が存在しているか否かを判断する。そして、不良品が存在した場合には、不良モジュールピックアップ部８によって当該不良品が選別され、この選別された不良モジュールが不良品収納箇所（箱或いはトレイ）に送られる。

このようにして、一列に係るカメラモジュール３の良否判定が完了すると、トレイ２を一行分だけ移送し、隣の列に係るカメラモジュール３の良否判定を引き続き同様に行う。以下、良否判定とトレイ２の移送を交互に行うことで、トレイ２に収容されている全てのカメラモジュール３の良否判定、並びに不良品の選別が完了する。尚、不良モジュールピックアップ部８は、モータコントローラ１７からの制御指示に基づいてモータ１２によって制御されることで、不良モジュールを不良品収納箇所へと移送する。

尚、良否判定の精度を向上させるべく、不良品と判定されたカメラモジュール３のみを再度テストする構成としても良い。図１４は、不良品と判定されたカメラモジュール３を再度テストする場合に係るトレイ２の移送例を示す。

上述したように、トレイ２がトレイ設置台４上を移動方向ｄ２に移動しながら、トレイ２内の各列毎にカメラモジュール３の良否判定が行われる。そして、トレイ２に収納されている全てのカメラモジュール３のテストがすべて終了した後、トレイ２をｄ２とは反対向きの逆方向ｄ３に移動させながら、不良と判断されたカメラモジュール３のみを再テストする。尚、このとき、不良と判断されたカメラモジュール３のトレイ２内での位置情報は、処理部２０によって記憶されており、この記憶された情報に基づいて不良と判断されたカメラモジュール３のみが再テストの実行がされるものとして良い。以下、同様に逆方向ｄ３に移動させながら、順次不良判断がされたモジュールのみを再テストすることで、良否判定の精度を上げることができる。

このようにして、良品と不良品が識別され、不良品と判断されたカメラモジュール３が選別されると、トレイ２には良品のカメラモジュール３のみが収容された状態となる。このようにして選別された良品のカメラモジュール３は、次の工程が行われるエリアに送出すべく、移送用のトレイに移される。

図１５は、良品のカメラモジュール３を移送用トレイに移し替える状態を示す概念図である。不良品のカメラモジュール３が選別され、良品のみが収容されたトレイ２の上に移送用トレイ８１が重ねられる。移送用トレイ８１は、（テスト用）トレイ２とガイドピン等によって重ね合わせ可能な構造であり、トレイ２が備える収容部２３と同様の位置に少なくとも一方の面が開口した収容部を有している。トレイ２の上側に移送用トレイ８１が重ね合わせられた状態の下でアーム８２によって両トレイ２及び８１の上下を挟み込み、略１８０度回転させて上下を反転させる。

図１０を参照して上述したように、トレイ２が備える収容部２３は、テーパ形状を有する構成である。即ち、テスト時においては、収容されたカメラモジュール３が下方に落下することのないように、収容部２３が有する空隙の径の狭い方（収容されているカメラモジュール３の主面側）を下方、径の広い方（カメラモジュール３の裏面側）を上方にした状態で、トレイ２を移送させていた。しかし、前記のように反転させることで、収容部２３の空隙の径の広い裏面側が下方になるため、収容されていたカメラモジュール３が下方に自然落下する。そして、トレイ２の下側で重ね合わせられている移送用トレイ８１内の各収容部にカメラモジュール３が収容される。これによって、トレイ２に収容されていたカメラモジュール３を、簡易な方法によって移送用トレイ８１に移し替えることができ、テスト後の工程が行われるエリアにトレイ８１毎カメラモジュール３を移送でき、カメラモジュール３を人手で一個ずつ移し変える必要がなくなる。

図１６は、ゴミ・シミテストを行う場合の概念図である。カメラモジュール３の表面等にゴミやシミが付着している可能性も否定できない。ゴミやシミの存在は、例えば白一色で塗りつぶされた、本発明チャート１０とは異なる、専用のゴミ・シミテスト用チャート５をカメラモジュール３によって撮像させ、その撮像結果を処理部２０で分析することで行うことができる。このため、本発明装置１によってゴミ・シミテストを行う場合には、トレイ２の下方にゴミ・シミテスト用チャート５を移動させ、カメラモジュール３とゴミ・シミテスト用チャート５を対向させて、カメラモジュール３によって当該テストチャート５を撮像することでテスト可能である。このとき、ゴミ・シミテスト用チャート５を設置台４に近接させておくと共に、空隙４ａ内に位置するようにゴミ・シミテスト用チャート５を移動させてカメラモジュール３と対向させるものとすることができる。このようにすることで、カメラモジュール３とゴミ・シミテスト用チャート５との離間を狭くすることができ、ゴミ・シミテストの精度を上げることができる。

このように構成することで、ゴミ・シミテストについても本発明装置１によって実行することができ、専用の装置を用意する必要がない。

尚、このゴミ・シミテストは、各カメラモジュール３の本発明チャート１０を用いたテストが行われる前に各カメラモジュール３に対して実行されるものとしても構わない。

上述した本発明装置１の構成とすることで、トレイ２内に収容されたカメラモジュール３の内、同一列に属するカメラモジュール３を一時にテストすることが可能となり、従来方法よりもテスト時間が大幅に短縮される。

又、本発明装置１が有するトレイ２は、図１０に示すように方向ｄ１（ここでは下向きとする）に貫通した空隙を有して形成されているため、主面側に形成された撮像素子を本発明チャート１０に対向させつつ、裏面側に形成された電極５１とコンタクタ７とを電気的に接続させることが可能となる。これにより、カメラモジュール３をトレイ２に収容したままの状態でテストを行うことができるため、カメラモジュールを個々に搬送しながらテストを行う場合と比較して、制御機構が簡素化される。

尚、テストヘッド６及び本発明チャート１０を用いてカメラモジュール３の画像テストを行うのと並行して、当該画像テストを行っていない一部のカメラモジュール３に対して、画像テスト以外のテスト（例えば電気的特性テスト等）を行うものとしても構わない。

図１７は、画像テストと電気的特性テストとを並行して行う場合の概念図である。本発明装置１が、テストヘッド６に加えて、消費電流等の電気的特性をテストするための電気的特性テスト用テストヘッド６ａを別途備えている。これによって画像テスト用テストヘッド６を用いて所定の複数のカメラモジュール３ａに対して画像テストを行うのと並行して、前記カメラモジュール３ａ以外の複数のカメラモジュール３ｂに対して、電気的特性テスト用テストヘッド６ａを用いて電気的特性のテストを行うことができる。より具体的には、列毎に複数のカメラモジュールのテストを行う構成とし、画像テストを行う列と電気的特性テストを行う列とを異ならせ、各テストが終了する毎にトレイ２を一列ずつ移送させることで、画像テストと電気的特性テストとを並行して実行することができる。これによって、各カメラモジュール３に対して、本発明装置１によって複数のテストを効率的に実行することができ、テスト時間の短縮化が図られる。

電気的特性テストは、画像テストとは異なりカメラモジュール３によって被写体（本発明チャート１０）を撮像することはないので、電気的特性テスト用テストヘッド６ａの下方にはチャートが設置されず、画像テスト用テストヘッド６の下方にのみ本発明チャート１０が設置される。

尚、ここでは電気的特性テストを例に挙げて説明を行ったが、無論、電気的特性テストに限られず、画像テスト用テストヘッド６に加えて画像テスト以外の他のテストを行うためのテストヘッドを備え、画像テストと並行して行うものとすることが可能である。

尚、上述の実施形態では、トレイ２内においてマトリクス状に配列された複数のカメラモジュール３において、一時に一列毎に画像テストを行うものとしたが、複数列毎に画像テストを行うものとしても構わない。尚、トレイ２の移送方向を「列方向」と記載するとすれば、一時に一行毎若しくは複数行毎に画像テストを行うものとしても構わない。

又、上述の実施形態では、特に明示的に言及していないが、本発明盤６０内にＬＥＤ等の撮像に必要な光源を備えているものとして良い。従来の楔形チャートと比較して本発明チャート１０のチャート図形１０ｂは小型化することができるため、本発明盤６０内に光源を設け、各チャート図形１０ｂから光が上向きに放射されるように小型光源を所定の間隔で複数備える構成とすることができる。又、チャートそのものが光源を有していなくても、外部からの光源によってカメラモジュール３によって撮像可能に構成されているものとしても良い。

又、上述の実施形態では、同一列に属する全てのカメラモジュール３について、各カメラモジュール３の視野角範囲内に、夫々異なる一のチャート図形１０ｂが位置するように本発明チャート１０が設置されており、列毎にカメラモジュール３の画像テストを行う構成としたが、各カメラモジュール３の視野角範囲内に位置するチャート図形１０ｂの内の一部又は全部が共通に構成されるものとしても良い。

図１８は、一のチャート図形１０ｂが複数のカメラモジュール３の視野角範囲内に位置する場合の実施例を概念的に示した図である。図１８（ａ）では、同一列に属する各カメラモジュール３の視野角範囲内に一時にチャート図形１０ｂが位置し、且つ、二つのカメラモジュール３の視野角範囲内に同一のチャート図形１０ｂが位置するように構成されている。かかる場合であっても、列毎に各カメラモジュール３の画像テストを行うことができる。

更に、複数列毎に各カメラモジュール３の画像テストを行う構成としても良い。図１８（ｂ）は、あるチャート図形１０ｂとそれを視野角範囲に含むカメラモジュール３（３ａ〜３ｄ）との位置関係を平面的に示したものである。尚、点線で囲んだ領域Ｘａ〜Ｘｄは、夫々各カメラモジュール３ａ〜３ｄの視野角範囲を平面的に表したものである。図１８に示すような構成の場合、同一のチャート図形１０ｂが各カメラモジュール３ａ〜３ｄの視野角範囲内に位置しており、このチャート図形１０ｂによって２行２列分のカメラモジュール３の画像テストが可能となる。本発明チャート１０が、このようなチャート図形１０ｂを一列に複数並べて構成されることで、２列分のカメラモジュール３の視野角範囲内に、一時に何れか一のチャート図形１０ｂを位置させることができる。これにより、２列毎に各カメラモジュール３の画像テストを行うことができる。

尚、上記において、「２列毎」というのはあくまでも一例であり、一のチャート図形１０ｂと当該チャート図形１０ｂを視野角範囲に収める各カメラモジュール３との位置関係を替えることで、３列以上のカメラモジュール３の画像テストを実施可能に構成されているものとしても良い。

又、上述の実施形態では、カメラモジュール３をトレイ２に対して下向きに挿嵌し、トレイ２の下方に設置された本発明チャート１０を撮像することで、カメラモジュール３のテストを行う構成としたが、テスト時のカメラモジュール３の向きは下向きに限定されるものではない。例えば、カメラモジュール３が上向きになるようにトレイ２の収容部２３内にカメラモジュール３を収容し、トレイ２の上方に設置された本発明チャート１０を撮像することでカメラモジュール３のテストを行う構成としても良い。

本発明に係るテストチャートを示す概念図 本発明に係るテストチャートを示す別の概念図 本発明に係るテストチャートを用いてテストを行う際の概念図 本発明に係るテスト方法の手順を示すフローチャート カメラモジュールと本発明に係るテストチャートとの位置関係を説明するための概念図 本発明に係るテストチャートを用いて複数のカメラモジュールの解像度テストを行う場合を概念的に示したもの 従来の楔形チャート図形を撮像する際に、回転角θのズレが発生した場合の影響を説明するための図 本発明に係るテストチャートのチャート図形を撮像する際に、回転角θのズレが発生した場合であっても影響が生じないことを説明するための図 本発明に係るテスト装置の概念的構造図 トレイの拡大図 カメラモジュールをトレイの収容部内の標準位置に設置する方法を示す模式図 テストヘッドの概略構成を示す図 本発明に係るチャート盤の一実施例を示す概略図 不良品と判定されたカメラモジュールを再度テストする場合に係るトレイの移送例 良品のカメラモジュールを移送用トレイに移し替える状態を示す概念図 ゴミ・シミテストを行う場合の概念図 画像テストと電気的特性テストとを並行して行う場合の概念図 一のテストチャートが複数のカメラモジュールの視野角範囲内に位置する場合の実施例を示す概念図 従来のテストチャートの概念図 従来のテストチャートを用いてテストを行う際の概念図

符号の説明

１： 本発明に係るテスト装置
２： トレイ
３： カメラモジュール
４： トレイ設置台
５： ゴミ・シミテスト用テストチャート
６： 画像テスト用テストヘッド
６ａ： 電気的特性テスト用テストヘッド
７： コンタクタ
８： 不良モジュールピックアップ部
１０： 本発明に係るテストチャート
１０ａ： 背景部
１０ｂ： チャート図形
１１、１２： モータ
１３： はみ出し検出センサ
１４： 位置調整アーム
１７： モータコントローラ
２０： 処理部
２３： 収容部
２５： 蓋
３０： カメラモジュール位置調整部
３１： レンズ
３２： レンズ
４１： テストモジュール
４２： 配線
４３： 加重センサ
５１： 電極
６０： 本発明に係るチャート盤
６１： 支持台
６２： 支持アーム
６３： 留め具
６４： 調整用溝部
６５： レール
７１： 粘着ローラ
７２： ブラシ
７３： エアー
８１： 移送用トレイ

Claims (8)

1. 背景とは異なる明度の単一の円形パターンから成るチャート図形を備える固体撮像装置用テストチャートと、
   前記固体撮像装置用テストチャートの前記チャート図形がカメラモジュールの視野角範囲内に位置するように両者を対向させた際、前記カメラモジュールの面の内、前記固体撮像装置用テストチャートと対向する面とは反対側の面に形成された電極に接触可能なコンタクタと、
   前記コンタクタに電気的に接続され、前記コンタクタを介して前記カメラモジュールから与えられる撮像結果の分析が可能な処理部と、
   被収容物の挿嵌方向に貫通した空隙を有する収容部を複数備えたトレイと、を備え、
   複数の前記カメラモジュールが複数の前記収容部内に夫々収容された状態の下で、少なくとも一の前記チャート図形を複数の前記カメラモジュールの視野角範囲内に設置可能に構成されていることを特徴とするテスト装置。
2. 前記固体撮像装置用テストチャートは、同一列に複数の前記チャート図形が配列されていることを特徴とする請求項１に記載のテスト装置。
3. 前記固体撮像装置用テストチャートは、前記チャート図形が一列のみ配列されていることを特徴とする請求項２に記載のテスト装置。
4. 前記固体撮像装置用テストチャートは、テスト対象となる固体撮像装置が備える列方向の画素数をＮ、前記固体撮像装置の前記列方向の画角の最大値をθ_ｍａｘ、前記チャート図形の前記列方向のドットサイズを２^ｎ、前記固体撮像装置と前記チャート図形との距離をｄとすると、前記列方向に配列された複数の前記チャート図形の間隔Ｌが数１を充足することを特徴とする請求項２又は３に記載のテスト装置。
   （数１）
   Ｌ≧２^{（ｎ＋１）}・ｄ・ｔａｎ（θ_ｍａｘ／２）／Ｎ
5. １つの前記カメラモジュールの解像度を測定する際に、１つの前記チャート図形が用いられることを特徴とする請求項２〜４の何れか一に記載のテスト装置。
6. 前記処理部が、前記カメラモジュールによって撮像された前記チャート図形の撮像画像と、前記チャート図形が示す原画像の空間周波数を比較することで解像度を認定することを特徴とする請求項１〜５の何れか一に記載のテスト装置。
7. 前記固体撮像装置用テストチャートを上面に載置し、当該高さ位置の調整が可能なチャート盤を備えることを特徴とする請求項１〜６の何れか一に記載のテスト装置。
8. 前記固体撮像装置用テストチャートを上面に載置し、上方に光を放射する光源を内部に有するチャート盤を備えることを特徴とする請求項１〜７の何れか一に記載のテスト装置。