JPH10281931A - イメージセンサ検査装置 - Google Patents

イメージセンサ検査装置

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JPH10281931A
JPH10281931A JP9102418A JP10241897A JPH10281931A JP H10281931 A JPH10281931 A JP H10281931A JP 9102418 A JP9102418 A JP 9102418A JP 10241897 A JP10241897 A JP 10241897A JP H10281931 A JPH10281931 A JP H10281931A
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Hiroyuki Takahashi
弘行 高橋
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 CCDイメージセンサのキャップガラス上の
ごみが、複写機に影響のある大きさの場合は感度不均一
性が不良と判断し、それ以下の小さいごみは良品と判断
できるイメージセンサの検査装置を提供する。 【解決手段】 被検査体としてのイメージセンサ1が取
り付けられる検査基板2と、該検査基板上に取り付けら
れたイメージセンサにほぼ平行な光束を照射する光源3
と、該検査基板をイメージセンサの読みとり方向を中心
に回転させる回動手段4と、を有する。イメージセンサ
1を回転させて光源からの平行光束を照射する。ごみが
小さければ、光線の入射方向が変わると、感度不均一性
が変化し、ごみが大きければ、入射方向が変わっても感
度不均一性は変化しないので、区別できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、CCD等を用いた
イメージセンサにおける感度不均一性を検査する装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】デジタル複写機、FAX、イメージスキ
ャナ等では、CCD等を利用したイメージセンサが読み
とり素子として使用されている。このイメージスキャナ
は、近年になって、読みとり画素数の増加や、カラー化
による複数ライン化によって、チップサイズの巨大化
と、総画素数の増加が著しい。そのため、CCDイメー
ジセンサの製造現場では、歩留まりが低下している。
【0003】歩留まりの低下の要因として具体的に問題
となっているのは、感度不均一性(PRNU)の悪化で
ある。感度不均一性とは、感度の平均値に対して著しく
感度の差のある画素が存在することで、ウェーハー自体
の問題や、プロセス過程で発生するものや、RGBフィ
ルターの塗りムラ等が原因とされている。
【0004】ところが、もう一つの原因として、イメー
ジセンサのキャップガラスのごみの問題がある。通常、
キャップガラスの外側にごみがあれば、洗浄や拭き取り
等により除去可能であるが、キャップガラスの内側にあ
ったり、キャップガラス内部に泡として存在するもの
は、除去不能である。そして、このようなごみがある
と、イメージセンサの感度不均一性が不良となるのであ
る。
【0005】もともとCCDイメージセンサにおいて
は、PRNUと呼ばれる感度不均一性は、シェーディン
グ補正という処理によって補正される。また、キャップ
ガラス上のごみについても、100μm程度までは影響
がなくシェーディング補正で補正できる。しかし、10
0μmを越えると、画素に影響し、筋となって画像にで
てくる。したがって、ごみの大きさが100μmを越え
る場合は不良品と判断し、ごみの大きさが100μm以
下の場合は良品と判断すればよい。
【0006】CCDイメージセンサは基板にアセンブリ
された後、感度不均一性の検査を実施するが、検査装置
の大きさと簡易さ、コストの問題で、光源として1m程
度離れたところに置かれた点光源を使用している。1m
程度離れると、十分平行光と見なせ、CCDイメージセ
ンサの中央と両端とでの光量に差が無くなり、各画素の
受光する光量を公平に比較できることになるからであ
る。
【0007】CCDイメージセンサのキャップガラスに
ごみがあると、ごみの影に入る画素の受光量が低くなる
ので、その画素は、周辺の画素の感度の平均値に対して
著しく感度の差を生じることになり、不良品と判断され
ることとなる。しかし、前述したように、実際の複写機
等では、光学系にレンズを使っており、ごみの大きさが
100μm以下であれば、感度不均一性は問題とならな
い。
【0008】この原因としては、CCDイメージセンサ
の画素から見た光源のみなし角が、検査装置と実際の光
学系とで異なるためと考えられる。すなわち、検査装置
では平行光束が照射されることからみなし角が小さいの
に対し、実際の光学系では平行光ではないため、みなし
角が大きくなる。みなし角が大きければ、光路上のごみ
があっても、小さなごみであれば他から回り込む光線で
補われ、影は薄くなるので影響が少ない。これに対し、
みなし角が小さい場合には同じ大きさのごみでもその影
響度はより大きくなるからである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のイメー
ジセンサの検査方法によれば、ごみの大きさを正確に把
握できず、100μm以下のごみでも感度不均一性が低
下して不良品と判断し、歩留まりを低下させる原因とな
っていた。
【0010】検査装置においても実際の複写機と同様な
光学系を使用すればよいのであるが、複写機の光学系で
は平行光とは違い、CCDイメージセンサの中央と周辺
とでは光量が相違するので、公平な比較ができない。ま
た、みなし角が大きく、しかも平行光束が照射できる光
源も市販されているが、非常に高価で、かつ大型なため
に、このような検査装置には不向きである。
【0011】本発明は、上記の事実に鑑みてなされたも
ので、CCDイメージセンサのキャップガラス上のごみ
が、複写機に影響のある大きさの場合は感度不均一性が
不良と判断し、それ以下の小さいごみは不良品としない
判断ができるイメージセンサの検査装置を提供すること
を目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、被検査体としてのイメージセンサが取り
付けられる検査基板と、該検査基板上に取り付けられた
イメージセンサにほぼ平行な光束を照射する光源と、該
検査基板をイメージセンサの読みとり方向を中心に回転
させる回動手段と、を有することを特徴としている。
【0013】または、被検査体としてのイメージセンサ
が取り付けられる検査基板と、該検査基板上に取り付け
られたイメージセンサにほぼ平行な光束を照射する光源
と、該光源をイメージセンサの読みとり方向に対して直
角な方向に移動する移動手段とを有する構成とすること
ができる。
【0014】また、被検査体としてのイメージセンサが
取り付けられる検査基板と、該検査基板上に取り付けら
れたイメージセンサにほぼ平行な光束を照射する第1の
光源と、該第1の光源からイメージセンサの読みとり方
向に対して直角な方向に離れた位置に設けられた第2の
光源とを有する構成としてもよい。上記第1の光源と第
2の光源を切り替えるスイッチ手段を有する構成とする
ことも可能である。
【0015】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を図面によ
って説明する。図1は本発明によるCCDイメージセン
サ検査装置の概略構成を示す図である。同図に示すよう
に、被検査体としてのCCDイメージセンサ1は、検査
基板2の上に固定されている。矢印に示すようy軸方向
がCCDの画素の読みとり方向(主走査方向)である。
このCCDイメージセンサ1には、光源3からの平行光
束が垂直に照射されるが、光源3は、従来の検査装置に
用いたものと同じ点光源を用い、平行光束となるよう
に、検査基板からほぼ1m程度離れて設けられる。
【0016】検査基板2には、回動手段4が取り付けら
れている。回動手段4は、モータを有し、検査基板2を
y軸(画素の読みとり方向)回りに回転できる。回動手
段4は、検査基板2をあらかじめ決められた角度だけ回
転し、その位置で停止可能なようになっている。
【0017】図2及び図3は、図1の検査装置で検査す
る状態を説明する図である。まず、CCDイメージセン
サ1は、検査基板2に固定され、図2(a)に示すよう
に、x軸の方向から垂直な平行光束を受けるように配置
される。平行光束であるから、CCDイメージセンサ1
上では中心も周辺も、均一の光量を受ける。図3(a)
に示すように、キャップガラス1aに、泡状のごみ1c
があると、このごみ1cの影は真下の画素1bを覆い、
画素1bの受光量が減少して感度が著しく低下したのと
同じ状態になる。
【0018】つぎに、回動手段4で検査基板2を図2の
(b)に示すように時計方向に角θ回動させる。する
と、図3(b)に示すように、ごみ1cに照射される平
行光束も矢印のように傾斜し、ごみ1cの影は画素1b
からその一部ないし全部が外れ、画素1bの受光量が増
加する。
【0019】次に、回動手段4で検査基板を図2(c)
に示すように、反時計方向に角θ回動させる。このよう
にすると、ごみ1cの影は画素1bから図3(b)と反
対の方向に外れ、やはり、画素1bの受光量が増加す
る。
【0020】すなわち、まず、図2(a)の状態で各画
素の感度を測定する。そして、感度不均一性のある画素
が発見された場合、回動手段4で検査基板2を回動し、
(b),(c)の状態で同じ画素の感度不均一性を調べ
る。回動前後での感度不均一性に差が生じない場合は、
ごみ1cが大きくて、感度不均一性が規格値を越える
(もちろん、画素自身の感度が悪い場合も含まれる)と
して不良品とする。一方、回動前後での感度不均一性に
ある程度の差が生じれば、ごみ1cが問題となるほど大
きくないとして良品であると判断する。
【0021】角度θを適当に設定すれば、ごみ1cの大
きさの臨界値を決定することができ、所望の大きさ(例
えば上述した100μm)のごみを敷居値として設定す
ることができる。
【0022】図4は、本発明の第2実施例を示す図であ
る。この実施例では光源3を移動手段5でz軸方向に移
動自在とした。z軸は、読みとり方向(y軸)と直交す
る方向である。そして、最初は図4(a)の位置、すな
わちCCDイメージセンサの中心上から光を照射して各
画素の感度を測定する。
【0023】つぎに、光源3を(b),(c)に示すよ
うにy軸方向に距離Lだけ移動し、同様に各画素の感度
を測定する。光源3が移動することによりみなし角が大
きくなり、図3と同様の現象が生じて小さなごみと大き
なごみとの区別を付けることができる。この場合、Lを
適当に設定することにより良品と不良品とを分けるごみ
の大きさを設定することができる。
【0024】検査基板2を傾斜させる図1の方法では、
正確に角θ傾斜させるために、微妙な調整が必要となる
が、この光源を移動させる方法によれば、ラフな移動で
も高精度な検査が可能となる。
【0025】図5は本発明の第3実施例を示す図であ
る。この実施例では、第1の光源3と第2の光源3′の
2つの光源を設け、これらをz軸方向に距離Lだけ離し
て配置している。最初にCCDイメージセンサの中心線
(x軸)上にある光源3から光を照射し、次に光源3′
から照射する。
【0026】図4の実施例では光源3を移動させる移動
手段5が必要であり、この移動手段5の機構が複雑にな
り、移動に時間が掛かったが、光源を2つにしたので、
簡単かつ短時間での検査が可能となった。
【0027】図6は図5の実施例の変形例で、第1の光
源3と、第2の光源3′との電源6を共通にし、スイッ
チ手段7で切り替えるようにしたものである。光源3と
3′とは、同時に点灯する必要がないので、電源6を1
つにすることができる。また、電源の容量も光源1つを
点灯できる容量でよくなる。
【0028】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、イメージセンサが取り付けられる検査基板と、該検
査基板上に取り付けられたイメージセンサにほぼ平行な
光束を照射する光源と、該検査基板をイメージセンサの
読みとり方向を中心に回転させる回動手段と、を有する
構成としたので、イメージセンサを回転して画素とごみ
とに照射される光線の方向を変えて測定できるので、感
度不均一性を低下させない小さなごみの場合は、良品と
し、感度不均一性に影響のある大きなごみの場合のみを
不良品と判断することが可能となり、検査を正確にして
歩留まりを向上することができる。
【0029】光源をイメージセンサの読みとり方向に対
して直角な方向に移動する移動手段を設けた構成とすれ
ば、ラフな移動でも精度の高い検査が可能となり、検査
が容易にできるようになる。
【0030】光源を第1の光源と、該第1の光源からイ
メージセンサの読みとり方向に対して直角な方向に離れ
た位置に設けられた第2の光源との2つにすれば、複雑
な構成の移動手段が不要となり、安価な検査装置を提供
することができる。
【0031】第1の光源と第2の光源を切り替えるスイ
ッチ手段を設ければ、電源を1つにして光源を切り替え
て点灯することとなり、光源用の電源の容量を小さくす
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のイメージセンサの検査装置の概略構成
を示す図である。
【図2】図1の検査装置による検査の方法を説明する図
で、(a)はイメージセンサを平行光束に対して垂直に
配置した状態、(b)は時計方向に傾斜させた状態、
(c)は反時計方向に傾斜させた状態を示す図である。
【図3】キャップガラス上のごみと、イメージセンサの
画素と、光束との関係を示す図で、(a)は光束がイメ
ージセンサに垂直に入射した状態、(b)は傾斜して入
射した状態を示す。
【図4】光源を読みとり方向と直角な方向に移動する実
施例を示す図で、(a)は移動前、(b)及び(c)は
移動後を示す。
【図5】光源を読みとり方向と直角な方向に2つ設けた
実施例の図である。
【図6】2つの光源を同一の電源で点灯する回路の例を
示す図である。
【符号の説明】
1 イメージセンサ 2 検査基板 3、3′ 光源 4 回動手段 5 移動手段 6 電源 7 スイッチ手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04N 1/04 105 H04N 1/04 105 // H01L 27/14 H01L 27/14 Z

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検査体としてのイメージセンサが取り
    付けられる検査基板と、該検査基板上に取り付けられた
    イメージセンサにほぼ平行な光束を照射する光源と、該
    検査基板をイメージセンサの読みとり方向を中心に回転
    させる回動手段と、を有することを特徴とするイメージ
    センサ検査装置。
  2. 【請求項2】 被検査体としてのイメージセンサが取り
    付けられる検査基板と、該検査基板上に取り付けられた
    イメージセンサにほぼ平行な光束を照射する光源と、該
    光源をイメージセンサの読みとり方向に対して直角な方
    向に移動する移動手段とを有することを特徴とするイメ
    ージセンサ検査装置。
  3. 【請求項3】 被検査体としてのイメージセンサが取り
    付けられる検査基板と、該検査基板上に取り付けられた
    イメージセンサにほぼ平行な光束を照射する第1の光源
    と、該第1の光源からイメージセンサの読みとり方向に
    対して直角な方向に離れた位置に設けられた第2の光源
    とを有することを特徴とするイメージセンサ検査装置。
  4. 【請求項4】 上記第1の光源と第2の光源を切り替え
    るスイッチ手段を有することを特徴とするイメージセン
    サ検査装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111272095A (zh) * 2020-02-24 2020-06-12 中国科学院光电技术研究所 一种高精度二维位置传感器对心检测装置和方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111272095A (zh) * 2020-02-24 2020-06-12 中国科学院光电技术研究所 一种高精度二维位置传感器对心检测装置和方法

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