JPH03269374A - 固体撮像素子検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、固体撮像素子の封止ガラス内外面および色フ
イルタ外面上の傷やごみを検査する撮像素子検査装置に
関する。

従来の技術 従来、この種の検査装置は、特開昭６０−２０９１８７
号公報に記載されているように、固体撮像素子を照射す
る点光源ランプと、固体撮像素子の出力を増幅する増幅
器と、傷やごみのあるなしを判定するための２値化回路
とを備えており、点光源ランプと固体撮像素子との位置
を相対的に移動または回転させることにより、傷やごみ
によって生じた影を固体撮像素子の受光面上で移動させ
、２値化回路によって観察の容易化を図った構成となっ
ている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、このような従来の検査装置では、固体撮
像素子固有の画素欠陥および封止ガラスの外面に付着し
たごみも２値化回路によって２値化されるため、封止ガ
ラスの内面および色フイルタ外面の傷やごみと、封止ガ
ラスの外面のごみや固体撮像素子固有の画素欠陥との識
別を検査装置が自動的に行なうことができず、検査者の
目視検査に委ねられているという問題があった。

本発明は、このような従来の問題を解決するものであり
、固体撮像素子の封止ガラス内外面および色フイルタ外
面上の傷やごみを自動的に判別できる優れた固体撮像素
子検査装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は、前記目的を達成するため、固体撮像素子を互
いに異なる複数の角度から照射する複数の点光源と、撮
像素子の出力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
器と、周辺の画素に対し異常な出力値を持つと判断され
た不良画素に撮像素子の出力信号に対応した判定値を与
える比較器と、全ての点光源によって検出された不良画
素の画面内の位置と判定値を格納するデータ・メモリと
、複数の画素欠陥およびごみの画面内の位置を比較し、
異なる点光源にわたって同一の傷またはごみに起因する
と判断された検出点について判定値を加算し、加算処理
された判定値を評価することにより良否判定を行なうデ
ータ処理手段とを備えたものである。

作用 本発明は、前記構成により、次のような効果を有する。

すなわち、点灯光源の変更によって、検出を行ないたい
部位、例えば封止ガラスの内外面あるいは色フイルタ外
面上の傷やごみの影が受光素子面上で移動する大きさお
よび方向がそれぞれ異なるので、それぞれの点灯光源の
変更による傷またはごみの影の移動ベクトルを、位置関
係を比較するデータ処理手段に設定して、移動ベクトル
の表わす位置関係にある組み合せの検出点どうしの判定
値を加算して良否判定を行なうことにより、どこの部位
に付着した傷またはごみであるかを自動的に検出するこ
とができる。

実施例 以下、本発明を図面を参照して説明する。第１図は本発
明の一実施例を示す撮像素子検査装置の概略ブロック図
である。第１図において、１ｏ１は点光源群、１０２は
ＣＯＤである固体撮像素子、１０３は光源コントローラ
、１０４は固体撮像素子の駆動回路、１０５は増幅器、
１０６はＡ／Ｄ変換器、１０７は比較器、１０８はデー
タ・メモリ、１０９はデータ処理手段である。点光源群
１０１は、固体撮像素子１０２を照射する点光源１１１
から１１９により構成される。

次に前記実施例の動作について説明する。光源コントロ
ーラ１０３は、点光源群１０’ｌのうちの１つである点
光源１１１を点灯する。固体撮像素子１０２から出力さ
れた出力信号は、増幅器１０５を通ってＡ／’Ｄ変換器
１０６によりデジタル信号に変換される。デジタル信号
に変換された出力信号は、比較器１０７により周辺の画
素の出力信号と差分され、さらにその結果得られた値が
予め設定されている上下限値を上回るかまたは下回る場
合に、その出力値を持つ画素を不良画素とし、その画素
欠陥情報を取り出す。取り出された画素欠陥情報は、受
光素子面上での位置（ｘ　、　ｙ）および前記差分処理
された出力信号の値である判定値りからなり、データ・
メモリ１０８に蓄えられる。点光源１１１から１１９ま
での全点光源について前記測定を繰り返し行なった後、
蓄えられた画素欠陥情報を用いて、データ処理手段１０
９によって移動点の検出が行われる。

次に、データ処理手段１０９におけるデータ処理の根拠
となっている傷またはごみの影の移動ベクトルの原理を
第２図を参照して説明する。第２図において、２００は
固体撮像素子、２０１は固体撮像素子２００の封止−ガ
ラス、２０２は固体撮像素子２０．０の筐体、２０３は
色フィルタ、２０４は受光素子、２０５は第１図の点光
源１１５に相当する点光源、２０６は第１図の点光源１
１２に相当する点光源である。２０７は封止ガラス２０
１表面（外面）のごみ、２０８は封止ガラス２０１裏面
（内面）のごみ、２０９は色フイルタ２０３表面（外面
）のごみを示す。２１０は固体撮像素子２００の上面を
示し、受光素子２０４上における各ごみ２０７，２０８
．２０’９の影と、点灯光源変更時にそれらのごみの影
の移動ベクトルを示している。すなわち色フイルタ２０
３表面のごみ２０９は、点光源２０６から照射した際は
２１１の位置に、点光源２０５から照射した際は２１２
の位置に、それぞれ影を投影する。

また、封止ガラス２０１裏面のごみ２０８は、点光源２
０６から照射した際は２１３の位置に、点光源２０５か
ら照射した際は２１４の位置に影を投影する。

同様に封止ガラス２０１表面のごみ２０７は点光源２０
６から照射した際は２１５の位置に、点光源２０５から
照射した際は２１６の位置に影を投影する。

色フイルタ２０３表面から受光素子２０４までの距離を
ｈｌ、封止ガラス２０１裏面から受光素子２０４表面ま
での距離をｈ２、封止ガラス２０１表面から受光素子２
０４表面までの距離をｈ３とする。点光源を２０５から
２０６に変更するとき、色フイルタ２０３表面のごみ２
０９による受光素子２０４表面上の影の変動量および方
向は影２１２から２１１への移動ベクトルｘ１によって
表わされる。同様に封止ガラス２０１裏面のごみ２０８
による受光素子２０４表面上の影の変動量および方向は
影２１４から２１３への移動ベクトルＸ２によって表わ
され、封止ガラス２０１表面のごみ２０７による受光素
子２０４表面上の影の変動量および方向は影２１６から
２１５への移動ベクトルＸ３によって表わされる。また
、点光源２０５から、固体撮像素子中央を貫く中心線に
対し、点光源２０６と固体撮像素子受光面中央を結ぶ線
のなす角をθとし、点光源２０５および２０６から封止
ガラス２０１表面までの距離は、固体撮像素子の受光素
子２０４表面の大きさおよび点光源２０５，２０６の光
源径に比べて充分に大きいと仮定すると、近似的に次の
式が成り立つ。

Ｘ１１＃ｈ１・ｔａｎθ　・（、１） Ｘ２１”；ｈ２・ｔａｎθ　・（２） Ｘ３１＝ｈ３・ｔａｎθ　−＜　３　）次に、前記移動
ベクトルの原理に基づいて、データ処理手段１０９にお
ける処理方法を第３図を参照しながら、封止ガラス内面
のごみの検出を行なう場合について説明する。

画素欠陥情報の処理方法として、本データ処理手段は以
下に示す５つのループによって構成されている。ステッ
プ３０２，３０３，３１６．３１７によって構成される
ループ１は、比較元の光源の番号Ａを計算するものであ
り、番号Ａはステップ３０１において始めは全光源数に
相当する数がセットされ、ステップ３１６で１を減算す
ることにより計算し、Ａ＝１になった時にすべてのＡに
ついての良否判定が行なわれる（ステップ３１７．３１
８）。

ステップ３０３，３０４，３０５，３０６，３０７．３
１９によって構成されるループ２は、比較元の画素欠陥
情報の番号ｉを計算しくステップ３１９．３０３）、ｉ
番目の画素欠陥情報を取り出しくステップ３０４）、比
較光の光源の番号Ｂを計算する（ステップ３０５，３０
６，３０７）ものである。

ステップ３０６，３０７，３０８，３０９，３１０によ
って構成されるループ３は、比較元の画素欠陥情報から
、比較光であるＢ番目の光源により影が検出されると予
想される位置、すなわち想定アドレスを計算するもので
ある。

ステップ３１０，３１１，３１２，３１３，３１４．３
１５によって構成される２つのループ４および５は、Ｂ
番目の光源の画素欠陥情報の番号ｊを計算しくステップ
３１０，３１１）、ｊ番目の画素欠陥情報を取り出しく
ステップ３１２）、想定アドレスとの比較を行ない（ス
テップ３１３）、想定アドレスに一致する画素について
は判定値の加算を行なう（ステップ３１４，３１５）も
のである。

次に、このデータ処理手段１０９において、主幹となる
処理手順について説明する。なお全ての光源による測定
が終了した後、データ・メモリ１０８には各点光源によ
って検出された画素欠陥情報として画素の位置（ｘ、ｙ
）およびその判定値りが［ｘ、ｙ、、Ｌ］の形で格納さ
れている。

まず、ステップ３０４において、Ａ番目の光源によって
検出されたデータのｉ番目である［ｘ。

ｙ、Ｌ］Ａ、ｉを取り出す。

　０ 次に、ステップ３０８において、光源をＡ番目からＢ番
目へ変更する際に封止ガラス内面のごみの影が移動する
大きさおよび方向、すなわち第２図に示す移動ベクトル
Ｘ２と位置（ｘ、ｙ）Ａ、ｉとを加えた位置を想定アド
レスとして与える。

次に、ステップ３１２において、Ｂ番目の光源によって
検出された３番目のデータ［ｘ、ｙ＋Ｌ］Ｂ、ｊを取り
出す。

ステップ３１３では、位置（ｘ、ｙ）Ｂ、ｊが想定アド
レスに一致するかどうかの判断が行なわれる。想定アド
レスに一致する場合、ステップ３１４において判定値Ｌ
　Ｂ、　ｊを判定値ＬＡ、ｉに加算し、ステップ３１５
において［ｘ、　ｙ、　Ｌ　’ｌｌＢ、ｊを消去する。

一方、（ｘ、ｙ）Ｂ、ｊが想定アドレスに一致しない場
合、ループ４において全てのＢ番目の光源のデータが比
較光になるまでｊを１つずつ増加させ（ステップ３１０
，３１１）、アドレスの比較を行なう。

さらに、ループ５から３；　２．１へ戻って全ての組み
合わせで、全光源中の２つの光源の各々の画素欠陥情報
どうしが比較光と比較光に設定され、前記の処理を繰り
返す。

以上の処理が完了した後、ステップ３１８において予め
設定した上下限値との比較による判定値の評価が行なわ
れ、上下限に含まれない異常な値が認められた場合、封
止ガラス内面に傷またはごみが存在すると判定する。

このように、前記実施例によれば、データ処理手段にお
いて検出を必要とする部位のみの傷またはごみによる影
が選択され、その判定値を加算するので、加算された判
定値は、傷またはごみの及ぼす影の強度と、移動の適合
性を積算した値として評価される。したがって、検出点
の移動が全くない場合、ある、いは前記ベクトルＸＩ、
Ｘ３に相当する移動を行なうような場合は、判定値が大
幅に小さくなるという効果を有する。

また、前記実施例によれば、点光源の個数をＮとすると
、固体撮像素子の固定ノイズの本検査装置の評価値は、
単一の点光源での評価値のままなので１倍なのに対し、
ベクトルＸ２に応じて加算された検出点はＮ倍となり、
したがって影が固定ノイズよりも弱く、従来の方法にお
いて検査者が見落とす可能性が高い傷やごみに対しても
、検出することが可能であるという効果を有する。

発明の効果 本発明は、前記実施例からも明らかなように、以下に示
す効果を有する。

（１）点灯光源の変更による傷またはごみの影の移動ベ
クトルを位置関係を比較するデータ処理手段に設定して
、移動ベクトルの表わす位置関係にある組み合せの検出
点どうしの判定値を加算して良否判定を行なうことによ
り、どこの部位に付着した傷またはごみであるかを自動
的に検出することができる。

（２）同一の傷またはごみについて判定値の加算を行な
うので、高い検出能力を実現することができる。

（３）従来の方法において検査者が見落とす可能性が高
い傷やごみに対しても、検出することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における固体撮像素子検査装
置の概略ブロック図、第２図は固体撮像素子内における
ごみの存在する部位と光源交換時に同一ごみに起因する
影の移動量を示した模式図、第３図は本発明の一実施例
における集積したデータの処理方法を示す流れ図である
。 １０１・・・点光源群、１０’２・・・固体撮像素子、
１０３・・・光源コントローラ、１０４・・・固体撮像
素子駆動回路、１０５・・・増幅器、１０６・・・Ａ／
Ｄ変換器、１０７・・・比較器、１０８・・・データ・
メモリ、１０９・・・データ処理手段、２００・・・固
体撮像素子、２０１・・・封止ガラス、２０２・・・筐
体、２０３・・・色フィルタ、２０４・・・受光素子、
２０５，２０６・・・点光源、２０７，２０８，２０９
・・・ごみ、２１０・・・固体撮像素子の上面、２１１
〜２１６・・・ごみの影。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　固体撮像素子を複数の角度から照射する複数の点光源
   と、前記撮像素子の出力信号をデジタル信号に変換する
   Ａ／Ｄ変換器と、周辺の画素に対し異常な出力値を持つ
   と判断された不良画素に前記出力値に対応した判定値を
   与える比較器と、全ての点光源によって検出された不良
   画素の画面内の位置と判定値を格納するデータ・メモリ
   と、前記不良画素の画面内の位置を比較することにより
   、異なる点光源にわたって同一の傷またはごみに起因す
   ると判断された検出点について判定値を加算し、加算処
   理された判定値を評価することにより良否判定を行なう
   データ処理手段とを備えた固体撮像素子検査装置。