JPH05190824A - イメージセンサの検査方法及びその方法に用いるmtfテストチャート - Google Patents

イメージセンサの検査方法及びその方法に用いるmtfテストチャート

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JPH05190824A
JPH05190824A JP4021967A JP2196792A JPH05190824A JP H05190824 A JPH05190824 A JP H05190824A JP 4021967 A JP4021967 A JP 4021967A JP 2196792 A JP2196792 A JP 2196792A JP H05190824 A JPH05190824 A JP H05190824A
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JP
Japan
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mtf
image sensor
test chart
image reading
pitch
Prior art date
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Withdrawn
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JP4021967A
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Koichi Kitamura
公一 北村
Kazuyoshi Sai
一義 佐井
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡易な方法でMTFを測定し、且つその測定
精度の向上を図ることができるイメージセンサの検査方
法を提供する。 【構成】 8素子/mm(0.125mmピッチ)のイメー
ジセンサに対して4.1lp/mmのMTFテストチャート
を使用する。すなわち前記MTFテストチャートの縞模
様を構成する各色の幅は画像読取り素子のピッチよりも
狭い。これらの数値に基づいて求められるモアレパター
ンの最大振幅の間隔は10mmとなる。正確なMTFを検
査できるのはMTFのモアレパターンが最大振幅となる
部分だけなので、最大振幅がこの程度の狭い間隔で現れ
ることにより、イメージセンサの主走査方向の全域にわ
たってMTFを同時に検査することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、MTFテストチャート
を用いてイメージセンサのMTFを測定する、イメージ
センサの検査方法及びその方法に用いるMTFテストチ
ャートに関するものである。
【0002】
【従来の技術】イメージセンサの重要な特性である解像
度は、通常MTF(Modulation Transfer Function)を
用いて表される。このMTFは、図2に示すように、白
と黒からなる縞模様の原稿を読み取ったときの白部分の
最大信号レベルをImax 、黒部分の最小信号レベルをI
min としたときに、 (Imax −Imin )/(Imax +Imin )×100(%) (1) として定義される。このMTFは、画像読取り素子間の
電気的解像度(画像読取り素子間のクロストーク量に対
応)、画像読取り素子の前に設けられるセルフォックレ
ンズアレー(SLA)の光学的解像度、原稿とSLAの
距離の精度、及びSLAと画像読取り素子の距離(ピン
ト)の精度などによって決まる。
【0003】このMTFを測定するために、同一幅の白
と黒の直線が交互に描かれたMTFテストチャートが使
用される。従来から使用されているMTFテストチャー
トでは、このそれぞれの直線の幅が、画像読取り素子の
ピッチと等しいものとされている。したがって、MTF
テストチャートの隣合う白と黒の組を1ラインペアと呼
ぶと、1mm当り8個の画像読取り素子を有するイメージ
センサ(8素子/mm)に対応するMTFテストチャート
には、1mm当り4ラインペア(4lp/mm)の縞模様が描
かれている。
【0004】このMTFテストチャートを用いてイメー
ジセンサのMTFを測定するには、まず、イメージセン
サの主走査方向がMTFテストチャート上の縞模様と垂
直になるようイメージセンサをMTFテストチャート上
に配置する。そして、実際にその画像を読み取って前記
Imax 及びImin を測定し、前記の計算式(1)に基づ
いてMTFの値を求める。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記のようにしてイメ
ージセンサのMTFを求める場合、本来はMTFテスト
チャートの白と黒の直線の幅を、イメージセンサの画像
読取り素子のピッチと正確に一致させることが望まし
い。しかし、実際には完全な一致を得ることは不可能で
あり、MTFテストチャートは大体0.5%程度の誤差
を伴う。このような誤差があると、イメージセンサによ
ってMTFテストチャートを読み取った場合に、イメー
ジセンサの画像読取り素子のピッチとMTFテストチャ
ートの白と黒の直線の幅のずれによるビートが生じ、こ
のためイメージセンサの主走査方向に沿って出力信号の
強度にモアレパターンが生じる。
【0006】図3はこのようなモアレパターンを示すも
のであり、0.5%の誤差がある場合に対応する。これ
は主走査方向の長さが216mmで8素子/mmのイメージ
センサによって、4.02lp/mmのMTFテストチャー
トを読み取った場合の出力信号である。このモアレパタ
ーンは各画像読取り素子からの出力信号の包絡線となっ
ており、実際には図5に示す拡大図のように(図5は図
3のA部の拡大図である)、それぞれの画像読取り素子
からは交互に黒及び白に対応する信号が出力されてい
る。このようなモアレパターンの曲線は、画像読取り素
子の出力及び適当な同期信号をシンクロスコープなどに
供給し、横軸を主走査方向の位置、縦軸を各位置におけ
る画像読取り素子の出力信号とすることにより容易に表
示できる。
【0007】図3のようなモアレのピッチは、モアレ一
つ分の周期をλ、画像読取り素子のピッチ(画像読取り
素子の周期)の2倍をλ1 、MTFテストチャートの1
ラインペアのピッチをλ2 とすると、 1/λ=|1/λ1 −1/λ2 | (2) で表される。この式でλ1 とλ2 とが完全に等しければ
λは無限大となってモアレパターンは生じない。しかし
実際にはλ1 とλ2 が等しいということはありえない。
ここで、例えばλ1 =1/4mm、λ2 =1/4.02mm
とすると、上の式(2)よりλは50mmとなり、図3に
示すようなピッチが50mmのモアレパターンを生じる。
【0008】このようなモアレパターンが生じる場合、
MTFを正確に測定できるのはモアレの振幅が最大とな
る部分だけである。というのは、画像読取り素子とMT
Fテストチャートの対応する縞との相対的位置が完全に
一致するのは、このようなモアレの振幅が最大となる部
分だけだからである。したがって、イメージセンサの主
走査方向の全長が216mmの場合、MTFを正確に測定
できるのは、図3においてa、b、c、dで示す4つの
位置だけということになり、その他の部分については正
確なMTFを得られない。
【0009】従来は、このようなモアレの振幅が最大と
なる部分におけるMTFの測定値を、MTFの代表値と
して用いていた。しかし、このような方法によると、M
TFの局所的な変化がある場合にこれを見過ごす恐れが
ある。たとえば、画像読取り素子の前には原稿からの光
を画像読取り素子に導くためのSLAが設けられている
が、これは多数のファイバーを束ねたものであり、この
ファイバーの特性が局所的に劣化しているような場合に
は解像度が局所的に低下し、それに伴ってMTFの値が
局所的に低下するということが実際に起こり得る。この
ような局所的なMTFの低下が見過ごされると、実際に
使用する場合にイメージセンサ本来の性能を発揮し得な
いことになる。
【0010】前記のような場合に、MTFを主走査方向
全体にわたって調べるために、イメージセンサをMTF
テストチャートに対して主走査方向に相対的に移動させ
るという方法が考えられる。すなわち、イメージセンサ
をこのように移動して、MTFの振幅が最大となる位置
を図3のa、b、c、dに示す位置から図4のe、f、
g、hに示す位置に移動してMTFを測定し、以下この
ような動作を連続して行うことにより主走査方向のそれ
ぞれの位置で振幅を最大にしてMTFを測定するという
方法である。しかし、この場合のイメージセンサの移動
距離は、前記λ1 程度の微小距離の移動であるため非常
に微妙であり、現実的な方法とは言えない。仮に、この
ような動作を自動的に行い得られたデータを自動的に解
析する専用の装置を製造するとなると、その分のコスト
がイメージセンサ自体のコストを押し上げる結果とな
る。
【0011】本発明は上記事情に基づいてなされたもの
であり、簡易な方法でMTFを測定し、且つその測定精
度の向上を図ることができる、イメージセンサの検査方
法、及びその方法において使用するMTFテストチャー
トを提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの第1の発明は、等しい幅の白と黒の直線が交互に現
れる縞模様であって各縞の幅がイメージセンサを構成す
る画像読取り素子のピッチよりも狭くしてあるMTFテ
ストチャートを前記イメージセンサで読み取らせ、前記
各画像読取り素子の出力を所定の表示装置に供給して該
出力信号のモアレパターンを主走査方向について表示さ
せ、前記モアレパターンを視認することにより前記イメ
ージセンサのMTFを検査することを特徴とするもので
ある。
【0013】前記の目的を達成するための第2の発明
は、等しい幅の白と黒の直線が交互に現れる縞模様から
なり、前記縞模様を構成する各色の幅をイメージセンサ
の画像読取り素子のピッチよりも狭くし、前記第1の発
明のイメージセンサの検査方法に用いることを特徴とす
るMTFテストチャートである。
【0014】
【作用】本発明は前記の構成により、MTFテストチャ
ートの縞模様を構成する各色の幅を画像読取り素子のピ
ッチよりも意図的に狭くすることにより、λ1 よりもλ
2 は小さくなる。これにより、前述の式(2)において
λは有限の値となり、しかも画像読取り素子の出力信号
が示すモアレパターンの最大振幅が主走査方向の全範囲
にわたって多数生じるよう上記λ2 の値を適当に選ぶこ
とにより、MTFをイメージセンサの主走査方向のほぼ
全域にわたって測定することができる。したがって、M
TFが局所的な変化を示す場合でもこれを容易に検出す
ることができる。
【0015】
【実施例】以下に図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図1は本発明の一実施例のMTFテストチ
ャートを用いて検査したイメージセンサのMTFを主走
査方向全体にわたって表示させたグラフである。本実施
例では、8素子/mmのイメージセンサに対して4.1lp
/mmのMTFテストチャートを使用する。この場合、イ
メージセンサの各画像読取り素子のピッチは0.125
mmであるのに対し、MTFテストチャートの各色の線幅
は約0.122mmであり、前記MTFテストチャートの
縞模様を構成する各色の幅は画像読取り素子のピッチよ
りも狭い。これらの数値を前記の式(2)に対応させる
と、λ1 =1/4mm、λ2 =1/4.1mmとなり、した
がって式(2)より、生じるモアレパターンの最大振幅
の間隔λは10mmとなる。
【0016】図1はこの場合のモアレパターンの全体の
変化を、例えば画像読取り素子の出力をシンクロスコー
プに供給することによって表示したもので、図3の曲線
に対応する。ここに示されている曲線は実際の各画像読
取り素子からの出力信号の包絡線となっており、実際の
個々の画像読取り素子からの出力信号はこの包絡線で囲
まれた内部に更に細かく白と黒に対応する信号が交互に
現れている。上記よりλ=10mmとなることから、主走
査方向の長さが216mmであるイメージセンサでは、だ
いたい21箇所においてモアレの振幅が最大となる。し
たがってMTFをこれら21箇所において同時に測定す
ることができる。
【0017】この程度に細かくモアレの最大振幅が現れ
ると、仮にMTFの値が局所的に低下していてもそれを
見逃す可能性はほとんど無くなる。したがって、画像読
取り素子の出力をシンクロスコープに供給してモアレパ
ターンを表示させ、その最大振幅となる部分の振幅が他
よりも低下していないかどうかを調べることによって、
イメージセンサの主走査方向全体のMTFを即時に、か
つ局所的なMTFの劣化を見逃すことなく検査すること
が可能になる。
【0018】本実施例のように、MTFテストチャート
の縞模様を構成する各色の幅を、画像読取り素子のピッ
チよりも狭くすると、両者が完全に同じであるときより
もモアレパターンの最大振幅が小さくなる。これはMT
Fチャートの縞模様を構成する各色の幅の方が1つの画
像読取り素子の専有幅よりも狭いために、隣の色からの
反射光の影響を受けるからである。したがって、このよ
うに厳しい条件の下でMTFの最大振幅が全ての部分で
所定のレベルを越えるということは、実際には(本来の
4lp/mmのMTFテストチャートにおいては)更に高い
MTFの値が得られるということになる。
【0019】また、MTFテストチャートの縞模様の各
縞の幅と画像読取り素子のピッチを意図的にずらす方法
として、MTFテストチャートの縞模様を構成する各色
の幅を画像読取り素子のピッチよりも広くすることが考
えられる。このようにすると両者が完全に一致するとき
よりもモアレパターンの最大振幅が大きくなる。このよ
うな場合、実際には(本来の4lp/mmのMTFテストチ
ャートにおいては)MTFの最大振幅が所定のレベルに
達していないにもかかわらずシンクロスコープに表示し
た状態ではこれを越えることになり、好ましくない。た
だし、このような場合にどの程度の割合でモアレパター
ンの最大振幅が大きくなるかを予め経験的に把握してお
き、その分の補正を考慮することにすれば、MTFテス
トチャートの縞模様を構成する各色の幅の方を画像読取
り素子のピッチよりも広くすることも可能である。
【0020】本実施例では、8素子/mmのイメージセン
サに対して4.1lp/mmのMTFテストチャートを使用
する場合について説明したが、本発明はこれに限定され
るものではない。すなわち本発明の本質は、意図的に画
像読取り素子ピッチとMTFテストチャートの縞模様を
構成する各色の幅とをずらすことによって、MTFの局
所的な劣化を見逃すことのない程度にMTFの最大振幅
を多数表示させるという点にある。したがって、両者の
ずらし方は、上記数値以外にも多数の可能性がある。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、M
TFテストチャートの縞模様を構成する各色の幅を画像
読取り素子のピッチよりも意図的に狭くし、画像読取り
素子の出力信号が示すモアレパターンの最大振幅を主走
査方向の全範囲にわたって多数生じさせ、これを例えば
シンクロスコープなどで表示させることにより、主走査
方向全体のMTFを同時に視覚的に把握でき、したがっ
てイメージセンサをMTFテストチャートの上で微妙に
移動させてMTFを検査するというような走査は不要と
なり、迅速、かつ高い信頼性でイメージセンサのMTF
を検査することができる、イメージセンサの検査方法及
びその方法に用いるMTFテストチャートを提供するこ
とができる。
【図面の簡単の説明】
【図1】本発明の一実施例のMTFテストチャートを用
いて検査したイメージセンサのMTFを主走査方向全体
にわたって表示させたグラフである。
【図2】白と黒からなる縞模様の原稿とこれを読み取っ
た画像読取り素子の信号との関係、及びMTFの定義を
説明するための図である。
【図3】従来のMTFテストチャートを用いてイメージ
センサのMTFを主走査方向全体にわたって表示させた
グラフである。
【図4】図3のグラフの最大振幅の位置を移動させた状
態のグラフである。
【図5】図3の一部(A)を拡大して示したグラフであ
る。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 等しい幅の白と黒の直線が交互に現れる
    縞模様であって各縞の幅がイメージセンサを構成する画
    像読取り素子のピッチよりも狭くしてあるMTFテスト
    チャートを前記イメージセンサで読み取らせ、前記各画
    像読取り素子の出力を所定の表示装置に供給して該出力
    信号のモアレパターンを主走査方向について表示させ、
    前記モアレパターンを視認することにより前記イメージ
    センサのMTFを検査することを特徴とするイメージセ
    ンサの検査方法。
  2. 【請求項2】 等しい幅の白と黒の直線が交互に現れる
    縞模様からなり、前記縞模様を構成する各色の幅をイメ
    ージセンサの画像読取り素子のピッチよりも狭くして、
    請求項1記載のイメージセンサの検査方法に用いること
    を特徴とするMTFテストチャート。
JP4021967A 1992-01-10 1992-01-10 イメージセンサの検査方法及びその方法に用いるmtfテストチャート Withdrawn JPH05190824A (ja)

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Effective date: 19990408