(57)【要約】【課題】比較的少ない固体撮像素子で正確な位置情報、輝度情報を得ることができるようにすることを目的とする。【解決手段】被検査体を撮像し、この被検査体の像を光分路手段４により複数の位置に結像させ、夫々の結像位置に夫々固体撮像素子５ａ，５ｂを配した検査用撮像装置において、この複数の位置に配された夫々のこの固体撮像素子５ａ，５ｂを移動する画素移動手段６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂを設け、この固体撮像素子５ａ，５ｂを移動して撮像した複数の撮像画面を使用して、この被検査体の位置情報、輝度情報を検査するようにしたものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査体を撮像し、該被検査体の像を光分路手段により複数の位置に結像させ夫々の結像位置に夫々固体撮像素子を配した検査用撮像装置において、
前記複数の位置に配された夫々の前記固体撮像素子を移動する画素移動手段を設け
前記固体撮像素子を移動して撮像した複数の撮像画面を使用して、前記被検査体の位置情報、輝度情報を検査するようにしたことを特徴とする検査用撮像装置。
【請求項２】
請求項１記載の検査用撮像装置において、
前記画素移動手段はピエゾ素子を用いて構成したことを特徴とする検査用撮像装置。
【請求項３】
請求項１記載の検査用撮像装置において、
前記固体撮像素子の移動方向は水平及び／又は垂直方向であることを特徴とする検査用撮像装置。
【請求項４】
被検査体を撮像し、該被検査体の像を光分路手段により第１及び第２の位置に結像させ夫々の結像位置に第１及び第２の固体撮像素子を配した検査用撮像装置において、
前記第１及び第２の固体撮像素子を移動する画素移動手段を設け、
前記第１及び第２の固体撮像素子を移動して撮像した複数の撮像画面を使用して前記被検査体の位置情報、輝度情報を検査することを特徴とする検査用撮像装置。
【請求項５】
請求項４記載の検査用撮像装置において、
前記第１及び第２の固体撮像素子の被検査体の像の結像位置を互いに水平方向又は垂直方向に１／２画素ずらしたことを特徴とする検査用撮像装置。
【請求項６】
請求項４記載の検査用撮像装置において、
前記第１及び第２の固体撮像素子の被検査体の像の結像位置を互いに斜め方向に１／２画素ずらしたことを特徴とする検査用撮像装置。
【請求項７】
請求項５記載の検査用撮像装置において、
前記画素移動手段により前記第１及び第２の固体撮像素子を夫々１／２画素垂直方向又は水平方向に移動したことを特徴とする検査用撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばフラットパネルディスプレーの検査に適用して好適な検査用撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶表示装置等のフラットパネルディスプレーの赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の夫々の要素の位置情報、輝度情報を検査するのにＣＣＤ等の固体撮像素子を使用した検査用撮像装置が用いられている。
【０００３】
一般に液晶表示装置等のフラットパネルディスプレーの画面を構成する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の夫々の要素は図６に示す如く縦長になる場合が多く通常、縦横比は３：１である。
【０００４】
このＲＧＢの要素を有するフラットパネルディスプレーを固体撮像素子で撮像して検査する場合、この固体撮像素子の画素数に限りがあり、縦方向にこの固体撮像素子の画素数が十分あったとしても横方向の画素不足で、このＲＧＢの要素の位置情報、輝度情報が不正確になる不都合がある。
【０００５】
これを解決する手段として、もっと画素数の多い固体撮像素子を使えばよいわけであるが、適応（入手）できる固体撮像素子がなく、あったとしても極めて高価となる問題がある。
【０００６】
そこで、従来特許文献１に示す如きものが提案されている。特許文献１には十分な画素数により高精細な画像を得るのにレンズの後方に光路分割手段を配置して複数の位置に被写体の像を結像する。
【０００７】
即ち、１つの結像位置に固体撮像素子を２次元状に配列し、１つの結像面位置に配列された固体撮像素子で撮像できない固体撮像素子の画素間の像の領域を他の結像面位置に配列する固体撮像素子で撮像し、互いに他の結像面位置での固体撮像素子で撮像できない領域を補間し合うように撮像することにより被写体の像を撮像する。
【０００８】
斯かる特許文献１によればレンズの結像領域内であれば固体撮像素子を多く配列して撮像に要する画像数を増大させ高精細な撮像ができる。
【０００９】
【特許文献１】
特開平４−２８６４８０号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、特許文献１に記載の高精細な撮像を行うのに多くの固体撮像素子を必要とし例えば１個の固体撮像素子の４倍の画素数を得たい場合には４個の固体撮像素子を必要とし、それだけ高価となる不都合があった。
【００１１】
本発明は斯かる点に鑑み比較的少ない固体撮像素子で正確な位置情報、輝度情報を得ることができるようにすることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明検査用撮像装置は被検査体を撮像し、この被検査体の像を光分路手段により複数の位置に結像させ、夫々結像位置に夫々固体撮像装置を配した検査用撮像装置において、この複数の位置に配された夫々のこの固体撮像素子を移動する画素移動手段を設け、この固体撮像素子を移動して撮像した複数の撮像画面を使用して、この被検査体の位置情報、輝度情報を検査するようにしたものである。
【００１３】
斯かる本発明によれば複数例えば２個の固体撮像素子を移動する画素移動手段を設けたので、複数例えば２個の固体撮像素子を使用し、１回移動することで４倍の画素の固体撮像素子を用いたと同じ精度の位置情報及び輝度情報を得ることができ、少ない固体撮像素子で良好な検査を行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明検査用撮像装置の実施の形態の例につき説明する。
【００１５】
図２は本例による検査用の撮像装置を全体として示し、１はフラットパネルディスプレーの被検査体を撮像する撮像部を示す。
【００１６】
本例においてはこの撮像部１を図１に示す如く構成する。図１において２は撮像レンズを示し、この撮像レンズ２に入った光を光学ローパスフィルター及びＩＲカットフィルターより成るフィルター３を通して、この光を２分割する光分割プリズム４に入射する。
【００１７】
この光分割プリズム（光分路手段）４により２分割された光Ａ及びＢを夫々被検査体の像が結像される位置に配された例えばＣＣＤより構成された固体撮像素子５ａ及び５ｂに入射する如くする。
【００１８】
この固体撮像素子５ａ及び５ｂは夫々水平方向及び垂直方向に画素ずらしができるように画素移動手段である水平軸アクチュエータ６ａ，６ｂ及び垂直軸７ａ，７ｂに保持する。この水平軸アクチュエータ６ａ，６ｂ及び垂直軸アクチュエータ７ａ，７ｂは筐体の所定位置に固定される。
【００１９】
また本例においては、光分割プリズム４の夫々の対向面と固体撮像素子５ａ及び５ｂ間にゴムパッキング８ａ及び８ｂを挟んでこの固体撮像素子５ａ及び５ｂを夫々光分割プリズム４の夫々の対向面に押し付けゴミ等の侵入を防ぐ如くする。このゴムパッキング８ａ及び８ｂは光分割プリズム４の対向面に溝を切りその中に埋め込んでも良い。この光分割プリズム４も筐体の所定位置に固定する如くする。
【００２０】
この水平軸アクチュエータ６ａ，６ｂ及び垂直軸アクチュエータ７ａ，７ｂは夫々ピエゾ素子より構成され、図２に示す如き、センサー位置制御部１０よりのコントロール信号により位置決めされ、画素ずらしを行う如くする。
【００２１】
また、本例においては、この固体撮像素子５ａ及び５ｂを夫々水平軸アクチュエータ６ａ，６ｂ及び垂直軸アクチュエータ７ａ，７ｂに保持する基準位置（初期位置）において、固体撮像素子５ａの画素（センサー）５ａ１１，５ａ１２，５ａ１３，５ａ２１，５ａ２２，５ａ２３・・・と固体撮像素子５ｂの画素５ｂ１１，５ｂ１２，５ｂ１３，５ｂ２１，５ｂ２２，５ｂ２３・・・とが図３Ａに示す如く水平方向に１／２画素ずらす如くする。
【００２２】
この場合、図３Ｂに示す如く、固体撮像素子５ａの画素５ａ１１，５ａ２１，５ａ３１，５ａ１２，５ａ２２，５ａ３２・・・と固体撮像素子５ｂの画素５ｂ１１，５ｂ２１，５ｂ３１，５ｂ１２，５ｂ２２，５ｂ３２・・・とを垂直方向に１／２画素ずらす如くして良いし、また図３Ｃに示す如く固体撮像素子５ａの画素５ａ１１，５ａ１２，５ａ１３，５ａ２１，５ａ２２，５ａ２３，５ａ３１，５ａ３２，５ａ３３・・・と固体撮像素子５ｂの画素５ｂ１１，５ｂ１２，５ｂ１３，５ｂ２１，５ｂ２２，５ｂ２３・・・とを斜め方向に１／２画素ずらしても良い。この固体撮像素子５ａ及び５ｂの画素を基準位置において、お互いに必要に応じた画素分ずらす如くする。
【００２３】
この固体撮像素子５ａ及び５ｂの原点位置、単位移動量等は位置パラメータとしてこの撮像部１の組立時に調整され、パーソナルコンピュータ等より構成される演算制御部１１に接続されたメモリ１２に記憶される。
【００２４】
本例では固体撮像素子５ａ，５ｂを水平軸アクチュエータ６ａ，６ｂ、垂直軸アクチュエータ７ａ，７ｂにより移動して画素ずらし撮像を行う際、この位置パラメータをもとに計算された値が位置制御部１０に送られ、固体撮像素子５ａ及び５ｂの位置が決められる。
【００２５】
この撮像部１では固体撮像素子５ａ及び５ｂで撮像した撮像信号を演算制御部１１に供給する。この演算制御部１１ではフラットパネルディスプレーのＲＧＢの要素の位置情報、輝度情報を得るための周知の種々の画像処理を行う。
【００２６】
例えば画素ずらしにより撮像した複数枚の画像を重畳してＲＧＢの要素の位置情報、輝度情報を得る如くする。この複数枚の画像を重畳した画像をモニタ１３に供給して観察したり、この検査の結果をネットワーク等のインターフェースで送信するようにしても良い。
【００２７】
本例は上述の如く構成されているので、固体撮像素子５ａ及び５ｂの画素が図３Ａに示す如く夫々水平方向に１／２画素ずれているときに、固体撮像素子５ａ，５ｂの４倍の画素による被検査体の画像を得たいときには、この固体撮像素子５ａ，５ｂにより第１枚目として画素が図３Ａの関係にあるときの被検査体の画像を撮像して、これをメモリ１２に記憶する。
【００２８】
次にこの固体撮像素子５ａ，５ｂの画素が１／２画素ずれる如く、垂直軸アクチュエータ７ａ，７ｂを制御し、この固体撮像素子５ａ，５ｂにより第２枚目の被検査体（この被検査体は動かないので第１枚目の位置と同じである）の画像を撮像し、メモリ１２に記憶した第１枚目の画像とこの第２枚目の画像とを重畳する。
【００２９】
このときは、図４Ａに示す如く図３Ａに示す如き、画素５ａ１１，５ｂ１１，５ａ１２，５ｂ１２，５ａ１３，５ｂ１３と画素５ａ２１，５ｂ２１，５ａ２２，５ｂ２２，５ａ２３，５ｂ２３と間に画素５ａ１１´，５ｂ１１´，５ａ１２´，５ｂ１２´，５ａ１３´，５ｂ１３´が挿入された固体撮像素子で撮像したと同等の画像が得られ、被検査体を固体撮像素子５ａ，５ｂの４倍の画素で撮像したと同等の画像が得られ、高精度のＲＧＢの要素の位置情報、輝度情報を得ることができる。
【００３０】
この場合、１個の固体撮像素子により上述の４倍の画素を有する固体撮像素子と同等の画像を得るようにしたときには、この固体撮像素子を３回移動して画素ずらしをする必要があり、それだけ検査に時間がかかるが、本例によれば固体撮像素子５ａ，５ｂを２個設けたので１回の移動で良く検査時間を短縮することができる。
【００３１】
また上述の図３Ａに示す如く固体撮像素子５ａ，５ｂの画素が配された例において、縦（垂直）方向に４倍の画素を設けたと同等の画像を得たいときには、固体撮像素子５ａ，５ｂを垂直軸アクチュエータ７ａ，７ｂにより１／４画素ずつ３回移動して４枚の画像を撮像し、この４枚の画像を重畳し、図４Ｂに示す如く図３Ａに示す如き、画素５ａ１１，５ｂ１１，５ａ１２，５ｂ１２，５ａ１３，５ｂ１３と画素５ａ２１，５ｂ２１，５ａ２２，５ｂ２２，５ａ２３，５ｂ２３と間の垂直方向に夫々３個の画素が挿入された固体撮像素子で撮像したと同等の画像が得られ、高精度のＲＧＢの要素の位置情報、輝度情報を得ることができる。
【００３２】
また、本例で固体撮像素子５ａ及び５ｂの画素が図３Ｂに示す如く夫々垂直方向に１／２画素ずれているときに、この固体撮像素子５ａ，５ｂの４倍の画素による被検査体の画像を得たいときには、上述と同様にして、この固体撮像素子５ａ，５ｂにより第１枚目として画素が図３Ｂの関係にあるときの被検査体の画像を撮像して、これをメモリ１２に記憶する。
【００３３】
次にこの固体撮像素子５ａ，５ｂの画素が１／２画素ずれる如く、水平軸アクチュエータ６ａ，６ｂを制御し、固体撮像素子５ａ，５ｂにより第２枚目の被検査体の画像を撮像し、メモリ１２に記憶した第１枚目の画像と、この第２枚目の画像とを重畳する。
【００３４】
このときは上述同様被検査体を固体撮像素子５ａ，５ｂの４倍の画素の固体撮像素子で撮像したと同等の画像が得られ、高精度のＲＧＢの要素の位置情報、輝度情報を得ることができる。
【００３５】
また図３Ｂに示す如く固体撮像素子５ａ，５ｂの画素が配された例において、横（水平）方向に４倍の画素を設けたと同等の画像を得たいときには、固体撮像素子５ａ，５ｂを水平軸アクチュエータ６ａ，６ｂにより１／４画素ずつ３回移動して４枚の画像を撮像し、この４枚の画像を重畳し、図３Ｂに示す画素間の水平方向に夫々３個の画素が挿入された固体撮像素子で撮像したと同等の画素が得られ、高精度のＲＧＢの要素の位置情報、輝度情報を得ることができる。
【００３６】
また上述の如く、２つの固体撮像素子５ａ，５ｂを用いた場合、水平軸アクチュエータ６ａ，６ｂ、垂直軸アクチュエータ７ａ，７ｂによる移動ピッチを細かくし上述の如くすれば更に高精度の検査をすることができる。
【００３７】
尚、図１例では光分割プリズム４により光分路手段を構成したが、図５に示す如くリレーレンズで構成するようにしても良い。図５において、２０は被検査体の結像面、２１はフィールドレンズ、２２はリレーレンズ前群、２３はハーフミラー、２４はミラー、２５ａ及び２５ｂは夫々リレーレンズ後群である。
【００３８】
また、上述例では固体撮像素子を２個使用した例につき述べたが必要に応じ２個以上上述同様にして設けるようにしても良い。
【００３９】
また、水平軸アクチュエータ６ａ，６ｂ及び垂直軸アクチュエータ７ａ，７ｂは上述移動ばかりでなく必要に応じその他の移動をするようにしても良いことは勿論である。
また、フラットパネルディスプレー上のＲＧＢ輝度、位置情報だけでなく白黒対応固体撮像素子で色分解フィルターを設ける、あるいはカラー対応固体撮像素子を用いることによりフラットパネルディスプレーの色情報をとりえることは勿論である。
【００４０】
また、本発明は上述例に限らず本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成が採り得ることは勿論である。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば複数例えば２個の固体撮像素子を移動する画素移動手段を設けたので、複数例えば２個の固体撮像素子を使用し１回移動することで、４倍の画素の固体撮像素子を用いたと同じ精度の位置情報及び輝度情報を得ることができ少ない固体撮像素子で良好な検査を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明検査用撮像装置の実施の形態の例の要部の構成例を示す分解斜視図である。
【図２】本発明検査用撮像装置の実施の形態の例を示す構成図である。
【図３】本発明の説明に供する線図である。
【図４】本発明の説明に供する線図である。
【図５】本発明の要部の他の例を示す構成図である。
【図６】本発明の説明に供する線図である。
【符号の説明】
１‥‥撮像部、２‥‥撮像レンズ、３‥‥フィルター、４‥‥光分割プリズム、５ａ，５ｂ‥‥固体撮像素子、６ａ，６ｂ‥‥水平軸アクチュエータ、７ａ，７ｂ‥‥垂直軸アクチュエータ、１０‥‥センサー位置制御部、１１‥‥演算制御部、１２‥‥メモリ、１３‥‥モニタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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