(57)【要約】【課題】照明の影響を少なくし、検査精度を向上させた解像度検査用チャート。【解決手段】複数本の黒色の線と白色の線とが交互に配置された縞パターン、該縞パターンの一方の側に隣接した黒色の太線からなる基準パターン、及び前記縞パターンの他方の側に隣接した白色の太線からなる基準パターンが各線の幅方向に複数組隣接して配置された検査用パターンを有すること。【選択図】図４
2009053019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の黒色の線と白色の線とが交互に配置された縞パターン、該縞パターンの一方の側に隣接した黒色の太線からなる基準パターン、及び前記縞パターンの他方の側に隣接した白色の太線からなる基準パターンが各線の幅方向に複数組隣接して配置された検査用パターンを有することを特徴とする解像度検査用チャート。
【請求項２】
前記検査用パターンは中央及び四隅に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の解像度検査用チャート。
【請求項３】
各線の方向が互いに９０度異なる二つの前記検査用パターンが中央及び四隅に配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の解像度検査用チャート。
【請求項４】
前記縞パターンは各々４本乃至１０本の黒色の線と白色の線とが交互に配置されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の解像度検査用チャート。
【請求項５】
前記黒色の基準パターン及び前記白色の基準パターンの線幅は、前記縞パターンの黒色の線幅若しくは白色の線幅の２倍乃至６倍であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の解像度検査用チャート。
【請求項６】
一つの検査用パターンの中に前記縞パターンが２組以上配置されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の解像度検査用チャート。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載の解像度検査用チャートと、
前記解像度検査用チャートを照明する照明装置と、
少なくとも撮像レンズ及び撮像素子を備えた撮像装置を用いて前記解像度検査用チャートを撮像した画像を形成する画像形成装置と、
前記画像形成装置により形成された画像における前記黒色の基準パターンの階調レベルと前記白色の基準パターンの階調レベルとを基準として、前記縞パターンのコントラスト比を判別する画像判別装置と、
を備えたことを特徴とする解像度検査装置。
【請求項８】
請求項１〜６の何れか１項に記載の解像度検査用チャートを照明する工程と、
少なくとも撮像レンズ及び撮像素子を備えた撮像装置を用いて前記解像度検査用チャートを撮像する工程と、
撮像した画像を形成する工程と、
形成された画像における前記黒色の基準パターンの階調レベルと前記白色の基準パターンの階調レベルとを基準として前記縞パターンのコントラスト比を判別する工程と、
を有することを特徴とする解像度検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも撮像レンズと撮像素子とを備えた撮像装置により撮像した画像の解像度を検査するための解像度検査用チャート、及び該解像度チャートを用いて検査する解像度検査装置、及び解像度検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、小型で薄型の撮像装置が携帯電話機やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等の小型、薄型の電子機器である携帯端末に搭載されるようになり、これにより遠隔地へ音声情報だけでなく画像情報も相互に伝送することが可能となっている。
【０００３】
このような撮像装置の一例について図１を参照して説明する。
【０００４】
撮像素子１２はＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）型イメージセンサやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型イメージセンサ等である。そして、撮像素子１２は基板１３に実装されている。また、被写体を撮像素子１２に結像させる撮像レンズ１１は鏡枠１５により保持されている。更に、鏡枠１５は接着剤Ｓにて基板１３に接合されている。また、撮像レンズ１１の被写体側には赤外カットフィルタ１６及び絞り板１４が配置されている。更に、基板１３には撮像素子１２以外にコンデンサ等の複数の電子部品１９も実装されている。
【０００５】
このような撮像装置は一つのユニットとして構成されており、携帯端末に搭載する前に、撮像装置の検査を行う。この中で重要な検査は解像度の検査である。
【０００６】
解像度の検査に関しては各種の発明が特許公報に開示されており、一例として、解像度検査チャートと色検査用チャートを同じベース部材に配置し、手間と時間を軽減して検査作業性を向上させた撮像装置の検査シートが知られている（特許文献１参照）。
【０００７】
特許文献１における解像度検査用チャートは線幅やピッチが異なる複数の白黒の線からなり、隣り合う線がどこまで互いに分離しているかを判別して検査するものである。
【０００８】
一方、線幅とピッチが同一の白黒の線を多数設け、これを撮像して画像のコントラスト比を判別し検査する方法もある。具体的には、黒色の線と白色の線とが複数本交互に配置された縞パターンを設ける。この縞パターンを解像度検査用チャートの中心と周辺４カ所などの検査を行いたい像高に配置し、更に線の方向が互いに９０度異なる縞パターンを各々配置することによって、異なる方向の解像度特性を検査することができる。但し、この場合は、縞パターンのコントラストを判別するときに基準となる階調レベルが必要であり、このために所定の面積を有する真っ黒な基準パターンと真っ白な基準パターンを縞パターンの近傍に配置し、撮像した画像の黒基準パターンと白基準パターンの輝度データを基準値とする。
【特許文献１】特開２００６−７４５５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここで、撮像装置は製造誤差や組立誤差によって撮像素子に対して撮像レンズが個々にずれていて、ばらつきが生ずる。解像度検査は撮像された画像の定められた位置（像高）で検査を行うため、上述の如きコントラストを判別する解像度検査用チャートを撮像した場合に、撮像した画像上で解像度検査用チャートの位置がずれて撮像される。従って、画像上で所定の周辺の位置に撮像された縞パターンのコントラストを判別するとしても、これに対応する解像度検査用チャートの縞パターン上の位置が個々に異なることになる。
【００１０】
一方、解像度検査用チャートを照明して撮像するが、実際には均一に照明するのは困難であって、縞パターンの中でも部分的に明るさが異なって照明される。このために、縞パターンにおける照明が暗い部分では白の階調レベルが低下する。一方、白黒の二つの基準パターンについては縞パターンほど大きく形成することができず、撮像装置のバラツキによっては検査する部分が基準パターンからずれて検出できない場合があるので、ずれ量を検出して位置の補正を行う。
【００１１】
従って、基準パターンの階調レベルは一定であっても、縞パターンに関しては個々の撮像装置のバラツキにより検出する位置が異なってきて、照明の明るい部分と暗い部分とでコントラスト比が異なってくる。このため、縞パターンのどこの部分を検出したかによって、良品の撮像装置であっても不良品と判別される虞がある。
【００１２】
更に、一度に複数の撮像装置を検査する装置では、撮像装置とチャートとの位置関係が各々の撮像装置で異なるため、シェーディングの影響により基準パターンのデータが異なることになる。
【００１３】
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、照明の影響を少なくし、検査精度を向上させた解像度検査用チャート、解像度検査装置及び解像度検査方法を提案することを発明の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記目的は、下記に記載した発明により達成される。
１．複数本の黒色の線と白色の線とが交互に配置された縞パターン、該縞パターンの一方の側に隣接した黒色の太線からなる基準パターン、及び前記縞パターンの他方の側に隣接した白色の太線からなる基準パターンが各線の幅方向に複数組隣接して配置された検査用パターンを有することを特徴とする解像度検査用チャート。
２．前記検査用パターンは中央及び四隅に配置されていることを特徴とする１に記載の解像度検査用チャート。
３．各線の方向が互いに９０度異なる二つの前記検査用パターンが中央及び四隅に配置されていることを特徴とする１又は２に記載の解像度検査用チャート。
４．前記縞パターンは各々４本乃至１０本の黒色の線と白色の線とが交互に配置されていることを特徴とする１〜３の何れか１項に記載の解像度検査用チャート。
５．前記黒色の基準パターン及び前記白色の基準パターンの線幅は、前記縞パターンの黒色の線幅若しくは白色の線幅の２倍乃至６倍であることを特徴とする１〜４の何れか１項に記載の解像度検査用チャート。
６．一つの検査用パターンの中に前記縞パターンが２組以上配置されていることを特徴とする１〜５の何れか１項に記載の解像度検査用チャート。
７．１〜６の何れか１項に記載の解像度検査用チャートと、
前記解像度検査用チャートを照明する照明装置と、
少なくとも撮像レンズ及び撮像素子を備えた撮像装置を用いて前記解像度検査用チャートを撮像した画像を形成する画像形成装置と、
前記画像形成装置により形成された画像における前記黒色の基準パターンの階調レベルと前記白色の基準パターンの階調レベルとを基準として、前記縞パターンのコントラスト比を判別する画像判別装置と、
を備えたことを特徴とする解像度検査装置。
８．１〜６の何れか１項に記載の解像度検査用チャートを照明する工程と、
少なくとも撮像レンズ及び撮像素子を備えた撮像装置を用いて前記解像度検査用チャートを撮像する工程と、
撮像した画像を形成する工程と、
形成された画像における前記黒色の基準パターンの階調レベルと前記白色の基準パターンの階調レベルとを基準として前記縞パターンのコントラスト比を判別する工程と、
を有することを特徴とする解像度検査方法。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の解像度検査用チャート、解像度検査装置及び解像度検査方法によれば、縞パターンに基準パターンが隣接した検査用パターンを用いて撮像装置の検査を行うので、撮像素子に対して撮像レンズが個々にずれていたり、解像度検査用チャートへの照明ムラがあってもその影響が少なく、撮像装置の良否の判別を正確に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明における解像度検査用チャート、解像度検査装置及び解像度検査方法に関する実施の形態を説明する。
【００１７】
図２は解像度検査装置の模式図である。
【００１８】
本装置においては、「背景技術」で説明した撮像装置と同様であり、少なくとも撮像レンズ及び撮像素子を備えた撮像装置の解像度を検査するものである。解像度は撮像レンズ自体の光学特性に加えて、撮像素子に対する撮像レンズの焦点調節の適正度によっても影響される。
【００１９】
先ず、撮像装置の検査の概要を説明する。
【００２０】
検査する撮像装置１を撮像レンズ１１が解像度検査用チャート２と対向するように不図示の検査台にセットする。そして、解像度検査用チャート２を複数の照明装置３で可能な限り均一に照明し、撮像装置１により解像度検査用チャート２を撮像する。
【００２１】
解像度検査用チャート２の光像は撮像装置１の撮像素子によって光電変換され、画像信号として画像形成装置４に出力される。
【００２２】
画像形成装置４においては、画像信号に所定の画像処理を施して画像信号を生成する。
【００２３】
この解像度検査用チャート２の画像信号を画像判別装置５にて良否の判別を行う。
【００２４】
図３は解像度検査用チャート２の図である。
【００２５】
解像度検査用チャート２には解像度を検査するための検査用パターン２０が中央及び４隅に配置されている。検査用パターン２０は後述する如く黒色の線と白色の線からなる。そして、撮像画面の横方向の解像度を検査するために黒白の線が縦方向に配置された検査用パターン２０と、撮像画面の縦方向の解像度を検査するために黒白の線が横方向に配置された検査用パターン２０とが各々配置されている。
【００２６】
図４は検査用パターンの拡大図である。
【００２７】
検査用パターン２０には複数本の黒色の線と白色の線とが交互に配置された縞パターン２１が設けられ、その隣には黒色の太線からなる基準パターン２２が設けられ、その隣りに縞パターン２１が設けられ、その隣には白色の太線からなる基準パターン２３が設けられ、その隣りに縞パターン２１が設けられているといった状態で続いている。言い換えれば、縞パターン２１の一方の側に基準パターン２２が隣接し、縞パターン２１の他方の側に基準パターン２３が隣接している。
【００２８】
なお、縞パターン２１は各々４本乃至１０本の黒色の線と白色の線とが交互に配置されていることが望ましい。即ち、黒色と白色の線の本数が３本以下であると、撮像装置１の後述する検査の精度が低下し、特に、撮像素子に対する撮像レンズの焦点調節が適正でないときには、その影響を受けやすい。一方、黒色と白色の線の本数が１１本以上であると、縞パターン２１が大きすぎ、照明ムラの影響が大きくなる。
【００２９】
また、基準パターン２２の黒色の太線の線幅及び基準パターン２３の白色の太線の線幅は縞パターン２１の黒色若しくは白色の線幅の２倍乃至６倍であることが望ましい。即ち、基準パターン２２，２３の線幅が細すぎると、撮像素子に対する撮像レンズの焦点調節が適正でないときに白線及び黒線が灰色に近くなり、判別の基準になり難い。一方、基準パターン２２，２３の線幅が太すぎると、検査用パターン２０が大きくなり、その結果、解像度検査用チャート２も大きくなり、好ましくない。
【００３０】
また、撮像素子に対する撮像レンズの位置ずれがあっても、撮像画面上の所定の位置で検査ができるように、縞パターン２１は２組以上設けられていることが望ましい。
【００３１】
このような検査用パターン２０を有する解像度検査用チャート２を撮像装置１により撮像し、画像形成装置４により画像信号を生成すると、図５に示す波形が得られる。
【００３２】
図５（Ａ）は撮像レンズの解像度が良好であり、且つ、撮像素子に対する撮像レンズの焦点調節が適正に行われている撮像装置を撮像した波形であり、図５（Ｂ）は撮像レンズの解像度が良好でないか、または撮像素子に対する撮像レンズの焦点調節が適正に行われていない撮像装置を撮像した波形である。
【００３３】
図５（Ａ）において、黒色の太線である基準パターン２２の信号は最も低い階調レベルになり、白色の太線である基準パターン２３の信号は最も高い階調レベルになるが、この二つの階調レベルを基準とし、このコントラスト比をＣ１１する。この場合は、縞パターン２１の黒線も充分に低い階調レベルになり、白線も充分に高い階調レベルになり、このコントラスト比をＬ１２とする。すると、Ｌ１１に対するＬ１２の比率は充分に大きい値になる。
【００３４】
一方、図５（Ｂ）において、基準パターン２２と基準パターン２３とのコントラスト比をＣ２１とすると、Ｃ２１はＣ１１と大差ない。しかし、縞パターン２１の黒線は高めの階調レベルになり、白線は低めの階調レベルになり、このコントラスト比をＬ２２とする。すると、Ｌ２１に対するＬ２２の比率は小さな値になる。
【００３５】
このようにして、画像判別装置５は黒色の基準パターン２２の階調レベルと白色の基準パターン２３の階調レベルとを基準として、縞パターン２１のコントラスト比を演算し、良否の判別を行う。
【００３６】
そして、検査用パターン２０においては縞パターン２１に基準パターン２２，２３が隣接しているので、撮像素子に対して撮像レンズが個々にずれていたり、解像度検査用チャート２への照明ムラがあっても、撮像装置１の良否の判別を正確に行うことができる。
【００３７】
また、一度に複数の撮像装置を検査する場合であっても、撮像装置の位置によって良否の判別に影響を受けることがない。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】撮像装置の断面図である。
【図２】解像度検査装置の模式図である。
【図３】解像度検査用チャートの図である。
【図４】検査用パターンの図である。
【図５】検査用パターンを撮像して生成される波形の図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  撮像装置
１１  撮像レンズ
１２  撮像素子
２  解像度検査用チャート
２１  縞パターン
２２，２３  基準パターン
３  照明装置
４  画像形成装置
５  画像判別装置
【図１】
2009053019.tif 000003
【図２】
2009053019.tif 000004
【図３】
2009053019.tif 000005
【図４】
2009053019.tif 000006
【図５】
2009053019.tif 000007