(57)【要約】イメージセンサ（ＤＵＴ）の受光面に光を照射しながらコンタクト部からイメージセンサの入出力端子に電気信号を入出力することによりイメージセンサ（ＤＵＴ）の光学的特性を試験するイメージセンサ用試験装置であって、コンタクトアーム（３１５）に把持された状態のイメージセンサ（ＤＵＴ）を第１のカメラ（３２６）で撮像し、画像処理によりイメージセンサ（ＤＵＴ）のコンタクト部に対する相対位置を認識し、この相対位置に、予め算出されている光源の光軸に対するイメージセンサ（ＤＵＴ）の光軸のズレ量を加味してイメージセンサ（ＤＵＴ）のアライメント量を算出し、これに基づいて駆動部（３２２）を駆動させ、ロックアンドフリー機構（３１８）が非拘束となっている状態で、可動ステージ（３２１）に当接している把持側アーム（３１７）を移動させる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
イメージセンサの入出力端子をテストヘッドのコンタクト部に接触させ、前記イメージセンサの受光面に光を照射しながら前記テストヘッドのコンタクト部から前記イメージセンサの入出力端子に電気信号を入出力することにより、少なくとも一つの前記イメージセンサに対して光学的特性の試験を行うイメージセンサ用試験装置であって、
前記イメージセンサを把持してテストヘッドのコンタクト部にイメージセンサを接触させるコンタクトアームと、
基台側に設けられており、前記コンタクトアームを移動させる移動手段と、
前記イメージセンサの受光面に対して光を照射する光源と、
前記光源の光軸に対する前記イメージセンサの受光面の光軸の相対的なズレ量を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記イメージセンサの光軸の相対的なズレ量に基づいて、前記イメージセンサを把持した状態の前記コンタクトアームの位置を補正する補正手段と、を少なくとも備えたイメージセンサ用試験装置。
【請求項２】
前記コンタクトアームに把持された状態の前記イメージセンサを当該受光面側から撮像する第１の撮像手段と、
前記第１の撮像手段により撮像された画像情報に基づいて、前記コンタクトアームに把持された状態の前記イメージセンサの前記コンタクト部に対する相対位置を認識する画像処理手段と、をさらに備え、
前記補正手段は、前記基台側に設けられており、前記算出手段により算出された前記イメージセンサの光軸の相対的なズレ量、及び、前記画像処理手段で認識された前記イメージセンサの相対位置に基づいて、前記イメージセンサを把持した状態の前記コンタクトアームの位置を補正する請求項１記載のイメージセンサ用試験装置。
【請求項３】
前記算出手段は、前記コンタクト部に接触した状態の前記イメージセンサの受光面に向かって前記光源から光を照射しながら、前記イメージセンサの入出力端子から前記テストヘッドのコンタクト部に出力された電気信号に基づいて、前記光源の光軸に対する前記イメージセンサの光軸の相対的なズレ量を算出する請求項１又は２記載のイメージセンサ用試験装置。
【請求項４】
前記画像処理手段は、前記第１の撮像手段により撮像された画像情報における前記イメージセンサが有するチップに基づいて、前記コンタクト部に対する前記イメージセンサの相対位置を認識する請求項２又は３記載のイメージセンサ用試験装置。
【請求項５】
前記画像処理手段は、前記第１の撮像手段により撮像された画像情報における前記イメージセンサの入出力端子に基づいて、前記コンタクト部に対する前記イメージセンサの相対位置を認識する請求項２又は３記載のイメージセンサ用試験装置。
【請求項６】
前記イメージセンサが載置される透明な載置面をさらに備え、
前記コンタクトアームは、前記イメージセンサにおいて受光面と反対面に導出する入出力端子を、前記コンタクト部に電気的に接続するためのアッパーコンタクトを有し、
当該載置面は、前記コンタクト部に対して実質的に平行なＸ−Ｙ平面において任意の位置に移動可能である請求項２〜５の何れかに記載のイメージセンサ用試験装置。
【請求項７】
前記コンタクト部を撮像する第２の撮像手段をさらに備え、
前記画像処理手段は、前記第１の撮像手段及び前記第２の撮像手段により撮像された画像情報に基づいて、前記コンタクトアームに把持された状態の前記イメージセンサの前記コンタクト部に対する相対位置を認識する請求項２〜６の何れかに記載のイメージセンサ用試験装置。
【請求項８】
前記コンタクトアームは、前記イメージセンサを把持する把持側アームと、前記移動手段に固定された基底側アームと、前記把持側及び前記基底側アームの間に設けられ、前記コンタクト部に対して実質的に平行なＸ−Ｙ平面において、前記基底側アームに対して、前記把持側アームの平面運動を拘束又は非拘束することが可能なロックアンドフリー手段と、を有する請求項１〜７の何れかに記載のイメージセンサ用試験装置。
【請求項９】
前記コンタクトアームは、前記Ｘ−Ｙ平面に対して平行な任意の軸を中心として前記イメージセンサを回転させることが可能な平面倣い手段をさらに有する請求項８記載のイメージセンサ用試験装置。
【請求項１０】
前記補正手段は、前記ロックアンドフリー手段により非拘束状態とされた把持側アームを、前記Ｘ−Ｙ平面において任意の位置に移動させる駆動部を有する請求項８又は９記載のイメージセンサ用試験装置。
【請求項１１】
前記駆動部は、前記Ｘ−Ｙ平面において、前記把持側アームをＸ方向に移動させる第１の駆動部と、前記把持側アームをＹ方向に移動させる第２の駆動部と、前記把持側アームを前記Ｘ−Ｙ平面内の任意の点を中心に回転させる第３の駆動部とを含む請求項１０記載のイメージセンサ用試験装置。
【請求項１２】
前記載置面は、前記補正手段が有する駆動部により、前記Ｘ−Ｙ平面において移動される請求項１０又は１１記載のイメージセンサ用試験装置。
【請求項１３】
前記把持側アームは、前記補正手段と接触する１又は２以上の当接部材を有する請求項８〜１２の何れかに記載のイメージセンサ用試験装置。
【請求項１４】
前記当接部材は、当該当接部材の先端部に形成された凸部又は凹部の一方を有し、前記補正手段は、前記凸部又は凹部の一方と係合可能な凹部又は凸部の他方を有する請求項１３記載のイメージセンサ用試験装置。
【請求項１５】
前記第１の撮像手段の光軸上には、画像を反射させる反射手段が設けられている請求項１〜１４の何れかに記載のイメージセンサ用試験装置。
【請求項１６】
イメージセンサの入出力端子をコンタクトアームによりテストヘッドのコンタクト部に接触させ、前記イメージセンサの受光面に光源から光を照射しながら前記テストヘッドのコンタクト部から前記イメージセンサの入出力端子に電気信号を入出力することにより、少なくとも一つの前記イメージセンサに対して光学的特性の試験を行うイメージセンサの試験方法であって、
前記光源の光軸に対する前記イメージセンサの光軸の相対的なズレ量を算出する算出ステップと、
前記算出ステップで算出された前記イメージセンサの光軸の相対的なズレ量に基づいて、前記イメージセンサを把持した状態のコンタクトアームの位置を補正する第１の補正ステップと、を少なくとも備えたイメージセンサの試験方法。
【請求項１７】
前記コンタクトアームに把持された状態の前記イメージセンサを当該受光面側から撮像する第１の撮像ステップと、
前記第１の撮像ステップで撮像された画像情報に基づいて前記コンタクトアームに把持された状態の前記イメージセンサの前記コンタクト部に対する相対位置を認識する第１の認識ステップと、をさらに備え、
前記第１の補正ステップにおいて、前記算出ステップで算出された前記イメージセンサの光軸の相対的なズレ量、及び、前記第１の認識ステップで認識された前記イメージセンサの相対位置、に基づいて、前記イメージセンサを把持した状態の前記コンタクトアームの位置を補正する請求項１６記載のイメージセンサの試験方法。
【請求項１８】
前記算出ステップにおいて、前記コンタクト部に接触した状態の前記イメージセンサの受光面に向かって前記光源から光を照射しながら、前記イメージセンサの入出力端子から前記テストヘッドのコンタクト部に出力された電気信号に基づいて、前記光源の光軸に対する前記イメージセンサの光軸の相対的なズレ量を算出する請求項１６又は１７記載のイメージセンサの試験方法。
【請求項１９】
前記第１の認識ステップにおいて、前記第１の撮像ステップで撮像された画像情報における前記イメージセンサが有するチップに基づいて、前記コンタクト部に対する前記イメージセンサの相対位置を認識する請求項１７又は１８記載のイメージセンサの試験方法。
【請求項２０】
前記第１の認識ステップにおいて、前記第１の撮像ステップで撮像された画像情報における前記イメージセンサの入出力端子に基づいて、前記コンタクトに対する前記イメージセンサの相対位置を認識する請求項１７又は１８記載のイメージセンサの試験方法。
【請求項２１】
前記イメージセンサを把持していない状態のコンタクトアームを撮像する第２の撮像ステップと、
前記コンタクトアームに把持されていない状態の前記イメージセンサを受光面側から撮像する第３の撮像ステップと、
前記第２の撮像ステップで撮像された画像情報、及び、前記第３の撮像ステップで撮像された画像情報に基づいて、前記コンタクトアームに対する前記イメージセンサの相対位置を認識する第２の認識ステップと、
前記第２の認識ステップで認識された前記コンタクトアームに対する前記イメージセンサの相対位置に基づいて、前記コンタクトアームに把持されていない状態の前記イメージセンサの位置を補正する第２の補正ステップと、をさらに備えた請求項１７〜２０の何れかに記載のイメージセンサの試験方法。
【請求項２２】
前記第１の認識ステップにおいて、さらに、前記コンタクト部を撮像した画像情報に基づいて、前記コンタクトアームに把持された前記イメージセンサの前記コンタクト部に対する相対位置を認識する請求項１７〜２１の何れかに記載のイメージセンサの試験方法。
【請求項２３】
前記第１の補正ステップは、前記コンタクトアームが有する基底側コンタクトアームの前記コンタクト部に対して実質的に平行なＸ−Ｙ平面を非拘束とした状態で、前記基底側コンタクトアームを前記コンタクトアームが有する把持側コンタクトアームに対して相対的に移動させて補正した後に、前記基底側コンタクトアームを前記把持側コンタクトアームに対して拘束させるステップを含む請求項１６〜２２の何れかに記載のイメージセンサの試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等のイメージセンサの入出力端子をテストヘッドのコンタクト部に電気的に接触させ、イメージセンサの受光面に光源から光を照射しながら、当該イメージセンサの入出力端子に電気信号を入出力することにより、イメージセンサの光学的特性を試験するイメージセンサ用試験装置に関する
【背景技術】  ハンドラ（Ｈａｎｄｌｅｒ）と称される電子部品試験装置では、半導体集積回路素子等の多数の電子部品をトレイに収容してハンドラ内に搬送し、各被試験電子部品をテストヘッドに電気的に接触させ、電子部品試験装置本体（以下、テスタともいう。）に試験を行わせる。そして、試験が終了すると各電子部品をテストヘッドから払い出し、試験結果に応じたトレイに載せ替えることで、良品や不良品といったカテゴリへの仕分けが行われる。
このような電子部品の中でもＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等のイメージセンサの試験では、上記と同様に、各イメージセンサをテストヘッドに電気的に接触させ、試験結果に応じて仕分けが行われているが、さらにこの試験において、イメージセンサをテストヘッドに電気的に接触させながら、イメージセンサの受光面に対して光源から光を照射することにより、イメージセンサの受光量が一定であるか否かを検査するひとみ検査等の光学的特性試験が行われている。
このようなイメージセンサの試験において、例えば、試験対象であるイメージセンサのロットが変更される等してイメージセンサの品種が変わった場合には、光源の上方に位置している状態のイメージセンサの持つ光軸と、光源の光軸との関係が、品種変更前後で変化するため、品種変更後の試験を行うに際して、光源の上方に位置している状態の品種変更後のイメージセンサの光軸に対して、光源の光軸を同軸上に一致させるように、イメージセンサの光軸と光源の光軸との軸合わせを予め行う必要がある。
このような軸合わせを行うために、従来のイメージセンサ用試験装置では、光源自体をＸＹ方向に移動させる微調整機構を設け、光源の光軸をイメージセンサの光軸に対して位置決めするように、この微調整機構により光源自体を移動させていた。
このため、このイメージセンサ用試験装置では、この微調整機構を配置したり光源の移動を許容するためのスペースが光源の周囲に必要となり、イメージセンサ用試験装置の小型化を十分に図ることが出来なかった。
【発明の開示】
本発明は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等のイメージセンサの光学的特性を試験するためのイメージセンサ用試験装置に関し、特に、装置の小型化を図ることが可能なイメージセンサ用試験装置を提供することを目的とする。
（１）上記目的を達成するために、本発明の第１観点によれば、イメージセンサの入出力端子をテストヘッドのコンタクト部に接触させ、前記イメージセンサの受光面に光を照射しながら前記テストヘッドのコンタクト部から前記イメージセンサの入出力端子に電気信号を入出力することにより、少なくとも一つの前記イメージセンサに対して光学的特性の試験を行うイメージセンサ用試験装置であって、前記イメージセンサを把持してテストヘッドのコンタクト部にイメージセンサを接触させるコンタクトアームと、基台側に設けられており、前記コンタクトアームを移動させる移動手段と、前記イメージセンサの受光面に対して光を照射する光源と、前記光源の光軸に対する前記イメージセンサの受光面の光軸の相対的なズレ量を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された前記イメージセンサの光軸の相対的なズレ量に基づいて、前記イメージセンサを把持した状態の前記コンタクトアームの位置を補正する補正手段と、を少なくとも備えたイメージセンサ用試験装置が提供される（請求項１参照）。
本発明の第１の観点によれば、算出手段が、光源の光軸に対するイメージセンサの光軸の相対なズレ量を算出し、補正手段が、イメージセンサの光軸の相対的なズレ量に基づいて、イメージセンサを把持した状態のコンタクトアームの位置の補正をする。
このように光源の光軸とイメージセンサの光軸とを軸合わせするに際して、イメージセンサを把持した状態のコンタクトアームの位置を補正することにより、光源側に当該光源自体をＸＹ方向に移動させる微調整機構が不要となるので、イメージセンサ用試験装置の小型化を図ることが出来ると共に、イメージセンサ用試験装置のコストを低減することが出来る。
特に、複数の光源を備えて複数のイメージセンサを試験可能な試験装置においては、光源側に当該光源自体をＸＹ方向に移動させる微調整機構が不要となるので、当該複数の光源同士の間のピッチを容易に狭く配置することが可能であり、複数のイメージセンサを試験可能な試験装置の小型化を図ることが出来ると共に、当該試験装置のコストを低減することが出来る。
上記発明においては特に限定されないが、前記コンタクトアームに把持された状態の前記イメージセンサを当該受光面側から撮像する第１の撮像手段と、前記第１の撮像手段により撮像された画像情報に基づいて、前記コンタクトアームに把持された状態の前記イメージセンサの前記コンタクト部に対する相対位置を認識する画像処理手段と、をさらに備え、前記補正手段は、前記基台側に設けられており、前記算出手段により算出された前記イメージセンサの光軸の相対的なズレ量、及び、前記画像処理手段で認識された前記イメージセンサの相対位置に基づいて、前記イメージセンサを把持した状態の前記コンタクトアームの位置を補正することが好ましい（請求項２参照）。
上記の算出手段によるズレ量の算出に加えて、第１の撮像手段が、コンタクトアームに把持されたイメージセンサを当該受光面側から撮像し、画像処理手段が、当該撮像された画像情報に基づいてコンタクトアームに把持された状態のイメージセンサのコンタクト部に対する相対位置を認識し、さらに、補正手段が、イメージセンサの光軸の相対的なズレ量、及び、コンタクト部に対するイメージセンサの相対位置に基づいて、イメージセンサを把持したコンタクトアームの位置の補正をする。
このように、基台側に設けられた補正手段が、コンタクト部に対するイメージセンサの相対位置に基づいてコンタクトアームの位置を補正する際に、光源の光軸に対するイメージセンサの光軸の相対的なズレ量を加味して各イメージセンサの位置のアライメントを行うことにより、コンタクト部に対するイメージセンサの相対位置に基づいてコンタクトアームの位置をアライメントする補正手段に、光源の光軸とイメージセンサの光源との軸合わせ機能を付与することが出来、光源に専用の微調整機構を設ける必要がなくなるので、イメージセンサ用試験装置の小型化を図ることが出来ると共に、イメージセンサ用試験装置のコストを低減することが出来る。
特に、複数の光源を備えて複数のイメージセンサを試験可能な試験装置においては、光源側に当該光源自体をＸＹ方向に移動させる微調整機構が不要となるので、当該複数の光源同士の間のピッチを容易に狭く配置することが可能であり、複数のイメージセンサを試験可能な試験装置の小型化を図ることが出来ると共に、当該試験装置のコストを低減することが出来る。
また、複数の光源同士の間隔を狭めることに伴って、これに対して配置された複数のコンタクトアーム同士の間隔も狭まるので、移動手段により移動される可動ヘッド部の重量が軽減し、移動手段の高速な移動が可能になると共に、コンタクト部とイメージセンサの入出力端子とのミスコンタクトの防止が図られる。
上記発明においては特に限定されないが、前記算出手段は、前記コンタクト部に接触した状態の前記イメージセンサの受光面に向かって前記光源から光を照射しながら、前記イメージセンサの入出力端子から前記テストヘッドのコンタクト部に出力された電気信号に基づいて、前記光源の光軸に対する前記イメージセンサの光軸の相対的なズレ量を算出することが好ましい（請求項３参照）。
実際に光源から光が照射されたイメージセンサから出力された電気信号に基づいてイメージセンサの光軸の相対的なズレ量を算出することにより、このズレ量を正確に把握することが出来る。
上記発明においては特に限定されないが、前記画像処理手段は、前記第１の撮像手段により撮像された画像情報における前記イメージセンサが有するチップに基づいて、前記コンタクト部に対する前記イメージセンサの相対位置を認識することが好ましく（請求項４参照）、又は、前記画像処理手段は、前記第１の撮像手段により撮像された画像情報における前記イメージセンサの入出力端子に基づいて、前記コンタクト部に対する前記イメージセンサの相対位置を認識することが好ましい（請求項５参照）。
このように、画像処理手段が、第１の撮像手段により撮像された画像情報上における、イメージセンサが有するチップ自体や入出力端子に基づいて、コンタクト部に対するイメージセンサの相対位置を認識することにより、イメージセンサにおいてチップ自体や入出力端子に対してパッケージがズレている場合にも、ミスコンタクトを防止することが可能となる。
上記発明においては特に限定されないが、前記イメージセンサが載置される透明な載置面をさらに備え、前記コンタクトアームは、前記イメージセンサにおいて受光面と反対面に導出する入出力端子を、前記コンタクト部に電気的に接続するためのアッパーコンタクトを有し、当該載置面は、前記コンタクト部に対して実質的に平行なＸ−Ｙ平面において任意の位置に移動可能であることが好ましい（請求項６参照）。
コンタクトアームがアッパーコンタクトを有することにより、受光面とは反対側に入出力端子が導出しているタイプのイメージセンサをも試験対象とすることが可能となる。また、コンタクトアームが把持していたイメージセンサを透明な載置面に一旦載置し、イメージセンサの入出力端子が当該コンタクトアームのアッパーコンタクトに合うように、当該載置面が駆動して位置決めすることにより、ミスコンタクトを防止することが可能となる。
上記発明においては特に限定されないが、前記コンタクト部を撮像する第２の撮像手段をさらに備え、前記画像処理手段は、前記第１の撮像手段及び前記第２の撮像手段により撮像された画像情報に基づいて、前記コンタクトアームに把持された状態の前記イメージセンサの前記コンタクト部に対する相対位置を認識することが好ましい（請求項７参照）。
このように、第２の撮像手段でコンタクト部を撮像し、この画像情報と第１の撮像手段により撮像された画像情報とに基づいて、コンタクトアームに把持された状態のイメージセンサのコンタクト部に対する相対位置を認識することにより、前記イメージセンサの相対位置を正確に把握することが可能となる。
上記発明においては特に限定されないが、前記コンタクトアームは、前記イメージセンサを把持する把持側アームと、前記移動手段に固定された基底側アームと、前記把持側及び前記基底側アームの間に設けられ、前記コンタクト部に対して実質的に平行なＸ−Ｙ平面において、前記基底側アームに対して、前記把持側アームの平面運動を拘束又は非拘束することが可能なロックアンドフリー手段と、を有することが好ましい（請求項８参照）。
コンタクトアームが補正手段により補正される際に、ロックアンドフリー手段を非拘束として基底側アームに対して把持側アームを相対的に移動可能とし、この補正が終了したら、ロックアンドフリー手段を拘束して、基底側アームに対して把持側アームを相対的に固定する。これにより、補正手段を各コンタクトアームではなくて基台側に設けることが出来、コンタクトアームの重量が軽減するので、移動手段の高速な移動が可能になると共に、ミスコンタクトの防止が図られる。
上記発明においては特に限定されないが、前記コンタクトアームは、前記Ｘ−Ｙ平面に対して平行な任意の軸を中心として前記イメージセンサを回転させることが可能な平面倣い手段をさらに有することが好ましい（請求項９参照）。
イメージセンサがコンタクト部に接触する際に、コンタクト部が傾斜しているような場合であっても、この平面倣い手段により当該コンタクト部に対してイメージセンサを倣い動作させることが可能となるので、ミスコンタクトの防止が図られる。
上記発明においては特に限定されないが、前記補正手段は、前記ロックアンドフリー手段により非拘束状態とされた把持側アームを、前記Ｘ−Ｙ平面において任意の位置に移動させる駆動部を有することが好ましく（請求項１０参照）、さらに、前記駆動部は、前記Ｘ−Ｙ平面において、前記把持側アームをＸ方向に移動させる第１の駆動部と、前記把持側アームをＹ方向に移動させる第２の駆動部と、前記把持側アームを前記Ｘ−Ｙ平面内の任意の点を中心に回転させる第３の駆動部とを含むことが好ましい（請求項１１参照）。
そして、上記発明においては特に限定されないが、前記載置面は、前記補正手段が有する駆動部により、前記Ｘ−Ｙ平面において移動されることが好ましい（請求項１２参照）。
前記載置面を補正手段の駆動部で駆動させることにより、載置面を駆動させるための専用の駆動部を設ける必要がなくなり、イメージセンサ用試験装置の小型化を図ることが可能になると共に、イメージセンサ用試験装置のコストを低減することが可能となる。
上記発明においては特に限定されないが、前記把持側アームは、前記補正手段と接触する１又は２以上の当接部材を有することが好ましく、（請求項１３参照）、前記当接部材は、当該当接部材の先端部に形成された凸部又は凹部の一方を有し、前記補正手段は、前記凸部又は凹部の一方と係合可能な凹部又は凸部の他方を有することが好ましい（請求項１４参照）。
コンタクトアームの把持側アームと、補正手段とが、当接部材を係合させた状態で補正手段を駆動させることにより、補正手段の動きにコンタクトアームを正確に追従させることが可能となるので、補正手段によるコンタクトアームの位置のアライメントを正確に行うことが出来る。
上記発明においては特に限定されないが、前記第１の撮像手段の光軸上には、画像を反射させる反射手段が設けられていることが好ましい（請求項１５参照）。
第１の撮像手段の光軸上に反射手段を介在させることにより、第１の撮像手段を基台上に横置きで設置することが可能となり、イメージセンサ用試験装置の高さを低く抑えて小型化を図ることが出来る。
（２）上記目的を達成するために、本発明の第２の観点によれば、イメージセンサの入出力端子をコンタクトアームによりテストヘッドのコンタクト部に接触させ、前記イメージセンサの受光面に光源から光を照射しながら前記テストヘッドのコンタクト部から前記イメージセンサの入出力端子に電気信号を入出力することにより、少なくとも一つの前記イメージセンサに対して光学的特性の試験を行うイメージセンサの試験方法であって、前記光源の光軸に対する前記イメージセンサの光軸の相対的なズレ量を算出する算出ステップと、前記算出ステップで算出された前記イメージセンサの光軸の相対的なズレ量に基づいて、前記イメージセンサを把持した状態のコンタクトアームの位置を補正する第１の補正ステップと、を少なくとも備えたイメージセンサの試験方法が提供される（請求項１６参照）。
本発明の第２の観点によれば、算出ステップにて、光源の光軸に対するイメージセンサの光軸の相対なズレ量を算出し、第１の補正ステップにて、光源の光軸に対するイメージセンサの光軸の相対的なズレ量に基づいて、イメージセンサを把持した状態のコンタクトアームの位置の補正をする。
このように光源の光軸とイメージセンサの光軸とを軸合わせするに際して、イメージセンサを把持した状態のコンタクトアームの位置を補正することにより、光源側に当該光源自体をＸＹ方向に移動させる微調整機構が不要となるので、イメージセンサ用試験装置の小型化を図ることが出来ると共に、イメージセンサ用試験装置のコストを低減することが出来る。
特に、複数の光源を用いて複数のイメージセンサを試験する試験方法においては、光源側に当該光源自体をＸＹ方向に移動させる微調整機構が不要となるので、当該複数の光源同士の間のピッチを容易に狭く配置することが可能であり、複数のイメージセンサを試験可能な試験装置の小型化を図ることが出来ると共に、当該試験装置のコストを低減することが出来る。
上記発明においては特に限定されないが、前記コンタクトアームに把持された状態の前記イメージセンサを当該受光面側から撮像する第１の撮像ステップと、前記第１の撮像ステップで撮像された画像情報に基づいて前記コンタクトアームに把持された状態の前記イメージセンサの前記コンタクト部に対する相対位置を認識する第１の認識ステップと、をさらに備え、前記第１の補正ステップにおいて、前記算出ステップで算出された前記イメージセンサの光軸の相対的なズレ量、及び、前記第１の認識ステップで認識された前記イメージセンサの相対位置、に基づいて、前記イメージセンサを把持した状態の前記コンタクトアームの位置を補正することが好ましい（請求項１７参照）。
上記の算出ステップに加えて、第１の撮像ステップにて、コンタクトアームに把持されたイメージセンサを当該受光面側から撮像し、第１の認識ステップにて、当該撮像された画像情報に基づいてコンタクトアームに把持された状態のイメージセンサのコンタクト部に対する相対位置を認識し、さらに、第１の補正ステップにて、光源の光軸に対するイメージセンサの光軸の相対的なズレ量、及び、コンタクト部に対するイメージセンサの相対位置に基づいて、イメージセンサを把持した状態のコンタクトアームの位置を補正する。
このように、コンタクト部に対するイメージセンサの相対位置に基づいてコンタクトアームの位置を補正する際に、光源の光軸に対するイメージセンサの光軸の相対的なズレ量を加味して各イメージセンサの位置のアライメントを行うことにより、コンタクト部に対するイメージセンサの相対位置に基づいてコンタクトアームの位置のアライメントを行うと同時に、光源の光軸とイメージセンサとの軸合わせを行うことが可能となり、光源に専用の微調整機構を設ける必要がなくなるので、イメージセンサ用試験装置の小型化を図ることが出来ると共に、イメージセンサ用試験装置のコストを低減することが出来る。
上記発明においては特に限定されないが、前記算出ステップにおいて、前記コンタクト部に接触した状態の前記イメージセンサの受光面に向かって前記光源から光を照射しながら、前記イメージセンサの入出力端子から前記テストヘッドのコンタクト部に出力された電気信号に基づいて、前記光源の光軸に対する前記イメージセンサの光軸の相対的なズレ量を算出することが好ましい（請求項１８参照）。
実際に光源から光が照射されたイメージセンサから出力された電気信号に基づいてイメージセンサの光軸の相対的なズレ量を算出することにより、当該ズレ量を正確に把握することが出来る。
上記発明においては特に限定されないが、前記第１の認識ステップにおいて、前記第１の撮像ステップで撮像された画像情報における前記イメージセンサが有するチップに基づいて、前記コンタクト部に対する前記イメージセンサの相対位置を認識することが好ましく（請求項１９参照）、又は、前記第１の認識ステップにおいて、前記第１の撮像ステップで撮像された画像情報における前記イメージセンサの入出力端子に基づいて、前記コンタクトに対する前記イメージセンサの相対位置を認識することが好ましい（請求項２０参照）。
このように、第１の認識ステップにおいて、第１の撮像ステップで撮像された画像情報上における、イメージセンサが有するチップ自体や入出力端子に基づいて、コンタクト部に対するイメージセンサの相対位置を認識することにより、イメージセンサにおいてチップ自体や入出力端子に対してパッケージがズレている場合にも、ミスコンタクトを防止することが可能となる。
上記発明においては特に限定されないが、前記イメージセンサを把持していない状態のコンタクトアームを撮像する第２の撮像ステップと、前記コンタクトアームに把持されていない状態の前記イメージセンサを受光面側から撮像する第３の撮像ステップと、前記第２の撮像ステップで撮像された画像情報、及び、前記第３の撮像ステップで撮像された画像情報に基づいて、前記コンタクトアームに対する前記イメージセンサの相対位置を認識する第２の認識ステップと、前記第２の認識ステップで認識された前記コンタクトアームに対する前記イメージセンサの相対位置に基づいて、前記コンタクトアームに把持されていない状態の前記イメージセンサの位置を補正する第２の補正ステップと、をさらに備えていることが好ましい（請求項２１参照）。
コンタクトアームに対するイメージセンサの相対位置を認識し、これに基づいてイメージセンサの位置を補正することにより、受光面の反対面に入出力端子が導出しているタイプのイメージセンサを試験の対象としても、ミスコンタクトを防止することが出来る。
上記発明においては特に限定されないが、前記第１の認識ステップにおいて、さらに、前記コンタクト部を撮像した画像情報に基づいて、前記コンタクトアームに把持された前記イメージセンサの前記コンタクト部に対する相対位置を認識することが好ましい（請求項２２参照）。
このように、上述のコンタクトアームの把持された状態のイメージセンサを撮像した画像情報に加えて、コンタクト部を撮像した画像情報に基づいて、コンタクトアームに把持された状態のイメージセンサのコンタクト部に対する相対位置を認識することにより、コンタクト部に対するイメージセンサの相対位置を正確に認識することが可能となる。
上記発明においては特に限定されないが、前記第１の補正ステップは、前記コンタクトアームが有する基底側コンタクトアームの前記コンタクト部に対して実質的に平行なＸ−Ｙ平面を非拘束とした状態で、前記基底側コンタクトアームを前記コンタクトアームが有する把持側コンタクトアームに対して相対的に移動させて補正した後に、前記基底側コンタクトアームを前記把持側コンタクトアームに対して拘束させるステップを含むことが好ましい（請求項２３参照）。
これにより、イメージセンサを把持した状態のコンタクトアームの位置を補正するための補正手段が、各コンタクトアームに設けずに基台側に設けられ、コンタクトアームの重量が軽減するので、移動手段の高速な移動が可能になると共に、ミスコンタクトの防止が図られる。
【図面の簡単な説明】  以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１Ａは、本発明の第１実施形態に係るイメージセンサ用試験装置の試験対象となるイメージセンサを示す平面図であり、図１Ｂは、図１ＡのＩ−Ｉ線に沿ったイメージセンサの断面図である。
図２は、本発明の第１実施形態に係るイメージセンサ用試験装置を示す概略平面図である。
図３は、図２のＩＩ−ＩＩ線に沿ったイメージセンサ用試験装置の断面図である。
図４は、本発明の第１実施形態に係るイメージセンサ用試験装置のコンタクトアーム及びテストヘッドを示す概略断面図である。
図５は、本発明の第１実施形態に係るイメージセンサ用試験装置のコンタクトアーム及びアライメント装置を示す概略断面図である。
図６は、本発明の第１実施形態の他の例におけるイメージセンサ用試験装置のコンタクトアーム及びアライメント装置を示す概略断面図である。
図７は、本発明の第１実施形態におけるコンタクトアームに用いられるロックアンドフリー機構を示す上部平面図である。
図８は、図７のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿ったロックアンドフリー機構の断面図である。
図９は、図７のＩＶ−ＩＶ線に沿ったロックアンドフリー機構の断面図である。
図１０は、本発明の第１実施形態のさらに他の例におけるコンタクトアームを示す概略側面図である。
図１１は、図１０に示すコンタクトアームによるイメージセンサＤＵＴの倣い動作を説明するための図である。
図１２は、図１０に示すコンタクトアームに用いられる平面倣い機能の分解斜視図である。
図１３Ａ及び図１３Ｂは、図１０に示すコンタクトアームによる倣い動作におけるＸ軸を中心とした倣い動作を説明するための図であり、図１３Ａは倣い動作前の状態を示す図であり、図１３Ｂは倣い動作後の状態を示す図である。
図１４Ａ及び図１４Ｂは、図１０に示すコンタクトアームによる倣い動作におけるＹ軸を中心とした倣い動作を説明するための図であり、図１４Ａは倣い動作前の状態を示す図であり、図１４Ｂは倣い動作後の状態を示す図である。
図１５は、本発明の第１実施形態におけるアライメント装置の駆動部を示す上部平面図である。
図１６は、図１５のＶ−Ｖ線に沿った駆動部の断面図である。
図１７は、図１５のＶＩ−ＶＩ線に沿った駆動部の断面図である。
図１８は、本発明の第１実施形態に係るイメージセンサ用試験装置の制御系の全体構成を示すブロック図である。
図１９は、本発明の第１実施形態に係るイメージセンサ用試験装置による予備テストにおける光源の光軸とイメージセンサの光軸との関係を示す図である。
図２０は、本発明の第１実施形態に係るイメージセンサ用試験装置による本テストにおける光源の光軸とイメージセンサの光軸との関係を示す図である。
図２１は、本発明の第１実施形態において品種変更時に第２のカメラによりコンタクト部を撮像している状態を示す図である。
図２２は、本発明の第１実施形態に係るイメージセンサ用試験装置によるアライメント動作において、２行１列及び２行２列の２つのイメージセンサをアライメント装置の上方で位置決めした状態を示す図である。
図２３は、図２２の状態からイメージセンサをアライメント装置に挿入した状態を示す図である。
図２４は、本発明の第１実施形態におけるイメージセンサの位置のアライメントの処理を示すフローチャートである。
図２５Ａは、本発明の第１実施形態におけるアライメント前の状態の画像の例を示す図であり、図２５Ｂは、本発明の第１実施形態におけるアライメント後の状態の画像の例を示す図である。
図２６は、図２３の状態から２行１列及び２行２列の２つのイメージセンサのアライメントが完了した状態を示す図である。
図２７は、図２６の状態から４つのイメージセンサを上昇させた状態を示す図である。
図２８は、図２７の状態から１行１列及び１行２列の２つのイメージセンサをアライメント装置の上方で位置決めした状態を示す図である。
図２９は、図２８の状態からイメージセンサをアライメント装置に挿入した状態を示す図である。
図３０は、図２９の状態から１行１列及び１行２列の２つのイメージセンサのアライメントが完了した状態を示す図である。
図３１は、図３０の状態から４つのイメージセンサを上昇させた状態を示す図である。
図３２は、図３１の状態から４つのイメージセンサのテストを行っている状態を示す図である。
図３３Ａ及び図３３Ｂは、本発明の第１実施形態におけるロックアンドフリー機構によるコンタクトアームのセンタリング動作を示す図である。
図３４Ａは、本発明の第２実施形態に係るイメージセンサ用試験装置の試験対象となるイメージセンサを示す上部平面図であり、図３４Ｂは、図３４Ａに示すイメージセンサの下部平面図であり、図３４Ｃは、図３４ＡのＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿ったイメージセンサの断面図である。
図３５は、本発明の第２実施形態に係るイメージセンサ用試験装置のコンタクトアーム及びテストヘッドを示す概略断面図である。
図３６は、本発明の第２実施形態に係るイメージセンサ用試験装置のコンタクトアーム及びアライメント装置を示す概略断面図である。
図３７は、図３５及び図３６に示すコンタクトアームのアッパーコンタクトを拡大した概略断面図である。
図３８は、図３７に示すアッパーコンタクトの平面図である。
図３９は、本発明の第２実施形態におけるイメージセンサの位置のアライメントの処理を示すフローチャートである。
図４０は、本発明の第２実施形態においてアライメント装置の載置面に載置されたイメージセンサを第１のカメラで撮像している状態を示す図である。
図４１は、図４０の状態からアッパーコンタクトに対してイメージセンサを位置決めしている状態を示す図である。
図４２は、図４１の状態から位置決めされたイメージセンサをコンタクトアームが保持した状態を示す図である。
図４３は、図４２の状態におけるコンタクトアーム、イメージセンサ、及び、アライメント装置の位置関係を示す詳細図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１Ａは本発明の第１実施形態に係るイメージセンサ用試験装置の試験対象となるイメージセンサを示す平面図、図１Ｂは図１ＡのＩ−Ｉ線に沿ったイメージセンサの断面図である。
先ず、本発明の第１実施形態において試験対象となるイメージセンサについて説明すると、このイメージセンサＤＵＴは、図１Ａに示すように、マイクロレンズを持つチップＣＨが略中央部に配置され、その外周部に入出力端子ＨＢが導出していると共に、これらチップＣＨ及びＨＢがパッケージングされたＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等であり、図１Ｂに示すように、入出力端子ＨＢが、チップＣＨにおいてマイクロレンズが形成されている受光面ＲＬと同一面に導出しているタイプのイメージセンサである。
図２は本発明の第１実施形態に係るイメージセンサ用試験装置を示す概略平面図、図３は図２のＩＩ−ＩＩ線に沿ったイメージセンサ用試験装置の断面図である。
本発明の第１実施形態に係るイメージセンサ用試験装置１は、上述の図１Ａ及び図１Ｂに示すタイプのイメージセンサＤＵＴを試験対象とした装置であり、図２及び図３に示すように、テスト部３０、センサ格納部４０、ローダ部５０及びアンローダ部６０を有するハンドラ１０と、テストヘッド３００及びテスタ２０とを備えており、４つのイメージセンサＤＵＴを同時にテストすることが可能となっている。
そして、このイメージセンサ用試験装置１では、ハンドラ１０のセンサ格納部４０からローダ部５０を介してテスト部３０に供給された試験前のイメージセンサＤＵＴを、テストヘッド３００のコンタクト部３０１に対して相対的にアライメントすると共に光源３４０に対して軸合わせを行った後、当該コンタクト部３０１に押し当て、光源３４０からイメージセンサＤＵＴの受光面ＲＬに対して光を照射しながら、当該イメージセンサＤＵＴにテスタ２０により電気信号を入出力してテストを実行した後、テストが終了したイメージセンサＤＵＴを、アンローダ部を介してテスト結果に従ってセンサ格納部４０に分類して格納する。
以下に、このイメージセンサ用試験装置１の各部について詳細に説明する。
センサ格納部４０
センサ格納部４０は、試験前及び試験後のイメージセンサＤＵＴを格納する手段であり、供給トレイ用ストック４０１と、分類トレイ用ストッカ４０２と、空トレイ用ストッカ４０３と、トレイ搬送装置４０４と、から構成されている。
供給トレイ用ストッカ４０１は、試験前の複数のイメージセンサＤＵＴが搭載された複数の供給トレイが積載されて収容されており、本実施形態においては、図２に示すように、２つの供給トレイ用ストッカ４０１が設けられている。
分類トレイ用ストッカ４０２は、試験後の複数のイメージセンサＤＵＴが搭載された複数の分類トレイが積載されて収容されており、本実施形態においては、図２に示すように４つの分類トレイ用ストッカ４０２が設けられている。
これら４つの分類トレイ用ストッカ４０２を設けることにより、試験結果に応じて、最大４つの分類にイメージセンサＤＵＴを仕分けして格納出来るように構成されている。つまり、良品と不良品の分類のみではなく、良品の中でも動作速度が高速なもの、中速なもの、低速なもの、或いは、不良の中でも再試験が必要なもの等に仕分けされている。なお、例えば、図２の４つの分類トレイ用ストッカ４０２において、テスト部３０に近い２つの分類トレイ用ストッカ４０２は比較的発生頻度の低い試験結果のイメージセンサＤＵＴが分類され、テストヘッド３００から遠い２つの分類トレイ用ストッカ４０２には比較的発生頻度の高い試験結果のイメージセンサＤＵＴが分類されても良い。
空トレイ用ストッカ４０３は、供給トレイ用ストッカ４０１に搭載されていた試験前イメージセンサＤＵＴの全てが、テスト部３０に供給された後の空トレイを格納する。
トレイ搬送装置４０４は、図２においてＸ軸及びＺ軸方向に移動可能な搬送手段であり、Ｘ軸方向レール４０４ａと、可動ヘッド部４０４ｂと、４つの吸着パッド４０４ｃとから構成されており、供給トレイ用ストッカ４０１と、一部の分類トレイ用ストッカ４０２と、空トレイ用ストッカ４０３とを包含する範囲を動作範囲としている。
そして、このトレイ搬送装置４０４は、ハンドラ１０の基台１２上に固定されたＸ軸方向レール４０４ａがＸ軸方向に移動可能に可動ヘッド部４０４ｂを片持ち支持しており、この可動ヘッド部４０４ｂには、特に図示しないＺ軸アクチュエータと、当該先端部に４つの吸着パッド４０４ｃが具備されている。
このトレイ搬送装置４０４は、供給トレイ用ストッカ４０１にて空になった空トレイを吸着パッド４０４ｃにより吸着して保持し、Ｚ軸方向アクチュエータにより上昇させ、Ｘ軸方向レール４０４ａ上で可動ヘッド部４０４ｂを摺動させることにより空トレイ用ストッカ４０３に移送する。
同様に、分類トレイ用ストッカ４０２において分類トレイ上に試験後のイメージセンサＤＵＴが満載された場合に、空トレイ用ストッカ４０３から空トレイを吸着して保持し、Ｚ軸方向アクチュエータにより上昇させ、Ｘ軸方向レール４０４ａ上で可動ヘッド部４０４ｂを摺動させることにより分類トレイ用ストッカ４０２に移送する。
なお、図示は省略するが、各ストッカ４０１〜４０３には、Ｚ軸方向にトレイを昇降させることが可能なエレベータが具備されていると共に、トレイ搬送装置４０４は、図３に示すように、その動作範囲が、後述する第１及び第２の移動装置５０１、６０１の何れの動作範囲ともＺ軸方向上で重複しないように設けられているため、トレイ搬送装置４０４の動作と、第１及び第２のＸＹＺ移動装置５０１、６０１の動作とが干渉することはない。
なお、本発明におけるストッカの数は、以上に説明した数に特に限定されず、必要に応じて適宜設定することが可能である。
ローダ部５０
ローダ部５０は、センサ格納部４０の供給トレイ用ストッカ４０１からイメージセンサＤＵＴをテスト部３０に供給するための手段であり、第１のＸＹＺ移動装置５０１と、２つのローダ用バッファ５０２と、ヒートプレート５０３と、から構成されている。
第１のＸＹＺ移動装置５０１は、センサ格納部４０の供給トレイ用ストッカ４０１の供給トレイ上に搭載されたイメージセンサＤＵＴをヒートプレート５０３に移動させ、このヒートプレート５０３上で所定の熱ストレスを印加されたイメージセンサＤＵＴをローダ用バッファ部５０２に移動させる手段であり、Ｙ軸方向レール５０１ａと、Ｘ軸方向レール５０１ｂと、可動ヘッド部５０１ｃと、吸着パッド５０１ｄと、から構成されており、供給トレイ用ストッカ４０１と、ヒートプレート５０３と、２つのローダ用バッファ部５０２と、を包含する範囲を動作範囲としている。
図２に示すように、この第１のＸＹＺ移動装置５０１の２つのＹ軸方向レール５０１ａは、ハンドラ１０の基台１２上に固定されており、それらの間にＸ軸方向レール５０１ｂがＹ軸方向に摺動可能に支持されている。また、このＸ軸方向レール５０１ｂは、Ｚ軸方向アクチュエータ（不図示）を有する可動ヘッド部５０１ｃをＸ軸方向に摺動可能に支持している。さらに、この可動ヘッド部５０１ｃは、下端部に４つの吸着パッド５０１ｄを有しており、前記Ｚ軸方向アクチュエータを駆動させることにより、当該４つの吸着パッド５０１ｄをＺ軸方向に昇降させることが可能となっている。
第１のＸＹＺ移動装置５０１は、供給トレイに搭載された４つのイメージセンサＤＵＴの上に４つの吸着パッド５０１ｄを位置させ、一度に４つのイメージセンサＤＵＴを吸着して、ヒートプレート５０３に移動させ、当該表面に形成された凹部５０３ａに位置決めしてＤＵＴを解放する。
ヒートプレート５０３は、イメージセンサＤＵＴに所定の熱ストレスを印加するための加熱手段であり、例えば、下部に発熱源（不図示）が設けられた金属プレートである。このヒートプレート５０３の上側の表面には、イメージセンサＤＵＴを落とし込むことが可能な複数の凹部５０３ａが形成されており、試験前のイメージセンサＤＵＴが第１のＸＹＺ移動装置５０１により供給トレイ用ストッカ４０１からこの凹部５０３ａに移動される。そして、イメージセンサＤＵＴがヒートプレート５０３にて所定の温度に加熱された後、そのイメージセンサＤＵＴは、第１のＸＹＺ移動装置５０１によりローダ用バッファ部５０２に移動される。
なお、後述するように、試験前に、アライメント装置３２０によりイメージセンサＤＵＴの位置のアライメントが行われるため、ヒートプレート５０３上に凹部５０３ａを具備させずに、当該ヒートプレート５０３の表面を単なる平面とし、この平面に第１のＸＹＺ移動装置５０１がイメージセンサＤＵＴを載置するようにしても良い。また、ヒートプレート５０３の表面を、吸着面が鉛直上向きに向いた吸着パッドを具備した平面とし、当該吸着パッド上に台１のＸＹＺ移動装置５０１がイメージセンサＤＵＴを載置し、このイメージセンサＤＵＴをヒートプレート５０３に具備された吸着パッドにより吸着しても良い。
ローダ用バッファ部５０２は、イメージセンサＤＵＴを第１のＸＹＺ移動装置５０１の動作範囲と、テスト部３０のＹＺ移動装置３１０（後述）の動作範囲との間を往復移動させる手段であり、可動部５０２ａと、Ｘ軸方向アクチュエータ５０２ｂと、から構成されている。
ハンドラ１０の基台１２上に固定されたＸ軸アクチュエータ５０２ｂの片側端部に可動部５０２ａが支持されており、この可動部５０２ａの上部表面には、イメージセンサＤＵＴを落とし込むことが可能な４つの凹部５０２ｃが形成されている。第１のＸＹＺ移動装置５０１がヒートプレート５０３上の所定温度に加熱された試験前の４つのイメージセンサＤＵＴを一度に吸着することにより保持して移動させ、ローダ用バッファ部５０２の凹部５０２ｃにイメージセンサＤＵＴを解放する。４つのイメージセンサＤＵＴを保持したローダ用バッファ部５０２は、Ｘ軸方向アクチュエータ５０２ｂを伸長させることにより、第１のＸＹＺ移動装置５０１の動作範囲からＹＺ移動装置３１０の動作範囲内にイメージセンサＤＵＴを移動させる。
なお、可動部５０２ａ上に凹部５０２ｃを具備させずに、例えば、当該可動部５０２ａの表面を、吸着面が鉛直上向きに向いた吸着パッドを具備した平面としても良い。この場合、第１のＸＹＺ移動装置５０１がこの吸着パッド上にイメージセンサＤＵＴを載置し、この吸着パッドがイメージセンサＤＵＴを吸着したらＸ軸方向アクチュエータ５０２ｂを伸長させ、ＹＺ移動装３１０の動作範囲内への移動が完了したら、この吸着パッドの吸着を解放して、ＹＺ移動装置３１０がこのイメージセンサＤＵＴを保持する。
以上のようなローダ用バッファ部５０２を設けることにより、第１のＸＹＺ移動装置５０１とＹＺ移動装置３１０とが相互に干渉することなく同時に動作することが可能となる。
また、本実施形態のように、２つのローダ用バッファ部５０２を具備させることにより、テストヘッド３００に効率良くイメージセンサＤＵＴを供給して、イメージセンサ用試験装置１の稼働率を高めることが可能となる。
なお、本発明においてはローダ用バッファ部５０２の数は２つに特に限定されず、後述するイメージセンサＤＵＴの位置のアライメントに要する時間やイメージセンサＤＵＴのテストに要する時間等から適宜設定することが出来る。
テスト部３０
図４は本発明の第１実施形態に係るイメージセンサ用試験装置のコンタクトアーム及びテストヘッドを示す概略断面図、図５は本発明の第１実施形態に係るイメージセンサ用試験装置のコンタクトアーム及びアライメント装置を示す概略図、図６は本発明の第１実施形態の他の例におけるイメージセンサ用試験装置のコンタクトアーム及びアライメント装置を示す概略断面図である。
テスト部３０は、イメージセンサＤＵＴの位置のアライメントを行い、その後、イメージセンサＤＵＴの入出力端子ＨＢをコンタクト部３０１のコンタクトピン３０２に電気的に接触させ、当該イメージセンサＤＵＴの受光面ＲＬに光を照射しながら、テスタ２０からテストヘッド３００のコンタクト部３０１を介してイメージセンサＤＵＴに電気信号を入力することにより、イメージセンサＤＵＴの受光量が一定であるか否か等のイメージセンサＤＵＴの光学的特性を試験する手段であり、ＹＺ移動装置３１０と、４つのアライメント装置３２０（補正手段）と、４つの光源３４０と、から構成されている。
先ず、このテスト部３０で用いられるテストヘッド３０について説明すると、図４に示すように、このテストヘッド３００は、ボード上に４つのコンタクト部３０１が２行２列で配列されて構成されており、後述するＹＺ移動装置３１０の可動ヘッド部３１２が有する４つのコンタクトアーム３１５の配列に実質的に一致するような配列で配置されている。
各コンタクト部３０１は、複数のコンタクトピン３０２を備えており、これらのコンタクトピン３０２は、試験対象となるイメージセンサＤＵＴの入出力端子ＨＢの配列に実質的に一致するような配置されている。
このテストヘッド３００は、図３に示すように、ハンドラ１０の基台１２に形成された開口１１を塞ぐように、ハンドラ１０に対して脱着可能に取り付けられており、各コンタクト部３０１は、同図に示すように、ケーブル２１を介してテスタ２０に電気的に接続されている。
また、本実施形態に係るイメージセンサ用試験装置１では、図４に示すように、下方からイメージセンサＤＵＴの受光面ＲＬに対して光を照射することが可能なように、テストヘッド３００の各コンタクト部３０１の略中央部に開口部３０３がそれぞれ形成されている。各開口部３０３は、下方からイメージセンサＤＵＴの受光面を視認可能な程度の大きさを有している。
このテストヘッド３００は、イメージセンサＤＵＴの品種変更によりイメージセンサＤＵＴの形状や入出力端子ＨＢの配列が変更されたような場合には、当該変更後のイメージセンサＤＵＴに適合した他のテストヘッド３００に交換することにより、一台のイメージセンサ用試験装置１で、多品種のイメージセンサＤＵＴの試験を行うことが可能となっている。
本実施形態に係るイメージセンサ用試験装置１のテスト部３０には、図３及び図４に示すように、各コンタクト部３０１に形成された各開口部３０３の下方には、鉛直上向きに向かって光を照射可能な光源３４０が、ハンドラ１０の基台１２に対して相対的に固定されている。そして、各光源３４０から４つのコンタクト部３０１に形成された開口部３０３を介して、同時にテストされる４つのイメージセンサＤＵＴの受光面ＲＬに対して、光を同時に照射することが可能となっている。
テスト部３０のＹＺ移動装置３１０は、アライメント装置３２０と、テストヘッド３００との間でイメージセンサＤＵＴを移動させる手段であり、アライメント装置３２０によるイメージセンサＤＵＴの位置のアライメントの支援を行うと共に、テストヘッド３００によるイメージセンサＤＵＴのテストの支援を行う。
このＹＺ移動装置３１０は、図２及び図３に示すように、ハンドラ１０の基台１２上に固定された一対のＹ軸方向レール３１１にＹ軸方向に摺動可能に２つのＸ軸方向支持部材３１１ａを支持している。さらに、各Ｘ軸方向支持部材３１１ａの略中央部には可動ヘッド部３１２が支持されており、アライメント装置３２０と、テストヘッド３００の各コンタクト部３０１とを包含する範囲を動作範囲としている。
このＹＺ移動装置３１０は、２つの可動ヘッド部３１２を有しているので、一方の可動ヘッド部３１２がテストを遂行している間に、他方の可動ヘッド部３１２が、イメージセンサＤＵＴの位置のアライメントを行うことにより、テストヘッド３００の稼働率を高めることが可能となっている。なお、この際、一対のＹ軸方向レール３１１上で同時に動作する２つのＸ軸方向支持部材３１１ａに支持される可動ヘッド部３１２は、相互に動作が干渉することがないように制御されている。
各可動ヘッド部３１２は、図４及び図５に示すように、カメラ支持部材３１２ａと、第２のカメラ３１２ｂ（第２の撮像手段）と、１つのＺ軸方向アクチュエータ３１３と、１つの基底部３１４と、コンタクト部３０１の配列に対応した４つのコンタクトアーム３１５と、備えており、各コンタクトアーム３１５に保持された４つのイメージセンサＤＵＴをＹ軸方向及びＺ軸方向に移動させることが可能となっている。さらに、各コンタクトアーム３１５は、把持側アーム３１７と、ロックアンドフリー機構３１８と、基底側アーム３１６と、を有している。なお、本実施形態における４つのイメージセンサＤＵＴは、図２においてＹ軸正方向に位置する２つのコンタクトアーム３１５を１行目、Ｙ軸負方向に位置する２つのコンタクトアーム３１５を２行目とし、Ｘ軸負方向に位置する２つのコンタクトアーム３１５ａを１列目、Ｘ軸正方向に位置する２つのコンタクトアーム３１５を２列目とし、以下この配列に従って説明する。
可動ヘッド部３１２のＺ軸アクチュエータ３１３の本体部３１３ａの一端は、Ｘ軸方向支持部材３１１ａに固定されており、その他端にはカメラ支持部材３１２ａが支持されている。そして、このカメラ支持部材３１２ａのテストヘッド３３０側の端部には、テストヘッド３００のコンタクト部３０１を撮像するための第２のカメラ３１２ｂが、その光軸をＺ軸負方向とするように設けられている。
なお、本発明における第２のカメラの設置位置は、上記の設置位置に特に限定されず、例えば、基底部３１４のテストヘッド３００側の端部に第２のカメラ３１２ｂを設けても良い。これにより、第２のカメラ３１２ｂをＺ軸方向アクチュエータ３１３でＺ軸方向に移動させることが出来るので、Ｚ軸方向アクチュエータ３１３の駆動に伴って第２のカメラ３１２ｂのフォーカスを変更したり、第２のカメラ３１２ｂが照明機能を有している場合にはその照度調整をすることが可能となる。
可動ヘッド部３１２のＺ軸アクチュエータ３１３の可動ロッド部３１３ｂの先端には、基底部３１４が固定されており、このＺ軸アクチュエータ３１３の駆動に従って、基底部３１４がＺ軸方向に昇降するようになっている。そして、基底部３１４には、テストヘッド３００の４つのコンタクト部３０１に対応するようなピッチで、４つの基底側アーム３１６が固定されており、各基底側アーム３１６の下端面には、ロックアンドフリー機構３１８を介して把持側アーム３１７が取り付けられている。
各把持側アーム３１７は、その底面中央部にイメージセンサＤＵＴを吸着するための吸着パッド３１７ｃを有している。また、この把持側アーム３１７には、ヒータ３１７ａと温度センサ３１７ｂとが埋め込まれており、ヒートプレート５０３で印加された高温の熱ストレスをヒータ３１７ａで維持し、温度センサ３１７ｂが把持側アーム３１７の温度を検出することでイメージセンサＤＵＴの温度を間接的に検出し、ヒータ３１７ａのＯＮ／ＯＦＦ制御などに供される。
さらに、各把持側アーム３１７の底面端部には、Ｚ軸負方向に突出する当接部材３１７ｄが具備されている。このように把持側アーム３１７が当接部材３１７ｄを有していることにより、可動ヘッド部３１２がアライメント可動ステージ３２１に所定の圧力の印加した時に、この当接部材３１７ｄにより把持側アーム３１７がアライメント装置３２０に支持され、ロックアンドフリー機構３１８が非拘束状態の際に、把持側アーム３１７をアライメント装置３２０の可動ステージ３２１（後述）の運動に追従させることが可能となっている（例えば図２６参照）。
なお、図６に示すように、当接部材３１７ｄの先端部に凹部３１７ｅを形成し、アライメント装置３２０の可動ステージ３２１の第１の開口部３２１ａの周囲にこの凹部３１７ｅに対応した凸部３２１ｄを設け、凹部３１７ｅと凸部３２１ｄとを係合させることにより、イメージセンサＤＵＴの位置のアライメントにおける追従性を向上させても良い。また、その凹部３１７ｄの開口周縁や凸部３２１ｄの先端外周をテーパ状に形成して、可動ステージ３２１に対する把持側アーム３１７の位置決めを容易にしても良い。また、例えば、当接部材３１７ｄの先端部、及び、可動ステージ３２１の第１の開口３２１ａの周縁に吸着パッドや磁石等を設け、イメージセンサＤＵＴの位置のアライメント時における追従性をさらに向上させても良い。
図７は本発明の第１実施形態におけるコンタクトアームに用いられるロックアンドフリー機構を示す上部平面図、図８は図７のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿ったロックアンドフリー機構の断面図、図９は図７のＩＶ−ＩＶ線に沿ったロックアンドフリー機構の断面図である。
本実施形態におけるコンタクトアーム３１５に用いられるロックアンドフリー機構３１８は、イメージセンサＤＵＴを吸着し保持した状態の把持側アーム３１７を、基底側アーム３１６に対して、コンタクト部３０１と実質的に平行な平面上における平面運動、即ち、Ｘ軸、Ｙ軸方向及びＺ軸を中心としたθ回転の運動を非拘束或いは拘束な状態にする手段である。また、図３３Ａ及び図３３Ｂに示すように、イメージセンサＤＵＴの解放後に、把持側アーム３１７の中心線ＣＬＨを、基底側アーム３１６の中心線ＣＬＲに実質的に一致させるように、把持側アーム３１７を原点に復帰させるセンタリング機能を備えている。
図７〜図９に示すように、このロックアンドフリー機構３１８は、固定部３１８１と、可動部３１８２と、拘束用ピストン３１８３と、センタリング用ピストン３１８４と、センタリング用ボール３１８５と、から構成されている。
ロックアンドフリー機構３１８の固定部３１８１は、概略四角柱の外形を有し、可動部３１８２の一部を受け入れるために、その下側内部に中空部が形成されている。また、その中空部に受け入れた可動部３１８２を平面運動可能に保持するために、固定部３１８１の下面中央部には、円形状の開口３１８１ａが具備されている。
さらに、この固定部３１８１の内部には、２つの拘束用ピストン３１８３と、２つのセンタリング用ピストン３１８４と、２つのセンタリング用ボール３１８５と、を収容するための収容部がそれぞれ形成されている。そして、この固定部３１８１の一側面には拘束用ピストン３１８３にエアを供給するための拘束用エア供給口３１８１ｂが形成されており、当該拘束用エア供給口３１８１ｂから２つの拘束用ピストン３１８３までの間に拘束用エア通路３１８１ｃが形成されている。
また、この固定部３１８１の一側面には、センタリング用ピストン３１８４にエアを供給するためのセンタリング用エア供給口３１８１ｄが形成されており、当該センタリング用エア供給口３１８１ｄから２つのセンタリング用ピストン３１８４までの間にセンタリング用エア通路３１８１ｅが形成されている。なお、拘束用エア通路３１８１ｃとセンタリング用エア通路３１８１ｅとがそれぞれが交わることはない。
ロックアンドフリー機構３１８の可動部３１８２は、側面中間部が括れた概略円柱の形状を有しており、当該括れた部分から上の部分が固定部３１８１の下側内部の中空部に受け入れられ、当該括れた部分が開口３１８１ａに位置することにより、この可動部３１８２が固定部３１８１に保持され、Ｚ軸方向の運動が抑制され、Ｘ軸、Ｙ軸方向及びＺ軸を中心としたθ回転方向の運動が許容されている。
また、この可動部３１８２は、センタリング用ボール３１８５を支持するための、上部表面が凹円弧形状の２つの受け部３１８２ａを有しており、この受け部３１８２ａによりセンタリング用ボール３１８５を支持することが可能となっている。これら受け部３１８２ａは、その凹円弧形状の中心が、センタリング時において、センタリング用ピストン３１８４の中心線と一致するように、可動部３１８２の上面に設けられている。
ロックアンドフリー機構３１８の拘束用ピストン３１８３は、固定部３１８１形成された収容部に収容されており、当該拘束用ピストン３１８３の下端面が、可動部３１８２の上面に接触している。
また、センタリング用ピストン３１８４は、固定部３１８１に形成された収容部に収容されており、その下部でセンタリング用ボール３１８５と当接している。
ロックアンドフリー機構３１８のセンタリング用ボール３１８５は、実質的に球体の形状を有し、そのＸ軸及びＹ軸方向の運動が、固定部３１８１に形成された収容部の内壁面によって拘束されている。そして、このセンタリング用ボール３１８５は、その上部で、センタリング用ピストン３１８４と当接しており、その下部で、ロックアンドフリー可動部３１８２の上面に設けられた受け部３１８２ａと当接している。
ロックアンドフリー機構３１８を非拘束状態にする場合は、全てのピストン、即ち、２つの拘束用ピストン３１８３及び２つのセンタリング用ピストン３１８４へのエアの供給を行わず、可動部３１８２を固定部３１８１に対して平面運動可能な状態にする。
ロックアンドフリー機構３１８を拘束状態にする場合は、２つの拘束用ピストン３１８３にエアを供給して、可動部３１８２を固定部３１８１に対して固定する。なお、２つのセンタリング用ピストン３１８４へのエアの供給は行わない。
ロックアンドフリー機構３１８をセンタリングする場合は、２つの拘束用ピストン３１８３へのエアの供給を止め、可動部３１８２を一旦非拘束な状態にし、次に、２つのセンタリング用ピストン３１８４へエアを供給してセンタリング用ボール３１８５を押圧し、受け部３１８２ａの上部表面に形成された凹円弧形状に倣わせ、当該凹円弧形状の中心に位置するように移動させる。この２つのセンタリング用ボール３１８５の動作により、可動部３１８２は、固定部３１８１と中心を一致するようにセンタリングされる。
このロックアンドフリー機構３１８は、その固定部３１８１の上端面で、基底側アーム３１６の下端面に取り付けられ、その可動部３１８２の下端面で、把持側アーム３１７の上端面に取り付けられており、基底側アーム３１６と把持側アーム３１７との間にこのロックアンドフリー機構３１８が設けられて、コンタクトアーム３１５が構成されている。
以上のようなロックアンドフリー機構３１８を、基底側アーム３１６と把持側アーム３１７との間に設けることにより、イメージセンサＤＵＴの位置のアライメントのための駆動手段を各把持側アーム３１７に設ける必要がなくなり、ＹＺ移動装置３１０の可動ヘッド部３１２の重量を軽減することが出来、当該可動ヘッド部３１２の高速移動を可能にすると共に、イメージセンサＤＵＴとコンタクト部３０１とのミスコンタクトの発生頻度を減少させることが可能となる。
さらに、図１０に示すように、各コンタクトアーム３１５は、基底部３１４と基底側アーム３１６との間に平面倣い機構３３０を備えても良い。これにより、コンタクト部３０１が若干傾斜しているような場合であっても、コンタクト部３０１に対してコンタクトアーム３１５を倣わせて、コンタクト部３０１にイメージセンサＤＵＴを無理なく接触させることが可能となる。
この平面倣い機構３３０は、把持側アーム３１７の吸着パッド３１７ｃに保持しているイメージセンサＤＵＴを、コンタクト部３０１に平行なＸ−Ｙ平面に対して倣い動作をさせる吊り下げ型の平面倣い手段であり、図１１に示すように、イメージセンサＤＵＴにおける、コンタクト部３０１に平行なＸ−Ｙ平面に実質的に平行なＸ軸を中心としたα回転と、当該平面に実質的に平行なＹ軸を中心としたβ回転とを可能としている。
この平面倣い機構３３０は、図１２に示すように、Ｙ軸を中心とした倣い動作を行うＹ軸回転受け部材３３１及びＹ軸回転倣い部材３３２と、Ｘ軸を中心とした倣い動作を行うＸ軸回転受け部材３３３及びＸ軸回転倣い部材３３４と、これらを相互に摺動可能に固定するボルト３３５及びナット３３６と、適切な弾性力を付与してセンタリングを行うためのスプリング３３７と、ベース部材３４０と当該平面倣い機構３３０とを連結する連結部材３３８と、から構成されている。
図１２に示すように、Ｙ軸回転受け部材３３１は、その下面に、Ｙ軸を中心とした周方向に沿った第１の凹型円弧形状３３１ａが形成されていると共に、その略中央部に、ボルト３３５が貫通する第１の貫通孔３３１ｂが形成されている。これに対し、Ｙ軸回転倣い部材３３２は、その上面に、Ｙ軸回転受け部材３３１の第１の凹型円弧形状３３１ａに対応した形状の第１の凸型円弧形状３３２ａが形成されていると共に、その略中央部に、ボルト３３５が貫通する第２の貫通孔３３２ｂが形成されている。
Ｙ軸回転受け部材３３１の第１の凹型円弧形状３３１ａと、Ｙ軸回転倣い部材３３２の第１の凸型円弧形状３３２ａとは、イメージセンサＤＵＴの中心を回転させるために、図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、これら円弧形状の延長である円Ｃ２の中心ＣＯ２が、イメージセンサＤＵＴの中心位置と実質的に一致するように設定されている。
Ｙ軸回転受け部材３３１の第１の貫通孔３３１ｂは、スプリング３３７の内径より小さな直径を有し、当該貫通孔３３１ｂに挿入されたボルト３３５とＹ軸回転受け部材３３１との間にスプリング３３７を介在させることが可能となっている。
Ｙ軸回転受け部材３３１とＹ軸回転倣い部材３３２との間には、摺動動作を円滑にするために、例えばテフロンなどの合成樹脂からなる柔軟なスペーサ３３２ｃと、複数のベアリング３３２ｄと、が設けられている。当該スペーサ３３２ｃの略中央部には、ボルト３３５を貫通させるために、第３の貫通孔３３２ｅが形成されている。
図１２に示すように、Ｙ軸回転倣い部材３３２の上面には、第１の凸型円弧形状３３２ａの周方向に沿って、複数の溝３３２ｆが形成されている。また、スペーサ３３２ｃには、Ｙ軸回転倣い部材３３２に形成された複数の溝３３２ｆに対応する位置に、複数のベアリング３３２ｄが挿入される複数の小径孔３３２ｇが形成されている。さらに、Ｙ軸回転受け部材３３１の下面には、Ｙ軸回転倣い部材３３２の複数の溝３３２ｆに対向する位置に複数の溝３３１ｃが形成されている。
そして、Ｙ軸回転受け部材３３１及びＹ軸回転倣い部材３３２の円弧形状３３１ａ、３３２ａを合わさると、Ｙ軸回転受け部材３３１の溝３３１ｃと、Ｙ軸回転倣い部材３３２の溝３３２ｆとの間に、スペーサ３３２ｃの小径孔３３２ｇに挿入された複数のベアリング３３２ｄが介在し、当該溝３３２ｆに沿って、各ベアリング３３２ｄが回動することにより、Ｙ軸回転受け部材３３１に対してＹ軸回転倣い部材３３２が円滑に摺動する。上述のようにこれらの部材３３１、３３２の第１の円弧形状３３１ａ、３３２ａは、その回転中心ＣＯ２とイメージセンサＤＵＴの中心とが一致しているため、上記の摺動動作により、Ｙ軸を中心としたイメージセンサＤＵＴのβ回転が達成される。
図１２に示すように、上述のＹ軸回転倣い部材３３２の下面には、Ｘ軸回転受け部材３３３が取り付けられている。このＸ軸回転受け部材３３３は、その下面に、Ｘ軸を中心とした周方向に沿った第２の凹型円弧形状３３３ａが形成されていると共に、その略中央部に、ボルト３３５が貫通する第４の貫通孔３３３ｂが形成されている。これに対し、Ｘ軸回転倣い部材３３４は、その上面に、Ｘ軸回転受け部材３３３の第２の凹型円弧形状３３３ａに対応した形状の第２の凸型円弧形状３３４ａが形成されていると共に、その略中央部に、ボルト３３５が貫通する第５の貫通孔３３４ｂが形成されている。
Ｘ軸回転受け部材３３３の第２の凹型円弧形状３３３ａ及びＸ軸回転倣い部材３３４の第２の凸型円弧形状３３４ａは、イメージセンサＤＵＴの中心を回転させるために、図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、これら円弧形状の延長である円Ｃ１の中心ＣＯ１が、イメージセンサＤＵＴセンサの中心位置と実質的に一致するように設定されている。
Ｘ軸回転受け部材３３３とＸ軸回転倣い部材３３４との間には、摺動動作を円滑にするために、例えばテフロンなどの合成樹脂からなる柔軟なスペーサ３３４ｃと、複数のベアリング３３４ｄとが設けられている。このスペーサ３３４ｃの略中央部には、ボルト３３５を貫通させるために、第６の貫通孔３３４ｅが形成されている。
図１２に示すように、Ｘ軸回転倣い部材３３４の上面には、第２の凸型円弧形状３３４ａの周方向に沿って、複数の溝３３４ｆが形成されている。また、スペーサ３３４ｃには、Ｘ軸回転倣い部材３３４に形成された複数の溝３３４ｆに対応する位置に、複数のベアリング３３４ｄが挿入される複数の小径孔３３４ｇが形成されている。さらに、Ｘ軸回転受け部材３３３の下面には、Ｘ軸回転倣い部材３３４の複数の溝３３４ｆに対向する位置に、複数の溝３３３ｃが形成されている。
そして、Ｘ軸回転受け部材３３３及びＸ軸回転倣い部材３３４の円弧形状３３３ａ、３３４ａが合わさると、Ｘ軸回転受け部材３３３の溝３３３ｃと、Ｘ軸回転倣い部材３３４の溝３３４ｆとの間に、スペーサ３３４ｃの小径孔３３４ｇに挿入された複数のベアリング３３４ｄが介在し、当該溝３３４ｆに沿って、各ベアリング３３４ｄが回動することにより、Ｘ軸回転受け部材３３３に対してＸ軸回転倣い部材３３４が円滑に摺動する。上述のようにこれらの部材３３３、３３４の第２の円弧形状３３３ａ、３３４ａは、その回転中心ＣＯ１とイメージセンサＤＵＴの中心とが一致しているため、上記の摺動動作により、イメージセンサＤＵＴのＸ軸を中心としたα回転が達成される。
このような構成の平面倣い機構３３０は、Ｘ回転倣い部材３３４の下面に基底側アーム３１６の上面が取り付けられて、コンタクトアーム３１５に設けられている。なお、この平面倣い機構３３０を、ロックアンドフリー機構３１８と把持側アーム３１７との間に設けても良い。また、本実施形態においては、Ｙ軸回転倣い部材３３２とＸ軸回転受け部材３３３とが別個独立した部材で構成されており、例えばボルト締め等の方法により相互に固定されているが、これは加工制約上の理由に基づくものであり、これに限定されることなく、Ｙ軸回転倣い部材３３２とＸ軸回転受け部材３３３とを一体で形成しても良い。
以上のように構成される各部材３３１、３３２、３３３、３３４は、第１の円弧形状３３１ａ、３３２ｂと、第２の円弧形状３３３ｂ、３３４とが相互の円弧の軸を９０度ずらすように合わせられ、Ｙ軸回転受け部材３２１の上面にスプリング３３７を介在させ、各貫通孔３３１ｂ、３３２ｂ、３３３ｂ、３３４ｂにボルト３３５が挿入されて、Ｘ軸回転倣い部材３３４の下面において、ナット３３６で締結されることにより組み立てられている。なお、ボルト３３５は、スプリング３３７に充分な弾性力を付与できる程度にＹ軸回転受け部材３３１の上面から突出している。
さらに、Ｙ軸回転受け部材３３１の上面には、当該Ｙ軸回転受け部材３３１の上面から突出するボルト３３５及びスプリング３３７を収容するのに十分な大きさの内部空間が形成された連結部材３３８が、例えばボルト等で当該Ｙ軸回転受け部材３３１に取り付けられており、さらに、この連結部材３３８が、例えばボルト等により、可動ヘッド部３１２の基底部３４０に取り付けられて、コンタクトアーム３１５が可動ヘッド部３１２に連結されている。
この平面倣い機構３３０のＸ軸を中心としたα回転による平面倣い動作について説明すると、図１３Ａに示すように、例えばテスト実行前のように、イメージセンサＤＵＴがコンタクト部３０１に接触していない状態においては、イメージセンサＤＵＴに外力が印加されていないため、スプリング３３７の弾性力により、Ｘ軸回転倣い部材３３４が、Ｘ軸回転受け部材３３３に対して、互いに軸を揃えるようにセンタリングされている。この状態において、把持側アーム３１７の中心線ＣＬは、鉛直方向（図１３Ａ及び図１３ＢにてＺ軸方向）と一致している。
これに対し、図１３Ｂに示すように、テスト実行時に、α０°傾斜した平面ＰＬ上のコンタクト部３０１にイメージセンサＤＵＴが接触すると、接触時の押圧力を実質的に均等にする方向に、Ｘ軸回転倣い部材３３４が、Ｘ軸回転受け部材３３３に対して相対的に摺動する。この摺動動作により、当該Ｘ軸回転倣い部材３３４に取り付けられた基底側アーム３１６、ロックアンドフリー機構３１８及び把持側アーム３１７が、イメージセンサＤＵＴの中心位置ＣＯ１を中心として回転し、傾斜したコンタクト部３０１に対するイメージセンサＤＵＴの倣い動作が行われる。この状態において、把持側アーム３１７の中心線ＣＬＨは、鉛直方向に対してα０°傾斜している。また、この状態において、スプリング３３７は、Ｘ軸回転倣い部材３３４の摺動動作により収縮されており、テスト実行後にイメージセンサＤＵＴとコンタクト部３０１とが非接触状態になると、当該スプリング３３７が弾性力により伸長し、Ｘ軸回転倣い部材３３４のセンタリング、すなわち原点復帰が行われる。
次に、この平面倣い機構３３０のＹ軸を中心としたβ回転による平面倣い動作について説明すると、図１４Ａに示すように、テスト実行前のように、イメージセンサＤＵＴがコンタクト部３０１に接触していない状態においては、上述の図１３Ａの場合と同様に、イメージセンサＤＵＴに外力が印加されていないため、スプリング３３７の弾性力により、Ｙ軸回転倣い部材３３２が、Ｙ軸回転受け部材３３１に対して、互いに軸を揃えるようにセンタリングされている。この状態において、把持側アーム３１７の中心線ＣＬは、鉛直方向（図１４Ａ、図１４ＢにてＺ軸方向）と一致している。
これに対し、図１４Ｂに示すように、テスト実行時に、β０°傾斜した平面ＰＬ上のコンタクト部３０１にイメージセンサＤＵＴが接触すると、接触時の押圧力を実質的に均等にする方向に、Ｙ軸回転倣い部材３３２が、Ｙ軸回転受け部材３３１に対して相対的に摺動する。この摺動動作により、当該Ｙ軸回転倣い部材３３２に取り付けられたＸ軸回転受け部材３３３、Ｘ軸回転倣い部材３３４、基底側アーム３１６、ロックアンドフリー機構３１８及び把持側アーム３１７が、イメージセンサＤＵＴの中心位置ＣＯ２を中心として回転し、傾斜したコンタクト部３０１に対するイメージセンサＤＵＴの倣い動作が行われる。この状態において、把持側アーム３１７の中心線ＣＬＨは、鉛直方向に対してβ０°傾斜している。また、この状態において、スプリング３３７は、Ｙ軸回転倣い部材３３２の摺動動作により収縮されており、テスト実行後にイメージセンサＤＵＴとコンタクト部３０１とが非接触状態になると、当該スプリング３３７が弾性力により伸長し、Ｙ軸回転倣い部材３３２のセンタリングが行われる。
Ｘ軸を中心としてα０°、Ｙ軸を中心としてβ０°傾斜している平面ＰＬ上のコンタクト部３０１に、イメージセンサＤＵＴが接触した場合には、Ｙ軸回転受け部材３３１に対してＹ軸回転倣い部材３３２が相対的に摺動すると共に、当該摺動したＹ軸回転倣い部材３３２に取り付けられたＸ軸回転受け部材３３３に対してＸ軸回転倣い部材３３４が相対的に摺動して、コンタクト部３０１に実質的に平行な平面に対するイメージセンサＤＵＴの倣い動作が行われる。
本実施形態に係るイメージセンサ用試験装置１のテスト部３０におけるアライメント装置３２０は、把持側アーム３１７の位置のアライメントを行うことにより、イメージセンサＤＵＴの位置のアライメントを行う手段であり、図２に示すように、本実施形態においては、１つの可動ヘッド部３１２に対して１組の２つのアライメント装置３２０が具備されており、ハンドラ１０に合計２組の４つのアライメント装置３２０が具備されている。従って、１つの可動ヘッド部３１２に保持された４つのイメージセンサＤＵＴの内、同時に２つのイメージセンサＤＵＴの位置のアライメントを行い、結果的に２回のアライメントで４つのイメージセンサＤＵＴのアライメントが行われる。
例えば、ＹＺ移動装置３１０の一方の可動ヘッド部３１２がテストを遂行している間に、他方の可動ヘッド部３１２により１組の２つのアライメント装置３２０が２行１列及び２行２列の２つのイメージセンサＤＵＴの位置のアライメントを行い、次いで１行１列及び１行２列の２つのイメージセンサＤＵＴの位置のアライメントを行うことによりテストヘッド３００に効率良くアライメント済みのイメージセンサＤＵＴを供給し、テストヘッド３００の稼働率を高めることが可能となる。なお、本発明におけるアライメント装置の数は上記の数に特に限定されず、イメージセンサのアライメントに要する時間、イメージセンサのテストに要する時間、コンタクト部の数等から適宜に設定することが可能である。
このアライメント装置３２０は、図５に示すように、可動ステージ３２１と、駆動部３２２と、センサ側照明３２３と、反射鏡３２４（反射手段）と、カメラ側照明３２５と、第１のカメラ３２６（第１の撮像手段）と、から構成されている。
このアライメント装置３２０の第１のカメラ３２６は、イメージセンサＤＵＴの位置をアライメントする際に、イメージセンサＤＵＴを受光面側から撮像するためのＣＣＤカメラ等である。
この第１のカメラ３２６は、当該カメラ３２６の光軸ＯＬＣが、反射鏡３２４に反射されてＺ軸正方向に向くように設けられている。このように、第１のカメラ３２６の光軸ＯＬＣ上に反射鏡３２４を設けることにより、第１のカメラ３２６を基台１２に対して横置きで設置することが可能となり、ハンドラ１０自体の高さを低く抑えることが可能となっている。
また、この第１のカメラ３２６の光軸ＯＬＣ上には、環状のセンサ側照明３２３と、同じく環状のカメラ側照明３２５が、当該光軸ＯＬＣの進行を妨げず、且つ、当該第１のカメラ３２６が少なくともイメージセンサＤＵＴの全ての入出力端子ＨＢを視認可能なように設けられている。これにより、イメージセンサＤＵＴの入出力端子ＨＢを第１のカメラ３２６が視認するのに十分な照度が確保されている。
なお、この第１のカメラ３２６と、先述の第２のＣＣＤカメラ３１２ｂとは、ハンドラ１０の製造時等にカメラ同士でキャリブレーションが行われている。
このキャリブレーションの具体的な方法としては、例えば、イメージセンサＤＵＴの形状を有するＸ、Ｙ座標軸が描かれた透明なキャリブレーション用ゲージを第１のカメラ３２６が視認可能なようにアライメント装置３２０に置き、このゲージを第１のＣＣＤカメラ３２６で撮像し、当該キャリブレーション用ゲージに描かれたＸＹ座標軸及びその中心位置を読み取る。次に、第２のカメラ３１２ｂを当該ゲージの上方に位置させ、このゲージの第２のカメラ３１２ｂで撮像し、当該キャリブレーション用ゲージのＸＹ座標軸及び中心位置を読み取る。このキャリブレーション用ゲージのＸＹ座標軸が、２つのカメラ３２６、３１２ｂ同士における基準のＸ−Ｙ座標系となる。
アライメント装置３２０のセンサ側照明３２３の上方には、第１の開口部３２１ａを有する可動ステージ３２１が設けられている。この可動ステージ３２１に形成された第１の開口３２１ａは、イメージセンサＤＵＴが通過するのに十分な大きさで、且つ、上述の可動ヘッド部３１２の各把持側アーム３１７の底面端部に設けられた当接部材３１７ｄを通過させない大きさを有している。そして、この可動ステージ３２１は、この第１の開口３２１ａが光軸ＯＬＣの進行を妨げず、且つ、第１のカメラ３２６が少なくともイメージセンサＤＵＴの全ての入出力端子ＨＢを視認可能なように設置されている。
この可動ステージ３２１は、ステージ支持部材３２１ｂを介して、駆動部３２２の可動平面３２２４（後述）に取り付けられており、Ｘ軸、Ｙ軸方向の移動及びＺ軸を中心としたθ回転の回転が可能となっている。ステージ支持部材３２１ｂには、第１のカメラ３２６の光軸ＯＬＣの進行を妨げず、且つ、当該第１のカメラ３２６が少なくともイメージセンサＤＵＴの全ての入出力端子ＨＢを視認可能なような大きさの第２の開口３２１ｃが形成されている。
なお、センサ側照明３２３、反射鏡３２４、カメラ側照明３２５、及び、第１のカメラ３２６は、駆動部３２２の駆動により可動しないように、可動ステージ３２１、ステージ支持部材３２１ｂ、及び、可動平面３２２４とは別個独立に、ハンドラ１０の基台１２側に支持されている。これに対し、イメージセンサＤＵＴを保持した把持側アーム３１７は、ロックアンドフリー機構３１８が非拘束な状態で、且つ、可動ヘッド部３１２のＺ軸アクチュエータ３１３により可動ステージ３２１に所定の圧力で印加された状態で、駆動部３２２の駆動動作に追従して、Ｘ軸及びＹ軸方向の移動並びにＺ軸を中心とするθ回転に回転することが可能となっている。
アライメント装置３２２の駆動部３２２は、図１５に示すように、可動ステージ３２１をＸＹ平面上でＸ軸及びＹ軸方向に移動させ、Ｚ軸を中心としたθ回転させる手段であり、３つの駆動用モータ３２２１、３２２２、３２２３と、可動平面３２２４と、平面支持部材３２２５と、基盤３２２６と、から構成されている。
３つの駆動用モータ３２２１、３２２２、３２２３は基盤３２２６に設けられており、第１の駆動用モータ３２２１は、第１の偏心軸３２２１ａを有しており、当該第１の偏心軸３２２１ａの偏心側の中心（ｘ０、ｙ０）は、第１の駆動用モータ３２２１の駆動軸の中心（ｘａ、ｙａ）から距離Ｌの位置にある。
同様に、第２の駆動用モータ３２２２は、第２の偏心軸３２２２ａを有しており、当該第２の偏心軸３２２２ａの偏心側の中心（ｘ１、ｙ１）は、第２の駆動用モータ３２２２の駆動軸の中心（ｘｂ、ｙｂ）から距離Ｌの位置にある。
同様に、第３の駆動用モータ３２２３は、第３の偏心軸３２２３ａを有しており、当該第３の偏心軸３２２３ａの偏心側の中心（ｘ２、ｙ２）は、第３の駆動用モータ３２２３の駆動軸の中心（ｘｃ、ｙｃ）から距離Ｌの位置にある。
この駆動部３２２の可動平面３２２４は、例えば矩形形状の平板部材であり、その中心部にＸ軸方向に長辺を有する矩形の第２の開口３２２２ｂが設けられている。さらに、この可動平面３２２４のＹ軸方向に沿った一方の端部に、Ｙ軸方向に長辺を有する矩形の第１の開口３２２１ｂが設けられている。また、当該可動平面３２２４のＹ軸方向に沿った他方の端部に、Ｙ軸方向に長辺を有する矩形の第３の開口３２２３ｂが設けられている。
図１６から分かるように、第１の開口部３２２１ｂの中心部には、第１の駆動用モータ３２２１の第１の偏心軸３２２１ａが移動及び回転可能に挿入されている。
同様に、第２の開口部３２２２ｂの中心部には、第２の駆動用モータ３２２２の第２の偏心軸３２２２ａが移動及び回転可能に挿入されている。
同様に、第３の開口部３２２３ｂの中心部には、第３の駆動用モータ３２２３の第３の偏心軸３２２３ａが移動及び回転可能に挿入されている。
このように、３つの偏心軸３２２１ａ、３２２２ａ、３２２３ａが移動及び回転可能に挿入されることにより、可動平面３２２４のＸ−Ｙ平面における運動が可能となっている。
この駆動部３２２の平面支持部材３２２５は、可動平面３２２４をＸ−Ｙ−θ運動可能に支持する部材であり、図１５に示すような駆動部３２２における３カ所に設けられている。図１７に示すように、可動平面３２２４において各平面支持部材３２２５が設けられる位置には、平面支持部材３２２５の外周より小さな円周の支持用開口部３２２４ａが形成されており、当該開口部３２２４ａには平面支持部材３２２５の括れた部分が位置するように構成されている。これにより、駆動用モータ３２２１、３２２２、３２２３の駆動により移動及び回転する可動平面３２２４を安定して支持することが可能となっている。
図１５において、アライメント装置３２０の駆動部３２２の可動平面３２２４をＸ軸正方向に可動させる場合は、第１の駆動用モータ３２２１を−θ方向に回転駆動させると共に、第３の駆動用モータ３２２３を＋θ方向に回転駆動させ、第２の駆動用モータ３２２２は駆動させない。
また、可動平面３２２４をＸ軸負方向に可動させる場合には、第１の駆動用モータ３２２１を＋θ方向に回転駆動させると共に、第３の駆動用モータ３２２３を−θ方向に回転駆動させれば良い。この場合も第２の駆動用モータ３２２２は駆動させない。
図１５において、アライメント装置３２０の駆動部３２２の可動平面３２２４をＹ軸正方向に可動させる場合は、第１の駆動用モータ３２２１及び第３の駆動用モータ３２２３を駆動させずに、第２の駆動用モータ３２２２のみを＋θ方向に回転駆動させれば良い。
また、可動平面３２２４をＹ軸負方向に可動させる場合には、第１の駆動用モータ３２２１及び第３の駆動用モータ３２２３を駆動させずに、第２の駆動用モータ３２２２のみを−θ方向に回転駆動させれば良い。
図１５において、アライメント装置３２０の駆動部３２２の可動平面３２２４を第２の偏心軸３２２２ａを中心とした＋θ方向に回転させる場合は、第１の駆動用モータ３２２１を＋θ方向に回転駆動させると共に、第３の駆動用モータ３２２３を＋θ方向に回転駆動させ、第２の駆動用モータ３２２２は駆動させない。
また、可動平面３２２４を第２の偏心軸３２２２ａを中心とした−θ方向に回転させる場合は、第１の駆動用モータ３２２１を−θ方向に回転駆動させると共に、第３の駆動用モータ３２２３を−θ方向に回転駆動させ、第２の駆動用モータ３２２２は駆動させない。
なお、以下の式で算出されるθ０、θ１、θ２に従って、第１の駆動用モータ３２２１、第２の駆動用モータ３２２２、第３の駆動用モータ３２２３を回転駆動させることにより、可動平面３２２４を目標位置ｘ、ｙに移動させ、目標姿勢θに回転させることが出来る。なお、目標姿勢θの回転の中心は、第２の偏心軸３２２２ａの中心（ｘ１、ｙ１）である。
θ＝０の場合、第１の駆動用モータ３２２１には、
2005100944.tif 000002
第２の駆動用モータ３２２２には、
2005100944.tif 000003
第３の駆動用モータ３２２３には、
2005100944.tif 000004
の回転駆動をさせれば良い。
また、θ＞０の場合は、第１の駆動用モータ３２２１には、
2005100944.tif 000005
第２の駆動用モータ３２２２には、
2005100944.tif 000006
第３の駆動用モータ３２２３は、
2005100944.tif 000007
の回転駆動をさせれば良い。
また、θ＜０の場合は、第１の駆動用モータ３２２１には、
2005100944.tif 000008
第２の駆動用モータ３２２２には、
2005100944.tif 000009
第３の駆動用モータ３２２３には、
2005100944.tif 000010
の回転駆動をさせれば良い。但し、上記の式中におけるａ、ｂ、ｃ、ｎは、
2005100944.tif 000011
である。
また、例えば、図１５において、３つの駆動用モータ３２２１、３２２２、３２２３の駆動軸の中心を、（ｘａ、ｙａ）＝（０、５０）、（ｘｂ、ｙｂ）＝（−１０、０）、（ｘｃ、ｙｃ）＝（０、−５０）とした場合に、可動平面３２２４の回転θの中心を、第２の偏心軸の中心（ｘ１、ｙ１）＝（０、０）から（１０、１０）に移動させるためには、（ｘａ、ｙａ）＝（−１０、４０）、（ｘｂ、ｙｂ）＝（−２０、−１０）、（ｘｃ、ｙｃ）＝（−１０、−６０）として上述の式に代入することで、可動平面３２２４の回転中心を（１０、１０）とした場合のＸ−Ｙ−θ運動が可能となる。
以上のようなアライメント装置３２０の駆動部３２２を用いることにより、イメージセンサＤＵＴを保持する把持側アーム３１７の位置を移動させることが可能となり、イメージセンサＤＵＴの位置のアライメントが達成される。
このアライメント装置３２０の駆動部３２２の３つの駆動用モータ３２２１、３２２２、３２２３を支持する基盤３２２６は、ハンドラ１０の基台１２側に対して固定されている。また、可動平面３２２４は、ステージ支持部材３２１ｂを介して可動ステージ３２１に接続されており、図１５に示すような初期状態において第２の駆動軸２２２２の中心軸の中心と第１のカメラ３２６の光軸ＯＬＣとが一致するように設置されている。
なお、請求の範囲において言及される第１の駆動部、第２の駆動部、第３の駆動部は、それぞれ上述の可動平面３２２４のＸ軸方向動作、Ｙ軸方向動作、Ｚ軸を中心としたθ回転動作に相当する機能的な表現であり、第１の駆動用モータ３２２１、第２の駆動用モータ３２２２、第３の駆動用モータ３２２３に相当するものではない。
図１８は本発明の第１実施形態に係るイメージセンサ用試験装置の制御系の全体構成を示すブロック図である。
次に、本実施形態に係るイメージセンサ用試験装置１における制御系の全体構成について説明すると、図１８に示すように、このシステムは、上述の第１及び第２のカメラ３２６、３１２ｂと、テスタ２０と、ズレ量算出部７１（算出手段）及び画像処理部７２（画像処理部）を有する集中制御装置７１と、ＹＺ移動装置３１０の制御を行うＹＺ移動装置用制御装置８０と、アライメント装置３２０の制御を行うアライメント装置用制御装置９０と、から構成されている。
第１及び第２のカメラ３２６、３１２ｂは、撮像した画像情報を集中制御装置７０に送信可能なように、集中制御装置７０に接続されている。また、集中制御装置７０は、イメージセンサ用試験装置１全体を統括して制御を行うことが可能なように、テスタ２０、ＹＺ移動装置用制御装置８０及びアライメント装置用制御装置９０にそれぞれ接続されており、特に、試験時にイメージセンサＤＵＴから取得した出力信号をテスタ２０から受信可能なようになっている。
上述のように、イメージセンサを対象とした試験では、イメージセンサの品種が変わった場合には、予備テストを実行して、光源３４０の上方に位置している状態の品種変更後のイメージセンサＤＵＴの光軸ＯＬＤに対して、光源３４０の光軸ＯＬＬを同軸上に一致させるように、イメージセンサＤＵＴの光軸ＯＬＤと光源３４０の光軸ＯＬＬとの軸合わせを予め行う必要がある。
これに対して、本実施形態における集中制御装置７０のズレ量算出部７１は、イメージセンサＤＵＴの品種交換直後の予備テストにおいて、テスタ３０がイメージセンサＤＵＴから取得した出力信号を受信し、この受信信号からイメージセンサＤＵＴに入光した光の分布を導き出し、この分布より光源３４０の光軸ＯＬＬを抽出することにより、図１９に示すような、光源３４０の光軸ＯＬＬに対する、イメージセンサＤＵＴの有する光軸ＯＬＤのズレ量Ｄを算出することが可能となっている。
このように算出されたズレ量Ｄは、この予備テストに続く本テストにフィードバックされる。具体的には、本テストでは、上述のアライメント装置３２０によりイメージセンサＤＵＴの位置のアライメントの際に、このズレ量Ｄが相殺されるように、当該ズレ量Ｄが加味されたイメージセンサＤＵＴの位置のアライメントが行われ、図２０に示すように、テスト時に光軸３４０の光軸ＯＬＬとイメージセンサＤＵＴの光軸ＯＬＤとが実質的に一致し、イメージセンサＤＵＴの高精度な試験を行うことが出来る。
本実施形態における集中制御装置７０の画像処理部７２は、例えば画像処理用プロセッサ等を有しており、第１のカメラ３２６及び第２のカメラ３１２ｂにより撮像された画像情報に対して画像処理を行い、画像上におけるコンタクト部３０１及びイメージセンサＤＵＴの位置及び姿勢を認識し、イメージセンサＤＵＴセンサのアライメント量を算出することが可能となっている。
そして、イメージセンサＤＵＴの品種変更した際には、画像処理部７２が、第２のカメラ３１２ｂにより撮像された画像情報に、各コンタクト部３０１の複数のコンタクトピン３０２の位置を抽出する画像処理を行い、当該抽出された位置からコンタクト部３０１の中心位置及び当該コンタクト部３０１におけるＸＹ座標軸を算出することにより、当該ＣＣＤカメラ３１２ｂにより撮像された画像上におけるコンタクト部３０１の位置及び姿勢を算出する。これによりテストヘッド３００の変更等により生ずるコンタクト部３０１の位置の変化を認識することが可能となっている。
さらに、本テスト時においては、この画像処理部７２が、第１のカメラ３２６が撮像した画像情報に対して画像処理を行い、当該画像上におけるイメージセンサＤＵＴの位置及び姿勢を認識する。そして当該画像上におけるイメージセンサＤＵＴの位置及び姿勢を、認識されたコンタクト部３０１の位置及び姿勢に一致させるように、イメージセンサＤＵＴの必要なＸ軸、Ｙ軸方向及びＺ軸を中心としたθ回転のアライメント量を算出する。なお、第１のカメラ３２６及び第２のカメラ３１２ｂにより撮像される画像上の座標系は、上述したように当該カメラ３２６、３１２ｂ同士のキャリブレーションにより対応付けされている。
このように算出されたアライメント量は、集中制御装置７０よりＹＺ移動装置用制御装置８０及びアライメント装置用制御装置９０に送信される。アライメント装置用制御装置９０は、この送信されたアライメント量に基づいて、アライメント装置３２０の駆動部３２２の各アクチュエータの制御を行い、イメージセンサＤＵＴの位置のアライメントが遂行される。この際、上述のように予備テストにおいてズレ量Ｄが把握されている場合には、集中制御装置７０からアライメント装置用制御装置９０に送信されるアライメント量にこのズレ量Ｄが加味される。
アンローダ部６０
アンローダ部６０は、テスト部３０から試験済みのイメージセンサＤＵＴをセンサ格納部４０に払い出すための手段であり、第２のＸＹＺ移動装置６０１と、２つのアンローダ用バッファ部６０２とから構成されている。
アンローダ用バッファ部６０２は、ＹＺ移動装置３１０の動作範囲と第２のＸＹＺ移動装置６０１の動作範囲との間を往復移動可能な手段であり、可動部６０２ａと、Ｘ軸方向アクチュエータ６０２ｂと、から構成されている。ハンドラ１０の基台１２上に固定されたＸ軸方向アクチュエータ６０２ｂの先端部に可動部６０２ａが支持されており、当該可動部６０２ａの上部表面には、イメージセンサＤＵＴを落とし込むことが可能な４つの凹部６０２ｃが形成されている。
そして、ＹＺ移動装置３１０が、当該ＹＺ移動装置３１０の動作範囲内に位置するアンローダ用バッファ部６０２の可動部６０２ａの凹部６０２ｃに、試験済みのイメージセンサＤＵＴを落とし込むと、アンローダ用バッファ部６０２が、Ｘ軸方向アクチュエータ６０２ｂを縮めることにより、可動部６０２ａを第２のＸＹＺ移動装置６０１の動作範囲内に移動させることが可能となっている。
なお、可動部６０２ａ上に凹部６０２ｃを設けずに、例えば、当該可動部６０２ａの表面を、吸着面が鉛直上向きに向いた吸着パッドを具備した平面としても良い。この場合、ＹＺ移動装置３１０がこの吸着パッド上にイメージセンサＤＵＴを載置し、当該吸着パッドがイメージセンサＤＵＴを吸着し、Ｘ軸方向アクチュエータ６０２ｂを縮めて、第２のＸＹＺ移動装置６０１の動作範囲内への移動が完了したら当該吸着パッドの吸着を解放し、第２のＸＹＺ移動装置６０１がこの試験済みのイメージセンサＤＵＴを保持する。
以上のようにアンローダ用バッファ部６０２を設けることにより、第２のＸＹＺ移動装置６０１とＹＺ移動装置３１０とが互いに干渉することなく同時に動作することが可能となる。また、２つのアンローダ用バッファ部６０２を具備することにより、テストヘッド３００から効率良くイメージセンサＤＵＴを払い出し、イメージセンサ用試験装置１の稼働率を高めることが可能となる。なお、本発明においてはアンローダ用バッファ部の数は特に２つに限定されず、イメージセンサのアライメントに要する時間や、イメージセンサＤＵＴのテストに要する時間等から適宜設定することが可能である。
第２のＸＹＺ移動装置６０１は、アンローダ用バッファ６０２上のイメージセンサＤＵＴを分類トレイ用ストッカ４０２の分類トレイに移動させ搭載する手段であり、Ｙ軸方向レール６０１ａと、Ｘ軸方向レール６０１ｂと、可動ヘッド部６０１ｃと、吸着パッド６０１ｄとから構成されており、２つのアンローダ用バッファ部６０２と、分類トレイ用ストッカ４０２とを包含する動作範囲を有している。
図２に示すように、この第２のＸＹＺ移動装置６０１の２つのＹ軸方向レール６０１ａは、ハンドラ１０の基台１２上に固定されており、その間にＸ軸方向レール６０１ｂがＹ軸方向に摺動可能に支持されている。また、このＸ軸方向レール６０１ｂは、Ｚ軸方向アクチュエータ（不図示）を具備した可動ヘッド部６０１ｃをＸ軸方向に摺動可能に支持している。さらに、この可動ヘッド部６０１ｃは、下端部に４つの吸着パッド６０１ｄを有しており、具備されたＺ軸方向アクチュエータを駆動させることにより、当該４つの吸着パッド６０１ｄをＺ軸方向に昇降させることが可能となっている。
第２のＸＹＺ移動装置６０１は、当該４つの吸着パッド６０１ｄをアンローダ用バッファ部６０２上のイメージセンサＤＵＴ上に位置させ、一度に４つのイメージセンサＤＵＴを吸着し、分類トレイ用ストッカ４０２の分類トレイ上に移動させ、位置決め後に分類トレイ上にイメージセンサＤＵＴを解放することが可能となっている。
以下に、図２１〜図３３Ｂを参照して、本実施形態に係るイメージセンサ用試験装置１によるイメージセンサＤＵＴのテストの方法について説明する。
なお、本実施携帯にかかるイメージセンサ用試験装置１によるテストには、イメージセンサＤＵＴを実際にテストする本テストの他に、上述のようにイメージセンサの品種交換後に光源３４０の光軸ＯＬＬとイメージセンサＤＵＴの光軸ＯＬＤとを一致させる目的の予備テストもあるが、以下の説明では、予備テストの場合と本テストの場合を共通して説明し、処理が異なる部分のみを区別して説明する。
図２１は本発明の第１実施形態において品種変更時に第２のカメラによりコンタクト部を撮像している状態を示す図、図２２は本発明の第１実施形態に係るイメージセンサ用試験装置によるアライメント動作において２行１列及び２行２列の２つのイメージセンサをアライメント装置の上方で位置決めした状態を示す図、図２３は図２２の状態からイメージセンサをアライメント装置に挿入した状態を示す図、図２４は発明の第１実施形態におけるイメージセンサの位置のアライメントの処理を示すフローチャート、図２５Ａは本発明の第１実施形態におけるアライメント前の状態の画像の例を示す図、図２５Ｂは本発明の第１実施形態におけるアライメント後の状態の画像の例を示す図、図２６は図２３の状態から２行１列及び２行２列の２つのイメージセンサのアライメントが完了した状態を示す図、図２７は図２６の状態から４つのイメージセンサを上昇させた状態を示す図、図２８は図２７の状態から１行１列及び１行２列の２つのイメージセンサをアライメント装置の上方で位置決めした状態を示す図、図２９は図２８の状態からイメージセンサをアライメント装置に挿入した状態を示す図、図３０は図２９の状態から１行１列及び１行２列の２つのイメージセンサのアライメントが完了した状態を示す図、図３１は図３０の状態から４つのイメージセンサを上昇させた状態を示す図、図３２は図３１の状態から４つのイメージセンサのテストを行っている状態を示す図、図３３Ａ及び図３３Ｂは本発明の第１実施形態におけるロックアンドフリー機構によるコンタクトアームのセンタリング動作を示す図である。
なお、図２１〜図２３及び図２６〜図３２は、図２において、テスト部３０をＸ軸負方向に向かって見た概略断面図であり、可動ヘッド部３１２は図２中のＹ軸正方向の可動ヘッド部３１２を図示し、アライメント装置３２０は図２中のＹ軸正方向の１組の２つのアライメント装置３２０を図示している。また、図２１〜図２３及び図２５〜図３２において図中右側に示されるイメージセンサＤＵＴが１行１列及び１行２列のイメージセンサＤＵＴを示し、図中左側に示されるイメージセンサＤＵＴが２行１列及び２行２列のイメージセンサＤＵＴを示す（コンタクトアーム３１５も同様）。但し、１行１列及び２行１列のイメージセンサＤＵＴは、１行２列及び２行２列に重なっているために図示されていない。同様に図示されたアライメント装置３２０の向こう側にもう一つのアライメント装置３２０が設けられているが重なっているため図示されていない。
先ず、第１のＸＹＺ移動装置５０１が、４つの吸着パッド５０１ｄにより、センサ格納部４０の供給トレイ用ストッカ４０１の最上段に位置する供給トレイ上の４つのイメージセンサＤＵＴを吸着して保持する。
次に、第１のＸＹＺ移動装置５０１は、４つのイメージセンサＤＵＴを保持した状態で、可動ヘッド部５０１ｃに具備されたＺ軸方向アクチュエータにより当該４つのイメージセンサＤＵＴを上昇させ、Ｙ軸方向レール５０１ａ上でＸ軸方向レール５０１ｂを摺動させ、Ｘ軸方向レール５０１ｂ上で可動ヘッド部５０１ｃを摺動させてローダ部５０に移動する。そして、第１のＸＹＺ移動装置５０１は、ヒートプレート５０３の凹部５０３ａの上方で位置決めをし、可動ヘッド部５０１ｃのＺ軸方向アクチュエータを伸長させ、吸着パッド５０１ｄを解放して凹部５０３ａにイメージセンサＤＵＴを落とし込む。ヒートプレート５０３がイメージセンサＤＵＴを所定の温度まで加熱したら、再度、第１のＸＹＺ移動装置５０１が加熱された４つのイメージセンサＤＵＴを保持して、待機している一方のローダ用バッファ５０２の上方に移動する。そして、第１のＸＹＺ移動装置５０１は、待機している一方のローダ用バッファ部５０２の可動部５０２ａの上方で位置決めしたら、可動ヘッド部５０１ｃのＺ軸方向アクチュエータを伸長させ、吸着パッド５０１ｄを解放することにより当該可動部５０２ａの上部表面に形成された凹部５０２ｃに４つのイメージセンサＤＵＴを落とし込む。
次に、ローダ用バッファ部５０２は、４つのイメージセンサＤＵＴを保持したままＸ軸方向アクチュエータ５０２ｂを伸長させ、ローダ部５０の第１のＸＹＺ移動装置５０１の動作範囲からテスト部３０のＹＺ移動装置３１０の動作範囲へ４つのイメージセンサＤＵＴを移動させる。
なお、試験対象であるイメージセンサＤＵＴの品種が変更された場合には、以上迄の動作の前或いはそれと同時に、図２１に示すように、テスト部３０において、ＹＺ移動装置３１０の可動ヘッド部３１２を、コンタクト部３０１上に移動させ、第２のカメラ３１２ｂにより当該コンタクト部３０１を撮像する。この第２のカメラ３１２ｂにより撮像された画像情報は、集中制御装置７０の画像処理部７２において画像処理され、この画像情報から画像上におけるコンタクト部３０１の位置及び姿勢が認識される。
次に、ローダ用バッファ部５０２の上方に位置するＹＺ移動装置３１０の一方の可動ヘッド部３１２に具備されたＺ軸方向アクチュエータ３１３が伸長し、当該可動ヘッド部３１２に具備された４つの吸着パッド３１７ｃにより、ローダ用バッファ部５０２の可動部５０２ａの凹部５０２ｃに位置する４つのイメージセンサＤＵＴを吸着して保持する。この際、イメージセンサＤＵＴは、その受光面ＲＬとは反対面を、ＹＺ移動装置３１０の吸着パッド３１７ｃにより吸着されている。
次に、可動ヘッド部３１２は、当該可動ヘッド部３１２に具備されたＺ軸方向アクチュエータ３１３により４つのイメージセンサＤＵＴを保持したまま上昇する。
次に、図２２に示すように、ＹＺ移動装置３１０は、Ｙ軸方向レール３１１上で可動ヘッド部３１２を支持するＸ軸方向支持部材３１１ａを摺動させて、２行１列及び２行２列の２つの把持側アーム３１７をアライメント装置３２０の上方で位置決めする。
次に、図２３に示すように、可動ヘッド部３１２は、Ｚ軸方向アクチュエータ３１３を伸長させることにより、アライメント装置３２０の可動ステージ３２１に形成された第１の開口３２１ａに、各把持側アーム３１７にそれぞれ保持されたイメージセンサＤＵＴを挿入し、把持側アーム３１７の当接部材３１７ｄを、アライメント装置３２０の可動ステージ３２１に当接させ、所定の圧力で押圧する。
次に、図２４のステップＳ１００において、Ｚ軸方向アクチュエータ３１３による所定の圧力が維持された状態で、アライメント装置３２０の第１のカメラ３２６により、２行１列及び２行２列の２つのイメージセンサＤＵＴを撮像する。第１のカメラ３２６に撮像された画像情報は、集中制御装置７０の画像処理部７２に送信される。
次に、図２４のステップＳ１１０において、集中制御装置７０の画像処理部７２は、当該画像情報から画像処理によりイメージセンサＤＵＴの各入出力端子ＨＢの位置を抽出する。
次に、図２４のステップＳ１２０において、画像処理部７２は、抽出された各入出力端子ＨＢの位置から、イメージセンサＤＵＴのセンサ中心位置ＤＣ、及び、イメージセンサＤＵＴにおけるＸＹ座標軸のうちの一方の座標軸ＤＡを算出し、第１のカメラ３２６により撮像された画像上におけるイメージセンサＤＵＴの位置及び姿勢を算出する。なお、本発明においては、入出力端子ＨＢに基づいてイメージセンサＤＵＴの位置及び姿勢を算出する方法のみに限定されず、イメージセンサＤＵＴが有するチップＣＨに基づいて算出しても良い。
このように、画像処理部７２が、第１のカメラ３２６により撮像された画像情報上における、イメージセンサＤＵＴが有するチップＣＨや入出力端子ＨＢに基づいて、コンタクト部３０１に対するイメージセンサＤＵＴの相対位置を認識することにより、イメージセンサＤＵＴにおいてチップＣＨや入出力端子ＨＢに対してパッケージがズレている場合にも、ミスコンタクトを防止することが可能となる。
イメージセンサＤＵＴの一方の座標軸ＤＡの算出方法としては、例えば、ステップＳ１１０において抽出された入出力端子ＨＢの中で長い列を形成する入出力端子ＨＢの中心を通過する近似直線を各列毎に算出し、当該複数の近似直線の平均直線を算出することにより行われる。なお、イメージセンサＤＵＴの製造上発生する入出力端子ＨＢの位置のバラツキ等に対してイメージセンサＤＵＴの位置及び姿勢の精度を向上させるために、上記の一方の座標軸ＤＡの算出方法と類似の方法により、他方の座標軸の算出等をしても良い。
ここで、当該試験が本テストである場合には、このステップＳ１２０において、光源３４０の光軸ＯＬＬに対するイメージセンサＤＵＴの光軸ＯＬＤのズレ量Ｄが相殺されるように、当該ズレ量Ｄを加味してイメージセンサＤＵＴの位置及び姿勢が算出される。
これに対し、当該試験が予備テストである場合には、イメージセンサＤＵＴの品種交換後のズレ量Ｄは未だ算出されていないので、当該ズレ量Ｄを加味せずにイメージセンサＤＵＴの位置及び姿勢が算出される。
このように、イメージセンサＤＵＴの位置のアライメントにおいて、光源３４０の光軸ＯＬＬに対するイメージセンサＤＵＴの光軸ＯＬＤの相対的なズレ量Ｄを加味することにより、コンタクト部３０１に対するイメージセンサＤＵＴの相対位置に基づいてコンタクトアーム３１５の位置をアライメントするアライメント装置３２０に、光源３４０の光軸ＯＬＬとイメージセンサＤＵＴの光源ＯＬＤとの軸合わせ機能を付与することが出来、光源３４０に専用の微調整機能を設ける必要がなくなるので、イメージセンサ用試験装置１の小型化を図ることが出来ると共に、イメージセンサ用試験装置１のコストを低減することが出来る。
特に本実施形態では、４つのイメージセンサＤＵＴを同時に試験するので、光源３４０同士を近接して配置することが可能となり、これに伴ってコンタクト部３０１同士の間隔を狭めることが出来、さらには、このコンタクト部３０１に対応したコンタクトアーム３１５の間隔を狭めることが出来るので、イメージセンサ用試験装置１の小型化を一層図ることが可能となる。
また、上記のようなコンタクトアーム３１５の間隔が狭まることに伴って、コンタクトアーム３１５自体の重量が軽減し、ＹＺ移動装置３１０の高速な移動が可能になると共に、コンタクト部３０１とイメージセンサＤＵＴの入出力端子ＨＢとのミスコンタクトの防止が図られる。
次に、図２４のステップＳ１３０において、画像処理部７２は、画像上におけるコンタクト部３０１の位置及び姿勢と、イメージセンサＤＵＴの位置及び姿勢とを比較する。このステップＳ１３０の比較において、位置及び姿勢が一致している場合（ステップＳ１３０においてＹＥＳ）は、イメージセンサＤＵＴの位置のアライメントは終了する。
なお、このステップＳ１３０において比較対象となる、画像上のコンタクト部３０１の位置及び姿勢は、上述のようにイメージセンサＤＵＴの品種変更時に予め第２のＣＣＤカメラ３１２ｂに撮像され、画像処理部７２の画像処理により認識された画像上のコンタクト部３０１の位置及び姿勢を、第１のカメラ３２６の画像上の位置及び姿勢に対応付けたものである。図２５Ａにアライメント前のイメージセンサＤＵＴの抽出された各入出力端子ＨＢと、算出されたセンサ中心位置ＤＣと、イメージセンサＤＵＴの一方の座標軸ＤＡとを便宜上表示した画像の例を示す（図２５Ｂにおいて同じ）。なお、画像上におけるコンタクト部３０１の中心位置及びＸＹ座標軸は、説明の便宜のために、画像上の原点、即ち、第１のカメラ３２６の光軸ＯＬＣ及びＸＹ座標軸に一致している。
画像上におけるコンタクト部３０１の位置及び姿勢と、イメージセンサＤＵＴの位置及び姿勢とが一致していない場合（図２４のステップＳ１３０においてＮＯ）は、図２４のステップＳ１４０において、画像処理部７２は、イメージセンサＤＵＴの位置及び姿勢を、コンタクト部３０１の位置及び姿勢に一致させるような、Ｘ軸、Ｙ軸方向及びＺ軸を中心としたθ回転における必要なアライメント量を算出する。
例えば、図２５Ａにおける必要なアライメント量は、Ｘ軸方向に＋ｘ分、Ｙ軸方向に−ｙ分の移動と、Ｚ軸を中心としたθ回転方向に−γ分の回転である。
次に、図２４のステップＳ１５０において、集中制御装置７０は、ＹＺ移動装置用制御装置８０に対して、２行１列及び２行２列のイメージセンサＤＵＴを保持しているロックアンドフリー機構３１８を非拘束状態にする指令を送信する。ＹＺ移動装置用制御装置８０は、この指令に基づいて、ロックアンドフリー機構３１８の拘束用ピストン３１８３へのエアの供給を止める制御を行い、ロックアンドフリー機構３１８が非拘束状態になったら、その完了の信号を集中制御装置７０に送信する。
なお、例えば、本発明の他の実施形態における当接部材３１７ｄに凹部３１７ｅが形成され、可動ステージ３２１に凸部３２１ｃが形成されているような場合には、当該凹部３１７ｅと凸部３２１ｃとの係合を容易にするために、係合前にロックアンドフリー機構３１８を非拘束な状態としても良い。
次に、図２４のステップＳ１６０において、集中制御装置７０がＹＺ移動装置用制御装置８０から完了信号を受信したら、ステップＳ１４０において算出されたアライメント量をアライメント装置用制御装置９０に送信する。そして、アライメント装置用制御装置９０は、図２６に示すように、当該アライメント量に基づいてアライメント装置３２０の駆動部３２２の第１の駆動用モータ３２２１と、第２の駆動用モータ３２２２、第３の駆動用モータ３２２３とを駆動させ、イメージセンサＤＵＴの位置のアライメントを行う。アライメント装置用制御装置９０は、当該駆動が完了したら、その完了の信号を集中制御装置７０に送信する。
アライメント装置３２０によるアライメントが完了したら、図２４のステップＳ１７０において、集中制御装置７０は、再度、イメージセンサＤＵＴの位置及び姿勢と、コンタクト部３０１の位置及び姿勢との比較を行い、一致していないと判断した場合（ステップＳ１７０においてＮＯ）は、ステップＳ１４０に戻り、必要なアライメント量の算出を行う。なお、このステップＳ１７０における比較を行わずに、ステップＳ１６０からステップＳ１８０に進んでも良く、これにより、図２４に示すフローチャートの処理速度を向上させることが出来る。
図２４のステップＳ１７０の比較において、イメージセンサＤＵＴの位置及び姿勢と、コンタクト部３０１の位置及び姿勢とが一致していると判断した場合（ステップＳ１７０においてＹＥＳ）は、図２４のステップＳ１８０において、集中制御装置７０はＹＺ移動装置用制御装置８０に対して、２行１列及び２行２列のイメージセンサＤＵＴを保持しているロックアンドフリー機構３１８を拘束状態にする指令を送信する。ＹＺ移動装置用制御装置８０は、この指令に基づいて、ロックアンドフリー機構３１８の拘束用ピストン３１８３にエアを供給する制御を行い、イメージセンサＤＵＴの位置のアライメントが終了する。なお、以上のアライメント作業は、２行１列及び２行２列の２つのイメージセンサＤＵＴに対して、２つのアライメント装置３２０が実質的に同時に遂行される。
アライメント装置３２０による２行１列及び２行２列の２つのイメージセンサＤＵＴの位置のアライメントが完了したら、図２７に示すように、可動ヘッド部３１２のＺ軸方向アクチュエータ３１３により、４つのイメージセンサＤＵＴを保持したまま上昇させる。Ｚ軸方向アクチュエータ３１３の駆動によりイメージセンサＤＵＴがアライメント装置３２０から離遠したら、駆動部３２２により、可動ステージ３２１が初期状態に戻される。
次に、図２８に示すように、ＹＺ移動装置３１０は、可動ヘッド部３１２を、１行１列の基底側アーム３１６と２行１列の基底側アーム３１６との間のピッチ分Ｙ軸負方向に移動させ、アライメントが未完了の１行１列及び１行２列の２つのイメージセンサＤＵＴを保持した把持側アーム３１７をアライメント装置３２０の上方で位置決めする。
次に、図２９に示すように、可動ヘッド部３１２は、Ｚ軸方向アクチュエータ３１３を伸長させることにより、アライメント装置３２０の可動ステージ３２１に形成された第１の開口３２１ａに、各把持側アーム３１７にそれぞれ保持されたイメージセンサＤＵＴを挿入し、把持側アーム３１７の当接部材３１７ｄをアライメント装置３２０の可動ステージ３２１に当接させ、所定の圧力で押圧する。
次に、図３０に示すように、Ｚ軸アクチュエータ３１３により所定の圧力が維持された状態で、集中制御装置７０、ＹＺ移動装置用制御装置８０、及び、アライメント装置用制御装置９０により、上述の図２４のフォローチャートのステップＳ１００〜ステップＳ１８０の処理が行われ、アライメント装置３２０による１行１列及び１行２列の２つのイメージセンサＤＵＴの位置のアライメントが行われる。なお、このアライメント作業は、１行１列及び１行２列の２つのイメージセンサＤＵＴに対して、２つのアライメント装置３２０が実質的に同時に遂行される。
ここでも、当該試験が本テストである場合には、図２４のステップＳ１２０において、光源３４０の光軸ＯＬＬに対するイメージセンサＤＵＴの光軸ＯＬＤのズレ量Ｄが相殺されるように、当該ズレ量Ｄを加味してイメージセンサＤＵＴの位置及び姿勢が算出される。
これに対し、当該試験が予備テストである場合には、イメージセンサＤＵＴの品種交換後のズレ量Ｄは未だ算出されていないので、当該ズレ量Ｄを加味せずにイメージセンサＤＵＴの位置及び姿勢が算出される。
アライメント装置３２０による１行１列及び１行２列の２つのイメージセンサＤＵＴの位置のアライメントが完了したら、図３１に示すように、可動ヘッド部３１２のＺ軸方向アクチュエータ３１３により、４つのイメージセンサＤＵＴを保持したまま上昇させる。Ｚ軸方向アクチュエータ３１３の駆動によりイメージセンサＤＵＴがアライメント装置３２０から離遠したら、駆動部３２２により、可動ステージ３２１が初期状態に戻される。
以上のように、２つ１組のアライメント装置３２０により４つのイメージセンサＤＵＴに対して合計２回のアライメントが行われる。
なお、本テストにおいては、ＹＺ移動装置３１０の一方の可動ヘッド部３１２が４つのイメージセンサＤＵＴのアライメントの間に、他方の可動ヘッド部３１２がテストヘッド３００において試験を行い、イメージセンサ用試験装置１の稼働率の向上が図られている。
次に、ＹＺ移動装置３１０は、可動ヘッド部３１２を支持するＸ軸方向支持部材３１１ａをＹ軸方向レール３１１上で摺動させ、可動ヘッド部３１２の先端の吸着パッド３１７ｃに保持された４つのイメージセンサＤＵＴを、テストヘッド３００の４つのコンタクト部３０１の上方に位置決めする。
次に、図３２に示すように、可動ヘッド部３１２は、Ｚ軸方向アクチュエータ３１３を伸長させ、４つのイメージセンサＤＵＴの各入出力端子ＨＢを、４つのコンタクト部３０１の各コンタクトピン３０２に接触させる。
そして、各イメージセンサＤＵＴの入出力端子ＨＢをコンタクト部３０１に接触させ、これと同時に光源３４０からイメージセンサＤＵＴの受光面ＲＬに対して光を照射しながら、コンタクト部３０１からイメージセンサＤＵＴの入出力端子ＨＢにテスタ２０から電気信号を入出力することにより、４つのイメージセンサＤＵＴが同時に試験される。
ここで、当該試験が予備テストである場合には、当該試験時にテスタ３０がイメージセンサＤＵＴから取得した出力信号を集中制御装置７０のズレ量算出部７１が受信し、この出力信号からイメージセンサＤＵＴに入光した光の分布を導き出し、当該入光した光の分布より光源３４０の光軸ＯＬＬを導き出すことにより、図１９に示すような、光源３４０の光軸ＯＬＬに対するイメージセンサＤＵＴの光軸ＯＬＤのズレ量Ｄを算出する。このように、実際に光源３４０から光が照射されたイメージセンサＤＵＴから出力された電気信号に基づいてイメージセンサＤＵＴの光軸ＯＬＤの相対的なズレ量Ｄを算出することにより、このズレ量Ｄを正確に把握することが出来る。
これに対し、当該試験が本テストである場合には、上述のように、イメージセンサＤＵＴの位置のアライメントにおいてズレ量Ｄが加味されているので、図２０に示すように、光源３４０の光源ＯＬＬと、イメージセンサＤＵＴの光軸ＯＬＤとが実質的に一致しており、イメージセンサＤＵＴの高精度な試験を遂行することが出来る。
４つのイメージセンサＤＵＴのテストが完了したら、ＹＺ移動装置３１０は、可動ヘッド部３１２に具備されたＺ軸方向アクチュエータ３１３により、試験済みの４つのイメージセンサＤＵＴを保持したまま上昇させ、可動ヘッド部３１２を支持するＸ軸方向支持部材３１１ａをＹ軸方向レール３１１上で摺動させて、保持された４つのイメージセンサＤＵＴを当該ＹＺ移動装置３１０の動作範囲内で待機している一方のアンローダ用バッファ部６０２の可動部６０２ａの上方に位置決めする。
次に、可動ヘッド部３１２は、Ｚ軸アクチュエータ３１３を伸長させ、吸着パッド３１７ｃを解放することにより当該可動部６０２ａの上部表面に形成された凹部６０２ｃに４つのイメージセンサＤＵＴを落とし込む。
なお、図３３Ａ及び図３３Ｂに示すように、試験済みのイメージセンサＤＵＴを払い出した後、ＹＺ移動装置３１０の可動ヘッド部３１２は、各保持側アーム３１７の中心線ＣＬＨを、基底側アーム３１６の中心線ＣＬＲに一致させるように、ロックアンドフリー機構３１８の拘束用ピストン３１８３のエアの供給を止め、センタリング用ピストン３１８４にエアを供給することにより把持側コンタクトアーム３１７のセンタリングを行う。
次に、アンローダ用バッファ部６０２は、試験済みの４つのイメージセンサＤＵＴを保持したまま、Ｘ軸アクチュエータ６０２ｂを駆動させ、テスト部３０のＹＺ移動装置３１０の動作範囲から、アンローダ部６０の第２のＸＹＺ移動装置６０１の動作範囲へ当該イメージセンサＤＵＴを移動させる。
次に、アンローダ用バッファ部６０２の上方に位置する第２のＸＹＺ移動装置６０１の可動部６０２ｃに具備されたＺ軸方向アクチュエータを伸長させ、当該可動部６０２ｃに具備された４つの吸着パッド６０１ｄにより、アンローダ用バッファ部６０２の可動部６０２ａの凹部６０２ｃに位置する試験済みの４つのイメージセンサＤＵＴを吸着して保持する。
次に、第２のＸＹＺ移動装置６０１は、試験済みの４つのイメージセンサＤＵＴを保持したまま、可動ヘッド部６０１ｃに具備されたＺ軸方向アクチュエータにより上昇させ、Ｙ軸方向レール６０１ａ上でＸ軸方向レール６０１ｂを摺動させ、Ｘ軸方向レール６０１ｂ上で可動ヘッド部６０１ｃを摺動させて、当該４つのイメージセンサＤＵＴをセンサ格納部４０の分類トレイ用ストッカ４０２上に移動させる。ここで、各イメージセンサＤＵＴの試験結果に従って、各分類トレイ用ストッカ４０２の最上段に位置する分類トレイ上に各イメージセンサＤＵＴが搭載される。
［第２実施形態］
図３４Ａは本発明の第２実施形態に係るイメージセンサ用試験装置の試験対象となるイメージセンサを示す上部平面図、図３４Ｂは図３４Ａに示すイメージセンサの下部平面図、図３４Ｃは図３４ＡのＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿ったイメージセンサの断面図、図３５は本発明の第２実施形態に係るイメージセンサ用試験装置のコンタクトアーム及びテストヘッドを示す概略断面図、図３６は本発明の第２実施形態に係るイメージセンサ用試験装置のコンタクトアーム及びアライメント装置を示す概略断面図、図３７は図３５及び図３６に示すコンタクトアームのアッパーコンタクトを拡大した概略断面図、図３８は図３７に示すアッパーコンタクトの平面図である。
先ず、本発明の第２実施形態において試験対象となるイメージセンサについて説明すると、このイメージセンサＤＵＴ’は、図３４Ａ〜図３４Ｃに示すように、略中央部にチップＣＨが配置され、外周部に入出力端子ＨＢが配置されたＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等であり、第１実施形態におけるイメージセンサＤＵＴと類似しているが、入出力端子ＨＢが、チップＣＨにおいてマイクロレンズが形成されている受光面ＲＬとは反対面に導出している点で第１実施形態におけるイメージセンサＤＵＴと相違する。
これに伴って、本発明の第２実施形態に係るイメージセンサ用試験装置は、図３５及び図３６に示すように、コンタクトアーム３１５’の構造と、アライメント装置３２０’の可動ステージ３２１’の構造が、上述の第１実施形態に係るイメージセンサ用試験装置１と相違するが、その他の構成は第１実施形態に係るイメージセンサ用試験装置１の構成と同一である。以下に、第２実施形態に係るイメージセンサ用試験装置について、第１実施形態に係るイメージセンサ用試験装置１との相違点のみ説明する。
本実施形態に係るイメージセンサ用試験装置のコンタクトアーム３１５’は、上記のようなタイプのイメージセンサＤＵＴ’の入出力端子ＨＢをコンタクト３０１’に電気的に接続するためのアッパーコンタクト３１７ｆを備えている点で、第１実施形態におけるコンタクトアーム３１５と相違する。
このアッパーコンタクト３１７ｆは、図３７及び図３８に示すように、吸着パッド３１７ｃの周囲に設けられ、イメージセンサＤＵＴ’の入出力端子ＨＢに対応するように配列されたセンサ側接続線３１７ｆ１と、このセンサ側接続線３１７ｆ２に電気的に接続され、コンタクトアーム３１５’の外周側に向かってその間隔を広げるように配置された拡張用接続線３１７ｆ２と、さらにこの拡張用接続線３１７ｆ２に電気的に接続され、コンタクト部３０１’のコンタクトピン３０２に対応するように配列されたコンタクト側接続線３１７ｆ３と、を有している。何れの接続線３１７ｆ１〜３１７ｆ３も、例えば金属材料等の導電性に優れた材料から構成されている。
上記のような受光面ＲＬの反対面に入出力端子ＨＢが導出しているタイプのイメージセンサＤＵＴ’は、その構造上、試験時にコンタクト部３０１’に直接接触させることが出来ない。これに対し、本実施形態に係るイメージセンサ用試験装置では、コンタクトアーム３１５’にこのようなアッパーコンタクト３１７ｆを設けることにより、コンタクトアーム３１５’の吸着パッド３１７ｃにより吸着されたイメージセンサＤＵＴ’の入出力端子ＨＢが、アッパーコンタクト３１７ｆのセンサ側接続線３１７ｆ１の先端に接触すると共に、図３７に示すように、コンタクト部３０１’のコンタクトピン３０２に、アッパーコンタクト３１７ｆのコンタクト側接続線３１７ｆ３の先端が接触すると、センサ側接続線３１７ｆ１、拡張用接続線３１７ｆ２、及び、コンタクト側接続線３１７ｆ３を介して、イメージセンサＤＵＴ’の入出端子ＨＢと、コンタクト部３０１’のコンタクトピン３０２とが電気的に接続するようになっている。
なお、第１実施形態に係るイメージセンサ用試験装置１では、ミスコンタクト防止の観点から、光源３４０の光軸ＯＬＬに対するイメージセンサＤＵＴの光軸ＯＬＤのズレ量Ｄは、コンタクト部３０１のコンタクトピン３０２の直径以下でなければ許容されないが、本実施形態に係るイメージセンサ用試験装置では、図３８に示すように、コンタクトピン３０２と接触するアッパーコンタクト３１７ｆのコンタクト側接続線３１７ｆ３同士の間隔が、イメージセンサＤＵＴ’の入出力端子ＨＢ同士の間隔と比較して著しく広くなっており、コンタクト部３０１のコンタクトピン３０２自体の直径を太くすることが出来るので、大きなズレ量Ｄを許容することが可能となっている。
本実施形態に係るイメージセンサ用試験装置のアライメント装置３２０’の可動ステージ３２１’は、図３６に示すように、上述のアッパーコンタクト３１７ｆに対してイメージセンサＤＵＴ’の入出力端子ＨＢを位置決めするために、例えばガラスや合成樹脂等から構成された透明の載置面３２１ｅ’が第１の開口３２１ａ’に嵌め込まれており、この載置面３２１ｅ’上に載置されたイメージセンサＤＵＴ’を、当該載置面３２１ｅ’を介して、第１のカメラ３２６により撮像することが可能になっていると共に、当該載置面３２１ｅ’上に載置されたイメージセンサＤＵＴ’を、駆動部３２２の駆動により、ＸＹ平面上でＸ軸及びＹ軸方向に移動させ、２軸を中心としたθ回転させることが可能となっている。なお、この載置面３２１ｅ’に吸着ライン等を埋め込んで、載置されるイメージセンサＤＵＴ’を確実に保持しても良い。
以下に、図３９〜図４３を参照して、本実施形態に係るイメージセンサ用試験装置によるイメージセンサＤＵＴのテストの方法について説明する。
図３９は本発明の第２実施形態におけるイメージセンサの位置のアライメントの処理を示すフローチャート、図４０は本発明の第２実施形態においてアライメント装置の載置面に載置されたイメージセンサを第１のカメラで撮像している状態を示す図、図４１は図４０の状態からアッパーコンタクトに対してイメージセンサを位置決めしている状態を示す図、図４２は図４１の状態から位置決めされたイメージセンサをコンタクトアームが保持した状態を示す図、図４３は図４２の状態におけるコンタクトアーム、イメージセンサ、及び、アライメント装置の位置関係を示す詳細図である。
本実施形態に係るイメージセンサ用試験装置によるイメージセンサＤＵＴ’のテスト方法は、イメージセンサＤＵＴ’の入出力端子ＨＢが受光面ＲＬの反対面に導出していることに伴って、イメージセンサＤＵＴ’をコンタクトアーム３１５’のアッパーコンタクト３１７ｆに対して位置決めを行うステップ（図３９におけるステップＳ１０〜Ｓ８０）を有している点で、上述の第１実施形態に係るイメージセンサ用試験装置１によるイメージセンサＤＵＴのテスト方法と相違するが、当該テスト方法におけるその他のステップ（図２４及び図３９におけるステップＳ１００〜Ｓ１８０）は第１実施形態におけるテスト方法と同様である。以下に、第２実施形態におけるイメージセンサＤＵＴ’のテスト方法について、第１実施形態におけるテスト方法との相違点のみ説明する。
第１実施形態と同様に、ハンドラ１０のセンサ格納部４０からヒータプレート５０３を経由して所定の熱ストレスが印加されたイメージセンサＤＵＴ’が、ローダ用バッファ５０２によりテスト部３０に供給される。
このテスト部３０に供給されたイメージセンサＤＵＴ’を、ＹＺ移動装置３１０の可動ヘッド部３１２のコンタクトアーム３１５’が、吸着パッド３１７ｃにより吸着して保持する。
可動ヘッド部４１２の４つのコンタクトアーム３１５’が、イメージセンサＤＵＴ’をそれぞれ保持したら、２行１列及び２行２列の２つの把持側アーム３１７をアライメント装置３２０’の上方で位置決めする。
次に、可動ヘッド部３１２が、Ｚ軸方向アクチュエータ３１３を伸長させ、吸着パッド３１７ｃを解放することにより、図４０に示すように、アライメント装置３２０’の可動ステージ３２１’の載置面３２１ｅ’上にイメージセンサＤＵＴ’が載置される。
次に、図３９におけるステップ８１０において、可動ステージ３２１’の載置面３２１ｅ’上に載置されたイメージセンサＤＵＴ’を、第１のカメラ３２６により撮像する。第１のカメラ３２６に撮像された画像情報は、集中制御装置７０の画像処理部７２に送信される。
次に、図３９のステップＳ２０において、集中制御装置７０の画像処理部７２は、当該画像情報から画像処理によりイメージセンサＤＵＴ’のチップＣＨの位置を抽出し、図３９のステップＳ３０において、当該抽出されたチップＣＨの位置に基づいて、イメージセンサＤＵＴ’の位置及び姿勢を算出する。なお、本発明においては、チップＣＨに基づいてイメージセンサＤＵＴ’の位置及び姿勢を算出する方法のみに限定されず、イメージセンサＤＵＴ’の外形形状（パッケージ）に基づいて算出しても良い。
次に、図３９のステップＳ４０において、画像処理部７２は、画像上におけるアッパーコンタクト３１７ｆの位置及び姿勢と、イメージセンサＤＵＴ’の位置及び姿勢とを比較する。このステップＳ４０の比較において、位置及び姿勢が一致している場合（ステップＳ４０においてＹＥＳ）は、イメージセンサＤＵＴ’のアッパーコンタクト３１７ｆに対する位置決めは終了して、図３９のＳ１００に移動し、イメージセンサＤＵＴ’の位置のアライメントを行う。
なお、このステップＳ４０にて比較対象となる、画像上におけるアッパーコンタクト３１７ｆの位置及び姿勢は、イメージセンサ用試験装置による本テストが開始される前に、可動ヘッド部３１２の各コンタクトアーム３１５’をアライメント装置３２０’の上方に位置させて、イメージセンサＤＵＴ’を保持していない状態でアッパーコンタクト３１７ｆを第１のカメラ３２６で撮像し、画像処理部７２の画像処理により算出されている。
画像上におけるアッパーコンタクト３１７ｆの位置及び姿勢と、イメージセンサＤＵＴ’の位置及び姿勢とが一致していない場合（図３９のステップＳ４０においてＮＯ）は、図３９のステップＳ５０において、画像処理部７２は、イメージセンサＤＵＴ’の位置及び姿勢を、アッパーコンタクト３１７ｆの位置及び姿勢に一致させるような、Ｘ軸、Ｙ軸方向及びＺ軸を中心としたθ回転における必要な補正量を算出する。
次に、図３９のステップＳ６０において、集中制御装置７０は、この補正量をアライメント装置用制御装置９０に送信する。そして、アライメント装置用制御装置９０は、図４１に示すように、当該補正量に基づいてアライメント装置３２０’の駆動部３２２の第１の駆動用モータ３２２１と、第２の駆動用モータ３２２２、第３の駆動用モータ３２２３とを駆動させることにより、イメージセンサＤＵＴ’をアッパーコンタクト３１７ｆに対して位置決めする。アライメント装置用制御装置９０は、当該駆動が完了したら、その完了の信号を集中制御装置７０に送信する。
このように、コンタクトアーム３１５’のアッパーコンタクト３１７ｆに対するイメージセンサＤＵＴ’の相対位置を認識し、これに基づいてイメージセンサＤＵＴ’の位置を補正することにより、受光面ＲＬの反対面に入出力端子ＨＢが導出しているタイプのイメージセンサＤＵＴ’を試験対象としても、ミスコンタクトを防止することが出来る。
また、イメージセンサＤＵＴ’をアッパーコンタクト３１７ｆに対して位置決めするための載置面３２１ｅ’をアライメント装置３２０の駆動部３２２で駆動させることにより、載置面３２１ｅ’を駆動させるための専用の駆動部を設ける必要がなくなり、イメージセンサ用試験装置の小型化を図ることが可能になると共に、イメージセンサ用試験装置のコストを低減することが可能となる。
アライメント装置３２０によるアライメントが完了したら、図３９のステップＳ７０において、集中制御装置７０は、再度、イメージセンサＤＵＴ’の位置及び姿勢と、アッパーコンタクト３１７ｆの位置及び姿勢との比較を行い、一致していないと判断した場合（ステップＳ７０においてＮＯ）は、ステップＳ５０に戻り、必要な補正量の算出を行う。なお、このステップＳ７０における比較を行わずに、ステップＳ６０からステップＳ８０に進んでも良く、これにより、図３９に示すフローチャートの処理速度を向上させることが出来る。
図３９のステップＳ７０の比較において、イメージセンサＤＵＴ’の位置及び姿勢と、アッパーコンタクト３１７ｆの位置及び姿勢とが一致していると判断した場合には（ステップＳ７０においてＹＥＳ）は、図３９のステップＳ８０において、集中制御装置７０は、ＹＺ移動装置３１０に対して、位置決めが終了したイメージセンサＤＵＴ’を可動ヘッド部３１２のコンタクトアーム３１５’で保持する指令を送信する。ＹＺ移動装置３１０は、この指令に基づいて、図４２に示すように、Ｚ軸方向アクチュエータ３１３を伸長させてコンタクトアーム３１５’をイメージセンサＤＵＴ’に接近させ、吸着パッド３１７ｃでイメージセンサＤＵＴ’を吸着して再度保持する。
なお、上述のステップＳ１０〜Ｓ７０の処理により、イメージセンサＤＵＴ’がアッパーコンタクト３１７ｆに対して位置決めされているので、この吸着した状態において、本実施形態に係るイメージセンサ用試験装置では、イメージセンサＤＵＴ’の入出力端子ＨＢが、アッパーコンタクト３１７ｆの各センサ側接続線３１７ｆ１に接触している。
以上のように、イメージセンサＤＵＴ’のアッパーコンタクト３１７ｆに対する位置決めが終了すると、次に、イメージセンサＤＵＴ’の位置のアライメントが開始されるが、図３９のステップＳ８０にてコンタクトアーム３１５’の吸着パッド３１４ｃがイメージセンサＤＵＴ’を吸着した状態において、図４３に示すように、コンタクトアーム３１５’の当接部材３１７ｄの先端からアライメント装置３２０’の可動ステージ３２１’迄の距離Ｌ１と、吸着されたイメージセンサＤＵＴ’の受光面ＲＬから当該可動ステージ３２１’迄の距離Ｌ２とが実質的に同一となっており（Ｌ１＝Ｌ２）、この状態からコンタクトアーム３１５’を距離Ｌ１分下降させることにより当接部材３１７をアライメント装置３２０’に当接させることが可能となっている。
コンタクトアーム３１５’の当接部材３１７をアライメント装置３２０’の可動ステージ３２１’に当接させ、所定の圧力で押圧したら、第１実施形態における図２４のステップＳ１００〜Ｓ１８０と同様に、図３９のステップＳ１００〜Ｓ１８０の処理が行われ、イメージセンサＤＵＴ’の位置のアライメントが行われる。
４つのイメージセンサＤＵＴ’の位置のアライメントが完了したら、ＹＺ移動装置３１０は、可動ヘッド部３１２を支持するＸ軸方向支持部材３１１ａをＹ軸方向レール３１１上で摺動させ、可動ヘッド部３１２の先端の吸着パッド３１７ｃに保持された４つのイメージセンサＤＵＴ’を、テストヘッド３００の４つのコンタクト部３０１’の上方に位置決めする。次に、可動ヘッド部３１２は、Ｚ軸方向アクチュエータ３１３を伸長させ、各コンタクトアーム３１５’のコンタクト側接続部３１７ｆ３を、コンタクト部３０１’のコンタクトピン３０２にそれぞれ接触させ、接続部３１７ｆ１〜３１７ｆ３を介して、４つのイメージセンサＤＵＴ’の各入出力端子ＨＢがコンタクトピン３０２に電気的に接続される。
そして、光源３４０からイメージセンサＤＵＴ’の受光面ＲＬに対して光を照射しながら、コンタクト部３０１’からイメージセンサＤＵＴ’の入出力端子ＨＢにテスタ２０から電気信号を入力することにより、４つのイメージセンサＤＵＴ’が同時に試験される。
４つのイメージセンサＤＵＴ’のテストが完了したら、ＹＺ移動装置３１０は、アンローダ部６０に当該イメージセンサＤＵＴ’を払い出し、センサ格納部４０において試験結果に応じて分類される。
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
例えば、上述の実施形態に係るイメージセンサ用試験装置の試験対象を、マイクロレンズを持つイメージセンサとして説明したが、本発明においては特に限定されず、例えば、チップから画像情報を受けて自動焦点化用のデータを計算する関連回路を含み、さらにレンズ等の光学的手段と組み合わせたレンズモジュールを試験対象としても良い。
【図１Ａ】
2005100944.tif 000012
【図１Ｂ】
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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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３Ａ】
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【図３３Ｂ】
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【図３４Ａ】
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【図３４Ｂ】
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【図３４Ｃ】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【国際調査報告】
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