JPH1093871A

JPH1093871A - 高解像度撮像方法及びその装置

Info

Publication number: JPH1093871A
Application number: JP9173931A
Authority: JP
Inventors: Noriaki Yugawa; 典昭湯川; Hideji Ueda; 秀司植田; Takeshi Nomura; 剛野村; Takeshi Shimono; 健下野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-06-28
Filing date: 1997-06-30
Publication date: 1998-04-10

Abstract

(57)【要約】【課題】表示画素数の多い被検査体である表示画面を
高解像度で撮像する高解像度撮像方法及びその装置を提
供する。【解決手段】ほぼ１００％の開口率の撮像素子１と、
該撮像素子の前方に設置した微小移動可能な撮像素子画
素数分の撮像素子とより小さい光を透過する部分が空い
た開口部２ａを有した板２とを備え、開口部を有した板
が撮像素子露光終了後ごとに微小移動し、複数回で撮像
素子画素各々の面積に対し露光が完了することにより、
解像度を向上させるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高解像度撮像方法
及びその装置に関するものであり、より詳しくは、例え
ば電子機器分野等で使用される液晶パネル、シャドウマ
スク、ＣＲＴパネル、プラズマディスプレイ等の表示素
子に関する点欠陥をはじめとする検査を製造ラインにお
いて自動的に良否を検査する際に用いる撮像系を高解像
度化する高解像度撮像方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】表示素子に表示された画面を読み取る方
式としては、主な方法として、２次元センサであるＣＣ
Ｄエリアセンサを用いる方法が挙げられる。この方法に
おいては、２次元センサの行と列に配列された画素と表
示素子の行と列に配列された画素（以下、特に断らない
限り、表示素子の画素を「表示画素」と呼び、センサ素
子の画素を「センサ画素」と呼ぶ）とを対応づけてお
り、１つの表示画素に複数のセンサ画素を対応配置する
のが一般的である。例えば、液晶パネルの３０００×１
０００画素の表示素子において説明する。液晶パネルで
は画素の表示部分と非表示部分が存在する。この表示部
分の点灯検査における点欠陥とは、液晶パネルの表示状
態において表示しない表示画素の集まりである滅点と、
非表示状態において表示してしまう表示画素の集まりで
ある輝点とに分けられる。この点欠陥を検査する自動検
査装置においては、この点欠陥の表示素子における正確
な位置を求めることが要求される。この場合、１つの表
示画素に対し、２つのセンサ画素を割り当てた場合、行
方向に６０００画素必要となる。しかし、高まり続ける
液晶パネルの高画素化に対して要求されるセンサ画素は
容易に増やすことができない。これは、センサ画素数増
加に伴う半導体製造工程におけるセンサ画素各々自体の
欠陥確率増加のためである。このため、低いセンサ画素
数のＣＣＤエリアセンサを使用することになるが、この
ような方法でも要求される自動検査装置を構成すること
はできない。低いセンサ画素数のＣＣＤエリアセンサを
使用する方法としては、従来、例えば、第１に複数のＣ
ＣＤエリアセンサを用いる方法、第２にＣＣＤエリアセ
ンサと被検査体の相対位置を微小移動させる方法がある
（例えば、「月刊ＬＣＤｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ」
１９９６年３月発行，Ｐ６６〜７５の論文「ＬＣＤ表
示画質自動検査技術」参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の２つの
従来例では、次のような問題点がある。まず、第１のＣ
ＣＤエリアセンサを複数枚使用する方法では、検査装置
の撮像光学系の位置合わせが困難な上、お互いの撮像素
子の被検査体である表示画素の撮像部分のオーバラップ
部分の扱いが複雑になるため、あまり好んで用いられる
方法ではない。また、ＣＣＤエリアセンサが非常に高価
な場合、複数枚用いることにより全体で非常に高価な撮
像系になってしまう。また、第２のＣＣＤエリアセンサ
と被検査体の相対位置を微小移動させる方法では、ＣＣ
Ｄエリアセンサの画素数を増加させている方法ではない
ため、飛躍的に解像度を向上させることは期待できな
い。例えば、表示画素数が多くなり図７のようにセンサ
画素５０に対して、表示画素５１が小さくなるような倍
率設定になり、表示画素がセンサ画素に割り当てられる
場合がある。撮像素子数が行方向に１０００画素で、表
示画素数が行方向に２０００画素存在する場合である。
この場合、ＣＣＤエリアセンサと被検査体の相対位置を
微小移動させても２つの表示画素に対し１つしか撮像素
子が割り当てられていないため、表示画素単独の情報を
得ることはできない。本発明の目的は、上記の問題を解
決し、簡単に高解像度化を実現することができる高解像
度撮像方法及びその装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は以下のように構成している。本発明にかか
る高解像度撮像方法は、被検査体の画像情報を取り込む
複数の受光画素の各々を複数の領域に分割し、分割され
た領域毎に上記被検査体からの画像情報を取り込ませな
がら、最終的に上記各受光素子の全領域で上記被検査体
の画像情報を取り込ませるようにしたことを特徴とす
る。上記構成においては、上記被検査体と上記撮像素子
との間に、上記撮像素子の各受光画素に対応して配置さ
れかつ１つの上記受光画素の面積より小さい面積の受光
画素領域分割部を備えて、上記被検査体からの光のうち
上記受光画素領域分割部を通過した光のみが上記撮像素
子の上記受光画素で画像情報として取り込まれるように
構成することもできる。

【０００５】本発明の別の態様にかかる高解像度撮像装
置は、被検査体の画像情報を取り込む複数の受光画素を
有する撮像素子と、上記撮像素子と上記被検査体との間
に配置され、かつ、上記撮像素子の各受光画素に対応し
て配置されかつ１つの上記受光画素の面積より小さい面
積の受光画素領域分割部を有する受光画素領域分割部材
とを備えて、上記受光画素領域分割部材を移動させて、
上記被検査体からの光のうち上記受光画素領域分割部を
通過した光のみが上記撮像素子の上記受光画素で画像情
報として取り込まれるようにしたことを特徴とする。上
記構成においては、上記受光画素領域分割部材は遮光機
能を有する板部材であり、上記受光画素領域分割部は開
口部であるように構成することもできる。上記構成にお
いては、上記受光画素領域分割部の大きさは、上記撮像
素子の各受光画素の水平方向及び垂直方向の長さのそれ
ぞれ２分の１の大きさであり、上記撮像素子の各受光素
子の４分の１の領域ずつ、上記被検査体の画像情報を上
記撮像素子に取り込ませるように構成することもでき
る。上記構成においては、上記受光画素領域分割部材
は、遮光材料の板に、上記撮像素子の各受光画素に１対
１に対応するように設けられたピンホールを有する露光
制御板である一方、上記ピンホールを通過した光を上記
撮像素子の上記受光画像に結像するように設置したレン
ズをさらに備えるように構成することもできる。上記構
成においては、上記受光画素領域分割部材は、上記撮像
素子の露光終了ごとに移動し、複数回で上記撮像素子の
各受光画素の面積に対する露光が完了することにより、
解像度を向上させるように構成することもできる。上記
構成においては、上記撮像素子は１００％の開口率であ
る撮像素子を用いるように構成することもできる。上記
構成においては、上記受光画素領域分割部材は、上記被
検査体からの光を透過する位置及び大きさを制御できる
素子を撮像素子の受光画素数分だけ備えた受光画素領域
分割部を有するようにした板部材より構成することもで
きる。また、本発明にかかる高解像度撮像装置は、被検
査体の画像情報を取り込む複数の受光画素を有する撮像
素子と、上記撮像素子と上記被検査体との間に配置さ
れ、かつ、各々が上記撮像素子の各受光画素に対応して
配置されかつ各々が１つの上記受光画素の面積より小さ
い面積の受光画素領域分割部を有する受光画素領域分割
部材とを備えて、上記受光画素領域分割部材の上記受光
画素領域分割部の光透過部を移動させて、上記被検査体
からの光のうち上記受光画素領域分割部の光透過部を通
過した光のみが上記撮像素子の上記受光画素で画像情報
として取り込まれるようにしたことを特徴とする。上記
構成においては、上記受光画素領域分割部材は遮光機能
を有する液晶シャッターであり、上記受光画素領域分割
部は上記液晶シャッターの液晶素子であり、上記光透過
部は光透過画素であるように構成することもできる。

【０００６】

【作用】この発明の上記態様の高解像度撮像装置の場
合、撮像する画素数を相対的に増やすため、被検査体で
ある表示画素に対して要求される割り当てセンサ画素数
を実現することが可能である。これは、無欠陥で撮像素
子の少ないＣＣＤのエリアセンサを選び、本発明の上記
態様の光学系を構成して高解像度化を実現することが可
能である。ここで、本発明の上記態様の高解像度化の効
果について説明する。図８は斜線部で示す光を透過しな
い部分に対して規則的に孔が空いた部品を撮像する際の
イメージを示したものである。孔の空いた部分は明るく
撮像されるものとする。ここで、孔４つに対してセンサ
画素を１つを割り当てた場合のセンサ画素の大きさが６
０、６１である。センサ画素６１はセンサ画素６０を１
ピッチ分だけ移動させたものである。一方、孔１つに対
してセンサ画素１つを割り当てた場合のセンサ画素の大
きさが６３である。

【０００７】ここで、例えば、正常な孔６５に対して、
５０％しか光を透過しない部分が存在する正常でない孔
６４を検出する必要があるとする。このとき、正常な孔
６５を撮像した場合の受光量を１００とし、５０％しか
光を透過しない部分が存在する正常でない孔６４の受光
量を５０とする。そして、次の２つの場合（ａ），
（ｂ）について考える。なお、この（ａ）の場合は従来
の方法に相当し、（ｂ）の場合は本発明の１つの具体例
に相当するものである。（ａ）センサ画素６１では４つの正常な孔６５から受け
る受光量の合計が４００となり、センサ画素６０では３
つの正常な孔６５と１つの正常でない孔６４から受ける
受光量の合計が３５０となる。この結果、センサ画素６
１、６０の受光量の違いは、［４００：３５０］＝
［１．０：０．８７５］で、センサ画素６１の受光量が
センサ画素６０の受光量の１．１４倍である。（ｂ）センサ画素６３に解像度を設定した場合、正常な
孔６５に当たるセンサ画素６３の受光量は１００であ
り、正常でない孔６４に当たるセンサ画素６３の受光量
は５０となる。この結果、正常な孔６５に当たった場合
と正常でない孔６４に当たった場合とでのセンサ画素６
３の受光量の違いは、［１００：５０］＝［１．０：
０．５］で、正常な孔６５に当たるセンサ画素６３の受
光量は、正常でない孔６４に当たるセンサ画素６３の受
光量の２倍である。

【０００８】ここで、上記２つの場合（ａ）、（ｂ）を
比較すると、正常でない孔６４を検出する感度におい
て、［（ｂ）の感度：（ａ）の感度］＝［２：１．１
４］で、１．７５倍の差がでてくる。この結果、（ａ）
の場合よりも（ｂ）の場合のようにセンサ画素の大きさ
を小さくする場合の方が、言い換えれば、解像度の高い
方が、検出感度が高くなることがわかる。検出感度を
（ｂ）の場合の感度まで高めようとして、従来例で示し
た画素の相対位置を微小移動させる方法を適用しても解
決させることはできない。すなわち、図８においてセン
サ画素６２は、センサ画素６０をセンサ画素６０の半ピ
ッチ分だけ移動させた場合を示しているが、半ピッチ分
だけ移動させた場合でもこのセンサ画素６２の受光量は
上記センサ画素６０の受光量と同じ３５０であり、上記
（ａ）の場合と同じことになり、（ｂ）の場合と比較し
て、明らかに、感度は１．７５倍の差がでてくることに
なる。

【０００９】これに対して、本発明の上記態様において
は、（ｂ）の場合のような検出感度を得ることができ
る。すなわち、撮像素子の各受光画素を小さな領域に分
割して、分割された複数の領域を被検査体である表示画
素に対して割り当てることにより、撮像する画素数を相
対的に増やして、被検査体である表示画素に対して要求
される割り当てセンサ画素数を実現することが可能であ
る。図８の例で説明すれば、従来はセンサ画素６０全体
の領域で１つの表示画素の画像情報を取り込むようにし
ていたものを、本発明の上記態様では１つの受光画素を
例えば４つに分割することにより、すなわち、センサ画
素６０の全体の領域を例えば４個のセンサ画素６３に分
割することにより、１つの表示画素に対して４個の画像
情報を取り込むことができるようにして、解像度を高め
ることができるようにするものである。本発明の上記態
様は、例えば、無欠陥で撮像素子の少ないＣＣＤのエリ
アセンサを選び、本発明の上記態様の光学系を構成して
高解像度化を実現することが可能である。

【００１０】

【発明の効果】本発明の上記態様の高解像度撮像方法及
びその装置によれば、撮像素子の各受光画素を小さな領
域に分割して、分割された複数の領域を被検査体の１つ
の検査すべき対象部分に対して割り当てることにより、
撮像する画素数を相対的に増やすことができ、容易に高
解像度化を実現することができる。また、比較的安価な
かつ確率的に画素欠陥の可能性の低い少ない撮像素子数
のＣＣＤエリアセンサを使用すれば、飛躍的に解像度を
高めることが可能である。また、撮像素子の大きさに対
して受光画素領域分割部の大きさを調整することによ
り、所望の解像度を容易に得ることが可能である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照しながら
本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施
形態にかかる高解像度撮像方法を実施するための高解像
度撮像装置の構成図である。この図１には、被検査体４
に対向して配置されたほぼ１００％の開口率の撮像素子
１、撮像素子１と被検査体４との間の撮像素子１の前に
配置された、受光画素領域分割部として機能する領域開
口部２ａを有した受光画素領域分割部材として機能する
露光制御板２、該露光制御板２の被検査体４側に配置さ
れたレンズ３が示されている。ここでは、簡単のために
撮像素子１は図２に示すように３×３の合計９個の受光
画素１ａを持つとする。すなわち、上記装置は、ほぼ１
００％の開口率の撮像素子１と、該撮像素子１の前方に
設置した微小移動可能な撮像素子画素数分の撮像素子１
より小さい光を透過する部分が空いた開口部２ａを有し
た露光制御板２とを備え、上記開口部２ａを有した露光
制御板２が撮像素子露光終了ごとに、微小移動し、複数
回で撮像素子画素各々の面積に対し露光が完了すること
により、解像度を向上させるものである。

【００１２】上記露光制御板２は、図３の斜線部２ａが
光を透過させる貫通孔としての上記開口部２ａを有して
いる。この実施形態では、水平及び垂直方向に解像度を
２倍ずつにするために、撮像素子１への光の透過部分と
して、撮像素子１の各々の受光画素１ａの大きさに対し
て、水平方向に１／２の大きさでかつ垂直方向に１／２
の大きさの穴を空けて、これを開口部２ａとするものと
する。よって、図２に示すように撮像素子１の９個の受
光画素１ａに対応して、図３に示すように９個の開口部
２ａが上記露光制御板２に形成されている。また、上記
開口部２ａを有した露光制御板２は、例えば、露光制御
板２の下端縁又は上端縁沿い方向と大略平行なｘ方向及
び右端縁又は左端縁沿いと大略平行なｙ方向の２つの方
向に、それぞれ独立して移動可能なように独立して駆動
可能な一対のパルスモータあるいはリニアモータを駆動
源とする板位置移動装置７により微小移動可能であり、
水平及び垂直方向に１／２画素分ずつ４回移動するもの
とする。撮像素子１は、各画素ごとの濃淡信号が得ら
れ、これはデジタル化された形でコンピュータ５に送り
込まれる。コンピュータ５の中では、画素の行と列に対
応した形で、例えば８ビットの濃度データとして画像メ
モリ６に格納される。また、欠陥検出を行う画素処理ア
ルゴリズムが記述されたプログラムがコンピュータ５の
中に格納されている。この画像処理アルゴリズムの代表
的なものは、注目する画素の画像データと周辺の画素の
画像データを比較し、任意のしきい値濃度を超える部分
を検出するものである。

【００１３】図４は、本実施形態の高解像度撮像装置で
の画像データを取り込む際の処理の流れを示している。
図５（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、上記露光制御板２が
上記撮像素子１の前方で微小移動後に停止する位置を示
している。処理の流れは、以下の通りである。まず、図
４のステップ＃１で上記露光制御板２を上記撮像素子１
に対して図５（ａ）に示すように左上の位置まで移動さ
せる。この図５（ａ）の位置では、点線で示された上記
露光制御板２の下端縁と右端縁が、実線で示された上記
撮像素子１の下端縁と右端縁とに一致するようになって
いる。次いで、ステップ＃２で、図５（ａ）の状態にお
いて撮像素子１に対して被検査体４を露光させることに
より、撮像素子１により被検査体４の画素データをコン
ピュータ５に取り込み、図６に示す画像メモリ６上に、
画像データｇ_11LU、ｇ_12LU、ｇ_13LU、ｇ_21LU、ｇ_22LU、
ｇ_23LU、ｇ_31LU、ｇ_32LU、ｇ_33LUが格納される。ここで
下付き文字の「ＬＵ」は、この画像データが上記露光制
御板２が左上位置での画像データであることを意味す
る。次いで、ステップ＃３で、露光終了後に図５（ａ）
に位置している上記露光制御板２を、上記撮像素子１に
対して図５（ｂ）に示すように右上の位置まで移動させ
る。この図５（ｂ）の位置では、点線で示された上記露
光制御板２の下端縁と左端縁が、実線で示された上記撮
像素子１の下端縁と左端縁とに一致するようになってい
る。次いで、ステップ＃４で、図５（ｂ）の状態におい
て撮像素子１に対して被検査体４を露光させることによ
り、撮像素子１により被検査体４の画素データをコンピ
ュータ５に取り込み、図６に示す画像メモリ６上に、画
像データｇ_11RU、ｇ_12RU、ｇ_13RU、ｇ_21RU、ｇ_22RU、ｇ
_23RU、ｇ_31RU、ｇ_32RU、ｇ_33RUが格納される。ここで下
付き文字の「ＲＵ」は、この画像データが上記露光制御
板２が右上位置での画像データであることを意味する。

【００１４】次いで、ステップ＃５で、露光終了後に図
５（ｂ）に位置している上記露光制御板２を、上記撮像
素子１に対して図５（ｃ）に示すように左下の位置まで
移動させる。この図５（ｃ）の位置では、点線で示され
た上記露光制御板２の上端縁と右端縁が、実線で示され
た上記撮像素子１の上端縁と右端縁とに一致するように
なっている。次いで、ステップ＃６で、図５（ｃ）の状
態において撮像素子１に対して被検査体４を露光させる
ことにより、撮像素子１により被検査体４の画素データ
をコンピュータ５に取り込み、図６に示す画像メモリ６
上に、画像データｇ_11LD、ｇ_12LD、ｇ_13LD、ｇ_21LD、ｇ
_22LD、ｇ_23LD、ｇ_31LD、ｇ_32LD、ｇ_33LDが格納される。
ここで下付き文字の「ＬＤ」は、この画像データが上記
露光制御板２が左下位置での画像データであることを意
味する。次いで、ステップ＃７で、露光終了後に図５
（ｃ）に位置している上記露光制御板２を、上記撮像素
子１に対して図５（ｄ）に示すように右下の位置まで移
動させる。この図５（ｄ）の位置では、点線で示された
上記露光制御板２の上端縁と左端縁が、実線で示された
上記撮像素子１の上端縁と左端縁とに一致するようにな
っている。次いで、ステップ＃８で、図５（ｄ）の状態
において撮像素子１に対して被検査体４を露光させるこ
とにより、撮像素子１により被検査体４の画素データを
コンピュータ５に取り込み、図６に示す画像メモリ６上
に、画像データｇ_11RD、ｇ_12RD、ｇ_13RD、ｇ_21RD、ｇ
_22RD、ｇ_23RD、ｇ_31RD、ｇ_32RD、ｇ_33RDが格納される。
ここで下付き文字の「ＲＤ」は、この画像データが上記
露光制御板２が右下位置での画像データであることを意
味する。なお、例えば、ｇ_11LU、ｇ_11RU、ｇ_11LD、ｇ
_11RDの４個の画像データを総称して、ｇ₁₁の画像データ
と称する。以下同様に、ｇ₁₂、・・・、ｇ₃₃までの画像
データを画像メモリ６は格納している。

【００１５】上記処理の結果として、図５（ａ）〜
（ｄ）に示すように撮像素子１の各々の受光画素１ａの
一部分ずつ、すなわち、左上、右上、左下、右下部分の
みに光を順に露光させることになる。つまり、被検査体
４に対して、撮像素子１の各々の受光画素１ａは上記開
口部２ａを有した露光制御板２が無い状態に対して、図
５（ａ）では各々の受光画素１ａが担当する部分の左上
のみの画像情報を、図５（ｂ）では同様に右上のみの画
像情報を、図５（ｃ）では同様に左下のみの画像情報
を、図５（ｄ）では同様に右下のみの画像情報をそれぞ
れ撮像素子１に露光することになり、それぞれの画像情
報を図６に示すように画像メモリ６の該当箇所に格納す
る。結果的に、図６に示すように、画像データ全体とし
ては、被検査体４を水平及び垂直方向に６等分したもの
が得られる。つまり、上記開口部２ａを有した露光制御
板２の上記した上下左右の微小移動によって、解像度を
水平及び垂直方向に２倍ずつ高めたことになる。その
後、高解像度に取り込まれた画像濃度データに対して、
従来と同様な欠陥検出処理を行えばよい。

【００１６】明らかに、上記開口部２ａを有した露光制
御板２の大きさを変更し、微小移動量をその大きさに合
わせて変更することによって、解像度を高めることが可
能であることがわかる。例えば、上記撮像素子１とし
て、２０００×２０００の画素数を持つＣＣＤエリアセ
ンサを用意し、上記開口部２ａを有した露光制御板２を
この撮像素子１に合わせて各々の受光画素１ａの水平及
び垂直方向に１／３ずつの大きさの穴が空けられて開口
部２ａを構成するものを用意し、上記開口部２ａを有し
た露光制御板２を水平及び垂直方向に１／３画素分ずつ
９回移動するものとする。この場合、等価的に解像度は
９倍に高まり、６０００×６０００の画素数を持つＣＣ
Ｄエリアセンサを用いた場合と同じ解像度が得られる。
例えば、２００μｍの表示画素が多数個存在する２１イ
ンチのＣＲＴディスプレイを被検査体とする場合、２０
００×２０００画素の撮像素子を用いた場合、視野から
換算して２００μｍセンサ画素しか割り当てできない。
つまり、表示画素に対して、センサ画素が１つしか割り
当てできない。この結果、このままの解像度で検査した
場合、前述の従来の問題が発生する。この問題に対し
て、本発明の上記実施形態では、次のようなことを行っ
ている。撮像素子として、２０００×２０００の画素数
をもつＣＣＤエリアセンサを用意し、開口部を有した板
をこの撮像素子に合わせて各々の画素の水平及び垂直方
向に１／２ずつの大きさの穴が空いているものを用意
し、上記開口部を有した板を水平及び垂直方向に１／２
画素分ずつ４回移動するものとする。この場合、等価的
に解像度は４倍に高まり、４０００×４０００の画素数
をもつＣＣＤエリアセンサを用いた場合と同じ解像度が
得られる。この例は、上記した本発明の作用で説明され
た効果を得ることができる。従来の技術に対して、４倍
に解像度を高めることによって、正常でない孔６４を
１．７５倍の感度で検出可能となる。

【００１７】本発明の上記実施形態にかかる高解像度撮
像方法及びその装置によれば、撮像素子１の各受光画素
１ａを小さな領域に分割して、分割された複数の領域を
被検査体の１つの検査すべき対象部分に対して割り当て
ることにより、撮像する画素数を相対的に増やすことが
でき、容易に高解像度化を実現することができる。ま
た、比較的安価なかつ確率的に画素欠陥の可能性の低い
少ない撮像素子数のＣＣＤエリアセンサを使用すれば、
飛躍的に解像度を高めることが可能である。また、撮像
素子の大きさに対して受光画素領域分割部の大きさを調
整することにより、所望の解像度を容易に得ることが可
能である。なお、本発明は上記実施形態に限定されるも
のではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、
上記受光画素領域分割部材としての上記開口部２ａを有
した露光制御板２は、上記のように予め穴を空けられて
いるものを用意し、移動させるものに限定されない。例
えば、図９（ａ）〜（ｅ）に示すような液晶シャッタ２
０のようなものを用いて、外部より自動的に光を透過す
る部分と透過しない部分とを制御する方法も考えられ
る。すなわち、上記受光画素領域分割部材は、上記被検
査体４からの光を透過する位置及び大きさを部材外部か
ら制御できる液晶などの素子を撮像素子１の受光画素数
分だけ備えた受光画素領域分割部を有するようにした板
部材例えば液晶シャッタ２０より構成することもでき
る。具体的には、図９（ｅ）の液晶シャッタ２０は複数
の液晶画素を備え、該液晶画素の各光透過画素２０ａは
上記被検査体４からの光を透過し、液晶画素の各遮光画
素２０ｂは上記被検査体４からの光を遮光する。よっ
て、シャッタ２０自体を移動させることなく、図９
（ａ）〜（ｄ）に示すように、上記液晶画素を、あたか
も光透過画素が移動するかのように液晶画素の光透過画
素２０ａが遮光画素２０ｂと切り替えられるように制御
することができる。また、上記実施形態では、上記処理
の流れを左上、右上、左下、右下の順に行ったが、最終
的に画素面積全体が露光できる順であれば、このような
順序に限定しない。また、上記画素メモリ６に取り込ま
れる画素データの配置は限定しない。また、上記実施形
態では、上記レンズ３の後方に上記開口部を有した露光
制御板２を配置したが、この位置に限定されるものでは
なく、撮像素子１の前方であれば任意の位置でもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかる高解像度撮像方
法を実施するための高解像度撮像装置の概略図である。

【図２】図１の装置に使用する撮像素子を示す図であ
る。

【図３】図１の装置に使用する、開口部を有した露光
制御板を示す図である。

【図４】上記実施形態における画像取込の手順を示す
図である。

【図５】上記実施形態において、撮像素子の前方で開
口部を有した板が移動し左を透過する部分を示す図であ
り、（ａ）は画素の左上を露光する場合、（ｂ）は画素
の右上を露光する場合、（ｃ）は画素の左下を露光する
場合、（ｄ）は画素の右下を露光する場合をそれぞれ示
す図である。

【図６】上記実施形態において、画像メモリに取り込
まれる画素データを示す図である。

【図７】従来の技術を説明する際に用いた表示画素と
センサ画素の割り当て関係を示す図である。

【図８】本発明の作用効果を従来の技術との比較で説
明するための表示画素とセンサ画素の割り当て関係を示
す図である。

【図９】本発明の別の実施形態の、光透過画素と遮光
画素を有する液晶シャッタを示す図であって、（ａ）は
図５（ａ）に対応し、シャッタの液晶画素の左上の光透
過画素２０ａを通過して光が透過され、撮像センサの各
受光画素の左上を露光する場合を示し、（ｂ）は図５
（ｂ）に対応し、シャッタの液晶画素の右上の光透過画
素２０ａを通過して光が透過され、撮像センサの各受光
画素の右上を露光する場合を示し、（ｃ）は図５（ｃ）
に対応し、シャッタの液晶画素の左下の光透過画素２０
ａを通過して光が透過され、撮像センサの各受光画素の
左下を露光する場合を示し、（ｄ）は図５（ｄ）に対応
し、シャッタの液晶画素の右下の光透過画素２０ａを通
過して光が透過され、撮像センサの各受光画素の右下を
露光する場合を示し、（ｅ）は撮像センサの各受光画素
の総ての部分が遮光されて遮光画素が示されている場合
を示す図である。

【符号の説明】

１撮像素子２開口部を有した板（露光制御板）２ａ開口部３レンズ４被検査体５コンピュータ６画像メモリ７板位置移動装置＃１開口部を有した板の左上移動＃２画素データ取込＃３開口部を有した板の右上移動＃４画素データ取込＃５開口部を有した板の左下移動＃６画素データ取込＃７開口部を示した板の右下移動＃８画素データ取込

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者下野健大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検査体（４）の画像情報を取り込む撮
像素子（１）の複数の受光画素（１ａ）の各々を複数の
領域に分割し、分割された領域毎に上記被検査体からの
画像情報を取り込ませながら、最終的に上記各受光素子
の全領域で上記被検査体の画像情報を取り込ませるよう
にしたことを特徴とする高解像度撮像方法。
【請求項２】上記被検査体と上記撮像素子との間に、
各々が上記撮像素子の各受光画素に対応して配置されか
つ各々が１つの上記受光画素の面積より小さい面積の受
光画素領域分割部（２ａ）を備えることによって、上記
画像情報取り込み時に、上記被検査体からの光のうち上
記受光画素領域分割部を通過した光のみが上記撮像素子
の上記受光画素で画像情報として取り込まれるようにし
た請求項１に記載の高解像度撮像方法。
【請求項３】被検査体（４）の画像情報を取り込む複
数の受光画素（１ａ）を有する撮像素子（１）と、上記撮像素子と上記被検査体との間に配置され、かつ、
各々が上記撮像素子の各受光画素に対応して配置されか
つ各々が１つの上記受光画素の面積より小さい面積の受
光画素領域分割部（２ａ）を有する受光画素領域分割部
材（２）とを備えて、上記受光画素領域分割部材を移動させて、上記被検査体
からの光のうち上記受光画素領域分割部を通過した光の
みが上記撮像素子の上記受光画素で画像情報として取り
込まれるようにしたことを特徴とする高解像度撮像装
置。
【請求項４】上記受光画素領域分割部材は遮光機能を
有する板部材であり、上記受光画素領域分割部（２ａ）
は上記板部材の開口部であるようにした請求項３に記載
の高解像度撮像装置。
【請求項５】上記受光画素領域分割部の大きさは、上
記撮像素子の各受光画素の水平方向及び垂直方向の長さ
のそれぞれ２分の１の大きさであり、上記撮像素子の各
受光素子の４分の１の領域ずつ、上記被検査体の画像情
報を上記撮像素子に取り込ませるようにした請求項３又
は４に記載の高解像度撮像装置。
【請求項６】上記受光画素領域分割部材は、遮光材料
の板に、上記撮像素子の各受光画素に１対１に対応する
ように設けられたピンホール（２ａ）を有する露光制御
板（２）である一方、上記ピンホールを通過した光を上記撮像素子の上記受光
画素に結像するように設置したレンズ（３）をさらに備
えるようにした請求項３〜５のいずれかに記載の高解像
度撮像装置。
【請求項７】上記受光画素領域分割部材（２）は、上
記撮像素子の露光終了ごとに移動し、複数回で上記撮像
素子の各受光画素の面積に対する露光が完了することに
より、解像度を向上させるようにした請求項３〜６のい
ずれかに記載の高解像度撮像装置。
【請求項８】上記撮像素子は１００％の開口率である
撮像素子を用いるようにした請求項３〜７のいずれかに
記載の高解像度撮像装置。
【請求項９】上記受光画素領域分割部材は、上記被検
査体からの光を透過する位置及び大きさを制御できる素
子を撮像素子の受光画素数分だけ備えた受光画素領域分
割部を有するようにした板部材より構成するようにした
請求項３〜８のいずれかに記載の高解像度撮像装置。
【請求項１０】被検査体（４）の画像情報を取り込む
複数の受光画素（１ａ）を有する撮像素子（１）と、上記撮像素子と上記被
検査体との間に配置され、かつ、各々が上記撮像素子の
各受光画素に対応して配置されかつ各々が１つの上記受
光画素の面積より小さい面積の受光画素領域分割部（２
０ａ，２０ｂ）を有する受光画素領域分割部材（２０）
とを備えて、上記受光画素領域分割部材の上記受光画素領域分割部の
光透過部（２０ａ）を移動させて、上記被検査体からの
光のうち上記受光画素領域分割部の光透過部を通過した
光のみが上記撮像素子の上記受光画素で画像情報として
取り込まれるようにしたことを特徴とする高解像度撮像
装置。
【請求項１１】上記受光画素領域分割部材は遮光機能
を有する液晶シャッターであり、上記受光画素領域分割
部（２０ａ，２０ｂ）は上記液晶シャッターの液晶素子
であり、上記光透過部（２０ａ）は光透過画素であるよ
うにした請求項１０に記載の高解像度撮像装置。