[发明专利]缺陷检测装置及方法、图像传感器器件和模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种在制造图像传感器器件(Image Sensor Device)的检测步骤中，高精度地检测缺陷的缺陷检测装置、缺陷检测方法、图像传感器器件、图像传感器模块、缺陷检测程序和计算机能够读取的记录介质。

背景技术

在进行数字图像品质测试时，对是否存在缺陷区域进行判断是非常重要的，所述的缺陷区域是指像素值呈不均匀变化的区域。尤其是最近几年，静态式数字照相机(Digital Still Camera)、内置照相机的便携式电话等对图像传感器器件的需求不断扩大，与此相应地，就要求实现图像传感器器件的高品质化，要求在测试步骤中对由图像传感器器件得到的数字图像(图像传感器图像)中所产生的缺陷区域、即斑缺陷、不匀缺陷以及线缺陷实施检测。

也就是说，即使图像传感器器件为合格品，由于像素值相对于像素坐标发生缓慢变化的阴影(shading)成分以及噪声成分的影响，像素值不能保持一定。特别是，当图像传感器图像中存在斑缺陷、不匀缺陷或者线缺陷等时，像素值就会因各缺陷随着像素坐标发生复杂的变化，所以，难以检出这些缺陷，因而需要一种灵敏度高的检测缺陷的画质检测方法。

在此，“点缺陷”是指下述状态的缺陷，即：在图像传感器图像中，其中一个像素值与其周围的像素值相比存在明显且较大的差而成为比较突出的值。另外，“斑缺陷”是指下述状态的缺陷，即：某区域中的多个像素值中的任一像素值与周围的像素值的差较“点缺陷”时与周围的像素值的差要小。“不匀缺陷”是指下述状态的缺陷，即：像素值之间的差比“斑缺陷”的像素值之间的差还要小，且多个像素所在的区域比“斑缺陷”更大。“线缺陷”是指下述状态的缺陷，即：在图像传感器图像中列方向、行方向或者任意角度的斜方向上排列的像素值较之于其周围的像素值，存在着明显的差而成为比较突出的值。

另外，“阴影”是指下述状态，即：像素值相对于像素坐标发生缓慢的变化，像素值朝着图像传感器图像的上端部分、下端部分、左端部分和右端部分逐渐变小。发生阴影的原因是由于相对于图像中央的像素，图像端部像素的灵敏度降低。

过去，通过检测人员以目视来完成对图像传感器图像、液晶屏等的平板显示器的斑缺陷、不匀缺陷以及线缺陷的检测。但是，由于这种检测依赖检测人员的主观判断，所以，存在下述问题，即：由于检测人员的检测标准的偏差以及检测人员在检测时的身体状况的影响，将导致检测结果不稳定。另外，还存在难以实现对各缺陷进行定量化的问题。对此，最近几年里开发了在制造图像传感器器件等的制造步骤中将缺陷定量化并进行检测的检测装置，而且也正在开始推进利用该检测装置进行的自动化检测。通常，该检测装置拍摄图像并对该图像实施图像处理来检测各缺陷。

例如，专利文献1(日本国专利申请公开特开2004-294202号公报，公开日：2004年10月21日)揭示了以下这样一种缺陷检测方法。即，首先根据缺陷的种类，将通过摄像元件所拍摄到的图像(检测图像)的图像值来生成多个尺寸缩小的缩小图像，或者在实施强调缺陷的滤波处理之后，对检测图像内的每一明、暗缺陷进行亮度信息的统计处理。接着，以该统计数据为基础，决定用于检测缺陷候补的阈值后检出缺陷候补，并演算出被检出的缺陷候补的定量评价值。由此，能够根据缺陷的种类来判断检测图像中是否存在缺陷候补。

具体来说，如下所述地进行该缺陷检测方法的斑缺陷检测。即，首先利用平滑滤波器进行处理，或者进行形态处理(平滑处理)。接着，缩小通过平滑处理所得到的图像并制作成各种尺寸的缩小图像。之后，利用空间滤波器即Top-Hat滤波器对各缩小图像实施强调斑缺陷的对比度。之后，进行失调处理使得暗点被强调。然后，根据检测图像内的各像素的亮度值进行统计计算，并根据从该统计计算所得到的统计数据来设定阈值。之后，根据所设定的亮度阈值来判断在检测图像中是否存在缺陷候补。

但是，在专利文献1中，对斑缺陷、条纹缺陷、不匀缺陷以及线缺陷的的任一者进行检测处理时，虽为了除去噪声成分而实施平滑处理，但仅仅通过平滑处理，由噪声成分所带来的影响依然较大。因此，利用专利文献1所记载的缺陷检测方法则有可能对有无缺陷候补作出错误地判断。

例如，如图24所示，对于已进行了边缘检测(将后述)的图像实施专利文献1所述的统计处理时，得知：如图25所示要被检出的缺陷区域A(参照图24)被噪声成分所掩盖而难以被检出。因此，如果利用专利文献1所示的缺陷检测方法，将会存在这样的可能性，即，本应作出有缺陷候补的判断，却错误地作出无缺陷候补的判断。