(57)【要約】【課題】  レベルの高いブルーミングからレベルの低いブルーミングまで纏めて、総合的に評価することができる固体撮像素子の検査方法及び検査装置を提供する。【解決手段】  固体撮像素子の検査装置１００は、固体撮像素子１１から出力されたアナログ画像データ信号をディジタル画像データに変換するＡ／Ｄ変換部１３と、該画像データを保存するメモリ１５と、メモリ１５に保存された画像データに対して所定の画像処理を行って評価値Ａを出力する演算部１７と、評価値Ａに基づいて固体撮像素子１１の良否判定を行う制御部１９と、を備える。演算部１７は、メモリ１５に保存された画像データ値に対して、列方向（垂直電荷転送路４の延設方向）に加算して列加算値を得た後、隣接する値との差分データを求め、更に設定された複数のレベル域に含まれる差分データの数をカウントし、各レベル域のレベル情報とカウント値との積の総和により評価値Ａを得る。【選択図】  図２
2006343228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平及び垂直方向に二次元配列され、入射光を光電変換して信号電荷を生成する複数の光電変換部と、該光電変換部で生成された信号電荷を垂直方向に転送する複数の垂直電荷転送路と、該複数の垂直電荷転送路からそれぞれ転送される信号電荷を水平方向に転送する水平電荷転送路とを備えた固体撮像素子の検査方法であって、
前記垂直電荷転送路と前記水平電荷転送路により転送された信号電荷に基づき形成した画像データに対し、前記垂直電荷転送路の延設方向となる列方向に沿ってデータ値をそれぞれ加算して一次元の加算データを得るステップと、
前記加算データに対して、隣接する列の値との差分情報に基づく差分データを求めるステップと、
前記差分データの値に対して段階的に複数のレベル域を設定し、前記差分データの各列に対して、前記各レベル域のうち当該列の値が含まれるいずれかのレベル域に投票することを全列に対して行い、前記各レベル域の得票数をそれぞれカウントするステップと、
前記レベル域それぞれに対するレベル情報と、各レベル域の得票数とに基づいた評価値によって前記固体撮像素子を良否判定するステップと、
を含む固体撮像素子の検査方法。
【請求項２】
前記評価値が、前記レベル域に対応するレベル値と、そのレベル域に対する前記得票数との積を全レベル域に対してそれぞれ求め、該積の全レベル域に対する総和であることを特徴とする請求項１記載の固体撮像素子の検査方法。
【請求項３】
前記撮像素子からの出力信号を所定の一定レベルに設定するとともに、
前記差分データを前記固体撮像素子の種類に応じて標準化し、この標準化した差分データに基づいて前記複数のレベル域への投票を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の固体撮像素子の検査方法。
【請求項４】
前記差分データの標準化が、前記固体撮像素子の前記垂直電荷転送路に沿った方向に配列される画素数で除する処理であることを特徴とする請求項３記載の固体撮像素子の検査方法。
【請求項５】
水平及び垂直方向に二次元配列され、入射光を光電変換して信号電荷を生成する複数の光電変換部と、該光電変換部で生成された信号電荷を垂直方向に転送する複数の垂直電荷転送路と、該複数の垂直電荷転送路からそれぞれ転送される信号電荷を水平方向に転送する水平電荷転送路とを備えた固体撮像素子の検査装置であって、
前記垂直電荷転送路と前記水平電荷転送路により転送された信号電荷に基づき形成した画像データを保存するメモリと、
前記メモリに保存された画像データに対して、所定の画像処理を行って評価値出力する演算部と、
請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の検査方法により前記固体撮像素子の良否判定を行う制御部と、
を備えたことを特徴とする固体撮像素子の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像素子からの画像信号から欠陥を検出する固体撮像素子の検査方法及び検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体撮像素子、例えば、インターライン・トランスファー型のＣＣＤ(Charge  Coupled  Device)１１は、図４に示すように、ＰＮ接合のフォトダイオードなどの光電変換を行う複数の受光素子２が、水平及び垂直方向に二次元配列されている。列方向(縦方向)に配列された複数の受光素子２に対応して垂直電荷転送路４がそれぞれ配置され、各受光素子２と垂直電荷転送路４の間には、トランスファーゲート３が置かれている。各垂直電荷転送路４の一端には、水平電荷転送路５が配置され、更に水平電荷転送路５のデータ転送方向先端には、出力増幅器６が設けられている。
【０００３】
そして受光素子２は、光が照射されると光電変換して光量に応じた電荷量の信号電荷を蓄積する。ここで、トランスファーゲート３を開くと、蓄積されていた信号電荷は、各受光素子２からいっせいに垂直電荷転送路４に読み出される。垂直電荷転送路４は、読み出された信号電荷を垂直転送クロックによりシフトして垂直転送し、水平電荷転送路５に移送する。水平電荷転送路５は、垂直電荷転送路４から移送された信号電荷を、水平転送クロックにより出力増幅器６方向にシフトし、出力増幅器６で増幅して電圧信号として出力する。
【０００４】
ところで、一部の受光素子２に強い光が照射され、そこで発生した信号電荷が受光素子２の蓄積容量を満たしてしまうと、過剰な電荷が溢れ出して周囲の受光素子２に流れ込み、光が当たっていない受光素子２からも信号電荷が出力される。その結果、光が当たっていない周囲も明るく見える、所謂ブルーミング現象が生じる。ブルーミングが発生すると、図５に示すように、画像７にレベルの強い縦線８Ａやレベルの低い縦筋８Ｂ等が出力され、画像品質が著しく低下する。
【０００５】
上記のようなスポットブルーミングが検出可能な従来の検査方法および検査装置としては、画像データに縦方向のメディアン処理を行った後、縦方向の加算処理を行い、更に微分処理を施して得た値を規格値と比較して良否判定するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−４０５０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上記特許文献１の検査方法および検査装置では、特にレベルの高い１つのブルーミングに着目して評価しているため、レベルの高い縦線があると、それ以下の縦筋欠陥の判定が困難であった。また、スポットブルーミングが多数ある場合でも、一部分としてしか検出することができなかった。従って、一つ一つは可として判断されるようなレベルの低いスポットブルーミングが多数ある場合などには、画像品質に悪影響を及ぼす虞があるにも拘らず良好と判断される場合があり、画像全体としての評価を高精度で行うことができない問題があった。
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、レベルの高いブルーミングからレベルの低いブルーミングまで纏めて、総合的に評価することができる固体撮像素子の検査方法及び検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る上記目的は、下記方法及び構成により達成できる。
【０００９】
（１）  水平及び垂直方向に二次元配列され、入射光を光電変換して信号電荷を生成する複数の光電変換部と、該光電変換部で生成された信号電荷を垂直方向に転送する複数の垂直電荷転送路と、該複数の垂直電荷転送路からそれぞれ転送される信号電荷を水平方向に転送する水平電荷転送路とを備えた固体撮像素子の検査方法であって、前記垂直電荷転送路と前記水平電荷転送路により転送された信号電荷に基づき形成した画像データに対し、前記垂直電荷転送路の延設方向となる列方向に沿ってデータ値をそれぞれ加算して一次元の加算データを得るステップと、前記加算データに対して、隣接する列の値との差分情報に基づく差分データを求めるステップと、前記差分データの値に対して段階的に複数のレベル域を設定し、前記差分データの各列に対して、前記各レベル域のうち当該列の値が含まれるいずれかのレベル域に投票することを全列に対して行い、前記各レベル域の得票数をそれぞれカウントするステップと、前記レベル域それぞれに対するレベル情報と、各レベル域の得票数とに基づいた評価値によって前記固体撮像素子を良否判定するステップと、を含む固体撮像素子の検査方法。
【００１０】
このような固体撮像素子の検査方法よると、得られた画像データ値を列方向（垂直電荷転送路の延設方向）に加算した後、隣接する値との差分データを求め、更に設定された複数のレベル域に含まれる差分データの数をカウントし、各レベル域のレベル情報とカウント値（得票数）とに基づいた評価値によって固体撮像素子を良否判定するようにしたので、レベルの高い縦線からレベルの低いスポットブルーミングまでを纏めて高精度で総合的に評価することができる。
【００１１】
（２）  前記評価値が、前記レベル域に対応するレベル値と、そのレベル域に対する前記得票数との積を全レベル域に対してそれぞれ求め、該積の全レベル域に対する総和であることを特徴とする上記（１）記載の固体撮像素子の検査方法。
【００１２】
このような固体撮像素子の検査方法よると、各レベル域のレベル値とカウント値との積を求め、更にその積の総和値を求め、該総和値を評価値として用いて評価するようにしたので、各レベル域を重み付けした評価値とすることができる。従って、レベルの高い縦線だけでなくレベルの低いスポットブルーミングも評価対象に加えることができ、固体撮像素子の画像全体を評価することができる。
【００１３】
（３）  前記撮像素子からの出力信号を所定の一定レベルに設定するとともに、前記差分データを前記固体撮像素子の種類に応じて標準化し、この標準化した差分データに基づいて前記複数のレベル域への投票を行うことを特徴とする上記（１）又は（２）記載の固体撮像素子の検査方法。
【００１４】
このような固体撮像素子の検査方法よると、出力信号を一定レベルに設定するとともに、差分データを固体撮像素子の種類に応じて標準化し、標準化した差分データに基づいて各レベル域に含まれる差分データの数をカウントして評価するようにしたので、固体撮像素子の種類に依存することなく、普遍的且つ精度よく評価することができる。
【００１５】
（４）  前記差分データの標準化が、前記固体撮像素子の前記垂直電荷転送路に沿った方向に配列される画素数で除する処理であることを特徴とする上記（３）記載の固体撮像素子の検査方法。
【００１６】
このような固体撮像素子の検査方法によると、差分データを垂直電荷転送路に沿った方向の画素数で除して標準化したので、画素数が異なるなど固体撮像素子の種類に拘わらず同一の評価基準で評価することができる。従って、評価する固体撮像素子の種類が変更されても、同一の検査方法により検査することができる。また、種類の異なる固体撮像素子の性能を容易に比較することができる。
【００１７】
（５）  水平及び垂直方向に二次元配列され、入射光を光電変換して信号電荷を生成する複数の光電変換部と、該光電変換部で生成された信号電荷を垂直方向に転送する複数の垂直電荷転送路と、該複数の垂直電荷転送路からそれぞれ転送される信号電荷を水平方向に転送する水平電荷転送路とを備えた固体撮像素子の検査装置であって、前記垂直電荷転送路と前記水平電荷転送路により転送された信号電荷に基づき形成した画像データを保存するメモリと、前記メモリに保存された画像データに対して、所定の画像処理を行って評価値出力する演算部と、上記（１）〜（４）のいずれかに記載の検査方法により前記固体撮像素子の良否判定を行う制御部と、を備えたことを特徴とする固体撮像素子の検査装置。
【００１８】
このように構成された固体撮像素子の検査装置においては、メモリに保存された画像データに対して、所定の画像処理を行って評価値を出力する演算部と、上記（１）〜（４）のいずれかの検査方法により固体撮像素子の良否判定を行う制御部と、を備えたので、レベルの高い縦線からレベルの低いスポットブルーミングまでを纏めて総合的、且つ高精度で評価することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の固体撮像素子の検査方法および検査装置によれば、ブルーミングのレベルをレベル分けすると共に、各レベル域に含まれるブルーミングの数をカウントし、それぞれのレベル域のレベル情報とカウント数との積の総和により評価するようにしたので、レベルの高い縦線からレベルの低いスポットブルーミングまで、あらゆるレベルのブルーミングを含む総合評価を高精度で行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る固体撮像素子の検査方法を実施するのに好適な固体撮像素子の検査装置の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
図１は固体撮像素子の検査装置の概略構成図、図２は固体撮像素子の検査手順を示すフローチャート図、図３は図２の検査手順に沿って示すイメージ図、図４は固体撮像素子の概略構成図である。
【００２２】
まず、固体撮像素子の検査装置の構成から説明する。図１に示すように、固体撮像素子の検査装置１００は、固体撮像素子１１から出力されたアナログ画像データ信号をディジタル画像データに変換するＡ／Ｄ変換部１３と、該画像データを保存するメモリ１５と、メモリ１５に保存された画像データに対して所定の画像処理を行って評価値Ａを出力する演算部１７と、評価値Ａに基づいて固体撮像素子１１の良否判定を行う制御部１９と、固体撮像素子１１の撮像条件を設定する撮像条件設定部２１と、を備える。なお、固体撮像素子１１は、図４で既に説明した固体撮像素子１１と同様であるので説明を省略する。
【００２３】
撮像条件設定部２１で固体撮像素子１１の撮像条件を所定の一定条件に設定して出力の大きさが一定となるようにした後、固体撮像素子１１に基準となる光を照射すると、固体撮像素子１１から光の強さに応じたアナログ信号が出力される。なお、撮像条件を一定条件に設定しておくことにより、仕様や感度などの異なる種々の固体撮像素子１１の性能を、得られた撮像画像データから容易に比較することが可能となる。
【００２４】
固体撮像素子１１から出力されるアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換部１３によってディジタル信号に変換された後、メモリ１５に撮像画像データとして記憶される。演算部１７は、メモリ１５に記憶された撮像画像データに基づいて画像処理を行い、固体撮像素子１１の評価値Ａを出力する。制御部１９は、評価値Ａに基づいて、予め設定されている基準値と比較して固体撮像素子１１の良否判定を行い、判定結果を表示装置（図示せず）などに出力する。
【００２５】
次に、演算部１７による画像処理について、図２および図３を参照して詳述する。図２に示すように、演算部１７はメモリ１５から撮像画像データを読み出し、撮像画像データを垂直電荷転送路４の延設方向となる列方向に沿って加算して一次元の加算データを得る（Ｓ１）。即ち、図３（ａ）に示すように、メモリ１５から読み出されたブルーミング２５を含む撮像画像データに対して列方向の加算（列加算）を行い、図３（ｂ）に示す列加算値を得る。列加算値の中央部が高い円弧状となるっているのは、固体撮像素子１１の撮像画像は中心部が明るくなる傾向（シェーディング効果）によるものである。
【００２６】
次いで、このシェーディングを補正するために、隣接する列の値との差分情報に基づく差分データを求める（Ｓ２）。これにより、図３（ｃ）に示すように、シェーディング効果の影響がキャンセルされてブルーミングのみが取り出される。そして、差分データを垂直電荷転送路４に沿った方向に配列される画素数で除して標準化する（Ｓ３）。なお、各列の差分データを固体撮像素子１１の列方向の画素数で除して標準化することは、差分データを一画素当たりの差分データ値とすることを意味する。従って、例えば、画素数の異なる固体撮像素子を検査する場合でも、同一の評価値Ａにより評価することができる。これにより、仕様などの異なる固体撮像素子の比較が容易に行える。
【００２７】
次いで、差分データの値に対して段階的に複数のレベル域（図３（ｄ）において、レベルａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅで示す）を設定し、それぞれの列に対して差分データが含まれるレベル域に投票して（Ｓ４）、その得票数をそれぞれカウントする（Ｓ５）。そして、各レベル域に対して設定したレベル情報とカウント数との積を全レベル域に対して求め、更に該積の総和を算出する（Ｓ６）。
【００２８】
つまり、レベルをｍ段階に設定した場合、各レベル域に含まれる差分データの数ｎi（ｉは１〜ｍ）をカウントする。
そして、各レベル域に対してレベル情報Ｄiとカウント数ｎiとの積を求め、更にその総和を求めて評価値Ａを次式から得る。
Ａ＝ｎ1・Ｄ1＋ｎ2・Ｄ2＋ｎ3・Ｄ3＋ｎ4・Ｄ4＋ｎ5・Ｄ5
＋・・・＋ｎm・Ｄm
【００２９】
具体的には、図３（ｄ）に示すように、レベルをａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅの５段階に設定した場合、それぞれのレベル域ａ〜ｂ、ｂ〜ｃ，ｃ〜ｄ，ｄ〜ｅ、ｅ以上に含まれる差分データの数をカウントする。
即ち、表１に示すように、レベル域ａ〜ｂに含まれる差分データのカウント数は５、レベル域ｂ〜ｃに含まれる差分データのカウント数は０、レベル域ｃ〜ｄに含まれる差分データのカウント数は２、レベル域ｄ〜ｅに含まれる差分データのカウント数は１、レベルｅ以上の差分データのカウント数は０となる。各レベル域に対してレベル情報とカウント数との積を求め、更にその総和を求めると、評価値Ａ＝５ａ＋２ｃ＋ｄを得る。
【００３０】
なお、レベルａ以下の差分データのカウント数（図３（ｄ）に示す例ではカウント数５）を無視したのは、レベルａ以下のブルーミングは、多数あっても画像品質に与える影響が殆どないレベルのものだからである。また、設定するレベル値および段階数は任意であり、固体撮像素子１１の評価を最もよく表わすことができるように設定される。評価値Ａを求める際のレベル情報として、ここでは各レベル域の範囲の最低レベル値を用いたが、これに限定する必要はなく、各レベル域の重付けを表す任意の数値とすることができる。
【表１】
2006343228.tif 000003
【００３１】
上記のようにして得られた評価値Ａは、制御部１９により、予め設定されている基準値と比較され（Ｓ７）、基準値より小さい場合は良品と判定し（Ｓ８）、基準値より大きい場合は不良品と判定して（Ｓ９）、判定結果を出力する。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態の固体撮像素子１１の検査方法および検査装置１００によれば、ブルーミングのレベルをレベル分けすると共に、各レベル域に含まれるブルーミングの数をカウントし、それぞれのレベル域のレベル情報とカウント数との積の総和に基づいて評価するようにしたので、レベルの高い縦線からレベルの低いスポットブルーミングまで、あらゆるレベルのブルーミングを含む評価値Ａが得られる。これにより、固体撮像素子１１の総合評価を高精度で行うことができる。
【００３３】
なお、本発明に係る固体撮像素子の検査方法および検査装置は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形や改良等が可能である。例えば、縦線、縦筋の検査以外の固体撮像素子のすべての検査技術全般に適用することができ、同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の固体撮像素子の検査装置の概略構成図である。
【図２】固体撮像素子の検査手順を示すフローチャート図である。
【図３】図２の検査手順に沿って示すイメージ図である。
【図４】固体撮像素子の概略構成図である。
【図５】ブルーミングが発生した画像のイメージ図である。
【符号の説明】
【００３５】
２  受光素子（光電変換部）
４  垂直電荷転送路
５  水平電荷転送路
１１  固体撮像素子
１５  メモリ
１７  演算部
１９  制御部
１００  固体撮像素子の検査装置
Ａ    評価値
ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ  レベル（レベル値）
【図１】
2006343228.tif 000004
【図２】
2006343228.tif 000005
【図３】
2006343228.tif 000006
【図４】
2006343228.tif 000007
【図５】
2006343228.tif 000008