(57)【要約】【課題】広ダイナミックレンジ固体撮像素子において、各画素に配置された主感光部および従感光部のキズを判定することができるキズ検出方法および画素欠陥検査装置ならびにディジタルカメラを提供。【解決手段】画素欠陥検査装置１０は、主感光部データを所定の閾値と比較して（Ｓ１０６）、主感光部キズなし判定（Ｓ１０８）および主感光部キズあり判定（Ｓ１１０）のいずれかを判定し、主感光部キズなし判定の場合には、従感光部データを主感光部と従感光部との感度比を用いて主感光部データと比較して（Ｓ１１２）、従感光部キズなし判定（Ｓ１１４）および従感光部キズあり判定（Ｓ１１６）のいずれかを判定し、主感光部キズあり判定の場合には、キズありと判定された主感光部のキズアドレスを記録して（Ｓ１１５）、従感光部キズあり判定（Ｓ１１６）を判定し、キズありと判定された従感光部のキズアドレスを記録する（Ｓ１１８）ことができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光を光電変換する第１の感光部と、第１の感光部より低い感度で入射光を光電変換する第２の感光部とを配して各画素を形成する固体撮像素子を用いて、第１の感光部および第２の感光部の欠陥を検査する画素欠陥検査装置において、該装置は、
前記固体撮像素子を露光して、第１の感光部および第２の感光部から、それぞれ第１の画像信号および第２の画像信号を得る露光手段と、
第１の画像信号を第１の閾値を用いて比較して、第１の感光部にキズがあるか否かを判定する第１の判定手段と、
第２の画像信号を第１の感光部と第２の感光部との感度比を用いて比較して、第２の感光部にキズがあるか否かを判定する第２の判定手段とを含み、
第１の判定手段の結果が、キズなし判定のときには、第２の判定手段で第２の感光部のキズの有無を判定し、キズあり判定のときには、第２の感光部にキズがあると判定することを特徴とする画素欠陥検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画素欠陥検査装置において、前記露光手段は、第１の感光部の飽和レベル付近の入射光量を用いて、前記固体撮像素子を露光することを特徴とする画素欠陥検査装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画素欠陥検査装置において、前記露光手段は、第２の感光部を第１の感光部より長い露光時間で露光して、第２の画像信号を得ることを特徴とする画素欠陥検査装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の画素欠陥検査装置において、該装置は、キズあり判定された第１の感光部のキズアドレスを記録し、キズあり判定された第２の感光部のキズアドレスを記録する記録手段を含むことを特徴とする画素欠陥検査装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画素欠陥検査装置において、前記記録手段は、前記感度比を記録することを特徴とする画素欠陥検査装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の画素欠陥検査装置において、該装置は、前記固体撮像素子に平面光を入射し、第１の画像信号および第２の画像信号を用いて、あらかじめ前記感度比を測定しておくことを特徴とする画素欠陥検査装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の画素欠陥検査装置において、該装置は、前記感度比として、代表する設計値を用いることを特徴とする画素欠陥検査装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の画素欠陥検査装置において、前記露光手段は、第１の感光部の出力をｋ［ｍＶ］に制御し、第１の画像信号Ｍａｉｎ（ｙ，ｘ）および第２の画像信号Ｓｕｂ（ｙ，ｘ）を得て、
第１の判定手段は、第１の閾値ｋを用いて、Ｍａｉｎ（ｙ，ｘ）／ｋ＜０．１が正の場合には第１の感光部にキズなしと判定し、負の場合には第１の感光部にキズありと判定して、
第２の判定手段は、感度比ｊおよび第２の閾値εを用いて、｜Ｓｕｂ（ｙ，ｘ）×ｊ−Ｍａｉｎ（ｙ，ｘ）｜＜εが正の場合には、第２の感光部にキズなしと判定し、負の場合には第２の感光部にキズありと判定することを特徴とする画素欠陥検査装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の画素欠陥検査装置において、該装置は、第２の画像信号を第１の閾値を用いて比較して、第２の感光部にキズがあるか否かを判定する第３の判定手段を含み、
第１の判定手段の結果が、キズあり判定のときには第３の判定手段で第２の感光部のキズの有無を判定することを特徴とする画素欠陥検査装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の画素欠陥検査装置において、前記露光手段は、第１の感光部の出力をｋ［ｍＶ］に制御し、第１の画像信号Ｍａｉｎ（ｙ，ｘ）および第２の画像信号Ｓｕｂ（ｙ，ｘ）を得て、
第３の判定手段は、第１の閾値ｋおよび前記感度比ｊを用いて、Ｓｕｂ（ｙ，ｘ）／ｋ／ｊ＜０．５が正の場合には第２の感光部にキズなしと判定し、負の場合には第２の感光部にキズありと判定することを特徴とする画素欠陥検査装置。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の画素欠陥検査装置において、第２の判定手段は、第２の画像信号を前記感度比を用いて比較し、第２の画像信号を第１の閾値を用いて比較して、第２の感光部にキズがあるか否かを判定することを特徴とする画素欠陥検査装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の画素欠陥検査装置において、前記露光手段は、第１の感光部の出力をｋ［ｍＶ］に制御し、第１の画像信号Ｍａｉｎ（ｙ，ｘ）および第２の画像信号Ｓｕｂ（ｙ，ｘ）を得て、
第２の判定手段は、第１の閾値ｋおよび前記感度比ｊを用いて、｜Ｓｕｂ（ｙ，ｘ）×ｊ−Ｍａｉｎ（ｙ，ｘ）｜の関係から評価値Ａを算出し、Ｓｕｂ（ｙ，ｘ）／ｋ／ｊの関係から評価値Ｂを算出して、
所定の係数αおよびβ、ならびに第３の閾値δを用いて、αＡ＋βＢ＜δが正の場合には第２の感光部にキズなしと判定し、負の場合には第２の感光部にキズありと判定することを特徴とする画素欠陥検査装置。
【請求項１３】
入射光を光電変換する第１の感光部と、第１の感光部より低い感度で入射光を光電変換する第２の感光部とを配して各画素を形成する固体撮像素子を用いて、第１の感光部および第２の感光部の欠陥を検査するキズ検出方法において、該方法は、
前記固体撮像素子を露光して、第１の感光部および第２の感光部から、それぞれ第１の画像信号および第２の画像信号を得る露光工程と、
第１の画像信号を第１の閾値を用いて比較して、第１の感光部にキズがあるか否かを判定する第１の判定工程と、
第２の画像信号を第１の感光部と第２の感光部との感度比を用いて比較して、第２の感光部にキズがあるか否かを判定する第２の判定工程とを含み、
第１の判定工程の結果が、キズなし判定のときには、第２の判定工程で第２の感光部のキズの有無を判定し、キズあり判定のときには、第２の感光部にキズがあると判定することを特徴とするキズ検出方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載のキズ検出方法において、前記露光工程は、第１の感光部の飽和レベル付近の入射光量を用いて、前記固体撮像素子を露光することを特徴とするキズ検出方法。
【請求項１５】
請求項１３または１４に記載のキズ検出方法において、前記露光工程は、第２の感光部を第１の感光部より長い露光時間で露光して、第２の画像信号を得ることを特徴とするキズ検出方法。
【請求項１６】
請求項１３ないし１５のいずれかに記載のキズ検出方法において、該方法は、キズあり判定された第１の感光部のキズアドレスを記録し、キズあり判定された第２の感光部のキズアドレスを記録する記録工程を含むことを特徴とするキズ検出方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載のキズ検出方法において、前記記録工程は、前記感度比を記録することを特徴とするキズ検出方法。
【請求項１８】
請求項１３ないし１７のいずれかに記載のキズ検出方法において、該方法は、前記固体撮像素子に平面光を入射し、第１の画像信号および第２の画像信号を用いて、あらかじめ前記感度比を測定しておくことを特徴とするキズ検出方法。
【請求項１９】
請求項１３ないし１８のいずれかに記載のキズ検出方法において、該方法は、前記感度比として、代表する設計値を用いることを特徴とするキズ検出方法。
【請求項２０】
請求項１３ないし１９のいずれかに記載のキズ検出方法において、前記露光工程は、第１の感光部の出力をｋ［ｍＶ］に制御し、第１の画像信号Ｍａｉｎ（ｙ，ｘ）および第２の画像信号Ｓｕｂ（ｙ，ｘ）を得て、
第１の判定工程は、第１の閾値ｋを用いて、Ｍａｉｎ（ｙ，ｘ）／ｋ＜０．１が正の場合には第１の感光部にキズなしと判定し、負の場合には第１の感光部にキズありと判定して、
第２の判定工程は、感度比ｊおよび第２の閾値εを用いて、｜Ｓｕｂ（ｙ，ｘ）×ｊ−Ｍａｉｎ（ｙ，ｘ）｜＜εが正の場合には、第２の感光部にキズなしと判定し、負の場合には第２の感光部にキズありと判定することを特徴とするキズ検出方法。
【請求項２１】
請求項１３ないし２０のいずれかに記載のキズ検出方法において、該方法は、第２の画像信号を第１の閾値を用いて比較して、第２の感光部にキズがあるか否かを判定する第３の判定工程を含み、
第１の判定工程の結果が、キズあり判定のときには第３の判定工程で第２の感光部のキズの有無を判定することを特徴とするキズ検出方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載のキズ検出方法において、前記露光工程は、第１の感光部の出力をｋ［ｍＶ］に制御し、第１の画像信号Ｍａｉｎ（ｙ，ｘ）および第２の画像信号Ｓｕｂ（ｙ，ｘ）を得て、
第３の判定工程は、第１の閾値ｋおよび前記感度比ｊを用いて、Ｓｕｂ（ｙ，ｘ）／ｋ／ｊ＜０．５が正の場合には第２の感光部にキズなしと判定し、負の場合には第２の感光部にキズありと判定することを特徴とするキズ検出方法。
【請求項２３】
請求項２１または２２に記載のキズ検出方法において、第２の判定工程は、第２の画像信号を前記感度比を用いて比較し、第２の画像信号を第１の閾値を用いて比較して、第２の感光部にキズがあるか否かを判定することを特徴とするキズ検出方法。
【請求項２４】
請求項２３に記載のキズ検出方法において、前記露光工程は、第１の感光部の出力をｋ［ｍＶ］に制御し、第１の画像信号Ｍａｉｎ（ｙ，ｘ）および第２の画像信号Ｓｕｂ（ｙ，ｘ）を得て、
第２の判定工程は、第１の閾値ｋおよび前記感度比ｊを用いて、｜Ｓｕｂ（ｙ，ｘ）×ｊ−Ｍａｉｎ（ｙ，ｘ）｜の関係から評価値Ａを算出し、Ｓｕｂ（ｙ，ｘ）／ｋ／ｊの関係から評価値Ｂを算出して、
所定の係数αおよびβ、ならびに第３の閾値δを用いて、αＡ＋βＢ＜δが正の場合には第２の感光部にキズなしと判定し、負の場合には第２の感光部にキズありと判定することを特徴とするキズ検出方法。
【請求項２５】
高感度の第１の感光部から得られる第１の画像信号と、低感度の第２の感光部から得られる第２の画像信号とを信号処理する信号処理手段を含み、
該信号処理手段は、第１の画像信号を蓄積する第１の記憶手段と、第２の画像信号を蓄積する第２の記憶手段とを含むディジタルカメラにおいて、該カメラは、
前記信号処理手段は、露光時の第１の画像信号を第１の閾値を用いて比較して、第１の感光部にキズがあるか否かを判定する第１の判定手段と、
露光時の第２の画像信号を第１の感光部と第２の感光部との感度比を用いて比較して、第２の感光部にキズがあるか否かを判定する第２の判定手段とを含み、
第１の判定手段の結果が、キズなし判定のときには第２の判定手段で第２の感光部のキズの有無を判定し、キズあり判定のときには、第２の感光部にキズがあると判定することを特徴とするディジタルカメラ。
【請求項２６】
請求項２５に記載のディジタルカメラにおいて、該カメラは、露光時の第２の画像信号を第１の閾値を用いて比較して、第２の感光部にキズがあるか否かを判定する第３の判定手段を含み、
第１の判定手段の結果が、キズあり判定のときには第３の判定手段で第２の感光部のキズの有無を判定することを特徴とするディジタルカメラ。
【請求項２７】
請求項２６に記載のディジタルカメラにおいて、第２の判定手段は、露光時の第２の画像信号を前記感度比を用いて比較し、露光時の第２の画像信号を第１の閾値を用いて比較して、第２の感光部にキズがあるか否かを判定することを特徴とするディジタルカメラ。
【請求項２８】
請求項２５ないし２７のいずれかに記載のディジタルカメラにおいて、該カメラは、キズあり判定された第１の感光部のキズアドレスを示す第１のキズ補正データを作成し、キズあり判定された第２の感光部のキズアドレスを示す第２のキズ補正データを作成することを特徴とするディジタルカメラ。
【請求項２９】
請求項２８に記載のディジタルカメラにおいて、該カメラは、撮影時の第１の画像信号を、第１のキズ補正データで補正し、撮影時の第２の画像信号を、第２のキズ補正データで補正することを特徴とするディジタルカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各画素に感度の異なる感光部を配置して広ダイナミックレンジで画像情報を得る固体撮像素子のキズ検出方法および画素欠陥検査装置ならびにこのキズ検出方法を適用したディジタルカメラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、電子スチルカメラまたはビデオカメラなどの撮像装置には、数十万ないし数百万個の感光部が形成される固体撮像素子が用いられている。このような固体撮像素子には、その製造工程等に起因して、入射光に反応しない感光部や、入射光がなくても異常に多い暗電流を発生する感光部が含まれていることがある。この欠陥のある感光部を有する欠陥画素は、たとえば、液晶表示などに動画表示する際にいわゆる黒キズや白キズなどとして現われる。
【０００３】
そこで、従来から、固体撮像素子の欠陥画素を検査するために、固体撮像素子における感光部のキズを検出する方法および装置が知られている。特許文献１に記載の固体撮像素子の黒欠陥検出装置では、感度差のある光フィルタを用いた固体撮像素子について正確な黒欠陥検出を実現している。この黒欠陥検出において、感度差を有する複数種のフィルタについてあらかじめ決められた利得係数をそれぞれ設定し、各光フィルタに対応する受光素子の出力信号レベルに対してこの利得係数を乗じることにより、それぞれの光フィルタの感度特性がそろうようにレベル補正を行い、黒欠陥の発生している画素について欠陥レベルおよびその位置を検出することができる。
【０００４】
【特許文献１】
特願２００２−２９０８３７。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、固体撮像素子には、入射光に対する感度が高い主感光部、および入射光に対する感度が低い従感光部を各画素に配置して広ダイナミックレンジで撮像するものがある。たとえば、図４に示すように、主感光部は、飽和レベルが高く、多くの信号電荷を測定することができるが、被写界が明るいと飽和しやすく、高い入射光量を測定できない。一方、従感光部は、飽和しにくく、高い入射光量を測定することができるが、その飽和レベルは主感光部よりも低い。
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の黒欠陥検出装置は、上記のような広ダイナミックレンジ固体撮像素子において、各画素における主感光部および従感光部のそれぞれのキズを検出することができない。
【０００７】
したがって、このような従感光部における明時欠陥を判定するとき、主感光部が飽和する入射光量付近において従感光部データを取得し、これを主感光部キズ判定と同様に閾値比較を行って従感光部キズ判定を行う方法がある。しかし、この方法は、主感光部キズの判定には適しているが、従感光部データの出力値はかなり小さく、またＳ／Ｎが低いため、正確なキズ判定を行うことができない。また、主感光部が飽和する入射光量よりもさらに大きな光量で従感光部のデータを取得し、主感光部キズ判定と同様に閾値比較を行って高いＳ／Ｎで従感光部キズ判定を行う方法があるが、主感光部キズ判定と合わせ２回分の光量調節およびデータ取り込みを要するため作業効率が悪化する。
【０００８】
本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、広ダイナミックレンジ固体撮像素子において、各画素に配置された主感光部および従感光部のキズを判定することができるキズ検出方法および画素欠陥検査装置ならびにディジタルカメラを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、入射光を光電変換する第１の感光部と、第１の感光部より低い感度で入射光を光電変換する第２の感光部とを配して各画素を形成する固体撮像素子を用いて、第１の感光部および第２の感光部の欠陥を検査する画素欠陥検査装置は、この固体撮像素子を露光して、第１の感光部および第２の感光部から、それぞれ第１の画像信号および第２の画像信号を得る露光手段と、第１の画像信号を第１の閾値を用いて比較して、第１の感光部にキズがあるか否かを判定する第１の判定手段と、第２の画像信号を第１の感光部と第２の感光部との感度比を用いて比較して、第２の感光部にキズがあるか否かを判定する第２の判定手段とを含み、第１の判定手段の結果が、キズなし判定のときには、第２の判定手段で第２の感光部のキズの有無を判定し、キズあり判定のときには、第２の感光部にキズがあると判定することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に添付図面を参照して本発明による広ダイナミックレンジ固体撮像素子のキズ検出方法を適用した画素欠陥検査装置の実施例を詳細に説明する。
【００１１】
第１の実施例として、画素欠陥検査装置１０は、図１に示すように、主感光部データを所定の閾値と比較して（ステップＳ１０６）、主感光部キズなし判定（ステップＳ１０８）および主感光部キズあり判定（ステップＳ１１０）のいずれかを判定し、主感光部キズなし判定の場合には、さらに同じ画素位置の従感光部データを主感光部と従感光部との感度比を用いて主感光部データと比較して（ステップＳ１１２）、従感光部キズなし判定（ステップＳ１１４）および従感光部キズあり判定（ステップＳ１１６）のいずれかを判定し、主感光部キズあり判定の場合には、キズありと判定された主感光部のキズアドレスを記録し（ステップＳ１１５）、従感光部キズあり判定（Ｓ１１６）を判定して、キズありと判定された従感光部のキズアドレスを記録する（ステップＳ１１８）。
【００１２】
実施例の画素欠陥検査装置１０には、図２に示すように、被写界からの入射光を光学レンズ系１２において取り込み、システム制御部１４およびタイミングパルス発生器１６で各部を制御して、この被写界像を固体撮像素子１８で撮像するもので、撮像した画像を信号処理部２０で信号処理して、メモリ２２で記憶し、キズ検出の条件や結果などの情報を記録部２４で記録する装置である。なお、本発明の理解に直接関係のない部分は、図示を省略し、冗長な説明を避ける。
【００１３】
光学レンズ系１２には、具体的な構成を図示しないが、レンズ、絞り調整機構、シャッタ機構、ズーム機構および自動焦点調節機構などが含まれて、所望の被写界像を取り込んで固体撮像素子１８の撮像面に入射する光入射機構である。なお、以下の説明において、各信号はその現れる接続線の参照番号で特定する。
【００１４】
システム制御部１４は、本装置全体の動作を制御、統括する制御機能部である。本実施例において、システム制御部１４は、図示しないが、たとえば中央演算処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ：ＣＰＵ）を含んでいる。
【００１５】
本実施例におけるシステム制御部１４は、露光の開始や信号電荷の読み出しを指示する制御信号２０４をタイミング発生器１６に供給して露光を制御する。また、制御信号２１２によりメモリ２２を制御して、メモリ２２に記憶された主感光部データおよび従感光部データを読み出す。システム制御部１４は、主感光部データおよび従感光部データを、たとえば画素ごとに検査して、主感光部および従感光部におけるキズの有無を検出する。また、キズが検出された主感光部および従感光部のキズアドレス、つまり画素位置を、制御信号２１４により記録部２４に記録する。このとき、主感光部と従感光部とを区別してキズアドレスを記録し、このキズが主感光部および従感光部の両方に検出された場合には、両方に記録する。
【００１６】
また、システム制御部１４は、平面光を入射した場合の主感光部データおよび従感光部データから、主感光部と従感光部との感度比をあらかじめ測定しておくことができる。このとき、画面中心部あるいは画面全体にわたって、画素ごとに感度比を測定してもよく、また、デバイス生産上、感度比の制御性が高い場合、感度比として代表する設計値を用いてもよい。
【００１７】
タイミングパルス発生器１６は、本装置１０を動作させる基本クロック（システムクロック）を発生する発信機を有して、たとえば、図示しないが、基本クロックをほとんど全てのブロックに供給すると共に、この基本クロックを分周して様々なタイミング信号も生成する。本実施例では特に、タイミングパルス発生器１６は、システム制御部１４から供給される制御信号２０４に基づいて固体撮像素子１８を制御する制御信号２０６を供給する。
【００１８】
固体撮像素子１８は、具体的な構成は図示しないが、撮影画像の１画面を形成する撮像面を含み、この撮像面は、複数の各画素に対応する受光部を備えている。固体撮像素子１８は、その撮像面に結像される被写界像を電気信号２０８に光電変換する機能を有し、たとえば、電荷結合素子（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＣＤ）や金属酸化膜型半導体（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ：ＭＯＳ）等のいずれのイメージセンサでもよい。
【００１９】
この撮像面において、複数の受光部は、行方向および列方向に１つおきに位置をずらして配列する、ハニカム配列を用いるとよく、また、行方向および列方向に１つおきに位置をずらして配列してもよい。本実施例では、これらの受光部のそれぞれが、高感度の受光素子である主感光部、および低感度の受光素子である従感光部を備えている。主感光部および従感光部は、入射光を受光した際に、光を受光光量に応じた信号電荷に光電変換する光センサであり、たとえば、フォトダイオードが用いられる。本実施例では、図４に示すように、主感光部は、主感光部飽和レベルで飽和する。一方、従感光部は、主感光部飽和レベルより低い従感光部飽和レベルで飽和するが、入射光量が多い、たとえばハイライト領域に達しても飽和しにくい。
【００２０】
本実施例の固体撮像素子１８は、制御信号２０６に制御されて、各感光部で光電変換によって得た信号電荷を読み出し、この信号電荷を出力回路（図示せず）においてアナログ画像信号２０８に変換して信号処理部２０に出力する。
【００２１】
信号処理部２０は、アナログ画像信号に信号処理を施してディジタル画像信号に変換する機能を有し、本実施例ではアナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器を含んでアナログ画像信号の信号レベルを所定の量子化レベルにより量子化してディジタル画像信号に変換する。
【００２２】
メモリ２２は、ディジタル画像信号を書き換え可能に保存する機能を有する。本実施例では、保存するディジタル画像信号には主感光部データおよび従感光部データが含まれる。
【００２３】
記録部２４は、キズ検出の条件や結果などの情報２１４を記録する機能を有する。本実施例では、記録部２４は、インターフェース（Ｉ／Ｆ）２６を介して検出情報２１６を情報記録媒体２８で記録する。情報記録媒体２８は、書き込み可能なＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）でよいが、半導体メモリが搭載されたメモリカードや光磁気ディスク等の回転記録体を収容したパッケージなどを用いて、着脱可能としてもよい。
【００２４】
本実施例では、情報記録媒体２８は、たとえば、図３に示すように、感度比データなどのキズ検出に要した条件を記録するセクション３０２と、キズアドレスなどのキズ検出の結果を記録するセクション３０４を有する。たとえば、セクション３０２は、感度比をＲ，Ｇ，Ｂで表わして、それぞれ上から記録する。また、セクション３０２は、主感光部データや従感光部データの比較に用いた閾値などを記録してもよい。一方、セクション３０４におけるキズアドレスは、たとえば、キズが検出された画素位置の横方向および縦方向の座標を、キズが検出された順に上から記録する。また、セクション３０４は、主感光部と従感光部とのキズアドレスを分別して記録するとよい。
【００２５】
次に画素欠陥検査装置１０の動作を、図１のフローチャートを参照しながら説明する。操作者は本装置を操作して、まず被写界からの入射光を露光する（Ｓ１０２）。このとき、本装置１０では、入射光が光学レンズ系１２を介して、固体撮像素子１８の撮像面に入射する。
【００２６】
一方、システム制御部１４では、露光開始を指示する制御信号２０４がタイミングパルス発生部１６に供給され、タイミングパルス発生部１６では、制御信号２０６が固体撮像素子１８を制御して、たとえば電子シャッタが駆動して露光を開始させる。さらに、信号電荷読み出しを指示する制御信号２０４がタイミングパルス発生部１６に供給され、タイミングパルス発生部１６では、制御信号２０６が固体撮像素子１８を制御して各感光部の信号電荷を読み出させる。本実施例では特に、露光時に主感光部出力がｋ［ｍＶ］となるように制御する。
【００２７】
固体撮像素子１８において、各感光部から読み出された信号電荷は、アナログ画像信号２０８として信号処理部２０に供給される。アナログ画像信号２０８は、信号処理部２０において、アナログ・ディジタル変換などの信号処理が施されてディジタル画像信号２１０に変換される。さらに、ディジタル画像信号２１０は、メモリ２２に保存される（Ｓ１０４）。
【００２８】
次に、システム制御部１４において、メモリ２２に保存されたディジタル画像信号２１０に含まれる主感光部データＭａｉｎ（ｙ，ｘ）および従感光部データＳｕｂ（ｙ，ｘ）に基づいて、主感光部および従感光部のキズを画素ごとに検査する。これらｙおよびｘは、それぞれ画素位置の縦方向および横方向の座標を示す。
【００２９】
まず、主感光部データを所定の閾値と比較する（Ｓ１０６）。たとえば、上述の出力値ｋを用いて、Ｍａｉｎ（ｙ，ｘ）／ｋ＜０．１が正の場合、主感光部はキズなし（Ｓ１０８）と判定し、負の場合、主感光部はキズあり（Ｓ１１０）と判定する。
【００３０】
主感光部キズなし（Ｓ１０８）の場合、従感光部データをその感度比ｊを用いて主感光部データと比較する（Ｓ１１２）。たとえば、閾値εを用いて、｜Ｓｕｂ（ｙ，ｘ）×ｊ−Ｍａｉｎ（ｙ，ｘ）｜＜εが正の場合、従感光部はキズなし（Ｓ１１４）と判定し、負の場合、従感光部はキズあり（Ｓ１１６）と判定する。
【００３１】
一方、主感光部キズあり（Ｓ１１０）の場合、その主感光部の画素位置が記録部２４に記録され（Ｓ１１５）、さらに、従感光部データにかかわらず、従感光部はキズあり（Ｓ１１６）と判定される。
【００３２】
さらに、従感光部キズあり（Ｓ１１６）である場合、主感光部のキズの有無にかかわらず、その従感光部の画素位置を記録部に記録する（Ｓ１１８）。
【００３３】
上記の主感光部および従感光部のキズの検査がされていない画素がある場合、ステップＳ１２０において、ステップＳ１０６に戻る。また、全画素に対して検査が終了した場合、終了する。
【００３４】
また、本発明では、露光（Ｓ１０２）において、主感光部および従感光部を異なる露光時間で露光してもよい。たとえば、図５に示すように、電子シャッタ（ａ）の駆動が開始してから、１回目のタイミングパルスに応じて主感光部データ読出しパルスが立ち上がり、２回目のタイミングパルスに応じて従感光部データ読出しパルスが立ち上がる。これによって、従感光部は、その露光時間が長いために、より微弱な光を検出することができる。
【００３５】
第２の実施例として、画素欠陥検査装置１０において、システム制御部１４は、主感光部キズありと判定した場合に、さらに従感光部データを所定の閾値と比較することによって、従感光部のキズの有無を判定してもよい。たとえば、図６に示すように、主感光部キズあり判定（Ｓ１１０）であった場合、この主感光部のキズアドレスを記録部２４に記録する（ステップＳ１１５）。次に、従感光部データを所定の閾値と比較する（ステップＳ６０４）。たとえば、上述の出力値ｋおよび感度比ｊを用いて、Ｓｕｂ（ｙ，ｘ）／ｋ／ｊ＜０．５が正の場合、従感光部はキズなし（ステップＳ６０６）と判定し、負の場合、従感光部はキズあり（ステップＳ６０８）と判定する。従感光部キズあり判定（Ｓ６０８）であった場合に限り、この従感光部のキズアドレスを記録部２４に記録する（ステップＳ６１０）。
【００３６】
第３の実施例として、画素欠陥検査装置１０において、システム制御部１４は、主感光部キズなしと判定した場合に、従感光部データをその感度比を用いて比較し、さらに所定の閾値と比較して従感光部のキズの有無を判定してもよい。たとえば、図７に示すように、主感光部キズなし判定（Ｓ１０８）であった場合、従感光部をその感度比ｊを用いて主感光部データと比較して評価値Ａを算出する（ステップＳ７０２）。たとえば評価値Ａは、｜Ｓｕｂ（ｙ，ｘ）×ｊ−Ｍａｉｎ（ｙ，ｘ）｜で算出される。次に、従感光部データを所定の閾値と比較して評価値Ｂを算出する（ステップＳ７０４）。たとえば評価値Ｂは、Ｓｕｂ（ｙ，ｘ）／ｋ／ｊで算出される。次に、ステップ（ステップＳ７０６）において、所定の比較値αおよびβと、閾値δとを用いて、αＡ＋βＢ＜δが正の場合、従感光部はキズなし（Ｓ１１４）と判定し、負の場合、従感光部はキズあり（ステップＳ７０８）と判定する。
【００３７】
また、他の実施例として、本発明のキズ検出方法は、ディジタルカメラに適用することができる。たとえば、ディジタルカメラは、図８に示すように、システム制御部５０からの制御信号８０２に制御されて、Ａ／Ｄ変換器５２から供給されるディジタル画像信号８０４に対して、信号処理部５４でディジタル信号処理するもので、このディジタル信号処理を施したディジタル画像信号８０６および８０８を、それぞれ記録部５６および表示部５８に供給する。
【００３８】
本実施例では、ディジタル画像信号８０４には主感光部データおよび従感光部データが含まれ、信号処理部５４は、画像メモリ６０および８０を有して、主感光部データおよび従感光部データをそれぞれ主画像信号および従画像信号として一時蓄積する。また、信号処理部５４は、主画像信号を処理するホワイトバランス（ＷＢ）ゲイン部６２およびガンマ（γ）変換部６４、ならびに従画像信号を処理するＷＢゲイン部８２およびγ変換部８４を有する。さらに、主画像信号と従画像信号とを合成する画像加算部６６を有し、また、同時化処理部６８、各種補正部７０、ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ  Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）圧縮部７２および画像縮小部７４において、合成後の主画像信号を処理する。
【００３９】
本実施例では特に、システム制御部５０は、制御信号８０２により信号処理部５４を制御して、画像メモリ６０および８０から、それぞれ、たとえば露光時の主感光部データおよび従感光部データを読み出す。さらに、上述のような実施例、すなわち図１、図６または図７に示すようなフローを実行して、読み込んだ主感光部データおよび従感光部データから主感光部および従感光部のキズを検出する。
【００４０】
ここで、主感光部のキズアドレスを示す主感光部キズ補正データ、および従感光部のキズアドレスを示す従感光部キズ補正データを作成し、これらをシステム制御部５０におけるＲＯＭ９２に格納する。システム制御部５０は、これらのキズ補正データに基づいて、撮影時の主感光部データおよび従感光部データをキズ補正することができる。
【００４１】
これらのキズ補正データは、露光時に毎回作成しなくてもよく、たとえば、電源を入れて最初の露光時にのみ作成してもよい。また、キズ補正データの作成において用いられる主感光部データおよび従感光部データは、露光時のデータに限らず、撮影時のデータを用いてもよい。また、各種補正部７０において、これらのキズ補正データを用いて、合成後の主画像信号を補正してもよい。
【００４２】
【発明の効果】
このように本発明のキズ検出方法によれば、主感光部データを所定の閾値と比較した後で、従感光部データをその感度比と比較することにより、広ダイナミックレンジ固体撮像素子に対して、主感光部および従感光部のそれぞれにキズがあるかを検出することができ、この固体撮像素子の出荷における検査に効果的に適用することができる。
【００４３】
また、本発明は、従感光部における入射光量を高くしてキズ判定し、光量調節およびデータ取り込みを２回分行うことなく、高いＳ／Ｎでキズ判定を行うことができる。
【００４４】
また、本発明のキズ検出方法をディジタルカメラなどに適用すると、各画素の主感光部および従感光部のそれぞれに欠陥を検出することができるため、主感光部データおよび従感光部データのそれぞれに適した補正をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のキズ検出方法を適用した画素欠陥検査装置の動作手順を説明するフローチャートである。
【図２】本発明に係るキズ検出方法を適用した画素欠陥検査装置の一実施例を示すブロック図である。
【図３】図２に示す実施例の画素欠陥検査装置が有するメモリが格納するキズ検出の条件および結果を例示した図である。
【図４】図２に示す実施例の画素欠陥検査装置が有する固体撮像素子において、入射光量と、主感光部および従感光部における信号電荷量との関係を示す図である。
【図５】図２に示す実施例の画素欠陥検査装置において、従感光部の露光時間を主感光部より長くする際の、システム制御部およびタイミングパルス発生部におけるタイミングチャートである。
【図６】本発明に係るキズ検出方法を適用した画素欠陥検査装置において、第２の実施例のキズ検出方法の動作手順を説明するフローチャートである。
【図７】本発明に係るキズ検出方法を適用した画素欠陥検査装置において、第３の実施例のキズ検出方法の動作手順を説明するフローチャートである。
【図８】本発明に係るキズ検出方法を適用したディジタルカメラが有する信号処理部について詳細に示すブロック図である。
【符号の説明】
１０  画素欠陥検査装置
１２  光学レンズ系
１４  システム制御部
１６  タイミングパルス発生部
１８  固体撮像素子
２０  信号処理部
２２  メモリ
２４  記録部
２６  インターフェース
２８  情報記録媒体
【図１】
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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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