(57)【要約】【課題】水平画素混合読み出しによる色変化の度合いを効率よく検査することができる固体撮像素子の検査方法を提供する。【解決手段】ＣＣＤイメージセンサ２は、ラインメモリ１２を備え、動画モード時に、水平方向に離れた同色の複数の画素信号を加算して読み出す、水平画素混合読み出しを行う。受光領域１５および水平転送ＣＣＤ１３の一部を含むように部分的にスポット光を照射した状態で、動画モードを実行する。このスポット光は、光源から発せられた光を、部分的に開口が設けられた遮光板によって規制することにより生成し、水平転送ＣＣＤ１２の左端を含む領域３０、水平転送ＣＣＤ１２の中央部を含む領域３１、および水平転送ＣＣＤ１２の右端を含む領域３２に照射する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直転送ＣＣＤと水平転送ＣＣＤとの間にラインメモリを備え、動画モード時に、水平方向に離れた同色の複数の画素信号を加算して読み出す、水平画素混合読み出しを行う固体撮像素子の検査方法において、
受光領域および水平転送ＣＣＤの一部を含むように部分的にスポット光を照射した状態で、前記動画モードを実行することを特徴とする固体撮像素子の検査方法。
【請求項２】
前記スポット光を、水平転送ＣＣＤの左端を含む領域、水平転送ＣＣＤの中央部を含む領域、および水平転送ＣＣＤの右端を含む領域に照射す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】
光源から発せられた白色光を、部分的に開口が設けられた遮光板によって規制することにより、前記スポット光を生成することを特徴とする請求項１または２記載の固体撮像素子の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサなどの固体撮像素子の検査方法に関し、特に、動画モード時に水平画素混合読み出しを行う固体撮像素子の検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、ＣＣＤイメージセンサを搭載したデジタルカメラは、撮像方式として、静止画モードと動画モード（ムービモード）とを備える。この内、動画モードでは、得られる画像を動画表示させるため、ＣＣＤイメージセンサに、所定の時間間隔で周期的に撮像動作を行わせる。
【０００３】
デジタルカメラが備えるデジタル信号処理回路の動作速度には一定の限界があり、また消費電力の面からも、動画モードにおいては、ＣＣＤイメージセンサを静止画モードと同様の全画素読み出しで駆動することは難しい。このため、動画モード時には画素混合読み出し（例えば、２画素混合）を行い、得られる画像の画素数を減らして信号処理を行うのが一般的である。この画素混合読み出しとして、周知の垂直画素混合読み出し（フィールド読み出し）の他、水平画素混合読み出しという読み出し方式が知られている（例えば、特許文献１参照）。この水平画素混合読み出しを行うには、垂直転送ＣＣＤから垂直転送される１水平ライン分の信号電荷（画素信号）を一時的に保持した後、特定の信号電荷を選択的に水平転送ＣＣＤに転送するラインメモリを設ける必要がある。
【特許文献１】特開２００４−２８９５６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
水平画素混合読み出しは、ラインメモリと水平転送ＣＣＤとの動作により、水平方向に離れた同色の信号電荷を加算する方式であり、色ごとに信号電荷の転送の仕方が異なる。このため、水平転送ＣＣＤに存在するノイズ電荷が、特定の色の信号電荷に多く加算されることとなり、ノイズ電荷の量に応じて、画像に色変化（色回り）が生じる。この色変化は、ノイズ電荷の発生原因となる高輝度の光が入射したときに顕著となるものである。
【０００５】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、水平画素混合読み出しによる色変化の度合いを効率よく検査することができる固体撮像素子の検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の固体撮像素子の検査方法は、垂直転送ＣＣＤと水平転送ＣＣＤとの間にラインメモリを備え、動画モード時に、水平方向に離れた同色の複数の画素信号を加算して読み出す、水平画素混合読み出しを行う固体撮像素子の検査方法において、受光領域および水平転送ＣＣＤの一部を含むように部分的にスポット光を照射した状態で、前記動画モードを実行することを特徴とする。
【０００７】
なお、前記スポット光を、水平転送ＣＣＤの左端を含む領域、水平転送ＣＣＤの中央部を含む領域、および水平転送ＣＣＤの右端を含む領域に照射することが好ましい。
【０００８】
また、光源から発せられた白色光を、部分的に開口が設けられた遮光板によって規制することにより、前記スポット光を生成することが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の固体撮像素子の検査方法は、受光領域および水平転送ＣＣＤの一部を含むように部分的にスポット光を照射した状態で動画モードを実行するので、水平画素混合読み出しに起因する色変化を確実に発生させることができ、色変化の度合いを効率よく検査することができる。
【００１０】
また、スポット光を、水平転送ＣＣＤの左端を含む領域、水平転送ＣＣＤの中央部を含む領域、および水平転送ＣＣＤの右端を含む領域に照射することにより、水平方向の照射位置に関する色変化の依存性を評価することができる。
【００１１】
また、光源から発せられた白色光を、部分的に開口が設けられた遮光板によって規制することにより、スポット光を生成するので、スポット光を所望の領域に確実に入射させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１において、検査対象のＣＣＤイメージセンサ２は、入射光をその光量に応じた信号電荷に変換して蓄積する複数のフォトダイオード（ＰＤ）１０と、ＰＤ１０の垂直列毎に設けられ、各ＰＤ１０からの信号電荷を垂直転送する複数本の垂直転送ＣＣＤ（ＶＣＣＤ）１１と、ＶＣＣＤ１１から転送される１水平ライン分の信号電荷を一時的に保持した後、出力（転送）を行うラインメモリ（ＬＭ）１２と、ＬＭ１２から出力される信号電荷を水平転送する水平転送ＣＣＤ（ＨＣＣＤ）１３と、ＨＣＣＤ１３によって転送された信号電荷を信号電圧（撮像信号）に変換して出力する出力部１４とから構成されている。
【００１３】
ＰＤ１０は、受光部の平面形状がほぼ正八角形であり、所定のピッチでハニカム状に２次元配列されている。ＰＤ１０上には、図示せぬ色フィルタやマイクロレンズが積層されている。この色フィルタは、Ｒ、Ｇ、Ｂのセグメントがベイヤー配列された原色フィルタであり、各ＰＤ１０は、Ｒ、Ｇ、Ｂのいずれかの光を受光する。なお、各ＰＤ１０に付したＲ，Ｇ，Ｂの標記は、各ＰＤ１０が受光する光の色を示している。
【００１４】
ＶＣＣＤ１１は、外部から供給される垂直転送パルスによって４相駆動により信号電荷を転送（全画素読み出し）する。図中の点線矢印で示すように、ＶＣＣＤ１１は、図示せぬトランスファーゲートを介して、各ＰＤ１０から信号電荷を受け取り、図中上方から下方に向けて信号電荷を順次転送していく。ＲおよびＢの信号電荷と、Ｇの信号電荷とは異なるＶＣＣＤ１１で垂直転送される。
【００１５】
ＬＭ１２は、各ＶＣＣＤ１１の最終段に接続されており、各ＶＣＣＤ１１からパラレルに転送される１ライン分の信号電荷を保持する。また、ＬＭ１２は、外部から供給されるラインメモリパルスにより、保持された１ライン分の信号電荷から、特定の信号電荷を選択的にＨＣＣＤ１３に出力することができる。
【００１６】
ＨＣＣＤ１３は、ＬＭ１２に並列に接続されている。ＨＣＣＤ１３は、外部から供給される水平転送パルスに基づいて、ＬＭ１２から受け取った信号電荷を、図中右方から左方に向けて出力部１４へシリアルに水平転送する。
【００１７】
このＣＣＤイメージセンサ２は、静止画モード時には、全画素（全ＰＤ１０）について個別に読み出しを行う「全画素読み出し」で駆動され、動画モード時には、水平方向に画素混合（信号電荷の加算）を行って読み出す「水平画素混合読み出し」で駆動される。
【００１８】
全画素読み出しでは、ＬＭ１２は、保持した１水平ライン分の信号電荷を、“Ｇ”と“Ｒ，Ｂ”との２回に分けて転送し、ＨＣＣＤ１３は、Ｇの信号電荷を個別に水平転送した後、Ｒ，Ｂの信号電荷を水平転送する。したがって、出力部１４からの出力される撮像信号の色の順序は、ＧＧＧ・・・，ＲＢＲＢ・・・，ＧＧＧ・・・，ＢＲＢＲ・・・となる。
【００１９】
一方、水平画素混合読み出しでは、１水平ライン分の信号電荷を、同色のものについて２つずつ加算を行うことにより、水平方向の信号数を半分にする。具体的には、まず、各ＶＣＣＤ１１から垂直転送により、１水平ライン分の信号電荷をＬＭ１２に保持させた後、図２（Ａ）に示すように、“ＢＧＲＧ”の４つの信号電荷ごとに半数をＨＣＣＤ１３に転送する。次いで、図２（Ｂ）〜図４（Ｂ）に示すように、ＨＣＣＤ１３に転送された信号電荷を、ＬＭ１２中に残る信号電荷と同じ色同士重なる位置まで順に水平転送させる。そして、この状態で、ＬＭ１２中に残る信号電荷をＨＣＣＤ１３へ転送させ、図４（Ｃ）に示すように、水平方向に４画素離れていた信号電荷同士を混合させる。この後、ＨＣＣＤ１３は、画素混合された信号電荷を水平転送する。出力部１４からの出力される撮像信号の色の順序は、ＢＧＲＧ・・・，ＲＧＢＧ・・・となる。
【００２０】
この水平画素混合読み出しでは、図２（Ｂ）〜図４（Ｂ）のように、ＨＣＣＤ１３において、Ｂの信号電荷が他のＲおよびＧの信号電荷に先んじて水平転送されるため、図２（Ａ）の状態において、ＨＣＣＤ１３中の信号電荷が存在しない箇所に存在するノイズ電荷は、すべてＢの信号電荷に加算される。このため、撮像信号から得られる画像は、青色側へ色変化（色回り）することとなる。この色変化の程度は、水平転送時にＨＣＣＤ１３中に存在するノイズ電荷の量に依存する。このノイズ電荷は、ＣＣＤイメージセンサ２への高輝度入射時に発生し易く、ＰＤ１０を含む受光領域１５（図６参照）からＨＣＣＤ１３へのブルーミングによる電荷の流入や、受光領域１５からＨＣＣＤ１３へ光が漏れ込むことによるＨＣＣＤ１３内での電荷の発生に起因するものである。なお、ブルーミングとは、ＰＤ１０の信号電荷の蓄積量が飽和値に達し、信号電荷が周囲へ溢れ出すことを意味する。
【００２１】
次に、ＣＣＤイメージセンサ２の色変化の検査方法を説明する。図５に示すように、ＣＣＤイメージセンサ２をパッケージ化した状態で検査を行う。ＣＣＤイメージセンサ２の受光面２ａに対向するように、開口３ａが設けられた遮光板３を配置し、また、開口３ａを通して受光面２ａの一部にスポット光が入射されるようにスポット光源４を配置する。なお、遮光板３は、図６に示す領域３０，３１，３２のいずれかに開口３ａが対応するように配置し、ＨＣＣＤ１３および受光領域１５を部分的に露呈させる。この露呈部分には、開口３ａで規制されたスポット光が入射される。また、スポット光源４の光は、白色光とし、輝度は、受光領域１５でブルーミングが生じる程度とする。
【００２２】
このようにして、まず、ＨＣＣＤ１３の左端を含む領域３０にスポット光を照射した状態において、図５に示す駆動装置５によってＣＣＤイメージセンサ２を動画モードで駆動し、ＣＣＤイメージセンサ２から撮像信号を取得して画像データを生成する。駆動装置５は、パルス発生回路２０、アナログ信号処理回路２１、Ａ／Ｄ変換器２２、および画像メモリ２３を含む。
【００２３】
パルス発生回路２０は、前述の垂直転送パルス、ラインメモリパルス、水平転送パルスなどの駆動パルスを発生し、これらをＣＣＤイメージセンサ２に供給して、前述の水平画素混合読み出しを実行させる。ＣＣＤイメージセンサ２から出力された撮像信号は、アナログ信号処理回路２１によって増幅や相関二重サンプリングなどのアナログ信号処理が施され、Ａ／Ｄ変換器２２によって所定ビットのデジタル信号に変換された後、画像メモリ２３に、画像データとして順次に格納される。
【００２４】
駆動装置５は、画像メモリ２３に格納された画像データをパーソナルコンピュータ（ＰＣ）６に出力する。そして、ＰＣ６により、入力された画像データの色変化の度合いを定量的に評価する。この後、スポット光の照射領域を、ＨＣＣＤ１３の中央部を含む領域３１、ＨＣＣＤ１３の右端を含む領域３１と順に変更し、それぞれの場合について、同様に画像データの色変化の度合いを定量的に評価する。
【００２５】
このように、本検査方法では、ＨＣＣＤ１３および受光領域１５の一部に部分的にスポット光を照射した状態で画像データの評価を行うので、前述の水平画素混合読み出しに起因する色変化を確実に発生させることができ、より安定した評価が可能となる。また、本検査方法では、ＨＣＣＤ１３の左端、中央、右端の領域３０〜３２にスポット光を入射させるので、水平方向の照射位置に関する色変化の依存性を評価することができる。
【００２６】
なお、上記実施形態では、遮光板３の開口３ａを、図６に示す領域３０，３１，３２のいずれかに対応するように設定しているが、開口３ａの設定位置は、ＨＣＣＤ１３および受光領域１５の一部を部分的に露呈させる領域であればよく、適宜変更してよい。また、開口３ａの大きさも適宜変更してよい。
【００２７】
また、上記実施形態では、動画モード時において、水平画素混合読み出しにより水平方向に２画素の信号電荷を混合しているが、この水平画素混合読み出しに加えて、さらに、垂直方向の画素混合読み出しや、垂直方向の画素間引き読み出しを行うことにより、得られる画像が垂直方向に間延びしないようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】検査対象のＣＣＤイメージセンサの構成を示す図である。
【図２】水平画素混合読み出しの動作を説明する図（その１）である。
【図３】水平画素混合読み出しの動作を説明する図（その２）である。
【図４】水平画素混合読み出しの動作を説明する図（その３）である。
【図５】ＣＣＤイメージセンサの検査装置の構成を示す図である。
【図６】遮光板の開口の設定領域を例示する図である。
【符号の説明】
【００２９】
２  ＣＣＤイメージセンサ
２ａ  受光面
３  遮光板
３ａ  開口
４  スポット光源
５  駆動装置
６  パーソナルコンピュータ
１０  フォトダイオード
１１  垂直転送ＣＣＤ
１２  ラインメモリ
１３  水平転送ＣＣＤ
１４  出力部
１５  受光領域
【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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