(57)【要約】【課題】点線状のノイズも検出できる新しいノイズ検出方法の実現。【解決手段】ピクセルのセンサーデータを処理する画像処理回路30を有する２次元固体撮像素子43であって、画像処理回路は、ピクセルのセンサーデータをラインごとに補正する補正回路を有し、２次元固体撮像素子のピクセルのセンサーデータを読み取りS11、２次元固体撮像素子のラインごとに、ピクセルのセンサーデータのバラツキ度を算出しS14,S15、算出したバラツキ度が所定の閾値以上のラインを欠陥ラインと判定しS16、欠陥ラインと判定されたラインを近接ラインのデータで補正するように前記補正回路を設定するS17。【選択図】図８
2009130730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元固体撮像素子のライン状ノイズの検出方法であって、
前記２次元固体撮像素子に一様な光が入射する状態で、ラインごとにピクセルの出力のバラツキ度を測定し、
測定したバラツキ度が所定の閾値以上のラインを、欠陥ラインと判定する、ことを特徴とする２次元固体撮像素子のノイズ検出方法。
【請求項２】
前記バラツキ度は、各ラインにおけるピクセルのセンサーデータの標準偏差であることを特徴とする請求項１に記載の２次元固体撮像素子のノイズ検出方法。
【請求項３】
前記バラツキ度は、各ラインにおけるピクセルの隣接ピクセルとのセンサーデータの差分の標準偏差であることを特徴とする請求項１に記載の２次元固体撮像素子のノイズ検出方法。
【請求項４】
ピクセルのセンサーデータをラインごとに補正する補正回路を有する２次元固体撮像素子の補正方法であって、
請求項１から３のいずれか１項に記載の２次元固体撮像素子のノイズ検出方法で欠陥ラインを判定し、
欠陥ラインと判定されたラインを近接ラインのデータで補正するように前記補正回路を設定する、ことを特徴とする２次元固体撮像素子の補正方法。
【請求項５】
ピクセルのセンサーデータを処理する画像処理回路を有する２次元固体撮像素子であって、
前記画像処理回路は、
ピクセルのセンサーデータをラインごとに補正する補正回路を有し、
前記２次元固体撮像素子のピクセルのセンサーデータを読み取り、
前記２次元固体撮像素子のラインごとに、ピクセルのセンサーデータのバラツキ度を算出し、
算出したバラツキ度が所定の閾値以上のラインを、欠陥ラインと判定し、
欠陥ラインと判定されたラインを近接ラインのデータで補正するように前記補正回路を設定する、ことを特徴とする２次元固体撮像素子。
【請求項６】
ピクセルアレイと、遮光されたピクセルを有するテスト用画素回路と、ピクセルのセンサーデータを処理する画像処理回路と、を有する２次元固体撮像素子であって、
前記画像処理回路は、
ピクセルのセンサーデータをラインごとに補正する補正回路を有し、
前記テスト用画素回路のピクセルのセンサーデータを読み取り、
前記２次元固体撮像素子のラインごとに、前記テスト用画素回路のピクセルのセンサーデータのバラツキ度を算出し、
算出したバラツキ度が所定の閾値以上のラインを、欠陥ラインと判定し、
欠陥ラインと判定されたラインを近接ラインのデータで補正するように前記補正回路を設定する、ことを特徴とする２次元固体撮像素子。
【請求項７】
前記バラツキ度は、各ラインにおけるピクセルのセンサーデータの標準偏差であることを特徴とする請求項６に記載の２次元固体撮像素子。
【請求項８】
前記バラツキ度は、各ラインにおけるピクセルの隣接ピクセルとのセンサーデータの差分の標準偏差であることを特徴とする請求項６に記載の２次元固体撮像素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＣＤイメージセンサー、ＣＭＯＳイメージセンサーなどの２次元固体撮像素子、そのノイズ検出方法、補正方法、およびそのためのプログラムに関し、特にライン状の欠陥を検出するノイズ検出・補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＭＯＳイメージセンサーやＣＣＤイメージセンサーなどの２次元（エリア）固体撮像素子では、カラム（列）ごとに走査ライン（信号線）や処理回路が異なるため、カラムごとの回路を構成する素子に欠陥があると、画像上に縦方向の一直線の実線に見える固定パターンが現れる。これを線（ライン）状ノイズと称する。なお、ロウ（行）ごとの回路を構成する素子に欠陥があると、ロウ方向にライン状ノイズが現れる場合もある。以下の説明では、カラム方向のライン状ノイズを対象に説明を行うが、本発明はカラム方向のライン状ノイズに限定されるものではない。
【０００３】
このようなライン状ノイズが出現した固体撮像素子は、程度の著しいものは不良品とするが、程度の小さいものはライン状ノイズの検出されたカラムのピクセルのセンサーデータを、近隣の他のカラムのピクセルのセンサーデータを用いて補間したデータに置き換えて出力することが行われる。
【０００４】
図１は、固体撮像素子のライン状ノイズを補正する従来例の構成を示す図である。
【０００５】
図１に示すように、センサー部１１から出力されたセンサーデータＤ（ｉ、ｊ）は、ライン状ノイズ補正部１２に入力され、そこで補正されて補正データＦ（ｉ、ｊ）として出力される。なお、ここではｉがロウ方向のピクセル位置を、ｊがカラム方向のピクセル位置を示すものとする。ライン状ノイズ補正部１２は、補正するカラム位置を示す補正データを記憶した不揮発性メモリなどを有する。ライン状ノイズ補正部１２における補正データの設定は、ライン状ノイズ検出・補正設定部１３がセンサー部１１から出力されたセンサーデータＤ（ｉ、ｊ）を処理して補正データを作成し、ライン状ノイズ補正部１２に設定することにより行われる。ライン状ノイズ補正部１２は、固体撮像素子内に設けられる。ライン状ノイズ検出・補正設定部１３は、生産工程の外部装置として設けられ、補正データを固体撮像素子の外部からライン状ノイズ補正部１２に設定する場合と、固体撮像素子内に設けられ、固体撮像素子が設定モードの時に補正データを作成してライン状ノイズ補正部１２に設定する場合がある。
【０００６】
ライン状ノイズ補正部１２を有さない固体撮像素子の場合も、ライン状ノイズ補正部１２を有する固体撮像素子の場合も、ライン状ノイズの有無およびライン状ノイズのあるカラムを特定する必要がある。
【０００７】
図２は、ライン状ノイズを検出して評価する従来のノイズ検出手順を示すフローチャートである。この手順は、例えば、固体撮像素子の製造工程の最終段階で行われる。
【０００８】
ステップＳ１では、受光面（ピクセル面）に一様に光が入射する状態で、センサー部１１から出力されるセンサーデータＤ（ｉ，ｊ）を読み取る。
【０００９】
ステップＳ２では、カラムごとのセンサーデータＤ（ｉ，ｊ）の平均値Ａ（ｊ）を算出する。
【００１０】
ステップＳ３では、近隣カラムのセンサーデータの平均値との差（絶対値）Ｂ（ｊ）を算出する。具体的には、隣接する４カラムの平均値との差を算出する。
【００１１】
ステップＳ４では、差Ｂ（ｊ）が所定の閾値０以上であるかを判定し、閾値０以上であればステップＳ６に進み、閾値０より小さければステップＳ５に進む。
【００１２】
ステップＳ５では、問題なるライン欠陥無し、と判定され、そのまま良品とされる。
【００１３】
ステップＳ６では、ライン欠陥有りと判定され、不良品とされるか、欠陥のあるカラムの位置データに基づいて補正データが生成されてライン状ノイズ補正部１２に設定される。補正データは、例えば両側に隣接するカラムのセンサーデータＤ（ｉ，ｊ−２）とＤ（ｉ，ｊ＋２）の平均（Ｄ（ｉ，ｊ−２）＋Ｄ（ｉ，ｊ＋２））／２とする。
【００１４】
特許文献１は、撮像装置で生成された画像データを表示する前に画質改善処理を行う時に、画像に含まれるノイズの標準偏差を利用して閾値を決定し、領域内の最大値と最小値の差が閾値より小さい場合に平均値に変換する補正データの生成方法を記載している。
【００１５】
特許文献２は、固体撮像素子のカラムノイズを検出するために、遮光画素領域を設けて、遮光画素領域の画素信号からノイズ成分を検出することを記載している。
【００１６】
特許文献３は、図２に示した方法でライン状ノイズを検出して補正することを記載している。
【００１７】
【特許文献１】特開平１１−１８７２８８号公報
【特許文献２】特開２００６−２５１４６
【特許文献３】特開２００４−７５５１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
近年、固体撮像装置においても回路の微細化が進んだ結果、欠陥にならない程度の素子特性のバラツキが目立つようになってきた。そのため、固体撮像素子においては、従来から欠陥とされていた実線状のノイズのほかに、カラムごとの素子のバラツキによって、点線状のノイズも生じていることが分かってきた。高画質の画像を得るため、このような点線状のノイズも検出できる試験を行って、選別もしくは補正することが必要となってきた。
【００１９】
しかしながら、図２で説明した、カラムごとのセンサーデータの平均値と、近隣のカラムのセンサーデータの平均値との差が閾値以上であるかにより欠陥の有無を判定するノイズ検出方法では、たとえ隣のピクセルと大きな差があっても、点線状のノイズが生じた時には、検出できないという問題が生じた。上記の方法では、同じカラム上のピクセルのセンサーデータを加算または平均処理を行う結果、例えば、白黒の点線が発生した時にも平均化させてしまい、平均値は灰色を示す他のカラムの平均値と同じになってしまうため、他のカラムとの差異が生じないからである。
【００２０】
図３は、ライン状ノイズを説明する図である。図３の（Ａ）は、画像１に実線のライン状ノイズ２が存在する場合を示す。この場合、図示のように、カラムごとのセンサーデータの平均値は、他のカラムに比べて大きく（または小さく）なり、その差はかなり大きい。従って、この間の適当なレベルに閾値を設定すれば、実線のライン状ノイズ２を検出することができる。
【００２１】
これに対して、図３の（Ｂ）は、画像１に点線のライン状ノイズ３が存在する場合を示す。点線の部分は他のカラムに比べて大きな差がある。しかし、点線であるため、大きな差がある部分の占める割合が小さいと、図示のように、カラムごとのセンサーデータの平均値は、他のカラムに比べて大きく（または小さく）なるが、その差は小さい。もしこのようなレベルの差を検出できるように閾値を設定すると、ライン状ノイズでないカラムもライン状ノイズを有すると判定されることになり、歩留まりに影響する。
【００２２】
本発明は、このような問題を解決するもので、点線状のノイズも検出できる新しいノイズ検出方法を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記目的を実現するため、本発明の２次元固体撮像素子のノイズ検出方法は、ラインごとにピクセルの出力のバラツキ度を測定し、測定したバラツキ度が所定の閾値以上のラインを、欠陥ラインと判定する。点線のライン状ノイズの場合、カラムごとのピクセルのセンサーデータのバラツキ度が大きくなるので、バラツキ度の大きさにより点線のライン状ノイズを検出できる。しかしこのノイズ検出方法だけでは実線のライン状ノイズは検出できないので、従来のノイズ検出方法と組み合わせることが望ましい。
【００２４】
バラツキ度は、各種の方法で算出することが可能である。第１のバラツキ度は、各ラインにおけるピクセルのセンサーデータのライン内の標準偏差である。この標準偏差の２乗は、二乗平均と、センサーデータの平均の二乗と、の差であるライン内分散として算出される。第２のバラツキ度は、各ラインにおけるピクセルの隣接ピクセルのセンサーデータとの差分の標準偏差である。この差分の標準偏差の２乗は、各ラインにおけるピクセルの隣接ピクセルのセンサーデータとの差分の二乗平均と、差分の平均の二乗と、の差であるライン内差分の分散である。第２のバラツキ度では、閾値を、各ラインのライン内差分の分散の全ラインにおけるバラツキを示す全体偏差値から決定してもよい。さらに、全体偏差値は、標準偏差であればよい。
【００２５】
本発明のノイズ検出方法は、各種の形式で応用することが可能であり、製造工程における試験方法および装置、および固体撮像素子内に組み込まれた画像処理部における処理に適用できる。製造工程における試験方法の場合には、固体撮像素子の良品・不良品の識別を行う処理に適用することも、ノイズ検出結果に基づいて補正データを作成し、固体撮像素子内に組み込まれた補正部の不揮発性メモリに補正データを設定することにも適用できる。固体撮像素子内に組み込まれた画像処理部に適用する場合には、画像処理部がノイズ検出結果に基づいて補正データを作成し、固体撮像素子内に組み込まれた補正部の不揮発性メモリに補正データを設定する。さらに、画像処理部に一連の処理を行わせるプログラムにも適用できる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、これまで見落とされることがあった点線のライン状ノイズが確実に検出できるようになり、高画質の画像データを出力する固体撮像素子が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図４は、以下に説明する本発明が適用される第１から第３実施形態で使用される固体撮像素子の構成を示す図であり、図４の（Ａ）は補正データが外部から設定される構成を、図４の（Ｂ）は補正データを固体撮像素子の内部で生成して設定する構成を、示す。
【００２８】
図４の（Ａ）に示す構成では、固体撮像素子は、センサー部１１と、補正部２１と、補正データを記憶する不揮発性メモリ２２と、を有する。補正部２１は、センサー部１１からピクセルのセンサーデータを受けると、不揮発性メモリ２２にアクセスしてそのピクセルが補正するカラムに属するかを判定し、補正するカラムに属する場合には所定の補正アルゴリズムに従って隣接するピクセルのセンサーデータを使用して補正センサーデータを生成して出力する。補正するカラムに属さない場合には、センサーデータをそのまま出力する。不揮発性メモリ２２に記憶する補正データは、外部から設定される。
【００２９】
図４の（Ｂ）に示す構成では、固体撮像素子は、センサー部１１と、画像処理部３０と、を有する。画像処理部３０は、内部に補正データを記憶する不揮発性メモリ３１を有する。画像処理部３０は、外部からの設定モード指令（図示せず）に応じて、センサー部１１から少なくとも１画面分のピクセルのセンサーデータを受けて統計処理を行ってライン状ノイズの具合を検出し、その検出結果に基づいて補正を行う必要があるカラムであるかを判定し、その結果を補正データとして不揮発性メモリ３１に記憶する。この統計処理には、２画面以上のセンサーデータを使用してもよい。設定モード指令が解除されて通常動作モードになると、画像処理部３０は、センサー部１１からピクセルのセンサーデータを受けると、そのピクセルが不揮発性メモリ３１に記憶された補正データから、補正するカラムに属するかを判定し、補正するカラムに属する場合には所定の補正アルゴリズムに従って隣接するピクセルのセンサーデータを使用して補正センサーデータを生成して出力する。補正するカラムに属さない場合には、センサーデータをそのまま出力する。
【００３０】
図５は、第１から第３実施形態のノイズ検出・補正の構成を示す図であり、図５の（Ａ）はノイズデータ処理部が固体撮像素子の外部に設けられる場合を、図５の（Ｂ）はノイズデータ処理部が固体撮像素子の内部に設けられる場合を、示す。従って、図４の（Ａ）の固体撮像素子は、図５の（Ａ）の試験構成で試験され、図４の（Ｂ）の固体撮像素子は、図５の（Ｂ）の試験構成で試験される。
【００３１】
図５の（Ａ）の構成では、光源４１からの光が拡散板４２の裏面から入射する。光源４１と拡散板４２の間の距離を十分に広くすることにより、拡散板４２の中心付近では一様な輝度の拡散面が形成される。固体撮像素子４３の受光面を拡散板４２に向けて配置すると、固体撮像素子４３の受光面にはほぼ一様な光が入射する。言い換えれば、固体撮像素子４３の受光面は一様に照明された状態になる。この状態では、すべてのピクセルのセンサーデータが同じ出力値を示すはずである。また光源としては、中央の輝度が周囲に比べて明るい分布をするものがしばしばあり、この場合、固体撮像素子４３の受光面は中央部がやや明るく、周辺部に向かって徐々に暗くなる分布となり、ピクセルのセンサーデータは、中央部がやや高く、周辺部に向かって徐々に低くなる分布を持つ。このような、中央の輝度が周囲に比べて明るい分布をする光源による照明による光についても、一様な光という表現を用いる。
【００３２】
固体撮像素子４３のピクセルの出力は、ノイズデータ処理部４４に送られる。ノイズデータ処理部４４は、後述する統計処理を行って、ライン状ノイズのために補正を行う必要のあるカラムを決定し、その結果（補正データ）を固体撮像素子４３の不揮発性メモリ２２に設定する。
【００３３】
図５の（Ｂ）の構成では、図５の（Ａ）と同様に、固体撮像素子４３の受光面を一様な輝度の拡散板４２に向けて配置する。固体撮像素子４３内の画像処理部３０は、ピクセルのセンサーデータを統計処理して、ライン状ノイズのために補正を行う必要のあるカラムを決定し、その結果（補正データ）を不揮発性メモリ３１に設定する。
【００３４】
図５の（Ａ）および（Ｂ）に示したノイズ検出状態は、拡散板４２の輝度が一様な状態を実現する必要があり、ノイズ検出・補正は固体撮像素子の製造ラインの最終段階で行われる。
以下に説明する第１から第３実施形態では、図４の（Ｂ）の固体撮像素子を、図５の（Ｂ）の構成でノイズ検出・補正する場合を例として説明するが、本発明はこれに限られず、図４の（Ａ）の固体撮像素子を図５の（Ａ）の構成でノイズ検出・補正する場合にも適用可能である。
【００３５】
図６は、固体撮像素子の一般的なピクセル構成を示す図であり、本発明の実施形態の固体撮像素子もこれと同様のピクセル構成を有するとして説明するが、本発明はこれに限定されない。図６に示すように、固体撮像素子のカラー素子は、グリーン（Ｇ）の個数がレッド（Ｒ）およびブルー（Ｂ）の２倍であり、図６のように配置される。
【００３６】
図７は、第１から第３実施形態の試験対象の固体撮像素子の構成を示す図であり、広く知られた構成である。ピクセルアレイ５１は、アレイ状に配置された複数のピクセルを有し、ここではピクセルをＰ（ｉ，ｊ）で表し、ｉがアレイの行（ロウ）を、ｊがアレイの列（カラム）を示し、ピクセルＰ（ｉ，ｊ）に対応するセンサーデータがＤ（ｉ，ｊ）である。
【００３７】
ピクセルＰ（ｉ，ｊ）の出力するセンサー信号は、対応するカラム出力線５２を介してカラム読み出し回路５３に読み出される。カラム読み出し回路５３は、センサー信号をデジタル信号（センサーデータ）に変換するＡＤＣ回路をカラムごとに有する。カラム読み出し回路５３の出力するセンサーデータは、マルチプレクサ５４で所定長のデータにして画像処理部３０に出力される。画像処理部３０は、不揮発性メモリ３１に記憶された補正データに基づいて、補正の必要なカラムのセンサーデータについては補正を行い、補正の必要のないカラムのセンサーデータについては補正せずに、補正データとして出力する。
【００３８】
図８は、本発明の第１実施形態のノイズ検出補正方法の手順を示すフローチャートである。ステップＳ１１からＳ１３までは図２の従来例と同じであり、実線のライン状ノイズを検出する。
【００３９】
ステップＳ１１では、全ピクセルのセンサーデータＤ（ｉ，ｊ）を読み取る。ここで、図７であれば、ｉ＝１からｂであり、ｊ＝１からａである。
【００４０】
ステップＳ１２では、カラムごとのセンサーデータの平均値Ａ（ｊ）を算出する。Ａ（ｊ）＝ΣＤ（ｘ，ｊ）／ｂであり、ここでｘ＝１からｂである。
【００４１】
ステップＳ１３では、近隣カラムの平均値との差の絶対値Ｂ（ｊ）を算出する。例えば、Ｂ（ｊ）＝ａｂｓ（Ａ（ｊ）−ａｖｅｒａｇｅ（Ａ（ｊ−４），Ａ（ｊ−２），Ａ（ｊ＋２），Ａ（ｊ＋４））であり、ａｂｓは絶対値と、ａｖｅｒａｇｅは平均値を示す。図６のように、同じ配列のピクセル列は１列置きなので、隣接する４列のカラムは上記のようになる。
【００４２】
ステップＳ１４では、カラムごとのセンサーデータの二乗平均Ｃ（ｊ）を算出する。Ｃ（ｊ）＝ΣＤ（ｘ，ｊ）2／ｂであり、ここでｘ＝１からｂである。
【００４３】
ステップＳ１５では、カラムごとに二乗平均Ｃ（ｊ）とカラム平均Ａ（ｊ）の二乗の差（分散１）Ｅ（ｊ）を算出する。Ｅ（ｊ）＝Ｃ（ｊ）−Ａ（ｊ）2である。従って、分散１は、各カラムのセンサーデータの標準偏差の２乗である。
【００４４】
ステップＳ１６では、Ｂ（ｊ）が閾値０以上であるか、またはＥ（ｊ）が閾値１以上であるかを判定する。もし、Ｂ（ｊ）が閾値０以上であるかまたはＥ（ｊ）が閾値１以上である場合にはステップＳ１７に進み、それ以外の場合、すなわちＢ（ｊ）が閾値０より小さく且つＥ（ｊ）が閾値１より小さい場合には、終了する。
【００４５】
ステップＳ１７では、Ｂ（ｊ）が閾値０以上であるかまたはＥ（ｊ）が閾値１以上であるカラムについて補正を指示する補正データを作成し、不揮発性メモリ３１に補正データを記憶して終了する。
【００４６】
補正するカラムｊについては、補正後のセンサーデータＦ（ｉ，ｊ）＝（Ｄ（ｉ，ｊ-２）＋Ｄ（ｉ，ｊ＋２））／２とする。これは、図６のように、同じ配列のピクセル列は１列置きであるためである。
【００４７】
以上のように、第１実施形態のノイズ検出補正方法では、図２に示した従来のノイズ検出補正方法と分散１を算出して判定する方法が合わせて行われる。これにより、実線のライン状ノイズは従来の方法で検出され、点線のライン状ノイズは分散１を利用して検出され、実線と点線の両方のライン状ノイズが、見落とされることなく検出できる。
【００４８】
図９は、本発明の第２実施形態のノイズ検出補正方法の手順を示すフローチャートである。ステップＳ２１からＳ２３までは図２の従来例および第１実施形態と同じである。
【００４９】
ステップＳ２４では、カラム内で隣接ピクセルとの差分値Ｇを算出する。Ｇ（ｉ，ｊ）＝Ｄ（ｉ＋１，ｊ）−Ｄ（ｉ，ｊ）である。
【００５０】
ステップＳ２５では、カラムごとの差分値Ｇの二乗平均Ｃｇ（ｊ）を算出する。Ｃｇ（ｊ）＝ΣＧ（ｘ，ｊ）2／（ｂ−１）であり、ここでｘ＝１からｂ−１である。
【００５１】
ステップＳ２６では、カラムごとの差分値Ｇの平均値Ａｇ（ｊ）を算出する。Ａｇ（ｊ）＝ΣＤ（ｘ，ｊ）／（ｂ−１）であり、ここでｘ＝１からｂ−１である。
【００５２】
ステップＳ２７では、カラムごとに差分値Ｇの二乗平均Ｃｇ（ｊ）とカラムごとの差分値Ｇの平均Ａｇ（ｊ）の二乗の差（分散２）Ｅｇ（ｊ）を算出する。Ｅｇ（ｊ）＝Ｃｇ（ｊ）−Ａｇ（ｊ）2である。従って、分散２は、各カラムの隣接ピクセルのセンサーデータとの差分の標準偏差の２乗である。
【００５３】
ステップＳ２８では、Ｂ（ｊ）が閾値０以上であるか、またはＥｇ（ｊ）が閾値２以上であるかを判定する。もし、Ｂ（ｊ）が閾値０以上であるかまたはＥｇ（ｊ）が閾値２以上である場合にはステップＳ２９に進み、それ以外の場合、すなわちＢ（ｊ）が閾値０より小さく且つＥｇ（ｊ）が閾値２より小さい場合には、終了する。
【００５４】
ステップＳ２９では、Ｂ（ｊ）が閾値０以上であるかまたはＥｇ（ｊ）が閾値２以上であるカラムについて補正を指示する補正データを作成し、終了する。補正は、第１実施形態と同じように行われる。すなわち、補正後のセンサーデータＦ（ｉ，ｊ）＝（Ｄ（ｉ，ｊ-２）＋Ｄ（ｉ，ｊ＋２））／２とする。
【００５５】
第２実施形態のノイズ検出補正方法では、点線のライン状ノイズがより検出しやすくなる。
【００５６】
図１０は、本発明の第３実施形態のノイズ検出補正方法の手順を示すフローチャートである。ステップＳ３１からＳ３７までは第２実施形態と同じである。
【００５７】
第３実施形態では、ステップＳ３８で、Ｅｇの標準偏差から閾値２を算出する。具体的には、ステップＳ３７で算出したすべてのカラムのＥｇ（ｊ）の標準偏差を算出し、その５倍を閾値２とする。
【００５８】
ステップＳ３９では、Ｂ（ｊ）が閾値０以上であるか、またはＥｇ（ｊ）が上記のように決定した閾値２以上であるかを判定する。もし、Ｂ（ｊ）が閾値０以上であるかまたはＥｇ（ｊ）が閾値２以上である場合にはステップＳ４０に進み、それ以外の場合、すなわちＢ（ｊ）が閾値０より小さく且つＥｇ（ｊ）が閾値２より小さい場合には、終了する。
【００５９】
ステップＳ４０では、Ｂ（ｊ）が閾値０以上であるかまたはＥｇ（ｊ）が閾値２以上であるカラムについて補正を指示する補正データを作成し、終了する。
【００６０】
補正は、第１および第２実施形態と同じように行われる。
上記、第１から第３実施形態にかけて、出荷検査として、ライン状の点線ノイズを検出した結果を不揮発性メモリに記憶して、ノイズの有るラインのデータを補正する方法を示しているが、不揮発性メモリを有さない構成に対しては、同様の方法によりライン状の点線ノイズを検出し、その結果により出荷選別を行うことによって、出荷した製品における画質を向上できる。
【００６１】
図１１は、本発明の第４実施形態の固体撮像素子の構成を示す図である。第４実施形態の固体撮像素子は、特許文献２と同様に、図７の固体撮像素子において、ピクセルアレイ５１の端に、遮光されているテスト用画素回路５５を配置した構成を有する。また、画像処理部３０に設けられるメモリ３２は、ＳＲＡＭのような揮発性メモリである。テスト用画素回路５５の各ピクセルは遮光されているため、通常の使用状態でも、テスト用画素回路５５の各ピクセルは暗状態に対応した同じセンサーデータを出力する。従って、テスト用画素回路５５の各ピクセルのセンサーデータに対して第１から第３実施形態のノイズ検出方法を適用すれば、通常の使用状態でも補正の必要なコラムを決定できる。第４実施形態でのノイズ検出・補正は、電源投入後に１度行って補正データを記憶しても、フレームごとに行ってもよい。
第４実施形態の固体撮像素子は、図５の（Ａ）および（Ｂ）に示した特別な試験装置を使わずに通常状態でライン状ノイズを検出できるので、補正を行うカラムを記憶するメモリ３２は不揮発性である必要はなく、ＳＲＡＭのような揮発性メモリが使用できる。もちろんフラッシュメモリのような不揮発性メモリでメモリ３２を構成してもよいが、不揮発性メモリの代わりにＳＲＡＭのような揮発性メモリが使用できるのであれば、半導体プロセスのコストおよび歩留まりの上で有利である。
【００６２】
図１２は、本発明の第５実施形態の固体撮像素子の構成を示す図である。第５実施形態の固体撮像素子は、第４実施形態の固体撮像素子において、各カラム出力線５２のアナログ設定（例えば、アンプに流す電流値）を個別に切り換え可能にし、その設定値を記憶するアナログ設定記憶回路５６を画像処理部３０に設け、アナログ設定選択部５７をカラム読み出し回路５３の近傍に設けた構成を有する。アナログ設定記憶回路５６は、不揮発性メモリで構成する必要はなく、ＳＲＡＭのような揮発性メモリで構成すればよい。
【００６３】
点線のライン状ノイズが生じた場合、アナログ回路の特性をどのように変えれば、点線のライン状ノイズを目立たないレベルにできるか、原理的もしくは経験的に把握されている場合がある。例えば、点線のライン状ノイズが生じたカラムのアナログ回路のアンプが流す電流を増加させれば、点線のライン状ノイズが許容できるレベルになることが分かっている場合、アナログ回路のアンプが流す電流を５μＡと１０μＡの間で切り替え可能にしておき、通常は５μＡとし、点線のライン状ノイズが生じたカラムだけアンプが流す電流を１０μＡにする。この切り換えは、画像処理部３０により、ノイズ検出結果に基づいて、アナログ設定記憶回路５６に保持された値を変更し、この値によってアナログ設定選択部５７を介してカラム読み出し回路部５３が制御される。
【００６４】
また、点線のライン状ノイズが生じた場合、アナログ回路の特性をどのように変えれば点線のライン状ノイズを目立たないレベルにできるか確定していない場合、例えば、アナログ回路の特性として電流を増加させるか減少させるか両方の可能性がある場合が起こり得る。そのような場合には、第５実施形態で、アナログ回路のアンプに流す電流を１，２，３，４，５，１０，１５，２０μＡの８段階に切り替え可能にし、最初は５μＡに設定し、１フレームの画像に対して第１から第３実施形態のノイズ検出を行い、点線のライン状ノイズが生じたカラムを検出し、そのカラムについてアンプに流す電流を１０，１５，２０μＡの順に変更し、それぞれで上記のノイズ検出を行い点線のライン状ノイズが無くなるかを判定し、無くならない場合にはさらにアンプに流す電流を４，３，２，１μＡの順に変化させる。そして無くなれば、その時の電流に設定する。最後までライン状ノイズが無くならない場合には、ライン状ノイズが無くならないカラムについて、例えば両側に隣接する同色のカラムの平均による補正を行うようにメモリ３２に補正データ設定する。
【００６５】
以上の処理は、動作開始の１０フレーム未満で完了し、それ以後はライン状ノイズが目立たないセンサーデータが出力される。
【００６６】
以上、本発明の実施例を説明したが、各種の変形例が可能であるのはいうまでもない。特に、第１から第３および第５実施形態は、固体撮像素子の外部にノイズ検出データ処理回路を設けた構成にも適用可能であり、その場合、第５実施形態の固体撮像素子は、テスト用画素回路５５を設ける必要はない。
【００６７】
また、上記の実施形態では、カラムごとの素子のバラツキに起因するカラム方向（縦方向）の点線のライン状ノイズを検出および補正する例を説明したが、ロウ方向（横方向）の点線のライン状ノイズを検出および補正する場合にも適用可能であることは、当業者には容易に理解されることである。
【００６８】
さらに、カラムごとのセンサーデータのバラツキを示す値として、記載した標準偏差以外の値を使用することも可能である。例えば、線状ごとの平均値と、各ピクセルのデータの差を求め、その絶対値を加算した値を用いることなども可能である。
【００６９】
また、固体撮像素子は、ＣＭＯＳイメージセンサーやＣＣＤイメージセンサーなどが代表例であるが、構造上コラムまたはロウごとに点線のライン状ノイズが生じるものであれば、どのようなものにも適用可能である。
【００７０】
（付記１）  ２次元固体撮像素子のライン状ノイズの検出方法であって、
前記２次元固体撮像素子に一様な光が入射する状態で、ラインごとにピクセルの出力のバラツキ度を測定し、
測定したバラツキ度が所定の閾値以上のラインを、欠陥ラインと判定する、ことを特徴とする２次元固体撮像素子のノイズ検出方法。
（付記２）  前記バラツキ度は、各ラインにおけるピクセルのセンサーデータの標準偏差であることを特徴とする付記１に記載の２次元固体撮像素子のノイズ検出方法。
【００７１】
（付記３）  前記バラツキ度は、各ラインにおけるピクセルの隣接ピクセルとのセンサーデータの差分の標準偏差であることを特徴とする付記１に記載の２次元固体撮像素子のノイズ検出方法。
（付記４）  前記閾値は、各ラインの差分の標準偏差の全ラインにおける全体偏差値から決定される付記３に記載の２次元固体撮像素子のノイズ検出方法。
（付記５）  前記全体偏差値は、標準偏差である付記４に記載の２次元固体撮像素子のノイズ検出方法。
【００７２】
（付記６）  ピクセルのセンサーデータをラインごとに補正する補正回路を有する２次元固体撮像素子の補正方法であって、
付記１から５のいずれかに記載の２次元固体撮像素子のノイズ検出方法で欠陥ラインを判定し、
欠陥ラインと判定されたラインを近接ラインのデータで補正するように前記補正回路を設定する、ことを特徴とする２次元固体撮像素子の補正方法。
【００７３】
（付記７）  ピクセルのセンサーデータを処理する画像処理回路を有する２次元固体撮像素子であって、
前記画像処理回路は、
ピクセルのセンサーデータをラインごとに補正する補正回路を有し、
前記２次元固体撮像素子のピクセルのセンサーデータを読み取り、
前記２次元固体撮像素子のラインごとに、ピクセルのセンサーデータのバラツキ度を算出し、
算出したバラツキ度が所定の閾値以上のラインを、欠陥ラインと判定し、
欠陥ラインと判定されたラインを近接ラインのデータで補正するように前記補正回路を設定する、ことを特徴とする２次元固体撮像素子。
【００７４】
（付記８）  ピクセルアレイと、遮光されたピクセルを有するテスト用画素回路と、ピクセルのセンサーデータを処理する画像処理回路と、を有する２次元固体撮像素子であって、
前記画像処理回路は、
ピクセルのセンサーデータをラインごとに補正する補正回路を有し、
前記テスト用画素回路のピクセルのセンサーデータを読み取り、
前記２次元固体撮像素子のラインごとに、前記テスト用画素回路のピクセルのセンサーデータのバラツキ度を算出し、
算出したバラツキ度が所定の閾値以上のラインを、欠陥ラインと判定し、
欠陥ラインと判定されたラインを近接ラインのデータで補正するように前記補正回路を設定する、ことを特徴とする２次元固体撮像素子。
【００７５】
（付記９）  前記バラツキ度は、各ラインにおけるピクセルのセンサーデータの標準偏差であることを特徴とする付記８に記載の２次元固体撮像素子。
【００７６】
（付記１０）  前記バラツキ度は、各ラインにおけるピクセルの隣接ピクセルとのセンサーデータの差分の標準偏差であることを特徴とする付記８に記載の２次元固体撮像素子。
（付記１１）  前記閾値は、各ラインの差分の標準偏差の全ラインにおける全体偏差値から決定される付記１０に記載の２次元固体撮像素子。
（付記１２）  前記全体偏差値は、標準偏差である付記１１に記載の２次元固体撮像素子。
【００７７】
（付記１３）  ２次元固体撮像素子に設けられたピクセルのセンサーデータを処理すると共にピクセルのセンサーデータをラインごとに補正する補正回路を有する画像処理回路を制御するプログラムであって、
前記２次元固体撮像素子のピクセルのセンサーデータを読み取り、
前記２次元固体撮像素子のラインごとに、ピクセルのセンサーデータのバラツキ度を算出し、
算出したバラツキ度が所定の閾値以上のラインを、欠陥ラインと判定し、
欠陥ラインと判定されたラインを近接ラインのデータで補正するように前記補正回路を設定する、ように制御することを特徴とするプログラム。
【００７８】
（付記１４）  前記バラツキ度は、各ラインにおけるピクセルのセンサーデータの標準偏差であることを特徴とする付記１３に記載のプログラム。
【００７９】
（付記１５）  前記バラツキ度は、各ラインにおけるピクセルの隣接ピクセルとのセンサーデータの差分の標準偏差であることを特徴とする付記１３に記載のプログラム。
【００８０】
（付記１６）  前記閾値は、各ラインの差分の標準偏差の全ラインにおける全体偏差値から決定される付記１５に記載のプログラム。
【００８１】
（付記１７）  前記全体偏差値は、標準偏差である付記１６に記載のプログラム。
（付記１８）  ２次元固体撮像素子のライン状ノイズの試験装置であって、
前記２次元固体撮像素子に一様に光を入射する照明光学系と、
前記２次元固体撮像素子のピクセルの出力を読み取り、読み取った出力を処理して欠陥ラインを判定する画像処理装置と、を備え、
前記画像処理装置は、
前記２次元固体撮像素子のラインごとに、ピクセルの出力のバラツキ度を算出し、
算出したバラツキ度が所定の閾値以上のラインを、欠陥ラインと判定する、ことを特徴とする２次元固体撮像素子の試験装置。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、固体撮像素子の試験、試験の結果に基づいてラインごとに補正を行う構成、そのような試験を行う画像処理部が組み込まれた固体撮像素子などに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】ライン状ノイズを補正する基本構成を示す図である。
【図２】ライン状ノイズを検出する従来の試験手順を示すフローチャートである。
【図３】ライン状ノイズの例を説明する図である。
【図４】実施形態で対象とする固体撮像素子の構成を示す図である。
【図５】実施形態の試験構成を示す図である。
【図６】実施形態で対象とする固体撮像素子のピクセルの構成を示す図である。
【図７】第１から第３実施形態で試験対象とする固体撮像素子の構成を示す図である。
【図８】第１実施形態における試験手順を示すフローチャートである。
【図９】第２実施形態における試験手順を示すフローチャートである。
【図１０】第３実施形態における試験手順を示すフローチャートである。
【図１１】第４実施形態で試験対象とする固体撮像素子の構成を示す図である。
【図１２】第５実施形態の固体撮像素子の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００８４】
１１    センサー部
２１    補正部
２２、３１    不揮発性メモリ
３０    画像処理部
５１    ピクセルアレイ
５２    カラム出力線
５３    カラム読み出し回路
５４    マルチプレクサ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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