JPS62157499A - イメ−ジセンサのきず検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はイメージセンサの画質検査技術に係り、更に詳
しくは、イメージセンサの製造過程で生じる白きず、黒
きず等のきず（ビデオ欠陥）の検査の際の基準値とじて
のぎず画素の周囲の画素信号振幅の平均値を求める方法
に関する。

〔発明の技術的背景およびその問題点〕固体搬像素子等
のイメージセンサでは製造過程における努力だけでは解
決されないぎずの発生という問題がある。このイメージ
センサにおけるきずとは、周囲の画素の信号振幅と著し
く異なる振幅を発生する画素と一般に定義されている。

したがって、きすか否かの検査（判定）の際の基準値と
して周囲の画素の信号振幅が用いられることとなる。ま
た、きずには、画面中白く現われる白きずと画面中黒く
現われる黒ぎずとがあり、白きず画素は周囲の画素より
明るい方向に著しく大きい振幅を発生する画素であり、
黒きず画素とは反対に暗い方向に著しく大きい振幅を発
生する画素である。

きずの検査を行なうには、イメージセンサの出力信号振
幅をアナログｎｉからデジタル伍に変換して得られた１
画素ごとの画像データを全画素分フレームメモリーに一
旦格納し、このフレームメモリー内の画像データを処理
して画素信号振幅の平均値を求め、この平均値と各画素
ごとの画像デ−タとを比べることとしている。

ところで従来は、フレームメモリー内の全画素の信号振
幅をそのまま用いて平均値を求める場合があった。第３
図には、このような従来方法におｔ」る問題点が示され
ている。即ち、白きず信号１０１の本来検出すべき正確
な振幅は白きず振幅１０２であるが、信号振幅が図示の
ようにうねりを持つ場合にただ単に全画素の信号振幅の
平均値１０３からの振幅差を求めると、階差幅１０４で
示される幅だけ振幅が減ってしまう。さらには、斜線部
分１０５が黒ぎずと判定されてしまう。

そこで、このような信号振幅のうねりに起因する平均値
の誤差を緩和しようとしてブロック処理が行なわれる場
合がある。このブロック処理とは、イメージセンサの全
画面を幾つかのブロックに細分化してブロック毎の信号
振幅の平均値を求め、これら平均値を利用して画素毎の
振幅のきすの検査を行なうものである。１ブロツクの大
きさとしては、例えば、水平８画素で垂直８画素の６４
画素である。

しかしながら、このようなブロック処理を行なう場合に
も、きず検査の基準値としての信号振幅の平均値の中に
全てのきず信号自体が取り込まれてしまっているため、
必ずしも正確なきずの検査を行なえるものではなかった
。

例えば、第４図に示すように、きず信＠２０１と２０２
とが同一ブロック２０３内に含まれ、真の平均値（別言
すれば、きず信号自身が取り込まれることなく求められ
た平均値）から夫々−３２ｍＶ、＋１６０ｍＶだけ偏位
している場合、ブロック２０３が６４画素だとすると、
このブロック２０３における平均値の誤差は、 〔きず信号２０２の増加分（＋１６０ｍＶ）＋きず信号
２０１の減少分（−３２ｍＶ＞）÷６４画素＝＋２ｍＶ となる。ブロック２０３内の只の平均値が５０ｍＶであ
れば、この誤差は４％に相当する。人間の眼が画面を見
てきずど認識できるのはそのきずが周囲とのコントラス
ト比で４〜５％以上の場合であるといわれている。した
がって、このような従来方法では誤差が既に４％あるた
めに、きずの検査の精度は極めて低いものとなる。

〔発明の目的〕

本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、きず信
号の検査の際の基準値であるきず信号周囲の信号振幅の
平均値を正確に求めて精度の高いきず検査を行なうこと
のできるイメージセンサのきず検査方法を提供すること
を目的とする。

（発明の概要） 上記目的を達成するため、本発明による検査方法は、明
らかにきず信号と判るきず信号を予め求め、イメージセ
ンサの画素毎の信号振幅から前述の既にきず信号として
求められている信号振幅を除外し、残りの信号振幅を基
にしてきず信号の検査の際に用いる基準値としての周囲
信号の平均値を求めることとし、最終的にはこうして求
めた基準値と各画素毎の信号振幅とを比較してきずの検
査を行なうことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図示する実施例に基づいて詳述する。

第１図に本発明の一実施例によるきず検査方法が適用さ
れる検査装置の概略構成を示す。図中、遮光室３０１内
には光源３０２および検査対象であるイメージセンサ３
０３が置かれ、イメージセンサ３０３の出力はＡ−Ｄ変
換器３００を介して振幅比較器３０４に人力されるよう
になっている。

振幅比較器３０４にはきず信号閾値設定器３０５が接続
されており、振幅比較器３０４ではイメージセンサ３０
３の出力信号振幅と設定器３０５で設定した閾値とが比
較され、比較結果がＸアドレスジェネレータ３０７およ
びＹアドレスジェネレータ３０８を介してきず位置記憶
用フレームメモリ３０９内のイメージセン量す３０３の
画素とＳ＝＋応する位置に記憶されるようになっている
。

また、イメージセンサ３０３の各画素毎の画像データは
Ｘアドレスジェネレータ３１０およびＹアドレスジェネ
レータ３１１を介して元画像データ用フレームメモリ３
１２にて記憶されるようになっている。

元画像データ用フレームメモリ３１２および前記きず位
置記憶用フレームメモリ３０９の夫々の出力は演算論理
装置３１３にて演算処理され、その出力はＸアドレスジ
ェネレータ３１４およびＹアドレスジェネレータ３１５
を介して基１ζ画像データ用フレームメモリ３１６内に
記憶されるようになっている。

本実施例によるきず検査方法では、明らかにきず信号と
判るぎず信号として白きず信号を予め求めている。

そこで、まず白ぎず信号の検出方法について説明する。

白きず画素の大部分は画素（フオトダイオード）の暗電
流が局部的に大きいために発生するものであり、白きず
信号振幅は入力光量に関係なく一定である。白きず信号
の検出は感度むらによる信号振幅のうねり等による測定
誤差を避けることから前記光源３０２をオフすなわち入
力光量＝Ｏ（Ｏｆ’ｆ時）にして行なう。白きずか否か
の判定は、きず閾値設定器３０５にて設定した閾値とイ
メージセンサ３０３の出力信号とを比較器３０６にて比
較することにより行なう。即ち、（信号振幅）≧（白ぎ
ず閾値）なら白きずと判定し、（信号振幅）〈（白きず
閾値）なら白きずではないと判定する。

こうして得られた判定結果はきず位置記憶用フレームメ
モリ３０９にイメージセンサ３０３の画素読み出し順に
記憶さける。例えば、白きず有を１とし、白ぎずなしを
Ｏとし、これら１．０値を画素読み出し順にフレームメ
モリ３０９に記憶させる。これにより、白きす画素の位
置がフレームメモリ３０９内の記憶データとして（７ら
れることとなる。

次に、こうして記憶されたフレームメモリ３０９の白き
ず画素の位置を用いてｌ　１％１画像データを求める方
法につき説明する。

イメージセンサ３０３の出力信号の読み出しとフレーム
メモリ３０９の出力信号の読み出しとを同時に行ない、
この際、両方の読み出しアドレスを一致させる。両川力
信号は演算論理装置３１３にて以下のように処理される
。即ら、フレームメモリ３０９の出力信号−〇（白きず
なし）のときには、イメージセンサ３０３の出力信号が
そのまま基準画像データ用フレームメモリ３１６の該当
記憶位置に記憶される。フレームメモリ３０９の出力信
号＝１（白ぎず有）のときには、別画素（ぎず無し画素
）へ自動的にアドレスシフトが行なわれ、例えば４画素
水平走査方向ヘアドレスシフ１〜が行なわれ、きず無し
信号が白きず信号と置ぎ換えられたうえで基準画像デー
タ用フレームメモリ３１６の該当記憶位置に信号振幅デ
ータが記憶される。

こうして得られたフレームメモリ３１６のｌｔｐ画像デ
ータを用いて最終的なきずの検査を行なうが、その方法
自体は従来方法と同様でよい。即ち、フレームメモリ３
１６の基準画像データについてブロック処理を行なう。

第２図に１ブロツク内の信号振幅の例を示すが、白きず
信号２０１（第４図参照）が除去されていることがわか
る。ブロック処理を行なうには、基準画像データの１ブ
ロツク内にある画素の信号振幅を１画素毎に全画素数加
算して振幅値の総和を求め、この総和を１ブロツク内の
画素数で割って平均値を求め、この平均値をまわりの画
素の振幅、切言すれば最終的なきず検査の際の基準値と
する。続いて、ブロックの平均値とイメージセンサ３０
３の出力信号振幅とを画素毎に比較して両者間の差やコ
ントラスト比を求めて最終検査が完了する。

なお、白きず信号の除去後は黒きず信号が残る。

黒きず信号は画素の感度が局部的に小さいために発生し
、黒きずの信号振幅は入力光量に依存し、入力光ｍが大
きいときに小さな信号振幅となる。

まわりの画素と黒きず画素とのコントラスト比は一定と
なる。また、黒きず画素は、光入力時にまわりに画素の
信号振幅と著しく異なる振幅の信号を発生する画素と定
義されており、黒きず画素の検査は光源３０２をオンに
して光入力をイメージセンサ３０３に与えた状態で行な
うようにする。

このように本実施例によれば、白きず発生画素の信号振
幅を白きずを発生しない画素の信号振幅で置換した画像
データを求め、この画像データに基づいて、残りの黒き
ずの検査（判定）の際の基準値を求めているため、黒き
ず信号振幅検査の基準レベルが極めて高精度となる。

例えば、１ブロツク内に振幅＋１２８ｍＶの白きずが１
画素存在した場合、そのブロックサイズが水平８画素、
垂直８画素の６４画素であれば、従来方法ではブロック
平均値（基準値）が白きず画素の影響で＋２ｍＶだけ白
側に誤差を生じてしまうにもかかわらず、本実施例では
何らの誤差も生じない。白きず発生の画素数が増加すれ
ば、従来方法では誤差もさらに増加するが、本実施例で
は全く影響を受けることがない。また、出力信号の包絡
線形状にも影響されない。

なお、上記実施例では、白きず信号のみを予め求めてい
たが、黒きず信号のうち特に明らかに黒きず信号と判明
できるものを予め求めてもよい。

例えばイメージセンサ３０３の全体の画素の信号振幅の
平均値に対して５０％以上のコントラスト比を有する画
素の信号振幅は明らかに黒きず信号振幅と判定でき、白
きずプレーンとは別の黒きずブレーンを作成する。つい
で、白きずブレーンを用いて基準値を求めた場合と同様
の要領に黒きずブレーンを用いて基準値を求めることが
できる。

白きずプレーンと黒きずプレーンとの両方を用いると一
層高精度なきず検査が可能となるが、目的によっては、
一方のみを用いても十分な効果がある。

また、前記フレームメモリ３１６を特に用いることなく
、基準値だけを記憶覆るメモリを用いてもよい。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明によれば、きず信号の検査の際の基
準値であるきず信号の周囲の信号振幅の平均値を正確に
求めて高精度のきず検査を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるイメージセンサのきず
検査方法が適用される検査装置のブロック図、第２図は
同きず検査方法における白きず信号が除去された様子を
示す波形図、第３図および第４図は従来のきず検査方法
における信号振幅を示す波形図である。 ３０３・・・イメージセンサ、３０４・・・比較器、３
０５・・・閾値設定器、３０９・・・きず位置記憶用フ
レームメモリ、３１２・・・元画会データ記憶用フレー
ムメモリ、３１３・・・演算論理装貿、３１６・・・基
準画像データ用フレームメモリ。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、イメージセンサの各画素の信号振幅から既にきず信
   号と判明している信号振幅を除外した信号振幅に基づい
   てきず信号の判定の際の基準値を求め、各画素の信号振
   幅をこの基準値と比較することにより各画素がきずか否
   かの検査を行なうことを特徴とするイメージセンサのき
   ず検査方法。