TW202037148A - 攝像裝置及電子機器 - Google Patents

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Abstract

本發明由形成有包含受光部之像素以矩陣狀配置而成之像素陣列部之第1基板、及形成有控制像素之像素控制部之第2基板積層而成。第1基板具備：第1配線，其傳送第1電壓；第2配線，其傳送第2電壓；及不良檢測電路，其於將像素陣列部以複數個像素行或複數個像素列為單位分割成複數個像素區塊時，對每個像素區塊進行配線不良之檢測。不良檢測電路於配線不良之檢測時，針對每個像素區塊，將對應於複數個像素行或複數個像素列之複數條配線串聯連接，且將各像素區塊之串聯連接之配線鏈之一端連接於第1配線，將另一端連接於第2配線，並基於配線鏈之中間位置之電位進行配線不良之檢測。

Description

攝像裝置及電子機器
本揭示係關於一種攝像裝置及電子機器。
關於矩陣狀配置於半導體基板上而成之受光元件，於形成受光信號輸出用之穿孔狀電極之以前之狀態下，亦有可進行檢查之受光晶片(例如，參照專利文獻1)。
專利文獻1記載之受光晶片中，將複數個受光元件分割成若干個元件群，對應各元件群設置檢查用焊墊。接著，將各元件群分別連接於共用之檢查用信號線，且於各檢查用焊墊，連接輸出電路及輸入電路之兩者，並藉由切換開關，將檢查用信號線連接於對應之檢查用焊墊之輸出電路或輸入電路之任一者，藉此，可使用檢查用焊墊檢查受光元件。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2015-165544號公報
[發明所欲解決之問題]
上述專利文獻1記載之受光晶片係目的在於檢查形成受光信號輸出用之穿孔狀電極以前之狀態中之受光元件者。
本揭示之目的在於提供一種可對形成於每一像素列或每一像素行之配線，以最小限之追加電路進行檢查的攝像裝置及具有該攝像裝置之電子機器。 [解決問題之技術手段]
用以達成上述目的之本揭示之攝像裝置由形成有包含受光部之像素以矩陣狀配置而成之像素陣列部之第1基板、及形成有控制像素之像素控制部之第2基板積層而成；且 第1基板具備： 第1配線，其傳送第1電壓； 第2配線，其傳送第2電壓；及 不良檢測電路，其於將像素陣列部以複數個像素行或複數個像素列為單位分割成複數個像素區塊時，對每個像素區塊進行配線不良之檢測； 不良檢測電路於配線不良之檢測時，針對每個像素區塊，將對應於複數個像素行或複數個像素列之複數條配線串聯連接，且將各像素區塊之串聯連接之配線鏈之一端連接於第1配線，將另一端連接於第2配線； 基於配線鏈之中間位置之電位進行配線不良之檢測。
又，用以達成上述目的之本揭示之電子機器具有上述構成之攝像裝置。
以下，使用圖式對用以實施本揭示之技術之形態(以下記作「實施形態」)詳細地進行說明。本揭示之技術並非限定於實施形態者。於以下之說明中，對同一要件或具有同一功能之要件使用同一符號，省略重複之說明。另，說明按照以下之順序進行。 1.本揭示之攝像裝置及電子機器全體相關之說明 2.本揭示之攝像裝置 2-1.CMOS影像感測器之構成例 2-2.像素之構成例 2-3.類比-數位轉換部之構成例 2-4.積層型之晶片構造 2-5.關於配線之短路/開路不良 3.實施形態之說明 3-1.實施例1(像素晶片之基本構成例) 3-2.實施例2(實施例1之像素晶片之具體構成例) 4.變化例 5.應用例 6.本揭示之技術之適用例 6-1.本揭示之電子機器(攝像系統之例) 6-2.對內視鏡手術系統之應用例 6-3.對移動體之應用例 7.本揭示可採取之構成
＜本揭示之攝像裝置及電子機器全體相關之說明＞ 本揭示之攝像裝置及電子機器中，關於不良檢測電路，可構成為具有於檢測配線不良時，於第1配線與第2配線間針對每個像素區塊，將複數條配線串聯連接而構成配線鏈的開關元件群。此時，可構成為開關元件群之一端部之開關元件連接於第1配線，另一端部之開關元件連接於第2配線。
包含上述之較佳構成之本揭示之攝像裝置及電子機器中，第1基板可構成為具有傳送第3電壓之第3配線、及傳送第4電壓之第4配線。又，關於不良檢測電路，可構成為具有：第1開關元件，其連接於配線鏈之中間位置，且讀取中間位置之電位；及第2開關元件，其連接於第3配線與第4配線間，且根據通過第1開關元件讀取之中間位置之電位進行接通/斷開動作。
再者，包含上述之較佳構成之本揭示之攝像裝置及電子機器中，關於不良檢測電路，可構成為根據第3配線與第4配線間是否產生短路電流而進行配線不良之檢測。且，關於不良檢測電路，可構成為進行配線鏈之一端與中間位置間之配線之斷線不良、或配線鏈之中間位置與另一端間之配線之斷線不良之檢測。
再者，包含上述之較佳構成之本揭示之攝像裝置及電子機器中，關於不良檢測電路之開關元件群之各開關元件、第1開關元件、及第2開關元件，可構成為包含與構成像素之電晶體相同之導電型之電晶體。具體而言，於構成像素之電晶體包含N通道MOS電晶體時，不良檢測電路之開關元件群之各開關元件、第1開關元件、及第2開關元件可構成為包含與像素同種類之N通道MOS電晶體。
＜本揭示之攝像裝置＞ 對可適用本揭示之技術之攝像裝置(即，本揭示之攝像裝置)之基本構成進行說明。此處，作為攝像裝置，列舉X-Y位址方式之攝像裝置之一種即CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互補金屬氧化物半導體)影像感測器為例進行說明。CMOS影像感測器為應用CMOS製程，或使用一部分製程而製作的影像感測器。
[CMOS影像感測器之構成例] 圖1係顯示本揭示之攝像裝置之一例即CMOS影像感測器之基本構成之概略的方塊圖。
本例之CMOS影像感測器1構成為具有像素陣列部11及該像素陣列部11之周邊電路部。像素陣列部11係將包含受光部(光電轉換部)之像素2沿列方向及行方向，即矩陣狀2維配置而成。此處，列方向指像素列之像素2之排列方向(所謂之水平方向)，行方向指像素行之像素2之排列方向(所謂之垂直方向)。像素2藉由進行光電轉換而產生對應於接收到之光量之光電荷並蓄積。
像素陣列部11之周邊電路部由例如列選擇部12、恆定電流源部13、類比-數位轉換部14、水平傳送掃描部15、信號處理部16及時序控制部17等構成。
像素陣列部11中，相對於矩陣狀之像素排列，於每一像素列，沿列方向配線有像素控制線311 ～31m (以下作為總稱，有記作「像素控制線31」之情形)。又，於每一像素行，沿行方向配線有垂直信號線321 ～32n (以下作為總稱，有記作「垂直信號線32」之情形)。像素控制線31傳送用以進行自像素2讀取信號時之驅動之驅動信號。圖1中，圖示有1條配線作為像素控制線31，但並非限定於1條者。像素控制線31之一端連接於列選擇部12之各列所對應之輸出端。
於以下，對像素陣列部11之周邊電路部之各電路部分，即，列選擇部12、恆定電流源部13、類比-數位轉換部14、水平傳送掃描部15、信號處理部16、及時序控制部17進行說明。
列選擇部12由移位暫存器或位址解碼器等構成，於選擇像素陣列部11之各像素2時，控制像素列之掃描或像素列之位址。該列選擇部12之具體構成雖省略圖示，但一般構成為具有讀取掃描系統與掃出掃描系統之2個掃描系統。
讀取掃描系統為了自像素2讀取像素信號，而以列單位依序選擇掃描像素陣列部11之像素2。自像素2讀取之像素信號為類比信號。掃出掃描系統對由讀取掃描系統進行讀取掃描之讀取列，較其之讀取掃描提前快門速度之時間量進行掃出掃描。
藉由以該掃出掃描系統之掃出掃描，自讀取列之像素2之光電轉換部掃出無用之電荷而將該光電轉換部重設。且，藉由該掃出掃描系統掃出(重設)無用電荷而進行所謂之電子快門動作。此處，電子快門動作指捨棄光電轉換部之光電荷，而重新開始曝光(開始光電荷之蓄積)之動作。
恆定電流源部13具備：複數個電流源I，其包含於每一像素行連接於垂直信號線321 ～32n 各者之例如MOS電晶體；且對由列選擇部12選擇掃描之像素列之各像素2，通過垂直信號線321 ～32n 之各者供給偏壓電流。
類比-數位轉換部14包含對應於像素陣列部11之像素行設置之例如設置於每一像素行之複數個類比-數位轉換器的集合。類比-數位轉換部14為將每一像素行中通過垂直信號線321 ～32n 之各者輸出之類比之像素信號轉換成N位元之數位信號的行並聯型類比-數位轉換部。
作為行並聯類比-數位轉換部14中之類比-數位轉換器，例如可使用參照信號比較型之類比-數位轉換器之一例即單坡型類比-數位轉換器。然而，作為類比-數位轉換器，並非限定於單坡型類比-數位轉換器者，亦可使用逐次比較型類比-數位轉換器或ΔΣ調變型(DeltaSigma調變型)類比-數位轉換器等。
水平傳送掃描部15由移位暫存器或位址解碼器等構成，且於讀取像素陣列部11之各像素2之信號時，控制像素行之掃描或像素行之位址。在該水平傳送掃描部15之控制下，以類比-數位轉換部14轉換成數位信號之像素信號以像素行單位被讀取至2N位元寬度之水平傳送線18。
信號處理部16對通過水平傳送線18供給之數位之像素信號進行特定之信號處理，產生2維之圖像資料。例如，信號處理部16進行縱線缺陷、點缺陷之修正或信號之箝位、或並聯-串聯轉換、壓縮、編碼、相加、平均及間歇動作等數位信號處理。信號處理部16將產生之圖像資料作為本CMOS影像感測器1之輸出信號輸出至後段之裝置。
時序控制部17產生各種時序信號、時脈信號、及控制信號等，並基於該等產生之信號，進行列選擇部12、恆定電流源部13、類比-數位轉換部14、水平傳送掃描部15、及信號處理部16等之驅動控制。
[像素之電路構成例] 圖2係顯示像素2之電路構成之一例之電路圖。像素2具有例如光電二極體21作為受光部即光電轉換部。像素2為除光電二極體21外，具有傳送電晶體22、重設電晶體23、放大電晶體24、及選擇電晶體25之像素構成。
作為傳送電晶體22、重設電晶體23、放大電晶體24、及選擇電晶體25之4個電晶體，使用例如N通道MOS型場效電晶體(Field Effect Transistor：FET)。可藉由僅以N通道電晶體構成像素2，而謀求面積效率或步驟削減角度之最佳化。然而，此處例示之4個電晶體22～25之導電型之組合僅為一例，並非限定於該等組合者。
相對於該像素2，作為上述之像素控制線31，對同一像素列之各像素2共用地配線有複數條控制線。該等複數條控制線以像素列單位連接於列選擇部12之各像素列所對應之輸出端。列選擇部12對複數條控制線適當輸出傳送信號TRG、重設信號RST、及選擇信號SEL。
光電二極體21之陽極電極連接於低電位側電源(例如地面)，將接收到之光，光電轉換為對應於該光量之電荷量之光電荷(此處為光電子)並蓄積該光電荷。光電二極體21之陰極電極經由傳送電晶體22與放大電晶體24之閘極電極電性連接。此處，放大電晶體24之閘極電極電性相連之區域為浮動擴散區(浮動擴散區域/雜質擴散區域)FD。浮動擴散區FD為將電荷轉換成電壓之電荷電壓轉換部。
對傳送電晶體22之閘極電極，自列選擇部12賦予高位準(例如VDD 位準)有效之傳送信號TRG。傳送電晶體22響應傳送信號TRG而成為導通狀態，藉此由光電二極體21光電轉換，而將蓄積於該光電二極體21之光電荷傳送至浮動擴散區FD。
重設電晶體23連接於高電位側電源電壓VDD 之節點與浮動擴散區FD間。對重設電晶體23之閘極電極，自列選擇部12賦予高位準有效之重設信號RST。重設電晶體23響應重設信號RST而成為導通狀態，將浮動擴散區FD之電荷捨弃至電壓VDD 之節點，藉此重設浮動擴散區FD。
放大電晶體24之閘極電極連接於浮動擴散區FD，汲極電極連接於高電位側電源電壓VDD 之節點。放大電晶體24成為讀取藉由光電二極體21之光電轉換獲得之信號之源極跟隨器之輸入部。即，放大電晶體24之源極電極經由選擇電晶體25連接於垂直信號線32。且，放大電晶體24與連接於垂直信號線32之一端之電流源I構成將浮動擴散區FD之電壓轉換成垂直信號線32之電位的源極跟隨器。
選擇電晶體25之汲極電極連接於放大電晶體24之源極電極，源極電極連接於垂直信號線32。對選擇電晶體25之閘極電極，自列選擇部12賦予高位準有效之選擇信號SEL。選擇電晶體25響應選擇信號SEL成為導通狀態，藉此將像素2設為選擇狀態而將自放大電晶體24輸出之信號傳遞至垂直信號線32。
另，關於選擇電晶體25，亦可採用連接於高電位側電源電壓VDD之節點與放大電晶體24之汲極電極間的電路構成。又，本例中，作為像素2之像素電路，列舉包含傳送電晶體22、重設電晶體23、放大電晶體24、及選擇電晶體25之即包含4個電晶體(Tr)之4Tr構成為例，但並非限定於此者。例如，亦可設為省略選擇電晶體25，而使放大電晶體24具備選擇電晶體25之功能之3Tr構成，又可視需要設為增加電晶體之數量之5Tr以上之構成。
[類比-數位轉換部之構成例] 接著，對行並聯類比-數位轉換部14之構成例進行說明。圖3係顯示行並聯類比-數位轉換部14之構成之一例的方塊圖。本揭示之CMOS影像感測器1中之類比-數位轉換部14包含對應於垂直信號線321 ～32n 之各者設置之複數個單坡型類比-數位轉換器之集合。此處，以第n行之單坡型類比-數位轉換器140為例進行說明。
單坡型類比-數位轉換器140為具有比較器141、計數器電路142、及鎖存電路143之電路構成。單坡型類比-數位轉換器140中，使用隨著時間經過，電壓值線形變化之所謂之RAMP波形(斜坡波形)之參照信號。斜坡波形之參照信號以參照信號產生部19產生。關於參照信號產生部19，可使用例如DAC(數位-類比轉換)電路構成。
比較器141將自像素2讀取之類比之像素信號設為比較輸入，將參照信號產生部19中產生之斜坡波形之參照信號設為基準輸入，並比較兩信號。且，比較器141例如於參照信號大於像素信號時輸出變為第1狀態(例如高位準)，參照信號為像素信號以下時輸出變為第2狀態(例如低位準)。藉此，比較器141將具有對應於像素信號之信號位準之具體而言對應於信號位準之大小之脈衝寬度的脈衝信號作為比較結果輸出。
對計數器電路142，於與開始對比較器141供給參照信號之時序相同之時序，自時序控制部17賦予時脈信號CLK。且，計數器電路142與時脈信號CLK同步進行計數動作，藉此，計測比較器141之輸出脈衝之脈衝寬度期間，即，比較動作開始至比較動作結束之期間。該計數器電路142之計數結果(計數值)成為將類比之像素信號數位化後之數位值。
鎖存電路143保持計數器電路142之計數結果即數位值(鎖存)。又，鎖存電路143進行藉由取得對應於信號位準之像素信號之D相計數值、與對應於重設位準之像素信號之P相計數值的差分而去除雜訊之處理之一例，即CDS(Correlated Double Sampling：相關雙重取樣)。且，在水平傳送掃描部15之驅動下，將鎖存之數位值輸出至水平傳送線18。
如上所述，於包含單坡型類比-數位轉換器140之集合之行並聯類比-數位轉換部14中，根據直至參照信號產生部19中產生之線形變化之類比值之參照信號、與自像素2輸出之類比之像素信號之大小關係變化為止之時間資訊，獲得數位值。另，上述之例中，例示有以1對1之關係相對於像素行配置類比-數位轉換器140而成之類比-數位轉換部14，亦可設為以複數個像素行為單位配置類比-數位轉換器140而成之類比-數位轉換部14。
[積層型之晶片構造] 上述構成之CMOS影像感測器1之晶片(半導體積體電路)構造為積層型之晶片構造(所謂之積層晶片)。又，關於像素2之構造，可為將形成有配線層之側之基板面設為正面(前面)時，捕獲自其相反側之背面側照射之光之背面照射型之像素構造，亦可設為捕獲自正面側照射之光之正面照射型之像素構造。
圖4係顯示CMOS影像感測器1之積層型之晶片構造之概略的分解立體圖。如圖4所示，積層型之晶片構造為將第1基板即像素晶片41、及第2基板即邏輯晶片42之至少2個半導體基板積層的構造。
於該積層構造中，於第1層之像素晶片41形成像素陣列部11之各像素2、像素控制線311 ～31m 、及垂直信號線321 ～32n 。於第2層之邏輯晶片42形成包含列選擇部12、恆定電流源部13、類比-數位轉換部14、水平傳送掃描部15、信號處理部16、時序控制部(TG)17、及參照信號產生部19等之控制像素2之像素控制部。像素控制部為像素陣列部11之周邊電路部。且，第1層之像素晶片41與第2層之邏輯電路42經由凸塊、TCV(Through Chip Via：晶片穿孔)、Cu-Cu混合接合等連接部43、44而電性連接。
根據該積層構造之CMOS影像感測器1，作為第1層之像素晶片41，只要為可形成像素陣列部11之大小(面積)者即可，因此，可減小像素晶片41之尺寸(面積)乃至晶片全體之尺寸。再者，由於可對第1層之像素晶片41適用適於製作像素2之製程，對第2層之邏輯晶片42適用適於製作像素控制部(邏輯)之製程，故於製造CMOS影像感測器1時，亦有可謀求製程之最佳化之優點。尤其，於邏輯晶片42製作像素控制部時，可適用先進之微細化製程。
另，此處，例示由像素晶片41及邏輯晶片42積層而成之2層構造之積層構造，但作為積層構造，並非限定於2層構造者，亦可設為3層以上之構造。且，於3層以上之積層構造之情形時，關於包含列選擇部12、恆定電流源部13、類比-數位轉換部14、水平傳送掃描部15、信號處理部16、時序控制部17、及參照信號產生部19等之像素控制部，可分散形成於第2層以後之半導體基板。
然而，於分選CMOS影像感測器1之良品/不良品時，進行像素控制線311 ～31m 或垂直信號線321 ～32n 等配線有無開線(斷線)、或相鄰之配線間有無短路(short)之檢查。於將形成有像素陣列部11之像素晶片41、與形成有像素控制部之邏輯晶片42貼合之3維構造之積層晶片(積層型之晶片構造)之情形時，一般以將像素晶片41及邏輯晶片42貼合後之最終形狀即晶圓狀態下之檢查進行良品/不良品之分選。
積層晶片之積層方式有將晶圓與晶圓貼合之方式(WOW：Wafer On Wafer)、或將晶圓與良品晶片貼合之方式(COW：Chip On Wafer)等。COW方式之積層晶片之情形與WOW方式之積層晶片之情形不同，可藉由使良品與良品選擇性組合而提高成品率。
如圖5所示，COW方式之積層構造中，首先，以不同之晶圓製程製作搭載像素陣列部11之像素晶片41、及搭載列選擇部12或類比-數位轉換部14等像素控制部(邏輯)之邏輯晶片42。隨後，切割邏輯晶片42，並將切割後之邏輯晶片42貼附於晶圓狀態之像素晶片41。
COW方式之積層構造之第1優點在於，以最適合之製程製作像素晶片41及邏輯晶片42之各者之點。例如，可對像素晶片41，使用最適於白點、最大電荷量Qs 等像素特性之製程，對邏輯晶片42，使用先進之微細化製程，藉此可謀求高速化、省電力化。第2優點在於，如圖6所示，可藉由對像素晶片41及邏輯晶片42之各者，於貼合前進行良品分選，並將良品晶片彼此貼合，而防止無用之成品率損耗，因此可謀求低成本化之點。尤其，面積較大之大幅寬感測器中，於像素、邏輯單體晶片之成品率不高之情形時，利用分選良品/不良品來降低成本之效果較大。
為可進行良品/不良品之分選，必須進行像素晶片41及邏輯晶片42之各單體晶片中之不良分選。由於在邏輯晶片42之製程中，通常準備低、高電壓(薄膜、厚膜)之CMOS電晶體，故不良檢測電路之設計自由度較高。然而，於像素晶片41之製程中，通常僅對應高電壓之N通道MOS電晶體之情況較多。
[關於配線之短路/開路不良] 搭載於像素晶片41之像素陣列部11之電路構成如圖1所示，於行方向遍佈垂直信號線321 ～32n ，且於列方向遍佈像素控制線311 ～31m 之各配線。若該等配線發生短路(Short)/開路(斷線)之不良，則成為攝像裝置之輸出圖像之線缺陷。且，該等配線不良成為晶片不良之主要原因。
關於配線短路之不良檢測，可相對簡單地實現。例如，於對相鄰配線自外部施加不同之電位，而於相鄰配線間觀測到洩漏電流之情形時，可判斷某處發生了配線短路。
關於配線開路之不良檢測，例如，如圖7所示，以開關元件(例如MOS電晶體)451 ～45i 將複數條配線(此處例示垂直信號線321 ～32n )串聯連接，構成1條菊鏈(配線鏈)。且，於分選良品/不良品時，將測試信號test_en固定為高位準，將開關元件451 ～45i 設為接通狀態，且對菊鏈之兩端賦予電壓Va 、Vb 。測試信號test_en及電壓Va 、Vb 之施加通過測試焊墊46而進行。
無配線開路不良之情形時，於菊鏈流通相當於施加電壓Va 、Vb 與菊鏈之設想電阻之比的電流。若於菊鏈之某處產生開路不良之情形，則菊鏈中不流通電流。可根據菊鏈中是否流通設想電流而檢測開路不良。另，通常使用時，將測試信號test_en固定為低位準，不進行電壓Va 、Vb 之施加。
該開路不良之檢測法之概念較為簡單，但在實現性上存在問題。具體而言，像素控制線311 ～31m 或垂直信號線321 ～32n 通常每隔數條具有十kΩ左右之配線電阻，若鑑於電流之測定精度(nA左右)，則1條菊鏈中可串聯連接之配線條數限制為數十～數百條。於配線條數為數千～數萬條之攝像裝置中，必須分為多條菊鏈，且必須設置用以對各條菊鏈獨立進行不良檢測之電源或測試焊墊，因此不現實。
＜實施形態之說明＞ 近年之積層構造之攝像裝置係為了多像素、高速化而有像素控制線311 ～31m 或垂直信號線321 ～32n 之配線之不良率高於像素單體之不良率之傾向。因此，本揭示之實施形態中，於形成像素陣列部11之像素晶片41中，可藉由主要預先確認配線層並追加最小限之電路，而實現像素控制線311 ~31m 或垂直信號線321 ～32n 之配線不良，具體而言為開路不良(斷線)之檢測。
具體而言，對於像素控制線311 ～31m 或垂直信號線321 ～32n ，將所有配線分割為複數條菊鏈(配線鏈)，並對該分割之所有菊鏈並行地(同時)進行開路不良之檢測(分選)。藉此，可謀求縮短配線不良(即開路不良)之檢測所需之時間。又，由於檢測開路不良之電路之構成元件(例如電晶體)或測試端子(測試焊墊)之數量較少即可，故亦可減小面積負擔。
於以下，對用以分選本揭示之實施形態之像素晶片41之良品/不良品之具體實施例進行說明。
[實施例1] 實施例1係本揭示之實施形態之像素晶片41之基本構成例。於圖8顯示實施例1之像素晶片41之基本構成之一例。
實施例1之像素晶片41除將像素2矩陣狀2維配置而成之像素陣列部11外，亦搭載有配置於像素陣列部11之上下左右之檢測(分選)配線之開路不良的不良檢測電路47A～47D。配置於像素陣列部11之上下之不良檢測電路47A、47B為用以檢測沿著像素行配線之垂直信號線321 ～32n 之配線不良者。配置於像素陣列部11之左右之不良檢測電路47C、47D係用以檢測沿著像素列配線之像素控制線311 ～31m 之配線不良者。
像素晶片41經由配置於其周緣部之連接部43A、43B及連接部44A、44B與邏輯晶片42(參照圖5)電性連接。連接部43A、43B及連接部44A、44B包含凸塊、TCV、Cu-Cu混合接合等。於像素晶片41之周緣部進而對應於不良檢測電路47A～47D之各者，設置有用以檢查(分選)良品/不良品之焊墊部48A～48D。
[實施例2] 實施例2為實施例1之像素晶片41之具體構成例。於圖9顯示實施例2之像素晶片41之具體構成之一例。
於以下，列舉檢測沿著像素行配線之垂直信號線321 ～32n 之開路不良(斷線不良)之情形為例進行說明，亦可將相同之概念應用於檢測沿著像素列配線之像素控制線311 ～31m 之開路不良。
本實施例中，將像素陣列部11沿列方向分割成複數個(p個)區域，並將分割之各區域設為像素區塊511 ～51p 。且，關於沿著像素行配線之垂直信號線321 ～32n ，於每個像素區塊511 ～51p 構成1條菊鏈。關於其之細節稍後敘述。
不良檢測電路47A具有沿著列方向配線之3條連接配線521 、522 、523 。像素陣列部11之像素區塊511 ～51p 分別通過3條連接配線521 、522 、523 連接於焊墊部48A之測試焊墊531 、532 、533 。
對測試焊墊531 賦予測試信號test_en，並由連接配線521 沿列方向傳送該測試信號test_en。對測試焊墊532 施加第1電壓Va ，並由第1配線即連接配線522 沿列方向傳送該第1電壓Va 。對測試焊墊533 施加第2電壓Vb ，並由第2配線即連接配線523 沿列方向傳送該第2電壓Vb 。
不良檢測電路47B具有沿著列方向配線之3條連接配線524 、525 、526 。像素陣列部11之像素區塊511 ～51p 分別通過3條連接配線524 、525 、526 連接於焊墊部48B之測試焊墊534 、535 、536 。
對測試焊墊534 賦予測試信號test_en，並由連接配線524 沿列方向傳送該測試信號test_en。對測試焊墊535 施加第3電壓Vc ，並由第3配線即連接配線525 沿列方向傳送該第3電壓Vc 。對測試焊墊536 施加第4電壓Vd ，並由第4配線即連接配線526 沿列方向傳送該第4電壓Vd 。
於圖10顯示像素陣列部11之1個像素區塊中之菊鏈、及2個不良檢測電路47A、47B之電路構成之一例。此處，列舉像素區塊511 為例進行說明，0關於其他之像素區塊512 ～51p 亦為同樣之構成。又，圖10中，方便起見，對於像素區塊511 之j條垂直信號線321 ～32j 記作vsl#1~vsl#j。
像素區塊511 之j條垂直信號線vsl#1~vsl#j之兩端部由開關元件群串聯連接而構成1條菊鏈。於以下，將開關元件群之各開關元件(例如MOS電晶體)記作開關電晶體s1 ～sj 。開關電晶體s1 ～sj 之各閘極電極(閘極端子)經由連接配線521 、524 連接於測試焊墊531 、534 。且，於檢測開路不良時，通過測試焊墊531 、534 及連接配線521 、524 賦予高位準之測試信號test_en，藉此成為接通狀態而構成菊鏈。
對與第1條垂直信號線vsl#1對應之開關電晶體s1 通過連接配線522 施加第1電壓Va ，對與第j條垂直信號線vsl#j對應之開關電晶體sj 通過連接配線523 施加第2電壓Vb 。且，可藉由施加高位準之測試信號test_en、第1電壓Va 及第2電壓Vb ，而檢測(分選)垂直信號線vsl#1~vsl#j之開路不良。
不良檢測電路47B除連接配線524 、525 、526 及開關電晶體s2 、s4 、……sj 外，亦具有第1開關元件即開關電晶體Tr1 及第2開關元件即開關元件Tr2 。開關元件Tr1 之閘極電極經由連接配線524 連接於測試焊墊534 ，汲極電極連接於菊鏈之中間位置Vm 。開關電晶體Tr2 之源極電極經由連接配線525 連接於測試焊墊535 ，汲極電極經由連接配線526 連接於測試焊墊536 ，閘極電極連接於開關電晶體Tr1 之源極電極。
關於不良檢測電路47A、47B之各開關電晶體s1 ～sj 及不良檢測電路47B之開關電晶體Tr1 、 2 ，可構成為包含與構成像素2之電晶體相同之導電型之電晶體。具體而言，於圖4所示之積層構造之情形時，於像素晶片41側，根據面積效率或步驟削減角度之最佳化，如圖2所示，僅以N通道MOS電晶體構成像素2。相對於此，關於開關電晶體s1 ～sj 、及開關電晶體Tr1 、 2 ，亦較佳使用與像素2同種類之N通道MOS電晶體構成。藉此，無須自既存之像素製程追加新的元件種類(即，追加新的製程步驟)。
上述構成之不良檢測電路47A、47B中，於檢測開路不良時(分選良品/不良品時)，對測試焊墊531 、534 施加高位準之測試信號test_en，且施加特定之電壓值作為第1電壓Va /第2電壓Vb /第3電壓Vc /第4電壓Vd 。且，於該狀態下，藉由觀測測試焊墊535 、536 間有無產生短路電流而可以像素區塊單位判別垂直信號線321 ～32n 中是否發生開路不良(斷線不良)。
於圖11A顯示檢測開路不良時(分選良品/不良品時)之第1電壓Va /第2電壓Vb /第3電壓Vc /第4電壓Vd 之各電壓值之設定及限制。圖11A之表格中，Vth 為開關電晶體s1 ～sj 及開關電晶體Tr1 、Tr2 之閾值電壓。
關於檢測開路不良時之第1電壓Va /第2電壓Vb /第3電壓Vc /第4電壓Vd 之設定及限制，具體而言，對第1電壓Va /第2電壓Vb 之一者設定基準電位即例如接地位準GND，對另一者設定電壓值VDD1 。且，設定a中，對第1電壓Va 設定接地位準GND，對第2電位Vb 設定電壓值VDD1 。設定b中，對第1電壓Va 設定電壓值VDD1 ，對第2電位Vb 設定接地位準GND。
又，作為測試信號test-en及第3電壓Vc /第4電壓Vd ，設定電壓值VDD2 /電壓值VDD3 /電壓值VDD4 。關於測試信號test-en及第3電壓Vc /第4電壓Vd 之各電壓值，設定a及設定b中共用。於圖11A顯示電壓值VDD1 /電壓值VDD2 /電壓值VDD3 /電壓值VDD4 之關係。根據條件(2)，開關電晶體s1 ～sj 及開關電晶體Tr1 、Tr2 變為接通狀態，垂直信號線vsl#1~vsl#j相互電性串聯連接，而構成1條菊鏈。
於圖11B顯示檢測開路不良時產生之實例分類。作為檢測開路不良時之共用設定，設定高於電壓值VDD1 /2+Vth之電壓值VDD3 作為第3電壓Vc ，設定高於電壓值VDD3 之電壓值VDD4 作為第4電壓Vd (VDD3 ＜VDD4 )。
·實例(1) 實例(1)為菊鏈中之垂直信號線vsl#1~vsl#j未發生開路不良之情形。實例(1)中，菊鏈之中間位置Vm 之電位變為電壓值VDD1 之1/2。該中間位置Vm 之電位經由開關電晶體Tr1 輸入至開關電晶體Tr2 之閘極電極。根據圖11A之表格中之條件(3)_1 ，開關電晶體Tr2 係由於閘極電壓低於源極、汲極電壓而變為斷開狀態。因此，於實例(1)之情形時，測試焊墊535 、536 間不產生短路電流。
·實例(2) 實例(2)為菊鏈之一端與中間位置Vm 間之垂直信號線vsl#1~vsl#j/2發生開路不良，且垂直信號線vsl#(j/2+1)~vsl#j未發生開路不良之情形。於該情形時，菊鏈之中間位置Vm 之電位被拉至Vb 之電位。即，設定a中，中間位置Vm 之電位變為接地位準GND，設定b中，中間位置Vm 之電位變為VDD1 。如此，設定b中之開關電晶體Tr2 根據圖11A之表格中之條件(3)_2 而成為接通狀態。藉此，於測試焊墊535 、536 間，通過連接配線525 、526 形成短路通道，產生短路電流。另，設定a中，由於開關電晶體Tr2 斷開，故於測試焊墊535 、536 間不產生短路電流。
·實例(3) 實例(3)為菊鏈之中間位置Vm 與另一端間之垂直信號線vsl#1~vsl#j/2未發生開路不良，且垂直信號線vsl#(j/2+1)~vsl#j發生開路不良之情形。於該情形時，菊鏈之中間位置Vm 之電位被拉至Va 之電位。即，設定b中，中間位置Vm 之電位變為VDD1 ，設定a中，中間位置Vm 之電位變為接地電位GND。如此，設定b中，由於開關電晶體Tr2 為接通狀態，故於測試焊墊535 、536 間通過連接配線525 、526 形成短路通道，產生短路電流。另，設定a中，由於開關電晶體Tr2 為斷開狀態，故於測試焊墊535 、536 間不產生短路電流。
·實例(4) 實例(4)為垂直信號線vsl#1~vsl#j/2、垂直信號線vsl#(j/2+1)~vsl#j皆產生開路不良之情形。於該情形時，設定a、b之菊鏈之中間位置Vm 之電位變為不固定之狀態。兩者之設定a、b中，若開關電晶體Tr2 偶爾變為接通狀態之情形時，則遺漏開路不良之檢測。
然而，像素晶片41之單體分選中，即便存在漏檢開路不良，由於可在使用將像素晶片41與邏輯晶片42貼合後之圖像之分選中作為線缺陷而進行不良分選，故不會流出不良晶片。由於實例(4)與實例(2)、(3)相比產生概率較低，故因像素晶片41單體之分選遺漏引起之貼合晶片之成品率或分選時間之惡化所造成之成本影響較少。
上述中，已對某個像素區塊511 之菊鏈分選時可能發生之使用實例進行敘述，但於實際之分選中，對所有之像素區塊511 ～51p 同時執行。設定a及設定b中，測試焊墊535 、536 間未發生短路電流之情形時，皆有漏檢實例(4)之開路不良之可能性，但只要以較高之概率判斷為無開路不良，並設為貼合之對象即可。相反，設定a及設定b之任一者中，測定焊墊535 、536 間產生短路電流之情形時，皆可斷言某處之菊鏈發生開路不良。
較將所有之垂直信號線321 ～32n 彙集於1條較大之菊鏈而言，分割成複數條菊鏈更為有利。其依據以下之理由。即，菊鏈內串聯連接之配線之數量越多，菊鏈之電阻值越高。連接於垂直信號線321 ～32n 或像素控制線311 ～31m 之電晶體中，產生不會引起晶片不良之微弱之洩漏電流之情形時，會使菊鏈之中間位置Vm 之本來之期待電壓變動，而有無法正確分選之虞。若考慮分選之穩定性，較為現實的是將1條菊鏈之電阻值分割成如數百kΩ～數MΩ般之鏈單位。
另，上述微弱之洩漏電流具體而言為連接於像素控制線311 ～31m 之電晶體之閘極洩漏、或連接於垂直信號線321 ～32n 之選擇電晶體(圖2之選擇電晶體25)之源極汲極洩漏。
如圖11A之表格之施加電壓之條件(2)/(3)，對於分選時施加之電壓，必須考慮N通道MOS電晶體之閾值電壓。若N通道MOS電晶體之閾值電壓之不均較大，則無法滿足限制，而有對分選精度造成不佳影響之可能性。於批次間/晶圓間/晶片間之閾值電壓差異較大之情形時，使用習知之技術事前取得像素電晶體之閾值電壓，並使用該資訊，動態調整分選時之施加電壓，藉此可抑制不均之影響，且可提高分選之魯棒性。
必須保證分選用新追加之電路不干涉CMOS影像感測器之通常動作，不會造成不良影響。作為該實現方法之例，通常動作時，使開關電晶體s1 ～sj 及開關電晶體Tr1 、Tr2 變為斷開狀態，不構成菊鏈。具體而言，以使測試信號test_en變為接地位準(或，低於閾值電壓Vth 之低電壓)之方式，自感測器外部進行控制或於晶片內部形成電阻，藉此，於通常動作時，可將開關電晶體s1 ～sj 及開關電晶體Tr1 、Tr2 設為斷開狀態。關於第1電壓Va /第2電壓Vb /第3電壓Vc /第4電壓Vd 之各電壓值，只要根據需要實施同樣之處理即可。
然而，進行垂直信號線32(321 ～32n )之斷線檢查時，經由選擇電晶體25於垂直信號線32與電源電壓VDD 之節點間產生洩漏通道，而流通如圖12以虛線之箭頭顯示之洩漏電流時，可能引起斷線之誤檢測。於圖13顯示防止因該洩漏電流引起之斷線之誤檢測之方法之一例。
具體而言，將對各像素之選擇電晶體25施加選擇信號SEL之配線SEL_1 ～SEL_m 之各一端經由開關電晶體s11 ～S1m 連接於測試焊墊537 。對測試焊墊537 ，以可將選擇電晶體25設為斷開狀態之程度，自外部施加低電壓Ve 。且，於斷線檢查時，對開關電晶體s11 ～s1m 之各閘極電極，經由測試焊墊538 賦予高位準之測試信號test_en。
如此，於斷線檢查時，對開關電晶體S11 ～S1m 之各閘極電極，賦予高位準之測試信號test_en，藉此，開關電晶體s11 ～s1m 成為接通狀態，而將足夠低之電壓Ve 經由配線SEL_1 ～SEL_m 施加至各像素之選擇電晶體25之閘極電極。藉此，由於選擇電晶體25變為斷開狀態，不流通洩漏電流，故可防止因該洩漏電流引起之斷線之誤檢測。
附帶一提，關於像素陣列部11之像素控制線311 ～31m ，由於僅連接於像素電晶體(傳送電晶體22、重設電晶體23、及選擇電晶體25)之閘極電極，故不會產生如上所述之洩漏通道。
＜變化例＞ 以上，已對本揭示之技術，基於較佳之實施形態進行說明，但本揭示之技術並非限定於該實施形態者。上述實施形態中說明之攝像裝置之構成、構造為例示，可適當變更。
例如，上述之實施形態中，列舉適用於將像素2矩陣狀配置而成之CMOS影像感測器之情形為例進行說明，但本揭示之技術並非限定於適用於CMOS影像感測器者。即，本揭示之技術可對將像素2矩陣狀2維配置而成之X-Y位址方式之攝像裝置全體適用。
＜應用例＞ 以上說明之本實施形態之攝像裝置例如圖14所示，可用於感測可視光、紅外光、紫外光、X射線等之光之各種裝置。對於各種裝置之具體例，以下舉例說明。
·數位相機、或附相機功能之行動機器等拍攝供鑒賞用之圖像之裝置 ·為了自動停止等安全駕駛、或辨識駕駛者之狀態等而拍攝汽車之前方或後方、周圍、車內等之車載用感測器、監視行駛車輛或道路之監視相機、進行車輛間等之測距之測距感測器等供交通用的裝置 ·為了拍攝使用者之手勢並進行根據該手勢之機器操作，而供TV、或冰箱、空調等家電用之裝置 ·內視鏡、或利用紅外光之受光進行血管拍攝之裝置等供醫療或保健用之裝置 ·預防犯罪用之監視相機、或人物認證用之相機等供安全用之裝置 ·拍攝皮膚之皮膚測定器、或拍攝頭皮之顯微鏡等供美容用之裝置 ·面向運動用途等之運動相機或穿戴式相機等供運動用之裝置 ·用於監視農田或作物之狀態之相機等供農業用之裝置
＜本揭示之技術之適用例＞ 本揭示之技術可適用於各種製品。更具體而言，可適用於數位靜態相機或攝像機等攝像系統、或行動電話機等具有攝像功能之行動終端裝置、或於圖像讀取部使用攝像元件之轉印機等電子機器。於以下，對適用於數位靜態相機或攝像機等之攝像系統之情形進行說明。
[本揭示之電子機器] 圖15係顯示本揭示之電子機器之一例即攝像系統之構成的方塊圖。如圖15所示，本例之攝像系統100具有包含透鏡群等之攝像光學系統101、攝像部102、DSP(Digital Signal Processor：數位信號處理器)電路103、訊框記憶體104、顯示裝置105、記錄裝置106、操作系統107、及電源系統108。且為DSP電路103、訊框記憶體104、顯示裝置105、記錄裝置106、操作系統107、及電源系統108經由匯流排線109相互連接的構成。
攝像光學系統101捕獲來自被攝體之入射光(圖像光)並於攝像部102之攝像面上成像。攝像部102將由光學系統101成像於攝像面上之入射光之光量以像素單位轉換成電氣信號並輸出為像素信號。DSP電路103進行一般之相機信號處理，例如白平衡處理、去馬賽克處理、灰度修正處理等。
訊框記憶體104用於在DSP電路103之信號處理過程中適當地儲存資料。顯示裝置105包含液晶顯示裝置或有機EL(electro luminescence：電致發光)顯示裝置等面板型顯示裝置，且顯示以攝像部102拍攝之動態圖像或靜態圖像。記錄裝置106將以攝像部102中拍攝之動態圖像或靜態圖像記錄於可攜型之半導體記憶體、或光碟、HDD(Hard Disk Drive：硬碟驅動器)等記錄媒體。
操作系統107在使用者之操作下，就本攝像系統100具有之各種功能發出操作指令。電源系統108對DSP電路103、訊框記憶體104、顯示裝置105、記錄裝置106、及操作系統107等供給對象適當供給成為其等之動作電源之各種電源。
上述構成之攝像系統100中，作為攝像部102可使用上述之實施形態之攝像裝置。藉此，根據該攝像裝置，由於可對每一像素列或每一像素行所形成之配線，以最小限之追加電路進行檢查，故可抑制晶片面積之增大。因此，作為攝像部102，藉由使用上述之實施形態之攝像裝置，可有助於抑制攝像系統100之大型化。
[對內視鏡手術系統之應用例] 本揭示之技術(本技術)可應用於各種製品。例如，本發明之技術可應用於內視鏡手術系統。
圖16係顯示可應用本揭示之技術(本技術)之內視鏡手術系統之概略構成之一例的圖。
於圖16中，圖示施術者(醫師)11131使用內視鏡手術系統11000，對病床11133上之患者11132進行手術之狀況。如圖所示，內視鏡手術系統11000由內視鏡11100、氣腹管11111或能量處理器械11112等其他手術器械11110、支持內視鏡11100之支持臂裝置11120、及搭載有用於內視鏡下手術之各種裝置之台車11200構成。
內視鏡11100由將距前端特定長度之區域插入至患者11132之體腔內之鏡筒11101、及連接於鏡筒11101之基端之相機頭11102構成。於圖示之例中，圖示作為具有硬性鏡筒11101之所謂硬性鏡構成之內視鏡11100，但內視鏡11100亦可作為具有軟性鏡筒之所謂軟性鏡構成。
於鏡筒11101之前端，設有嵌入有對物透鏡之開口部。於內視鏡11100連接有光源裝置11203，由該光源裝置11203產生之光藉由延設於鏡筒11101內部之導光件而被導光至該鏡筒之前端，並經由對物透鏡向患者11132體腔內之觀察對象照射。另，內視鏡11100可為直視鏡，亦可為斜視鏡或側視鏡。
於相機頭11102之內部設有光學系統及攝像元件，來自觀察對象之反射光(觀察光)藉由該光學系統而聚光於該攝像元件。藉由該攝像元件使觀察光被光電轉換，產生對應於觀察光之電氣信號，即對應於觀察圖像之圖像信號。該圖像信號作為RAW資料發送至相機控制器單元(CCU：Camera Contral Unit)11201。
CCU11201由CPU(Central Processing Unit：中央處理單元)或GPU(Graphics Processing Unit：圖形處理單元)等構成，且總括性控制內視鏡11100及顯示裝置11202之動作。再者，CCU11201自相機頭11102接收圖像信號，對該圖像信號實施例如顯影處理(去馬賽克處理)等用以顯示基於該圖像信號之圖像之各種圖像處理。
顯示裝置11202藉由來自CCU11201之控制，顯示基於由該CCU11201實施圖像處理後之圖像信號之圖像。
光源裝置11203例如由LED(Light Emitting Diode：發光二極體)等光源構成，並將拍攝手術部等時之照射光供給至內視鏡11100。
輸入裝置11204為針對內視鏡手術系統11000之輸入介面。使用者可經由輸入裝置11204，對內視鏡手術系統11000進行各種資訊之輸入或指示輸入。例如，使用者輸入變更內視鏡11100之攝像條件(照射光之種類、倍率及焦點距離等)之主旨的指示等。
處理器械控制裝置11205控制用於組織之燒灼、切開或封閉血管等之能量處理器械11112之驅動。氣腹裝置11206基於確保內視鏡11100之視野及確保施術者之作業空間之目的，為了使患者11132之體腔膨脹，而經由氣腹管11111對該體腔內送入空氣。記錄器11207係可記錄手術相關之各種資訊之裝置。印表機11208係可以文字、圖像或圖表等各種形式印刷手術相關之各種資訊之裝置。
另，對內視鏡11100供給拍攝手術部時之照射光之光源裝置11203例如可由LED、雷射光源或由其等之組合構成之白色光源構成。藉由RGB雷射光源之組合構成白色光源之情形時，由於可高精度地控制各色(各波長)之輸出強度及輸出時序，故光源裝置11203中可進行攝像圖像之白平衡之調整。又，於該情形時，亦可藉由分時對觀察對象照射來自RGB雷射光源各者之雷射光，且與該照射時序同步控制相機頭11102之攝像元件之驅動，而分時拍攝對應於RGB各者之圖像。根據該方法，即便不於該攝像元件設置彩色濾光片，亦可獲得彩色圖像。
又，光源裝置11203亦可以每隔特定時間變更輸出之光的強度之方式控制其驅動。與該光之強度之變更時序同步地控制相機頭11102之攝像元件之驅動而分時取得圖像，並合成該圖像，藉此可產生不存在所謂欠曝及過曝之高動態範圍之圖像。
又，光源裝置11203亦可構成為能夠供給對應於特殊光觀察之特定波長頻帶之光。於特殊光觀察中，例如進行利用身體組織之光吸收之波長依存性，照射與通常觀察時之照射光(即白色光)相比更窄頻帶之光，藉此以高對比度拍攝黏膜表層之血管等特定組織之所謂窄頻帶光觀察(Narrow Band Imaging)。或，於特殊光觀察中，亦可進行藉由照射激發光所產生之螢光獲得圖像之螢光觀察。於螢光觀察中，可進行對身體組織照射激發光，觀察來自該身體組織之螢光(自螢光觀察)、或將吲哚青綠(ICG)等試劑局部注射於身體組織，且對該身體組織照射對應於該試劑之螢光波長之激發光而獲得螢光像等。光源裝置11203可構成為能供給對應於此種特殊光觀察之窄頻帶光及/或激發光。
圖17係顯示圖16所示之相機頭11102及CCU11201之功能構成之一例之方塊圖。
相機頭11102具有透鏡單元11401、攝像部11402、驅動部11403、通信部11404及相機頭控制部11405。CCU11201具有通信部11411、圖像處理部11412、及控制部11413。相機頭11102與CCU11201可藉由傳輸纜線11400相互通信地連接。
透鏡單元11401係設置於與鏡筒11101之連接部之光學系統。將自鏡筒11101之前端捕獲之觀察光導光至相機頭11102，並入射至該透鏡單元11401。透鏡單元11401組合包含變焦透鏡及聚焦透鏡之複數個透鏡而構成。
攝像部11402以攝像元件構成。構成攝像部11402之攝像元件可為1個(所謂單板式)，亦可為複數個(所謂多板式)。於攝像部11402以多板式構成之情形時，例如由各攝像元件產生對應於RGB各者之圖像信號，並將其等合成，藉此可獲得彩色圖像。或，攝像部11402亦可構成為具有用以分別取得對應於3D(dimensional：維)顯示之右眼用及左眼用圖像信號之1對攝像元件。藉由進行3D顯示，施術者11131可更準確地掌握手術部之身體組織之深度。另，於攝像部11402以多板式構成之情形時，亦可對應於各攝像元件，設置複數個透鏡單元11401。
又，攝像部11402亦可不必設置於相機頭11102。例如，攝像部11402亦可於鏡筒11101之內部設置於對物透鏡之正後方。
驅動部11403由致動器構成，且根據來自相機頭控制部11405之控制，使透鏡單元11401之變焦透鏡及聚焦透鏡沿光軸移動特定距離。藉此，可適當調整攝像部11402之攝像圖像之倍率及焦點。
通信部11404由用以與CCU11201之間收發各種資訊之通信裝置構成。通信部11404將自攝像部11402獲得之圖像信號作為RAM資料經由傳輸纜線11400發送至CCU11201。
又，通信部11404自CCU11201接收用以控制相機頭11102之驅動的控制信號，並供給至相機頭控制部11405。該控制信號中包含例如指定攝像圖像之訊框率之主旨之資訊、指定攝像時之曝光值之主旨之資訊、以及/或指定攝像圖像之倍率及焦點之主旨之資訊等攝像條件相關之資訊。
另，上述訊框率或曝光值、倍率、焦點等攝像條件可由使用者適當指定，亦可基於取得之圖像信號由CCU11201之控制部11413自動設定。於後者之情形時，將所謂之AE(Auto Exposure：自動曝光)功能、AF(Auto Focus：自動聚焦)功能及AWB(Auto White Balance：自動白平衡)功能搭載於內視鏡11100。
相機頭控制部11405基於經由通信部11404接收之來自CCU11201之控制信號，控制相機頭11102之驅動。
通信部11411由用以於與相機頭11102之間收發各種資訊之通信裝置構成。通信部11411自相機頭11102接收經由傳輸纜線11400發送之圖像信號。
又，通信部11411對相機頭11102發送用以控制相機頭11102之驅動的控制信號。圖像信號或控制信號可藉由電氣通信或光通信等發送。
圖像處理部11412對自相機頭11102發送之RAW資料即圖像信號實施各種圖像處理。
控制部11413進行利用內視鏡11100之手術部等之攝像、及由手術部等之攝像獲得之攝像圖像之顯示相關之各種控制。又，控制部11413產生用以控制相機頭11102之驅動之控制信號。
又，控制部11413基於由圖像處理部11412實施圖像處理之圖像信號，使顯示裝置11202顯示反映手術部等之攝像圖像。此時，控制部11413亦可使用各種圖像辨識技術辨識攝像圖像內之各種物體。例如，控制部11413可藉由檢測攝像圖像所含之物體之邊緣形狀或顏色等，而辨識使用鉗子等手術器械、特定之身體部位、出血、能量處理器械11122時之霧等。控制部11413於使顯示裝置11202顯示攝像圖像時，亦可使用該辨識結果，使各種手術支援資訊與該手術部之圖像重疊顯示。可藉由重疊顯示手術支援資訊，並對施術者11131提示，而減輕施術者11131之負擔，或使施術者11131可確實地進行手術。
連接相機頭11102及CCU11201之傳輸纜線11400為對應於電氣信號通信之電氣信號纜線、對應於光通信之光纜、或其等之複合纜線。
此處，於圖示之例中，使用傳輸纜線11400以有線進行通信，亦可以無線進行相機頭11102與CCU11201之間的通信。
以上，已對可應用本揭示之技術之內視鏡手術系統之一例進行說明。本揭示之技術可應用於以上說明之構成中之例如攝像頭11102之攝像部11402。藉由對相機頭11102之攝像部11402應用本揭示之技術，由於可對形成於每一像素列或每一像素行之配線，以最小限之追加電路進行檢查，故可抑制晶片面積增大，其結果，由於可抑制晶片面積增大，故可有助於抑制相機頭11102之攝像部11402之大型化。
[對移動體之應用例] 本揭示之技術(本技術)除內視鏡手術系統外，亦可應用於各種製品。例如，本揭示之技術亦可作為搭載於汽車、電動汽車、油電混合汽車、機車、腳踏車、個人移動具、飛機、無人機、船舶、機器人、建設機械、農業機械(拖拉機)等任一種類之移動體之裝置而實現。
圖18係顯示可適用本揭示之技術之移動體控制系統之一例即車輛控制系統之概略構成例的方塊圖。
車輛控制系統12000具備經由通信網路12001連接之複數個電子控制單元。於圖1021所示之例中，車輛控制系統12000具備驅動系統控制單元12010、車體系統控制單元12020、車外資訊檢測單元12030、車內資訊檢測單元12040、及整合控制單元12050。又，作為整合控制單元12050之功能構成，圖示有微電腦12051、聲音圖像輸出部12052、及車載網路I/F(interface：介面)12053。
驅動系統控制單元12010根據各種程式控制與車輛之驅動系統關聯之裝置之動作。例如，驅動系統控制單元12010作為內燃機或驅動用馬達等用以產生車輛之驅動力之驅動力產生裝置、用以將驅動力傳遞至車輪之驅動力傳遞機構、調節車輛舵角之轉向機構、及產生車輛之制動力之制動裝置等控制裝置發揮功能。
車體系統控制單元12020根據各種程式控制車體所裝備之各種裝置之動作。例如，車體系統控制單元12020作為無鑰匙門禁系統、智慧型鑰匙系統、電動窗裝置、或頭燈、尾燈、剎車燈、方向燈或霧燈等各種燈之控制裝置而發揮功能。於該情形時，可對車體系統控制單元12020輸入自代替鑰匙之行動機器發送之電波或各種開關之信號。車體系統控制單元12020受理該等電波或信號之輸入，並控制車輛之門鎖裝置、電動窗裝置、燈等。
車外資訊檢測單元12030檢測搭載有車輛控制系統12000之車輛外部之資訊。例如，於車外資訊檢測單元12030連接攝像部12031。車外資訊檢測單元12030使攝像部12031拍攝車外之圖像，且接收拍攝到之圖像。車外資訊檢測單元12030亦可基於接收到之圖像，進行人、車、障礙物、標識或路面上之文字等物體檢測處理或距離檢測處理。
攝像部12031係接受光而輸出對應於該光之受光量之電氣信號的光感測器。攝像部12031可將電氣信號作為圖像輸出，亦可作為測距之資訊輸出。又，攝像部12031接收之光可為可見光，亦可為紅外線等非可見光。
車內資訊檢測單元12040檢測車內之資訊。於車內資訊檢測單元12040連接例如檢測駕駛者之狀態之駕駛者狀態檢測部12041。駕駛者狀態檢測部12041包含例如拍攝駕駛者之相機，車內資訊檢測單元12040可基於自駕駛者狀態檢測部12041輸入之檢測資訊，算出駕駛者之疲勞程度或注意力集中程度，亦可判斷駕駛者是否在打瞌睡。
微電腦12051可基於由車外資訊檢測單元12030或車內資訊檢測單元12040取得之車內外之資訊，運算驅動力產生裝置、轉向機構或制動裝置之控制目標值，並對驅動系統控制單元12010輸出控制指令。例如，微電腦12051可進行以實現包含避開車輛碰撞或緩和衝擊、基於車輛距離之追隨行駛、車速維持行駛、車輛之碰撞警告、或車輛之車道偏離警告等之ADAS(Advanced Driver Assistance System：先進駕駛輔助系統)之功能為目的之協調控制。
又，微電腦12051可藉由基於由車外資訊檢測單元12030或車內資訊檢測單元12040取得之車輛周圍之資訊，控制驅動力產生裝置、轉向機構或制動裝置等，而進行以不依據於駕駛者之操作而自律行駛之自動駕駛等為目的之協調控制。
又，微電腦12051可基於由車外資訊檢測單元12030取得之車外之資訊，對車體系統控制單元12020輸出控制指令。例如，微電腦12051可根據由車外資訊檢測單元12030檢測出之前方車或對向車之位置而控制頭燈，進行以將遠光切換成近光等謀求防眩為目的之協調控制。
聲音圖像輸出部12052向可對車輛之搭乘者或車外視覺性或聽覺性地通知資訊之輸出裝置發送聲音及圖像中之至少一者之輸出信號。於圖18之例中，作為輸出裝置，例示有擴音器12061、顯示部12062及儀表板12063。顯示部12062亦可包含例如車載顯示器及抬頭顯示器之至少一者。
圖19係顯示攝像部12031之設置位置之例之圖。
於圖19中，車輛12100具有攝像部12101、12102、12103、12104、12105作為攝像部12031。
攝像部12101、12102、12103、12104、12105設置於例如車輛12100之前鼻、側視鏡、後保險桿、後門及車廂內之擋風玻璃之上部等位置。前鼻所具備之攝像部12101及車廂內之擋風玻璃之上部所具備之攝像部12105主要取得車輛12100前方之圖像。側視鏡所具備之攝像部12102、12103主要取得車輛12100側方之圖像。後保險桿或後門所具備之攝像部12104主要取得車輛12100後方之圖像。攝像部12101及12105取得之前方之圖像主要用於檢測前方車輛、或行人、障礙物、交通信號燈、交通標識或車道線等。
另，於圖19顯示有攝像部12101至12104之攝像範圍之一例。攝像範圍12111表示設置於前鼻之攝像部12101之攝像範圍，攝像範圍12112、12113分別表示設置於側視鏡之攝像部12102、12103之攝像範圍，攝像範圍12114表示設置於後保險桿或後門之攝像部12104之攝像範圍。例如，藉由使攝像部12101至12104所拍攝之圖像資料重疊，而獲得自上方觀察車輛12100之俯瞰圖像。
攝像部12101至12104之至少一者亦可具有取得距離資訊之功能。例如，攝像部12101至12104之至少一者可為包含複數個攝像元件之攝影機，亦可為具有相位差檢測用像素之攝像元件。
例如，微電腦12051基於自攝像部12101至12104取得之距離資訊，求得與攝像範圍12111至12114內之各立體物之距離、及該距離之時間變化(相對於車輛12100之相對速度)，藉此可將尤其於車輛12100之行進路上某個最近之立體物且與車輛12100大致相同之方向以特定速度(例如為0 km/h以上)行駛之立體物，擷取作為前方車。再者，微電腦12051可設定前方車之近前側應預先確保之車間距離，進行自動剎車控制(亦包含停止追隨控制)或自動加速控制(亦包含追隨起步控制)等。如此可進行以不依據於駕駛者之操作而自律行駛之自動駕駛等為目的之協調控制。
例如，微電腦12051可基於自攝像部12101至12104獲得之距離資訊，將立體物相關之立體物資料分類成二輪車、普通車輛、大型車輛、行人、電線桿等其他立體物而加以擷取，用於自動避開障礙物。例如，微電腦12051可將車輛12100周邊之障礙物辨識為車輛12100之駕駛者可視認之障礙物與難以視認之障礙物。且，微電腦12051判斷表示與各障礙物碰撞之危險度之碰撞危險性，當遇到碰撞危險性為設定值以上且有可能碰撞之狀況時，經由擴音器12061或顯示部12062對駕駛者輸出警報，或經由驅動系統控制單元12010進行強制減速或避開轉向，藉此可進行用以避開碰撞之駕駛支援。
攝像部12101至12104之至少一者亦可為檢測紅外線之紅外線相機。例如，微電腦12051可藉由判斷攝像部12101至12104之攝像圖像中是否存在行人而辨識行人。該行人之辨識係根據例如擷取作為紅外線相機之攝像部12101至12104之攝像圖像之特徵點之步序、及對表示物體輪廓之一連串特徵點進行圖案匹配處理而判別是否為行人之步序進行。若微電腦12051判斷攝像部12101至12104之攝像圖像中存在行人，且辨識為行人，則聲音圖像輸出部12052以對該經辨識出之行人重疊顯示用以強調之方形輪廓線之方式，控制顯示部12062。又，聲音圖像輸出部12052亦可以將表示行人之圖標等顯示於期望之位置之方式控制顯示部12062。
以上，已對可適用本揭示之技術之車輛控制系統之一例進行說明。本揭示之技術可適用於以上說明之構成中之例如攝像部12031等。由於可藉由對攝像部12031等適用本揭示之技術，而對形成於每一像素列或每一像素行之配線，以最小限之追加電路進行檢查，故可抑制晶片面積增大，其結果，由於可抑制晶片面積之增大，而有助於抑制攝像部12031等之大型化。
＜本揭示可採取之構成＞ 另，本揭示亦可採取如下之構成。
《A.攝像裝置》 [A-1]一種攝像裝置，其由形成有包含受光部之像素以矩陣狀配置而成之像素陣列部之第1基板、及形成有控制像素之像素控制部之第2基板積層而成；且 第1基板具備： 第1配線，其傳送第1電壓； 第2配線，其傳送第2電壓；及 不良檢測電路，其於將像素陣列部以複數個像素行或複數個像素列為單位分割成複數個像素區塊時，對每個像素區塊進行配線不良之檢測； 不良檢測電路於配線不良之檢測時，針對每個像素區塊，將對應於複數個像素行或複數個像素列之複數條配線串聯連接，且將各像素區塊之串聯連接之配線鏈之一端連接於第1配線，將另一端連接於第2配線； 基於配線鏈之中間位置之電位進行配線不良之檢測。 [A-2]如上述[A-1]記載之攝像裝置，其中 不良檢測電路具有：開關元件群，其於配線不良之檢測時，於第1配線與第2配線間，於每個像素區塊，將複數條配線串聯連接構成配線鏈；且 開關元件群之一端部之開關元件連接於第1配線，另一端部之開關元件連接於第2配線。 [A-3]如上述[A-1]或上述[A-2]記載之攝像裝置，其中 第1基板具有： 第3配線，其傳送第3電壓；及 第4配線，其傳送第4電壓；且 不良檢測電路具有： 第1開關元件，其連接於配線鏈之中間位置，且讀取中間位置之電位；及 第2開關元件，其連接於第3配線與第4配線間，且根據通過第1開關元件讀取之中間位置之電位進行接通/斷開動作。 [A-4]如上述[A-3]記載之攝像裝置，其中 不良檢測電路根據第3配線與第4配線間是否產生短路電流而進行配線不良之檢測。 [A-5]如上述[A-4]記載之攝像裝置，其中 不良檢測電路進行配線鏈之一端與中間位置間之配線之斷線不良、或配線鏈之中間位置與另一端間之配線之斷線不良的檢測。 [A-6]如上述[A-3]記載之攝像裝置，其中 不良檢測電路之開關元件群之各開關元件、第1開關元件、及第2開關元件包含與構成像素之電晶體相同導電型之電晶體。 [A-7]如上述[A-6]記載之攝像裝置，其中 於構成像素之電晶體包含N通道MOS電晶體時， 不良檢測電路之開關元件群之各開關元件、第1開關元件、及第2開關元件包含與像素同種類之N通道MOS電晶體。
《B.電子機器》 [B-1]一種電子機器，其具有：攝像裝置，其由形成有包含受光部之像素以矩陣狀配置而成之像素陣列部之第1基板、及形成有控制像素之像素控制部之第2基板積層而成；且 第1基板具備： 第1配線，其傳送第1電壓； 第2配線，第傳送第2電壓；及 不良檢測電路，其於將像素陣列部以複數個像素行或複數個像素列為單位分割成複數個像素區塊時，對每個像素區塊進行配線不良之檢測； 不良檢測電路於配線不良之檢測時，針對每個像素區塊，將對應於複數個像素行或複數個像素列之複數條配線串聯連接，且將各像素區塊之串聯連接之配線鏈之一端連接於第1配線，將另一端連接於第2配線； 基於配線鏈之中間位置之電位進行配線不良之檢測。 [B-2]如上述[B-1]記載之電子機器，其中 不良檢測電路具有：開關元件群，其於配線不良之檢測時，於第1配線與第2配線間，於每個像素區塊，將複數條配線串聯連接構成配線鏈；且 開關元件群之一端部之開關元件連接於第1配線，另一端部之開關元件連接於第2配線。 [B-3]如上述[B-1]或上述[B-2]記載之電子機器，其中 第1基板具有： 第3配線，其傳送第3電壓；及 第4配線，其傳送第4電壓；且 不良檢測電路具有： 第1開關元件，其連接於配線鏈之中間位置，且讀取中間位置之電位；及 第2開關元件，其連接於第3配線與第4配線間，且根據通過第1開關元件讀取之中間位置之電位進行接通/斷開動作。 [B-4]如上述[B-3]記載之電子機器，其中 不良檢測電路根據第3配線與第4配線間是否產生短路電流而進行配線不良之檢測。 [B-5]如上述[B-4]記載之電子機器，其中 不良檢測電路進行配線鏈之一端與中間位置間之配線之斷線不良、或配線鏈之中間位置與另一端間之配線之斷線不良的檢測。 [B-6]如上述[B-3]記載之電子機器，其中 不良檢測電路之開關元件群之各開關元件、第1開關元件、及第2開關元件包含與構成像素之電晶體相同導電型之電晶體。 [B-7]如上述[B-6]記載之電子機器，其中 於構成像素之電晶體包含N通道MOS電晶體時， 不良檢測電路之開關元件群之各開關元件、第1開關元件、及第2開關元件包含與像素同種類之N通道MOS電晶體。
1:CMOS影像感測器 2:像素 11:像素陣列部 12:列選擇部 13:恆定電流源部 14:類比-數位轉換部 15:水平傳送掃描部 16:信號處理部 17:時序控制部 18:水平傳送線 19:參照信號產生部 21:光電二極體(受光部) 22:傳送電晶體 23:重設電晶體 24:放大電晶體 25:選擇電晶體 31(311～31m):像素控制線 32(321～32n):垂直信號線 41:像素晶片(第1基板) 42:邏輯晶片(第2基板) 43(43A、43B):連接部 44(44A、44B):連接部 451～45i:開關元件 46:測試焊墊 47A～47D:不良檢測電路 48A～48D:焊墊部 511～51p:像素區塊 521~526:連接配線 531～538:測試焊墊 100:攝像系統 101:攝像光學系統 102:攝像部 103:DSP電路 104:訊框記憶體 105:顯示裝置 106:記錄裝置 107:操作系統 108:電源系統 109:匯流排線 140:單坡型類比-數位轉換器 141:比較器 142:計數器電路 143:鎖存電路 11000:內視鏡手術系統 11100:內視鏡 11101:鏡筒 11102:相機頭 11110:手術器械 11111:氣腹管 11112:能量處理器械 11120:支持臂裝置 11131:施術者 11132:患者 11133:病床 11200:台車 11201:CCU 11202:顯示裝置 11203:光源裝置 11204:輸入裝置 11205:處理器械控制裝置 11206:氣腹裝置 11207:記錄器 11208:印表機 11400:傳輸纜線 11401:透鏡單元 11402:攝像部 11403:驅動部 11404:通信部 11405:相機頭控制部 11411:通信部 11412:圖像處理部 11413:控制部 12000:車輛控制系統 12001:通信網路 12010:驅動系統控制單元 12020:車體系統控制單元 12030:車外資訊檢測單元 12031:攝像部 12040:車內資訊檢測單元 12041:駕駛者狀態檢測部 12050:整合控制單元 12051:微電腦 12052:聲音圖像輸出部 12053:車載網路I/F 12061:擴音器 12062:顯示部 12063:儀表板 12100:車輛 12101～12105:攝像部 12111～12114:攝像範圍 CLK:時脈信號 FD:浮動擴散區 GND:接地位準 I:電流源 RST:重設信號 SEL:選擇信號 SEL_1～SEL_m:配線 s1～sj:開關電晶體 S11～S1m:開關電晶體 test_en:測試信號 TRG:傳送信號 Tr1:開關電晶體 Tr2:開關電晶體 Va:第1電壓 Vb:第2電壓 Vc:第3電壓 Vd:第4電壓 Ve:低電壓 VDD:電壓 VDD1～VDD4:電壓值 Vm:中間位置 Vth:閾值電壓 vsl#1～vsl#j:垂直信號線
圖1係顯示本揭示之攝像裝置之一例即CMOS影像感測器之基本構成之概略的方塊圖。 圖2係顯示像素之電路構成之一例之電路圖。 圖3係顯示搭載於CMOS影像感測器之行並聯類比-數位轉換部之構成之一例的方塊圖。 圖4係顯示積層型之晶片構造之概略之分解立體圖。 圖5係顯示COW方式之積層構造中之晶片貼合步序之概略圖。 圖6係顯示COW方式之積層構造中之晶片貼合步驟之流程的步驟圖。 圖7係對配線開路之不良檢測之一方法進行說明之圖。 圖8係顯示實施例1之像素晶片之基本構成之一例的概略構成圖。 圖9係顯示實施例2之像素晶片之具體構成之一例的電路圖。 圖10係顯示像素陣列部之1個像素區塊中之菊鏈及2個不良檢測電路之電路構成之一例的電路圖。 圖11A係對檢測開路不良時之第1電壓Va /第2電壓Vb /第3電壓Vc /第4電壓Vd 之各電壓值之設定、及限制進行說明之圖，圖11B係對檢測開路不良時產生之實例劃分進行說明的圖。 圖12係對進行斷線檢查時產生之洩漏電流進行說明之圖。 圖13係對防止因洩漏電流引起之斷線之誤檢測之方法之一例進行說明的圖。 圖14係顯示本揭示之技術之適用例之圖。 圖15係顯示本揭示之電子機器之一例即攝像系統之構成之概略的方塊圖。 圖16係顯示可適用本揭示之技術之內視鏡手術系統之概略構成之一例的圖。 圖17係顯示內視鏡手術系統中之相機頭及CCU之功能構成之一例的方塊圖。 圖18係顯示可適用本揭示之技術之移動體控制系統之一例即車輛控制系統之概略構成例的方塊圖。 圖19係顯示移動體控制系統中之攝像部之設置位置之例的圖。
47A:不良檢測電路
47B:不良檢測電路
511:像素區塊
521~526:連接配線
531~536:測試焊墊
s1~sj:開關電晶體
test_en:測試信號
Tr1:開關電晶體
Tr2:開關電晶體
Va:第1電壓
Vb:第2電壓
Vc:第3電壓
Vd:第4電壓
Vm:中間位置
vsl#1~vsl#j:垂直信號線

Claims (8)

  1. 一種攝像裝置，其由形成有包含受光部之像素以矩陣狀配置而成之像素陣列部之第1基板、及形成有控制像素之像素控制部之第2基板積層而成；且 第1基板具備： 第1配線，其傳送第1電壓； 第2配線，其傳送第2電壓；及 不良檢測電路，其於將像素陣列部以複數個像素行或複數個像素列為單位分割成複數個像素區塊時，對每個像素區塊進行配線不良之檢測； 不良檢測電路於配線不良之檢測時，針對每個像素區塊，將對應於複數個像素行或複數個像素列之複數條配線串聯連接，且將各像素區塊之串聯連接之配線鏈之一端連接於第1配線，將另一端連接於第2配線； 基於配線鏈之中間位置之電位進行配線不良之檢測。
  2. 如請求項1之攝像裝置，其中 不良檢測電路具有：開關元件群，其於配線不良之檢測時，於第1配線與第2配線間，於每個像素區塊，將複數條配線串聯連接構成配線鏈；且 開關元件群之一端部之開關元件連接於第1配線，另一端部之開關元件連接於第2配線。
  3. 如請求項1之攝像裝置，其中 第1基板具有： 第3配線，其傳送第3電壓；及 第4配線，其傳送第4電壓；且 不良檢測電路具有： 第1開關元件，其連接於配線鏈之中間位置，且讀取中間位置之電位；及 第2開關元件，其連接於第3配線與第4配線間，且根據通過第1開關元件讀取之中間位置之電位進行接通/斷開動作。
  4. 如請求項3之攝像裝置，其中 不良檢測電路根據第3配線與第4配線間是否產生短路電流而進行配線不良之檢測。
  5. 如請求項4之攝像裝置，其中 不良檢測電路進行配線鏈之一端與中間位置間之配線之斷線不良、或配線鏈之中間位置與另一端間之配線之斷線不良的檢測。
  6. 如請求項3之攝像裝置，其中 不良檢測電路之開關元件群之各開關元件、第1開關元件、及第2開關元件包含與構成像素之電晶體相同導電型之電晶體。
  7. 如請求項6之攝像裝置，其中 於構成像素之電晶體包含N通道MOS電晶體時， 不良檢測電路之開關元件群之各開關元件、第1開關元件、及第2開關元件包含與像素同種類之N通道MOS電晶體。
  8. 一種電子機器，其具有：攝像裝置，其由形成有包含受光部之像素以矩陣狀配置而成之像素陣列部之第1基板、及形成有控制像素之像素控制部之第2基板積層而成；且 第1基板具備： 第1配線，其傳送第1電壓； 第2配線，其傳送第2電壓；及 不良檢測電路，其於將像素陣列部以複數個像素行或複數個像素列為單位分割成複數個像素區塊時，對每個像素區塊進行配線不良之檢測； 不良檢測電路於配線不良之檢測時，針對每個像素區塊，將對應於複數個像素行或複數個像素列之複數條配線串聯連接，且將各像素區塊之串聯連接之配線鏈之一端連接於第1配線，將另一端連接於第2配線； 基於配線鏈之中間位置之電位進行配線不良之檢測。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210085262A (ko) * 2019-12-30 2021-07-08 에스케이하이닉스 주식회사 이미지 센싱 장치, 그 이미지 센싱 장치를 포함하는 이미지 시스템, 및 그 이미지 시스템의 테스트 방법
JP2022134549A (ja) * 2021-03-03 2022-09-15 キヤノン株式会社 半導体装置、機器
CN113450706B (zh) * 2021-06-25 2023-04-14 京东方科技集团股份有限公司 检测电路及其驱动方法、显示面板和显示装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4024981B2 (ja) * 2000-02-23 2007-12-19 株式会社ルネサステクノロジ 半導体集積回路装置及びその半導体集積回路装置を用いた不良検出方法
US7085408B1 (en) * 2002-07-16 2006-08-01 Magna Chip Semiconductor Method and system for testing image sensor system-on-chip
JP2006208137A (ja) 2005-01-27 2006-08-10 Seiko Epson Corp マトリクス構造の欠陥検出方法およびマトリクス構造の欠陥検出装置
JP4661293B2 (ja) 2005-03-24 2011-03-30 セイコーエプソン株式会社 表示装置の欠陥検出方法および表示装置の欠陥検出装置
JP4685599B2 (ja) 2005-11-11 2011-05-18 株式会社日立ハイテクノロジーズ 回路パターンの検査装置
US20080136348A1 (en) 2006-06-09 2008-06-12 Element Labs, Inc. Light-emitting display architecture
US7592827B1 (en) * 2007-01-12 2009-09-22 Pdf Solutions, Inc. Apparatus and method for electrical detection and localization of shorts in metal interconnect lines
JP5491744B2 (ja) 2009-02-19 2014-05-14 株式会社東芝 Ｘ線ｃｔ装置及びｘ線ｃｔ装置制御方法
JP2012209360A (ja) 2011-03-29 2012-10-25 Renesas Electronics Corp 欠陥検出装置、方法、及びプログラム
US8843343B2 (en) * 2011-10-31 2014-09-23 Aptina Imaging Corporation Failsafe image sensor with real time integrity checking of pixel analog paths and digital data paths
US8856602B2 (en) 2011-12-20 2014-10-07 International Business Machines Corporation Multi-core processor with internal voting-based built in self test (BIST)
US8736684B1 (en) * 2013-02-08 2014-05-27 Omnivision Technologies, Inc. System and method for sensor failure detection
JP2015023132A (ja) * 2013-07-18 2015-02-02 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置およびその検査方法
CN106233723B (zh) * 2014-02-26 2018-04-06 欧姆龙株式会社 用于检测图像传感器中的定址故障的方法和装置
JP6187320B2 (ja) * 2014-03-03 2017-08-30 株式会社デンソー 受光チップ
FR3027402B1 (fr) * 2014-10-21 2016-11-18 Centre Nat Rech Scient Circuit et procede pour le test sur puce d'une matrice de pixels
JP6548474B2 (ja) 2015-06-17 2019-07-24 キヤノン株式会社 センサアレイおよびその製造方法

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