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【発明の名称】 欠陥画素の検出装置，検出方法及びデジタルカメラ
【発明者】 【氏名】鈴木 裕樹
【要約】 【課題】出荷後に発生する欠陥画素を検出し、画像補正の対象に反映させることができる欠陥画素の撮像装置，検出方法及びデジタルカメラを提供する。

【構成】本発明は、撮像時に半導体素子Ｄによって撮像データを取得する撮像装置であって、操作部１１と、撮像時に画像補正を行う欠陥画素の位置情報として半導体素子Ｄの初期欠陥画素の位置情報が予め記憶された記憶部１４と、操作部１１の操作信号に応じて、撮像時の撮像データに基づいて欠陥画素の位置情報を検出する欠陥画素検出手段１２と、欠陥画素の位置情報を、初期欠陥画素の位置情報と比較し、該初期欠陥画素の位置情報と一致しない場合に、前記欠陥画素の位置情報を記憶部１４に記憶させる判断部１３とを備えている。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像時に半導体素子によって撮像データを取得する撮像装置であって、
操作部と、
撮像時に画像補正を行う欠陥画素の位置情報として前記半導体素子の初期欠陥画素の位置情報が予め記憶された記憶部と、
前記操作部の操作信号に応じて、撮像時の撮像データに基づいて欠陥画素の位置情報を検出する欠陥画素検出手段と、
前記欠陥画素の位置情報を、前記初期欠陥画素の位置情報と比較し、該初期欠陥画素の位置情報と一致しない場合に、前記欠陥画素の位置情報を前記記憶部に記憶させる判断部とを備えていることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記位置情報が、座標情報で表されることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
半導体素子の欠陥画素を検出する検出方法であって、
撮像時に画像補正を行う欠陥画素の位置情報として前記半導体素子の初期欠陥画素の位置情報が予め記憶部に記憶させ、操作部の操作信号に応じて、撮像時の撮像データに基づいて欠陥画素の位置情報を欠陥画素検出手段によって検出し、前記欠陥画素の位置情報を、前記初期欠陥画素の位置情報と判断部によって比較し、該初期欠陥画素の位置情報と一致しない場合に、前記欠陥画素の位置情報を前記記憶部に記憶させることを特徴とする検出方法。
【請求項４】
前記位置情報が、座標情報で表されることを特徴とする請求項３に記載の検出方法。
【請求項５】
半導体素子の撮像領域の欠陥画素を検出する機能を有するデジタルカメラであって、
操作部と、
撮像時に画像補正を行う欠陥画素の位置情報として前記半導体素子の初期欠陥画素の位置情報が予め記憶された記憶部と、
前記操作部の操作信号に応じて、撮像時の撮像データに基づいて欠陥画素の位置情報を検出する欠陥画素検出手段と、
前記欠陥画素の位置情報を、前記初期欠陥画素の位置情報と比較し、該初期欠陥画素の位置情報と一致しない場合に、前記欠陥画素の位置情報を前記記憶部に記憶させる判断部とを備えていることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項６】
前記操作部で電源の停止の操作を実行することで、前記操作信号が出力され、前記欠陥画素の位置情報を記憶部に記憶させる処理を終了した後に、前記電源の停止が完了することを特徴とする請求項５に記載のデジタルカメラ。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、欠陥画素の検出装置，検出方法及びデジタルカメラに関し、特に、半導体素子の製造後に生じる欠陥画素を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、固体撮像素子等の半導体素子の製造ラインでは、撮像領域における全画素を検査している。検査で、画素が個別に欠陥である部位を点キズとし、また、一列に連なって欠陥である部位を線キズとして検出し、これら点キズ及び線キズの部位を位置情報として半導体素子が組み込まれる装置（例えばデジタルカメラ）のＲＯＭに記憶させ、画像作成時にこの位置情報に基づいて、点キズ及び線キズに画像補正を施している。図５は、固体撮像素子の従来の検査手順を示す図である。図５に示すように、固体撮像素子を製造後、一様に黒い平面を撮像した状態で、白い点状の欠陥画素（いわゆる暗時点キズ）を検出する。このとき、検出された暗時点キズの位置情報がファイルに一旦保存され、固体撮像素子が組み込まれるデジタルカメラの製造時に、暗時点キズの位置情報がカメラ本体に内蔵されるＲＯＭに書き込まれる。
【０００３】
また、半導体素子をデジタルカメラに組み付けた後で、半導体素子の検査が行われる場合もある。図６は、デジタルカメラの半導体素子の従来の検査手順を示す図である。図６に示すように、デジタルカメラを製造した後、該デジタルカメラによって一様に黒い画像を撮像し、そのときに生じる暗時点キズの位置情報を当該デジタルカメラに内蔵されたＲＯＭに書き込んでいる。
【特許文献１】特開２００１−２５７９３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の検査方法によれば、半導体素子及びデジタルカメラの製造時に発生している欠陥画素については検出できるが、デジタルカメラを出荷した後に発生する欠陥画素を検出することができないため、画像補正の対象とすることができなかった。このように、デジタルカメラの出荷後に発生した欠陥画素が撮影環境や撮影条件などによっては撮像した画像にノイズとして残ってしまうことがあった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、出荷後に発生する欠陥画素を検出し、画像補正の対象に反映させることができる欠陥画素の撮像装置，検出方法及びデジタルカメラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の上記目的は、下記構成によって達成される。
（１）撮像時に半導体素子によって撮像データを取得する撮像装置であって、
操作部と、
撮像時に画像補正を行う欠陥画素の位置情報として前記半導体素子の初期欠陥画素の位置情報が予め記憶された記憶部と、
前記操作部の操作信号に応じて、撮像時の撮像データに基づいて欠陥画素の位置情報を検出する欠陥画素検出手段と、
前記欠陥画素の位置情報を、前記初期欠陥画素の位置情報と比較し、該初期欠陥画素の位置情報と一致しない場合に、前記欠陥画素の位置情報を前記記憶部に記憶させる判断部とを備えていることを特徴とする撮像装置。
（２）前記位置情報が、座標情報で表されることを特徴とする上記（１）に記載の撮像装置。
（３）半導体素子の欠陥画素を検出する検出方法であって、撮像時に画像補正を行う欠陥画素の位置情報として前記半導体素子の初期欠陥画素の位置情報が予め記憶部に記憶させ、操作部の操作信号に応じて、撮像時の撮像データに基づいて欠陥画素の位置情報を欠陥画素検出手段によって検出し、前記欠陥画素の位置情報を、前記初期欠陥画素の位置情報と判断部によって比較し、該初期欠陥画素の位置情報と一致しない場合に、前記欠陥画素の位置情報を前記記憶部に記憶させることを特徴とする検出方法。
（４）前記位置情報が、座標情報で表されることを特徴とする上記（３）に記載の検出方法。
（５）半導体素子の撮像領域の欠陥画素を検出する機能を有するデジタルカメラであって、
操作部と、
撮像時に画像補正を行う欠陥画素の位置情報として前記半導体素子の初期欠陥画素の位置情報が予め記憶された記憶部と、
前記操作部の操作信号に応じて、撮像時の撮像データに基づいて欠陥画素の位置情報を検出する欠陥画素検出手段と、
前記欠陥画素の位置情報を、前記初期欠陥画素の位置情報と比較し、該初期欠陥画素の位置情報と一致しない場合に、前記欠陥画素の位置情報を前記記憶部に記憶させる判断部とを備えていることを特徴とするデジタルカメラ。
（６）前記操作部で電源の停止の操作を実行することで、前記操作信号が出力され、前記欠陥画素の位置情報を前記記憶部に記憶させる処理を終了した後に、前記電源の停止が完了することを特徴とする上記（５）に記載のデジタルカメラ。
【０００７】
本発明は、操作部の操作信号に応じて、所定の平面を撮像し、このときの撮像データに基づいて欠陥画素の位置情報を検出する欠陥画素検出手段を備えている。そして、判断部において、検出された欠陥画素の位置情報と記憶部に記憶された初期欠陥画素の位置情報とを比較し、位置情報が一致しない欠陥画素を、新たに発生した欠陥画素として判別することができる。新たに発生した欠陥画素が記憶部に記憶することでき、撮像時の欠陥画素の画像補正を行う際に、新たに発生した欠陥画素についても補正処理を実行することができる。
【０００８】
また、本発明のデジタルカメラは、操作部の操作信号に応じて、所定の平面を撮像し、このときの撮像データに基づいて欠陥画素の位置情報を検出する欠陥画素検出手段を備えている。そして、検出された欠陥画素の位置情報を、判断部において初期欠陥画素の位置情報と比較し、一致しない場合に記憶部に新たな欠陥画素を記憶させる機能を備えている。このため、デジタルカメラを出荷した後に発生する欠陥画素に対して補正処理を実行することができる。したがって、デジタルカメラの出荷後に発生した欠陥画素が撮影環境や撮影条件などによっては撮像した画像にノイズとして残ってしまうことを防止できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、出荷後に発生する欠陥画素を検出し、画像補正の対象に反映させることができる欠陥画素の撮像装置，検出方法及びデジタルカメラを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１は、本発明にかかる撮像装置の構成を説明する図である。なお、本実施形態では、撮像装置の一例として、撮像時に被写体を固体撮像素子等の半導体素子で撮像するデジタルカメラであって、半導体素子の撮像領域の欠陥画素を検出する機能を有するものを用いて説明する。しかし、本発明にかかる撮像装置は、デジタルカメラに限定されず、撮像時に半導体素子によって撮像データを取得する構成であればその他の撮像装置に適用することができる。
【００１１】
撮像装置１０は、被写体を撮像する手段として半導体素子Ｄを備えている。半導体素子Ｄは、例えば、固体撮像素子やＣＭＯＳイメージセンサである。半導体素子Ｄは、被写体の撮像時に撮像データを生成する撮像領域を有しており、この撮像領域がマトリクス状に配列された画素によって構成されている。これら画素が、画像を構成するための単位画素であり、画素に不具合があると、その画素で適正な表示が行われず、画像上の欠陥となる。このように欠陥のある画素を本明細書においては欠陥画素という。画素の不具合としては、点状に個別の画素に欠陥が生じる点キズと、一列に連なって欠陥が生じる線キズとがある。また、所定の撮影条件で現れる欠陥としては、暗時白キズと明時黒キズとがある。暗時白キズとは、一様に暗い色の被写体を撮像した際に、画像に白く表示される欠陥画素である。明時黒キズとは、一様に明るい色の被写体を撮像した際に、画像に黒く表示される欠陥画素である。
【００１２】
これら欠陥画素は、半導体素子及びデジタルカメラの製造時に検査工程により検出され、その位置情報がデジタルカメラに内臓されるＲＯＭに書き込まれており、撮像時にこの位置情報に基づいて欠陥画素について画像補正することで、画像に欠陥が表れることを防止している。
【００１３】
図１に示すように、撮像装置１０は、半導体素子Ｄに発生した欠陥画素Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３を検出する欠陥画素検出手段１２を備えている。欠陥画素検出手段１２は、半導体素子Ｄの撮像領域を構成する画素ごとに所定の測定を行い、欠陥画素Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３を検出する。そして、検出した欠陥画素Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３の位置情報を取得する。ここで、位置情報としては、例えば、撮像領域に平行なｘ−ｙ平面によって規定される座標情報を使用することができる。なお、本実施形態では、欠陥画素Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３が点キズである場合を示しているが、欠陥画素の形態や種類は特に限定されず、例えば線キズを検出することも可能である。
【００１４】
撮像装置１０には、使用者が所望の操作を実行するための操作部１１が備えられている。欠陥検出時に、使用者が所定の操作を操作部１１によって実行することで、操作部１１から欠陥画素検出手段１２に操作信号が出力される。操作部１１は、撮像装置１０の撮像時に撮像を実行するための操作部であってもよい。また、撮像装置１０の電源を停止（ＯＦＦ操作）する操作を実行するときの操作部であってもよい。
【００１５】
撮像装置１０には、記憶部として機能するメモリ１４が備えられている。メモリ１４には、半導体素子Ｄ及びデジタルカメラの製造時に検査工程で検出された欠陥画素の位置情報が、初期欠陥画素の位置情報として予め記憶されている。
【００１６】
また、撮像装置１０には、欠陥画素検出時に、欠陥画素検出手段１２から欠陥画素の位置情報が入力される判断部１３を備えている。判断部１３では、欠陥画素検出手段１２から入力された欠陥画素の位置情報と、メモリ１４から読み出した初期欠陥画素とを比較するか否かの判断が行われ、後述するように必要に応じてメモリ１４の記憶内容を更新する処理が実行される。
【００１７】
次に、欠陥画素の検出方法の手順を説明する。図２及び図３は、欠陥画素の検出方法の手順を示すフローチャートである。以下の手順の説明においては、図１に示す実施形態の撮像装置１０の構成を適宜参照する。
最初に、使用者によって操作部で電源ＯＦＦの操作が行われると、操作部１１から欠陥画素検出手段１２に操作信号が出力される（ステップＳ１１）。
【００１８】
欠陥画素検出手段１２は、操作信号に応じて、半導体素子Ｄから暗時画像（一様に黒い平面を撮像したときの画像）を取得する（ステップＳ１２）。なお、欠陥画素検出手段１２は、検出したい欠陥画素に適応する撮影条件で半導体素子Ｄから所定の平面を撮像すればよく、特に暗時画像に限定されない。
【００１９】
欠陥画素検出手段１２は、撮像データに基づいて、欠陥画素Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３の座標情報を検出し、これら欠陥画素Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３の座標情報を判断部１３に送信する（ステップＳ１３）。
【００２０】
判断部１３は、欠陥画素検出手段１２から入力された欠陥画素Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３の座標情報をメモリ１４に記憶された初期欠陥画素の座標情報と比較する（ステップＳ１４）。
【００２１】
図４は、判断部で実行される欠陥画素の座標情報とメモリの初期欠陥画素の座標情報との比較を行う処理を説明する図である。図４に示すように、欠陥画素検出手段１２で検出した欠陥画素Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３の座標情報（図ではそれぞれ、（ｘ１１，ｙ１１），（ｘ１２，ｙ１２），（ｘ１３，ｙ１３）とした。）を、メモリ１４に記憶された初期欠陥画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の座標情報（図ではそれぞれ、（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２），（ｘ３，ｙ３）とした。）と、一致するか否かそれぞれ照合する（ステップＳ１５）。そして、欠陥画素Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３のうち初期欠陥画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３と、座標情報が一致するものがある場合には、その欠陥画素が初期欠陥画素で既に記憶されているものと同じであると判別する。
【００２２】
一方、欠陥画素Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３のうち初期欠陥画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３と、座標情報が一致しないものについては、その欠陥画素が初期欠陥画素に記憶されていないもの、つまり、半導体素子Ｄ及びデジタルカメラの製造後に新たに発生した欠陥であると判別し、当該欠陥画素をメモリ１４に記憶させる（ステップＳ１６）。
【００２３】
ここで、本実施形態の手順では、欠陥画素をメモリ１４に記憶させた後、その欠陥画素の座標情報が所定回数以上検出されているかを判別する（ステップＳ１７）。そして、所定の回数以上検出されている欠陥画素については、撮像時の画像補正の対象に設定する（ステップＳ１８）。また、初めて検出された欠陥画素については、カウント数を１回に設定するとともに、画像補正の対象とすることなく、その位置情報のみ記憶される。このように、過去の欠陥画素検出時からの検出回数を判別することで、ノイズや誤差によって、本来欠陥ではない画素が欠陥画素としてメモリに記憶されることを防止することができる。なお、欠陥画素の座標情報の検出回数を測定することなく、初めて検出された欠陥画素全てを画像補正の対象と設定するようにしてもよい。
【００２４】
欠陥画素を画像補正の対象に設定した後、電源ＯＦＦの処理を実行する。また、ステップＳ１５で、判断部１３において欠陥画素の座標情報が初期欠陥画素の座標情報と一致するには、画像補正の対象を設定することなく、電源ＯＦＦの処理を実行する。さらに、ステップＳ１７で欠陥画素の座標情報が所定回数以上検出されていない場合には、画像補正の対象を設定することなく、電源ＯＦＦの処理を実行する。
【００２５】
本実施形態の撮像装置１０は、操作部１１の操作信号に応じて、所定の平面を撮像し、このときの撮像データに基づいて欠陥画素Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３の位置情報を検出する欠陥画素検出手段１２を備えている。そして、判断部１３において、検出された欠陥画素Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３の位置情報と記憶部（メモリ）１４に記憶された初期欠陥画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の位置情報とを比較し、位置情報が一致しない欠陥画素を、新たに発生した欠陥画素として判別することができる。新たに発生した欠陥画素が記憶部１４に記憶することでき、撮像時の欠陥画素の画像補正を行う際に、新たに発生した欠陥画素についても補正処理を実行することができる。
【００２６】
本実施形態の撮像装置１０をデジタルカメラとすれば、操作部１１の操作信号に応じて、所定の平面を撮像し、このときの撮像データに基づいて欠陥画素Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３の位置情報を検出する欠陥画素検出手段１２を備えている。そして、検出された欠陥画素Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３の位置情報を、判断部１３において初期欠陥画素の位置情報と比較し、一致しない場合に記憶部１４に新たな欠陥画素を記憶させる機能を備えている。このため、デジタルカメラを出荷した後に発生する欠陥画素に対して補正処理を実行することができる。したがって、デジタルカメラの出荷後に発生した欠陥画素が撮影環境や撮影条件などによっては撮像した画像にノイズとして残ってしまうことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明にかかる撮像装置の構成を説明する図である。
【図２】欠陥画素の検出方法の手順を示すフローチャートである。
【図３】欠陥画素の検出方法の手順を示すフローチャートである。
【図４】判断部で実行される欠陥画素の座標情報とメモリの初期欠陥画素の座標情報との比較を行う処理を説明する図である。
【図５】固体撮像素子の従来の検査手順を示す図である。
【図６】デジタルカメラに組み付けられる半導体そしの従来の検査手順を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０ 撮像装置
１１ 操作部
１２ 欠陥画素検出手段
１３ 判断部
１４ メモリ（記憶部）
Ｄ 半導体素子
【出願人】 【識別番号】３０６０３７３１１
【氏名又は名称】富士フイルム株式会社
【出願日】 平成１８年６月２８日（２００６．６．２８）
【代理人】 【識別番号】１００１０５６４７
【弁理士】
【氏名又は名称】小栗 昌平

【識別番号】１００１０５４７４
【弁理士】
【氏名又は名称】本多 弘徳

【識別番号】１００１０８５８９
【弁理士】
【氏名又は名称】市川 利光

【識別番号】１００１１５１０７
【弁理士】
【氏名又は名称】高松 猛

【識別番号】１００１３２９８６
【弁理士】
【氏名又は名称】矢澤 清純
【公開番号】 特開２００８−１１００６（Ｐ２００８−１１００６Ａ）
【公開日】 平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【出願番号】 特願２００６−１７７６０３（Ｐ２００６−１７７６０３）