【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルスチルカメラなどの撮像機器に搭載されるCCD (Charge Coupled
Device) やMOS (Metal Oxide Semiconductor) などの固体撮像デバイスに生じる雑音に関する情報を一元的に管理する、固体撮像デバイス用雑音情報管理システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】デジタルスチルカメラなどの機器に搭載される固体撮像デバイスには、種々の雑音が生じる。 雑音には、傷欠陥などの画面上の動かない固定パターン雑音（Fixed Pattern Noise ：以下FPN と表す）と、熱雑音などのランダム雑音（RandomNoise）とがある。 ランダム雑音については、たとえばCCD に埋め込みホトダイオード等を設けて半導体表面で発生する暗電流を抑制し、電気的に補正または除去すれば、一様にある程度の品質の改善が期待できる。 しかし、FPN は、個々の固体撮像デバイスに固有に位置および種類が異なるため、各デバイスで個別に補正する必要がある。

【０００３】したがって、FPN などの雑音情報は、個々の固体撮像デバイスごとに特定のフォーマットでファイルを作成し、フロッピーディスクや光磁気ディスクなどの記録媒体に記録される。 雑音情報を記録した記録媒体は、デジタルスチルカメラなどの機器生産現場や、機器についてアフターサービスを行うサービスセンタへ渡される。 このようにして渡される雑音情報に基づいて、機器生産現場やサービスセンタでは、各デバイスごとにFP
N の補正を行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような記録媒体は紛失のおそれがあり、また、概して記憶容量の小さい記録媒体を使用するため、生産中または修理中の機器に搭載されている撮像デバイスの情報検索に時間がかかるという工数の増加をもたらしていた。 本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、固体撮像デバイスの雑音情報を一元的に管理し、迅速な検索を可能とする固体撮像デバイス用雑音情報管理システムを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解決するために、CCD やMOS などの複数製造される各固体撮像デバイスに固有の識別情報と、各デバイスに含まれる雑音の内容を表す雑音情報とを対応させて記憶し、各デバイスの雑音を補正する際に雑音情報を提供する固体撮像デバイス用雑音情報管理システムを提供する。 本システムは、識別情報および識別情報に対応する雑音情報が記憶され、識別情報に対応する雑音情報を送信するサーバコンピュータを含む。 また本システムは、識別情報をサーバコンピュータへ送信し、識別情報に対応する雑音情報をサーバコンピュータから受信する少なくとも１
つのクライアントコンピュータを含む。 さらに本システムは、サーバコンピュータとクライアントコンピュータとを相互に接続し、識別情報および雑音情報をサーバコンピュータおよびクライアントコンピュータの間で転送するネットワークを含む。

【０００６】本発明によれば、雑音情報は、雑音の生じた撮像セルの座標および雑音の種類を１レコードとし、
レコードを１以上含む、雑音の発生の履歴を含むこととしてよい。 ネットワークは専用回線または公衆回線を含んでよい。

【０００７】本発明によれば、クライアントコンピュータのうち少なくとも１つはCCD 製造所に配置することとしてよい。 その場合、サーバコンピュータは、CCD 製造所に備えられたクライアントコンピュータから、新しく製造されたCCD の識別情報および新しく製造されたCCD
の雑音情報を受信し、新規の雑音情報を登録する。 またサーバコンピュータは、クライアントコンピュータから、CCD に新たに生じた雑音についての情報を受信し、
CCD の雑音情報に追加する。 それとともに、雑音情報を抹消すべきCCD の識別情報を含む抹消情報を受信して、
その識別情報に対応するCCD の雑音情報を記録から抹消する。

【０００８】本発明によれば、識別情報は、固体撮像デバイス自体に、たとえばバーコードラベルなどによって可視表示される。 デバイスが搭載される撮像機器において、デバイスは不揮発性メモリを付属的に備える。 一方、雑音情報管理システムは、調整手段を有する。 調整手段は、クライアントコンピュータに接続されデバイスの識別情報を光学的に読み取る読み取り手段を含む。 調整手段は、読み取り手段によりデバイスの識別情報を読み取ってクライアントコンピュータに渡し、デバイスの雑音情報をクライアントコンピュータから取得して不揮発性メモリに書き込む。

【０００９】このように構成した場合、本発明による固体撮像デバイス用雑音情報管理システムは、各デバイスの雑音情報をサーバコンピュータにより一元管理できる。 したがって、クライアントコンピュータによりネットワークを通じてサーバコンピュータにアクセスし、固体撮像デバイスの雑音情報を取得することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に添付図面を参照して本発明による固体撮像デバイス用雑音情報管理システムの実施例を詳細に説明する。 図において、同一の参照符号は同一の要素を表す。 また本願発明の理解に直接関係のない要素は省略してある。

【００１１】図１はCCD を管理の対象とした、本発明によるシステムの一実施例を示すブロック図である。 CCD
用雑音情報管理システム10は、雑音情報の提供を受けるクライアントコンピュータ18、20、22を含む。 クライアントコンピュータは、CCD （たとえば図２のCCD 50）の製造を行うCCD 生産工場12、CCD を搭載したデジタルスチルカメラなどの撮像機器38を生産する機器生産工場14
および販売された機器40についてアフターサービスを行うサービスセンタ16にそれぞれ備えられる。 またシステム10は、CCD の識別情報・雑音情報を一元的に管理し、
雑音情報を各クライアントコンピュータ18、20、22に提供するサーバコンピュータ25を含む。 サーバコンピュータ25は、情報を記憶する光ディスクまたは磁気ディスクなどの記憶装置23、および記憶装置23にアクセスして雑音情報を記録しまたは取り出すCPU (Central Processin
g Unit) 24を有する。 これら各コンピュータ18、20、2
2、25は公衆回線または専用線などの通信回線26〜36で図示のように接続されている。 本実施例では、サーバコンピュータ25を中心としたスター形のネットワークを構成し、情報通信を可能としている。 またクライアントコンピュータ18、20、22を相互に通信回線で接続して、それらが直接に情報通信できるようにしてもよい。 CCD 生産工場12、機器生産工場14およびサービスセンタ16は、
図１では便宜上１つずつ示されているが、これらは複数であってもよい。

【００１２】CCD 生産工場12では、製造されたCCD のFP
N が検査される。 FPN の発生原因は、撮像セルの光電変換特性、暗電流のばらつき、または傷欠陥（黒雑音、白雑音）などである。 なかでも暗電流は温度とともに変化し、10℃で２倍に増加する。 そこで一般に、CCD は、たとえば温度を60℃程度に上げた状態でFPN が測定され、
良否の判定が行われる。 CCD 生産工場12に備えられたクライアントコンピュータ18により、検査で特定されたFP
N の発生原因となっている撮像セルの位置、たとえば撮像セルアレイ上のXYアドレスおよびFPN の種別は、CCD
のシリアル番号等の識別情報とともに、通信回線26を介してサーバコンピュータ25のCPU 24へ送信される。 CPU
24により、識別情報とそれに対応する雑音情報とは記憶装置23に登録される。 また、一旦サーバコンピュータ25
の記憶装置23に登録されたCCD の雑音情報をCCD 生産工場において再び知る必要が生じた場合は、クライアントコンピュータ18により、そのCCD の識別情報を添付した情報提供要請信号26がサーバコンピュータ25に送信され、当該識別情報に対応する雑音情報32が返送される。

【００１３】サーバコンピュータ25の記憶装置23に蓄積されたCCD の識別情報とこれに対応する雑音情報は、クライアントコンピュータ18、20または22からの要求に応じて読み出され、それぞれへ送信される。 より詳細には、クライアントコンピュータ18、20または22からCCD
の識別情報とともに情報提供要請信号26、28または30が
CPU 24に送信されると、CPU 24は記憶装置23へアクセスし、当該識別情報に対応する雑音情報32、34または36
を、要請を発したクライアントコンピュータ18、20または22へ返信32、34または36を行う。 以下の説明において、信号はその現れる接続線の参照符号で示す。

【００１４】またサーバコンピュータ25の記憶装置23に蓄積されている雑音情報は、本実施例では随時更新される。 クライアントコンピュータ18、20または22から、CC
D 製造時以降に発見された新たなFPN の原因である撮像セルの座標およびFPN の種類に関する情報が送信される。 このFPN に関する情報は、FPN の発見されたCCD の識別情報とともに回線26、28または30を介して送信され、記憶装置23内の当該CCD の雑音情報に、新たなレコードとして追加される。 このレコードは、FPN の発生の日付等を含んでいてもよい。 このようにして、１個のCC
D について、新しいFPN が発生するたびに、そのレコードが雑音情報に追加されることとなる。 このレコードの追加と対照的に、あるCCD が廃棄される場合は、サーバコンピュータ25に、そのCCD の雑音情報の抹消要請がなされる。 廃棄されるCCD が存在する機器生産工場14またはサービスセンタ16に存するクライアントコンピュータ
20または22から、そのCCD の識別情報を添付した抹消要請信号28または30が送信されると、CPU 24はそのCCD の識別情報および雑音情報を記憶装置23から抹消する。

【００１５】機器生産工場14およびサービスセンタ16はそれぞれ、サーバコンピュータ25との通信を行うクライアントコンピュータ20、22と、CCD が搭載されるデジタルスチルカメラなどの撮像機器38、40を調整する調整用コンピュータ46とを含む。 調整用コンピュータ46は、クライアントコンピュータ20または22に接続され、撮像機器38または40に搭載されるCCD の雑音情報が必要になると、そのCCD の識別情報42を読み取り、クライアントコンピュータ20または22を介して情報提供要請信号28または30とともにサーバコンピュータ25に送信する。 またクライアントコンピュータ20、22がサーバコンピュータ25
から取得してきたCCD の雑音情報44を受信して、撮像機器38内にCCD に付属的に備えられたフラッシュメモリなどの雑音情報記憶用ROM (Read Only Memory)に書き込む。 機器生産工場14では、CCD は撮像機器38に搭載され、サービスセンタ16では、顧客から持ち込まれた機器
40に搭載されたCCD が修理・交換される。 それらの作業の支援用に、上述のように、クライアントコンピュータ
20、22からのサーバコンピュータ25へのCCD の識別番号の送信により、雑音情報が得られる。 新たなFPN が発見された場合は、その情報44がサーバコンピュータ25に送信され、記憶装置23における当該CCD の雑音情報に追加される。

【００１６】機器生産工場14の詳細なブロック図を図２
に示す。 なおサービスセンタ16は、機器生産工場14と同様の構成であるため、その説明は省略する。 調整用コンピュータ46はCPU 52を含み、これはCCD 50の識別情報・
雑音情報を送受信し、また、CCD に転送パルスを与えてテストパターンなどを撮像させ、CCD 50のFPN の検査を行う。 CPU 52には、CCD 50に可視表示されている識別情報を表示するバーコードを読み取るバーコードリーダ54
が接続される。

【００１７】撮像機器38は、撮像を行うCCD パッケージ
50と、画像データを表示装置に出力する前に一時的に記憶する表示メモリ80と、CPU 52の指示44により機器38内の制御を行う機器CPU 56と、CCD 50の雑音情報等を記憶するROM 64とを含む。 以下、これらの構成について説明する。

【００１８】図４に示すように、CCD パッケージ50には、垂直転送パルス74を受信して受光部60に出力し、受光部60の電荷を出力するタイミング制御部65が含まれる。 前記垂直転送パルス74と水平転送部66に与えられる水平転送パルス76とにより、受光部60の電荷は、水平転送部66および出力アンプ部68から成る電荷転送路を介して、画像として出力される。 出力された画像は表示メモリ80を介して液晶モニタなどの表示装置（図示しない）
に表示して、目視または撮像機器内での画像認識により確認することができる。

【００１９】CCD 50の識別情報を表すバーコードは、CC
D 50が取り付けられる基板72（図５）上の所定の位置に表示すればよい。 基板の小型化が要求される場合は、たとえば図５に示すように、CCD 50自体の受光部60と反対側の面70に表示させればよい。 このようにバーコードを
CCD 50の裏面70に表示した場合、機器生産工場14では、
CCD 50を基板72等に取り付ける前にバーコードをバーコードリーダで読み取ればよい。 しかし、サービスセンタではCCD 50は既に機器40に搭載されているため、通常、
図５に示すように、基板72等に密着して見えない状態となる面70に表示されたバーコードを読み取ることは困難となる。 したがって、たとえば、基板72上のCCD 50を取り付ける部分にバーコード読み取り用の穴（図示せず）
を開けておき、その上からCCD 50を取り付ければよい。
これにより、バーコードは基板72の裏側からも、開けられた穴を通してバーコードリーダにより読み取り可能となる。 CCD 50の識別情報は、本実施例では、バーコードを利用して自動的に読み取られることとしているが、CC
D 生産工場12において、CCD 製造時にCCD の受光部60
（図４）の撮像エリア外に、あらかじめ識別情報を書き込んでおいてもよい。 その場合は、機器生産工場14やサービスセンタ16では、前記撮像エリア外に記録された識別情報を、上述の画像の出力と同様に、表示装置に出力して目視または画像認識により確認して人手により、または表示メモリ80に出力された識別情報を後述の機器CP
U 56で読み取って自動的にサーバコンピュータ25に送信する構成とすることができる。

【００２０】図２に示す通り、機器CPU 56は調整用コンピュータ46に着脱可能に接続される。 機器CPU 56はまた、CCD 50の出力データ78を一時的に記憶する表示メモリ80に接続される。 調整用コンピュータ46のCPU 52は、
クライアントコンピュータ20がサーバコンピュータ25から得た雑音情報44に基づいて、機器CPU 56に雑音補正の内容を設定する。 機器CPU 56は、設定された補正内容に基づき、表示メモリ80に一時的に記憶されたパルス列内のFPN の生じたセルのパルスを、前後の撮像セルのパルスの加算平均等で置換する。

【００２１】また機器CPU 56は、上述の通り、CPU 52の指示44に従って、垂直・水平転送パルス74、76により自由にCCD 50にテストパターンの撮像を行わせることができ、表示メモリ80から出力画像データ82を受信して、CC
D 50を再検査できる構成となっている。 この再検査により、サーバコンピュータ25から提供された雑音情報44に含まれないFPN が発見された場合は、CPU 52は、前述のように、そのFPN の発生原因である撮像セルの座標およびFPN の種別をクライアントコンピュータ20を介してサーバコンピュータ25に送信し、雑音情報を追加する。 なお、調整用コンピュータ46によるテストパターンを用いたFPN の特定は、CCD 生産工場12であらかじめ行い、その結果をサーバコンピュータ25の記憶装置23に登録しておいてもよい。

【００２２】調整用コンピュータ46のCPU 52により行われる調整作業は、欠陥セルの補正だけでなく、CCD 50をデジタルスチルカメラなどの撮像機器38に搭載する際に、明るさのレベル、色補正またはレンズとの間の焦点距離の調節などを含んでよい。 この場合は、識別情報にロット番号等を含ませると理想的である。 たとえば同一のシリコンインゴットから切り出されて製造された各CC
D に同一のロット番号を割り当てた場合、これら同一のロット番号を有するCCD は光電変換の感度等が類似していると考えられる。 したがって、CCD を調整する時に、
過去に調整が行われたCCD のなかから、調整対象のCCD
と同一のロット番号を有するものを、サーバコンピュータ25の記憶装置23にアクセスして検索可能である。 そのような過去に調整されたCCD の情報が発見されれば、現在の調整作業の参考とできるため、調整を一から行うよりも時間が節約される。

【００２３】CCD 識別情報は上述のCCD のシリアル番号やロット番号だけでなく、CCD の製品名、製造年月日またはレビジョン番号等を含めてもよい。 また機器生産工場14において、これら識別情報に加えて、CCD が搭載されるデジタルスチルカメラなどの撮像機器38の製品名または製品番号を含めてもよい。 さらに、雑音情報は、FP
N の原因となっている撮像セルの座標およびFPN の種類だけでなく、ランダム雑音に関する情報を含めてもよい。

【００２４】以上のように構成した場合、本システムの実施例は以下のように機能する。 図１のCCD 生産工場12
では製造されたCCD 50のシリアル番号などの識別情報と、検査により明らかにされた、CCD 50ごとに異なる、
FPN の原因となっている撮像セルの座標およびFPN の種別を含む雑音情報とを対応させて、サーバコンピュータ
25の記憶装置23に登録する。 CCD 50の納品先である、デジタルスチルカメラなどの機器生産工場14では、図２の調整用コンピュータ46のCPU 52は、図３のフローチャートに示すように動作する。

【００２５】すなわち、CCD 50を機器38に搭載する前に、CPU 52は、機器CPU 56を介してCCD 50に転送パルス
74, 76を与えて、テストパターンによりCCD 50を検査してFPNをチェックする（ステップ88）。 CCD 50の識別情報を、バーコードリーダ54を用いて読み出し（ステップ
90）、クライアントコンピュータ20を介してサーバコンピュータ25へ識別情報を送出する（ステップ92）。 雑音情報を取得してステップ88で発見されたFPN と照合し（ステップ94）、雑音情報に含まれていたFPN および新たに発見されたFPN の原因であるセルの位置とFPN の種類とに応じた補正作業を行う（ステップ96）。 たとえば、CCD 50の有効画素領域を、欠陥のある撮像セルを避けて設定する方法や、表示メモリ80において欠陥セルの出力パルスを近傍の隣接セルの出力パルスの加算平均で置換する方法などを採る。 そして機器CPU 56を介して、
CCD 50に付属的に備えられたROM 64（図２）に、サーバコンピュータ25から得られた雑音情報および新たに発見されたFPN のほか、それらに基づいてステップ96で行われたセル補正などの補正内容を記録する（ステップ9
8）。 そして調整内容と新たに発見されたFPN とについては、サーバコンピュータに送出する（ステップ100
）。 これらの作業を終了すると、CCD 50は撮像機器38
に搭載され、出荷される。

【００２６】図１のサービスセンタ16では、顧客から持ち込まれた機器40に搭載されているCCD 50の雑音情報を、機器生産工場14で行われたのと同様に、サーバコンピュータ25から取得し、雑音情報に含まれていない新たなFPN が生じていた場合には、調整用コンピュータ46により補正を行う。 また、さらに後のサービスに資するために、発生した雑音情報と補正内容とをサーバコンピュータ25の記憶装置23に登録して、雑音情報の履歴として追加する。 その際、サービスが行われた日付、サービスセンタ名、顧客情報などを一緒に記録してもよい。 このようなサービスの履歴を明らかにした場合、どの程度の使用期間でどのような種類の新たな雑音が発生するかといった故障状況を統計的に知ることができる。 これは品質管理、商品の流通状態の把握、または顧客への行き届いたサービスの提供などに役立てることができる。

【００２７】FPN の数が、個別に補正するには多すぎる場合には、CCD 50そのものを使用不能と判断して、他のものに交換する必要がある。 その場合は、調整用コンピュータ46は、交換により廃棄されるCCD 50の識別情報を添付した抹消要請信号30をサーバコンピュータ25に送信してそのCCD 50の識別情報および雑音情報を抹消する。
そして新たに搭載されるCCD 50について、図３のフローチャートに示すのと同様の作業を行う。 これにより、CC
D 50を検査し、FPN を補正し、新しいCCD の雑音情報および補正内容を、CCD 50に付属的に備えられた雑音情報記憶用ROM 64に記録するとともに、調整内容および新たに発見されたFPN をサーバコンピュータ25の記憶装置23
に登録する。

【００２８】以上の実施例では、雑音情報等が必要とされるたびに、サーバコンピュータ25にアクセスし、最新の情報を取得する。 しかし、雑音情報の履歴が常に確実にCCD 50に付属的に備えられているROM 64にも記録されるならば、その記録を目視または画像認識により読み出すことにより、サーバコンピュータにアクセスしなくとも、雑音情報の履歴を得ることができる。

【００２９】また以上の実施例ではCCD を管理対象としているが、本発明による雑音情報管理システムはMOS 型撮像デバイスなどの他の固体撮像デバイスにも適用可能である。

【００３０】

【発明の効果】このように本発明によれば、固体撮像デバイスの雑音情報が一元的に管理され、小容量の記録媒体に依存する場合のデータの紛失がなくなる。 また情報検索が容易となるばかりか、常に最新の情報を得ることができるため、撮像デバイスの機器への搭載・機器の修理などにおける工数の低減が図られる。 さらに雑音情報を撮像デバイスに付属的に備えられた不揮発性メモリに自動的に書き込むことができ、人為的な作業ミスがなくなる。 さらに、一元化された情報は統計として利用でき、品質管理、商品の流通状態の把握、または顧客への行き届いたサービスの提供に資することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるCCD 用雑音情報管理システムの実施例を示すブロック図である。

【図２】本発明によるCCD 用雑音情報管理システムの機器生産工場の実施例を示すブロック図である。

【図３】図１に示す実施例の機器生産工場における調整用コンピュータの動作を示すフローチャートである。

【図４】同実施例に適用されるCCD パッケージの構成例を示す模式図である。

【図５】同実施例におけるCCD パッケージの外観図である。

【符号の説明】

10 CCD 用雑音情報管理システム 12 CCD 生産工場 14 機器生産工場 16 サービスセンタ 18、20、22 クライアントコンピュータ 25 サーバコンピュータ 46 調整用コンピュータ 54 バーコードリーダ 56 機器CPU