以下、本発明の実施形態を図面に関連付� ��て説明する。

(第1実施形態)
 第1実施形態について、図1~図6を参照しなが ら説明する。

 図1は、本発明に係る補正回路を採用した CMOSイメージセンサの構成例を示す主要部の� �ロック図である。

 図1に図示するように、撮像装置としての CMOSイメージセンサ1は、画素部10、アナログ� �ロントエンド部(信号処理部)20、特性値生成� ��路としてのばらつき生成回路30を有する。

 DSP(Digital Signal Processor)40は、CMOSイメージ センサ1のばらつき生成回路30に接続されてい る。

 画素部10には、たとえばベイヤー配列の� �ラーフィルタに対応するように、Xa(行)×Ya(� �)個の画素回路(不図示)が配列されている。� �とえばXa=2048、Ya=2048である。

 各々の画素回路は、光電変換によって入� ��光の光量に応じた電荷(電子)を生成し、こ� �電荷を所定期間(電荷蓄積期間という)蓄積す る。電荷蓄積期間後、画素部10は、蓄積した� ��荷を電圧信号S10としてアナログフロントエ� ��ド部20に出力する。

 アナログフロントエンド部20は、増幅器� �路(AMP)21、CDS回路(Correlated Double Sampling;CDS)22� ��およびA/D変換回路(A/D)23で構成されている。

 増幅器回路21は、アナログフロントエン� �部20に画素部10から電圧信号S10が入力される� ��、この電圧信号S10を増幅する。

 このとき、CDS回路22は、電圧信号S10に含� �れるリセットノイズや増幅ノイズなどを除� �する。

 A/D変換回路23は、これらのノイズが除去� �れたアナログの電圧信号をデジタルの電圧� �号に変換する。

 このように、アナログフロントエンド部2 0は、アナログの電圧信号S10に所定の処理を� �してデジタルの電圧信号を生成し、この電� �信号を画像データ(入力画像データ)S20として ばらつき生成回路30の特性値生成部33および� �算器34に出力する。

 図2は、第1実施形態に係るアドレスを説� �するための概念図である。

 画像データS20は、1回の電子シャッタで得 られる画像データであるものとする。このと き、1フレームの画像データS20は、Xa×Ya個の� �素回路からの画像データで構成されている� �

 Xa×Ya個の画素回路から得られた画像デー� ��をX軸およびY軸方向に配列するものとする� �任意のアドレス(l、m)は、l行、m列目の画素� �路が出力するデータに対応している。ただ� �、l=0,1,…、Xa、m=0,1,…、Yaである。

 画像データS20に限らず、後述する特性値� ��ータなども、画素回路の個数分のデータで� ��成されている。すなわち、アナログフロン� ��エンド部20や、後述するばらつき生成回路30 などの各構成要素は、アドレスごとに各々の 処理を行う。

 ところで、CMOSイメージセンサ1には、個� �差による性能上のばらつきがある。ばらつ� �生成回路30は、DSP40から入力された特性値デ� ��タ(参照データ)S40に基づいて、予想されるCM OSイメージセンサ1の性能上のばらつき(単に� �ばらつき」ともいう)を生成する機能を有す� ��。

 このばらつきは、CMOSイメージセンサ1が� �成しうると予想される最大のばらつきを含� �。なお、第1実施形態において、ばらつきと� ��、たとえば画像の一部(一点)に白点が発生� �る画素回路による点欠陥に関するものをい� �。

 本実施形態の特徴であるばらつき生成回� ��30の構成要素について説明する。

 ばらつき生成回路30は、コマンド受信部(� ��得部)31、レジスタ32、特性値生成部(生成部) 33、加算器34、データ処理部35、およびフォー マット変換部36を有する。

 ばらつき生成回路30は、画像データS20に� �してばらつきをオーバーレイ(オーバラップ) させることにより、予想されるばらついたサ ンプル画像データS30を生成する。

 特性値データS40は、画像データS20に対し� ��バラつきを生成させる条件に関するデータ� ��含まれている。この条件は、好適に設定可� ��である。

 コマンド受信部31は、DSP40からエンコード (符号化)されている特性値データS40を受信す� ��と、特性値データS40をデコード(復号化)し� �デコードした特性値データを特性値データS3 1としてレジスタ32に出力する。

 レジスタ32は、コマンド受信部31から特性 値データS31が入力されると、特性値データS31 を格納する。レジスタ32は、タイミングジェ� ��レータ(不図示)の指示に従って、特性値デ� �タS31を特性値生成部33に出力する。

 特性値生成部33は、レジスタ32から特性値 データS31を読み出すと、特性値データS31を参 照して、アナログフロントエンド部20から入� ��された画像データS20に対して、ばらつきを� ��成させる。特性値生成部33は、このばらつ� �を特性限界値(特性値)S33として加算器34に出� ��する。

 加算器34は、アナログフロントエンド部20 から入力された画像データS20と、特性値生成 部33から入力された特性限界値S33とを加算す� ��。換言すれば、加算器34は、画像データS20� �ばらつきをオーバーレイさせる。加算器34は 、加算したデータを加算結果S34としてデータ 処理部35に出力する。

 データ処理部35は、加算器34から入力され た加算結果S34に対して所定のデータ処理を施 し、処理結果を処理データS35としてフォーマ ット変換部36に出力する。

 フォーマット変換部36は、データ処理部35 から処理データS35が入力されると、処理デー タS35を出力形式に対応したフォーマット形式 に変換し、変換したデータをばらつきを含む サンプル画像データS30としてDSP40に出力する� ��

 DSP40は、点欠陥のモード、欠陥のレベル(� ��イン)、アドレス情報などを含む特性値デー タS40をばらつき生成回路30のコマンド受信部3 1に出力する。

 DSP40は、フォーマット変換部36からサンプ ル画像データS30が入力されると、サンプル画 像データS30にホワイトバランス処理、RGB変換 、YUV変換、シェーディング補正、画像の欠陥 に関するパラメータ補正等を施す。

 DSP40の出力結果がディスプレイ等に表示� �れることにより、ばらついたサンプル画像� �ータS30がどの程補正されたかという補正具� �を確認することができると共に、DSP40が補正 可能なばらつきの限界値を確認することがで きる。

 上述した特性値生成部33の詳細について� �図3および図4を参照しながら説明する。

 図3は、第1実施形態に係る特性値生成部� �詳細な構成例を示すブロック図である。

 図4は、第1実施形態に係る特性値データ� �ついて説明するための図である。

 図3に図示するように、特性値生成部33は� ��固定値抽出部331、ゲイン抽出部332、アドレ� ��情報抽出部(アドレス抽出部)333、アドレス� �ウンタ334、アドレス判定部(判定部)335、オリ ジナル値出力部336および特性値生成回路(演� �部)337によって構成されている。固定値抽出� ��331、およびゲイン抽出部332によって、本発� ��の抽出部が構成されている。

 特性値データS31、すなわちDSP40が出力す� �特性値データS40には、点欠陥のモード、欠� �のレベル(ゲイン)、アドレス情報が含まれる 。

 点欠陥のモードには、画像の一点に白点� ��生成する単独型モード(図4の(A))、白点がX軸 方向に連続する横連続型モード(図4の(B))、白 点が一定間隔を空けてX軸方向に生成する横� �モード(図4の(C))、白点がY軸方向に連続して� ��成する縦連続型モード(図4の(D))がある。

 この他、点欠陥のモードには、白点が一� ��間隔を空けてY軸方向に生成する縦型モード (図4の(E))、白点が斜め方向に連続して生成す る斜め連続型モード(図4の(F))、白点が一定間 隔を空けて生成する斜め型モード(図4の(G))、 および画素配置などの理由によるイメージセ ンサ固有型モード(図4の(H))がある。

 アドレス情報には、アドレスごとに、ば� ��つき(点欠陥)を生成すべきか否かに関する� �報と共に、ばらつきの生成方法に関する情� �が含まれている。

 レジスタ32に格納された特性値データS31� �、タイミングジェネレータ(不図示)の指示に 従ってレジスタ32から読み出され、固定値抽� ��部331、ゲイン抽出部332およびアドレス情報� ��出部333に出力される。

 固定値抽出部331は、レジスタ32から特性� �データS31が入力されると、特性値データS31� �含まれるモードを抽出し、このモードを固� �値S331として特性値生成回路337に出力する。� ��のモードは、図4の(A)~(H)に図示するいずれ� �のモードである。

 ゲイン抽出部332は、レジスタ32から特性� �データS31が入力されると、特性値データS31� �含まれるゲインを抽出し、このゲインをゲ� �ンS332として特性値生成回路337に出力する。

 アドレス情報抽出部333は、レジスタ32か� �特性値データS31が入力されると、特性値デ� �タS31からアドレス情報を抽出し、このアド� �ス情報をアドレス情報S333としてアドレス判� ��部335に出力する。

 アドレスカウンタ334は、アドレス(0,0)か� �アドレス(Xa、Ya)まで順次アドレスをカウン� �し(図2参照)、カウントしたアドレス(l、m)を� ��ドレスカウント値S334としてアドレス判定部 335に順次出力する。

 アドレス判定部335は、アドレス情報抽出� ��333からアドレス情報S333が、アドレスカウン タ334からアドレスカウント値S334が入力され� �アドレス情報S333とアドレスカウント値S334と を照合する。

 詳細には、アドレス判定部335は、アドレ� ��(l、m)のアドレス情報S333を参照し、アドレ� �(l、m)に対してばらつきを生成するか否かを� ��定する。アドレス判定部335は、判定結果S335 をアドレスごとに特性値生成回路337に出力す る。なお、この判定結果には、ばらつきの生 成方法に関する情報も含まれている。

 オリジナル値出力部336は、アナログフロ� ��トエンド部20から入力された画像データS20� �特性値生成回路337に出力する。

 特性値生成回路337には、固定値抽出部331� ��ら固定値S331が、ゲイン抽出部332からゲイン S332が、オリジナル値出力部336から画像デー� �S20が各々入力される。特性値生成回路337に� �、アドレス判定部335から判定結果S335がアド� ��スごとに順次入力される。

 特性値生成回路337は、判定結果S335を参照 し、アドレス(l、m)に対する判定結果S335がば� ��つきを生成しないという判定結果であった� ��合、アドレス(l、m)に対して特性限界値S33を 生成しない。このとき、加算器34には、特性� ��界値S33が入力されない。

 一方、特性値生成回路337は、アドレス(l� �m)に対する判定結果S335を参照し、判定結果S3 35がばらつきを生成するという判定結果であ� ��た場合、アドレス(l、m)に対してばらつきを オーバーレイする。

 このとき、特性値生成回路337は、判定結� ��S335に含まれるばらつきの生成方法に関する 情報に応じて、次に説明する第1~第3の処理の うちいずれかの処理を行う。説明の便宜上、 アドレス(l、m)の固定値S331が点欠陥であった� ��のとする(図4の(A)に図示する単独型モード)� ��

(第1の処理)
 第1の処理は、ばらつきの生成方法に関する 情報が、画像データS20を固定値S331に置き換� �るものであった場合の処理である。

 特性値生成回路337は、アドレス(l、m)に対 して、固定値S331から画像データS20を減算し� �もの(S331-S20)を特性限界値S33として加算器34� �出力する。

 アドレス(l、m)に対して、加算器34は、ア� ��ログフロントエンド部20から入力された画� �データS20と、特性限界値S33とを加算する(S20+ (S331-S20))。これにより、アドレス(l、m)に対す る加算結果S34は、画像データS20を固定値S331(� ��欠陥)に置き換えたものとなる。

(第2の処理)
 第2の処理は、ばらつきの生成方法に関する 情報が、画像データS20に固定値S331を加算す� �ものであった場合の処理である。

 特性値生成回路337は、アドレス(l、m)に対 して、固定値S331を特性限界値S33として加算� �34に出力する。

 アドレス(l、m)に対して、加算器34は、ア� ��ログフロントエンド部20から入力された画� �データS20と、特性限界値S33とを加算する(S20+ S331)。これにより、アドレス(l、m)に対する加 算結果S34は、画像データS20に固定値S331(点欠� ��)を加算したものとなる。

 ただし、固定値S331の符号が負であった場 合、加算結果S34は、画像データS20から固定値 S331を減算したものとなる。

(第3の処理)
 第3の処理は、ばらつきの生成方法に関する 情報が、画像データS20のゲインを変化させて 画像データS20に固定値S331を加算するもので� �った場合の処理である。

 特性値生成回路337は、アドレス(l、m)に対 して、画像データS20にゲインS332を乗じたも� �(S20×S332)を特性限界値S33として加算器34に出� ��する。

 アドレス(l、m)に対して、加算器34は、ア� ��ログフロントエンド部20から入力された画� �データS20と特性限界値S33とを加算する((S20×S 332)+S20)。これにより、アドレス(l、m)に対す� �加算結果S34は、ゲインが乗算された画像デ� �タS20に固定値S331(点欠陥)を加算したものと� �る。

 ただし、負のゲインS332であった場合、加 算結果S34は、負のゲインが乗算された画像デ ータS20に固定値S331を加算したものとなる。

 このように、特性値生成回路337は、第1~� �3の処理を、ばらつきの生成方法に関する情� ��に応じて実行することで、絶対的なレベル� ��の欠陥補正の検証や、光量依存性のある欠� ��補正の検証など、確認したい欠陥に応じた� ��証を行うことができる。

 ばらつき生成回路30を採用したCMOSイメー� ��センサ1の動作例を図5に関連付けて説明す� �。

 図5は、第1実施形態に係るCMOSイメージセ� ��サの動作例を示すフローチャートである。

(ステップST1)
 図5に図示するように、画素部10を構成する� ��々の画素回路は、光電変換によって入射光� ��光量に応じた電荷を生成し、この電荷を所� ��期間蓄積する。電荷蓄積期間後、画素部10� �、蓄積した電荷を電圧信号S10としてアナロ� �フロントエンド部20に出力する。

(ステップST2)
 アナログフロントエンド部20は、アナログ� �電圧信号S10に所定の処理を施してデジタル� �電圧信号を生成し、この電圧信号を画像デ� �タS20としてばらつき生成回路30の加算器34お� ��び特性値生成部33に出力する。

(ステップST3)
 DSP40は、点欠陥のモード、欠陥のレベル(ゲ� ��ン)、アドレス情報などを含む特性値データ S40をばらつき生成回路30のコマンド受信部31� �出力する。

(ステップST4)
 コマンド受信部31は、DSP40からエンコードさ れている特性値データS40を受信すると、特性 値データS40をデコードし、デコードした特性 値データを特性値データS31としてレジスタ32� ��出力する。

(ステップST5)
 レジスタ32は、コマンド受信部31から特性値 データS31が入力されると、特性値データS31を 格納する。レジスタ32は、タイミングジェネ� ��ータの指示に従って、特性値データS31を特� ��値生成部33に出力する。

(ステップST6)
 特性値生成部33は、レジスタ32から特性値デ ータS31を読み出すと、特性値データS31を参照 して、アナログフロントエンド部20から入力� ��れた画像データS20に対して、ばらつきを生� ��させる。特性値生成部33は、このばらつき� �特性限界値S33として加算器34に出力する。

(ステップST7)
 加算器34は、アナログフロントエンド部20か ら入力された画像データS20と、特性値生成部 33から入力された特性限界値S33とを加算する� ��換言すれば、加算器34は、元の画像データS2 0にばらつきをオーバーレイさせる。加算器34 は、加算したデータを加算結果S34としてデー タ処理部35に出力する。

(ステップST8)
 データ処理部35は、加算器34から入力された 加算結果S34に対して所定のデータ処理を施し 、処理結果を処理データS35としてフォーマッ ト変換部36に出力する。

(ステップST9)
 フォーマット変換部36は、データ処理部35か ら処理データS35が入力されると、処理データ S35を出力形式に対応したフォーマット形式に 変換し、変換したデータをばらつきを含むサ ンプル画像データS30としてDSP40に出力する。

(ステップST10)
 DSP40は、フォーマット変換部36からサンプル 画像データS30が入力されると、サンプル画像 データS30にホワイトバランス処理、RGB変換、 YUV変換、シェーディング補正、画像の欠陥に 関するパラメータ補正等を施す。

 その後、必要に応じて、ステップST1の処� ��が再開される。

 特性値生成部33の詳細な動作例を図6に関� ��付けて説明する。

 図6は、第1実施形態に係る特性値生成部� �詳細な動作例を示すフローチャートである� �

 固定値S331が、たとえば図4の(A)に図示す� �単独型モードであるものとし、アドレス(l、 m)に対する動作について説明する。

(ステップST61)
 レジスタ32に格納された特性値データS31は� �タイミングジェネレータの指示に従ってレ� �スタ32から読み出され、固定値抽出部331、ゲ イン抽出部332およびアドレス情報抽出部333に 出力される。

 固定値抽出部331は、レジスタ32から特性� �データS31が入力されると、特性値データS31� �含まれるモードを抽出し、このモードを固� �値S331として特性値生成回路337に出力する。

 ゲイン抽出部332は、レジスタ32から特性� �データS31が入力されると、特性値データS31� �含まれるゲインを抽出し、このゲインをゲ� �ンS332として特性値生成回路337に出力する。

 アドレス情報抽出部333は、レジスタ32か� �特性値データS31が入力されると、特性値デ� �タS31からアドレス情報を抽出し、このアド� �ス情報をアドレス情報S333としてアドレス判� ��部335に出力する。

 オリジナル値出力部336は、アナログフロ� ��トエンド部20から入力された画像データS20� �特性値生成回路337に出力する。

(ステップST62)
 アドレスカウンタ334は、アドレス(0,0)から� �ドレス(Xa、Ya)まで順次アドレスをカウント� �(図2参照)、カウントしたアドレス(l、m)をア� ��レスカウント値S334としてアドレス判定部335 に出力する。

(ステップST63)
 アドレス判定部335には、アドレス情報抽出� ��333からアドレス情報S333が、アドレスカウン タ334からアドレスカウント値S334が入力され� �アドレス情報S333とアドレスカウント値S334と を照合する。

 詳細には、アドレス判定部335は、アドレ� ��(l、m)のアドレス情報S333を参照し、アドレ� �(l、m)に対してばらつきを生成するか否かを� ��定する。アドレス判定部335は、判定結果S335 をアドレスごとに特性値生成回路337に出力す る。

(ステップST64)
 特性値生成回路337には、固定値抽出部331か� ��固定値S331が、ゲイン抽出部332からゲインS33 2が、オリジナル値出力部336から画像データS2 0が各々入力される。 特性値生成回路337には 、アドレス判定部335からアドレス(l、m)に対� �る判定結果S335が入力される。

 特性値生成回路337は、判定結果S335を参照 し、アドレス(l、m)に対する判定結果S335がば� ��つきを生成しないという判定結果であった� ��合(NO)、アドレス(l、m)に対して特性限界値S3 3を生成しない。その後、次のアドレスに対� �てステップST61の処理が実行される。

 一方、特性値生成回路337は、アドレス(l� �m)に対する判定結果S335を参照し、判定結果S3 35がばらつきを生成するというという判定結� ��であった場合(YES)、アドレス(l、m)に対して� ��らつきをオーバーレイする。

(ステップST65)
 ばらつきの生成方法に関する情報が、画像� ��ータS20を固定値S331に置き換えるものであっ た場合、特性値生成回路337は、アドレス(l、m )に対して、固定値S331から画像データS20を減� ��したもの(S331-S20)を特性限界値S33として加算 器34に出力する。

 アドレス(l、m)に対して、加算器34は、ア� ��ログフロントエンド部20から入力された画� �データS20と、特性限界値S33とを加算する(S20+ (S331-S20))。これにより、アドレス(l、m)に対す る加算結果S34は、画像データS20を固定値S331� �置き換えたものとなる。

 ばらつきの生成方法に関する情報が、画� ��データS20に固定値S331を加算するものであっ た場合、アドレス(l、m)に対して、固定値S331� ��特性限界値S33として加算器34に出力する。

 アドレス(l、m)に対して、加算器34は、ア� ��ログフロントエンド部20から入力された画� �データS20と、特性限界値S33とを加算する(S20+ S331)。これにより、アドレス(l、m)に対する加 算結果S34は、画像データS20に固定値S331を加� �したものとなる。

 ばらつきの生成方法に関する情報が、画� ��データS20のゲインを変化させて画像データS 20に固定値S331を加算するものであった場合、 特性値生成回路337は、アドレス(l、m)に対し� �、画像データS20にゲインS332を乗じたもの(S20 ×S332)を特性限界値S33として加算器34に出力す る。

 アドレス(l、m)に対して、加算器34は、ア� ��ログフロントエンド部20から入力された画� �データS20と特性限界値S33とを加算する((S20×S 332)+S332)。これにより、アドレス(l、m)に対す� ��加算結果S34は、ゲインが乗算された画像デ� ��タS20に固定値S331を加算したものとなる。

 その後、次のアドレスに対してステップS T61の処理が実行される。

 固定値S331が図4の(B)に図示する横連続型� �モードの場合には、ステップST61~ST65の処理� �、アドレス(l+1、m)に対して行う。他のモー� �の場合も、点欠陥を発生させたいアドレス� �対してステップST61~ST65の処理を行う。

 点欠陥だけでなく、線欠陥についても、� ��実施形態を適用するこができる。この場合� ��ステップST61~ST65の処理を、たとえばアドレ� ��(0,0)~(0,Ya)に対して行えばよい。

 以上の詳細に説明したように、第1実施形 態によれば、ばらつき生成回路30は、特性値� ��ータS40を取得するコマンド受信部31と、特� �値データS40を参照し、入力画像データS20に� �して補正可能な限界の特性値を生成する特� �値生成部33と、特性値生成部33が生成した特� ��限界値S33と、入力画像データS20とを加算す� ��加算器34とを有する。

 これにより、予想されるCMOSイメージセン サ等の個体差による性能のばらつきを生成し 、ばらつきの補正処理結果を容易に評価する ことができる。

 従来は、予想されるばらつきのサンプル� ��作成する費用が別途発生していたが、本実� ��形態により、別途ばらつきのサンプルを作� ��する必要がない利益が得られる。ばらつき� ��限界におけるDSPの評価が困難であったが、� ��実施形態により、DSPを含めたCMOSイメージセ ンサ全体の特性の評価をすることが容易とな る。

 CMOSイメージセンサ等の生産条件の変更に 伴って、生じるばらつきの内容(特性)も変化� ��る。しかし、本実施形態は、生産条件の変� ��の影響を受けることなく、種々のばらつき� ��評価に迅速に対応することができる。

 DSPの補正可能範囲の限界を容易かつ定量� ��に評価することもできるため、CMOSイメージ センサ等の生産にDSPの評価をフィードバック することができる。

 本実施形態によれば、アドレスを指定し� ��ばらつきを生成し、このばらつきを元の画� ��データにオーバーレイさせることができる� ��め、出力側で画素エリア(画素部)の(位置)調 整をすることが容易となる。

 たとえば、画素エリアの中心に点欠陥を� ��生させ、ディスプレイに表示された点欠陥� ��基に、画素エリアの中心がディスプレイの� ��心と合致しているか否かなどの状態を容易� ��確認することができる。特に、画素エリア� ��切り出しを行う際に、物理的な画素エリア� ��中心座標とディスプレイへの出力との相関� ��容易に確認することができる。

(第2実施形態)
 第2実施形態について、図7および図8を参照� ��ながら、第1実施形態と異なる点を中心に説 明する。

 図7は、第2実施形態に係る特性値生成部� �詳細な構成例を示すブロック図である。

 第2実施形態において、特性値生成部33aは 、画像データS20全体の感度を維持したまま、 感度比のばらつきを生成させる。

 図7に図示するように、特性値生成部33aは 、ゲイン抽出部332a、オリジナル値出力部336� �および特性値生成回路337aによって構成され� ��いる。

 ゲイン抽出部332aは、感度比設定部3321、� �イン出力部3322~3325によって構成されている� �

 感度比設定部3321は、レジスタ32から特性� ��データS31が入力されると、特性値データS31� ��基づいて、R(赤),Gr(緑),Gb(緑)、B(青)の色に対 応したゲインを設定する。Gr(緑),Gb(緑)は、異 なる色である。

 ただし、このゲインは、ばらつき生成回� ��30の処理後も画像の感度が変化しないよう� �値である。特性値データS31は、画素部10によ って撮像され、DSP40によって処理されたもの� ��ある。

 ここで、感度比設定部3321によるゲインの 設定方法について説明する。感度比は、色信 号レベルの比、たとえばR/Grで定義される。CM OSイメージセンサ1の感度比が60%(=R/Gr)である� �のとし、感度比(ばらつき)の限界値が70%であ るものと評価する。

 このとき、ばらつき生成回路30の処理後� �画像全体の感度が変化しないようにするた� �には、Rのゲイン、Grのゲインは、次の(1)式� �よび(2)式を満足する。

 (数1)
 (R×(1+GainR))/(Gr×(1+GainGr))=70/100 …(1)
 (数2)
 R+Gr=(R×(1+GainR))+(Gr×(1+GainGr)) …(2)
 (1)、(2)式において、GainRはRのゲインを、Gain GrはGrのゲインを各々示す。(1)式は、CMOSイメ� ��ジセンサ1の感度比の条件を示し、(2)式は、 ばらつき生成回路30の処理後も画像全体の感� ��が変化しない場合の条件を示している。

 (1)式および(2)式より、Rのゲインは、GainR= 5/51、Grのゲインは、GainGr=-1/17と算出される。 同様にして、Bのゲインなども算出される。

 上述の例のように、感度比設定部3321が設 定するゲインは、負のゲインであってもよい 。ゲインが負の場合は、感度を下げることを 表す。このように、ゲインの設定範囲が負の 値を包括していることは、本実施形態の特徴 である。

 感度比設定部3321は、色別に算出したゲイ ンを設定値S3321としてゲイン出力部3322~3325に� ��力する。

 ゲイン出力部3322~3325には、感度比設定部3 321から設定値S3321が入力されると、設定値S332 1に基づいて、色別にゲインを抽出し、この� �インを特性値生成回路337aに出力する。

 このとき、ゲイン出力部3322は、Grのゲイ� ��Grを、ゲイン出力部3323は、RのゲインRを、� �イン出力部3324は、GbのゲインGbを、ゲイン出 力部3325は、BのゲインBを各々抽出する。

 特性値生成回路337aは、ゲイン出力部3322~3 325から色ごとのゲインが入力されると、オリ ジナル値出力部336から入力された画像データ S20の各色に対応するゲインを乗算したもの(� �とえばゲインGr×S20)を特性限界値S33aとして� �算器34に出力する。

 加算器34は、アナログフロントエンド部20 から入力された画像データS20と、特性限界値 S33aとを加算する(S20+ゲインGr×S20)。

 これにより、画像データS20の全体の感度� ��維持したまま、たとえば感度比R/Grを60%から 70%に変更したばらつきで、CMOSイメージセン� �1のばらつきの限界をDSP40によって評価する� �とができる。

 特性値生成部33aの詳細な動作例を図8に関 連付けて説明する。

 図8は、第2実施形態に係る特性値生成部� �詳細な動作例を示すフローチャートである� �

(ステップST61a)
 図8に図示するように、感度比設定部3321は� �レジスタ32から特性値データS31が入力される と、R(赤),Gr(緑),Gb(緑)、B(青)の色に対応した� �インを設定する。

 感度比設定部3321は、色別に算出したゲイ ンを設定値S3321としてゲイン出力部3322~3325に� ��力する。

(ステップST62a)
 ゲイン出力部3322~3325には、感度比設定部3321 から設定値S3321が入力されると、設定値S3321� �基づいて、色別にゲインを抽出し、このゲ� �ンを特性値生成回路337aに出力する。

(ステップST63a)
 特性値生成回路337aは、ゲイン出力部3322~3325 から色ごとのゲインが入力されると、オリジ ナル値出力部336から入力された画像データS20 の各色に対応するゲインを乗算したもの(た� �えばゲインGr×S20)を特性限界値S33aとして加� �器34に出力する。

 加算器34は、アナログフロントエンド部20 から入力された画像データS20と、特性限界値 S33aとを加算する(S20+ゲインGr×S20)。

 以上詳細に説明したように、第2実施形態 では、感度比によるばらつきを生成すること ができる。第2実施形態においても、第1実施� ��態と同様の効果を得ることができる。

(第3実施形態)
 第3実施形態について、図9~図11を参照しな� �ら、第1および第2実施形態と異なる点を中心 に説明する。

 図9は、第3実施形態に係る特性値生成部� �詳細な構成例を示すブロック図である。

 図10は、第3実施形態に係るシェーディン� ��パラメータの設定方法について説明するた� ��の一例を示す図である。

 図9に図示するように、特性値生成部33bは 、アドレスカウンタ334、オリジナル値出力部 336、シェーディングパラメータ出力部(抽出� �)338,重み付け演算部(重み付け処理部)339、お� ��び特性値生成回路337bによって構成されてい る。

 第3実施形態において、特性値生成部33bは 、シェーディングを生成させる。シェーディ ングとは、画素部10を構成する画素回路のレ� ��アウト、および製造時に生じたばらつきに� ��因するCMOSイメージセンサ1のシェーディン� �をいう。

 したがって、特性値生成部33bは、同心円� ��に変化するシェーディングではなく、X軸方 向、Y軸方向にオフセット的に変動するばら� �きを生成させる。

 説明の簡略化のため、画像データS20は、Y 軸方向成分のみのデータで構成されているも のとする。

 シェーディングパラメータ出力部338は、� ��ェーディングパラメータ設定部3381、中心座 標設定部(座標設定部)3382、およびズレ量出力 部3383~3386によって構成されている。

 シェーディングパラメータ設定部3381は、 レジスタ32から特性値データS31が入力される� ��、特性値データS31に基づいて、シェーディ� ��グパラメータを設定する。この特性値デー� ��S31は、画素部10によって撮像され、DSP40によ って処理されたものである。

 シェーディングパラメータ設定部3381は、 画像データS20の信号レベルと、特性値データ S31の信号レベルとのズレの量(単に「ズレ量� �という)を抽出し、このズレ量の割合をシェ� ��ディングパラメータとして設定する。

 図10の(A)は、たとえばアドレス(0,0)、(0,1)� ��…、(0,Ya)における画像データS20のズレ量を� ��している。

 ただし、ズレ量の抽出および設定は、2つ のアドレスについて行われる。たとえば、ア ドレス(0,0)を上端部A1、アドレス(0,Ya)を下端� �A2と定義すると、シェーディングパラメータ 設定部3381は、上端部A1におけるズレ量(a%)、� �端部A2におけるズレ量(-b%)を抽出する。

 シェーディングパラメータ設定部3381は、 シェーディングパラメータとして設定した上 端部A1および下端部A2におけるズレ量の割合� �シェーディングパラメータS3381として、中心 座標設定部3382およびズレ量出力部3383~3386に� �力する。

 中心座標設定部3382は、シェーディングパ ラメータ設定部3381からシェーディングパラ� �ータS3381が入力されると、シェーディングパ ラメータS3381に基づいて、シェーディングの� ��心座標を設定し、この中心座標を設定値S338 2として重み付け演算部339に出力する。

 なお、シェーディングの中心座標は、画� ��部10の中心であることが多い。図10の(A)に図 示するように、シェーディングの中心座標を 中心座標Ycと表記する。

 ズレ量出力部3383~3386は、シェーディング� ��ラメータ設定部3381からシェーディングパラ メータS3381が入力されると、シェーディング� ��ラメータS3381に基づいて色別のシェーディ� �グパラメータを設定し、設定値を特性値生� �回路337bに出力する。

 このとき、ズレ量出力部3383は、Grについ� ��のシェーディングパラメータを、ズレ量出� ��部3384は、Rについてのシェーディングパラ� �ータを、ズレ量出力部3385は、Gbについての� �ェーディングパラメータを、ズレ量出力部33 86は、Bについてのシェーディングパラメータ を各々設定する。

 重み付け演算部339は、中心座標設定部3382 から設定値S3382が、アドレスカウンタ334から� ��ドレスカウント値S334が入力されると、次に 示す(3)、(4)式に基づいて、中心座標からの距 離に応じた重み付けをアドレスごとに行う(� �み付け処理)。

 (数3)
 α=-Y/(Yc+1) …(3)
 ただし、(0≦Y≦Yc)
 (数4)
 α=Y/(Ya-Yc)-Yc/(Ya-Yc) …(4)
 ただし、(Yc<Y≦Ya)
 (3)、(4)式において、αは重み付け量(重み付� ��係数)である。Yは任意のアドレス(0,m)に対応 し、0は上端部A1(アドレス(0,0))に対応し、Yaは 下端部A2(アドレス(0,Ya))に対応する。

 図10の(B)に図示するように、重み付け演� �部339は、中心座標Ycにおいて重み付けが0に� �上端部A1および下端部A2において重み付けが1 となるように、線形補間による重み付けをア ドレスごとに行う。

 このとき、重み付け演算部339は、上端部A 1から中心座標Ycまでは(3)式を使用し、中心座 標Ycから下端部A2までは(4)式を使用する。

 重み付け演算部339は、アドレスごとの重� ��付け量を演算結果S339として特性値生成回路 337に出力する。

 特性値生成回路337bは、ズレ量出力部3383~3 386から各色のズレ量が、重み付け演算部339か ら演算結果S339が入力されると、次に示す(5)� �(6)式に基づいて、ズレ量の割合とアドレス� �との重み付け量とを乗算する。この乗算は� �色ごとに行われる。

 (数5)
 β=α×a …(5)
 ただし、(0≦Y≦Yc)
 (数6)
 β=α×(-b) …(6)
 ただし、(Yc<Y≦Ya)
 (5)、(6)式において、βは乗算結果としての� �算係数である。aは上端部A1におけるズレ量� �割合、bは下端部A2におけるズレ量の割合で� �る。図10の(C)は、加算係数βを示している。

 なお、a=bかつYc=Ya/2の場合、βは1次式とな る。a≠bかつYc≠Ya/2の場合、βは中心座標Ycに おいて傾きが変化する係数となる。

 加算係数βの算出後、特性値生成回路337b� ��、加算係数βと画像データS20とをアドレス� �とに乗算(β×S20)する。これにより、図10の(D) に図示するアドレスごとの乗算値(β×S20)が得 られる。

 特性値生成回路337bは、乗算値(β×S20)を特 性限界値S33bとして加算器34に出力する。

 加算器34は、アナログフロントエンド部20 から入力された画像データS20と、特性限界値 S33bとを加算(S20+(β×S20))する。これにより、� �10の(E)に図示する加算結果が得られる。

 図11は、第3実施形態に係る特性値生成部� ��詳細な動作例を示すフローチャートである� ��

(ステップST61b)
 図11に図示するように、シェーディングパ� �メータ設定部3381は、レジスタ32から特性値� �ータS31が入力されると、特性値データS31に� �づいて、シェーディングパラメータを設定� �る。

 シェーディングパラメータ設定部3381は、 シェーディングパラメータとして設定した上 端部A1および下端部A2におけるズレ量の割合� �シェーディングパラメータS3381として、中心 座標設定部3382およびズレ量出力部3383~3386に� �力する。

(ステップST62b)
 中心座標設定部3382は、シェーディングパラ メータ設定部3381からシェーディングパラメ� �タS3381が入力されると、シェーディングパラ メータS3381に基づいて、シェーディングの中� ��座標を設定し、この中心座標を設定値S3382� �して重み付け演算部339に出力する。

(ステップST63b)
 ズレ量出力部3383~3386は、シェーディングパ� ��メータ設定部3381からシェーディングパラメ ータS3381が入力されると、シェーディングパ� ��メータS3381に基づいて色別のシェーディン� �パラメータを設定し、設定値を特性値生成� �路337bに出力する。

(ステップST64b)
 重み付け演算部339は、中心座標設定部3382か ら設定値S3382が、アドレスカウンタ334からア� ��レスカウント値S334が入力されると、中心座 標からの距離に応じた重み付けをアドレスご とに行う。

 重み付け演算部339は、アドレスごとの重� ��付け量を演算結果S339として特性値生成回路 337bに出力する。

(ステップST65b)
 特性値生成回路337bは、ズレ量出力部3383~3386 から各色のズレ量が、重み付け演算部339から 演算結果S339が入力されると、ズレ量の割合� �アドレスごとの重み付け量とを乗算し、加� �係数βを求める。この乗算は、色ごとに行わ れる。

 加算係数βの算出後、特性値生成回路337b� ��、加算係数βと画像データS20とをアドレス� �とに乗算(β×S20)する。

 特性値生成回路337bは、乗算値(β×S20)を特 性限界値S33bとして加算器34に出力する。

 加算器34は、アナログフロントエンド部20 から入力された画像データS20と、特性限界値 S33bとを加算(S20+(β×S20))する。

 以上詳細に説明したように、第3実施形態 では、シェーディングによるばらつきを生成 することができる。第3実施形態においても� �第1、第2実施形態と同様の効果を得ることが できる。

 本発明の実施形態において、たとえば、� ��1実施形態に係る特性値生成部に、第2実施� �態に係る特性値生成部の機能を包含させる� �とができる。すなわち、特性値生成部が点� �陥および感度比のばらつき生成できるよう� �することができる。

 無論、特性値生成部が点欠陥、感度比お� ��びシェーディングのばらつき生成できるよ� ��にすることや、感度比およびシェーディン� ��のばらつきのみを生成できるようにするこ� ��など、各実施形態を組み合わせることがで� ��る。

 本発明の実施形態は、上述した実施形態� ��拘泥せず、当業者であれば本発明の要旨を� ��更しない範囲内で様々な改変が可能である� ��