(57)【要約】【課題】固体撮像素子に設けられたアンプの発光による画質劣化を十分に抑制することが可能な撮像装置を提供。【解決手段】半導体基板の表面部に二次元アレイ状に配列形成された複数の画素及び該半導体基板に形成され各画素で感光して蓄積された信号電荷に応じた信号を増幅するアンプ３０を有する固体撮像素子２を備える撮像装置１であって、撮影時の固体撮像素子２の駆動電圧（アンプ駆動電圧）の設定レベルに依存した補正用データ（単位時間当たりの感光量Ｋｖａ０，Ｋｖａ１）を記憶するＲＯＭと、アンプ３０の動作時に起きる発光によって画素で感光された感光量を、上記補正用データを用いて補正量として求め、該画素からアンプ３０を介して出力された信号量を、該補正量にしたがって補正する画像信号処理回路１０とを備える。【選択図】図１
2010171605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板の表面部に二次元アレイ状に配列形成された複数の画素及び該半導体基板に形成され前記各画素で感光して蓄積された信号電荷に応じた信号を増幅するアンプを有する固体撮像素子を備える撮像装置であって、
撮影時の前記固体撮像素子の駆動電圧の設定レベルに依存した補正用データを記憶する記憶手段と、
前記アンプの動作時に起きる発光によって前記画素で感光された感光量を、前記補正用データを用いて補正量として求め、前記画素から前記アンプを介して出力された信号量を、前記補正量にしたがって補正する信号補正手段を備える撮像装置。
【請求項２】
請求項１記載の撮像装置であって、
前記アンプを駆動するアンプ駆動電圧を、露光期間中は信号読み出し期間よりも低くするアンプ駆動電圧制御手段を備え、
前記駆動電圧が、前記アンプ駆動電圧である撮像装置。
【請求項３】
請求項１記載の撮像装置であって、
前記固体撮像素子のオーバーフロードレイン電圧を、信号読み出し期間中は露光期間中よりも高くするＯＦＤ電圧制御手段を備え、
前記駆動電圧が、前記オーバーフロードレイン電圧である撮像装置。
【請求項４】
請求項１記載の撮像装置であって、
前記固体撮像素子のオーバーフロードレイン電圧を可変制御するＯＦＤ電圧制御手段と、
前記アンプを駆動するアンプ駆動電圧を、露光期間中は信号読み出し期間よりも低くするアンプ駆動電圧制御手段とを備え、
前記駆動電圧が、前記オーバーフロードレイン電圧と前記アンプ駆動電圧である撮像装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項記載の撮像装置であって、
前記補正用データが、前記駆動電圧の設定レベル毎に記憶された前記半導体基板上の基準となる画素で感光される単位時間当たりの感光量であり、
前記信号補正手段が、注目した前記画素の露光開始から信号電荷読み出しまでに要した時間と前記時間中の前記駆動電圧の設定レベルと該設定レベルに対応する前記単位時間当たりの感光量とから、前記基準となる画素で前記時間中に前記発光によって感光された総感光量を求め、前記基準となる画素の位置と前記総感光量と前記注目した画素の位置とに基づいて、前記注目した画素での前記発光による感光量を補正量として求め、前記注目した画素から前記アンプを介して出力された信号量を前記補正量にしたがって補正する撮像装置。
【請求項６】
請求項５記載の撮像装置であって、
前記基準となる画素が前記各画素のうち前記アンプに最も近い画素である撮像装置。
【請求項７】
請求項５又は６記載の撮像装置であって、
前記アンプに最も近い画素が、前記アンプから水平方向にｘ０、垂直方向にｙ０離れた位置にあるものとし、前記アンプに最も近い画素を原点（０，０）とし、該原点に対する任意の画素（ｘ，ｙ）の前記補正量Ｈ（ｘ，ｙ）を、
Ｈ（ｘ，ｙ）＝α／｛（ｘ０＋ｘ）２＋（ｙ０＋ｙ）２｝
ここで、αはパラメータ値
で表し、
前記信号補正手段は、上記式と前記基準となる画素の位置座標と前記総感光量とから前記αを求め、その後、前記注目した画素の位置座標と上記式とから該注目した画素の前記補正量を求める撮像装置。
【請求項８】
請求項５又は６記載の撮像装置であって、
前記アンプに最も近い画素が、前記アンプから水平方向にｘ０、垂直方向にｙ０離れた位置にあるものとし、前記アンプに最も近い画素を原点（０，０）とし、該原点に対する任意の画素（ｘ，ｙ）の前記補正量Ｈ（ｘ，ｙ）を、
Ｈ（ｘ，ｙ）＝α／｛ａ（ｘ０＋ｘ）２＋ｂ（ｙ０＋ｙ）２｝
ここで、α，ａ，ｂはパラメータ値
で表し、
前記信号補正手段は、上記式と前記基準となる画素の位置座標と前記総感光量とから前記α，ａ，ｂを求め、その後、前記注目した画素の位置座標と上記式とから該注目した画素の前記補正量を求める撮像装置。
【請求項９】
請求項５又は６記載の撮像装置であって、
前記アンプに最も近い画素が、前記アンプから水平方向にｘ０、垂直方向にｙ０離れた位置にあるものとし、前記アンプに最も近い画素を原点（０，０）とし、該原点に対する任意の画素（ｘ，ｙ）の前記補正量Ｈ（ｘ，ｙ）を、
Ｈ（ｘ，ｙ）＝α／｛ａ（ｘ０＋ｘ）２＋ｂ（ｙ０＋ｙ）２｝−β
ここで、α，ａ，ｂ，βはパラメータ値
で表し、
前記信号補正手段は、上記式と前記基準となる画素の位置座標と前記総感光量とから前記α，ａ，ｂ，βを求め、その後、前記注目した画素の位置座標と上記式とから該注目した画素の前記補正量を求める撮像装置。
【請求項１０】
請求項９記載の撮像装置であって、
前記信号補正手段が、前記補正量の値がマイナスとなる場合には該補正量を零にする撮像装置。
【請求項１１】
請求項５〜１０のいずれか１項記載の撮像装置であって、
前記固体撮像素子から複数フィールドで信号の読み出しを行う駆動手段を備え、
前記信号補正手段は、各フィールドで読み出す対象となる前記画素を前記注目した画素に設定し、各フィールドで読み出す対象となる前記画素毎に、前記総感光量の演算、前記補正量の演算、及び前記補正を行う撮像装置。
【請求項１２】
半導体基板の表面部に二次元アレイ状に配列形成された複数の画素及び該半導体基板に形成され前記各画素で感光された光に応じて蓄積された信号電荷に応じた信号を増幅するアンプを有する固体撮像素子から出力される信号を補正する信号補正方法であって、
前記アンプの動作時に起きる発光によって前記画素で感光された感光量を、撮影時の前記固体撮像素子の駆動電圧の設定レベルに依存した補正データを用いて補正量として求め、前記画素から前記アンプを介して出力された信号量を、前記補正量にしたがって補正する信号補正ステップを備える信号補正方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の信号補正方法であって、
前記アンプを駆動するアンプ駆動電圧を、露光期間中は信号読み出し期間よりも低くするアンプ駆動電圧制御ステップを備え、
前記駆動電圧が、前記アンプ駆動電圧である信号補正方法。
【請求項１４】
請求項１２記載の信号補正方法であって、
前記固体撮像素子のオーバーフロードレイン電圧を可変制御するＯＦＤ電圧制御ステップを備え、
前記駆動電圧が、前記オーバーフロードレイン電圧である信号補正方法。
【請求項１５】
請求項１２記載の信号補正方法であって、
前記固体撮像素子のオーバーフロードレイン電圧を可変制御するＯＦＤ電圧制御ステップと、
前記アンプを駆動するアンプ駆動電圧を、露光期間中は信号読み出し期間よりも低くするアンプ駆動電圧制御ステップとを備え、
前記駆動電圧が、前記オーバーフロードレイン電圧と前記アンプ駆動電圧である信号補正方法。
【請求項１６】
請求項１２〜１５のいずれか１項記載の信号補正方法であって、
前記補正用データが、前記駆動電圧の設定レベル毎に記憶された前記半導体基板上の基準となる画素で感光される単位時間当たりの感光量であり、
前記信号補正ステップでは、注目した前記画素の露光開始から信号電荷読み出しまでに要した時間と前記時間中の前記駆動電圧の設定レベルと該設定レベルに対応する前記単位時間当たりの感光量とから、前記基準となる画素で前記時間中に前記発光によって感光された総感光量を求め、前記基準となる画素の位置と前記総感光量と前記注目した画素の位置とに基づいて、前記注目した画素での前記発光による感光量を補正量として求め、前記注目した画素から前記アンプを介して出力された信号量を前記補正量にしたがって補正する信号補正方法。
【請求項１７】
請求項１６記載の信号補正方法であって、
前記基準となる画素が前記各画素のうち前記アンプに最も近い画素である信号補正方法。
【請求項１８】
請求項１６又は１７記載の信号補正方法であって、
前記アンプに最も近い画素が、前記アンプから水平方向にｘ０、垂直方向にｙ０離れた位置にあるものとし、前記アンプに最も近い画素を原点（０，０）とし、該原点に対する任意の画素（ｘ，ｙ）の前記補正量Ｈ（ｘ，ｙ）を、
Ｈ（ｘ，ｙ）＝α／｛（ｘ０＋ｘ）２＋（ｙ０＋ｙ）２｝
ここで、αはパラメータ値
で表し、
前記信号補正ステップでは、上記式と前記基準となる画素の位置座標と前記総感光量とから前記αを求め、その後、前記注目した画素の位置座標と上記式とから該注目した画素の前記補正量を求める信号補正方法。
【請求項１９】
請求項１６又は１７記載の信号補正方法であって、
前記アンプに最も近い画素が、前記アンプから水平方向にｘ０、垂直方向にｙ０離れた位置にあるものとし、前記アンプに最も近い画素を原点（０，０）とし、該原点に対する任意の画素（ｘ，ｙ）の前記補正量Ｈ（ｘ，ｙ）を、
Ｈ（ｘ，ｙ）＝α／｛ａ（ｘ０＋ｘ）２＋ｂ（ｙ０＋ｙ）２｝
ここで、α，ａ，ｂはパラメータ値
で表し、
前記信号補正ステップでは、上記式と前記基準となる画素の位置座標と前記総感光量とから前記α，ａ，ｂを求め、その後、前記注目した画素の位置座標と上記式とから該注目した画素の前記補正量を求める信号補正方法。
【請求項２０】
請求項１６又は１７記載の信号補正方法であって、
前記アンプに最も近い画素が、前記アンプから水平方向にｘ０、垂直方向にｙ０離れた位置にあるものとし、前記アンプに最も近い画素を原点（０，０）とし、該原点に対する任意の画素（ｘ，ｙ）の前記補正量Ｈ（ｘ，ｙ）を、
Ｈ（ｘ，ｙ）＝α／｛ａ（ｘ０＋ｘ）２＋ｂ（ｙ０＋ｙ）２｝−β
ここで、α，ａ，ｂ，βはパラメータ値
で表し、
前記信号補正ステップでは、上記式と前記基準となる画素の位置座標と前記総感光量とから前記α，ａ，ｂ，βを求め、その後、前記注目した画素の位置座標と上記式とから該注目した画素の前記補正量を求める信号補正方法。
【請求項２１】
請求項２０記載の信号補正方法であって、
前記信号補正ステップでは、前記補正量の値がマイナスとなる場合には該補正量を零にする信号補正方法。
【請求項２２】
請求項１２〜２１のいずれか１項記載の信号補正方法であって、
前記固体撮像素子から複数フィールドで信号の読み出しを行う駆動ステップを備え、
前記信号補正ステップでは、各フィールドで読み出す対象となる前記画素を前記注目した画素に設定し、各フィールドで読み出す対象となる前記画素毎に、前記総感光量の演算、前記補正量の演算、及び前記補正を行う信号補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置及び信号補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばＣＣＤ型の固体撮像素子は、水平電荷転送路の出力端部にフローティングディフュージョンアンプを備え、転送されてきた信号電荷の電荷量に応じた撮像画像信号を増幅して出力する。このアンプは、特許文献１に記載されている様に、信号増幅時にインパクトイオン化現象が起き、微弱な光（赤外光）を発生させる。
【０００３】
固体撮像素子のアンプで発光現象が起きると、この光が固体撮像素子の半導体基板内を伝播して各フォトダイオード（ＰＤ）に入射し、ノイズ電荷を発生させてしまう。    
【０００４】
特に、固体撮像素子を用いて高感度撮影を行う場合には、被写体からの入射光量に応じて発生する信号電荷量が少ないため、上記のアンプ発光現象でノイズ電荷が各フォトダイオードに蓄積すると、撮像画像信号のＳＮ比が悪くなり、被写体画像の画質を大きく劣化させてしまう。近年、素子の高感度化が進んでおり、アンプ発光による画質劣化は無視できない問題となってきている。
【０００５】
特許文献１には、露光中はアンプをオフにしてアンプからの発光を抑えることで、画質劣化を抑制する方法が開示されている。しかし、この方法では、露光終了後の撮像信号の出力期間中にアンプが発光してしまうため、この発光によるノイズを抑制することができず、画質劣化を十分に抑制できているとは言えない。また、アンプの動作電圧を復帰させるまでにある程度時間が必要であるため、この時間分、アンプ電圧を早く復帰させなければならず、露光中であってもアンプが発光する期間が存在してしまう。
【０００６】
特許文献２には、撮影時に遮光画像を取得し、この遮光画像を用いてアンプ部の発熱によるノイズ成分を補正する方法が開示されている。しかし、この方法では、遮光画像を取得する必要があるため、撮影に要する時間が長くなってしまい、フレームレートの低下等が懸念される。また、遮光画像取得用の撮影の分、電力が多く消費されるので、電池の持ちが悪くなってしまう。また、遮光画像撮影中のアンプ部の発熱量にもバラツキがあり、これがランダムノイズとなるため、この遮光画像を用いて補正を行っても、このランダムノイズによってＳＮ比が劣化してしまう。
【０００７】
また、撮影モードによっては、感度向上等を図るために露光期間中だけオーバーフロードレイン（ＯＦＤ）電圧を低くすることが考えられる。図１９は、ＯＦＤ電圧とフォトダイオードの飽和容量との関係を示した図である。図１９に示すように、ＯＦＤ電圧を調整することでフォトダイオードの飽和容量を変えることができる。このようにＯＦＤ電圧を変化させると、ＰＤ内のポテンシャル形状も変化するため、アンプから発せられた光が半導体基板内を伝播してＰＤに到達した際、この光によってＰＤ内で発生した信号電荷が、ＰＤ側か基板側かのどちらに移動しやすいかが変化する。つまり、ＯＦＤ電圧の値によって、アンプから発せられた光をＰＤが感光してしまう量（アンプ感光量）が変化してしまうことが分かってきている。
【０００８】
上記のようにＯＦＤ電圧を変動させる駆動を採用した場合には、ＯＦＤ電圧の変動前後で、ＰＤでのアンプ感光量に差が出てしまうため、この差を考慮した補正を行うことも画質向上の上で重要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−２８３３８号公報
【特許文献２】特開２００６−１４８５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、固体撮像素子に設けられたアンプの発光による画質劣化を十分に抑制することが可能な撮像装置及びその信号補正方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の撮像装置は、半導体基板の表面部に二次元アレイ状に配列形成された複数の画素及び該半導体基板に形成され前記各画素で感光して蓄積された信号電荷に応じた信号を増幅するアンプを有する固体撮像素子を備える撮像装置であって、撮影時の前記固体撮像素子の駆動電圧の設定レベルに依存した補正用データを記憶する記憶手段と、前記アンプの動作時に起きる発光によって前記画素で感光された感光量を、前記補正用データを用いて補正量として求め、前記画素から前記アンプを介して出力された信号量を、前記補正量にしたがって補正する信号補正手段を備える。
【００１２】
本発明の撮像装置の信号補正方法は、半導体基板の表面部に二次元アレイ状に配列形成された複数の画素及び該半導体基板に形成され前記各画素で感光された光に応じて蓄積された信号電荷に応じた信号を増幅するアンプを有する固体撮像素子から出力される信号を補正する信号補正方法であって、前記アンプの動作時に起きる発光によって前記画素で感光された感光量を、撮影時の前記固体撮像素子の駆動電圧の設定レベルに依存した補正データを用いて補正量として求め、前記画素から前記アンプを介して出力された信号量を、前記補正量にしたがって補正する信号補正ステップを備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、固体撮像素子に設けられたアンプの発光による画質劣化を十分に抑制することが可能な撮像装置及びその信号補正方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態を説明するための撮像装置の機能ブロック図
【図２】固体撮像素子に含まれるアンプが発光する物理的な原理を説明する図
【図３】図１に示す固体撮像素子（ＣＣＤ）の要部断面を示す説明図
【図４】発光源（アンプ）からの影響を説明する図
【図５】発光源（アンプ）からの影響量を示すグラフ
【図６】図１に示す固体撮像素子（ＣＣＤ）の表面模式図とこの受光領域によるアンプ感光の例を示す図
【図７】図１に示す撮像装置で求めたアンプ感光量を補正するときの補正対象領域を例示する図
【図８】アンプ感光補正量の計算例を示すグラフ
【図９】図１に示す撮像装置のタイミングジェネレータによる固体撮像素子の駆動例を示したタイミングチャート
【図１０】図１に示す撮像装置のアンプ感光量の補正方法を説明するためのフローチャート
【図１１】３フィールド駆動の読み出し画素群の分け方の一例を示した図
【図１２】３フィールド駆動したときの画質劣化を説明した図
【図１３】第一の変形例の撮像装置の固体撮像素子の駆動例を示したタイミングチャート
【図１４】第一の変形例の撮像装置のアンプ感光量の補正方法を説明するためのフローチャート
【図１５】第二の変形例の撮像装置の固体撮像素子の駆動例を示したタイミングチャート
【図１６】第二の変形例の撮像装置に記憶される単位時間当たりのアンプ感光量の一例を示した図
【図１７】第二の変形例の撮像装置のアンプ感光量の補正方法を説明するためのフローチャート
【図１８】図１６に示した単位時間当たりのアンプ感光量を算出する際の通常撮影と遮光撮影のタイミングチャートを示した図
【図１９】ＯＦＤ電圧とフォトダイオードの飽和容量との関係を示した図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を説明するための撮像装置について図面を参照して説明する。この撮像装置は、例えばデジタルカメラやデジタルビデオカメラであるが、携帯電話機や電子内視鏡装置に搭載された撮影モジュールであっても良い。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態を説明するための撮像装置の機能ブロック図である。この撮像装置１は、ＣＣＤ型の固体撮像素子２と、この固体撮像素子２の前段に置かれた撮影レンズ３と、その前段に置かれた絞り４と、固体撮像素子２から出力される撮像画像信号の相関二重サンプリング処理（ＣＤＳ）や信号増幅（ＡＭＰ）を行う前処理部５と、前処理部５で処理されたアナログの撮像画像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路６と、Ａ／Ｄ変換回路６の出力信号を取り込む画像入力コントローラ７とを備える。
【００１７】
画像入力コントローラ７は、バス８に接続され、このバス８に、この撮像装置１を統括制御するＣＰＵ９と、デジタルの撮像画像信号に対して各種画像処理を施す画像信号処理回路１０と、デジタルの撮像画像信号からレンズ３の焦点位置を自動検出するＡＦ検出回路１１と、画像処理された撮像画像信号をＪＰＥＧ画像データやＭＰＥＧ画像データ等に圧縮する圧縮回路１２と、デジタルの撮像画像信号から露出値やホワイトバランス値を検出するＡＥ＆ＡＷＢ検出回路１３とが接続される。
【００１８】
バス８には更に、この撮像装置１のメインメモリとなるＳＤＲＡＭ１４と、ＶＲＡＭ１５と、外部記録メディア１６の書き込み／読み出し制御を行うメディアコントローラ１７と、撮像装置背面部等に設けられた液晶等の画像表示装置１８を表示制御するビデオエンコーダ１９とが接続される。
【００１９】
ＣＰＵ９には、前処理部５が接続されると共に、二段（Ｓ１，Ｓ２）シャッタボタンを含む操作スイッチ２０が接続され、更に、絞り４を駆動するモータのモータドライバ２１と、撮影レンズ３を駆動するモータのモータドライバ２２と、固体撮像素子２を駆動するタイミングジェネレータ２３とが接続される。
【００２０】
この撮像装置１では、ＣＣＤ型の固体撮像素子２から出力される撮像画像信号を、前処理部５，Ａ／Ｄ変換回路６を介して画像入力コントローラ７が取り込み、画像信号処理回路１０が各種画像処理を施して被写体画像データを生成し、これを記録メディア１６に格納したり、画像表示装置１８に表示したりする。
【００２１】
この画像処理時に、撮像装置１では、上述したアンプ発光によって発生するノイズ成分を、詳細は後述する様にしてＣＰＵ９が配下の画像信号処理回路１０などを用いて補正処理し、アンプ発光によるノイズを除去した被写体画像データを生成する。
【００２２】
図２は、固体撮像素子２に含まれるアンプが発光する物理的な原理を説明する図である。図２（ａ）は、半導体基板に形成されたアンプ３０を構成するトランジスタの断面模式図である。２つの離間したＮ領域３１，３２（ソース，ドレイン）間の上部に、ゲート絶縁層３３を介してゲート３４が設けられている。
【００２３】
図２（ｂ）は、信号増幅動作を行うときの図２（ａ）のトランジスタのポテンシャル図である。図示するように、電子３５がＮ領域３２からＮ領域３１に大きな電圧差で加速されながら流れ込むと、インパクトイオン化により二次電子が発生し、これが電荷再結合すると、エネルギーギャップ分の発光（主に赤外領域）が起きる。なお、この発光量はアンプ３０の駆動電圧（供給される電流値）の大きさに比例する。
【００２４】
図３は、固体撮像素子２の要部断面を示す説明図である。半導体チップ２ａの受光領域表面部には多数の光電変換を行う画素（例えばフォトダイオード）が形成されており、半導体チップ２ａの表面の各画素上には、カラーフィルタ３７，マイクロレンズ３８が積層される。
【００２５】
半導体チップ２ａの受光領域以外は遮光膜３９で覆われ、その下に、アンプ３０が形成される。このアンプ３０が、アンプ駆動電圧の供給量に応じて発光し、この発光光（波長が長い赤外光）が半導体チップ２ａの裏面で反射される等して半導体チップ２ａ内を伝播し、各画素内に入り、ここで電荷（ノイズ電荷）を発生させる。
【００２６】
撮像装置１では、このアンプ発光によるノイズ電荷分に応じた信号量（以下、アンプ感光量という）を、各画素から得られる撮像画像信号（オリジナルデータ）から減算することで、アンプ発光によるノイズを除去した高品質な被写体画像データ（補正後データ）を生成する。
【００２７】
即ち、（ｘ，ｙ）を画素位置の座標としたとき、
補正後データ(x,y)＝〔オリジナルデータ(x,y)〕−〔アンプ感光量(x,y)〕
として撮像装置１が補正処理し、高品質な被写体画像データを生成する。発光源はアンプ３０であり、ある座標位置（ｘ，ｙ）の画素に対する影響は、図４に示す様に、発光源アンプからの距離Ｒに依存した関数で表すことができる。
【００２８】
発光源となるアンプ３０からの総発光エネルギをＬ、発光源からの距離Ｒでの単位面積当たりの光量エネルギをＳとすると、半径Ｒの球の表面積は４π×Ｒ２であるから
Ｌ＝Ｓ×４π×Ｒ２
∴Ｓ＝Ｌ／（４π×Ｒ２）
∴Ｓ∝１／Ｒ２
となる。即ち、ある画素のアンプ感光量は、アンプからの距離Ｒの２乗に反比例し、その関係式によるグラフは、図５に示す様になる。
【００２９】
従って、アンプ感光量を撮像画像信号から減算する補正を行う場合に、アンプからの距離の関数でアンプ感光量を表し、この関数に基づく補正値を撮像画像信号から減算することで、アンプ感光量の影響を取り除くことが可能となる。特に、距離Ｒの２乗に反比例するアンプ感光量を撮像画像信号から減算することで、効果的な補正が可能となる。
【００３０】
図６は、図１に示すＣＣＤ型の固体撮像素子２の表面模式図とこの受光領域によるアンプ感光の例を示す図である。固体撮像素子２の受光領域には画素部４１が設けられている。この画素部４１には、二次元アレイ状に、図３に示す複数の画素が配列形成され、各画素上に、カラーフィルタとマイクロレンズその他が形成され、各画素列に沿って、周知の垂直電荷転送路が設けられている。
【００３１】
各垂直電荷転送路の転送方向端部に沿って、出力用の水平電荷転送路４２が設けられ、水平電荷転送路４２の転送方向端部側に、フローティングディフュージョン部４３とリセットドレイン４４とが設けられ、フローティングディフュージョン部４３に、固体撮像素子チップと同じ半導体基板に形成されたトランジスタやダイオードで構成されるアンプ３０が接続される。
【００３２】
このアンプ３０が駆動時に発光するのであるが、発光による影響つまり各画素のアンプ感光量は、図中の○印を付した、アンプ３０に最も近い位置で大きく、遠い位置で小さくなる。
【００３３】
ここで、画素部４１の各画素のアンプ感光量は、アンプ３０から最も近い画素を原点（０，０）とした演算式で表すことができる。例えば、画素部４１のうちアンプ３０に最も近い画素が、アンプ３０から水平方向にｘ０、垂直方向にｙ０離れた位置にあるものとし、画素部４１の任意の画素の座標を（ｘ，ｙ）とする。
【００３４】
この場合、画素（ｘ，ｙ）でのアンプ感光量Ｈ（ｘ，ｙ）は、次の数１で表される。数１によると、アンプ３０から最も近い画素は原点（０，０）であるため、Ｈ（０，０）＝α／（ｘ０２＋ｙ０２）となり、アンプ３０からの距離の２乗に反比例していることが分かる。
【００３５】
〔数１〕
Ｈ（ｘ，ｙ）＝α／｛（ｘ０＋ｘ）２＋（ｙ０＋ｙ）２｝
ここで、αはパラメータ値である。
【００３６】
実際の固体撮像素子では、ｘ方向（水平方向）とｙ方向（垂直方向）の画素数が１：１でないことが多い。画素ピッチが水平，垂直で同一でない場合以外にも、例えば間引き読み出しを実施し、垂直方向に１／２間引き，１／３間引き，…した場合では、水平方向に対して垂直方向の画素が間引かれて読み出される。
【００３７】
この場合、アンプからの読み出し対象画素の位置関係が、水平画素数と垂直画素数で計算が異なることになり、数１をそのまま適用すると誤差が生じてしまう。そこで、斯かる場合には、次の数２の演算式を適用する。
【００３８】
〔数２〕
Ｈ（ｘ，ｙ）＝α／｛ａ（ｘ０＋ｘ）２＋ｂ（ｙ０＋ｙ）２｝
ここで、ａ，ｂはパラメータ値である。
【００３９】
この演算式を用いることで、適切なアンプ感光量の算出が可能となり、高品質な被写体画像データを得ることが可能となる。
【００４０】
上述した数１，数２の補正式では、アンプ３０から最も離れた画素の検出信号も補正対象としている。しかし、アンプ３０から或る程度離れた画素に対するアンプ発光の影響は小さく、補正をしなくても良い場合がある。つまり、補正対象とする領域を限定しても問題はない。この場合には、次の数３の演算式を用いる。
【００４１】
〔数３〕
Ｈ（ｘ，ｙ）＝［α／｛ａ（ｘ０＋ｘ）２＋ｂ（ｙ０＋ｙ）２｝］−β
ここで、βはパラメータ値である。
【００４２】
図７は、数３で求めたアンプ感光量を補正するときの補正対象領域を例示する図である。受光領域（有効画素領域）から得られる撮像画像信号のうち、原点座標（０，０）から垂直高さＶ、水平幅Ｈの領域内の画像信号を補正し、それ以外の領域については補正量を零（０）にしてしまう。これにより、補正演算処理時間の短縮化を図ることが可能となる。
【００４３】
図８は、実際の補正量の算出例であり、数３において、α＝３３００、β＝５、ａ＝１．５、ｂ＝０．７、ｘ０＝１０，ｙ０＝１０として得たアンプ感光量のグラフである。アンプ感光量が０以下として計算された部分は０にクリップすることで、減算による補正を、過補正なく適切に行うことが可能になると共に、この補正処理方法を導入することが容易となる。
【００４４】
図１の説明に戻り、タイミングジェネレータ２３は、固体撮像素子２のアンプ３０の駆動電圧を第一の電圧Ｖａ０と第二の電圧Ｖａ１とで切り替え制御する機能を有している。第二の電圧Ｖａ１は、固体撮像素子２から撮像画像信号を読み出す際に必要なアンプの駆動電圧であり、例えば１５Ｖ程度である。第一の電圧Ｖａ０は、第二の電圧Ｖａ１よりも低い電圧であり、例えば５Ｖ程度である。タイミングジェネレータ２３は、アンプ３０からの発光量を抑えてノイズの発生を減らすために、固体撮像素子２の露光中はアンプ３０に第一の電圧Ｖａ０を駆動電圧として供給し、固体撮像素子２からの信号読み出し期間中は、アンプに第二の電圧Ｖａ１を駆動電圧として供給する。
【００４５】
図９は、撮像装置１のタイミングジェネレータ２３による固体撮像素子２の駆動例を示したタイミングチャートである。図９では、固体撮像素子２の画素部４１の全ての画素部からの撮像画像信号を３回に分けて読み出す３フィールド駆動を例にしているが、これに限らず、１回で全ての撮像画像信号を読み出したり、２フィールドや４以上のフィールドで撮像画像信号を読み出したりしても良く、その場合は、そのような駆動が可能な固体撮像素子を用いれば良い。
【００４６】
図９に示すように、撮像装置１に搭載される図示しないメカシャッタが開いた状態で電子シャッタパルスが停止されると露光が開始される。この露光開始直前には、アンプ３０の駆動電圧がＶａ１からＶａ０に変更される。メカシャッタが閉じると露光が終了し、その後少ししてアンプ駆動電圧がＶａ０からＶａ１に変更される。その後、まず、１フィールド目の読み出しが開始され、１フィールド目で読み出す対象となる各画素へ読み出しパルス（１ＦＬＤ読み出しパルス）が印加され、該各画素から撮像画像信号が出力される。なお、アンプ駆動電圧がＶａ１に変更されるタイミングは、１ＦＬＤ読み出しパルスの印加タイミングと同時であることが好ましいが、実際には、アンプ駆動電圧がＶａ０からＶａ１に立ち上がるまでに時間が必要なため、１ＦＬＤ読み出しパルスの印加よりも前にアンプ駆動電圧をＶａ１に戻すようにしている。
【００４７】
次に、２フィールド目で読み出す対象となる各画素へ読み出しパルスが印加され、該各画素から撮像画像信号が出力される。最後に、３フィールド目で読み出す対象となる各画素へ読み出しパルスが印加され、該各画素から撮像画像信号が出力される。
【００４８】
このように、撮像装置１では、読み出し対象となる画素の露光開始から該画素の信号電荷読み出しまでの期間（図９中の（Ｔ０＋Ｔ１）の期間、（Ｔ０＋Ｔ２）の期間、（Ｔ０＋Ｔ３）の期間）にアンプ駆動電圧を変動させる駆動を採用している。この結果、この期間中ずっとアンプ駆動電圧をＶａ１にしている場合と比べて、アンプ３０からの発光量を減らし、低ノイズ化を実現している。
【００４９】
上述したように、数１〜数３のいずれかの演算式を用いれば、画素部４１での各画素のアンプ感光量を求めることができるため、このアンプ感光量を撮像画像信号から減算して、高品質の画像データを生成することができる。しかし、上記数１〜数３には、α、β、ａ、ｂ等のパラメータ値が含まれており、これを決めるためには、任意の画素（ｘ，ｙ）におけるアンプ感光量を実測する必要がある。
【００５０】
この実測自体は、固体撮像素子２を遮光して撮像を行うことで可能なため、難しくはない。しかし、実際に行われる撮影では、アンプ３０から発光された光が各画素で感光される時間（以下、アンプ感光時間という）は一定ではなく、露光期間や読み出しフィールド数によっても様々である。このため、考えうる全てのアンプ感光時間での任意の画素（ｘ，ｙ）のアンプ感光量を実測しなければならないため現実的ではない。また、撮影の度に遮光撮影を行う方法を採用すれば、このような手間はないが、これだと撮影に時間がかかってしまう。
【００５１】
そこで、撮像装置１では、アンプ３０が動作しているときに、半導体基板上の基準となる画素（例えば、アンプ３０に最も近い画素）が単位時間当たりに受けるアンプ感光量（以下、単位時間当たりのアンプ感光量という）を実測しておき、このデータを画像信号処理回路１０の内蔵される記憶手段であるＲＯＭに記憶しておく。そして、撮影終了後、このデータを用いた演算により、上記任意の画素におけるアンプ感光量を求め、このアンプ感光量から数１〜数３のいずれかのパラメータ値を求めて、各撮影条件での画素部４１の各画素のアンプ感光量を求めるようにしている。
【００５２】
単位時間当たりのアンプ感光量は、例えば、メカシャッタを閉じたままで固体撮像素子２により撮影（遮光撮影）を行い、この撮影によって得られる撮像画像信号の黒レベルを周知の方法で除去した後、黒レベル除去後の各撮像画像信号のうちアンプ３０に最も近い画素から得られた信号量を所定時間で割って求めれば良い。また、遮光撮影を同条件で複数回行い、得られる複数の撮像画像信号の平均から、単位時間当たりのアンプ感光量を求めるようにしても良い。これにより、遮光撮影時のランダムノイズ成分を平均化することができる。
【００５３】
上述したように、アンプ３０は駆動電圧を２種類設定可能であるため、動作中であっても駆動電圧によってアンプ感光量は異なってくる。このため、撮像装置１では、上記遮光撮影を、アンプ駆動電圧をＶａ０に固定したときと、アンプ駆動電圧をＶａ１に固定したときとでそれぞれ行い、それぞれから得られる信号により、アンプ駆動電圧Ｖａ０に対応する単位時間当たりのアンプ感光量Ｋｖａ０と、アンプ駆動電圧Ｖａ１に対応する単位時間当たりのアンプ感光量Ｋｖａ１とを求め、これらを画像信号処理回路１０の内蔵ＲＯＭに記憶している。
【００５４】
以下、図９に示した駆動で固体撮像素子２から出力された撮像画像信号に含まれるアンプ感光量を補正する方法について説明する。
【００５５】
図１０は、図１に示す撮像装置のアンプ感光量の補正方法を説明するためのフローチャートである。なお、各フィールドによって得られた撮像画像信号は、ＳＤＲＡＭ１４にフィールド毎に分けて記憶されているものとする。
【００５６】
まず、画像信号処理回路１０は、１フィールド目に読み出す対象となる画素群（以下、画素群１ＦＬＤという）の露光開始から信号電荷読み出しまでの第一の期間（図９中の（Ｔ０＋Ｔ１））に、アンプ３０に最も近い画素（０，０）がアンプ３０からの発光によって感光した総感光量Ｈ（０，０）を算出する（ステップＳ１）。第一の期間は、アンプ駆動電圧がＶａ０になっている期間Ｔ０と、アンプ駆動電圧がＶａ１になっている期間Ｔ１とに分けられる。このため、下記式により総感光量Ｈ（０，０）が求まる。
Ｈ（０，０）＝Ｋｖａ０＊Ｔ０＋Ｋｖａ１＊Ｔ１
【００５７】
次に、画像信号処理回路１０は、算出した総感光量と、アンプ感光量の演算式（数１〜数３のいずれか）とから、該演算式のパラメータ値（α，β，ａ，ｂ）を求める（ステップＳ２）。
【００５８】
次に、画像信号処理回路１０は、画素群１ＦＬＤの各画素の座標位置を、パラメータ値を求めた演算式に代入することで、画素群１ＦＬＤの各画素でのアンプ感光量を求める（ステップＳ３）。
【００５９】
次に、画像信号処理回路１０は、ＳＤＲＡＭ１４に記憶されている画素群１ＦＬＤの各画素から得られた撮像画像信号から、ステップＳ３で求めたアンプ感光量を減算して、画素群１ＦＬＤの各画素から得られた撮像画像信号のアンプ感光量を補正する（ステップＳ４）。
【００６０】
次に、画像信号処理回路１０は、２フィールド目に読み出す対象となる画素群（以下、画素群２ＦＬＤという）の露光開始から信号電荷読み出しまでの第二の期間（図９中の（Ｔ０＋Ｔ２））に、アンプ３０に最も近い画素（０，０）がアンプ３０からの発光によって感光した総感光量Ｈ（０，０）を算出する（ステップＳ５）。第二の期間は、アンプ駆動電圧がＶａ０になっている期間Ｔ０と、アンプ駆動電圧がＶａ１になっている期間Ｔ２とに分けられる。このため、下記式により総感光量Ｈ（０，０）が求まる。
Ｈ（０，０）＝Ｋｖａ０＊Ｔ０＋Ｋｖａ１＊Ｔ２
【００６１】
次に、画像信号処理回路１０は、算出した総感光量と、アンプ感光量の演算式（数１〜数３のいずれか）とから、該演算式のパラメータ値（α，β，ａ，ｂ）を求める（ステップＳ６）。
【００６２】
次に、画像信号処理回路１０は、画素群２ＦＬＤの各画素の座標位置を、パラメータ値を求めた演算式に代入することで、画素群２ＦＬＤの各画素でのアンプ感光量を求める（ステップＳ７）。
【００６３】
次に、画像信号処理回路１０は、ＳＤＲＡＭ１４に記憶されている画素群２ＦＬＤの各画素から得られた撮像画像信号から、ステップＳ７で求めたアンプ感光量を減算して、画素群２ＦＬＤの各画素から得られた撮像画像信号のアンプ感光量を補正する（ステップＳ８）。
【００６４】
次に、画像信号処理回路１０は、３フィールド目に読み出す対象となる画素群（以下、画素群３ＦＬＤという）の露光開始から信号電荷読み出しまでの第三の期間（図９中の（Ｔ０＋Ｔ３））に、アンプ３０に最も近い画素（０，０）がアンプ３０からの発光によって感光した総感光量Ｈ（０，０）を算出する（ステップＳ９）。第三の期間は、アンプ駆動電圧がＶａ０になっている期間Ｔ０と、アンプ駆動電圧がＶａ１になっている期間Ｔ３とに分けられる。このため、下記式により総感光量Ｈ（０，０）が求まる。
Ｈ（０，０）＝Ｋｖａ０＊Ｔ０＋Ｋｖａ１＊Ｔ３
【００６５】
次に、画像信号処理回路１０は、算出した総感光量と、アンプ感光量の演算式（数１〜数３のいずれか）とから、該演算式のパラメータ値（α，β，ａ，ｂ）を求める（ステップＳ１０）。
【００６６】
次に、画像信号処理回路１０は、画素群３ＦＬＤの各画素の座標位置を、係数を求めた演算式に代入することで、画素群３ＦＬＤの各画素でのアンプ感光量を求める（ステップＳ１１）。
【００６７】
次に、画像信号処理回路１０は、ＳＤＲＡＭ１５に記憶されている画素群３ＦＬＤの各画素から得られた撮像画像信号から、ステップＳ１１で求めたアンプ感光量を減算して、画素群３ＦＬＤの各画素から得られた撮像画像信号のアンプ感光量を補正する（ステップＳ１２）。
【００６８】
以上の処理により、全ての画素から得られた撮像画像信号から、アンプ感光量が減算されて、高品質の撮像画像信号を得ることができる。アンプ感光量の補正後は、周知のデジタル信号処理によって撮影画像データが生成され、記録される。
【００６９】
以上のように、撮像装置１によれば、固体撮像素子２のアンプ３０のアンプ駆動電圧の設定レベルを、画素の露光開始から信号読み出しまでに要した期間内で変化させるような駆動を採用した場合でも、アンプ駆動電圧の設定レベルに依存したデータ（単位時間当たりのアンプ感光量Ｋｖａ０，Ｋｖａ１）を用いて各画素でのアンプ感光量（補正量）を演算するため、正確な補正が可能となる。この結果、アンプ駆動電圧を撮影中に変動させた場合でも、アンプ３０の発光によるノイズを十分に抑制することができる。また、アンプ感光量の補正のために遮光画像を取得する必要がないため、補正処理に要する時間の短縮及び消費電力の低減を図ることができる。また、単位時間当たりのアンプ感光量Ｋｖａ０，Ｋｖａ１を用いた演算により感光量を求めているため、ランダムノイズの影響を受けることがなく、ＳＮ比の劣化を防ぐことができる。
【００７０】
また、撮像装置１によれば、単位時間当たりのアンプ感光量Ｋｖａ０，Ｋｖａ１を記憶しておくだけで、任意の画素でのアンプ感光量を演算により求めることができる。固体撮像素子２には様々な駆動パターンが設定されており、その全てについて画素（０，０）での総感光量を求め、アンプ感光量の演算式のパラメータ値を記憶しておくことで、アンプ発光によるノイズの抑制を十分に行うことも可能である。しかし、これでは膨大なパラメータデータが必要となり、装置のコスト増に繋がってしまう。撮像装置１によれば、必要なのは単位時間当たりのアンプ感光量だけであるため、低コストで補正精度を向上させることができる。
【００７１】
近年、素子の多画素化により、複数フィールドに分けて信号電荷を読み出す駆動を採用することが多くなっている。図９に示したように、複数フィールド読み出しの場合、露光開始から信号読み出しまでの期間の長さが画素群１ＦＬＤ，画素群２ＦＬＤ，画素群３ＦＬＤ毎に異なっており、これにより、各画素群毎にアンプ感光量が変化してしまう。例えば、図１１に示すように画素群１ＦＬＤ，画素群２ＦＬＤ，画素群３ＦＬＤを設定すると、固体撮像素子２から得られる暗時画像は、図１２のようになり、画素群１ＦＬＤに対応する部分が最もアンプ感光量が少ないため暗くなり、画素群２ＦＬＤに対応する部分が最もアンプ感光量が多いため明るくなった横縞の画像となってしまう。
【００７２】
撮像装置１では、単位時間当たりのアンプ感光量と、画素が実際に感光している時間との積により、該画素でのアンプ感光量を求めているため、フィールド毎のアンプ感光量の差も考慮した補正を簡単に行うことができ、横縞の発生を防いで高画質の画像を提供することが可能となる。
【００７３】
以下、撮像装置１の変形例について説明する。
【００７４】
（第一の変形例）
第一の変形例では、上述した撮像装置１のタイミングジェネレータ２３の機能が若干異なる。タイミングジェネレータ２３は、固体撮像素子２のアンプ３０の駆動電圧を第一の電圧Ｖａ０と第二の電圧Ｖａ１とで切り替え制御する機能の代わりに、固体撮像素子２のＯＦＤ電圧を第一の電圧Ｖｏｆｄ０と第一の電圧Ｖｏｆｄ０よりも大きい第二の電圧Ｖｏｆｄ１とで切り替え制御する機能を有している。この機能は、図１９を用いて説明したように、ＯＦＤ電圧を変えることにより画素の飽和容量が変化する現象を利用して、感度変更に対応できるようにするために設けている。タイミングジェネレータ２３は、ＯＦＤ電圧を、例えばＩＳＯ感度設定に応じて何れかの値に切り替える制御を行う。
【００７５】
図１３は、第一の変形例の撮像装置１の固体撮像素子２の駆動例を示したタイミングチャートである。図１３では、固体撮像素子２の画素部４１の全ての画素部からの撮像画像信号を３回に分けて読み出す３フィールド駆動を例にしている。
【００７６】
図１３に示すように、撮像装置１に搭載される図示しないメカシャッタが開いた状態で電子シャッタパルスが停止されると露光が開始される。この露光開始直前には、ＯＦＤ電圧がＶｏｆｄ１からＶｏｆｄ０に変更される。メカシャッタが閉じると露光が終了し、その後少ししてＯＦＤ電圧がＶｏｆｄ０からＶｏｆｄ１に変更される。その後、まず、１フィールド目の読み出しが開始され、１フィールド目で読み出す対象となる各画素へ読み出しパルス（１ＦＬＤ読み出しパルス）が印加され、該各画素から撮像画像信号が出力される。
【００７７】
次に、２フィールド目で読み出す対象となる各画素へ読み出しパルスが印加され、該各画素から撮像画像信号が出力される。最後に、３フィールド目で読み出す対象となる各画素へ読み出しパルスが印加され、該各画素から撮像画像信号が出力される。
【００７８】
このように、第一の変形例の撮像装置１では、読み出し対象となる画素の露光開始から該画素の信号電荷読み出しまでの期間（図１３中の（Ｔ０＋Ｔ１）の期間、（Ｔ０＋Ｔ２）の期間、（Ｔ０＋Ｔ３）の期間）にＯＦＤ電圧を変動させる駆動を採用している。この結果、この期間中ずっとＯＦＤ電圧を一定にしている場合と比べて、高感度化等を可能にしている。
【００７９】
また、第一の変形例の撮像装置１では、ＯＦＤ電圧が固体撮像素子２に供給されているときの、半導体基板上の基準となる領域（例えば、アンプ３０に最も近い画素）の単位時間当たりのアンプ感光量を実測しておき、このデータを画像信号処理回路１０の内蔵ＲＯＭに記憶している。そして、撮影終了後、このデータを用いた演算により、任意の画素におけるアンプ感光量を求め、数１〜数３のいずれかのパラメータ値を求めて、各撮影条件での画素部４１の各画素のアンプ感光量を求めるようにしている。
【００８０】
単位時間当たりのアンプ感光量の取得方法は、上述した内容と同じである。
【００８１】
第一の変形例の撮像装置１では、ＯＦＤ電圧を２種類設定可能である。このため、この撮像装置１では、遮光撮影を、ＯＦＤ電圧をＶｏｆｄ０に固定したときと、Ｖｏｆｄ１に固定したときとでそれぞれ行い、それぞれから得られる信号により、ＯＦＤ電圧Ｖｏｆｄ０に対応する単位時間当たりのアンプ感光量Ｋｖｏｆｄ０と、ＯＦＤ電圧Ｖｏｆｄ１に対応する単位時間当たりのアンプ感光量Ｋｖｏｆｄ１とを求め、これらを画像信号処理回路１０の内蔵ＲＯＭに記憶している。
【００８２】
以下、図１３に示した駆動で固体撮像素子２から出力された撮像画像信号に含まれるアンプ感光量を補正する方法について説明する。
【００８３】
図１４は、第一の変形例の撮像装置のアンプ感光量の補正方法を説明するためのフローチャートである。なお、各フィールドによって得られた撮像画像信号は、ＳＤＲＡＭ１４にフィールド毎に分けて記憶されているものとする。
【００８４】
まず、画像信号処理回路１０は、１フィールド目に読み出す対象となる画素群１ＦＬＤの露光開始から信号電荷読み出しまでの第一の期間（図１３中の（Ｔ０＋Ｔ１））に、アンプ３０に最も近い画素（０，０）がアンプ３０からの発光によって感光した総感光量Ｈ（０，０）を算出する（ステップＳ３１）。第一の期間は、ＯＦＤ電圧がＶｏｆｄ０になっている期間Ｔ０と、ＯＦＤ電圧がＶｏｄｆ１になっている期間Ｔ１とに分けられる。このため、下記式により総感光量Ｈ（０，０）が求まる。
Ｈ（０，０）＝Ｋｖｏｆｄ０＊Ｔ０＋Ｋｖｏｆｄ１＊Ｔ１
【００８５】
次に、画像信号処理回路１０は、算出した総感光量と、アンプ感光量の演算式（数１〜数３のいずれか）とから、該演算式のパラメータ値（α，β，ａ，ｂ）を求める（ステップＳ３２）。
【００８６】
次に、画像信号処理回路１０は、画素群１ＦＬＤの各画素の座標位置を、パラメータ値を求めた演算式に代入することで、画素群１ＦＬＤの各画素でのアンプ感光量を求める（ステップＳ３３）。
【００８７】
次に、画像信号処理回路１０は、ＳＤＲＡＭ１４に記憶されている画素群１ＦＬＤの各画素から得られた撮像画像信号から、ステップＳ３３で求めたアンプ感光量を減算して、画素群１ＦＬＤの各画素から得られた撮像画像信号のアンプ感光量を補正する（ステップＳ３４）。
【００８８】
続いて、画像信号処理回路１０は、２フィールド目に読み出す対象となる画素群２ＦＬＤの露光開始から信号電荷読み出しまでの第二の期間（図１３中の（Ｔ０＋Ｔ２））に、アンプ３０に最も近い画素（０，０）がアンプ３０からの発光によって感光した総感光量Ｈ（０，０）を算出する（ステップＳ３５）。第二の期間は、ＯＦＤ電圧がＶｏｆｄ０になっている期間Ｔ０と、ＯＦＤ電圧がＶｏｄｆ１になっている期間Ｔ２とに分けられる。このため、下記式により総感光量Ｈ（０，０）が求まる。
Ｈ（０，０）＝Ｋｖｏｆｄ０＊Ｔ０＋Ｋｖｏｆｄ１＊Ｔ２
【００８９】
次に、画像信号処理回路１０は、算出した総感光量と、アンプ感光量の演算式（数１〜数３のいずれか）とから、該演算式のパラメータ値（α，β，ａ，ｂ）を求める（ステップＳ３６）。
【００９０】
次に、画像信号処理回路１０は、画素群２ＦＬＤの各画素の座標位置を、パラメータ値を求めた演算式に代入することで、画素群２ＦＬＤの各画素でのアンプ感光量を求める（ステップＳ３７）。
【００９１】
次に、画像信号処理回路１０は、ＳＤＲＡＭ１４に記憶されている画素群２ＦＬＤの各画素から得られた撮像画像信号から、ステップＳ３７で求めたアンプ感光量を減算して、画素群２ＦＬＤの各画素から得られた撮像画像信号のアンプ感光量を補正する（ステップＳ３８）。
【００９２】
続いて、画像信号処理回路１０は、３フィールド目に読み出す対象となる画素群３ＦＬＤの露光開始から信号電荷読み出しまでの第三の期間（図１３中の（Ｔ０＋Ｔ３））に、アンプ３０に最も近い画素（０，０）がアンプ３０からの発光によって感光した総感光量Ｈ（０，０）を算出する（ステップＳ３９）。第三の期間は、ＯＦＤ電圧がＶｏｆｄ０になっている期間Ｔ０と、ＯＦＤ電圧がＶｏｄｆ１になっている期間Ｔ３とに分けられる。このため、下記式により総感光量Ｈ（０，０）が求まる。
Ｈ（０，０）＝Ｋｖｏｆｄ０＊Ｔ０＋Ｋｖｏｆｄ１＊Ｔ３
【００９３】
次に、画像信号処理回路１０は、算出した総感光量と、アンプ感光量の演算式（数１〜数３のいずれか）とから、該演算式のパラメータ値（α，β，ａ，ｂ）を求める（ステップＳ４０）。
【００９４】
次に、画像信号処理回路１０は、画素群３ＦＬＤの各画素の座標位置を、パラメータ値を求めた演算式に代入することで、画素群３ＦＬＤの各画素でのアンプ感光量を求める（ステップＳ４１）。
【００９５】
次に、画像信号処理回路１０は、ＳＤＲＡＭ１４に記憶されている画素群３ＦＬＤの各画素から得られた撮像画像信号から、ステップＳ４１で求めたアンプ感光量を減算して、画素群３ＦＬＤの各画素から得られた撮像画像信号のアンプ感光量を補正する（ステップＳ４２）。
【００９６】
以上の処理により、全ての画素から得られた撮像画像信号から、アンプ感光量が減算されて、高品質の撮像画像信号を得ることができる。アンプ感光量の補正後は、周知のデジタル信号処理によって撮影画像データが生成され、記録される。
【００９７】
以上のように、第一の変形例の撮像装置１によれば、固体撮像素子２のＯＦＤ電圧の設定レベルを、画素の露光開始から信号読み出しまでに要した期間内で変化させるような駆動を採用した場合でも、ＯＦＤ電圧の設定レベルに依存したデータ（単位時間当たりのアンプ感光量Ｋｖｏｆｄ０，Ｋｖｏｆｄ１）を用いて各画素でのアンプ感光量（補正量）を演算するため、正確な補正が可能となる。この結果、ＯＦＤ電圧を撮影中に変動させた場合でも、アンプ３０の発光によるノイズを十分に抑制することができる。
【００９８】
（第二の変形例）
第二の変形例の撮像装置は、タイミングジェネレータ２３がアンプ駆動電圧とＯＦＤ電圧の両方を撮影中に切り替える機能を持つものとしている。
【００９９】
図１５は、第二の変形例の撮像装置１の固体撮像素子２の駆動例を示したタイミングチャートである。図１５では、固体撮像素子２の画素部４１の全ての画素部からの撮像画像信号を３回に分けて読み出す３フィールド駆動を例にしている。
【０１００】
図１５に示すように、撮像装置１に搭載される図示しないメカシャッタが開いた状態で電子シャッタパルスが停止されると露光が開始される。この露光開始直前には、アンプ駆動電圧がＶａ１からＶａ０に変更され、ＯＦＤ電圧がＶｏｆｄ１からＶｏｆｄ０に変更される。メカシャッタが閉じると露光が終了し、その後少しして、アンプ駆動電圧がＶａ０からＶａ１に変更され、続いてＯＦＤ電圧がＶｏｆｄ０からＶｏｆｄ１に変更される。
【０１０１】
その後、まず、１フィールド目の読み出しが開始され、１フィールド目で読み出す対象となる各画素へ読み出しパルス（１ＦＬＤ読み出しパルス）が印加され、該各画素から撮像画像信号が出力される。
【０１０２】
次に、２フィールド目で読み出す対象となる各画素へ読み出しパルスが印加され、該各画素から撮像画像信号が出力される。最後に、３フィールド目で読み出す対象となる各画素へ読み出しパルスが印加され、該各画素から撮像画像信号が出力される。
【０１０３】
このように、第二の変形例の撮像装置１では、読み出し対象となる画素の露光開始から該画素の信号電荷読み出しまでの期間（図１５中の（Ｔ００＋Ｔ０1＋Ｔ1）の期間、（Ｔ００＋Ｔ０１＋Ｔ２）の期間、（Ｔ００＋Ｔ０１＋Ｔ３）の期間）にアンプ駆動電圧とＯＦＤ電圧を変動させる駆動を採用している。この結果、この期間中ずっとアンプ駆動電圧とＯＦＤ電圧を一定にしている場合と比べて、ノイズ低減や高感度化を可能にしている。
【０１０４】
画像信号処理回路１０の内蔵ＲＯＭには、図１６に示すように単位時間当たりのアンプ感光量が記憶されている。図１６に示す“Ｋａ０”は、アンプ駆動電圧がＶａ０、ＯＦＤ電圧がＶｏｆｄ０に設定されているときの単位時間当たりのアンプ感光量を示す。図１６に示す“Ｋａ１”は、アンプ駆動電圧がＶａ１、ＯＦＤ電圧がＶｏｆｄ０に設定されているときの単位時間当たりのアンプ感光量を示す。図１６に示す“Ｋａ２”は、アンプ駆動電圧がＶａ１、ＯＦＤ電圧がＶｏｆｄ１に設定されているときの単位時間当たりのアンプ感光量を示す。
【０１０５】
以下、図１５に示した駆動で固体撮像素子２から出力された撮像画像信号に含まれるアンプ感光量を補正する方法について説明する。
【０１０６】
図１７は、第二の変形例の撮像装置のアンプ感光量の補正方法を説明するためのフローチャートである。なお、各フィールドによって得られた撮像画像信号は、ＳＤＲＡＭ１４にフィールド毎に分けて記憶されているものとする。
【０１０７】
まず、画像信号処理回路１０は、１フィールド目に読み出す対象となる画素群１ＦＬＤの露光開始から信号電荷読み出しまでの第一の期間（図１５中の（Ｔ００＋Ｔ０1＋Ｔ1））に、アンプ３０に最も近い画素（０，０）がアンプ３０からの発光によって感光した総感光量Ｈ（０，０）を算出する（ステップＳ５１）。第一の期間は、アンプ駆動電圧とＯＦＤ電圧がそれぞれＶａ０，Ｖｏｆｄ０になっている期間Ｔ００と、アンプ駆動電圧とＯＦＤ電圧がそれぞれＶａ１，Ｖｏｆｄ０になっている期間Ｔ０1と、アンプ駆動電圧とＯＦＤ電圧がそれぞれＶａ１，Ｖｏｆｄ１になっている期間Ｔ1とに分けられる。このため、下記式により総感光量Ｈ（０，０）が求まる。
Ｈ（０，０）＝Ｋａ０＊Ｔ００＋Ｋａ１＊Ｔ０１＋Ｋａ２＊Ｔ１
【０１０８】
次に、画像信号処理回路１０は、算出した総感光量と、アンプ感光量の演算式（数１〜数３のいずれか）とから、該演算式のパラメータ値（α，β，ａ，ｂ）を求める（ステップＳ５２）。
【０１０９】
次に、画像信号処理回路１０は、画素群１ＦＬＤの各画素の座標位置を、パラメータ値を求めた演算式に代入することで、画素群１ＦＬＤの各画素でのアンプ感光量を求める（ステップＳ５３）。
【０１１０】
次に、画像信号処理回路１０は、ＳＤＲＡＭ１４に記憶されている画素群１ＦＬＤの各画素から得られた撮像画像信号から、ステップＳ５３で求めたアンプ感光量を減算して、画素群１ＦＬＤの各画素から得られた撮像画像信号のアンプ感光量を補正する（ステップＳ５４）。
【０１１１】
続いて、画像信号処理回路１０は、２フィールド目に読み出す対象となる画素群１ＦＬＤの露光開始から信号電荷読み出しまでの第二の期間（図１５中の（Ｔ００＋Ｔ０1＋Ｔ２））に、アンプ３０に最も近い画素（０，０）がアンプ３０からの発光によって感光した総感光量Ｈ（０，０）を算出する（ステップＳ５５）。第二の期間は、アンプ駆動電圧とＯＦＤ電圧がそれぞれＶａ０，Ｖｏｆｄ０になっている期間Ｔ００と、アンプ駆動電圧とＯＦＤ電圧がそれぞれＶａ１，Ｖｏｆｄ０になっている期間Ｔ０1と、アンプ駆動電圧とＯＦＤ電圧がそれぞれＶａ１，Ｖｏｆｄ１になっている期間Ｔ２とに分けられる。このため、下記式により総感光量Ｈ（０，０）が求まる。
Ｈ（０，０）＝Ｋａ０＊Ｔ００＋Ｋａ１＊Ｔ０１＋Ｋａ２＊Ｔ２
【０１１２】
次に、画像信号処理回路１０は、算出した総感光量と、アンプ感光量の演算式（数１〜数３のいずれか）とから、該演算式のパラメータ値（α，β，ａ，ｂ）を求める（ステップＳ５６）。
【０１１３】
次に、画像信号処理回路１０は、画素群２ＦＬＤの各画素の座標位置を、パラメータ値を求めた演算式に代入することで、画素群２ＦＬＤの各画素でのアンプ感光量を求める（ステップＳ５７）。
【０１１４】
次に、画像信号処理回路１０は、ＳＤＲＡＭ１４に記憶されている画素群２ＦＬＤの各画素から得られた撮像画像信号から、ステップＳ５７で求めたアンプ感光量を減算して、画素群２ＦＬＤの各画素から得られた撮像画像信号のアンプ感光量を補正する（ステップＳ５８）。
【０１１５】
続いて、画像信号処理回路１０は、３フィールド目に読み出す対象となる画素群３ＦＬＤの露光開始から信号電荷読み出しまでの第三の期間（図１５中の（Ｔ００＋Ｔ０1＋Ｔ３））に、アンプ３０に最も近い画素（０，０）がアンプ３０からの発光によって感光した総感光量Ｈ（０，０）を算出する（ステップＳ５９）。第三の期間は、アンプ駆動電圧とＯＦＤ電圧がそれぞれＶａ０，Ｖｏｆｄ０になっている期間Ｔ００と、アンプ駆動電圧とＯＦＤ電圧がそれぞれＶａ１，Ｖｏｆｄ０になっている期間Ｔ０1と、アンプ駆動電圧とＯＦＤ電圧がそれぞれＶａ１，Ｖｏｆｄ１になっている期間Ｔ３とに分けられる。このため、下記式により総感光量Ｈ（０，０）が求まる。
Ｈ（０，０）＝Ｋａ０＊Ｔ００＋Ｋａ１＊Ｔ０１＋Ｋａ２＊Ｔ３
【０１１６】
次に、画像信号処理回路１０は、算出した総感光量と、アンプ感光量の演算式（数１〜数３のいずれか）とから、該演算式のパラメータ値（α，β，ａ，ｂ）を求める（ステップＳ６０）。
【０１１７】
次に、画像信号処理回路１０は、画素群３ＦＬＤの各画素の座標位置を、パラメータ値を求めた演算式に代入することで、画素群３ＦＬＤの各画素でのアンプ感光量を求める（ステップＳ６１）。
【０１１８】
次に、画像信号処理回路１０は、ＳＤＲＡＭ１４に記憶されている画素群３ＦＬＤの各画素から得られた撮像画像信号から、ステップＳ６１で求めたアンプ感光量を減算して、画素群３ＦＬＤの各画素から得られた撮像画像信号のアンプ感光量を補正する（ステップＳ６２）。
【０１１９】
以上の処理により、全ての画素から得られた撮像画像信号から、アンプ感光量が減算されて、高品質の撮像画像信号を得ることができる。アンプ感光量の補正後は、周知のデジタル信号処理によって撮影画像データが生成され、記録される。
【０１２０】
以上のように、第二の変形例の撮像装置１によれば、固体撮像素子２のアンプ駆動電圧とＯＦＤ電圧の設定レベルを、画素の露光開始から信号読み出しまでに要した期間内で変化させるような駆動を採用した場合でも、アンプ駆動電圧とＯＦＤ電圧の設定レベルに依存したデータ（単位時間当たりのアンプ感光量Ｋａ０，Ｋａ１，Ｋａ２）を用いて各画素でのアンプ感光量（補正量）を演算するため、正確な補正が可能となる。この結果、アンプ駆動電圧及びＯＦＤ電圧を撮影中に変動させた場合でも、アンプ３０の発光によるノイズを十分に抑制することができる。
【０１２１】
最後に、図１６に示したアンプ感光量Ｋａ０，Ｋａ１，Ｋａ２の算出方法の一例を説明する。
【０１２２】
図１８は、アンプ感光量Ｋａ０，Ｋａ１，Ｋａ２を算出するために行う通常撮影と遮光撮影の駆動タイミングチャートである。図１８に示すタイミングチャートは、図１５に示したタイミングチャートにおける露光中に電子シャッタパルスをオフにしないパターン（電子シャッタＢ）を加えただけとなっている。電子シャッタＢのタイミングを消したものが、通常撮影時のタイミングチャートであり、電子シャッタＡのタイミングを消したものが、遮光撮影時のタイミングチャートである。
【０１２３】
まず、通常撮影時の、露光開始から１フィールド読み出しまでの期間において画素（０，０）が感光するアンプ感光量をＫＡ１ＦＬＤとし、通常撮影時の、露光開始から２フィールド読み出しまでの期間において画素（０，０）が感光するアンプ感光量をＫＡ２ＦＬＤとする。また、遮光撮影時の、露光開始から１フィールド読み出しまでの期間において画素（０，０）が感光するアンプ感光量をＫＢ１ＦＬＤとする。
【０１２４】
そうすると、下記式により、Ｋａ０，Ｋａ１，Ｋａ２をそれぞれ求めることができる。
【０１２５】
Ｋａ２＝（ＫＡ２ＦＬＤ−ＫＡ１ＦＬＤ）／（Ｔ２−Ｔ１）
Ｋａ０＝（ＫＡ１ＦＬＤ−ＫＢ１ＦＬＤ）／Ｔ００
Ｋａ１＝（ＫＢ１ＦＬＤ−Ｋａ２＊Ｔ１）／Ｔ０１
【０１２６】
このように、通常撮影と遮光撮影の２回の撮影を行うだけで、Ｋａ０，Ｋａ１，Ｋａ２を求めることができる。アンプ駆動電圧をＶａ０、ＯＦＤ電圧をＶｏｆｄ０に固定して遮光撮影を行ってＫａ０を求め、アンプ駆動電圧をＶａ１、ＯＦＤ電圧をＶｏｆｄ０に固定して遮光撮影を行ってＫａ１を求め、アンプ駆動電圧をＶａ１、ＯＦＤ電圧をＶｏｆｄ１に固定して遮光撮影を行ってＫａ２を求める方法と比較すると、撮影回数を減らすことができると共に、駆動タイミングチャートの設計も容易となるため、製造時のコスト低減に繋がる。
【０１２７】
以上のように、本明細書には次の事項が開示されている。
【０１２８】
開示された撮像装置は、半導体基板の表面部に二次元アレイ状に配列形成された複数の画素及び該半導体基板に形成され前記各画素で感光して蓄積された信号電荷に応じた信号を増幅するアンプを有する固体撮像素子を備える撮像装置であって、撮影時の前記固体撮像素子の駆動電圧の設定レベルに依存した補正用データを記憶する記憶手段と、前記アンプの動作時に起きる発光によって前記画素で感光された感光量を、前記補正用データを用いて補正量として求め、前記画素から前記アンプを介して出力された信号量を、前記補正量にしたがって補正する信号補正手段を備える。
【０１２９】
この構成によれば、固体撮像素子の駆動電圧（例えばアンプの駆動電圧やオーバーフロードレイン電圧）の設定レベルを、画素の露光開始から信号読み出しまでに要した時間内で変化させるような駆動を採用した場合でも、駆動電圧の設定レベルに依存したデータを用いて補正量を演算するため、正確な補正が可能となる。この結果、アンプの駆動電圧やオーバーフロードレイン電圧を撮影中に調整した場合でも、アンプの発光によるノイズを十分に抑制することができる。また、遮光画像を取得する必要がないため、補正処理に要する時間の短縮及び消費電力の低減を図ることができる。また、演算により感光量を求めているため、ランダムノイズの影響を受けることがなく、ＳＮ比の劣化を防ぐことができる。なお、感光量とは、アンプから発せられた光によって特定の領域（例えば画素）に蓄積された信号電荷に応じた信号量のことを言う。
【０１３０】
開示された撮像装置は、前記アンプを駆動するアンプ駆動電圧を、露光期間中は信号読み出し期間よりも低くするアンプ駆動電圧制御手段を備え、前記駆動電圧が、前記アンプ駆動電圧である。
【０１３１】
この構成により、アンプ駆動電圧を変調した場合でも画質劣化を十分に抑制することができる。
【０１３２】
開示された撮像装置は、前記固体撮像素子のオーバーフロードレイン電圧を、信号読み出し期間中は露光期間中よりも高くするＯＦＤ電圧制御手段を備え、前記駆動電圧が、前記オーバーフロードレイン電圧である。
【０１３３】
この構成により、ＯＦＤ電圧を変調した場合でも画質劣化を十分に抑制することができる。
【０１３４】
開示された撮像装置は、前記固体撮像素子のオーバーフロードレイン電圧を可変制御するＯＦＤ電圧制御手段と、前記アンプを駆動するアンプ駆動電圧を、露光期間中は信号読み出し期間よりも低くするアンプ駆動電圧制御手段とを備え、前記駆動電圧が、前記オーバーフロードレイン電圧と前記アンプ駆動電圧である。
【０１３５】
この構成により、ＯＦＤ電圧とアンプ駆動電圧をそれぞれ変調した場合でも画質劣化を十分に抑制することができる。
【０１３６】
開示された撮像装置は、前記補正用データが、前記駆動電圧の設定レベル毎に記憶された前記半導体基板上の基準となる画素で感光される単位時間当たりの感光量であり、前記信号補正手段が、注目した前記画素の露光開始から信号電荷読み出しまでに要した時間と前記時間中の前記駆動電圧の設定レベルと該設定レベルに対応する前記単位時間当たりの感光量とから、前記基準となる画素で前記時間中に前記発光によって感光された総感光量を求め、前記基準となる画素の位置と前記総感光量と前記注目した画素の位置とに基づいて、前記注目した画素での前記発光による感光量を補正量として求め、前記注目した画素から前記アンプを介して出力された信号量を前記補正量にしたがって補正する。
【０１３７】
この構成により、単位時間当たりの感光量を記憶しておくだけで、任意の画素での感光量を演算により求めることができる。固体撮像素子には様々な駆動パターンが設定されており、その全てについて基準となる画素での総感光量を求めておくことで、アンプ発光によるノイズの抑制を十分に行うことも可能である。しかし、これでは膨大なデータが必要となり、装置のコスト増に繋がってしまう。上記構成によれば、必要なのは単位時間当たりの感光量だけであるため、低コストで補正精度を向上させることができる。
【０１３８】
また、上記構成によれば、単位時間当たりの感光量を記憶しているため、固体撮像素子から複数フィールドで信号を読み出す場合でも、露光開始から信号読み出しまでの時間のフィールド毎の差を考慮した補正が可能となる。例えば、３フィールド駆動の場合、露光開始から１フィールド目の信号読み出しまでの時間をｔ１、１フィールド目の信号読み出しから２フィールド目の信号読み出しまでの時間をｔ２、２フィールド目の信号読み出しから３フィールド目の信号読み出しまでの時間をｔ３とし、単位時間当たりの感光量をｋとすると、１フィールド目の信号読み出し開始までに基準となる領域で感光される総感光量は、（ｋ×ｔ１）となる。また、２フィールド目の信号読み出し開始までに基準となる領域で感光される総感光量は、（ｋ×（ｔ１＋ｔ２））となる。また、３フィールド目の信号読み出し開始までに基準となる領域で感光される総感光量は、（ｋ×（ｔ１＋ｔ２＋ｔ３））となる。このように、フィールド毎に総感光量を求めることが可能なため、フィールド間の感光量差を考慮した補正が可能となり、横縞の発生を防いで画質を向上させることができる。
【０１３９】
開示された撮像装置は、前記基準となる画素が前記各画素のうち前記アンプに最も近い画素である。
【０１４０】
この構成により、感光量はアンプに最も近い画素で最も大きくなるため、ここを基準とすることで、単位時間当たりの感光量を精度よく求めておくことができる。
【０１４１】
開示された撮像装置は、前記アンプに最も近い画素が、前記アンプから水平方向にｘ０、垂直方向にｙ０離れた位置にあるものとし、前記アンプに最も近い画素を原点（０，０）とし、該原点に対する任意の画素（ｘ，ｙ）の前記補正量Ｈ（ｘ，ｙ）を、
Ｈ（ｘ，ｙ）＝α／｛（ｘ０＋ｘ）２＋（ｙ０＋ｙ）２｝
ここで、αはパラメータ値
で表し、前記信号補正手段は、上記式と前記基準となる画素の位置座標と前記総感光量とから前記αを求め、その後、前記注目した画素の位置座標と上記式とから該注目した画素の前記補正量を求める。
【０１４２】
開示された撮像装置は、前記アンプに最も近い画素が、前記アンプから水平方向にｘ０、垂直方向にｙ０離れた位置にあるものとし、前記アンプに最も近い画素を原点（０，０）とし、該原点に対する任意の画素（ｘ，ｙ）の前記補正量Ｈ（ｘ，ｙ）を、
Ｈ（ｘ，ｙ）＝α／｛ａ（ｘ０＋ｘ）２＋ｂ（ｙ０＋ｙ）２｝
ここで、α，ａ，ｂはパラメータ値
で表し、前記信号補正手段は、上記式と前記基準となる画素の位置座標と前記総感光量とから前記α，ａ，ｂを求め、その後、前記注目した画素の位置座標と上記式とから該注目した画素の前記補正量を求める。
【０１４３】
開示された撮像装置は、前記アンプに最も近い画素が、前記アンプから水平方向にｘ０、垂直方向にｙ０離れた位置にあるものとし、前記アンプに最も近い画素を原点（０，０）とし、該原点に対する任意の画素（ｘ，ｙ）の前記補正量Ｈ（ｘ，ｙ）を、
Ｈ（ｘ，ｙ）＝α／｛ａ（ｘ０＋ｘ）２＋ｂ（ｙ０＋ｙ）２｝−β
ここで、α，ａ，ｂ，βはパラメータ値
で表し、前記信号補正手段は、上記式と前記基準となる画素の位置座標と前記総感光量とから前記α，ａ，ｂ，βを求め、その後、前記注目した画素の位置座標と上記式とから該注目した画素の前記補正量を求める。
【０１４４】
開示された撮像装置は、前記信号補正手段が、前記補正量の値がマイナスとなる場合には該補正量を零にする。
【０１４５】
開示された撮像装置は、前記固体撮像素子から複数フィールドで信号の読み出しを行う駆動手段を備え、前記信号補正手段は、各フィールドで読み出す対象となる前記画素を前記注目した画素に設定し、各フィールドで読み出す対象となる前記画素毎に、前記総感光量の演算、前記補正量の演算、及び前記補正を行う。
【０１４６】
この構成により、フィールド間の総感光量の差を考慮した補正が可能となり、横縞を防いで画質を向上させることができる。
【０１４７】
開示された信号補正方法は、半導体基板の表面部に二次元アレイ状に配列形成された複数の画素及び該半導体基板に形成され前記各画素で感光された光に応じて蓄積された信号電荷に応じた信号を増幅するアンプを有する固体撮像素子から出力される信号を補正する信号補正方法であって、前記アンプの動作時に起きる発光によって前記画素で感光された感光量を、撮影時の前記固体撮像素子の駆動電圧の設定レベルに依存した補正データを用いて補正量として求め、前記画素から前記アンプを介して出力された信号量を、前記補正量にしたがって補正する信号補正ステップを備える。
【０１４８】
開示された信号補正方法は、前記アンプを駆動するアンプ駆動電圧を、露光期間中は信号読み出し期間よりも低くするアンプ駆動電圧制御ステップを備え、前記駆動電圧が、前記アンプ駆動電圧である。
【０１４９】
開示された信号補正方法は、前記固体撮像素子のオーバーフロードレイン電圧を可変制御するＯＦＤ電圧制御ステップを備え、前記駆動電圧が、前記オーバーフロードレイン電圧である。
【０１５０】
開示された信号補正方法は、前記固体撮像素子のオーバーフロードレイン電圧を可変制御するＯＦＤ電圧制御ステップと、前記アンプを駆動するアンプ駆動電圧を、露光期間中は信号読み出し期間よりも低くするアンプ駆動電圧制御ステップとを備え、前記駆動電圧が、前記オーバーフロードレイン電圧と前記アンプ駆動電圧である。
【０１５１】
開示された信号補正方法は、前記補正用データが、前記駆動電圧の設定レベル毎に記憶された前記半導体基板上の基準となる画素で感光される単位時間当たりの感光量であり、前記信号補正ステップでは、注目した前記画素の露光開始から信号電荷読み出しまでに要した時間と前記時間中の前記駆動電圧の設定レベルと該設定レベルに対応する前記単位時間当たりの感光量とから、前記基準となる画素で前記時間中に前記発光によって感光された総感光量を求め、前記基準となる画素の位置と前記総感光量と前記注目した画素の位置とに基づいて、前記注目した画素での前記発光による感光量を補正量として求め、前記注目した画素から前記アンプを介して出力された信号量を前記補正量にしたがって補正する。
【０１５２】
開示された信号補正方法は、前記基準となる画素が前記各画素のうち前記アンプに最も近い画素である。
【０１５３】
開示された信号補正方法は、前記アンプに最も近い画素が、前記アンプから水平方向にｘ０、垂直方向にｙ０離れた位置にあるものとし、前記アンプに最も近い画素を原点（０，０）とし、該原点に対する任意の画素（ｘ，ｙ）の前記補正量Ｈ（ｘ，ｙ）を、
Ｈ（ｘ，ｙ）＝α／｛（ｘ０＋ｘ）２＋（ｙ０＋ｙ）２｝
ここで、αはパラメータ値
で表し、前記信号補正ステップでは、上記式と前記基準となる画素の位置座標と前記総感光量とから前記αを求め、その後、前記注目した画素の位置座標と上記式とから該注目した画素の前記補正量を求める。
【０１５４】
開示された信号補正方法は、前記アンプに最も近い画素が、前記アンプから水平方向にｘ０、垂直方向にｙ０離れた位置にあるものとし、前記アンプに最も近い画素を原点（０，０）とし、該原点に対する任意の画素（ｘ，ｙ）の前記補正量Ｈ（ｘ，ｙ）を、
Ｈ（ｘ，ｙ）＝α／｛ａ（ｘ０＋ｘ）２＋ｂ（ｙ０＋ｙ）２｝
ここで、α，ａ，ｂはパラメータ値
で表し、前記信号補正ステップでは、上記式と前記基準となる画素の位置座標と前記総感光量とから前記α，ａ，ｂを求め、その後、前記注目した画素の位置座標と上記式とから該注目した画素の前記補正量を求める。
【０１５５】
開示された信号補正方法は、前記アンプに最も近い画素が、前記アンプから水平方向にｘ０、垂直方向にｙ０離れた位置にあるものとし、前記アンプに最も近い画素を原点（０，０）とし、該原点に対する任意の画素（ｘ，ｙ）の前記補正量Ｈ（ｘ，ｙ）を、
Ｈ（ｘ，ｙ）＝α／｛ａ（ｘ０＋ｘ）２＋ｂ（ｙ０＋ｙ）２｝−β
ここで、α，ａ，ｂ，βはパラメータ値
で表し、前記信号補正ステップでは、上記式と前記基準となる画素の位置座標と前記総感光量とから前記α，ａ，ｂ，βを求め、その後、前記注目した画素の位置座標と上記式とから該注目した画素の前記補正量を求める。
【０１５６】
開示された信号補正方法は、前記信号補正ステップでは、前記補正量の値がマイナスとなる場合には該補正量を零にする。
【０１５７】
開示された信号補正方法は、前記固体撮像素子から複数フィールドで信号の読み出しを行う駆動ステップを備え、前記信号補正ステップでは、各フィールドで読み出す対象となる前記画素を前記注目した画素に設定し、各フィールドで読み出す対象となる前記画素毎に、前記総感光量の演算、前記補正量の演算、及び前記補正を行う。
【符号の説明】
【０１５８】
１  撮像装置
２  固体撮像素子
１０  画像信号処理回路
３０  アンプ
【図１】
2010171605.tif 000003
【図２】
2010171605.tif 000004
【図３】
2010171605.tif 000005
【図４】
2010171605.tif 000006
【図５】
2010171605.tif 000007
【図６】
2010171605.tif 000008
【図７】
2010171605.tif 000009
【図８】
2010171605.tif 000010
【図９】
2010171605.tif 000011
【図１０】
2010171605.tif 000012
【図１１】
2010171605.tif 000013
【図１２】
2010171605.tif 000014
【図１３】
2010171605.tif 000015
【図１４】
2010171605.tif 000016
【図１５】
2010171605.tif 000017
【図１６】
2010171605.tif 000018
【図１７】
2010171605.tif 000019
【図１８】
2010171605.tif 000020
【図１９】
2010171605.tif 000021