(57)【要約】【課題】無効画素部の白点や白ゴマ等の影響で縦筋を作り出してしまうことを回避しつつ、シェーディング補正を行う。【解決手段】光電変換素子を含む単位画素が二次元状に複数配置され、光電変換素子に光が入射される有効画素部と、光電変換素子に光が入射されない無効画素部とを有する撮像部１０と、撮像部１０によって得られた画素信号の読み出しを行う画素信号読み出し回路部（行走査回路１１、列走査回路１３）と、画素信号読み出し回路部で読み出した列ごとの無効画素部の画素信号について、無効画素部の水平方向に沿った複数画素分の画素信号を平均して補正値を算出する補正値算出部と、画素信号読み出し回路部で読み出した有効画素部の画素信号から、補正値算出部で算出した当該有効画素部の列と対応する補正値を差し引く差分演算部とを有する固体撮像装置１である。【選択図】図１
2011040976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換素子を含む単位画素が二次元状に複数配置され、前記光電変換素子に光が入射される有効画素部と、前記光電変換素子に光が入射されない無効画素部とを有する撮像部と、
前記撮像部によって得られた画素信号の読み出しを行う画素信号読み出し回路部と、
前記画素信号読み出し回路部で読み出した列ごとの前記無効画素部の画素信号について、前記無効画素部の水平方向に沿った複数画素分の画素信号を平均して補正値を算出する補正値算出部と、
前記画素信号読み出し回路部で読み出した前記有効画素部の画素信号から、前記補正値算出部で算出した当該有効画素部の列と対応する補正値を差し引く差分演算部と
を有する固体撮像装置。
【請求項２】
前記補正値算出部は、前記無効画素部の水平方向に沿った複数画素分と垂直方向に沿った複数画素分の画素信号を平均して前記補正値を算出する
請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記補正値算出部は、前記撮像部の１垂直走査期間ごとに前記無効画素部の水平方向に沿った複数画素分の画素信号の平均を算出する
請求項１または２記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記補正値算出部は、前記無効画素部の一の列を中心として水平方向に沿った前後数画素分の画素信号の平均を算出する
請求項１から３のうちいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記補正値算出部は、前記撮像部の１垂直走査期間ごとに前記無効画素部の水平方向に沿った複数画素の一方向順に画素信号を順次加算し、平均を算出する
請求項１から４のうちいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記補正値算出部は、前記撮像部の１垂直走査期間ごとに前記無効画素部の水平方向に沿った複数画素の往復方向順に画素信号を順次加算し、平均を算出する
請求項１から４のうちいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項７】
光電変換素子を含む単位画素が二次元状に複数配置され、前記光電変換素子に光が入射される有効画素部と、前記光電変換素子に光が入射されない無効画素部とを有する撮像部で画素信号を得る工程と、
前記撮像部の前記無効画素部で得た画素信号を読み出し、前記無効画素部の水平方向に沿った複数画素分の画素信号を平均して補正値を算出する工程と、
前記撮像部の前記有効画素部で得た画素信号を読み出し、当該有効画素部の列と対応する前記補正値を差し引く工程と
を有する固体撮像装置の駆動方法。
【請求項８】
前記補正値を算出する工程では、前記撮像部の１垂直走査期間ごとに前記無効画素部の水平方向に沿った複数画素分の画素信号の平均を算出する
請求項７記載の固体撮像装置の駆動方法。
【請求項９】
前記補正値を算出する工程では、前記撮像部の前記無効画素部で得た画素信号を読み出す際に、前記撮像部の１水平走査期間ごとに前記無効画素部の水平方向に沿って異なる無効画素部の画素信号を読み出して、それ以前に読み出した無効画素部の画素信号と加算し、平均を算出する
請求項７記載の固体撮像装置の駆動方法。
【請求項１０】
前記補正値を算出する工程では、前記撮像部の一の列に対応した無効画素部で得た画素信号を読み出して記憶部に記憶する際、前記撮像部の１水平走査期間ごとに前記記憶部の記憶先のアドレスを制御して、前記無効画素部の水平方向に沿って異なる無効画素部で得た画素信号を記憶する領域に前記一の列に対応した無効画素部で得た画素信号を加算記憶し、平均を算出する
請求項７記載の固体撮像装置の駆動方法。
【請求項１１】
前記補正値を算出する工程では、前記撮像部の１垂直走査期間ごとに前記無効画素部の水平方向に沿った複数画素の一方向順に画素信号を順次加算し、平均を算出する
請求項７から１０のうちいずれか１項に記載の固体撮像装置の駆動方法。
【請求項１２】
前記補正値を算出する工程では、前記撮像部の１垂直走査期間ごとに前記無効画素部の水平方向に沿った複数画素の往復方向順に画素信号を順次加算し、平均を算出する
請求項７から１０のうちいずれか１項に記載の固体撮像装置の駆動方法。
【請求項１３】
取り込んだ光を電気信号に変換する固体撮像装置と、
前記固体撮像装置で得た電気信号を処理する信号処理部とを備え、
前記固体撮像装置として、
光電変換素子を含む単位画素が二次元状に複数配置され、前記光電変換素子に光が入射される有効画素部と、前記光電変換素子に光が入射されない無効画素部とを有する撮像部と、
前記撮像部によって得られた画素信号の読み出しを行う画素信号読み出し回路部と、
前記画素信号読み出し回路部で読み出した列ごとの前記無効画素部の画素信号について、前記無効画素部の水平方向に沿った複数画素分の画素信号を平均して補正値を算出する補正値算出部と、
前記画素信号読み出し回路部で読み出した前記有効画素部の画素信号から、前記補正値算出部で算出した当該有効画素部の列と対応する補正値を差し引く差分演算部と
を有する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法および電子機器に関する。詳しくは、無効画素部で取り込んだ画素信号を用いて有効画素部で取り込んだ画素信号の補正を行う固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、固体撮像装置におけるシェーディング補正では、特許文献１、２に記載されるように、ダミー回路を使用して補正信号を検出するものがある。また、特許文献３では、補正信号として、有効画素部と同じ構成を持つＶＯＰＢ（Ｖ（垂直）方向のオプティカルブラック）部の信号を用いて行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１２４５２７号公報
【特許文献２】特開平１０−１２６６９７号公報
【特許文献３】特開２００７−３３６３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１、２に記載の従来の技術では、回路起因による縦筋や、シェーディングは補正できるが、画素起因の不良は補正できない場合があり、有効画素部と同じ構成から読み出した信号を補正信号として検出する必要がある。また、特許文献３に記載の技術では、ＶＯＰＢの白点と白ゴマの影響で、補正後に縦筋を作り出してしまう欠点がある。これを回避するため、ＶＯＰＢ部を読み出しＯＦＦで使用し、同回路構成から補正信号を作りつつ、白点と白ゴマの影響を回避できる手法もある。しかし、画素暗電流成分も除去したい場合には対応できないことや、画素の信号を読まないといった読み出し動作の差異によるＨ（水平）シェーディング形状の違いなどの影響が問題となる。
【０００５】
本発明は、無効画素部を有効画素部と同じ動作で信号読み出ししながら、無効画素部の白点や白ゴマ等の影響で縦筋を作り出してしまうことを回避しつつ、シェーディング補正を行う技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、光電変換素子を含む単位画素が二次元状に複数配置され、光電変換素子に光が入射される有効画素部と、光電変換素子に光が入射されない無効画素部とを有する撮像部と、撮像部によって得られた画素信号の読み出しを行う画素信号読み出し回路部と、画素信号読み出し回路部で読み出した列ごとの無効画素部の画素信号について、無効画素部の水平方向に沿った複数画素分の画素信号を平均して補正値を算出する補正値算出部と、画素信号読み出し回路部で読み出した有効画素部の画素信号から、補正値算出部で算出した当該有効画素部の列と対応する補正値を差し引く差分演算部とを有する固体撮像装置である。また、この固体撮像装置を用いた電子機器でもある。
【０００７】
このような本発明では、シェーディング補正のための補正値を列ごとに求めるにあたり、該当の列に対応する無効画素部の画素信号について水平方向に沿った数画素分の画素信号の平均を算出して補正値としている。これにより、該当の列に対応する無効画素部に白点や白ゴマの影響があっても、水平方向に沿った数画素分の画素信号の平均をとることでその影響が拡散されることになる。
【０００８】
ここで、水平方向に沿った数画素分は、Ｈシェーディングを行う観点から、水平方向に沿った画素信号のレベル変化が把握できる画素数であり、例えば３〜１２７画素、好ましくは３〜１５画素程度である。
【０００９】
また、本発明は、光電変換素子を含む単位画素が二次元状に複数配置され、光電変換素子に光が入射される有効画素部と、光電変換素子に光が入射されない無効画素部とを有する撮像部で画素信号を得る工程と、撮像部の無効画素部で得た画素信号を読み出し、無効画素部の水平方向に沿った複数画素分の画素信号を平均して補正値を算出する工程と、撮像部の有効画素部で得た画素信号を読み出し、当該有効画素部の列と対応する補正値を差し引く工程とを有する固体撮像装置の駆動方法である。
【００１０】
このような本発明では、シェーディング補正のための補正値を列ごとに求めるにあたり、該当の列に対応する無効画素部の画素信号について水平方向に沿った数画素分の画素信号の平均を算出して補正値としている。これにより、該当の列に対応する無効画素部に白点や白ゴマの影響があっても、水平方向に沿った数画素分の画素信号の平均をとることでその影響が拡散されることになる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、縦筋検出を数カラムにまたがって検出するために、水平方向のローパス効果によって、白点、白ゴマ、固定パターンノイズによる縦筋検出値への影響を軽減することが可能となる。これにより、無効画素部を動作させた状態で信号を取り込み、縦筋を悪化させずにＨシェーディング補正を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係る固体撮像装置の全体構成の一例を説明する概略平面図である。
【図２】画素の回路構成の一例を示す回路図である。
【図３】本実施形態に係る固体撮像装置の駆動方法における画素信号の出力タイミングを説明するタイミングチャートである。
【図４】比較例における補正値の算出方法を説明する模式図である。
【図５】本実施形態における補正値の算出方法を説明する模式図である。
【図６】本実施形態に係る電子機器の一例である撮像装置の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．固体撮像装置の構造（平面構造、回路構成、補正値算出部の例、）
２．固体撮像装置の駆動方法（画素信号の読み出しタイミング、補正値の算出方法、具体的な列加算方法の例）
３．電子機器（撮像装置の構成例）
【００１４】
＜１．固体撮像装置の構造＞
［本実施形態に係る固体撮像装置の平面構造］
図１は、本実施形態に係る固体撮像装置の全体構成の一例を説明する概略平面図である。固体撮像装置１は、撮像部１０、行走査回路１１、カラム回路１２、列走査回路１３、信号処理回路１４を備えている。
【００１５】
撮像部１０は、光電変換素子（フォトダイオード）を含む単位画素が二次元状に複数配置された構成であり、光電変換素子に光が入射される有効画素部と、光電変換素子に光が入射されない無効画素部とを備えている。ここで、無効画素部は有効画素部の周辺の必要な位置に設けられており、光電変換素子を覆う遮光膜が設けられていて外光の入射を防いでいる。
【００１６】
行走査回路１１は、行単位で画素を選択し、垂直方向に沿って順次走査する回路である。行走査回路１１によって選択された行単位の画素で得た信号（画素信号）は、図示しない垂直信号線を介してカラム回路１２へ送られる。
【００１７】
カラム回路１２は、垂直信号線を介して送られてきた画素信号を処理する回路である。カラム回路１２は、送られてきたアナログの画素信号をデジタルに変換するＡＤ変換回路や処理対象の信号を一時格納するメモリを備えている。
【００１８】
列走査回路１３は、行走査回路１１による走査に同期して水平方向に沿った画素を順次選択する回路である。選択の順に応じて画素の信号が垂直信号線を介して順次カラム回路１２へ送られ、カラム回路１２でデジタル信号に変換された画素信号を信号処理回路１４へ送る。この列走査回路１３および行走査回路１１が画素信号の読み出しを行う画素信号読み出し回路部となる。
【００１９】
信号処理回路１４は、カラム回路１２を介して送られた画素信号に対して種々の信号処理を施して出力する回路である。
【００２０】
本実施形態の固体撮像装置１では、画素信号に対してシェーディング補正を行う際に用いる補正値を算出する補正値算出部１４１と、この補正値算出部１４１で算出した補正値を画素信号が差し引きシェーディング補正を施した信号を得る差分演算部１４２とを備えている。図１では、補正値算出部１４１や差分演算部１４２が、上記信号処理回路１４で構成されているが、チップ外に接続される外部信号処理回路２０で構成されていてもよい。
【００２１】
このような固体撮像装置１において、本実施形態では、無効画素部のうち垂直方向の端部に水平方向に沿って配置される箇所をＶＯＰＢ（Ｖ（垂直）方向のオプティカルブラック）部と定義する。
【００２２】
［画素の回路構成］
図２は、画素の回路構成の一例を示す回路図である。有効画素部およびＶＯＰＢ部を含む無効画素部とも、図２に示す画素の回路構成を基本単位としている。本回路例に係る画素は、フォトダイオードである光電変換素子１１１、転送トランジスタ１１２、リセットトランジスタ１１３、増幅トランジスタ１１４および選択トランジスタ１１５の４つのトランジスタを有する構成となっている。各トランジスタは、例えばＮチャネルのＭＯＳトランジスタが用いられる。
【００２３】
画素には、転送線ＴＧ、リセット線ＲＳＴおよび選択線ＳＥＬの３本の駆動配線が同一画素行の各画素について共通に設けられている。これら転送線ＴＧ、リセット線ＲＳＴおよび選択線ＳＥＬの各一端は、行走査回路（図１参照）の各画素行に対応した出力端に、画素行単位で接続されている。
【００２４】
光電変換素子１１１は、アノードが負側電源、例えばグランドに接続されており、受光した光をその光量に応じた電荷量の光電荷（ここでは、光電子）に光電変換する。光電変換素子１１１のカソード電極は、転送トランジスタ１１２を介して増幅トランジスタ１１４のゲート電極と電気的に接続されている。この増幅トランジスタ１１４のゲート電極と電気的に繋がったノードがフローティングディフュージョンＦＤとなる。
【００２５】
転送トランジスタ１１２は、光電変換素子１１１のカソード電極とフローティングディフィージョンＦＤとの間に接続され、高レベル（例えば、ＶＤＤレベル）がアクティブ（以下、「Ｈｉｇｈアクティブ」と記述する）の転送パルスＬＴｘが転送線ＴＧを介してゲート電極に与えられることによってオン状態となる。これにより、光電変換素子１１１で光電変換された光電荷をフローティングディフュージョンＦＤに転送する。
【００２６】
リセットトランジスタ１１３は、ドレイン電極が電源電位ＶＤＤに、ソース電極がフローティングディフュージョンＦＤにそれぞれ接続され、ＨｉｇｈアクティブのリセットパルスＬＲＳＴがリセット線ＲＳＴを介してゲート電極に与えられることによってオン状態となる。これにより、光電変換素子１１１からフローティングディフュージョンＦＤへの信号電荷の転送に先立って、フローティングディフュージョンＦＤの電荷を電源電位ＶＤＤに捨てることによってフローティングディフュージョンＦＤをリセットする。
【００２７】
増幅トランジスタ１１４は、ゲート電極がフローティングディフュージョンＦＤに、ドレイン電極が電源電位ＶＤＤにそれぞれ接続され、リセットトランジスタ１１３によってリセットした後のフローティングディフュージョンＦＤの電位をリセットレベルとして出力する。さらに、増幅トランジスタ１１４は、転送トランジスタ１１２によって信号電荷を転送した後のフローティングディフュージョンＦＤの電位を信号レベルとして出力する。
【００２８】
選択トランジスタ１１５は、例えば、ドレイン電極が増幅トランジスタ１１４のソースに、ソース電極が出力信号線１１６にそれぞれ接続され、Ｈｉｇｈアクティブの選択パルスＬＳＥＬが選択線ＳＥＬを介してゲートに与えられることによってオン状態となる。これにより、画素を選択状態として増幅トランジスタ１１４から出力される信号を出力信号線１１６に中継する。
【００２９】
なお、画素としては、上記構成の４つのトランジスタからなる周辺回路の構成に限られるものではなく、増幅トランジスタ１１４と選択トランジスタ１１５とを兼用した３つのトランジスタからなる画素構成のものなどであっても良く、その画素回路の構成は問わない。
【００３０】
［補正値算出部］
本実施形態の固体撮像装置では、補正値算出部においてシェーディング補正のための補正値を算出している。補正値算出部は、列ごとに読み出した無効画素部の画素信号について、無効画素部の水平方向に沿った複数画素分の画素信号を平均して補正値を算出する。なお、本実施形態では、画素の列の並びの方向と水平方向とが対応し、画素の行の並びの方向と垂直方向とが対応するものとする。
【００３１】
補正値は、列ごとに補正値算出部によって算出されるが、本実施形態では、一つの列に対応した補正値の算出として、当該列に対応した無効画素部（ＶＯＰＢ部）の画素信号と、水平方向に沿った複数の無効画素部の画素信号とを加算および平均して補正値を求めている。これにより、一つの列に対応した無効画素部の画素信号に白点等のノイズが発生していても、水平方向に沿った複数の画素信号との平均化によってそのノイズの成分が拡散され、そのノイズによるシェーディング補正への影響を抑制できることになる。
【００３２】
また、補正値算出部は、必要に応じて、無効画素部の水平方向に沿った複数画素分と垂直方向に沿った複数画素分の画素信号を平均して補正値を算出する。すなわち、無効画素部であるＶＯＰＢ部として、同列に複数の無効画素部が設けられているものもある。この場合、同列の複数の無効画素部の画素信号を加算、平均化して、当該列の補正値の要素とする。さらに、当該列の補正値の要素について、水平方向に沿った複数の列の補正値の要素を加算、平均化して当該列の補正値とする。これにより、当該列の同列でノイズが発生していても、水平方向に沿った複数の補正値の要素との平均化によってそのノイズの成分が拡散され（ローパス効果）、そのノイズによるシェーディング補正への影響を抑制できることになる。
【００３３】
ここで、補正値算出部は、撮像部の１垂直走査期間ごとに無効画素部（ＶＯＰＢ部）の水平方向に沿った複数画素分の画素信号の平均を算出する。
【００３４】
具体的には、先ず、１フレーム分の画像の取り込みにおいて無効画素部（ＶＯＰＢ部）および有効画素部の画素信号を取り込み出力する際、列ごとに無効画素部（ＶＯＰＢ部）の画素信号による補正値の要素を算出する。
【００３５】
列ごとの補正値の要素の算出では、無効画素部（ＶＯＰＢ部）の列方向に沿った画素数が１つの場合にはその画素の画素信号がそのまま補正値の要素となる。また、無効画素部（ＶＯＰＢ部）の列方向に沿った画素数が複数ある場合には、列方向に沿った複数の画素の画素信号を加算および平均化したものが補正値の要素となる。
【００３６】
そして、次の１フレーム分の画像の取り込みでは、同様に列ごとに無効画素部（ＶＯＰＢ部）の画素信号から補正値の要素を算出するが、この列ごとの補正値の要素を水平方向に隣接する列の前フレームで算出した補正値の要素に加算し、平均化する。この処理を１フレームごとに複数列分繰り返す。
【００３７】
補正値算出部は、一の列に対応した無効画素部（ＶＯＰＢ部）の補正値を算出するにあたり、当該列を中心として水平方向に沿った前後数画素分もしくは前後数列分の画素信号の要素を平均化する。これにより、当該列の無効画素部（ＶＯＰＢ部）に含まれるノイズ成分を水平方向に分散でき、ノイズ成分によるシェーディング補正への影響を抑制する。
【００３８】
補正値算出部は、１垂直走査期間ごとに無効画素部（ＶＯＰＢ部）の水平方向に沿った複数画素分もしくは複数列分の画素信号を平均化するにあたり、水平方向に沿った複数画素もしくは複数列の一方向順に画素信号の要素を順次加算し、平均化する。または、複数画素もしくは複数列の往復方向順に画素信号の要素を順次加算し、平均化する。
【００３９】
＜２．固体撮像装置の駆動方法＞
［画素信号の読み出しタイミング］
図３は、本実施形態に係る固体撮像装置の駆動方法における画素信号の出力タイミングを説明するタイミングチャートである。撮像部の各画素で取り込んだ画素信号は、垂直転送信号ＶＤによって１フレームに対応した信号出力が行われる。垂直転送信号ＶＤの間には、１行に対応した水平転送信号ＨＤが生成され、これに応じて１行分の信号出力が行われる。すなわち、水平転送信号ＨＤの生成タイミングに合わせて、１行目、２行目、…、ｎ−１行目、ｎ行目の順に画素信号が出力される。ここで、ｎは撮像部の垂直方向の画素数である。
【００４０】
また、図３では示されないが、各行の信号出力は１列目からｍ列目までの画素信号が順次出力される。ここで、ｍは撮像部の水平方向の画素数である。
【００４１】
この１フレーム、ｎ行分の画素信号の出力のうち、最初もしくは最後の１〜数行分が無効画素部（ＶＯＰＢ部）の画素信号となっている。この無効画素部（ＶＯＰＢ部）の画素信号を用いて補正値算出部が列ごとの補正値を計算する。そして、有効画素部の列ごとの画素信号から、同列の補正値を差し引く演算を差分演算部で行い、シェーディング補正後の信号とする。
【００４２】
［補正値の算出方法］
次に、補正値の算出方法について説明する。ここで、本実施形態での補正値の算出方法の説明に先立ち、比較例の説明を行う。図４は、比較例における補正値の算出方法を説明する模式図である。図４では、１垂直転送期間（１フレーム）ごとの無効画素部（ＶＯＰＢ部）および有効画素部の画素信号の状態を（ａ）〜（ｄ）の４フレーム分について示している。
【００４３】
すなわち、１フレーム分の画素信号の読み出しにおいて、各列ごとに無効画素部（ＶＯＰＢ部）の画素信号をメモリ（ＳＤＲＡＭ）に格納する。この際、無効画素部（ＶＯＰＢ部）が１列で複数画素ある場合には、１列の複数画素の画素信号を加算し、平均した値をメモリ（ＳＤＲＡＭ）が格納する。そして、順次フレームごとの画素信号を読み出す際、無効画素部（ＶＯＰＢ部）の画素信号を時間積分し、平均したものをメモリ（ＳＤＲＡＭ）に上書き保存し、各列ごとの補正値（縦筋検波値）とする。有効画素部の画素信号は、読み出された後に各列ごとの補正値を減算し、縦筋・シェーディング補正を実現する。
【００４４】
次に、本実施形態での補正値の算出方法を説明する。図５は、本実施形態における補正値の算出方法を説明する模式図である。図５では、図４と同様、１垂直転送期間（１フレーム）ごとの無効画素部（ＶＯＰＢ部）および有効画素部の画素信号の状態を（ａ）〜（ｄ）の４フレーム分について示している。
【００４５】
本実施形態では、比較例と同様、１フレームごとに各列の無効画素部（ＶＯＰＢ部）の画素信号を読み出し、メモリ（ＳＤＲＡＭ）に格納する。なお、メモリ（ＳＤＲＡＭ）は、図１に示す信号処理回路や外部信号処理回路等に設けられている。この際、無効画素部（ＶＯＰＢ部）が１列で複数画素ある場合には、１列の複数画素の画素信号を加算し、平均した値をメモリ（ＳＤＲＡＭ）が格納する。
【００４６】
この無効画素部（ＶＯＰＢ部）の画素信号のメモリ（ＳＤＲＡＭ）への格納において、１フレームごとに水平方向に沿った異なる列のメモリアドレスに格納されている画素信号との時間積分を行い、平均値を上書き保存する。
【００４７】
具体的な方法は次のようになる。先ず、無効画素部（ＶＯＰＢ部）の画素信号を読み出す。この際、図２に示す転送信号ＴＧをＯＮにした状態で読み出す。これにより、有効画素部と同じ動作で画素信号が蓄積され、回路動作、読み出し動作に起因するシェーディング等の影響を回避する。
【００４８】
次に、無効画素部（ＶＯＰＢ部）の１列について複数の画素ある場合には、１列を構成する複数画素の画素信号を加算し、平均する。この無効画素部（ＶＯＰＢ部）の画素信号もしくは平均化した画素信号を補正値の要素として、１フレームごとに求め、以前のフレームで求めた補正値の要素と加算し、平均化した新たな補正値をメモリ（ＳＤＲＡＭ）に上書き保存していく。この１フレームごとの新たな補正値の算出として、１フレームごと、無効画素部（ＶＯＰＢ部）の該当列に対応したメモリのアドレスを中心に、水平方向に複数画素（複数列）分、メモリのアドレスをずらしながら加算し、平均を求めていく。
【００４９】
このような処理による計算によって、無効画素部（ＶＯＰＢ部）の画素信号について、水平方向にローパスフィルタをかけている効果と等しくなり、無効画素部（ＶＯＰＢ部）に白点、白ゴマまたは固定パターンノイズなどの欠陥が生じていても、これを拡散できることになる。
【００５０】
なお、上記の例では、メモリ（ＳＤＲＡＭ）のアドレスを１フレームごとにずらしながら無効画素部（ＶＯＰＢ部）の画素信号について加算、平均化を行っているが、列走査回路の読み出し開始アドレスを１フレームごとにずらして駆動することで同じ算出結果を得ることができる。この場合には、メモリ（ＳＤＲＡＭ）のアドレス操作は不要である。
【００５１】
［具体的な列加算方法］
次に、具体的な列加算方法の例について説明する。なお、ここでは１垂直転送期間（１フレーム）ごとに無効画素部（ＶＯＰＢ部）の水平方向に沿った複数画素分もしくは複数列分の画素信号を、水平方向にずらして加算平均化するにあたり、２つの例を説明する。
【００５２】
（１）水平方向に沿った一方向順に画素信号の要素を順次加算平均する例
この例では、１垂直転送期間（１フレーム）ごとに無効画素部（ＶＯＰＢ部）の画素信号の加算対象の列を、水平方向に沿った一方向（同じ方向）順に切り替えるものである。ここで、無効画素部（ＶＯＰＢ部）の対象の列を「０」列とし、水平方向に沿った前後２列分について切り替えて加算平均する場合を具体例として説明する。なお、以下に示す動作は１垂直転送期間（１フレーム）ごとに進み、これらの動作が繰り返えされるもので、どの動作から始まるものであってもよい。また、ここでは対象の「０」列を中心として説明を行うが、無効画素部（ＶＯＰＢ部）の全ての列について同様な加算処理が行われるものである。
【００５３】
（動作１）
次のフレームにおいて、無効画素部（ＶＯＰＢ部）で取り込んだ画素信号のうち、対象の列である「０」列から水平方向に２列前である「−２」列の無効画素部（ＶＯＰＢ部）で取り込んだ画素信号から補正値の要素を求める。そして、「−２」列の補正値の要素と、「０」列に対応したメモリ（ＳＤＲＡＭ）のアドレスに格納された補正値の要素とを加算して平均を求め、「０」列に対応したメモリ（ＳＤＲＡＭ）のアドレスに上書き保存する。
【００５４】
（動作２）
次のフレームにおいて、無効画素部（ＶＯＰＢ部）で取り込んだ画素信号のうち、「０」列から水平方向に１列前である「−１」列の無効画素部（ＶＯＰＢ部）で取り込んだ画素信号から補正値の要素を求める。そして、「−１」列の補正値の要素と、「０」列に対応したメモリ（ＳＤＲＡＭ）のアドレスに格納された補正値の要素とを加算して平均を求め、「０」列に対応したメモリ（ＳＤＲＡＭ）のアドレスに上書き保存する。
【００５５】
（動作３）
次のフレームにおいて、無効画素部（ＶＯＰＢ部）で取り込んだ画素信号のうち、「０」列の無効画素部（ＶＯＰＢ部）で取り込んだ画素信号から補正値の要素を求める。そして、この求めた「０」列の補正値の要素と、「０」列に対応したメモリ（ＳＤＲＡＭ）のアドレスに格納された補正値の要素とを加算して平均を求め、「０」列に対応したメモリ（ＳＤＲＡＭ）のアドレスに上書き保存する。
【００５６】
（動作４）
次のフレームにおいて、無効画素部（ＶＯＰＢ部）で取り込んだ画素信号のうち、「０」列から水平方向に１列先である「＋１」列の無効画素部（ＶＯＰＢ部）で取り込んだ画素信号から補正値の要素を求める。そして、「＋１」列の補正値の要素と、「０」列に対応したメモリ（ＳＤＲＡＭ）のアドレスに格納された補正値の要素とを加算して平均を求め、「０」列に対応したメモリ（ＳＤＲＡＭ）のアドレスに上書き保存する。
【００５７】
（動作５）
次のフレームにおいて、無効画素部（ＶＯＰＢ部）で取り込んだ画素信号のうち、「０」列から水平方向に２列先である「＋２」列の無効画素部（ＶＯＰＢ部）で取り込んだ画素信号から補正値の要素を求める。そして、「＋２」列の補正値の要素と、「０」列に対応したメモリ（ＳＤＲＡＭ）のアドレスに格納された補正値の要素とを加算して平均を求め、「０」列に対応したメモリ（ＳＤＲＡＭ）のアドレスに上書き保存する。
【００５８】
上記（動作５）まで進んだら、上記（動作１）へ戻り、以降の動作を順番に繰り返す。つまり、対象の「０」列について、加算する列の順番を列の番号で示すと、「−２」→「−１」→「０」→「＋１」→「＋２」を１サイクルとして、この順番を繰り返すことになる。
【００５９】
（２）水平方向に沿った往復方向順に画素信号の要素を順次加算平均する例
この例では、１垂直転送期間（１フレーム）ごとに無効画素部（ＶＯＰＢ部）の画素信号の加算対象の列を、水平方向に沿った往復方向順に切り替えるものである。ここで、無効画素部（ＶＯＰＢ部）の対象の列を「０」列とし、水平方向に沿った前後２列分について切り替えて加算平均する場合を具体例として説明する。なお、以下に示す動作は１垂直転送期間（１フレーム）ごとに進み、これらの動作が繰り返えされるもので、どの動作から始まるものであってもよい。また、ここでは対象の「０」列を中心として説明を行うが、無効画素部（ＶＯＰＢ部）の全ての列について同様な加算処理が行われるものである。
【００６０】
（動作１）
次のフレームにおいて、無効画素部（ＶＯＰＢ部）で取り込んだ画素信号のうち、対象の列である「０」列から水平方向に２列前である「−２」列の無効画素部（ＶＯＰＢ部）で取り込んだ画素信号から補正値の要素を求める。そして、「−２」列の補正値の要素と、「０」列に対応したメモリ（ＳＤＲＡＭ）のアドレスに格納された補正値の要素とを加算して平均を求め、「０」列に対応したメモリ（ＳＤＲＡＭ）のアドレスに上書き保存する。
【００６１】
（動作２）
次のフレームにおいて、無効画素部（ＶＯＰＢ部）で取り込んだ画素信号のうち、「０」列から水平方向に１列前である「−１」列の無効画素部（ＶＯＰＢ部）で取り込んだ画素信号から補正値の要素を求める。そして、「−１」列の補正値の要素と、「０」列に対応したメモリ（ＳＤＲＡＭ）のアドレスに格納された補正値の要素とを加算して平均を求め、「０」列に対応したメモリ（ＳＤＲＡＭ）のアドレスに上書き保存する。
【００６２】
（動作３）
次のフレームにおいて、無効画素部（ＶＯＰＢ部）で取り込んだ画素信号のうち、「０」列の無効画素部（ＶＯＰＢ部）で取り込んだ画素信号から補正値の要素を求める。そして、この求めた「０」列の補正値の要素と、「０」列に対応したメモリ（ＳＤＲＡＭ）のアドレスに格納された補正値の要素とを加算して平均を求め、「０」列に対応したメモリ（ＳＤＲＡＭ）のアドレスに上書き保存する。
【００６３】
（動作４）
次のフレームにおいて、無効画素部（ＶＯＰＢ部）で取り込んだ画素信号のうち、「０」列から水平方向に１列先である「＋１」列の無効画素部（ＶＯＰＢ部）で取り込んだ画素信号から補正値の要素を求める。そして、「＋１」列の補正値の要素と、「０」列に対応したメモリ（ＳＤＲＡＭ）のアドレスに格納された補正値の要素とを加算して平均を求め、「０」列に対応したメモリ（ＳＤＲＡＭ）のアドレスに上書き保存する。
【００６４】
（動作５）
次のフレームにおいて、無効画素部（ＶＯＰＢ部）で取り込んだ画素信号のうち、「０」列から水平方向に２列先である「＋２」列の無効画素部（ＶＯＰＢ部）で取り込んだ画素信号から補正値の要素を求める。そして、「＋２」列の補正値の要素と、「０」列に対応したメモリ（ＳＤＲＡＭ）のアドレスに格納された補正値の要素とを加算して平均を求め、「０」列に対応したメモリ（ＳＤＲＡＭ）のアドレスに上書き保存する。
【００６５】
（動作６）
次のフレームにおいて、無効画素部（ＶＯＰＢ部）で取り込んだ画素信号のうち、「０」列から水平方向に１列先である「＋１」列の無効画素部（ＶＯＰＢ部）で取り込んだ画素信号から補正値の要素を求める。そして、「＋１」列の補正値の要素と、「０」列に対応したメモリ（ＳＤＲＡＭ）のアドレスに格納された補正値の要素とを加算して平均を求め、「０」列に対応したメモリ（ＳＤＲＡＭ）のアドレスに上書き保存する。
【００６６】
（動作７）
次のフレームにおいて、無効画素部（ＶＯＰＢ部）で取り込んだ画素信号のうち、「０」列の無効画素部（ＶＯＰＢ部）で取り込んだ画素信号から補正値の要素を求める。そして、この求めた「０」列の補正値の要素と、「０」列に対応したメモリ（ＳＤＲＡＭ）のアドレスに格納された補正値の要素とを加算して平均を求め、「０」列に対応したメモリ（ＳＤＲＡＭ）のアドレスに上書き保存する。
【００６７】
（動作８）
次のフレームにおいて、無効画素部（ＶＯＰＢ部）で取り込んだ画素信号のうち、「０」列から水平方向に１列前である「−１」列の無効画素部（ＶＯＰＢ部）で取り込んだ画素信号から補正値の要素を求める。そして、「−１」列の補正値の要素と、「０」列に対応したメモリ（ＳＤＲＡＭ）のアドレスに格納された補正値の要素とを加算して平均を求め、「０」列に対応したメモリ（ＳＤＲＡＭ）のアドレスに上書き保存する。
【００６８】
上記（動作８）まで進んだら、上記（動作１）へ戻り、以降の動作を順番に繰り返す。つまり、対象の「０」列について、加算する列の順番を列の番号で示すと、「−２」→「−１」→「０」→「＋１」→「＋２」→「＋１」→「０」→「−１」を１サイクルとして、この順番を繰り返すことになる。
【００６９】
上記（１）、（２）に示す加算方法の例では、いずれも対象の「０」列を中心として水平方向に前後２列分について順次加算および平均を計算する例を示したが、対象列を含み前後３列分から例えば１２７列分程度、好ましくは１５列分程度の加算および平均を計算すればよい。
【００７０】
上記（２）に示す加算方法の例では、加算対象となる複数列の両端の列についての加算回数が（１）に示す加算方法と比べて少なくなる。このため、上記（１）に示す加算方法の方が（２）に示す加算方法に比べてノイズリダクション効果（ローパス効果）が高くなる。また、上記（１）、（２）では、シェーディング補正後に縦筋補正残りが発生する場合、その見え方が異なる。（１）では垂直方向に沿って一定幅、一定方向に縦筋補正残りが見えるが、（２）では垂直方向に沿って一定幅を左右反復するように見えることになる。
【００７１】
＜３．電子機器＞
図６は、本実施形態に係る電子機器の一例である撮像装置の構成例を示すブロック図である。図６に示すように、撮像装置９０は、レンズ群９１を含む光学系、固体撮像装置９２、カメラ信号処理回路であるＤＳＰ（Digital Signal Processor）回路９３、フレームメモリ９４、表示装置９５、記録装置９６、操作系９７および電源系９８等を有している。これらのうち、ＤＳＰ回路９３、フレームメモリ９４、表示装置９５、記録装置９６、操作系９７および電源系９８がバスライン９９を介して相互に接続された構成となっている。
【００７２】
レンズ群９１は、被写体からの入射光（像光）を取り込んで固体撮像装置９２の撮像面上に結像する。固体撮像装置９２は、レンズ群９１によって撮像面上に結像された入射光の光量を画素単位で電気信号に変換して画素信号として出力する。この固体撮像装置９２として、先述した本実施形態の固体撮像装置が用いられる。
【００７３】
表示装置９５は、液晶表示装置や有機ＥＬ(electro luminescence)表示装置等のパネル型表示装置からなり、固体撮像装置９２で撮像された動画または静止画を表示する。記録装置９６は、固体撮像装置９２で撮像された動画または静止画を、不揮発性メモリやビデオテープ、ＤＶＤ(Digital Versatile Disk)等の記録媒体に記録する。
【００７４】
操作系９７は、ユーザによる操作の下に、本撮像装置が持つ様々な機能について操作指令を発する。電源系９８は、ＤＳＰ回路９３、フレームメモリ９４、表示装置９５、記録装置９６および操作系９７の動作電源となる各種の電源を、これら供給対象に対して適宜供給する。
【００７５】
このような撮像装置９０は、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ、さらには携帯電話機等のモバイル機器向けカメラモジュールに適用される。この固体撮像装置９２として先述した本実施形態に係る固体撮像装置を用いることで、ノイズの抑制された高画質の撮像装置を提供できることになる。
【００７６】
上記説明した実施形態では、固体撮像装置として主としてＣＭＯＳ型を用いたものを例としたが、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）型であっても適用可能である。また、水平方向に沿って異なる列の画素信号の加算平均を算出して補正値を求めるにあたり、対象の列から水平方向に沿って離れる距離に従い加算の重み付けを小さくするようにしてもよい。さらに、本実施形態では水平方向に沿って設けられた無効画素部であるＶＯＰＢ部を用いてＨ（水平）シェーディング補正の補正値を求めているが、同様な思想をＶ（垂直）シェーディング補正に適用してもよい。すなわち、この場合、無効画素部のうち水平方向の端部に垂直方向に沿って配置されるＨＯＰＢ（Ｈ（水平）方向オプティカルブラック）部を用いる。そして、上記と同様な加算平均（この場合は垂直方向に沿った異なる行の画素信号を用いた加算平均）によってＶ（垂直）シェーディング補正の補正値を求めるようにすればよい。
【符号の説明】
【００７７】
１…固体撮像装置、１０…撮像部、１１…行走査回路、１２…カラム回路、１３…列走査回路、１４…信号処理回路、２０…外部信号処理回路、１４１…補正値算出部、１４２…差分演算部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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