(57)【要約】【課題】温度の検出精度を高めることができる撮像装置を得る。【解決手段】本開示の撮像装置は、第１の半導体基板に形成され、撮像部により得られた画像データに基づいて、所定の画像処理を行うことが可能な処理部と、第１の半導体基板に形成され、温度に応じた検出信号を生成可能な温度センサと、第１の半導体基板に形成され、第１の半導体基板に形成された回路と電気的に絶縁された第１のパッド電極とを備える。【選択図】図９
2019134318.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の半導体基板に形成され、撮像部により得られた画像データに基づいて、所定の画像処理を行うことが可能な処理部と、
前記第１の半導体基板に形成され、温度に応じた検出信号を生成可能な温度センサと、
前記第１の半導体基板に形成され、前記第１の半導体基板に形成された回路と電気的に絶縁された第１のパッド電極と
を備えた撮像装置。
【請求項２】
前記温度センサは、前記第１の半導体基板の前記処理部が形成された領域の領域内に形成された
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第１の半導体基板に形成された変換部をさらに備え、
前記撮像部は、撮像画素を有し、
前記変換部は、前記撮像画素から供給された画素信号に基づいてＡＤ変換を行うことにより前記画像データを生成することが可能であり、
前記第１のパッド電極と前記温度センサとの間の距離は、前記第１のパッド電極と前記変換部との間の距離よりも短い
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第１の半導体基板の周辺領域に並設された複数の入出力パッド電極をさらに備え、
前記第１のパッド電極の面積は、前記複数の入出力パッド電極の面積よりも大きい
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第１の半導体基板の前記第１のパッド電極と隣り合う位置に形成され、前記第１の半導体基板に形成された回路と電気的に絶縁されるとともに前記第１のパッド電極に電気的に接続された第２のパッド電極をさらに備えた
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第１の半導体基板に形成された前記撮像部をさらに備えた
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項７】
第２の半導体基板に形成された前記撮像部をさらに備え、
前記第２の半導体基板は、前記第１の半導体基板に重ね合わせられた
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項８】
撮像部と、
前記撮像部により得られた画像データに基づいて、所定の画像処理を行うことが可能な処理部と、
温度に応じた検出信号を生成可能な温度センサと、
前記検出信号に基づいて、前記温度センサが動作可能な温度範囲が区分された複数の温度範囲のそれぞれにおいて互いに異なる演算処理を行うことにより温度コードを生成可能な演算部と
を備えた撮像装置。
【請求項９】
前記複数の温度範囲は、第１の温度範囲と、第２の温度範囲とを含み、
前記演算処理は、
前記第１の温度範囲において、前記検出信号に基づいて、第１の関数を用いて前記温度コードを生成可能であり、
前記第２の温度範囲において、前記検出信号に基づいて、第２の関数を用いて前記温度コードを生成可能である
請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記第１の関数および前記第２の関数は、１次関数である
請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記撮像装置の検査装置により検出された前記撮像装置の温度についての情報を記憶する記憶部をさらに備え、
前記演算部は、前記記憶部に記憶された情報を用いて前記温度コードを補正する補正処理をさらに行うことが可能である
請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記検出信号に基づいてＡＤ変換を行うことにより第１のデジタルコードを生成可能な変換部をさらに備え、
前記演算部は、前記第１のデジタルコードに基づいて前記温度コードを生成可能である
請求項１１に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記変換部は、前記検出信号に基づいてＡＤ変換を行うことにより複数の第１のデジタルコードを生成可能な複数の変換回路を有し、
前記演算部は、前記複数の第１のデジタルコードに基づいて前記温度コードを生成可能である
請求項１２に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記演算部は、前記複数の第１のデジタルコードに基づいて、前記演算処理を行うことにより複数の第１の温度コードを求め、前記複数の第１の温度コードのそれぞれに基づいて前記補正処理を行うことにより複数の第２の温度コードを求め、前記複数の第２の温度コードが示す値の平均値に基づいて前記温度コードを生成可能である
請求項１３に記載の撮像装置。
【請求項１５】
前記演算部は、前記複数の第２の温度コードに基づいて前記複数の第２の温度コードのうちの１つを選択し、選択された前記第２の温度コードを、前記複数の変換回路のうちの前記選択された第２の温度コードを生成した変換回路と隣り合う変換回路が生成した第２の温度コードを用いて補正し、補正された前記第２の温度コードを含む前記複数の第２の温度コードが示す値の平均値に基づいて前記温度コードを生成可能である
請求項１４に記載の撮像装置。
【請求項１６】
前記演算部は、前記複数の第２の温度コードに基づいて前記複数の第２の温度コードのうちの１つを選択し、前記複数の第２の温度コードのうちの選択された前記第２の温度コード以外の複数の前記第２の温度コードが示す値の平均値に基づいて前記温度コードを生成可能である
請求項１４に記載の撮像装置。
【請求項１７】
前記撮像部は、複数の撮像画素を有し、
前記複数の変換回路は、前記複数の撮像画素から供給された複数の画素信号に基づいてＡＤ変換を行うことにより複数の第２のデジタルコードをそれぞれ生成可能であり、
前記処理部は、前記複数の第２のデジタルコードに基づいて前記所定の画像処理を行うことが可能である
請求項１３に記載の撮像装置。
【請求項１８】
検査装置が、撮像部により得られた画像データに基づいて所定の画像処理を行うことが可能な処理部が形成された第１の半導体基板に形成され、前記第１の半導体基板に形成された回路と電気的に絶縁された第１のパッド電極に熱電対を接触させることにより温度を測定することと、
前記検査装置が、前記測定された温度についての情報を、前記第１の半導体基板に形成された記憶部に記憶させることと、
前記第１の半導体基板に形成された温度センサが、温度に応じた検出信号を生成することと、
前記第１の半導体基板に形成された演算部が、前記検出信号に基づいて、前記温度センサが動作可能な温度範囲が区分された複数の温度範囲のそれぞれにおいて互いに異なる演算処理を行うことにより温度コードを生成することと、
前記演算部が、前記記憶部に記憶された情報を用いて前記温度コードを補正する補正処理を行うことと、
前記検査装置が、補正された前記温度コードを取得することと
を含むキャリブレーション方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、画像を撮像する撮像装置、および撮像装置において測定された温度のキャリブレーション方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器では、しばしば温度検出が行われる。このような温度検出では、検出精度を高めるため、しばしばキャリブレーションが行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２２０４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電子機器では、一般に温度の検出精度が高いことが望まれており、撮像装置においても、温度の検出精度が高いことが期待されている。
【０００５】
温度の検出精度を高めることができる撮像装置およびキャリブレーション方法を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一実施の形態における第１の撮像装置は、処理部と、温度センサと、第１のパッド電極とを備えている。処理部は、第１の半導体基板に形成され、撮像部により得られた画像データに基づいて、所定の画像処理を行うことが可能なものである。温度センサは、第１の半導体基板に形成され、温度に応じた検出信号を生成可能なものである。第１のパッド電極は、第１の半導体基板に形成され、第１の半導体基板に形成された回路と電気的に絶縁されたものである
【０００７】
本開示の一実施の形態における第２の撮像装置は、撮像部と、処理部と、温度センサと、演算部とを備えている。処理部は、撮像部により得られた画像データに基づいて、所定の画像処理を行うことが可能なものである。温度センサは、温度に応じた検出信号を生成可能なものである。演算部は、検出信号に基づいて、温度センサが動作可能な温度範囲が区分された複数の温度範囲のそれぞれにおいて互いに異なる演算処理を行うことにより温度コードを生成可能なものである。
【０００８】
本開示の一実施の形態におけるキャリブレーション方法は、検査装置が、撮像部により得られた画像データに基づいて所定の画像処理を行うことが可能な処理部が形成された第１の半導体基板に形成され、第１の半導体基板に形成された回路と電気的に絶縁された第１のパッド電極に熱電対を接触させることにより温度を測定することと、検査装置が、測定された温度についての情報を、第１の半導体基板に形成された記憶部に記憶させることと、第１の半導体基板に形成された温度センサが、温度に応じた検出信号を生成することと、第１の半導体基板に形成された演算部が、検出信号に基づいて、温度センサが動作可能な温度範囲が区分された複数の温度範囲のそれぞれにおいて互いに異なる演算処理を行うことにより温度コードを生成することと、演算部が、記憶部に記憶された情報を用いて温度コードを補正する補正処理を行うことと、検査装置が、補正された温度コードを取得することとを含むものである。
【０００９】
本開示の一実施の形態における第１の撮像装置では、第１の半導体基板に、処理部、温度センサ、および第１のパッド電極が形成されている。処理部では、撮像部により得られた画像データに基づいて、所定の画像処理が行われる。温度センサでは、温度に応じた検出信号が生成される。第１のパッド電極は、第１の半導体基板に形成された回路と電気的に絶縁されている。
【００１０】
本開示の一実施の形態における第２の撮像装置では、処理部において、撮像部により得られた画像データに基づいて、所定の画像処理が行われる。温度センサでは、温度に応じた検出信号が生成される。演算部では、その検出信号に基づいて、複数の温度範囲のそれぞれにおいて互いに異なる演算処理が行われることにより、温度コードが生成される。
【００１１】
本開示の一実施の形態におけるキャリブレーション方法では、検査装置により、第１の半導体基板に形成された第１のパッド電極に熱電対が接触されることにより、温度が測定される。そして、測定された温度に基づいてキャリブレーションパラメータが生成される。このキャリブレーションパラメータは、第１の半導体基板に形成された記憶部に記憶される。第１の半導体基板に形成された温度センサでは、温度に応じた検出信号が生成される。第１の半導体基板に形成された演算部では、この検出信号に基づいて、複数の温度範囲のそれぞれにおいて互いに異なる演算処理が行われることにより、温度コードが生成される。そして、演算部では、キャリブレーションパラメータを用いて温度コードが補正される。そして、この温度コードは、検査装置により取得される。
【発明の効果】
【００１２】
本開示の一実施の形態における第１の撮像装置によれば、第１の半導体基板に形成され、第１の半導体基板に形成された回路と電気的に絶縁された第１のパッド電極を設けるようにしたので、温度の検出精度を高めることができる。
【００１３】
本開示の一実施の形態における第２の撮像装置によれば、複数の温度範囲のそれぞれにおいて互いに異なる演算処理を行うことにより温度コードを生成するようにしたので、温度の検出精度を高めることができる。
【００１４】
本開示の一実施の形態におけるキャリブレーション方法によれば、第１のパッド電極に熱電対を接触させることにより温度を測定し、測定された温度に基づいてキャリブレーションパラメータを生成し、キャリブレーションパラメータを用いて温度コードを補正するようにしたので、温度の検出精度を高めることができる。
【００１５】
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれの効果があってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本開示の一実施の形態に係る撮像装置の一構成例を表すブロック図である。
【図２】図１に示した画素アレイの一構成例を表す回路図である。
【図３】図１に示した画素アレイの一構成例を表す説明図である。
【図４】図１に示した読出部の一構成例を表す回路図である。
【図５】図１に示した温度センサの一構成例を表す回路図である。
【図６】図１に示した温度演算部の一動作例を表す説明図である。
【図７】図１に示した温度演算部の一動作例を表す他の説明図である。
【図８Ａ】図１に示した温度演算部の一動作例を表す他の説明図である。
【図８Ｂ】図１に示した温度演算部の他の動作例を表す説明図である。
【図９】図１に示した撮像装置の一実装例を表す説明図である。
【図１０】図１に示した撮像装置を検査する検査システムの一構成例を表す構成図である。
【図１１】温度測定動作の一例を表す説明図である。
【図１２】温度測定動作の一例を表す他の説明図である。
【図１３】図１に示した撮像装置の一動作例を表すタイミング図である。
【図１４】図１に示した撮像装置の一動作例を表すタイミング波形図である。
【図１５Ａ】図１に示した撮像装置の一動作例を表す他のタイミング波形図である。
【図１５Ｂ】図１に示した撮像装置の一動作例を表す他のタイミング波形図である。
【図１６Ａ】図１に示した撮像装置の一動作状態を表す説明図である。
【図１６Ｂ】図１に示した撮像装置の他の動作状態を表す説明図である。
【図１６Ｃ】図１に示した撮像装置の他の動作状態を表す説明図である。
【図１７】図１に示した撮像装置における画像合成の一例を表す説明図である。
【図１８】垂直ブランキング期間における温度検出動作の一例を表すタイミング波形図である。
【図１９】キャリブレーション処理の一例を表すフローチャートである。
【図２０】変形例に係る撮像装置の一構成例を表すブロック図である。
【図２１】図２０に示したダミー画素の一構成例を表す回路図である。
【図２２】図２０に示した読出部の一構成例を表す回路図である。
【図２３】他の変形例に係る撮像装置の一構成例を表すブロック図である。
【図２４】他の変形例に係る撮像装置の一実装例を表す説明図である。
【図２５】図２４に示した撮像装置の一実装例を表す説明図である。
【図２６】他の変形例に係る撮像装置の一構成例を表すブロック図である。
【図２７】図２６に示した撮像画素の一構成例を表す回路図である。
【図２８】図２６に示した画素アレイの一構成例を表す説明図である。
【図２９】図２６に示した撮像装置の一動作例を表すタイミング波形図である。
【図３０】図２６に示した撮像装置の一動作例を表す他のタイミング波形図である。
【図３１】他の変形例に係る撮像装置の一構成例を表すブロック図である。
【図３２】他の変形例に係る撮像装置の一実装例を表す説明図である。
【図３３】撮像装置の使用例を表す説明図である。
【図３４】車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【図３５】車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態
２．撮像装置の使用例
３．移動体への応用例
【００１８】
＜１．実施の形態＞
［構成例］
図１は、一実施の形態に係る撮像装置（撮像装置１）の一構成例を表すものである。撮像装置１は、画素アレイ９と、走査部１０と、読出部２０と、撮像制御部３０と、信号処理部４０と、記憶部８とを備えている。
【００１９】
画素アレイ９は、複数の撮像画素Ｐ１がマトリックス状に配置されたものである。撮像画素Ｐ１は、フォトダイオードを有し、その撮像画素Ｐ１に係る画素電圧ＶＰを生成するものである。
【００２０】
図２は、撮像画素Ｐ１の一構成例を表すものである。画素アレイ９は、複数の制御線ＴＧＬＬと、複数の制御線ＦＤＧＬと、複数の制御線ＲＳＴＬと、複数の制御線ＦＣＧＬと、複数の制御線ＴＧＳＬと、複数の制御線ＳＥＬＬと、複数の信号線ＳＧＬとを有している。制御線ＴＧＬＬは、水平方向（図１における横方向）に延伸するものであり、制御線ＴＧＬＬには、走査部１０により信号ＳＴＧＬが印加される。制御線ＦＤＧＬは、水平方向に延伸するものであり、制御線ＦＤＧＬには、走査部１０により信号ＳＦＤＧが印加される。制御線ＲＳＴＬは、水平方向に延伸するものであり、制御線ＲＳＴＬには、走査部１０により信号ＳＲＳＴが印加される。制御線ＦＣＧＬは、水平方向に延伸するものであり、制御線ＦＣＧＬには、走査部１０により信号ＳＦＣＧが印加される。制御線ＴＧＳＬは、水平方向に延伸するものであり、制御線ＴＧＳＬには、走査部１０により信号ＳＴＧＳが印加される。制御線ＳＥＬＬは、水平方向に延伸するものであり、制御線ＳＥＬＬには、走査部１０により信号ＳＳＥＬが印加される。信号線ＳＧＬは、垂直方向（図１における縦方向）に延伸するものであり、読出部２０に接続されている。
【００２１】
撮像画素Ｐ１は、フォトダイオードＰＤ１と、トランジスタＴＧＬと、フォトダイオードＰＤ２と、トランジスタＴＧＳと、容量素子ＦＣと、トランジスタＦＣＧ，ＲＳＴ，ＦＤＧと、フローティングディフュージョンＦＤと、トランジスタＡＭＰ，ＳＥＬとを有している。トランジスタＴＧＬ，ＴＧＳ，ＦＣＧ，ＲＳＴ，ＦＤＧ，ＡＭＰ，ＳＥＬは、この例ではＮ型のＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタである。
【００２２】
フォトダイオードＰＤ１は、受光量に応じた量の電荷を生成して内部に蓄積する光電変換素子である。フォトダイオードＰＤ１が光を受光可能な受光領域は、フォトダイオードＰＤ２が光を受光可能な受光領域よりも広いものである。フォトダイオードＰＤ１のアノードは接地され、カソードはトランジスタＴＧＬのソースに接続されている。
【００２３】
トランジスタＴＧＬのゲートは制御線ＴＧＬＬに接続され、ソースはフォトダイオードＰＤ１のカソードに接続され、ドレインはフローティングディフュージョンＦＤに接続されている。
【００２４】
フォトダイオードＰＤ２は、受光量に応じた量の電荷を生成して内部に蓄積する光電変換素子である。フォトダイオードＰＤ２が光を受光可能な受光領域は、フォトダイオードＰＤ１が光を受光可能な受光領域よりも狭いものである。フォトダイオードＰＤ２のアノードは接地され、カソードはトランジスタＴＧＳのソースに接続されている。
【００２５】
トランジスタＴＧＳのゲートは制御線ＴＧＳＬに接続され、ソースはフォトダイオードＰＤ２のカソードに接続され、ドレインは容量素子ＦＣの一端、およびトランジスタＦＣＧのソースに接続されている。
【００２６】
容量素子ＦＣの一端はトランジスタＴＧＳのドレインおよびトランジスタＦＣＧのソースに接続され、他端には電源電圧ＶＤＤが供給されている。
【００２７】
トランジスタＦＣＧのゲートは制御線ＦＣＧＬに接続され、ソースは容量素子ＦＣの一端およびトランジスタＴＧＳのドレインに接続され、ドレインはトランジスタＲＳＴのソースおよびトランジスタＦＤＧのドレインに接続されている。
【００２８】
トランジスタＲＳＴのゲートは制御線ＲＳＴＬに接続され、ドレインには電源電圧ＶＤＤが供給され、ソースは、トランジスタＦＣＧ，ＦＤＧのドレインに接続されている。
【００２９】
トランジスタＦＤＧのゲートは制御線ＦＤＧＬに接続され、ドレインはトランジスタＲＳＴのソースおよびトランジスタＦＣＧのドレインに接続され、ソースはフローティングディフュージョンＦＤに接続されている。
【００３０】
フローティングディフュージョンＦＤは、フォトダイオードＰＤ１，ＰＤ２から供給された電荷を蓄積するものであり、例えば、半導体基板の表面に形成された拡散層を用いて構成される。図２では、フローティングディフュージョンＦＤを、容量素子のシンボルを用いて示している。
【００３１】
トランジスタＡＭＰのゲートはフローティングディフュージョンＦＤに接続され、ドレインには電源電圧ＶＤＤが供給され、ソースはトランジスタＳＥＬのドレインに接続されている。
【００３２】
トランジスタＳＥＬのゲートは制御線ＳＥＬＬに接続され、ドレインはトランジスタＡＭＰのソースに接続され、ソースは信号線ＳＧＬに接続されている。
【００３３】
この構成により、撮像画素Ｐ１では、制御線ＳＥＬＬに印加された信号ＳＳＥＬに基づいてトランジスタＳＥＬがオン状態になることにより、撮像画素Ｐ１が信号線ＳＧＬと電気的に接続される。これにより、トランジスタＡＭＰは、読出部２０の電流源２３（後述）に接続され、いわゆるソースフォロワとして動作する。そして、撮像画素Ｐ１は、フローティングディフュージョンＦＤにおける電圧に応じた画素電圧ＶＰを、信号ＳＩＧとして、信号線ＳＧＬに出力する。具体的には、撮像画素Ｐ１は、後述するように、いわゆる水平期間Ｈ内の８つの期間（変換期間Ｔ１〜Ｔ８）において、８つの画素電圧ＶＰ（ＶＰ１〜ＶＰ８）を順次出力するようになっている。
【００３４】
図３は、画素アレイ９におけるフォトダイオードＰＤ１，ＰＤ２の配列の一例を表すものである。図３において、“Ｒ”は赤色のカラーフィルタを示し、“Ｇ”は緑色のカラーフィルタを示し、“Ｂ”は青色のカラーフィルタを示す。各撮像画素Ｐ１において、フォトダイオードＰＤ１の右上にフォトダイオードＰＤ２が形成されている。各撮像画素Ｐ１における２つのフォトダイオードＰＤ１，ＰＤ２には、同じ色のカラーフィルタが形成されている。この例では、フォトダイオードＰＤ１は８角形の形状を有し、フォトダイオードＰＤ２は４角形の形状を有している。この図に示したように、フォトダイオードＰＤ１が光を受光可能な受光領域は、フォトダイオードＰＤ２が光を受光可能な受光領域よりも広いものである。
【００３５】
走査部１０（図１）は、撮像制御部３０からの指示に基づいて、画素ラインＬ単位で、画素アレイ９における撮像画素Ｐ１を順次駆動するものである。走査部１０は、アドレスデコーダ１１と、ロジック部１２と、ドライバ部１３とを有している。
【００３６】
アドレスデコーダ１１は、撮像制御部３０から供給されたアドレス信号に基づいて、画素アレイ９における、そのアドレス信号が示すアドレスに応じた画素ラインＬを選択するものである。ロジック部１２は、アドレスデコーダ１１からの指示に基づいて、各画素ラインＬに対応する信号ＳＴＧＬ１，ＳＦＤＧ１，ＳＲＳＴ１，ＳＦＣＧ１，ＳＴＧＳ１，ＳＳＥＬ１をそれぞれ生成するものである。ドライバ部１３は、各画素ラインＬに対応する信号ＳＴＧＬ１，ＳＦＤＧ１，ＳＲＳＴ１，ＳＦＣＧ１，ＳＴＧＳ１，ＳＳＥＬ１に基づいて、各画素ラインＬに対応する信号ＳＴＧＬ，ＳＦＤＧ，ＳＲＳＴ，ＳＦＣＧ，ＳＴＧＳ，ＳＳＥＬをそれぞれ生成するものである。
【００３７】
読出部２０は、画素アレイ９から信号線ＳＧＬを介して供給された信号ＳＩＧに基づいてＡＤ変換を行うことにより、画像信号ＤＡＴＡ０を生成するものである。
【００３８】
図４は、読出部２０の一構成例を表すものである。なお、図４には、読出部２０に加え、撮像制御部３０および信号処理部４０をも描いている。読出部２０は、複数のＡＤ（Analog to Digital）変換部ＡＤＣ（ＡＤ変換部ＡＤＣ［０］，ＡＤＣ［１］，ＡＤＣ［２］，…）と、複数のスイッチ部ＳＷ（スイッチ部ＳＷ［０］，ＳＷ［１］，ＳＷ［２］，…）と、バス配線ＢＵＳとを有している。
【００３９】
ＡＤ変換部ＡＤＣは、画素アレイ９から供給された信号ＳＩＧに基づいてＡＤ変換を行うことにより、信号ＳＩＧの電圧をデジタルコードＣＯＤＥに変換するものである。複数のＡＤ変換部ＡＤＣは、複数の信号線ＳＧＬに対応して設けられている。具体的には、０番目のＡＤ変換部ＡＤＣ［０］は、０番目の信号線ＳＧＬ［０］に対応して設けられ、１番目のＡＤ変換部ＡＤＣ［１］は、１番目の信号線ＳＧＬ［１］に対応して設けられ、２番目のＡＤ変換部ＡＤＣ［２］は、２番目の信号線ＳＧＬ［２］に対応して設けられている。
【００４０】
また、ＡＤ変換部ＡＤＣは、垂直ブランキング期間（後述するブランキング期間Ｔ２０）において、撮像制御部３０の温度センサ３２（後述）から供給された信号ＳＩＧＴに基づいてＡＤ変換を行うことにより、信号ＳＩＧＴの電圧をデジタルコードＣＯＤＥに変換する機能をも有している。信号ＳＩＧＴは、後述するように、電源電圧ＶＤＤと、温度に応じた電圧Ｖtempとを含む信号である。
【００４１】
ＡＤ変換部ＡＤＣは、容量素子２１，２２と、トランジスタ２８，２９と、電流源２３と、コンパレータ２４と、カウンタ２５と、ラッチ２６とを有している。容量素子２１の一端には、参照信号ＲＥＦが供給され、他端はコンパレータ２４の正入力端子に接続されている。この参照信号ＲＥＦは、撮像制御部３０の参照信号生成部３１（後述）により生成されるものであり、後述するように、ＡＤ変換を行う８つの期間（変換期間Ｔ１〜Ｔ８）において、時間の経過に応じて電圧レベルが徐々に低下する、いわゆるランプ波形を有するものである。容量素子２２の一端は信号線ＳＧＬに接続され、他端はコンパレータ２４の負入力端子に接続されている。トランジスタ２８，２９は、Ｎ型のＭＯＳトランジスタである。トランジスタ２８のゲートには信号ＳＩＧＴが供給され、ドレインには電源電圧ＶＤＤが供給され、ソースはトランジスタ２９のドレインに接続されている。トランジスタ２９のゲートには信号ＳＳＥＬＴが供給され、ドレインはトランジスタ２８のソースに接続され、ソースは容量素子２２の一端に接続されている。電流源２３は、信号線ＳＧＬから接地に所定の電流値の電流を流すものである。コンパレータ２４は、正入力端子における入力電圧と負入力端子における入力電圧とを比較して、その比較結果を信号ＣＭＰとして出力するものである。コンパレータ２４の正入力端子には、容量素子２１を介して参照信号ＲＥＦが供給され、負入力端子には、容量素子２２を介して信号ＳＩＧが供給されるようになっている。このコンパレータ２４は、後述する所定の期間において、正入力端子および負入力端子を電気的に接続するゼロ調整を行う機能をも有している。カウンタ２５は、コンパレータ２４から供給された信号ＣＭＰおよび制御信号ＣＣに基づいて、撮像制御部３０から供給されたクロック信号ＣＬＫのパルスをカウントするカウント動作を行うものである。ラッチ２６は、カウンタ２５により得られたカウント値ＣＮＴを、複数のビットを有するデジタルコードＣＯＤＥとして保持するものである。
【００４２】
スイッチ部ＳＷは、撮像制御部３０から供給された制御信号ＳＳＷに基づいて、ＡＤ変換部ＡＤＣから出力されたデジタルコードＣＯＤＥをバス配線ＢＵＳに供給するものである。複数のスイッチ部ＳＷは、複数のＡＤ変換部ＡＤＣに対応して設けられている。具体的には、０番目のスイッチ部ＳＷ［０］は、０番目のＡＤ変換部ＡＤＣ［０］に対応して設けられ、１番目のスイッチ部ＳＷ［１］は、１番目のＡＤ変換部ＡＤＣ［１］に対応して設けられ、２番目のスイッチ部ＳＷ［２］は、２番目のＡＤ変換部ＡＤＣ［２］に対応して設けられている。
【００４３】
スイッチ部ＳＷは、この例では、デジタルコードＣＯＤＥのビット数と同じ数のトランジスタを用いて構成されている。これらのトランジスタは、撮像制御部３０から供給された制御信号ＳＳＷの各ビット（制御信号ＳＳＷ［０］，ＳＳＷ［１］，ＳＳＷ［２］，…）に基づいて、オンオフ制御される。具体的には、例えば、０番目のスイッチ部ＳＷ［０］は、制御信号ＳＳＷ［０］に基づいて各トランジスタがオン状態になることにより、０番目のＡＤ変換部ＡＤＣ［０］から出力されたデジタルコードＣＯＤＥをバス配線ＢＵＳに供給する。同様に、例えば、１番目のスイッチ部ＳＷ［１］は、制御信号ＳＳＷ［１］に基づいて各トランジスタがオン状態になることにより、１番目のＡＤ変換部ＡＤＣ［１］から出力されたデジタルコードＣＯＤＥをバス配線ＢＵＳに供給する。他のスイッチ部ＳＷについても同様である。
【００４４】
バス配線ＢＵＳは、複数の配線を有し、ＡＤ変換部ＡＤＣから出力されたデジタルコードＣＯＤＥを伝えるものである。読出部２０は、このバス配線ＢＵＳを用いて、ＡＤ変換部ＡＤＣから供給された複数のデジタルコードＣＯＤＥを、画像信号ＤＡＴＡ０として、信号処理部４０に順次転送するようになっている（データ転送動作）。
【００４５】
撮像制御部３０（図１）は、走査部１０、読出部２０、および信号処理部４０に制御信号を供給し、これらの回路の動作を制御することにより、撮像装置１の動作を制御するものである。具体的には、撮像制御部３０は、例えば、走査部１０に対してアドレス信号を供給することにより、走査部１０が、画素ラインＬ単位で、画素アレイ９における撮像画素Ｐ１を順次駆動するように制御する。また、撮像制御部３０は、読出部２０に対して、参照信号ＲＥＦ、クロック信号ＣＬＫ、制御信号ＣＣ、および制御信号ＳＳＷ（制御信号ＳＳＷ［０］，ＳＳＷ［１］，ＳＳＷ［２］，…）を供給することにより、読出部２０が、信号ＳＩＧ，ＳＩＧＴに基づいて画像信号ＤＡＴＡ０を生成するように制御する。また、撮像制御部３０は、信号処理部４０に対して制御信号を供給することにより、信号処理部４０の動作を制御するようになっている。撮像制御部３０は、参照信号生成部３１と、温度センサ３２とを有している。
【００４６】
参照信号生成部３１は、参照信号ＲＥＦを生成するものである。参照信号ＲＥＦは、ＡＤ変換を行う８つの期間（変換期間Ｔ１〜Ｔ８）において、時間の経過に応じて電圧レベルが徐々に低下する、いわゆるランプ波形を有するものである。そして、参照信号生成部３１は、生成した参照信号ＲＥＦを、読出部２０の複数のＡＤ変換部ＡＤＣに供給するようになっている。
【００４７】
温度センサ３２は、信号ＳＩＧＴを生成するものである。信号ＳＩＧＴは、電源電圧ＶＤＤと、温度に応じた電圧Ｖtempとを含む信号である。
【００４８】
図５は、温度センサ３２の一構成例を表すものである。なお、図５には、温度センサ３２に加え、読出部２０のＡＤ変換部ＡＤＣ［０］をも描いている。温度センサ３２は、いわゆるバンドギャップ電圧リファレンス回路と同様の技術を用いて、温度に応じた電圧Ｖtempを生成するようになっている。温度センサ３２は、トランジスタＭＰ１，ＭＰ２と、オペアンプＯＰＡと、抵抗素子Ｒ１と、バイポーラトランジスタＢＪＴ１，ＢＪＴ２と、抵抗素子Ｒ２と、トランジスタＭＰ３，ＭＮ１，ＭＮ２と、抵抗素子Ｒ３と、スイッチＳＷＴとを有している。
【００４９】
トランジスタＭＰ１，ＭＰ２は、Ｐ型のＭＯＳトランジスタである。トランジスタＭＰ１のゲートはオペアンプＯＰＡの出力端子およびトランジスタＭＰ２，ＭＰ３のゲートに接続され、ソースには電源電圧ＶＤＤが供給され、ドレインはオペアンプＯＰＡの正入力端子および抵抗素子Ｒ１の一端に接続されている。トランジスタＭＰ２のゲートはオペアンプＯＰＡの出力端子およびトランジスタＭＰ１，ＭＰ３のゲートに接続され、ソースには電源電圧ＶＤＤが供給され、ドレインはオペアンプＯＰＡの負入力端子およびバイポーラトランジスタＢＪＴ２のエミッタに接続されている。オペアンプＯＰＡの正入力端子はトランジスタＭＰ１のドレインおよび抵抗素子Ｒ１の一端に接続され、負入力端子はトランジスタＭＰ２のドレインおよびバイポーラトランジスタＢＪＴ２のエミッタに接続され、出力端子はトランジスタＭＰ１，ＭＰ２，ＭＰ３のゲートに接続されている。抵抗素子Ｒ１の一端はトランジスタＭＰ１のドレインおよびオペアンプＯＰＡの正入力端子に接続され、他端はバイポーラトランジスタＢＪＴ１のエミッタに接続されている。バイポーラトランジスタＢＪＴ１，ＢＪＴ２は、ＰＮＰ型のバイポーラジャンクショントランジスタである。バイポーラトランジスタＢＪＴ１のエミッタは抵抗素子Ｒ１の他端に接続され、ベースおよびコレクタは互いに接続されるとともに、バイポーラトランジスタＢＪＴ２のベースおよびコレクタと抵抗素子Ｒ２の一端とに接続されている。バイポーラトランジスタＢＪＴ２のエミッタはトランジスタＭＰ２のドレインおよびオペアンプＯＰＡの負入力端子に接続され、ベースおよびコレクタは互いに接続されるとともに、バイポーラトランジスタＢＪＴ１のベースおよびコレクタと抵抗素子Ｒ２の一端とに接続されている。抵抗素子Ｒ２の一端はバイポーラトランジスタＢＪＴ１，ＢＪＴ２のベースおよびコレクタに接続され、他端は接地されている。
【００５０】
トランジスタＭＰ３はＰ型のＭＯＳトランジスタであり、ゲートはオペアンプＯＰＡの出力端子およびトランジスタＭＰ１，ＭＰ２のゲートに接続され、ソースには電源電圧ＶＤＤが供給され、ドレインはトランジスタＭＮ１のゲートおよびドレインに接続されるとともにトランジスタＭＮ２のゲートに接続されている。トランジスタＭＮ１，ＭＮ２はＮ型のＭＯＳトランジスタである。トランジスタＭＮ１のゲートおよびドレインは互いに接続されるとともに、トランジスタＭＰ３のドレインおよびトランジスタＭＮ２のゲートに接続され、ソースは接地されている。トランジスタＭＮ２のゲートはトランジスタＭＮ１のゲートおよびドレインに接続されるとともにトランジスタＭＰ３のドレインに接続され、ドレインは抵抗素子Ｒ３の一端に接続されるとともにスイッチＳＷＴに接続され、ソースは接地されている。抵抗素子Ｒ３の一端はトランジスタＭＮ２のドレインに接続されるとともにスイッチＳＷＴに接続され、他端には電源電圧ＶＤＤが供給されている。この構成により、抵抗素子Ｒ３の一端には、温度に応じた電圧Ｖtempが生じる。この電圧Ｖtempは、この例では、温度が低いほど高く、温度が高いほど低いものである。この電圧Ｖtempは、温度の変化に対して線形に変化することが望ましいが、線形に変化しない場合がある。撮像装置１では、後述するように、温度演算部４２（後述）により演算処理を行うことにより、温度特性の線形性を高めるようになっている。
【００５１】
スイッチＳＷＴは、撮像制御部３０が生成する制御信号ＳＳＷＴに基づいて、電源電圧ＶＤＤおよび電圧Ｖtempのうちの一方を選択することにより、信号ＳＩＧＴを生成するものである。
【００５２】
このような構成により、温度センサ３２は、信号ＳＩＧＴを生成する。そして、温度センサ３２は、生成した信号ＳＩＧＴを、読出部２０の複数のＡＤ変換部ＡＤＣに供給するようになっている。
【００５３】
信号処理部４０は、画像信号ＤＡＴＡ０に対して、信号処理を行うものである。信号処理部４０は、画像処理部４１と、温度演算部４２とを有している。
【００５４】
画像処理部４１は、画像信号ＤＡＴＡ０が示す画像に対して、所定の画像処理を行うものである。所定の画像処理は、例えば、画像合成処理を含んでいる。画像合成処理では、画像処理部４１は、読出部２０から供給された、ＡＤ変換を行う８つの期間（変換期間Ｔ１〜Ｔ８）において得られた８つのデジタルコードＣＯＤＥ（デジタルコードＣＯＤＥ１〜ＣＯＤＥ８）に基づいて、４枚の画像ＰＩＣ（画像ＰＩＣ１，ＰＩＣ２，ＰＩＣ３，ＰＩＣ４）を生成する。そして、画像処理部４１は、この４枚の画像ＰＩＣを合成することにより、１枚の撮像画像ＰＩＣＡを生成する。そして、画像処理部４１は、この撮像画像ＰＩＣＡを、画像信号ＤＡＴＡとして出力するようになっている。
【００５５】
温度演算部４２は、画像信号ＤＡＴＡ０に含まれる、垂直ブランキング期間において信号ＳＩＧＴに基づいて得られたデジタルコードＣＯＤＥに基づいて、温度値を示す温度コードＴＣを生成するものである。具体的には、温度演算部４２は、複数のＡＤ変換部ＡＤＣから得られた複数のデジタル値ＶＡＬＴのそれぞれに基づいて演算処理を行うことにより、温度の変化に対して線形に変化する温度コードＴＣ１を生成する。そして、温度演算部４２は、記憶部８に記憶されたキャリブレーションパラメータＰＣＡＬ（後述）に基づいて温度コードＴＣ１のそれぞれに対して補正処理を行う。そして、温度演算部４２は、補正された複数の温度コードＴＣ１が示す値の平均値を求めることにより、１つの温度コードＴＣを生成するようになっている。
【００５６】
図６は、温度演算部４２における演算処理の一例を模式的に表すものであり、（Ａ）は温度を変化させたときのデジタル値ＶＡＬＴの変化を示し、（Ｂ）は温度を変化させたときの温度コードＴＣ１の変化を示す。デジタル値ＶＡＬＴは、温度センサ３２から出力される電源電圧ＶＤＤおよび電圧Ｖtempのうちの、電圧Ｖtempに対応するデジタルコードＣＯＤＥから、電源電圧ＶＤＤに対応するデジタルコードＣＯＤＥを減算したものである。上述したように、温度センサ３２が生成する電圧Ｖtempは、温度の変化に対して線形に変化することが望ましいが、線形に変化しない場合がある。電圧Ｖtempが線形に変化しない場合には、図６（Ａ）に示したように、デジタル値ＶＡＬＴもまた、温度の変化に対して線形に変化しない。温度演算部４２は、このようなデジタル値ＶＡＬＴに基づいて演算処理を行うことにより、図６（Ｂ）に示したように、温度の変化に対して線形に変化する温度コードＴＣ１を生成する。具体的には、温度演算部４２は、温度センサ３２において検出可能な温度範囲を複数の温度範囲（この例では２つの温度範囲Ｔrange1，Ｔrange2）に区分し、これらの複数の温度範囲のそれぞれにおいて、互いに異なる傾斜を有する１次関数を用いて、デジタル値ＶＡＬＴを温度コードＴＣ１に変換する。この例では、図６（Ａ）に示したように、温度範囲Ｔrange2におけるデジタル値ＶＡＬＴの温度傾斜が、温度範囲Ｔrange1におけるデジタル値ＶＡＬＴの温度傾斜よりも低いので、電圧Ｖtempの温度範囲Ｔrange2において用いる１次関数の傾斜を、温度範囲Ｔrange2において用いる１次関数の傾斜よりも大きくする。これにより、温度演算部４２は、図６（Ｂ）に示したように、温度の変化に対して線形に変化する温度コードＴＣ１を生成することができる。このようにして、温度演算部４２は、複数のＡＤ変換部ＡＤＣから得られた複数のデジタル値ＶＡＬＴに基づいて、複数の温度コードＴＣ１をそれぞれ生成する。
【００５７】
図７は、温度演算部４２における補正処理の一例を模式的に表すものである。温度センサ３２が生成する電圧Ｖtempは、撮像装置１のいわゆる製造ばらつきにより、ばらつくおそれがある。この場合には、図７に示したように、温度コードＴＣ１もまたばらついてしまう。そこで、撮像装置１では、例えば、撮像装置１が形成された、ダイシングする前のウエハを所定の温度Ｔtemp（例えば６０度）に設定し、その温度において撮像装置１を動作させたときに生成された温度コードＴＣ、および後述する熱電対を用いて測定した撮像装置１の実際の温度についての情報を、記憶部８にあらかじめ記憶させる。そして、温度演算部４２は、例えば、記憶部８に記憶された、温度コードＴＣが示す温度と、熱電対を用いて測定した温度との温度差を示すキャリブレーションパラメータＰＣＡＬを求め、これ以降、このキャリブレーションパラメータＰＣＡＬが示す値の分だけ温度コードＴＣ１をシフトすることにより、この温度コードＴＣ１を補正する。このようにして、温度演算部４２は、演算処理により生成された複数の温度コードＴＣ１のそれぞれに対して補正処理を行う。
【００５８】
そして、温度演算部４２は、補正された複数の温度コードＴＣ１が示す値の平均値を求めることにより、１つの温度コードＴＣを生成する。複数のＡＤ変換部ＡＤＣは、ブランキング期間において、１つの信号ＳＩＧＴに基づいてＡＤ変換を行うため、複数の温度コードＴＣ１が示す値は、ほぼ同じ値であることが期待される。しかしながら、例えば、複数のＡＤ変換部ＡＤＣのうちのあるＡＤ変換部ＡＤＣ（ＡＤ変換部ＡＤＣＡ）が故障している場合には、そのＡＤ変換部ＡＤＣにより生成されたデジタルコードＣＯＤＥに基づいて生成された温度コードＴＣ１（温度コードＴＣ１Ａ）が示す値は、他の温度コードＴＣ１が示す値と大きく異なる場合がある。そこで、温度演算部４２は、例えば、ある温度コードＴＣ１（温度コードＴＣ１Ａ）の値が、例えば、その温度コードＴＣ１Ａ以外の複数の温度コードＴＣ１の値から大きくずれていた場合には、例えば、図８Ａに示すように、温度コードＴＣ１Ａに係るＡＤ変換部ＡＤＣＡと隣り合うＡＤ変換部ＡＤＣに係る温度コードＴＣ１を用いて、例えば補間演算を行うことにより、温度コードＴＣ１Ａを補正する。そして、温度演算部４２は、その補正された温度コードＴＣ１Ａを含むすべての温度コードＴＣ１が示す値の平均値を求めることにより、１つの温度コードＴＣを生成する。
【００５９】
なお、これに限定されるものではなく、温度演算部４２は、ある温度コードＴＣ１（温度コードＴＣ１Ａ）の値が、例えば、その温度コードＴＣ１Ａ以外の複数の温度コードＴＣ１の値から大きくずれていた場合には、例えば、図８Ｂに示したように、全ての温度コードＴＣ１のうちの温度コードＴＣ１Ａ以外の複数の温度コードＴＣ１が示す値の平均値を求めることにより、１つの温度コードＴＣを生成してもよい。
【００６０】
このようにして、温度演算部４２は、１つの温度コードＴＣを生成し、生成した温度コードＴＣを出力する。
【００６１】
また、温度演算部４２は、このようにして求めた温度コードＴＣが示す値（温度値）が所定の範囲内に収まっているかどうかを確認し、その所定の範囲に収まっていない場合には、エラーフラグ信号ＥＲをアクティブにする機能をも有している。この所定の温度範囲は、例えば、撮像装置１が正常に動作可能な温度範囲であり、例えば−４０度以上１２５度以下にすることができる。
【００６２】
記憶部８（図１）は、例えば不揮発性の記憶部であり、所定の温度Ｔtemp（例えば６０度）において撮像装置１を動作させたときに生成された温度コードＴＣ、および後述する熱電対を用いて測定した撮像装置１の実際の温度についての情報を記憶するものである。そして、記憶部８は、これらの情報を温度演算部４２に供給するようになっている。
【００６３】
次に、撮像装置１の実装について説明する。撮像装置１において、図１に示した各ブロックは、例えば、１枚の半導体基板に形成されてもよい。
【００６４】
図９は、半導体基板２００における回路配置の一例を表すものである。半導体基板２００には、画素アレイ９が形成される。そして、図９において、画素アレイ９の左には走査部１０が形成され、画素アレイ９の上には、読出部２０および周辺回路部２０１がこの順で形成される。周辺回路部２０１は、撮像制御部３０および信号処理部４０に対応するものである。また、半導体基板２００の左端には複数のパッド電極ＰＡＤが並設された端子部２０２が設けられ、同様に、半導体基板２００の右端には、複数のパッド電極ＰＡＤが並設された端子部２０３が設けられている。
【００６５】
温度センサ３２は、周辺回路部２０１が形成された領域の領域内に形成される。すなわち、この例では、撮像装置１において、動作時に最も温度が高くなるブロックは、周辺回路部２０１のうちの、ロジック回路である信号処理部４０であるため、温度センサ３２は、この信号処理部４０における温度を検出できるように、信号処理部４０が形成された領域の領域内に形成される。この例では、温度センサ３２は、周辺回路部２０１が形成された領域の中央付近に配置される。
【００６６】
周辺回路部２０１の上には、２つのパッド電極ＰＡＤ２が並設された端子部２０４が設けられている。この２つのパッド電極ＰＡＤ２は、半導体基板２００に形成されたどの回路とも接続されておらず、これらの回路と電気的に絶縁されている。これらの２つのパッド電極ＰＡＤ２は、例えばメタル配線を介して互いに接続されている。パッド電極ＰＡＤ２の面積は、この例では、パッド電極ＰＡＤの面積と同じである。この２つのパッド電極ＰＡＤ２は、温度のキャリブレーションを行う際に、熱電対を構成する２つのプローブ針（後述するプローブ針１１１Ａ，１１１Ｂ）を接触させる電極である。これにより、撮像装置１では、ウエハの実際の温度を検出することができる。端子部２０４は、温度センサ３２の近くに配置されることが望ましい。具体的には、端子部２０４と温度センサ３２との間の距離は、図９に示したように、端子部２０４と画素アレイ９との間の距離よりも短くすることが望ましく、特に、端子部２０４と読出部２０との間の距離よりも短くすることが望ましい。
【００６７】
なお、この例では、パッド電極ＰＡＤ２の面積を、パッド電極ＰＡＤの面積と同じにしたが、これに限定されるものではなく、パッド電極ＰＡＤ２の面積を、パッド電極ＰＡＤの面積よりも大きくてもよい。すなわち、熱電対を用いた温度測定では、パッド電極ＰＡＤ２と、熱電対を構成する２つのプローブ針との接触面積が大きい方が望ましいので、パッド電極ＰＡＤ２の面積を大きくしてもよい。
【００６８】
また、この例では、パッド電極ＰＡＤ２は、半導体基板２００に形成されたどの回路と接続されておらず、これらの回路と電気的に絶縁されるようにしたが、これに限定されるものではなく、半導体基板２００に形成された１以上の回路と接続されていてもよい。具体的には、例えば、この２つのパッド電極ＰＡＤ２を介して、撮像装置１に電源電圧を供給してもよい。これにより、電源電圧を供給するパッド電極の数を増やすことができるので、例えば電源インピーダンスを低減することができ、撮像装置１の電気特性を高めることができる。
【００６９】
信号処理部４０（周辺回路部２０１）から出力されたエラーフラグ信号ＥＲは、図９に矢印で示したように、例えば、端子部２０２における信号処理部４０から一番近いパッド電極ＰＡＤを介して、撮像装置１から出力される。
【００７０】
図１０は、温度のキャリブレーションを行う検査システム１００の一構成例を表すものである。検査システム１００は、検査対象である撮像装置１が形成されたウエハ１０１と、検査装置１１０とを備えている。検査装置１１０は、プローブ１１１と、検査部１１２と、ヒータ１１３とを有している。
【００７１】
プローブ１１１は、撮像装置１の複数のパッド電極ＰＡＤに接触可能に配置された複数のプローブ針を有するものである。また、プローブ１１１は、２つのパッド電極ＰＡＤ２にそれぞれ接触可能に配置された２つのプローブ針１１１Ａ，１１１Ｂを有している。プローブ針１１１Ａ，１１１Ｂは、熱電対を構成するものであり、プローブ針１１１Ａは、例えばクロメルを用いて構成され、プローブ針１１１Ｂは、例えばアルメルを用いて構成される。
【００７２】
検査部１１２は、プローブ１１１のプローブ針をパッド電極ＰＡＤにそれぞれ接触させ、ウエハ１０１の撮像装置１にプローブ１１１を介して電源電圧や各種信号を供給することにより撮像装置１を動作させるとともに、撮像装置１からプローブ１１１を介して供給された各種信号に基づいて、撮像装置１が正常に動作することを検査するものである。また、検査部１１２は、プローブ針１１１Ａ，１１１Ｂを２つのパッド電極ＰＡＤ２にそれぞれ接触させ、プローブ針１１１Ａにおける電位とプローブ針１１１Ｂにおける電位の差（電位差）を検出し、その電位差に基づいてウエハ温度を検出する機能をも有している。
【００７３】
ヒータ１１３は、ウエハ１０１の温度を設定するものである。
【００７４】
図１１は、ウエハ温度を検出する動作を模式的に表すものである。この例では、熱電対を構成する２つのプローブ針１１１Ａ，１１１Ｂが、２つのパッド電極ＰＡＤ２にそれぞれ接触している。これにより、プローブ針１１１Ａ，１１１Ｂには、熱起電力が生じる。検査部１１２は、プローブ針１１１Ａ，１１１Ｂにおける電位差を検出し、その電位差に基づいてウエハ温度を検出することができる。
【００７５】
なお、この例では、２つのパッド電極ＰＡＤ２を設けたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、図１２に示すように、大きな１つのパッド電極ＰＡＤ３を設けてもよい。このパッド電極ＰＡＤ３は、半導体基板２００に形成されたどの回路と接続されておらず、これらの回路と電気的に絶縁されている。このパッド電極ＰＡＤ３の面積は、パッド電極ＰＡＤの面積より大きいことが望ましい。この例では、プローブ針１１１Ａ，１１１Ｂが、１つのパッド電極ＰＡＤ３に接触している。この場合でも、検査部１１２は、プローブ針１１１Ａ，１１１Ｂにおける電位差を検出し、その電位差に基づいてウエハ温度を検出することができる。なお、パッド電極ＰＡＤ３は、半導体基板２００に形成された１以上の回路と接続されていてもよい。
【００７６】
ここで、画素アレイ９は、本開示における「撮像部」の一具体例に対応する。画像処理部４１は、本開示における「処理部」の一具体例に対応する。温度演算部４２は、本開示における「演算部」の一具体例に対応する。温度コードＴＣは、本開示における「温度コード」の一具体例に対応する。パッド電極ＰＡＤ２は、本開示における「第１のパッド電極」および「第２のパッド電極」の一具体例に対応する。パッド電極ＰＡＤは、本開示における「入出力パッド電極」の一具体例に対応する。読出部２０は、本開示における「変換部」の一具体例に対応する。半導体基板２００は、本開示における「第１の半導体基板」の一具体例に対応する。
【００７７】
［動作および作用］
続いて、本実施の形態の撮像装置１の動作および作用について説明する。
【００７８】
（全体動作概要）
まず、図１，４を参照して、撮像装置１の全体動作概要を説明する。走査部１０は、画素ラインＬ単位で、画素アレイ９における撮像画素Ｐ１を順次駆動する。撮像画素Ｐ１は、８つの変換期間Ｔ１〜Ｔ８において、８つの画素電圧ＶＰ１〜ＶＰ８を順次出力する。読出部２０のＡＤ変換部ＡＤＣは、これらの８つの画素電圧ＶＰ１〜ＶＰ８に基づいてそれぞれＡＤ変換を行い、８つのデジタルコードＣＯＤＥ（デジタルコードＣＯＤＥ１〜ＣＯＤＥ８）をそれぞれ出力する。信号処理部４０の画像処理部４１は、画像信号ＤＡＴＡ０に含まれる８つのデジタルコードＣＯＤＥ１〜ＣＯＤＥ８に基づいて、４枚の画像ＰＩＣ（画像ＰＩＣ１〜ＰＩＣ４）を生成する。そして、信号処理部４０は、この４枚の画像ＰＩＣを合成することにより、１枚の撮像画像ＰＩＣＡを生成し、この撮像画像ＰＩＣＡを、画像信号ＤＡＴＡとして出力する。また、ＡＤ変換部ＡＤＣは、垂直ブランキング期間において、撮像制御部３０の温度センサ３２から供給された信号ＳＩＧＴに基づいてＡＤ変換を行うことにより、信号ＳＩＧＴの電圧をデジタルコードＣＯＤＥに変換する。信号処理部４０の温度演算部４２は、画像信号ＤＡＴＡ０に含まれる、垂直ブランキング期間において信号ＳＩＧＴに基づいて得られたデジタルコードＣＯＤＥに基づいて、温度値を示す温度コードＴＣを生成し、この温度コードＴＣを出力する。また、温度演算部４２は、温度コードＴＣが示す値（温度値）が所定の範囲内に収まっているかどうかを確認し、その確認結果をエラーフラグ信号ＥＲとして出力する。
【００７９】
（詳細動作）
撮像装置１において、画素アレイ９における撮像画素Ｐ１のそれぞれは、受光量に応じて電荷を蓄積し、画素電圧ＶＰを信号ＳＩＧとして出力する。以下に、この動作について詳細に説明する。
【００８０】
図１３は、画素アレイ９における複数の撮像画素Ｐ１を走査する動作の一例を表すものである。
【００８１】
撮像装置１は、タイミングｔ０〜ｔ１の期間において、画素アレイ９における複数の撮像画素Ｐ１に対して、垂直方向において上から順に蓄積開始駆動Ｄ１を行う。具体的には、走査部１０は、例えば、垂直方向において上から順に、画素ラインＬ単位で、水平期間Ｈ内の所定の期間においてトランジスタＴＧＬ，ＲＳＴ，ＦＤＧ，ＴＧＳ，ＦＣＧをオン状態に設定する。これにより、複数の撮像画素Ｐ１のそれぞれでは、読出駆動Ｄ２が行われるまでの蓄積期間Ｔ１０において、電荷が蓄積される。
【００８２】
そして、撮像装置１は、タイミングｔ１０〜ｔ１１の期間において、複数の撮像画素Ｐ１に対して、垂直方向において上から順に読出駆動Ｄ２を行う。これにより、複数の撮像画素Ｐ１のそれぞれは、８つの画素電圧ＶＰ１〜ＶＰ８を順次出力する。読出部２０は、これらの８つの画素電圧ＶＰ１〜ＶＰ８に基づいてそれぞれＡＤ変換を行い、８つのデジタルコードＣＯＤＥ（デジタルコードＣＯＤＥ１〜ＣＯＤＥ８）をそれぞれ出力する。
【００８３】
そして、信号処理部４０は、読出部２０から供給された８つのデジタルコードＣＯＤＥ１〜ＣＯＤＥ８に基づいて、４枚の画像ＰＩＣ（画像ＰＩＣ１，ＰＩＣ２，ＰＩＣ３，ＰＩＣ４）を生成し、この４枚の画像ＰＩＣを合成することにより、１枚の撮像画像ＰＩＣＡを生成する。
【００８４】
撮像装置１は、このような蓄積開始駆動Ｄ１および読出駆動Ｄ２を繰り返す。具体的には、撮像装置１は、図１３に示したように、タイミングｔ２〜ｔ３の期間において蓄積開始駆動Ｄ１を行い、タイミングｔ１２〜ｔ１３の期間において読出駆動Ｄ２を行う。また、撮像装置１は、タイミングｔ４〜ｔ５の期間において蓄積開始駆動Ｄ１を行い、タイミングｔ１４〜ｔ１５の期間において読出駆動Ｄ２を行う。
【００８５】
（読出駆動Ｄ２について）
次に、読出駆動Ｄ２について、詳細に説明する。以下に、複数の撮像画素Ｐ１のうちの撮像画素Ｐ１Ａに着目し、この撮像画素Ｐ１Ａに係る動作について詳細に説明する。
【００８６】
図１４，１５Ａ，１５Ｂは、撮像装置１の一動作例を表すものである。図１４において、（Ａ）は水平同期信号ＸＨＳの波形を示し、（Ｂ）は撮像画素Ｐ１Ａに供給される信号ＳＳＥＬの波形を示し、（Ｃ）は撮像画素Ｐ１Ａに供給される信号ＳＲＳＴの波形を示し、（Ｄ）は撮像画素Ｐ１Ａに供給される信号ＳＦＤＧの波形を示し、（Ｅ）は撮像画素Ｐ１Ａに供給される信号ＳＴＧＬの波形を示し、（Ｆ）は撮像画素Ｐ１Ａに供給される信号ＳＦＣＧの波形を示し、（Ｇ）は撮像画素Ｐ１Ａに供給される信号ＳＴＧＳの波形を示し、（Ｈ）は参照信号ＲＥＦの波形を示し、（Ｉ）は撮像画素Ｐ１Ａから出力される信号ＳＩＧの波形を示し、（Ｊ）は撮像画素Ｐ１Ａに接続されたＡＤ変換部ＡＤＣにおけるカウンタ２５の動作を示す。図１５Ａは、図１４に示した動作のうちの前半の動作を示し、図１５Ｂは、図１４に示した動作のうちの後半の動作を示す。図１４（Ｈ），（Ｉ）、図１５Ａ（Ｈ），（Ｉ）、および図１５Ｂ（Ｈ），（Ｉ）では、各信号の波形を同じ電圧軸で示している。図１４（Ｈ）、図１５Ａ（Ｈ）、および図１５Ｂ（Ｈ）の参照信号ＲＥＦは、コンパレータ２４の正入力端子における波形を示し、図１４（Ｉ）、図１５Ａ（Ｉ）、および図１５Ｂ（Ｉ）の信号ＳＩＧは、コンパレータ２４の負入力端子における波形を示している。また、図１４（Ｊ）、図１５Ａ（Ｊ）、図１５Ｂ（Ｊ）において、斜線は、カウンタ２５がカウント動作を行っていることを示している。
【００８７】
図１６Ａ〜１６Ｃは、撮像画素Ｐ１Ａの状態を表すものである。この図１６Ａ〜１６Ｃでは、トランジスタＴＧＬ，ＲＳＴ，ＦＤＧ，ＴＧＳ，ＦＣＧ，ＳＥＬを、そのトランジスタの動作状態に応じたスイッチを用いてそれぞれ示している。
【００８８】
読出駆動Ｄ２では、撮像制御部３０は、信号ＳＳＥＬＴ（図４）を低レベルにする。これにより、読出部２０では、複数のＡＤ変換部ＡＤＣのそれぞれにおいて、トランジスタ２９がオフ状態になる。これにより、ＡＤ変換部ＡＤＣは、信号線ＳＧＬを介して供給される信号ＳＩＧに基づいてＡＤ変換を行う。
【００８９】
撮像装置１では、ある水平期間Ｈにおいて、まず、走査部１０は、信号ＳＳＥＬを用いて、撮像画素Ｐ１Ａを含む画素ラインＬを選択し、撮像画素Ｐ１Ａを、その撮像画素Ｐ１Ａに対応する信号線ＳＧＬに電気的に接続させる。そして、走査部１０は、信号ＳＲＳＴ，ＳＦＤＧ，ＳＴＧＬ，ＳＦＣＧ，ＳＴＧＳを用いて撮像画素Ｐ１Ａの動作を制御し、撮像画素Ｐ１Ａは、８つの変換期間Ｔ１〜Ｔ８において、８つの画素電圧ＶＰ１〜ＶＰ８を順次出力する。そして、読出部２０のＡＤ変換部ＡＤＣは、これらの８つの画素電圧ＶＰ１〜ＶＰ８に基づいてそれぞれＡＤ変換を行い、８つのデジタルコードＣＯＤＥ１〜ＣＯＤＥ８を出力する。以下にこの動作について詳細に説明する。
【００９０】
まず、タイミングｔ１において、水平期間Ｈが開始すると、走査部１０は、タイミングｔ２において、信号ＳＳＥＬの電圧を低レベルから高レベルに変化させる（図１５Ａ（Ｂ））。これにより、撮像画素Ｐ１Ａでは、トランジスタＳＥＬがオン状態になり、撮像画素Ｐ１Ａが信号線ＳＧＬと電気的に接続される。
【００９１】
タイミングｔ１１までの期間において、走査部１０は、信号ＳＲＳＴ，ＳＦＤＧをともに高レベルにする（図１５Ａ（Ｃ），（Ｄ））。これにより、撮像画素Ｐ１Ａでは、トランジスタＲＳＴ，ＦＤＧがともにオン状態になり、フローティングディフュージョンＦＤの電圧が電源電圧ＶＤＤに設定され、フローティングディフュージョンＦＤがリセットされる。
【００９２】
（タイミングｔ１１〜ｔ２１の動作）
次に、タイミングｔ１１において、走査部１０は、信号ＳＦＤＧの電圧を高レベルから低レベルに変化させる（図１５Ａ（Ｄ））。これにより、撮像画素Ｐ１Ａでは、トランジスタＦＤＧがオフ状態になる。次に、タイミングｔ１２において、走査部１０は、信号ＳＲＳＴの電圧を高レベルから低レベルに変化させる（図１５Ａ（Ｃ））。これにより、撮像画素Ｐ１Ａでは、トランジスタＲＳＴがオフ状態になる。次に、タイミングｔ１３において、走査部１０は、信号ＳＦＤＧの電圧を低レベルから高レベルに変化させる（図１５Ａ（Ｄ））。これにより、撮像画素Ｐ１Ａでは、トランジスタＦＤＧがオン状態になる。また、コンパレータ２４は、タイミングｔ１３〜ｔ１４までの期間において、正入力端子および負入力端子を電気的に接続するゼロ調整を行う。
【００９３】
次に、タイミングｔ１４において、コンパレータ２４は、ゼロ調整を終了し、正入力端子および負入力端子を電気的に切断する。そして、このタイミングｔ１４において、参照信号生成部３１は、参照信号ＲＥＦの電圧を電圧Ｖ１に変化させる（図１５Ａ（Ｈ））。
【００９４】
これにより、撮像画素Ｐ１Ａでは、図１６Ａに示したように、トランジスタＦＤＧ，ＳＥＬはオン状態になり、その他のトランジスタは全てオフ状態になる。トランジスタＦＤＧがオン状態であるので、フローティングディフュージョンＦＤおよびトランジスタＦＤＧが合成容量を構成する。この合成容量は、撮像画素Ｐ１Ａにおいて電荷を電圧へ変換する変換容量として機能する。撮像画素Ｐ１Ａでは、このように、トランジスタＦＤＧがオン状態であるので、撮像画素Ｐ１Ａにおける変換容量の容量値が大きいため、電荷から電圧への変換効率が低い。この変換容量は、タイミングｔ１２までの期間においてフローティングディフュージョンＦＤがリセットされたときの電荷を保持している。撮像画素Ｐ１Ａは、このときのフローティングディフュージョンＦＤにおける電圧に応じた画素電圧ＶＰ（画素電圧ＶＰ１）を出力する。
【００９５】
次に、タイミングｔ１５〜ｔ１７の期間（変換期間Ｔ１）において、ＡＤ変換部ＡＤＣは、この画素電圧ＶＰ１に基づいてＡＤ変換を行う。具体的には、タイミングｔ１５において、撮像制御部３０は、クロック信号ＣＬＫの生成を開始し、これと同時に、参照信号生成部３１は、参照信号ＲＥＦの電圧を、電圧Ｖ１から所定の変化度合いで低下させ始める（図１５Ａ（Ｈ））。これに応じて、ＡＤ変換部ＡＤＣのカウンタ２５は、カウント動作を開始する（図１５Ａ（Ｊ））。
【００９６】
そして、タイミングｔ１６において、参照信号ＲＥＦの電圧が信号ＳＩＧの電圧（画素電圧ＶＰ１）を下回る（図１５Ａ（Ｈ），（Ｉ））。これに応じて、ＡＤ変換部ＡＤＣのコンパレータ２４は、信号ＣＭＰの電圧を変化させ、その結果、カウンタ２５は、カウント動作を停止する（図１５Ａ（Ｊ））。カウント動作が停止したときのカウンタ２５のカウント値ＣＮＴは、画素電圧ＶＰ１に対応している。ＡＤ変換部ＡＤＣは、このようにして、画素電圧ＶＰ１に基づいてＡＤ変換を行い、ＡＤ変換部ＡＤＣのラッチ２６は、カウンタ２５のカウント値ＣＮＴを、デジタルコードＣＯＤＥ１として出力する（図１５Ａ（Ｊ））。
【００９７】
そして、タイミングｔ１７において、撮像制御部３０は、変換期間Ｔ１の終了に伴い、クロック信号ＣＬＫの生成を停止し、参照信号生成部３１は、参照信号ＲＥＦの電圧の変化を停止させ（図１５Ａ（Ｈ））、カウンタ２５は、カウント値ＣＮＴをリセットする。
【００９８】
（タイミングｔ２１〜ｔ３１の動作）
次に、タイミングｔ２１において、走査部１０は、信号ＳＦＤＧの電圧を高レベルから低レベルに変化させる（図１５Ａ（Ｄ））。これにより、撮像画素Ｐ１Ａでは、トランジスタＦＤＧがオフ状態になる。また、コンパレータ２４は、タイミングｔ２１〜ｔ２２までの期間において、正入力端子および負入力端子を電気的に接続するゼロ調整を行う。
【００９９】
次に、タイミングｔ２２において、コンパレータ２４は、ゼロ調整を終了し、正入力端子および負入力端子を電気的に切断する。そして、このタイミングｔ２２において、参照信号生成部３１は、参照信号ＲＥＦの電圧を電圧Ｖ１に変化させる（図１５Ａ（Ｈ））。
【０１００】
これにより、撮像画素Ｐ１Ａでは、図１６Ｂに示したように、トランジスタＳＥＬはオン状態になり、その他のトランジスタは全てオフ状態になる。撮像画素Ｐ１Ａでは、このように、トランジスタＦＤＧがオフ状態であるので、撮像画素Ｐ１Ａにおける変換容量の容量値が小さいため、電荷から電圧への変換効率が高い。この変換容量は、タイミングｔ１２までの期間においてフローティングディフュージョンＦＤがリセットされたときの電荷を保持している。撮像画素Ｐ１Ａは、このときのフローティングディフュージョンＦＤにおける電圧に応じた画素電圧ＶＰ（画素電圧ＶＰ２）を出力する。
【０１０１】
次に、タイミングｔ２３〜ｔ２５の期間（変換期間Ｔ２）において、ＡＤ変換部ＡＤＣは、この画素電圧ＶＰ２に基づいてＡＤ変換を行う。この動作は、変換期間Ｔ１における動作と同様である。ＡＤ変換部ＡＤＣは、画素電圧ＶＰ２に基づいてＡＤ変換を行い、ＡＤ変換部ＡＤＣのラッチ２６は、カウンタ２５のカウント値ＣＮＴを、デジタルコードＣＯＤＥ２として出力する（図１５Ａ（Ｊ））。
【０１０２】
（タイミングｔ３１〜ｔ４１の動作）
次に、タイミングｔ３１において、走査部１０は、信号ＳＴＧＬの電圧を低レベルから高レベルに変化させる（図１５Ａ（Ｅ））。これにより、撮像画素Ｐ１Ａでは、トランジスタＴＧＬがオン状態になる。これにより、フォトダイオードＰＤ１で発生した電荷がフローティングディフュージョンＦＤに転送される。また、このタイミングｔ３１において、参照信号生成部３１は、参照信号ＲＥＦの電圧を電圧Ｖ１に変化させる（図１５Ａ（Ｈ））。
【０１０３】
次に、タイミングｔ３２において、走査部１０は、信号ＳＴＧＬの電圧を高レベルから低レベルに変化させる（図１５Ａ（Ｅ））。これにより、撮像画素Ｐ１Ａでは、トランジスタＴＧＬがオフ状態になる。
【０１０４】
これにより、撮像画素Ｐ１Ａでは、図１６Ｂに示したように、トランジスタＦＤＧがオフ状態であるので、撮像画素Ｐ１Ａにおける変換容量の容量値が小さいので、電荷から電圧への変換効率が高い。この変換容量は、タイミングｔ３１〜ｔ３２においてフォトダイオードＰＤ１から転送された電荷を保持している。撮像画素Ｐ１Ａは、このときのフローティングディフュージョンＦＤにおける電圧に応じた画素電圧ＶＰ（画素電圧ＶＰ３）を出力する。
【０１０５】
次に、タイミングｔ３３〜ｔ３５の期間（変換期間Ｔ３）において、ＡＤ変換部ＡＤＣは、この画素電圧ＶＰ３に基づいてＡＤ変換を行う。この動作は、変換期間Ｔ１における動作と同様である。ＡＤ変換部ＡＤＣは、画素電圧ＶＰ３に基づいてＡＤ変換を行い、ＡＤ変換部ＡＤＣのラッチ２６は、カウンタ２５のカウント値ＣＮＴを、デジタルコードＣＯＤＥ３として出力する（図１５Ａ（Ｊ））。このデジタルコードＣＯＤＥ３は、同じく変換効率が高い時（変換期間Ｔ２）に得られたデジタルコードＣＯＤＥ２に対応するものである。
【０１０６】
（タイミングｔ４１〜ｔ５１の動作）
次に、タイミングｔ４１において、走査部１０は、信号ＳＦＤＧの電圧を低レベルから高レベルに変化させるとともに信号ＳＴＧＬの電圧を低レベルから高レベルに変化させる（図１５Ａ（Ｄ），（Ｅ））。これにより、撮像画素Ｐ１Ａでは、トランジスタＦＤＧ，ＴＧＬがともにオン状態になる。また、このタイミングｔ４１において、参照信号生成部３１は、参照信号ＲＥＦの電圧を電圧Ｖ１に変化させる（図１５Ａ（Ｈ））。次に、走査部１０は、タイミングｔ４２において、信号ＳＴＧＬの電圧を高レベルから低レベルに変化させる（図１５Ａ（Ｅ））。これにより、撮像画素Ｐ１Ａでは、トランジスタＴＧＬがオフ状態になる。
【０１０７】
これにより、撮像画素Ｐ１Ａでは、図１６Ａに示したように、トランジスタＦＤＧがオン状態であるので、フローティングディフュージョンＦＤおよびトランジスタＦＤＧが合成容量（変換容量）を構成する。よって、撮像画素Ｐ１Ａにおける変換容量の容量値が大きいので、電荷から電圧への変換効率が低い。この変換容量は、タイミングｔ３１〜ｔ３２，ｔ４１〜ｔ４２においてフォトダイオードＰＤ１から転送された電荷を保持している。撮像画素Ｐ１Ａは、このときのフローティングディフュージョンＦＤにおける電圧に応じた画素電圧ＶＰ（画素電圧ＶＰ４）を出力する。
【０１０８】
次に、タイミングｔ４３〜ｔ４５の期間（変換期間Ｔ４）において、ＡＤ変換部ＡＤＣは、この画素電圧ＶＰ４に基づいてＡＤ変換を行う。この動作は、変換期間Ｔ１における動作と同様である。ＡＤ変換部ＡＤＣは、画素電圧ＶＰ４に基づいてＡＤ変換を行い、ＡＤ変換部ＡＤＣのラッチ２６は、カウンタ２５のカウント値ＣＮＴを、デジタルコードＣＯＤＥ４として出力する（図１５Ａ（Ｊ））。このデジタルコードＣＯＤＥ４は、同じく変換効率が低い時（変換期間Ｔ１）に得られたデジタルコードＣＯＤＥ１に対応するものである。
【０１０９】
（タイミングｔ５１〜ｔ６１の動作）
次に、タイミングｔ５１において、走査部１０は、信号ＳＲＳＴの電圧を低レベルから高レベルに変化させる（図１５Ｂ（Ｃ））。これにより、撮像画素Ｐ１Ａでは、トランジスタＲＳＴがオン状態になる。トランジスタＦＤＧはオン状態であるので、これにより、フローティングディフュージョンＦＤの電圧が電源電圧ＶＤＤに設定され、フローティングディフュージョンＦＤがリセットされる。次に、タイミングｔ５２において、走査部１０は、信号ＳＲＳＴの電圧を高レベルから低レベルに変化させる（図１５Ｂ（Ｃ））。これにより、撮像画素Ｐ１Ａでは、トランジスタＲＳＴがオフ状態になる。また、このタイミングｔ５２において、参照信号生成部３１は、参照信号ＲＥＦの電圧を電圧Ｖ１に変化させる（図１５Ｂ（Ｈ））。
【０１１０】
次に、タイミングｔ５３において、走査部１０は、信号ＳＦＣＧの電圧を低レベルから高レベルに変化させる（図１５Ｂ（Ｆ））。これにより、撮像画素Ｐ１Ａでは、トランジスタＦＣＧがオン状態になる。また、コンパレータ２４は、タイミングｔ５３〜ｔ５４までの期間において、正入力端子および負入力端子を電気的に接続するゼロ調整を行う。  
【０１１１】
次に、タイミングｔ５４において、コンパレータ２４は、ゼロ調整を終了し、正入力端子および負入力端子を電気的に切断する。また、このタイミングｔ５４において、参照信号生成部３１は、参照信号ＲＥＦの電圧を電圧Ｖ１に変化させる（図１５Ａ（Ｈ））。
【０１１２】
これにより、撮像画素Ｐ１Ａでは、図１６Ｃに示したように、トランジスタＦＤＧ，ＦＣＧ，ＳＥＬはオン状態になり、その他のトランジスタは全てオフ状態になる。トランジスタＦＤＧ，ＦＣＧがともにオン状態であるので、フローティングディフュージョンＦＤ、トランジスタＦＤＧ，ＦＣＧ、および容量素子ＦＣが合成容量（変換容量）を構成する。この変換容量は、タイミングｔ５３より前にフォトダイオードＰＤ２で発生し、トランジスタＴＧＳを介して容量素子ＦＣに供給され蓄積されていた電荷を保持している。撮像画素Ｐ１Ａは、このときのフローティングディフュージョンＦＤにおける電圧に応じた画素電圧ＶＰ（画素電圧ＶＰ５）を出力する。
【０１１３】
次に、タイミングｔ５５〜ｔ５７の期間（変換期間Ｔ５）において、ＡＤ変換部ＡＤＣは、この画素電圧ＶＰ５に基づいてＡＤ変換を行う。この動作は、変換期間Ｔ１における動作と同様である。ＡＤ変換部ＡＤＣは、画素電圧ＶＰ５に基づいてＡＤ変換を行い、ＡＤ変換部ＡＤＣのラッチ２６は、カウンタ２５のカウント値ＣＮＴを、デジタルコードＣＯＤＥ５として出力する（図１５Ｂ（Ｊ））。
【０１１４】
（タイミングｔ６１〜ｔ７１の動作）
次に、タイミングｔ６１において、走査部１０は、信号ＳＴＧＳの電圧を低レベルから高レベルに変化させる（図１５Ｂ（Ｇ））。これにより、撮像画素Ｐ１Ａでは、トランジスタＴＧＳがオン状態になる。これにより、フォトダイオードＰＤ２で発生した電荷がフローティングディフュージョンＦＤおよび容量素子ＦＣに転送される。また、このタイミングｔ６１において、参照信号生成部３１は、参照信号ＲＥＦの電圧を電圧Ｖ１に変化させる（図１５Ｂ（Ｈ））。
【０１１５】
次に、タイミングｔ６２において、走査部１０は、信号ＳＴＧＳの電圧を高レベルから低レベルに変化させる（図１５Ｂ（Ｇ））。これにより、撮像画素Ｐ１Ａでは、トランジスタＴＧＳがオフ状態になる。
【０１１６】
これにより、撮像画素Ｐ１Ａでは、図１６Ｃに示したように、トランジスタＦＤＧ，ＦＣＧがともにオン状態であるので、フローティングディフュージョンＦＤ、トランジスタＦＤＧ，ＦＣＧ、および容量素子ＦＣが合成容量（変換容量）を構成する。この変換容量は、タイミングｔ５３より前にフォトダイオードＰＤ２で発生し、トランジスタＴＧＳを介して容量素子ＦＣに供給され蓄積されていた電荷に加え、タイミングｔ６１〜ｔ６２においてフォトダイオードＰＤ２から転送された電荷を保持している。撮像画素Ｐ１Ａは、このときのフローティングディフュージョンＦＤにおける電圧に応じた画素電圧ＶＰ（画素電圧ＶＰ６）を出力する。
【０１１７】
次に、タイミングｔ６３〜ｔ６５の期間（変換期間Ｔ６）において、ＡＤ変換部ＡＤＣは、この画素電圧ＶＰ６に基づいてＡＤ変換を行う。この動作は、変換期間Ｔ１における動作と同様である。ＡＤ変換部ＡＤＣは、画素電圧ＶＰ６に基づいてＡＤ変換を行い、ＡＤ変換部ＡＤＣのラッチ２６は、カウンタ２５のカウント値ＣＮＴを、デジタルコードＣＯＤＥ６として出力する（図１５Ｂ（Ｊ））。このデジタルコードＣＯＤＥ６は、フローティングディフュージョンＦＤ、トランジスタＦＤＧ，ＦＣＧ、および容量素子ＦＣが合成容量を構成するときに得られたデジタルコードＣＯＤＥ５に対応するものである。
【０１１８】
（タイミングｔ７１〜ｔ８１の動作）
次に、コンパレータ２４は、タイミングｔ７１〜ｔ７２までの期間において、正入力端子および負入力端子を電気的に接続するゼロ調整を行う。
【０１１９】
次に、タイミングｔ７２において、コンパレータ２４は、ゼロ調整を終了し、正入力端子および負入力端子を電気的に切断する。また、このタイミングｔ７２において、参照信号生成部３１は、参照信号ＲＥＦの電圧を電圧Ｖ１に変化させる（図１５Ｂ（Ｈ））。
【０１２０】
これにより、撮像画素Ｐ１Ａでは、図１６Ｃに示したように、トランジスタＦＤＧ，ＦＣＧがともにオン状態であるので、フローティングディフュージョンＦＤ、トランジスタＦＤＧ，ＦＣＧ、および容量素子ＦＣが合成容量（変換容量）を構成する。この変換容量は、タイミングｔ５３より前にフォトダイオードＰＤ２で発生し、トランジスタＴＧＳを介して容量素子ＦＣに供給され蓄積されていた電荷に加え、タイミングｔ６１〜ｔ６２においてフォトダイオードＰＤ２から転送された電荷を保持している。撮像画素Ｐ１Ａは、このときのフローティングディフュージョンＦＤにおける電圧に応じた画素電圧ＶＰ（画素電圧ＶＰ７）を出力する。
【０１２１】
次に、タイミングｔ７３〜ｔ７５の期間（変換期間Ｔ７）において、ＡＤ変換部ＡＤＣは、この画素電圧ＶＰ７に基づいてＡＤ変換を行う。この動作は、変換期間Ｔ１における動作と同様である。ＡＤ変換部ＡＤＣは、画素電圧ＶＰ７に基づいてＡＤ変換を行い、ＡＤ変換部ＡＤＣのラッチ２６は、カウンタ２５のカウント値ＣＮＴを、デジタルコードＣＯＤＥ７として出力する（図１５Ｂ（Ｊ））。
【０１２２】
（タイミングｔ８１〜ｔ７の動作）
次に、タイミングｔ８１において、走査部１０は、信号ＳＲＳＴの電圧を低レベルから高レベルに変化させる（図１５Ｂ（Ｃ））。これにより、撮像画素Ｐ１Ａでは、トランジスタＲＳＴがオン状態になる。トランジスタＦＤＧ，ＦＣＧはオン状態であるので、フローティングディフュージョンＦＤの電圧および容量素子ＦＣの電圧が電源電圧ＶＤＤに設定され、フローティングディフュージョンＦＤおよび容量素子ＦＣがリセットされる。
【０１２３】
次に、タイミングｔ８２において、走査部１０は、信号ＳＦＣＧの電圧を高レベルから低レベルに変化させる（図１５Ｂ（Ｆ））。これにより、撮像画素Ｐ１Ａでは、トランジスタＦＣＧがオフ状態になる。
【０１２４】
次に、タイミングｔ８３において、走査部１０は、信号ＳＲＳＴの電圧を高レベルから低レベルに変化させる（図１５Ｂ（Ｃ））。これにより、撮像画素Ｐ１Ａでは、トランジスタＲＳＴがオフ状態になる。
【０１２５】
次に、タイミングｔ８４において、走査部１０は、信号ＳＦＣＧの電圧を低レベルから高レベルに変化させる（図１５Ｂ（Ｆ））。これにより、撮像画素Ｐ１Ａでは、トランジスタＦＣＧがオン状態になる。また、このタイミングｔ８４において、参照信号生成部３１は、参照信号ＲＥＦの電圧を電圧Ｖ１に変化させる（図１５Ｂ（Ｈ））。
【０１２６】
これにより、撮像画素Ｐ１Ａでは、図１６Ｃに示したように、トランジスタＦＤＧ，ＦＣＧがともにオン状態であるので、フローティングディフュージョンＦＤ、トランジスタＦＤＧ，ＦＣＧ、および容量素子ＦＣが合成容量（変換容量）を構成する。この変換容量は、タイミングｔ８１〜ｔ８２においてフローティングディフュージョンＦＤおよび容量素子ＦＣがリセットされたときの電荷を保持している。撮像画素Ｐ１Ａは、このときのフローティングディフュージョンＦＤにおける電圧に応じた画素電圧ＶＰ（画素電圧ＶＰ８）を出力する。
【０１２７】
次に、タイミングｔ８５〜ｔ８７の期間（変換期間Ｔ８）において、ＡＤ変換部ＡＤＣは、この画素電圧ＶＰ８に基づいてＡＤ変換を行う。この動作は、変換期間Ｔ１における動作と同様である。ＡＤ変換部ＡＤＣは、画素電圧ＶＰ８に基づいてＡＤ変換を行い、ＡＤ変換部ＡＤＣのラッチ２６は、カウンタ２５のカウント値ＣＮＴを、デジタルコードＣＯＤＥ８として出力する（図１５Ｂ（Ｊ））。このデジタルコードＣＯＤＥ８は、フローティングディフュージョンＦＤ、トランジスタＦＤＧ，ＦＣＧ、および容量素子ＦＣが合成容量を構成するときに得られたデジタルコードＣＯＤＥ７に対応するものである。
【０１２８】
次に、タイミングｔ７において、走査部１０は、信号ＳＦＤＧの電圧を高レベルから低レベルに変化させるとともに、信号ＳＦＣＧの電圧を高レベルから低レベルに変化させる（図１５Ｂ（Ｄ），（Ｆ））。これにより、撮像画素Ｐ１Ａでは、トランジスタＦＤＧ，ＦＣＧがオフ状態になる。
【０１２９】
そして、タイミングｔ８において、走査部１０は、信号ＳＳＥＬの電圧を高レベルから低レベルに変化させる（図１５Ｂ（Ｂ））。これにより、撮像画素Ｐ１Ａでは、トランジスタＳＥＬがオフ状態になり、撮像画素Ｐ１Ａが信号線ＳＧＬから電気的に切り離される。
【０１３０】
次に、信号処理部４０の画像処理部４１における画像合成処理について説明する。画像処理部４１は、読出部２０から供給されたデジタルコードＣＯＤＥに基づいて、４枚の画像ＰＩＣ（画像ＰＩＣ１〜ＰＩＣ４）を生成する。そして、画像処理部４１は、この４枚の画像ＰＩＣを合成することにより、１枚の撮像画像ＰＩＣＡを生成する。
【０１３１】
図１７は、画像合成処理を模式的に表すものである。図１７（Ａ）〜（Ｇ）に示した波形は、図１４（Ａ）〜（Ｇ）に示した波形と同様である。読出部２０は、図１４，１５Ａ，１５Ｂを用いて説明したように、タイミングｔ１１〜ｔ２１の期間における動作に基づいてデジタルコードＣＯＤＥ１を生成し、タイミングｔ２１〜ｔ３１の期間における動作に基づいてデジタルコードＣＯＤＥ２を生成し、タイミングｔ３１〜ｔ４１の期間における動作に基づいてデジタルコードＣＯＤＥ３を生成し、タイミングｔ４１〜ｔ５１の期間における動作に基づいてデジタルコードＣＯＤＥ４を生成し、タイミングｔ５１〜ｔ６１の期間における動作に基づいてデジタルコードＣＯＤＥ５を生成し、タイミングｔ６１〜ｔ７１の期間における動作に基づいてデジタルコードＣＯＤＥ６を生成し、タイミングｔ７１〜ｔ８１の期間における動作に基づいてデジタルコードＣＯＤＥ７を生成し、タイミングｔ８１〜ｔ７の期間における動作に基づいてデジタルコードＣＯＤＥ８を生成する。
【０１３２】
画像処理部４１は、デジタルコードＣＯＤＥ２およびデジタルコードＣＯＤＥ３に基づいて、画素値ＶＡＬ１を生成する。具体的には、画像処理部４１は、デジタルコードＣＯＤＥ３からデジタルコードＣＯＤＥ２を減算（ＣＯＤＥ３−ＣＯＤＥ２）することにより、画素値ＶＡＬ１を算出する。すなわち、撮像装置１は、いわゆる相関２重サンプリング（ＣＤＳ；Correlated double sampling）の原理を利用し、Ｐ相（Pre-Charge相）データに対応するデジタルコードＣＯＤＥ２、およびＤ相（Data相）データに対応するデジタルコードＣＯＤＥ３を用いて、画素値ＶＡＬ１を算出する。
【０１３３】
同様に、画像処理部４１は、デジタルコードＣＯＤＥ１およびデジタルコードＣＯＤＥ４に基づいて、画素値ＶＡＬ２を生成する。具体的には、画像処理部４１は、デジタルコードＣＯＤＥ４からデジタルコードＣＯＤＥ１を減算（ＣＯＤＥ４−ＣＯＤＥ１）することにより、画素値ＶＡＬ２を算出する。すなわち、撮像装置１は、相関２重サンプリングの原理を利用し、Ｐ相データに対応するデジタルコードＣＯＤＥ１、およびＤ相データに対応するデジタルコードＣＯＤＥ４を用いて、画素値ＶＡＬ２を算出する。
【０１３４】
同様に、画像処理部４１は、デジタルコードＣＯＤＥ５およびデジタルコードＣＯＤＥ６に基づいて、画素値ＶＡＬ３を生成する。具体的には、画像処理部４１は、デジタルコードＣＯＤＥ６からデジタルコードＣＯＤＥ５を減算（ＣＯＤＥ６−ＣＯＤＥ５）することにより、画素値ＶＡＬ３を算出する。すなわち、撮像装置１は、相関２重サンプリングの原理を利用し、Ｐ相データに対応するデジタルコードＣＯＤＥ５、およびＤ相データに対応するデジタルコードＣＯＤＥ６を用いて、画素値ＶＡＬ３を算出する。
【０１３５】
そして、画像処理部４１は、デジタルコードＣＯＤＥ７およびデジタルコードＣＯＤＥ８に基づいて、画素値ＶＡＬ４を生成する。具体的には、画像処理部４１はデジタルコードＣＯＤＥ７からデジタルコードＣＯＤＥ８を減算（ＣＯＤＥ７−ＣＯＤＥ８）することにより、画素値ＶＡＬ４を算出する。すなわち、撮像装置１は、いわゆる２重データサンプリング（ＤＤＳ；Double Data Sampling）の原理を利用し、フローティングディフュージョンＦＤおよび容量素子ＦＣをリセットする前のデジタルコードＣＯＤＥ７、およびフローティングディフュージョンＦＤおよび容量素子ＦＣをリセットした後のデジタルコードＣＯＤＥ８を用いて、画素値ＶＡＬ４を算出する。
【０１３６】
そして、画像処理部４１は、画素アレイ９における全ての撮像画素Ｐ１での画素値ＶＡＬ１に基づいて画像ＰＩＣ１を生成し、画素アレイ９における全ての撮像画素Ｐ１での画素値ＶＡＬ２に基づいて画像ＰＩＣ２を生成し、画素アレイ９における全ての撮像画素Ｐ１での画素値ＶＡＬ３に基づいて画像ＰＩＣ３を生成し、画素アレイ９における全ての撮像画素Ｐ１での画素値ＶＡＬ４に基づいて画像ＰＩＣ４を生成する。そして、画像処理部４１は、これらの画像ＰＩＣ１〜ＰＩＣ４を合成することにより、撮像画像ＰＩＣＡを生成する。
【０１３７】
（温度検出動作について）
図１３において、例えば、タイミングｔ１１〜ｔ１２のブランキング期間Ｔ２０は、いわゆる垂直ブランキング期間であり、撮像装置１は、読出駆動Ｄ２を行わない。すなわち、この期間には、信号線ＳＧＬは、撮像画素Ｐ１に係る画素電圧ＶＰを伝えない。撮像装置１は、このブランキング期間Ｔ２０を利用して、温度検出を行う。以下に、この温度検出動作について、詳細に説明する。
【０１３８】
読出部２０のＡＤ変換部ＡＤＣは、ブランキング期間Ｔ２０のうちの、水平期間Ｈ（図１４）と同じ長さの検出期間Ｍにおいて、信号ＳＩＧＴに基づいてＡＤ変換を行う。検出期間Ｍでは、参照信号生成部３１および読出部２０は、水平期間Ｈ（図１４）と同様の動作を行う。この検出期間Ｍでは、撮像制御部３０は、信号ＳＳＥＬＴ（図４）を高レベルにする。これにより、読出部２０では、複数のＡＤ変換部ＡＤＣのそれぞれにおいて、トランジスタ２９がオン状態になり、温度センサ３２が生成した信号ＳＩＧＴに応じた信号が、トランジスタ２９および容量素子２２を介してコンパレータ２４の負入力端子に供給される。このようにして、ＡＤ変換部ＡＤＣは、信号ＳＩＧＴに基づいてＡＤ変換を行う。この例では、撮像装置１は、水平期間Ｈ（図１４）のタイミングｔ２１〜ｔ４１の期間に対応する期間に温度検出を行う。
【０１３９】
図１８は、撮像装置１における温度検出動作の一例を表すものである。この図１８は、水平期間Ｈの前半の動作を表す図１５Ａに対応するものである。図１８において、（Ａ）は参照信号ＲＥＦの波形を示し、（Ｂ）は信号ＳＩＧＴの波形を示し、（Ｃ）は温度が低い場合でのＡＤ変換部ＡＤＣにおけるカウンタ２５の動作を示し、（Ｄ）は温度が高い場合でのＡＤ変換部ＡＤＣにおけるカウンタ２５の動作を示す。タイミングｔ１１１は、図１５Ａにおけるタイミングｔ１１に対応し、タイミングｔ１１２は、図１５Ａにおけるタイミングｔ１２に対応し、タイミングｔ１１３は、図１５Ａにおけるタイミングｔ１３に対応し、タイミングｔ１４１は、図１５Ａにおけるタイミングｔ４１に対応し、タイミングｔ１５１は、図１５Ａにおけるタイミングｔ５１に対応する。
【０１４０】
（タイミングｔ１２１〜ｔ１３１の動作）
タイミングｔ１２１〜ｔ１３１の期間において、温度センサ３２のスイッチＳＷＴ（図５）は、電源電圧ＶＤＤおよび電圧Ｖtempのうちの電源電圧ＶＤＤを選択する。温度センサ３２は、このようにして選択された電源電圧ＶＤＤを信号ＳＩＧＴとして出力する。これにより、コンパレータ２４の負入力端子には、その電源電圧ＶＤＤに対応した電圧ＶＤＤ２が供給される（図１８（Ｂ））。
【０１４１】
コンパレータ２４は、タイミングｔ１２１〜ｔ１２２までの期間において、正入力端子および負入力端子を電気的に接続するゼロ調整を行う。
【０１４２】
次に、タイミングｔ１２２において、コンパレータ２４は、ゼロ調整を終了し、正入力端子および負入力端子を電気的に切断する。そして、このタイミングｔ１２２において、参照信号生成部３１は、参照信号ＲＥＦの電圧を電圧Ｖ１に変化させる（図１８（Ａ））。
【０１４３】
そして、タイミングｔ１２３〜ｔ１２５の期間（変換期間ＴＡ）において、ＡＤ変換部ＡＤＣは、この電圧ＶＤＤ２に基づいてＡＤ変換を行う。この動作は、水平期間Ｈ（図１５Ａ）の変換期間Ｔ２における動作と同様である。ＡＤ変換部ＡＤＣは、電圧ＶＤＤ２に基づいてＡＤ変換を行い、ＡＤ変換部ＡＤＣのラッチ２６は、カウンタ２５のカウント値ＣＮＴを、デジタルコードＣＯＤＥＡとして出力する（図１８（Ｃ），（Ｄ））。
【０１４４】
（タイミングｔ１３１〜ｔ１４１の動作）
タイミングｔ１３１〜ｔ１４１の期間において、温度センサ３２のスイッチＳＷＴ（図５）は、電源電圧ＶＤＤおよび電圧Ｖtempのうちの電圧Ｖtempを選択する。温度センサ３２は、このようにして選択された電圧Ｖtempを信号ＳＩＧＴとして出力する。これにより、コンパレータ２４の負入力端子には、その電圧Ｖtempに対応した電圧Ｖtemp2が供給される（図１８（Ｂ））。電圧Ｖtemp2は、温度が低い場合には高く、温度が高い場合には低い。
【０１４５】
そして、タイミングｔ１３２〜ｔ１３５の期間（変換期間ＴＢ）において、ＡＤ変換部ＡＤＣは、この電圧Ｖtemp2に基づいてＡＤ変換を行う。この動作は、水平期間Ｈ（図１５Ａ）の変換期間Ｔ３における動作と同様である。ＡＤ変換部ＡＤＣは、電圧Ｖtemp2に基づいてＡＤ変換を行い、ＡＤ変換部ＡＤＣのラッチ２６は、カウンタ２５のカウント値ＣＮＴを、デジタルコードＣＯＤＥＢとして出力する（図１８（Ｃ），（Ｄ））。温度が高い場合におけるデジタルコードＣＯＤＥＢ（デジタルコードＣＯＤＥＢ２）が示す値は、温度が低い場合におけるデジタルコードＣＯＤＥＢ（デジタルコードＣＯＤＥＢ１）が示す値よりも大きくなる。
【０１４６】
次に、信号処理部の温度演算部４２における処理について説明する。
【０１４７】
まず、温度演算部４２は、読出部２０から供給されたデジタルコードＣＯＤＥＡ，ＣＯＤＥＢに基づいて、デジタル値ＶＡＬＴを算出する。具体的には、温度演算部４２は、デジタルコードＣＯＤＥＢからデジタルコードＣＯＤＥＡを減算（ＣＯＤＥＢ−ＣＯＤＥＡ）することにより、デジタル値ＶＡＬＴを算出する。すなわち、撮像装置１は、いわゆる相関２重サンプリングの原理を利用し、Ｐ相（Pre-Charge相）データに対応するデジタルコードＣＯＤＥＡ、およびＤ相（Data相）データに対応するデジタルコードＣＯＤＥＢを用いて、デジタル値ＶＡＬＴを算出する。このようにして、温度演算部４２は、複数のＡＤ変換部ＡＤＣから得られたデジタルコードＣＯＤＥＡ，ＣＯＤＥＢに基づいて、複数のデジタル値ＶＡＬＴを算出する。
【０１４８】
次に、温度演算部４２は、図６（Ｂ）に示したように、デジタル値ＶＡＬＴに基づいて演算処理を行うことにより、温度の変化に対して線形に変化する温度コードＴＣ１を生成する。具体的には、温度演算部４２は、全温度範囲を複数の温度範囲（この例では２つの温度範囲Ｔrange1，Ｔrange2）に区分し、これらの複数の温度範囲のそれぞれにおいて、互いに異なる傾斜を有する１次関数を用いて、デジタル値ＶＡＬＴを温度コードＴＣ１に変換する。このようにして、温度演算部４２は、複数のＡＤ変換部ＡＤＣから得られた複数のデジタル値ＶＡＬＴに基づいて、複数の温度コードＴＣ１をそれぞれ生成する。
【０１４９】
次に、温度演算部４２は、記憶部８に記憶されたキャリブレーションパラメータＰＣＡＬを用いて、例えば、図７に示したように、キャリブレーションパラメータＰＣＡＬが示す値の分だけ温度コードＴＣ１をシフトすることにより、この温度コードＴＣ１を補正する。このようにして、温度演算部４２は、演算処理により生成された複数の温度コードＴＣ１のそれぞれに対して補正処理を行う。
【０１５０】
そして、温度演算部４２は、補正された複数の温度コードＴＣ１が示す値の平均値を求めることにより、１つの温度コードＴＣを生成する。例えば、ある温度コードＴＣ１（温度コードＴＣ１Ａ）の値が、例えば、その温度コードＴＣ１Ａ以外の複数の温度コードＴＣ１の値から大きくずれていた場合、温度演算部４２は、図８Ａに示すように、温度コードＴＣ１Ａに係るＡＤ変換部ＡＤＣＡと隣り合うＡＤ変換部ＡＤＣに係る温度コードＴＣ１を用いて、例えば補間演算を行うことにより、温度コードＴＣ１Ａを補正する。そして、温度演算部４２は、その補正された温度コードＴＣ１Ａを含むすべての温度コードＴＣ１が示す値の平均値を求めることにより、１つの温度コードＴＣを生成する。
【０１５１】
また、温度演算部４２は、このようにして求めた温度コードＴＣが示す値（温度値）が所定の範囲内に収まっているかどうかを確認し、その所定の範囲に収まっていない場合には、エラーフラグ信号ＥＲをアクティブにする。
【０１５２】
（キャリブレーションについて）
温度センサ３２が生成する電圧Ｖtempは、撮像装置１のいわゆる製造ばらつきにより、ばらつくおそれがある。この場合には、撮像装置１における温度検出精度が低下してしまう。そこで、撮像装置１では、例えば、図１０に示した検査システム１００を用いてキャリブレーションを行う。これにより、撮像装置１における温度検出精度を高めることができる。以下に、検査システム１００におけるキャリブレーション処理について詳細に説明する。
【０１５３】
図１９は、検査システム１００におけるキャリブレーション処理の一例を表すものである。
【０１５４】
まず、検査装置１１０は、ヒータ１１３を用いてウエハ１０１の温度を所定の温度Ｔtemp（例えば６０度）に設定するとともに、熱電対を用いて、キャリブレーションの対象となる撮像装置１における実際の温度を測定する（ステップＳ１０１）。具体的には、検査部１１２は、プローブ１１１のプローブ針をパッド電極ＰＡＤ（図９）にそれぞれ接触させ、ウエハ１０１の撮像装置１にプローブ１１１を介して電源電圧や各種信号を供給することにより撮像装置１を動作させる。また、検査部１１２は、プローブ針１１１Ａ，１１１Ｂを２つのパッド電極ＰＡＤ２にそれぞれ接触させ、プローブ針１１１Ａにおける電位とプローブ針１１１Ｂにおける電位の差（電位差）を検出し、その電位差に基づいて撮像装置１の実際の温度を測定する。
【０１５５】
次に、検査装置１１０は、キャリブレーションの対象となる撮像装置１が生成した温度コードＴＣ、およびステップＳ１０１において熱電対を用いて測定した温度についての情報を、記憶部８に記憶させる（ステップＳ１０２）。そして、撮像装置１の温度演算部４２は、記憶部８に記憶された、撮像装置１が生成した温度コードＴＣおよび熱電対を用いて測定した温度についての情報に基づいて、キャリブレーションパラメータＰＣＡＬを生成する（ステップＳ１０３）。キャリブレーションパラメータＰＣＡＬは、例えば、温度コードＴＣが示す温度と、ステップＳ１０１において熱電対を用いて測定した温度との温度差を示すものにすることができる。
【０１５６】
これにより、キャリブレーションの対象となる撮像装置１の温度演算部４２は、これ以降、ステップＳ１０３において生成したキャリブレーションパラメータＰＣＡＬを用いて、例えば、図７に示したように、キャリブレーションパラメータＰＣＡＬが示す値の分だけ温度コードＴＣ１をシフトすることにより、温度コードＴＣ１を補正する。そして、温度演算部４２は、補正された複数の温度コードＴＣ１が示す値の平均値を求めることにより、温度コードＴＣを生成する。
【０１５７】
次に、検査装置１１０は、キャリブレーションの対象となる撮像装置１が生成した温度コードＴＣを取得し、この温度コードＴＣが示す温度と、ステップＳ１０１において熱電対を用いて測定した温度との温度差が許容範囲内であることを確認する（ステップＳ１０４）。
【０１５８】
以上により、このフローは終了する。
【０１５９】
このように撮像装置１では、図９に示したように、互いに電気的に接続された２つのパッド電極ＰＡＤ２が並設された端子部２０４を設けるようにした。これにより、撮像装置１では、この２つのパッド電極ＰＡＤ２に熱電対を接触させることにより、実際の温度を測定することができるので、その測定結果に基づいてキャリブレーションを行うことができるため、温度の検出精度を高めることができる。
【０１６０】
また、撮像装置１では、端子部２０４を、温度センサ３２の近くに配置した。具体的には、図９に示したように、端子部２０４と温度センサ３２との間の距離を、端子部２０４と読出部２０との間の距離よりも短くした。これにより、温度センサ３２の配置位置と、熱電対を用いて測定される場所と近づけることができるため、より高い精度でキャリブレーションを行うことができるので、温度の検出精度を高めることができる。
【０１６１】
また、撮像装置１では、図６に示したように、温度センサ３２において検出可能な温度範囲を複数の温度範囲（この例では２つの温度範囲Ｔrange1，Ｔrange2）に区分し、これらの複数の温度範囲のそれぞれにおいて、互いに異なる演算処理を行うようにした。具体的には、撮像装置１では、複数の温度範囲のそれぞれにおいて、互いに異なる傾斜を有する１次関数を用いて、デジタル値ＶＡＬＴを温度コードＴＣ１に変換するようにした。これにより、撮像装置１では、温度の変化に対して線形に変化する温度コードＴＣ１を生成することができるので、温度の検出精度を高めることができる。
【０１６２】
また、撮像装置１では、キャリブレーションパラメータＰＣＡＬを用いて、例えば、図７に示したように、キャリブレーションパラメータＰＣＡＬが示す値の分だけ温度コードＴＣ１をシフトすることにより、温度コードＴＣ１を補正するようにしたので、温度の検出精度を高めることができる。
【０１６３】
また、撮像装置１では、補正された複数の温度コードＴＣ１が示す値の平均値を求めることにより、温度コードＴＣを生成するようにしたので、例えば複数のＡＤ変換部ＡＤＣのうちの一部が故障していた場合でも、その故障による影響を抑えることができるので、温度の検出精度を高めることができる。また、撮像装置１では、例えば、ある温度コードＴＣ１（温度コードＴＣ１Ａ）の値が、その温度コードＴＣ１Ａ以外の複数の温度コードＴＣ１の値から大きくずれていた場合に、図８Ａに示すように、温度コードＴＣ１Ａに係るＡＤ変換部ＡＤＣＡと隣り合うＡＤ変換部ＡＤＣに係る温度コードＴＣ１を用いて、例えば補間演算を行うことにより、温度コードＴＣ１Ａを補正するようにしたので、温度の検出精度を高めることができる。
【０１６４】
［効果］
以上のように本実施の形態では、互いに電気的に接続された２つのパッド電極が並設された端子部を設けるようにしたので、熱電対を用いて実際の温度を測定することができるので、その測定結果に基づいてキャリブレーションを行うことができるため、温度の検出精度を高めることができる。
【０１６５】
本実施の形態では、端子部２０４を、温度センサの近くに配置したので、より高い精度でキャリブレーションを行うことができるためので、温度の検出精度を高めることができる。
【０１６６】
本実施の形態では、温度センサにおいて検出可能な温度範囲を複数の温度範囲に区分し、これらの複数の温度範囲のそれぞれにおいて、互いに異なる演算処理を行うようにしたので、温度の変化に対して線形に変化する温度コードを生成することができるので、温度の検出精度を高めることができる
【０１６７】
本実施の形態では、キャリブレーションパラメータを用いて温度コードを補正するようにしたので、温度の検出精度を高めることができる
【０１６８】
本実施の形態では、補正された複数の温度コードＴＣ１が示す値の平均値を求めることにより、温度コードＴＣを生成するようにしたので、例えば複数のＡＤ変換部のうちの一部が故障していた場合でも、その故障による影響を抑えることができるので、温度の検出精度を高めることができる。
【０１６９】
［変形例１］
上記実施の形態では、図４，５に示したように、温度センサ３２が、信号ＳＩＧＴを読出部２０のＡＤ変換部ＡＤＣに直接供給したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、画素アレイを介して読出部のＡＤ変換部に供給してもよい。以下に、本変形例について、いくつか例を挙げて詳細に説明する。
【０１７０】
図２０は、本変形例に係る撮像装置１Ａの一構成例を表すものである。撮像装置１Ａは、画素アレイ９Ａと、読出部２０Ａと、撮像制御部３０Ａを備えている。
【０１７１】
画素アレイ９Ａには、撮像画素領域ＲＧ１およびダミー画素領域ＲＧ２が設けられている。撮像画素領域ＲＧ１には、複数の撮像画素Ｐ１が配置され、ダミー画素領域ＲＧ２には、１行分の複数のダミー画素Ｐ２が配置される。この例では、ダミー画素領域ＲＧ２は、撮像画素領域ＲＧ１の垂直方向（図２０における縦方向）における上に配置されている。
【０１７２】
図２１は、ダミー画素領域ＲＧ２におけるダミー画素Ｐ２の一構成例を表すものである。画素アレイ９Ａは、ダミー画素領域ＲＧ２において、制御線ＳＩＧＴＬと、制御線ＳＥＬＬとを有している。制御線ＳＩＧＴＬは、水平方向（図２１における横方向）に延伸するものであり、制御線ＳＩＧＴＬには、撮像制御部３０Ａの温度センサ３２により信号ＳＩＧＴが印加される。制御線ＳＥＬＬは、水平方向に延伸するものであり、制御線ＳＥＬＬには、走査部１０により信号ＳＳＥＬが印加される。
【０１７３】
ダミー画素Ｐ２は、トランジスタＡＭＰ，ＳＥＬを有している。トランジスタＡＭＰのゲートは制御線ＳＩＧＴＬに接続され、ドレインには電源電圧ＶＤＤが供給され、ソースはトランジスタＳＥＬのドレインに接続されている。トランジスタＳＥＬのゲートは制御線ＳＥＬＬに接続され、ドレインはトランジスタＡＭＰのソースに接続され、ソースは信号線ＳＧＬに接続されている。この構成により、ダミー画素Ｐ２では、トランジスタＳＥＬがオン状態になることにより、トランジスタＡＭＰが、信号ＳＩＧＴの電圧に応じた信号ＳＩＧを、トランジスタＳＥＬを介して信号線ＳＧＬに出力するようになっている。
【０１７４】
図２２は、読出部２０Ａの一構成例を表すものである。読出部２０Ａは、複数のＡＤ変換部ＡＤＣ２（ＡＤ変換部ＡＤＣ２［０］，ＡＤＣ２［１］，ＡＤＣ２［２］，…）を有している。ＡＤ変換部ＡＤＣ２は、上記実施の形態に係るＡＤ変換部ＡＤＣ（図４）からトランジスタ２８，２９を省いたものである。このトランジスタ２８は、ダミー画素Ｐ２（図２１）におけるトランジスタＡＭＰに対応し、トランジスタ２９は、ダミー画素Ｐ２におけるトランジスタＳＥＬに対応している。
【０１７５】
撮像制御部３０Ａ（図２０）は、走査部１０、読出部２０Ａ、および信号処理部４０に制御信号を供給し、これらの回路の動作を制御することにより、撮像装置１Ａの動作を制御するものである。撮像制御部３０Ａの温度センサ３２は、生成した信号ＳＩＧＴを、画素アレイ９Ａのダミー画素領域ＲＧ２における制御線ＳＩＧＴＬに印加することにより、信号ＳＩＧＴを複数のダミー画素Ｐ２に供給するようになっている。
【０１７６】
この構成により、撮像装置１Ａでは、上記実施の形態に係る撮像装置１と同様に、ブランキング期間Ｔ２０を利用して、ダミー画素Ｐ２を動作させることにより、温度検出を行うことができる。
【０１７７】
図２３は、本変形例に係る他の撮像装置１Ｂの一構成例を表すものである。撮像装置１Ｂは、画素アレイ９Ｂと、読出部２０Ａと、撮像制御部３０Ｂと、信号処理部４０Ｂとを備えている。
【０１７８】
画素アレイ９Ｂには、撮像画素領域ＲＧ１およびダミー画素領域ＲＧ３が設けられている。ダミー画素領域ＲＧ３には、１列分の複数のダミー画素Ｐ２が配置される。この例では、ダミー画素領域ＲＧ３は、撮像画素領域ＲＧ１の水平方向（図２３における横方向）における左に配置されている。
【０１７９】
撮像制御部３０Ｂは、走査部１０、読出部２０Ａ、および信号処理部４０Ｂに制御信号を供給し、これらの回路の動作を制御することにより、撮像装置１Ｂの動作を制御するものである。撮像制御部３０Ｂの温度センサ３２は、生成した信号ＳＩＧＴを、画素アレイ９Ｂのダミー画素領域ＲＧ３における複数のダミー画素Ｐ２に供給するようになっている。
【０１８０】
信号処理部４０Ｂは、温度演算部４２Ｂを有している。温度演算部４２Ｂは、画像信号ＤＡＴＡ０に含まれる、信号ＳＩＧＴに基づいて得られたデジタルコードＣＯＤＥに基づいて、温度値を示す温度コードＴＣを生成するものである。具体的には、温度演算部４２Ｂは、ＡＤ変換部ＡＤＣから得られたデジタル値ＶＡＬＴに基づいて演算処理を行うことにより、温度の変化に対して線形に変化する温度コードＴＣ１を生成する。そして、温度演算部４２Ｂは、記憶部８に記憶されたキャリブレーションパラメータＰＣＡＬ（後述）に基づいて温度コードＴＣ１に対して補正処理を行うことにより、温度コードＴＣを生成するようになっている。
【０１８１】
この構成により、撮像装置１Ｂでは、ブランキング期間Ｔ２０以外の期間において、撮像動作を行いつつ、温度検出を行うことができる。
【０１８２】
［変形例２］
上記実施の形態では、図９に示したように、撮像装置１を１枚の半導体基板２００に形成したが、これに限定されるものではない。これに代えて、例えば、図２４に示す撮像装置１Ｃのように、複数（この例では２枚）の半導体基板（半導体基板３０１，３０２）に形成してもよい。この例では、半導体基板３０１および半導体基板３０２は重ね合あわされ、複数のビア３０３を介して互いに接続されている。半導体基板３０１には、例えば、画素アレイ９を形成することができる。また、半導体基板３０２には、走査部１０、読出部２０、撮像制御部３０、および信号処理部４０を形成することができる。例えば、半導体基板３０１における複数の制御線ＴＧＬＬ，ＦＤＧＬ，ＲＳＴＬ，ＦＣＧＬ，ＴＧＳＬ，ＳＥＬＬは、複数のビア３０３Ａを介して、半導体基板３０２における走査部１０に接続される。また、例えば、半導体基板３０１における複数の信号線ＳＧＬが、複数のビア３０３Ｂを介して、半導体基板３０２における読出部２０に接続される。なお、各回路の配置は、これに限定されるものではなく、例えば、走査部１０を半導体基板３０１に形成してもよい。
【０１８３】
図２５は、半導体基板３０２における回路配置の一例を表すものである。半導体基板３０２の中央付近には、周辺回路部３１１が形成される。この周辺回路部３１１は、撮像制御部３０および信号処理部４０に対応するものである。そして、図２５において、この周辺回路部３１１の左には走査部１０が形成され、周辺回路部３１１の上には、読出部２０が形成される。また、半導体基板３０２の左端には複数のパッド電極ＰＡＤが並設された端子部３１２が設けられ、同様に、半導体基板３０２の右端には、複数のパッド電極ＰＡＤが並設された端子部３１３が設けられている。温度センサ３２は、周辺回路部３１１が形成された領域の領域内に形成される。
【０１８４】
周辺回路部３１１の下には、２つのパッド電極ＰＡＤ２が並設された端子部３１４が設けられている。端子部３１４は、温度センサ３２の近くに配置されることが望ましい。具体的には、端子部３１４と温度センサ３２との間の距離は、図２５に示したように、端子部３１４と読出部２０との間の距離よりも短くすることが望ましい。
【０１８５】
［変形例３］
上記実施の形態では、複数の撮像画素Ｐ１１のそれぞれに２つのフォトダイオードＰＤ１，ＰＤ２を設けたが、これに限定されるものではない。以下に、本変形例に係る撮像装置２について、詳細に説明する。
【０１８６】
図２６は、撮像装置２の一構成例を表すものである。撮像装置２は、画素アレイ５９と、走査部５０と、読出部２０と、撮像制御部６０と、信号処理部７０とを備えている。
【０１８７】
画素アレイ５９は、複数の撮像画素Ｐ１１がマトリックス状に配置されたものである。  
【０１８８】
図２７は、撮像画素Ｐ１１の一構成例を表すものである。画素アレイ５９は、複数の制御線ＴＧＬＬと、複数の制御線ＲＳＴＬと、複数の制御線ＳＥＬＬと、複数の信号線ＳＧＬとを有している。制御線ＴＧＬＬは、水平方向（図２６における横方向）に延伸するものであり、制御線ＴＧＬＬには、走査部５０により信号ＳＴＧが印加される。制御線ＲＳＴＬは、水平方向に延伸するものであり、制御線ＲＳＴＬには、走査部５０により信号ＳＲＳＴが印加される。制御線ＳＥＬＬは、水平方向に延伸するものであり、制御線ＳＥＬＬには、走査部５０により信号ＳＳＥＬが印加される。信号線ＳＧＬは、垂直方向（図２７における縦方向）に延伸するものであり、読出部２０に接続されている。
【０１８９】
撮像画素Ｐ１１は、フォトダイオードＰＤと、トランジスタＴＧと、トランジスタＲＳＴと、フローティングディフュージョンＦＤと、トランジスタＡＭＰ，ＳＥＬとを有している。トランジスタＴＧ，ＲＳＴ，ＳＥＬは、この例ではＮ型のＭＯＳトランジスタである。フォトダイオードＰＤは、受光量に応じた量の電荷を生成して内部に蓄積する光電変換素子である。フォトダイオードＰＤのアノードは接地され、カソードはトランジスタＴＧのソースに接続されている。トランジスタＴＧのゲートは制御線ＴＧＬＬに接続され、ソースはフォトダイオードＰＤのカソードに接続され、ドレインはフローティングディフュージョンＦＤに接続されている。トランジスタＲＳＴのゲートは制御線ＲＳＴＬに接続され、ドレインには電源電圧ＶＤＤが供給され、ソースはフローティングディフュージョンＦＤに接続されている。
【０１９０】
この構成により、撮像画素Ｐ１１では、制御線ＳＥＬＬに印加された信号ＳＳＥＬに基づいてトランジスタＳＥＬがオン状態になることにより、撮像画素Ｐ１１が信号線ＳＧＬと電気的に接続される。そして、撮像画素Ｐ１１は、フローティングディフュージョンＦＤにおける電圧に応じた画素電圧ＶＰを、信号ＳＩＧとして、信号線ＳＧＬに出力する。具体的には、撮像画素Ｐ１１は、後述するように、いわゆる水平期間Ｈ内の２つの期間（Ｐ相期間ＴＰおよびＤ相期間ＴＤ）において、２つの画素電圧ＶＰ（ＶＰ１１，ＶＰ１２）を順次出力するようになっている。
【０１９１】
図２８は、フォトダイオードＰＤの配列の一例を表すものである。図２８において、“Ｒ”は赤色のカラーフィルタを示し、“Ｇ”は緑色のカラーフィルタを示し、“Ｂ”は青色のカラーフィルタを示す。フォトダイオードＰＤはマトリクス状に配置されている。
【０１９２】
走査部５０（図２６）は、撮像制御部６０からの指示に基づいて、画素ラインＬ単位で、画素アレイ５９における撮像画素Ｐ１１を順次駆動するものである。走査部５０は、アドレスデコーダ１１と、ロジック部５２と、ドライバ部５３とを有している。ロジック部５２は、アドレスデコーダ１１からの指示に基づいて、各画素ラインＬに対応する信号ＳＴＧ１，ＳＲＳＴ１，ＳＳＥＬ１をそれぞれ生成するものである。ドライバ部５３は、各画素ラインＬに対応する信号ＳＴＧ１，ＳＲＳＴ１，ＳＳＥＬ１に基づいて、各画素ラインＬに対応する信号ＳＴＧ，ＳＲＳＴ，ＳＳＥＬをそれぞれ生成するものである。
【０１９３】
撮像制御部６０（図２６）は、走査部５０、読出部２０、および信号処理部７０に制御信号を供給し、これらの回路の動作を制御することにより、撮像装置２の動作を制御するものである。撮像制御部６０は、参照信号生成部６１を有している。参照信号生成部６１は、参照信号ＲＥＦを生成するものである。参照信号ＲＥＦは、ＡＤ変換を行う２つの期間（Ｐ相期間ＴＰおよびＤ相期間ＴＤ）において、時間の経過に応じて電圧レベルが徐々に低下する、いわゆるランプ波形を有するものである。
【０１９４】
信号処理部７０は、画像処理部７１を有している。画像処理部７１は、画像信号ＤＡＴＡ０が示す画像に対して、所定の画像処理を行うものである。
【０１９５】
撮像装置２では、撮像装置１の場合（図１３）と同様に、蓄積開始駆動Ｄ１および読出駆動Ｄ２が行われる。
【０１９６】
図２９は、撮像装置２の一動作例を表すものであり、（Ａ）は水平同期信号ＸＨＳの波形を示し、（Ｂ）は０番目の画素ラインＬに係る制御線ＲＳＴＬ（０）における信号ＳＲＳＴ（０）の波形を示し、（Ｃ）は０番目の画素ラインＬに係る制御線ＴＧＬＬ（０）における信号ＳＴＧ（０）の波形を示し、（Ｄ）は０番目の画素ラインＬに係る制御線ＳＥＬＬ（０）における信号ＳＳＥＬ（０）の波形を示し、（Ｅ）は１番目の画素ラインＬに係る制御線ＲＳＴＬ（１）における信号ＳＲＳＴ（１）の波形を示し、（Ｆ）は１番目の画素ラインＬに係る制御線ＴＧＬＬ（１）における信号ＳＴＧ（１）の波形を示し、（Ｇ）は１番目の画素ラインＬに係る制御線ＳＥＬＬ（１）における信号ＳＳＥＬ（１）の波形を示し、（Ｈ）は２番目の画素ラインＬに係る制御線ＲＳＴＬ（２）における信号ＳＲＳＴ（２）の波形を示し、（Ｉ）は２番目の画素ラインＬに係る制御線ＴＧＬＬ（２）における信号ＳＴＧ（２）の波形を示し、（Ｊ）は２番目の画素ラインＬに係る制御線ＳＥＬＬ（２）における信号ＳＳＥＬ（２）の波形を示す。
【０１９７】
蓄積開始駆動Ｄ１では、走査部５０は、例えば、垂直方向において上から順に、画素ラインＬ単位で、水平期間Ｈ内の所定の期間においてトランジスタＴＧ，ＲＳＴをオン状態に設定する。これにより、複数の画素Ｐのそれぞれでは、読出駆動Ｄ２が行われるまでの蓄積期間Ｔ１０において、電荷が蓄積される。
【０１９８】
そして、読出駆動Ｄ２では、走査部５０は、例えば、垂直方向において上から順に、画素ラインＬ単位で、トランジスタＴＧ，ＲＳＴ，ＳＥＬの動作を制御する。これにより、複数の画素Ｐのそれぞれは、２つの画素電圧ＶＰ（ＶＰ１１，ＶＰ１２）を順次出力する。読出部２０は、これらの２つの画素電圧ＶＰ１１，ＶＰ１２に基づいてそれぞれＡＤ変換を行い、デジタルコードＣＯＤＥを出力する。
【０１９９】
図３０は、着目した撮像画素Ｐ１１Ａにおける読出駆動Ｄ２の一動作例を表すものであり、（Ａ）は水平同期信号ＸＨＳの波形を示し、（Ｂ）は信号ＳＲＳＴの波形を示し、（Ｃ）は信号ＳＴＧの波形を示し、（Ｄ）は信号ＳＳＥＬの波形を示し、（Ｅ）は参照信号ＲＥＦの波形を示し、（Ｆ）は信号ＳＩＧの波形を示し、（Ｇ）はＡＤ変換部ＡＤＣのコンパレータ２４から出力される信号ＣＭＰの波形を示し、（Ｈ）はクロック信号ＣＬＫの波形を示し、（Ｉ）はＡＤ変換部ＡＤＣのカウンタ２５におけるカウント値ＣＮＴを示す。ここで、図３０（Ｅ）の参照信号ＲＥＦは、コンパレータ２４の正入力端子における波形を示し、図３０（Ｆ）の信号ＳＩＧは、コンパレータ２４の負入力端子における波形を示す。
【０２００】
撮像装置２では、ある水平期間（Ｈ）において、まず、走査部５０が、撮像画素Ｐ１１Ａに対してリセット動作を行い、ＡＤ変換部ＡＤＣが、その後のＰ相期間ＴＰにおいて、撮像画素Ｐ１１Ａが出力した画素電圧ＶＰ１１に基づいてＡＤ変換を行う。そして、走査部５０が、撮像画素Ｐ１１Ａに対して電荷転送動作を行い、ＡＤ変換部ＡＤＣが、Ｄ相期間ＴＤにおいて、撮像画素Ｐ１１Ａが出力した画素電圧ＶＰ１２に基づいてＡＤ変換を行う。以下にこの動作について詳細に説明する。
【０２０１】
まず、タイミングｔ９１において、水平期間Ｈが開始すると、走査部５０は、タイミングｔ９２において、信号ＳＳＥＬの電圧を低レベルから高レベルに変化させる（図３０（Ｄ））。これにより、撮像画素Ｐ１１Ａでは、トランジスタＳＥＬがオン状態になり、撮像画素Ｐ１１Ａが信号線ＳＧＬと電気的に接続される。
【０２０２】
次に、タイミングｔ９３において、走査部５０は、信号ＳＲＳＴの電圧を低レベルから高レベルに変化させる（図３０（Ｂ））。これにより、撮像画素Ｐ１１Ａでは、トランジスタＲＳＴがオン状態になり、フローティングディフュージョンＦＤの電圧が電源電圧ＶＤＤに設定される（リセット動作）。
【０２０３】
次に、タイミングｔ９４において、走査部５０は、信号ＳＲＳＴの電圧を高レベルから低レベルに変化させる（図３０（Ｂ））。これにより、撮像画素Ｐ１１Ａでは、トランジスタＲＳＴがオフ状態になる。そして、コンパレータ２４は、タイミングｔ９４〜ｔ９５の期間において、正入力端子および負入力端子を電気的に接続するゼロ調整を行う。
【０２０４】
次に、タイミングｔ９５において、コンパレータ２４は、ゼロ調整を終了し、正入力端子および負入力端子を電気的に切断する。そして、このタイミングｔ９５において、参照信号生成部６１は、参照信号ＲＥＦの電圧を電圧Ｖ１に変化させる（図３０（Ｅ））。
【０２０５】
これにより、撮像画素Ｐ１１Ａでは、トランジスタＳＥＬはオン状態になり、トランジスタＴＧ，ＲＳＴはそれぞれオフ状態になる。フローティングディフュージョンＦＤは、タイミングｔ９３〜ｔ９４の期間においてフローティングディフュージョンＦＤがリセットされたときの電荷を保持している。撮像画素Ｐ１１Ａは、このときのフローティングディフュージョンＦＤにおける電圧に応じた画素電圧ＶＰ（画素電圧ＶＰ１１）を出力する。
【０２０６】
次に、タイミングｔ９６〜ｔ９８の期間（Ｐ相期間ＴＰ）において、読出部２０は、この画素電圧ＶＰ１１に基づいてＡＤ変換を行う。具体的には、まず、タイミングｔ９６において、撮像制御部６０は、クロック信号ＣＬＫの生成を開始し（図３０（Ｈ））、これと同時に、参照信号生成部６１は、参照信号ＲＥＦの電圧を、電圧Ｖ１から所定の変化度合いで低下させ始める（図３０（Ｅ））。これに応じて、ＡＤ変換部ＡＤＣのカウンタ２５は、カウント動作を開始し、カウント値ＣＮＴを順次変化させる（図３０（Ｉ））。
【０２０７】
そして、タイミングｔ９７において、参照信号ＲＥＦの電圧が画素電圧ＶＰ１１を下回る（図３０（Ｅ），（Ｆ））。これに応じて、ＡＤ変換部ＡＤＣのコンパレータ２４は、信号ＣＭＰの電圧を高レベルから低レベルに変化させる（図３０（Ｇ））。その結果、カウンタ２５は、カウント動作を停止する（図３０（Ｉ））。
【０２０８】
次に、タイミングｔ９８において、撮像制御部６０は、Ｐ相期間ＴＰの終了に伴い、クロック信号ＣＬＫの生成を停止する（図３０（Ｈ））。これと同時に、参照信号生成部６１は、参照信号ＲＥＦの電圧の変化を停止させ、その後のタイミングｔ９９において、参照信号ＲＥＦの電圧を電圧Ｖ１に変化させる（図３０（Ｅ））。これに伴い、参照信号ＲＥＦの電圧が画素電圧ＶＰ１１を上回るので（図３０（Ｅ），（Ｆ））、ＡＤ変換部ＡＤＣのコンパレータ２４は、信号ＣＭＰの電圧を低レベルから高レベルに変化させる（図３０（Ｇ））。
【０２０９】
次に、タイミングｔ１００において、ＡＤ変換部ＡＤＣのカウンタ２５は、制御信号ＣＣに基づいて、カウント値ＣＮＴの極性を反転する（図３０（Ｉ））。
【０２１０】
次に、タイミングｔ１０１において、走査部５０は、信号ＳＴＧの電圧を低レベルから高レベルに変化させる（図３０（Ｃ））。これにより、撮像画素Ｐ１１Ａでは、トランジスタＴＧがオン状態になり、その結果、フォトダイオードＰＤで発生した電荷がフローティングディフュージョンＦＤに転送される（電荷転送動作）。これに応じて、信号ＳＩＧの電圧は低下する（図３０（Ｆ））。
【０２１１】
そして、タイミングｔ１０２において、走査部５０は、信号ＳＴＧの電圧を高レベルから低レベルに変化させる（図３０（Ｃ））。これにより、撮像画素Ｐ１１Ａでは、トランジスタＴＧがオフ状態になる。
【０２１２】
これにより、撮像画素Ｐ１１Ａでは、トランジスタＳＥＬはオン状態になり、トランジスタＴＧ，ＲＳＴはそれぞれオフ状態になる。フローティングディフュージョンＦＤは、タイミングｔ１０１〜ｔ１０２の期間においてフォトダイオードＰＤから転送された電荷を保持している。撮像画素Ｐ１１Ａは、このときのフローティングディフュージョンＦＤにおける電圧に応じた画素電圧ＶＰ（画素電圧ＶＰ１２）を出力する。
【０２１３】
次に、タイミングｔ１０３〜ｔ１０５の期間（Ｄ相期間ＴＤ）において、読出部２０は、画素電圧ＶＰ１２に基づいてＡＤ変換を行う。具体的には、まず、タイミングｔ１０３において、撮像制御部６０は、クロック信号ＣＬＫの生成を開始し（図３０（Ｈ））、これと同時に、参照信号生成部６１は、参照信号ＲＥＦの電圧を、電圧Ｖ１から所定の変化度合いで低下させ始める（図３０（Ｅ））。これに応じて、ＡＤ変換部ＡＤＣのカウンタ２５は、カウント動作を開始し、カウント値ＣＮＴを順次変化させる（図３０（Ｉ））。
【０２１４】
そして、タイミングｔ１０４において、参照信号ＲＥＦの電圧が画素電圧ＶＰ１２を下回る（図３０（Ｅ），（Ｆ））。これに応じて、ＡＤ変換部ＡＤＣのコンパレータ２４は、信号ＣＭＰの電圧を高レベルから低レベルに変化させる（図３０（Ｇ））。その結果、カウンタ２５は、カウント動作を停止する（図３０（Ｉ））。このようにして、ＡＤ変換部ＡＤＣは、画素電圧ＶＰ１１，ＶＰ１２の差に応じたカウント値ＣＮＴを得る。そして、ＡＤ変換部ＡＤＣのラッチ２６は、このカウント値ＣＮＴを、デジタルコードＣＯＤＥとして出力する。
【０２１５】
次に、タイミングｔ１０５において、撮像制御部６０は、Ｄ相期間ＴＤの終了に伴い、クロック信号ＣＬＫの生成を停止する（図３０（Ｈ））。これと同時に、参照信号生成部６１は、参照信号ＲＥＦの電圧の変化を停止させ、その後のタイミングｔ１０６において、参照信号ＲＥＦの電圧を電圧Ｖ２に変化させる（図３０（Ｅ））。これに伴い、参照信号ＲＥＦの電圧が画素電圧ＶＰ１２を上回るので（図３０（Ｅ），（Ｆ））、ＡＤ変換部ＡＤＣのコンパレータ２４は、信号ＣＭＰの電圧を低レベルから高レベルに変化させる（図３０（Ｇ））。
【０２１６】
次に、タイミングｔ１０７において、走査部５０は、信号ＳＳＥＬの電圧を高レベルから低レベルに変化させる（図３０（Ｄ））。これにより、撮像画素Ｐ１１Ａでは、トランジスタＳＥＬがオフ状態になり、撮像画素Ｐ１１Ａが信号線ＳＧＬから電気的に切り離される。
【０２１７】
そして、タイミングｔ１０８において、ＡＤ変換部ＡＤＣのカウンタ２５は、制御信号ＣＣに基づいて、カウント値ＣＮＴを“０”にリセットする（図３０（Ｉ））。
【０２１８】
このように、撮像装置２では、Ｐ相期間ＴＰにおいて画素電圧ＶＰ１１に基づいてカウント動作を行い、カウント値ＣＮＴの極性を反転したのちに、Ｄ相期間ＴＤにおいて画素電圧ＶＰ１２に基づいてカウント動作を行うようにした。これにより、撮像装置２は、画素電圧ＶＰ１１，ＶＰ１２の差電圧に応じたデジタルコードＣＯＤＥを取得することができる。撮像装置２では、このような相関２重サンプリングを行うようにしたので、画素電圧ＶＰ１２に含まれるノイズ成分を取り除くことができ、その結果、撮像画像の画質を高めることができる。
【０２１９】
撮像装置２は、上記実施の形態に係る撮像装置１と同様に、ブランキング期間Ｔ２０を利用して、温度検出を行う。具体的には、読出部２０のＡＤ変換部ＡＤＣは、ブランキング期間Ｔ２０のうちの、水平期間Ｈ（図３０）と同じ長さの検出期間Ｍにおいて、信号ＳＩＧＴに基づいてＡＤ変換を行う。検出期間Ｍでは、参照信号生成部６１および読出部２０は、水平期間Ｈ（図３０）と同様の動作を行う。この検出期間Ｍでは、撮像制御部３０は、信号ＳＳＥＬＴ（図４）を高レベルにする。これにより、読出部２０では、複数のＡＤ変換部ＡＤＣのそれぞれにおいて、トランジスタ２９がオン状態になり、温度センサ３２が生成した信号ＳＩＧＴに応じた信号が、トランジスタ２９および容量素子２２を介してコンパレータ２４の負入力端子に供給される。そして、ＡＤ変換部ＡＤＣは、上記実施の形態の場合（図１８）と同様に、Ｐ相期間ＴＰにおいて、信号ＳＩＧＴにおける電圧ＶＤＤ２に基づいてＡＤ変換を行うとともに、Ｄ相期間ＴＤにおいて、信号ＳＩＧＴにおける電圧Ｖtemp2に基づいてＡＤ変換を行うことにより、デジタルコードＣＯＤＥを生成する。
【０２２０】
温度演算部４２は、このデジタルコードＣＯＤＥをデジタル値ＶＡＬＴとして用い、図６（Ｂ）に示したように、デジタル値ＶＡＬＴに基づいて演算処理を行うことにより、温度の変化に対して線形に変化する温度コードＴＣ１を生成する。このようにして、温度演算部４２は、複数のＡＤ変換部ＡＤＣから得られた複数のデジタル値ＶＡＬＴに基づいて、複数の温度コードＴＣ１をそれぞれ生成する。
【０２２１】
次に、温度演算部４２は、記憶部８に記憶されたキャリブレーションパラメータＰＣＡＬを用いて、例えば、図７に示したように、キャリブレーションパラメータＰＣＡＬが示す値の分だけ温度コードＴＣ１をシフトすることにより、この温度コードＴＣ１を補正する。このようにして、温度演算部４２は、演算処理により生成された複数の温度コードＴＣ１のそれぞれに対して補正処理を行う。
【０２２２】
そして、温度演算部４２は、補正された複数の温度コードＴＣ１が示す値の平均値を求めることにより、温度コードＴＣを生成する。
【０２２３】
［変形例４］
上記実施の形態では、例えば、画素アレイ９において、同じ制御線ＴＧＬＬ，ＦＤＧＬ，ＲＳＴＬ，ＦＣＧＬ，ＴＧＳＬ，ＳＥＬＬに接続された複数の画素を水平方向に並設したが、これに限定されるものではない。これに代えて、例えば、図３１に示す撮像装置１Ｄのように、同じ制御線ＴＧＬＬ，ＦＤＧＬ，ＲＳＴＬ，ＦＣＧＬ，ＴＧＳＬ，ＳＥＬＬに接続された複数（この例では４つ）の画素を垂直方向に並設してもよい。この撮像装置１Ｄは、画素アレイ９Ｄと、走査部１０Ｄと、読出部２０Ｄ１，２０Ｄ２と、撮像制御部３０Ｄと、信号処理部４０Ｄとを備えている。画素アレイ９Ｄの偶数番目（０番目、２番目、４番目、…）の信号線ＳＧＬは読出部２０Ｄ１に接続され、画素アレイ９Ｄの奇数番目（１番目、３番目、５番目、…）の信号線ＳＧＬは読出部２０Ｄ２に接続されている。制御線ＴＧＬＬ，ＦＤＧＬ，ＲＳＴＬ，ＦＣＧＬ，ＴＧＳＬ，ＳＥＬＬは、走査部１０Ｄに接続されている。この例では、同じ制御線ＴＧＬＬ，ＦＤＧＬ，ＲＳＴＬ，ＦＣＧＬ，ＴＧＳＬ，ＳＥＬＬに接続された４つの画素Ｐが垂直方向（図３１における縦方向）に並設されている。走査部１０Ｄは、ロジック部１２Ｄと、ドライバ部１３Ｄとを有している。読出部２０Ｄ１は、画素アレイ９Ｄから偶数番目の信号線ＳＧＬを介して供給された信号ＳＩＧに基づいてＡＤ変換を行うことにより、画像信号ＤＡＴＡＤ１を生成するものである。読出部２０Ｄ２は、画素アレイ９Ｄから奇数番目の信号線ＳＧＬを介して供給された信号ＳＩＧに基づいてＡＤ変換を行うことにより、画像信号ＤＡＴＡＤ２を生成するものである。信号処理部４０Ｄは、画像信号ＤＡＴＡＤ１，ＤＡＴＡＤ２が示す画像に対して、信号処理を行うものである。
【０２２４】
［変形例５］
上記実施の形態では、各ＡＤ変換部ＡＤＣを、画素アレイ９における１列分の複数の画素Ｐに接続したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、図３２に示す撮像装置１Ｅのように、各ＡＤ変換部ＡＤＣを、所定のエリアに属する複数の撮像画素Ｐ１に接続してもよい。この撮像装置１Ｅは、２枚の半導体基板４０１，４０２に形成されている。半導体基板４０１には、画素アレイ９が形成されている。この画素アレイ９は、複数（この例では２１個）のエリアＡＲに区分され、各エリアＡＲは、複数（この例では１６０個）の撮像画素Ｐ１を含んでいる。半導体基板４０２には、読出部２０が形成されている。具体的には、半導体基板４０２には、半導体基板４０１における複数のエリアＡＲに対応する複数の領域のそれぞれに、そのエリアＡＲに属する複数の撮像画素Ｐ１に接続されるＡＤ変換部ＡＤＣが形成されている。半導体基板４０１および半導体基板４０２は重ね合あわされ、接続部４０３により、例えばＣｕ−Ｃｕ接続を用いて互いに電気的に接続されている。なお、この例では、画素アレイ９を２１個のエリアＡＲに区分したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば２０個以下または２２個以上のエリアＡＲに区分してもよい。また、この例では、各エリアＡＲに１６０個の撮像画素Ｐ１を設けたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば１５９個以下または１６１個以上の撮像画素Ｐ１を設けてもよい。
【０２２５】
［その他の変形例］
また、これらの変形例のうちの２以上を組み合わせてもよい。
【０２２６】
＜２．撮像装置の使用例＞
図３３は、上記実施の形態に係る撮像装置１等の使用例を表すものである。上述した撮像装置１等は、例えば、以下のように、可視光や、赤外光、紫外光、Ｘ線等の光をセンシングする様々なケースに使用することができる。
【０２２７】
・デジタルカメラや、カメラ機能付きの携帯機器等の、鑑賞の用に供される画像を撮影する装置
・自動停止等の安全運転や、運転者の状態の認識等のために、自動車の前方や後方、周囲、車内等を撮影する車載用センサ、走行車両や道路を監視する監視カメラ、車両間等の測距を行う測距センサ等の、交通の用に供される装置
・ユーザのジェスチャを撮影して、そのジェスチャに従った機器操作を行うために、テレビジョンや、冷蔵庫、エアーコンディショナ等の家電に供される装置
・内視鏡や、赤外光の受光による血管撮影を行う装置等の、医療やヘルスケアの用に供される装置
・防犯用途の監視カメラや、人物認証用途のカメラ等の、セキュリティの用に供される装置
・肌を撮影する肌測定器や、頭皮を撮影するマイクロスコープ等の、美容の用に供される装置
・スポーツ用途等向けのアクションカメラやウェアラブルカメラ等の、スポーツの用に供される装置
・畑や作物の状態を監視するためのカメラ等の、農業の用に供される装置
【０２２８】
＜３．移動体への応用例＞
本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
【０２２９】
図３４は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
【０２３０】
車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図３４に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１２０５３が図示されている。
【０２３１】
駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
【０２３２】
ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
【０２３３】
車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。
【０２３４】
撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。
【０２３５】
車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
【０２３６】
マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｄｒｉｖｅｒ  Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
【０２３７】
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
【０２３８】
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
【０２３９】
音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図３４の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
【０２４０】
図３５は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
【０２４１】
図３５では、車両１２１００は、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５を有する。
【０２４２】
撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２，１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。撮像部１２１０１及び１２１０５で取得される前方の画像は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
【０２４３】
なお、図３５には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
【０２４４】
撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
【０２４５】
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０ｋｍ／ｈ以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
【０２４６】
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
【０２４７】
撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。
【０２４８】
以上、本開示に係る技術が適用され得る車両制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、撮像部１２０３１に適用され得る。これにより、車両制御システム１２０００では、撮像部１２０３１における温度が正常であるかどうかどうかを検出することができる。そして、温度が異常である場合には、例えば、その検出結果をマイクロコンピュータ１２０５１に通知することにより、車両制御システム１２０００は、撮像部１２０３１に不具合が生じたことを把握することができる。これにより、車両制御システム１２０００では、例えば運転者に注意喚起を促すなどの適切な処理を行うことができるため、信頼性を高めることができる。また、車両制御システム１２０００では、検出結果に基づいて、車両を制御する機能を制限することができる。車両を制御する機能の具体例としては、車両の衝突回避あるいは衝突緩和機能、車間距離に基づく追従走行機能、車速維持走行機能、車両の衝突警告機能、車両のレーン逸脱警告機能等が挙げられる。撮像部１２０３１における温度が異常であると判定された場合、車両を制御する機能を制限し、あるいは禁止することができる。具体的には、車両制御システム１２０００は、ブレーキ、エンジン出力、トランスミッションを制御することができる。これにより、車両制御システム１２０００では、撮像部１２０３１における温度が異常であることに基づく誤検知に起因した事故を防止することができる。
【０２４９】
また、例えば、車両制御システム１２０００が、２つの冗長な撮像部１２０３１（撮像部１２０３１Ａ，１２０３１Ｂ）を備えている場合において、一方の撮像部１２０３１Ａにおける温度が異常であると判定され、撮像部１２０３１Ａの不具合が疑われる場合には、他方の撮像部１２０３１Ｂを動作させるようにしてもよい。また、例えば、車両制御システム１２０００が、撮像部１２０３１に加え、対象物までの距離を検出する測距部（例えばＬＩＤＡＲ装置（Light Detection and Ranging）やＴＯＦ（Time Of Flight）イメージセンサ）を備えている場合には、撮像部１２０３１における温度が異常であると判定された場合に、測距部を動作させるようにしてもよい。この場合、少なくとも対象物までの距離を検出することができるため、撮像部１２０３１における温度の異常に基づく誤検知に起因した事故を防止することができる。
【０２５０】
以上、実施の形態および変形例、ならびにそれらの具体的な応用例を挙げて本技術を説明したが、本技術はこれらの実施の形態等には限定されず、種々の変形が可能である。
【０２５１】
例えば、撮像装置１では、図１７に示したように、読出部２０がデジタルコードＣＯＤＥ２，ＣＯＤＥ３を出力し、画像処理部４１が、デジタルコードＣＯＤＥ３からデジタルコードＣＯＤＥ２を減算（ＣＯＤＥ３−ＣＯＤＥ２）することにより、画素値ＶＡＬ１を算出したが、これに限定されるものではない。これに代えて、読出部２０が、変形例３に係る撮像装置２の場合（図３０）と同様に、変換期間Ｔ２の後にカウント値ＣＮＴの極性を反転することにより、デジタルコードＣＯＤＥ２，ＣＯＤＥ３の差に対応するデジタルコードＣＯＤＥを出力してもよい。デジタルコードＣＯＤＥ５，ＣＯＤＥ６についても同様であり、デジタルコードＣＯＤＥ７，ＣＯＤＥ８についても同様であり、デジタルコードＣＯＤＥＡ，ＣＯＤＥＢについても同様である。
【０２５２】
また、例えば、撮像装置１では、図１２に示したように、読出部２０がデジタルコードＣＯＤＥ１，ＣＯＤＥ４を出力し、画像処理部４１が、デジタルコードＣＯＤＥ４からデジタルコードＣＯＤＥ１を減算（ＣＯＤＥ４−ＣＯＤＥ１）することにより、画素値ＶＡＬ２を算出したが、これに限定されるものではない。これに代えて、読出部２０が、変換期間Ｔ１の後に、そのときのカウント値ＣＮＴを一旦内部に記憶しておき、変換期間Ｔ４の前に、そのカウント値ＣＮＴをカウンタ２５にセットするとともにそのカウント値ＣＮＴの極性を反転してもよい。この場合でも、第２の実施の形態に係る撮像装置２の場合（図３０）と同様に、読出部２０は、デジタルコードＣＯＤＥ１，ＣＯＤＥ４の差に対応するデジタルコードＣＯＤＥを出力することができる。
【０２５３】
また、例えば、撮像装置１は、図１等に示した構成に限定されるものではなく、適宜変更してもよい。同様に、例えば、撮像装置２は、図２６等に示した構成に限定されるものではなく、適宜変更してもよい。
【０２５４】
なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また他の効果があってもよい。
【０２５５】
なお、本技術は以下のような構成とすることができる。
【０２５６】
（１）第１の半導体基板に形成され、撮像部により得られた画像データに基づいて、所定の画像処理を行うことが可能な処理部と、
前記第１の半導体基板に形成され、温度に応じた検出信号を生成可能な温度センサと、
前記第１の半導体基板に形成され、前記第１の半導体基板に形成された回路と電気的に絶縁された第１のパッド電極と
を備えた撮像装置。
（２）前記温度センサは、前記第１の半導体基板の前記処理部が形成された領域の領域内に形成された
前記（１）に記載の撮像装置。
（３）前記第１の半導体基板に形成された変換部をさらに備え、
前記撮像部は、撮像画素を有し、
前記変換部は、前記撮像画素から供給された画素信号に基づいてＡＤ変換を行うことにより前記画像データを生成することが可能であり、
前記第１のパッド電極と前記温度センサとの間の距離は、前記第１のパッド電極と前記変換部との間の距離よりも短い
前記（１）または（２）に記載の撮像装置。
（４）前記第１の半導体基板の周辺領域に並設された複数の入出力パッド電極をさらに備え、
前記第１のパッド電極の面積は、前記複数の入出力パッド電極の面積よりも大きい
前記（１）から（３）のいずれかに記載の撮像装置。
（５）前記第１の半導体基板の前記第１のパッド電極と隣り合う位置に形成され、前記第１の半導体基板に形成された回路と電気的に絶縁されるとともに前記第１のパッド電極に電気的に接続された第２のパッド電極をさらに備えた
前記（１）から（４）のいずれかに記載の撮像装置。
（６）前記第１の半導体基板に形成された前記撮像部をさらに備えた
前記（１）から（５）のいずれかに記載の撮像装置。
（７）第２の半導体基板に形成された前記撮像部をさらに備え、
前記第２の半導体基板は、前記第１の半導体基板に重ね合わせられた
前記（１）から（５）のいずれかに記載の撮像装置。
（８）撮像部と、
前記撮像部により得られた画像データに基づいて、所定の画像処理を行うことが可能な処理部と、
温度に応じた検出信号を生成可能な温度センサと、
前記検出信号に基づいて、前記温度センサが動作可能な温度範囲が区分された複数の温度範囲のそれぞれにおいて互いに異なる演算処理を行うことにより温度コードを生成可能な演算部と
を備えた撮像装置。
（９）前記複数の温度範囲は、第１の温度範囲と、第２の温度範囲とを含み、
前記演算処理は、
前記第１の温度範囲において、前記検出信号に基づいて、第１の関数を用いて前記温度コードを生成可能であり、
前記第２の温度範囲において、前記検出信号に基づいて、第２の関数を用いて前記温度コードを生成可能である
前記（８）に記載の撮像装置。
（１０）前記第１の関数および前記第２の関数は、１次関数である
前記（９）に記載の撮像装置。
（１１）前記撮像装置の検査装置により検出された前記撮像装置の温度についての情報を記憶する記憶部をさらに備え、
前記演算部は、前記記憶部に記憶された情報を用いて前記温度コードを補正する補正処理をさらに行うことが可能である
前記（８）から（１０）のいずれかに記載の撮像装置。
（１２）前記検出信号に基づいてＡＤ変換を行うことにより第１のデジタルコードを生成可能な変換部をさらに備え、
前記演算部は、前記第１のデジタルコードに基づいて前記温度コードを生成可能である
前記（１１）に記載の撮像装置。
（１３）前記変換部は、前記検出信号に基づいてＡＤ変換を行うことにより複数の第１のデジタルコードを生成可能な複数の変換回路を有し、
前記演算部は、前記複数の第１のデジタルコードに基づいて前記温度コードを生成可能である
前記（１２）に記載の撮像装置。
（１４）前記演算部は、前記複数の第１のデジタルコードに基づいて、前記演算処理を行うことにより複数の第１の温度コードを求め、前記複数の第１の温度コードのそれぞれに基づいて前記補正処理を行うことにより複数の第２の温度コードを求め、前記複数の第２の温度コードが示す値の平均値に基づいて前記温度コードを生成可能である
前記（１３）に記載の撮像装置。
（１５）前記演算部は、前記複数の第２の温度コードに基づいて前記複数の第２の温度コードのうちの１つを選択し、選択された前記第２の温度コードを、前記複数の変換回路のうちの前記選択された第２の温度コードを生成した変換回路と隣り合う変換回路が生成した第２の温度コードを用いて補正し、補正された前記第２の温度コードを含む前記複数の第２の温度コードが示す値の平均値に基づいて前記温度コードを生成可能である
前記（１４）に記載の撮像装置。
（１６）前記演算部は、前記複数の第２の温度コードに基づいて前記複数の第２の温度コードのうちの１つを選択し、前記複数の第２の温度コードのうちの選択された前記第２の温度コード以外の複数の前記第２の温度コードが示す値の平均値に基づいて前記温度コードを生成可能である
前記（１４）に記載の撮像装置。
（１７）前記撮像部は、複数の撮像画素を有し、
前記複数の変換回路は、前記複数の撮像画素から供給された複数の画素信号に基づいてＡＤ変換を行うことにより複数の第２のデジタルコードをそれぞれ生成可能であり、
前記処理部は、前記複数の第２のデジタルコードに基づいて前記所定の画像処理を行うことが可能である
前記（１３）から（１６）のいずれかに記載の撮像装置。
（１８）検査装置が、撮像部により得られた画像データに基づいて所定の画像処理を行うことが可能な処理部が形成された第１の半導体基板に形成され、前記第１の半導体基板に形成された回路と電気的に絶縁された第１のパッド電極に熱電対を接触させることにより温度を測定することと、
前記検査装置が、前記測定された温度についての情報を、前記第１の半導体基板に形成された記憶部に記憶させることと、
前記第１の半導体基板に形成された温度センサが、温度に応じた検出信号を生成することと、
前記第１の半導体基板に形成された演算部が、前記検出信号に基づいて、前記温度センサが動作可能な温度範囲が区分された複数の温度範囲のそれぞれにおいて互いに異なる演算処理を行うことにより温度コードを生成することと、
前記演算部が、前記記憶部に記憶された情報を用いて前記温度コードを補正する補正処理を行うことと、
前記検査装置が、補正された前記温度コードを取得することと
を含むキャリブレーション方法。
【符号の説明】
【０２５７】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，２…撮像装置、８…記憶部、９，９Ａ，９Ｄ，５９…画素アレイ、１０，１０Ｄ，５０…走査部、１１…アドレスデコーダ、１２，１２Ｄ，５２…ロジック部、１３，１３Ｄ，５３…ドライバ部、２０，２０Ａ，２０Ｄ１，２０Ｄ２…読出部、２１，２２…容量素子、２３…電流源、２４…コンパレータ、２５…カウンタ、２６…ラッチ、２８，２９…トランジスタ、３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｄ，６０…撮像制御部、３１，６１…参照信号生成部、３２…温度センサ、４０，４０Ｂ，４０Ｄ，７０…信号処理部、４１，７１…画像処理部、４２，４２Ｂ…温度演算部、１００…検査システム、１０１…ウエハ、１１０…検査装置、１１１…プローブ、１１１Ａ，１１１Ｂ…プローブ針、１１２…検査部、１１３…ヒータ、２００…半導体基板、２０１…周辺回路部、２０２〜２０４…端子部、３０１，３０２…半導体基板、３０３…ビア、３１１…周辺回路部、３１２〜３１４…端子部、４０１，４０２…半導体基板、４０３…接続部、ＡＤＣ，ＡＤＣ２…ＡＤ変換部、ＡＭＰ，ＦＣＧ，ＦＤＧ，ＲＳＴ，ＳＥＬ，ＴＧ，ＴＧＬ，ＴＧＳ…トランジスタ、ＡＲ…エリア、ＢＪＴ１，ＢＪＴ２…バイポーラトランジスタ、ＢＵＳ…バス配線、ＣＣ…制御信号、ＣＬＫ…クロック信号、ＣＯＤＥ，ＣＯＤＥ１〜ＣＯＤＥ８，ＣＯＤＥＡ，ＣＯＤＥＢ…デジタルコード、ＤＡＴＡ０，ＤＡＴＡ，ＤＡＴＡＤ１，ＤＡＴＡＤ２…画像信号、Ｄ１…蓄積開始駆動、Ｄ２…読出駆動、ＥＲ…エラーフラグ信号、ＦＣ…容量素子、ＦＣＧＬ，ＦＤＧＬ，ＲＳＴＬ，ＳＥＬＬ，ＳＩＧＴＬ，ＴＧＬＬ，ＴＧＳＬ…制御線、ＦＤ…フローティングディフュージョン、ＭＰ１〜ＭＰ３，ＭＮ１，ＭＮ２…トランジスタ、ＰＡＤ，ＰＡＤ２，ＰＡＤ３…パッド電極、ＰＣＡＬ…キャリブレーションパラメータ、ＰＤ，ＰＤ１，ＰＤ２…フォトダイオード、Ｐ１，Ｐ１１…撮像画素、Ｐ２…ダミー画素、ＲＥＦ…参照信号、ＲＧ１…撮像画素領域、ＲＧ２，ＲＧ３…ダミー画素領域、Ｒ１〜Ｒ３…抵抗素子、ＳＦＣＧ，ＳＦＤＧ，ＳＩＧ，ＳＩＧＴ，ＳＲＳＴ，ＳＳＥＬ，ＳＳＥＬＴ，ＳＴＧ，ＳＴＧＬ，ＳＴＧＳ…信号、ＳＳＷ…制御信号、ＳＷ…スイッチ部、ＳＷＴ…スイッチ、ＴＣ，ＴＣ１…温度コード、Ｔrange1，Ｔrange2…温度範囲、Ｔ１〜Ｔ８，ＴＡ，ＴＢ…変換期間、Ｔ１０…蓄積期間、Ｔ２０…ブランキング期間、ＶＡＬ１〜ＶＡＬ４…画素値、ＶＡＬＴ…デジタル値、ＶＤＤ…電源電圧、ＶＰ１〜ＶＰ８，ＶＰ１１，ＶＰ１２…画素電圧、Ｖtemp…電圧、ＸＨＳ…水平同期信号。
【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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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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