(57)【要約】【課題】入射光による影響が抑制された適切な黒レベル調整によって、高品質な画像を得ることができる固体撮像装置を提供すること。【解決手段】実施形態によれば、固体撮像装置は、黒レベル調整回路１８を有する。黒レベル調整回路１８は、平均値算出部３１、領域選定部３２、黒レベル調整値算出部３３及びクランプ処理部３４を備える。平均値算出部３１は、オプティカルブラック部を複数の領域に分けて、領域ごとにおけるオプティカルブラック信号の平均値を算出する。領域選定部３２は、複数の領域のうち、あらかじめ設定されたレベル範囲に平均値が含まれている領域を選定する。黒レベル調整値算出部３３は、領域選定部３２で選定された領域についての平均値を使用して黒レベル調整値３５を算出する。クランプ処理部３４は、黒レベル調整値３５を基に、有効画素信号のクランプ処理を実施する。【選択図】図５
2015012373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換素子が遮光されたオプティカルブラック部から読み出されるオプティカルブラック信号を使用して、有効画素部からの有効画素信号の黒レベルを調整する黒レベル調整回路を有し、
前記黒レベル調整回路は、
前記オプティカルブラック部を複数の領域に分けて、領域ごとにおける前記オプティカルブラック信号の平均値を算出する平均値算出部と、
前記複数の領域のうち、あらかじめ設定されたレベル範囲に前記平均値が含まれている領域を選定する領域選定部と、
前記領域選定部で選定された領域についての前記平均値を使用して黒レベル調整値を算出する黒レベル調整値算出部と、
前記黒レベル調整値を基に、前記有効画素信号のクランプ処理を実施するクランプ処理部と、を備え、
前記黒レベル調整値算出部は、前記有効画素部を介して垂直方向へ並列されている前記オプティカルブラック部である第１オプティカルブラック部と第２オプティカルブラック部とのうち、前記オプティカルブラック信号の平均値が小さいほうの一方に基づく前記黒レベル調整値を算出することを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
光電変換素子が遮光されたオプティカルブラック部から読み出されるオプティカルブラック信号を使用して、有効画素信号の黒レベルを調整する黒レベル調整回路を有し、
前記黒レベル調整回路は、
前記オプティカルブラック部を複数の領域に分けて、領域ごとにおける前記オプティカルブラック信号の平均値を算出する平均値算出部と、
前記複数の領域のうち、あらかじめ設定されたレベル範囲に前記平均値が含まれている領域を選定する領域選定部と、
前記領域選定部で選定された領域についての前記平均値を使用して黒レベル調整値を算出する黒レベル調整値算出部と、
前記黒レベル調整値を基に、前記有効画素信号のクランプ処理を実施するクランプ処理部と、を備えることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項３】
前記領域選定部は、前記レベル範囲の上限とする閾値と前記平均値とを比較し、前記平均値が前記閾値を超える領域を除外することを特徴とする請求項２に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
光電変換素子が遮光されたオプティカルブラック部から読み出されるオプティカルブラック信号を使用して、有効画素部からの有効画素信号の黒レベルを調整する黒レベル調整回路を有し、
前記黒レベル調整回路は、
前記オプティカルブラック部のうち、前記有効画素部を介して垂直方向へ並列されている第１オプティカルブラック部と第２オプティカルブラック部のそれぞれについて、前記オプティカルブラック信号の平均値を算出する平均値算出部と、
前記第１オプティカルブラック部についての前記平均値と、前記第２オプティカルブラック部についての前記平均値とのうち小さいほうの値を、黒レベル調整値として算出する黒レベル調整値算出部と、
前記黒レベル調整値を基に、前記有効画素信号のクランプ処理を実施するクランプ処理部と、を備えることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項５】
前記黒レベル調整回路は、前記有効画素部に対し垂直上側の前記第１オプティカルブラック部からの前記オプティカルブラック信号、前記有効画素部に対し垂直下側の前記第２オプティカルブラック部からの前記オプティカルブラック信号、及び前記有効画素信号の順に読み込まれた各信号を基に、前記黒レベルを調整することを特徴とする請求項４に記載の固体撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、固体撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮像領域の一部を遮光することにより、入射光の光電変換が行われないオプティカルブラック（ＯＢ）部を設け、ＯＢ部からのＯＢ信号のレベルに合わせて画像信号の黒レベルを調整する固体撮像装置が知られている。画像信号には暗電流や回路内部で生じたオフセット電圧等が重畳されていることから、固体撮像装置は、有効画素部の出力からＯＢ部の電圧を減算することで黒レベル調整を行う。黒レベル調整における減算に使用される信号レベルとして、複数の遮光画素からの出力の加算平均を用いることで、ノイズによる影響が除去される。
【０００３】
撮像領域の一部にスポット光などの強い入射光があった場合、有効画素部での光電変換によって生じた電荷がＯＢ部に漏れ込むことで、ＯＢ信号のレベルが過大となる場合がある。この場合、黒レベル調整における減算に使用される信号レベルが過大となることで、正常な黒レベル調整が行われる場合に比べて画像全体の輝度を低下させることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１７８３８４号公報
【特許文献２】特開平９−２４７５５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の一つの実施形態は、入射光による影響が抑制された適切な黒レベル調整によって、高品質な画像を得ることができる固体撮像装置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】
【０００６】
本発明の一つの実施形態によれば、固体撮像装置は、黒レベル調整回路を有する。黒レベル調整回路は、オプティカルブラック信号を使用して、有効画素信号の黒レベルを調整する。オプティカルブラック信号は、光電変換素子が遮光されたオプティカルブラック部から読み出される。黒レベル調整回路は、平均値算出部、領域選定部、黒レベル調整値算出部及びクランプ処理部を備える。平均値算出部は、オプティカルブラック部を複数の領域に分けて、領域ごとにおけるオプティカルブラック信号の平均値を算出する。領域選定部は、複数の領域のうち、あらかじめ設定されたレベル範囲に平均値が含まれている領域を選定する。黒レベル調整値算出部は、領域選定部で選定された領域についての平均値を使用して黒レベル調整値を算出する。クランプ処理部は、黒レベル調整値を基に、有効画素信号のクランプ処理を実施する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態にかかる固体撮像装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】図１に示す固体撮像装置を備えるデジタルカメラの概略構成を示すブロック図。
【図３】デジタルカメラに設けられている光学系の概略構成を示す図。
【図４】画素アレイにおける有効画素部及びオプティカルブラック（ＯＢ）部を示す概略平面図。
【図５】黒レベル調整回路の構成を示すブロック図。
【図６】黒レベル調整回路における黒レベル調整値の算出までの過程を説明する図。
【図７】第２の実施形態にかかる固体撮像装置のうち、黒レベル調整回路の構成を示すブロック図。
【図８】画素アレイにおける有効画素部及びＯＢ部を示す概略平面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に添付図面を参照して、実施形態にかかる固体撮像装置を詳細に説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態にかかる固体撮像装置の概略構成を示すブロック図である。図２は、図１に示す固体撮像装置を備えるデジタルカメラの概略構成を示すブロック図である。
【００１０】
デジタルカメラ１は、カメラモジュール２及び後段処理部３を有する。カメラモジュール２は、撮像光学系４及び固体撮像装置５を有する。後段処理部３は、イメージシグナルプロセッサ（ＩＳＰ）６、記憶部７及び表示部８を有する。カメラモジュール２は、デジタルカメラ１以外に、例えばカメラ付き携帯端末等の電子機器に適用される。
【００１１】
撮像光学系４は、被写体からの光を取り込み、被写体像を結像させる。固体撮像装置５は、被写体像を撮像する。ＩＳＰ６は、固体撮像装置５での撮像により得られた画像信号の信号処理を実施する。記憶部７は、ＩＳＰ６での信号処理を経た画像を格納する。記憶部７は、ユーザの操作等に応じて、表示部８へ画像信号を出力する。表示部８は、ＩＳＰ６あるいは記憶部７から入力される画像信号に応じて、画像を表示する。表示部８は、例えば、液晶ディスプレイである。デジタルカメラ１は、ＩＳＰ６での信号処理を経たデータに基づき、カメラモジュール２のフィードバック制御を実施する。
【００１２】
固体撮像装置５は、撮像素子であるイメージセンサ１０と、画像処理装置である信号処理回路１１とを備える。イメージセンサ１０は、例えば、ＣＭＯＳイメージセンサである。イメージセンサ１０は、ＣＭＯＳイメージセンサの他、ＣＣＤであっても良い。
【００１３】
イメージセンサ１０は、画素アレイ１２、垂直シフトレジスタ１３、タイミング制御部１４、相関二重サンプリング部（ＣＤＳ）１５、アナログデジタル変換部（ＡＤＣ）１６及びラインメモリ１７を有する。
【００１４】
画素アレイ１２は、イメージセンサ１０の撮像領域に設けられている。画素アレイ１２は、水平方向（行方向）及び垂直方向（列方向）へアレイ状に配置された複数の画素からなる。各画素は、光電変換素子であるフォトダイオードを備える。画素アレイ１２は、各画素への入射光量に応じた信号電荷を生成する。
【００１５】
タイミング制御部１４は、画素アレイ１２の各画素からの信号を読み出すタイミングを指示する垂直同期信号を、垂直シフトレジスタ１３へ供給する。タイミング制御部１４は、ＣＤＳ１５、ＡＤＣ１６及びラインメモリ１７に対し、駆動タイミングを指示するタイミング信号をそれぞれ供給する。
【００１６】
垂直シフトレジスタ１３は、タイミング制御部１４からの垂直同期信号に応じて、画素アレイ１２内の画素を行ごとに選択する。垂直シフトレジスタ１３は、選択した行の各画素へ読み出し信号を出力する。垂直シフトレジスタ１３から読み出し信号が入力された画素は、入射光量に応じて蓄積した信号電荷を出力する。画素アレイ１２は、画素からの信号を、垂直信号線を介してＣＤＳ１５へ出力する。
【００１７】
ＣＤＳ１５は、画素アレイ１２からの信号に対し、固定パターンノイズの低減のための相関二重サンプリング処理を行う。ＡＤＣ１６は、アナログ方式の信号をデジタル方式の信号へ変換する。ラインメモリ１７は、ＡＤＣ１６からの信号を蓄積する。イメージセンサ１０は、ラインメモリ１７に蓄積された信号を出力する。
【００１８】
信号処理回路１１は、イメージセンサ１０からの画像信号に対し、各種の信号処理を実施する。信号処理回路１１は、黒レベル調整回路１８及びノイズ抑制回路１９を有する。黒レベル調整回路１８は、画像信号の黒レベル調整を行う。ノイズ抑制回路１９は、画像信号に対するノイズ抑制処理を実施する。
【００１９】
信号処理回路１１は、黒レベル調整回路１８による黒レベル調整、及びノイズ抑制回路１９によるノイズ抑制処理の他、例えば、レンズシェーディング補正、キズ補正、ホワイトバランス調整等の信号処理を実施する。固体撮像装置５は、信号処理回路１１での信号処理を経た画像信号をチップ外部へ出力する。固体撮像装置５は、信号処理回路１１での信号処理を経たデータに基づき、イメージセンサ１０のフィードバック制御を実施する。
【００２０】
イメージセンサ１０は、イメージセンサ１０の出力となるデータをタイミング制御部１４で読み込むことにより、フィードバック制御による黒レベル調整を実施する。固体撮像装置５は、イメージセンサ１０内、及び黒レベル調整回路１８による二段階の黒レベル調整を実施する。
【００２１】
図３は、デジタルカメラに設けられている光学系の概略構成を示す図である。被写体からデジタルカメラ１の撮像光学系４へ入射した光は、メインミラー１０１、サブミラー１０２及びメカシャッタ１０６を経てイメージセンサ１０へ進行する。デジタルカメラ１は、イメージセンサ１０において被写体像を撮像する。
【００２２】
サブミラー１０２で反射した光は、オートフォーカス（ＡＦ）センサ１０３へ進行する。デジタルカメラ１は、ＡＦセンサ１０３での検出結果を使用するフォーカス調整を行う。メインミラー１０１で反射した光は、レンズ１０４及びプリズム１０５を経てファインダー１０７へ進行する。
【００２３】
図４は、画素アレイにおける有効画素部及びオプティカルブラック（ＯＢ）部を示す概略平面図である。画素アレイ１２は、ＯＢ部である垂直ＯＢ部２２、水平ＯＢ部２３及びフィードバッククランプ（ＦＢＣ）部２４と、有効画素部２１とを備える。
【００２４】
有効画素部２１は、光電変換素子へ光が入射する画素からなる。有効画素部２１は、光電変換素子へ入射した光強度に応じた有効画素信号を出力する。
【００２５】
ＯＢ部は、アルミニウム部材等の遮光部材により光電変換素子が遮光された画素からなる。ＯＢ部は、遮光された状態の光電変換素子によるＯＢ信号を出力する。水平ＯＢ部２３は、水平方向において有効画素部２１に隣接している。垂直ＯＢ部２２は、有効画素部２１及び水平ＯＢ部２３の垂直上側に位置する。
【００２６】
ＦＢＣ部２４は、垂直ＯＢ部２２の垂直上側の部分のうち、水平方向において水平ＯＢ部２３と同じ範囲に位置する。タイミング制御部１４は、ＦＢＣ部２４から読み出されたＯＢ信号が所定の黒レベルに収束するまで、ＡＤＣ１６のクランプ電圧をフィードバック制御する。
【００２７】
ノイズ抑制回路１９は、水平ＯＢ部２３から読み出されるＯＢ信号を基に、有効画素信号に対するノイズ抑制処理を実施する。ノイズ抑制回路１９は、温度等の条件変動に伴う暗電流の変動によるノイズや、電源変動に伴う低周波変動によるノイズを低減させる。黒レベル調整回路１８は、垂直ＯＢ部２２から読み出されるＯＢ信号を基に、有効画素信号の黒レベルをフレームごとに調整する。
【００２８】
図５は、黒レベル調整回路の構成を示すブロック図である。黒レベル調整回路１８は、平均値算出部３１、領域選定部３２、黒レベル調整値算出部３３及びクランプ処理部３４を備える。
【００２９】
平均値算出部３１は、垂直ＯＢ部２２を複数の領域に分けて、領域ごとにおけるＯＢ信号の平均値を算出する。領域選定部３２は、複数の領域のうち、あらかじめ設定された所定のレベル範囲に平均値が含まれている領域を選定する。黒レベル調整値算出部３３は、領域選定部３２で選定された領域についての平均値を使用して黒レベル調整値３５を算出する。
【００３０】
クランプ処理部３４は、黒レベル調整値算出部３３からの黒レベル調整値３５を基に、有効画素信号のクランプ処理を実施する。黒レベル調整回路１８は、クランプ処理部３４でのクランプ処理を経た信号を、黒レベル調整後の信号として出力する。
【００３１】
図６は、黒レベル調整回路における黒レベル調整値の算出までの過程を説明する図である。垂直ＯＢ部２２は、例えば、水平方向において８個の領域２２−１〜２２−８に分割されるとする。平均値算出部３１は、ＯＢ信号を領域２２−１〜２２−８ごとに積算する。平均値算出部３１は、領域２２−１〜２２−８ごとに、全ての画素からのＯＢ信号の積算を終えると、ＯＢ信号の積算結果を画素数で除算して、領域２２−１〜２２−８ごとの平均値を求める。黒レベル調整回路１８は、領域２２−１〜２２−８ごとの平均値を、例えばレジスタにて保持する。
【００３２】
領域選定部３２は、平均値算出部３１で算出された各平均値を、閾値Ｔｈと比較する。閾値Ｔｈは、領域の選定基準とする信号レベル範囲の上限として、黒レベル調整回路１８にあらかじめ設定されている。黒レベル調整回路１８は、閾値Ｔｈを例えばレジスタにて保持する。なお、当該信号レベル範囲の下限は、ＯＢ信号の最低値（ｍｉｎ）とされる。
【００３３】
領域選定部３２は、各平均値と閾値Ｔｈとを比較した結果を基に、平均値が閾値Ｔｈを超えている領域を選定の対象から除外する。領域選定部３２は、平均値が閾値Ｔｈを超えていない領域を、黒レベル調整値３５の算出のために平均値を参照する領域として選定する。なお、閾値Ｔｈは、一定値である場合に限られず、アナログゲインあるいは露光時間に連動して変化させたものであっても良い。
【００３４】
例えば、有効画素部２１に局所的に強い光が入射したことにより、有効画素部２１から２つの領域２２−４，２２−５へ電荷が漏れ出したとする。この２つの領域２２−４，２２−５から黒レベル調整回路１８へ入力されるＯＢ信号には、かかる電荷の影響によって信号レベルが過大となったＯＢ信号が含まれることとなる。これにより、２つの領域２２−４，２２−５について求められた各平均値は、遮光された画素からのＯＢ信号によって本来得られるべき平均値に比べて高い値となる。
【００３５】
２つの領域２２−４，２２−５について求められた各平均値がいずれも閾値Ｔｈより大きい場合、領域選定部３２は、この２つの領域２２−４，２２−５を選定対象から除外する。これにより、領域選定部３２は、平均値が閾値Ｔｈ以下である６つの領域２２−１〜２２−３，２２−６〜２２−８を選定する。領域選定部３２は、例えば、除外した領域について、レジスタが保持している平均値をゼロに置き換える。
【００３６】
黒レベル調整値算出部３３は、領域選定部３２で選定された領域についての平均値の総和を求める。例えば、黒レベル調整値算出部３３は、各領域についてレジスタが保持している平均値を合計することにより、総和を求める。黒レベル調整値算出部３３は、かかる総和を、領域選定部３２で選定された領域の数で除算する。これにより、黒レベル調整値算出部３３は、垂直ＯＢ部２２のうち領域選定部３２で選定された領域からのＯＢ信号の平均値を求め、この平均値を黒レベル調整値３５とする。
【００３７】
領域選定部３２で６つの領域２２−１〜２２−３，２２−６〜２２−８が選定されている場合、黒レベル調整値算出部３３は、この６つの領域２２−１〜２２−３，２２−６〜２２−８についての平均値の総和を６で割った値を、黒レベル調整値３５とする。黒レベル調整回路１８は、黒レベル調整値算出部３３が算出した黒レベル調整値３５を、例えばレジスタにて保持する。
【００３８】
クランプ処理部３４は、有効画素信号から、黒レベル調整値算出部３３で算出された黒レベル調整値３５を差し引く。これにより、クランプ処理部３４は、有効画素信号の黒レベルを、黒レベル調整値３５にクランプする。
【００３９】
第１の実施形態によると、黒レベル調整回路１８は、ＯＢ部のうち領域選定部３２で選定された領域からのＯＢ信号に基づく黒レベル調整値３５を算出する。かかる黒レベル調整値３５を使用することで、固体撮像装置５は、強い入射光によって有効画素部２１から垂直ＯＢ部２２への電荷の漏れ出しがあっても、有効画素信号の黒レベルを適切に調整することができる。これにより、固体撮像装置５は、入射光による影響が抑制された適切な黒レベル調整によって、高品質な画像を得ることができるという効果を奏する。
【００４０】
なお、平均値算出部３１は、垂直ＯＢ部２２を８個の領域に分けて平均値を算出するものに限られない。垂直ＯＢ部２２の領域の数は、複数であればいくつであっても良いものとする。垂直ＯＢ部２２の各領域の形状や面積は、いずれも同じとするほか、適宜異ならせることとしても良い。
【００４１】
（第２の実施形態）
図７は、第２の実施形態にかかる固体撮像装置のうち、黒レベル調整回路の構成を示すブロック図である。図８は、画素アレイにおける有効画素部及びＯＢ部を示す概略平面図である。本実施形態の黒レベル調整回路４０は、第１の実施形態の固体撮像装置５において、黒レベル調整回路１８に代えて設けられる。第１の実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。
【００４２】
画素アレイ５０は、ＯＢ部である第１垂直ＯＢ部（第１ＯＢ部）５１、第２垂直ＯＢ部（第２ＯＢ部）５２、水平ＯＢ部２３及びフィードバッククランプ（ＦＢＣ）部２４と、有効画素部２１とを備える。
【００４３】
第１垂直ＯＢ部５１は、有効画素部２１及び水平ＯＢ部２３の垂直上側に位置する。第２垂直ＯＢ部５２は、有効画素部２１及び水平ＯＢ部２３の垂直下側に位置する。第１垂直ＯＢ部５１及び第２垂直ＯＢ部５２は、有効画素部２１を介して垂直方向へ並列されている。
【００４４】
黒レベル調整回路４０は、第１垂直ＯＢ部５１から読み出されるＯＢ信号と、第２垂直ＯＢ部５２から読み出されるＯＢ信号とのうちの一方を基に、有効画素信号の黒レベルをフレームごとに調整する。
【００４５】
黒レベル調整回路４０は、平均値算出部４１、黒レベル調整値算出部４２及びクランプ処理部３４を備える。平均値算出部４１は、第１垂直ＯＢ部５１と第２垂直ＯＢ部５２とのそれぞれについて、ＯＢ信号の平均値を算出する。平均値算出部４１は、第１垂直ＯＢ部５１と第２垂直ＯＢ部５２とのそれぞれについて、ＯＢ信号を積算する。平均値算出部４１は、ＯＢ信号の積算結果を画素数で除算して、第１垂直ＯＢ部５１についての平均値と第２垂直ＯＢ部５２についての平均値とを求める。
【００４６】
黒レベル調整値算出部４２は、第１垂直ＯＢ部５１について平均値算出部４１で求められた平均値と、第２垂直ＯＢ部５２について平均値算出部４１で求められた平均値とを比較する。黒レベル調整値算出部４２は、第１垂直ＯＢ部５１についての平均値と、第２垂直ＯＢ部５２についての平均値とのうち小さいほうの値を、黒レベル調整値４３として算出する。
【００４７】
クランプ処理部３４は、黒レベル調整値算出部４２からの黒レベル調整値４３を基に、有効画素信号のクランプ処理を実施する。黒レベル調整回路４０は、クランプ処理部３４でのクランプ処理を経た信号を、黒レベル調整後の信号として出力する。
【００４８】
例えば、有効画素部２１への強い入射光の影響により、第１垂直ＯＢ部５１の全体にてＯＢ信号の信号レベルが過大となっているとする。この場合、第１垂直ＯＢ部５１についての平均値が第２垂直ＯＢ部５２についての平均値より大きくなることにより、黒レベル調整値算出部４２は、第２垂直ＯＢ部５２についての平均値を黒レベル調整値４３として算出する。
【００４９】
図８に示す矢印は、第１垂直ＯＢ部５１及び第２垂直ＯＢ部５２からのＯＢ信号、有効画素部２１からの有効画素信号の読み出し順序を示している。黒レベル調整回路４０は、第１垂直ＯＢ部５１からのＯＢ信号、第２垂直ＯＢ部５２からのＯＢ信号、有効画素部２１からの有効画素信号の順に読み込まれた各信号を基に、有効画素信号の黒レベルを調整する。これにより、黒レベル調整回路４０は、有効画素信号の直前に読み込まれたＯＢ信号を基に、有効画素信号の黒レベルを調整できる。
【００５０】
なお、イメージセンサ１０は、第１垂直ＯＢ部５１からのＯＢ信号、有効画素部２１からの有効画素信号、第２垂直ＯＢ部５２からのＯＢ信号の順に、各信号を読み出すこととしても良い。このように垂直上側から順に各信号を読み出すこととした場合、固体撮像装置５は、第２垂直ＯＢ部５２からのＯＢ信号が読み出されるまで有効画素信号を保持することとしても良い。これにより、黒レベル調整回路４０は、有効画素信号の直前あるいは直後に読み込まれたＯＢ信号を基に、有効画素信号の黒レベルを調整できる。
【００５１】
第２の実施形態によると、黒レベル調整回路４０は、第１垂直ＯＢ部５１についての平均値と第２垂直ＯＢ部５２についての平均値とのうち小さいほうを、黒レベル調整値４３として採用する。かかる黒レベル調整値４３を使用して有効画素信号の黒レベルを調整することで、固体撮像装置５は、強い入射光により有効画素部２１の垂直上部及び垂直下部の一方で電荷の漏れ出しがあっても、有効画素信号の黒レベルを適切に調整することができる。
【００５２】
第１垂直ＯＢ部５１及び第２垂直ＯＢ部５２のうちの一方において、全範囲にわたってＯＢ信号の信号レベルが過大となる状況下でも、黒レベル調整回路４０は、信号レベルが過大となっていない一方からのＯＢ信号を基に、黒レベル調整を実施できる。これにより、固体撮像装置５は、入射光による影響が抑制された適切な黒レベル調整によって、高品質な画像を得ることができるという効果を奏する。
【００５３】
なお、黒レベル調整回路４０は、第１垂直ＯＢ部５１についての平均値と、第２垂直ＯＢ部５２についての平均値とのうち小さいほうの値が所定のレベル範囲に含まれる場合に限り、当該値を黒レベル調整値４３として算出することとしても良い。例えば、黒レベル調整値算出部４２は、第１垂直ＯＢ部５１についての平均値と、第２垂直ＯＢ部５２についての平均値とのうち小さいほうの値を、さらに所定の閾値と比較する。当該値が閾値を超えない場合に、黒レベル調整値算出部４２は、当該値を黒レベル調整値４３として算出する。これにより、固体撮像装置５は、過大な黒レベル調整値４３によって画面全体の輝度を低下させることを抑制できる。
【００５４】
第２の実施形態では、第１の実施形態と同様、第１垂直ＯＢ部５１及び第２垂直ＯＢ部５２のそれぞれを複数の領域に分割することとしても良い。この場合、黒レベル調整回路４０は、図７に示す各部に加えて、領域選定部３２（図５参照）を備える。
【００５５】
平均値算出部４１は、第１垂直ＯＢ部５１及び第２垂直ＯＢ部５２の双方について、ＯＢ信号の平均値を算出する。平均値算出部４１は、第１垂直ＯＢ部５１及び第２垂直ＯＢ部５２のうち平均値が小さい一方について、さらに、領域ごとにおけるＯＢ信号の平均値を算出する。領域選定部３２は、複数の領域のうち、あらかじめ設定されたレベル範囲に平均値が含まれている領域を選定する。
【００５６】
黒レベル調整値算出部４２は、領域選定部３２で選定された領域についての平均値の総和を求める。黒レベル調整値算出部４２は、領域選定部３２で選定された領域からのＯＢ信号の平均値を求め、この平均値を黒レベル調整値４３とする。このように、黒レベル調整値算出部４２は、第１垂直ＯＢ部５１及び第２垂直ＯＢ部５２のうち、ＯＢ信号の平均値が小さいほうの一方に基づく黒レベル調整値４３を算出する。
【００５７】
この場合も、黒レベル調整回路４０は、第１垂直ＯＢ部５１及び第２垂直ＯＢ部５２の一方において、全範囲にわたってＯＢ信号の信号レベルが過大となる状況下でも、適切な黒レベル調整を実施できる。さらに、黒レベル調整回路４０は、領域選定部３２で領域を選定して黒レベル調整値４３を算出することで、局所的な入射光による影響が抑制された黒レベル調整を実施することができる。
【００５８】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５９】
１１  信号処理回路、１８  黒レベル調整回路、２１  有効画素部、２２  垂直ＯＢ部、２２−１〜２２−８  領域、３１  平均値算出部、３２  領域選定部、３３  黒レベル調整値算出部、３４  クランプ処理部、３５  黒レベル調整値、４０  黒レベル調整回路、４１  平均値算出部、４２  黒レベル調整値算出部、４３  黒レベル調整値、５１  第１垂直ＯＢ部、５２  第２垂直ＯＢ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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【図７】
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【図８】
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