(57)【要約】【課題】撮像に用いられるパルスの位相及びデューティを調整する自動調整装置により、撮像素子上にて生成した基準信号を用いて位相調整等を行う。【解決手段】撮像素子上に基準電荷発生部６０１を設け、この基準電荷発生部６０１により発生した基準電荷が、光電変換部３０１により発生した画素の信号電荷と同じく垂直転送部３０２を通して転送され、基準電荷に見合った基準信号が撮像素子から出力される。この基準信号をデジタル値に変換したデータと、撮像素子が理想的に動作した場合に基準信号から得られるデジタル値とを比較演算することで、撮像素子を駆動するパルスの状態を推定し、パルスの位相及びデューティが最適になるようにパルスの状態を調整する。【選択図】図６
2008054281.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像回路の自動調整装置であって、
基準信号を発生するように撮像素子上に設けられた基準信号発生部と、
前記撮像素子から出力された基準信号をデジタル値に変換することにより得られるデジタル基準信号に基づいて、撮像に用いられるパルスの位相又はデューティを調整するための手段とを備えたことを特徴とする自動調整装置。
【請求項２】
請求項１記載の自動調整装置において、
前記撮像素子は、
前記基準信号発生部に加えて、
２次元配列された複数の光電変換部と、
前記光電変換部から出力されてくる撮像信号を垂直方向へ転送するために前記光電変換部の各列に対応して設けられた垂直転送部と、
前記垂直転送部から出力されてくる撮像信号を水平方向へ転送するために前記垂直転送部に対応して設けられた水平転送部と、
前記水平転送部から出力された撮像信号を、信号電圧又は信号電流に変換する信号変換部と、
前記基準信号発生部から出力された前記基準信号を保持する基準信号保持部と、
前記基準信号保持部から前記基準信号を読み出す基準信号読み出し部とから構成され、
前記基準信号は、前記垂直転送部又は前記水平転送部又は前記光電変換部に出力されることを特徴とする自動調整装置。
【請求項３】
請求項２記載の自動調整装置において、
前記基準信号発生部を２つ以上備え、前記基準信号発生部は、同時に異なるレベルの基準信号を発生することが可能であることを特徴とする自動調整装置。
【請求項４】
請求項２記載の自動調整装置において、
前記基準信号発生部を少なくとも１つ備え、前記基準信号発生部は、所定のタイミングで、異なるレベルの基準信号を発生することが可能であることを特徴とする自動調整装置。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか１項に記載の自動調整装置において、
前記基準信号が前記光電変換部のみに出力されることを特徴とする自動調整装置。
【請求項６】
請求項２〜４のいずれか１項に記載の自動調整装置において、
前記基準信号が前記水平転送部のみに出力されることを特徴とする自動調整装置。
【請求項７】
請求項２〜４のいずれか１項に記載の自動調整装置において、
前記基準信号が前記垂直転送部のみに出力されることを特徴とする自動調整装置。
【請求項８】
請求項２〜４のいずれか１項に記載の自動調整装置において、
前記基準信号発生部のうち少なくとも１つは、遮光されている前記光電変換部に前記基準信号を出力することを特徴とする自動調整装置。
【請求項９】
請求項２〜４のいずれか１項に記載の自動調整装置において、
前記基準信号は、前記水平転送部の前記信号変換部が備えられている位置から一番離れた部分に出力されることを特徴とする自動調整装置。
【請求項１０】
請求項２記載の自動調整装置において、
前記基準信号は、前記水平転送部の前記信号変換部が備えられている位置から一番近い部分に出力されることを特徴とする自動調整装置。
【請求項１１】
請求項２〜４のいずれか１項に記載の自動調整装置において、
前記基準信号は、前記垂直転送部の前記水平転送部が備えられている位置から一番離れた部分に出力されることを特徴とする自動調整装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の自動調整装置において、
前記基準信号発生部が複数備えられていることを特徴とする自動調整装置。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載の自動調整装置において、
前記基準信号発生部のうち、少なくとも１つは、遮光されている前記光電変換部の撮像信号を垂直転送するための垂直転送部に前記基準信号を出力することを特徴とする自動調整装置。
【請求項１４】
請求項２記載の自動調整装置において、
前記基準信号発生部に基準信号を生成するための電極が備えられていることを特徴とする自動調整装置。
【請求項１５】
請求項２記載の自動調整装置において、
前記基準信号発生部に基準信号を生成するための電極が備えられていないことを特徴とする自動調整装置。
【請求項１６】
請求項２〜１５のいずれか１項に記載の自動調整装置において、
前記基準信号は、前記撮像素子から読み出される撮像信号の、垂直帰線期間又は水平帰線期間に出力されることを特徴とする自動調整装置。
【請求項１７】
請求項２〜１５のいずれか１項に記載の自動調整装置において、
少なくとも２つの信号読み出しモードを備え、
第１の読み出しモードでは、前記撮像素子から光電変換された撮像信号を読み出し、
第２の読み出しモードでは、前記撮像素子から前記基準信号を読み出すことを特徴とする自動調整装置。
【請求項１８】
請求項１７記載の自動調整装置において、
前記第２の読み出しモードで動作している垂直帰線期間では、前記第２の読み出しモードで読み出す以前に前記第１の読み出しモードで読み出された撮像信号を、前記撮像素子から出力された撮像信号出力として信号処理することを特徴とする自動調整装置。
【請求項１９】
請求項２〜１８のいずれか１項に記載の自動調整装置において、
前記基準信号は、所定の間隔で出力されることを特徴とする自動調整装置。
【請求項２０】
請求項２〜１８のいずれか１項に記載の自動調整装置において、
前記基準信号は、外部からのコマンドによって出力されることを特徴とする自動調整装置。
【請求項２１】
請求項２〜１８のいずれか１項に記載の自動調整装置において、
前記基準信号は、当該自動調整装置の起動時に出力されることを特徴とする自動調整装置。
【請求項２２】
請求項２〜１８のいずれか１項に記載の自動調整装置において、
前記基準信号は、前記撮像素子が遮光されている期間に出力されることを特徴とする自動調整装置。
【請求項２３】
請求項２〜１８のいずれか１項に記載の自動調整装置において、
前記基準信号は、前記撮像素子から出力される信号が所定の値以下の期間に出力されることを特徴とする自動調整装置。
【請求項２４】
請求項２３記載の自動調整装置において、
前記基準信号は、前記撮像素子から出力される期間に、前記撮像素子の光路上に設けられた光量調整装置により光量が制限されるように構成され、
前記制限された光量に応じてレベル補正された撮像信号を利用して映像信号を生成すること、又は、直前の光量が制限されていない状態の撮像信号を使用して映像信号を生成することを特徴とする自動調整装置。
【請求項２５】
請求項２〜１８のいずれか１項に記載の自動調整装置において、
前記基準信号保持部のレベルを所定のタイミングでリセットすることを特徴とする自動調整装置。
【請求項２６】
請求項２〜１８のいずれか１項に記載の自動調整装置において、
前記基準信号保持部のレベルを外部からのコマンドによってリセットすることを特徴とする自動調整装置。
【請求項２７】
請求項２〜１８のいずれか１項に記載の自動調整装置において、
前記基準信号保持部のレベルを当該自動調整装置の起動時にリセットすることを特徴とする自動調整装置。
【請求項２８】
請求項２記載の自動調整装置において、
前記撮像素子はＣＣＤ（Charge Coupled Device）であって、前記基準信号により調整される対象のうちの少なくとも１つは、水平転送を制御するためのパルス、又は、垂直転送を制御するためのパルス、又は、リセットゲートを制御するためのパルス、又は、フィードスルーレベルをサンプリングするためのパルス、又は、光電変換された撮像信号レベルをサンプリングするためのパルス、又は、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換を行うための基準パルス、又は、Ａ／Ｄ変換を行うためのゲイン、又は、Ａ／Ｄ変換を行うためのオフセットレベルであることを特徴とする自動調整装置。
【請求項２９】
請求項２８記載の自動調整装置において、
前記水平転送部に前記基準信号を出力するように構成され、
前記撮像素子から出力された基準信号から得られるデジタル基準信号レベルと、前記基準信号が入力された位置から前記信号変換部までの前記水平転送部の転送段数とから、前記水平転送部における水平転送の効率を算出し、前記水平転送の効率の値に基づいて、水平転送を制御するためのパルスを調整することを特徴とする自動調整装置。
【請求項３０】
請求項２８記載の自動調整装置において、
前記垂直転送部により前記基準信号を垂直転送するように構成され、
前記撮像素子から出力された基準信号から得られるデジタル基準信号レベルと、前記基準信号が入力された位置から前記信号変換部までの前記水平転送部の転送段数とから、前記水平転送部における水平転送の効率を算出し、前記水平転送の効率の値に基づいて、水平転送を制御するためのパルスを調整することを特徴とする自動調整装置。
【請求項３１】
請求項２８記載の自動調整装置において、
前記垂直転送部により前記基準信号を垂直転送する第１の転送動作、及び前記水平転送部により前記基準信号を水平転送する第２の転送動作を行うように構成され、
前記垂直転送部又は前記水平転送部に撮像信号及び基準信号が存在しない期間に転送動作を行うことでキズ信号を得て、前記垂直転送部及び前記水平転送部のうち、前記キズ信号に対応する部分を用いずにパルスを調整することを特徴とする自動調整装置。
【請求項３２】
請求項２８記載の自動調整装置において、
前記垂直転送部に前記基準信号を出力するように構成され、
前記撮像素子から出力された基準信号から得られるデジタル基準信号レベルと、前記基準信号が入力された位置から前記水平転送部までの前記垂直転送部の転送段数とから、前記垂直転送部における垂直転送の効率を算出し、前記垂直転送の効率の値に基づいて、垂直転送を制御するためのパルスを調整することを特徴とする自動調整装置。
【請求項３３】
請求項２８記載の自動調整装置において、
前記垂直転送部により前記基準信号を垂直転送するように構成され、
前記撮像素子から出力された基準信号から得られるデジタル基準信号レベルと、前記基準信号が入力された位置から前記水平転送部までの前記垂直転送部の転送段数とから、前記垂直転送部における垂直転送の効率を算出し、前記垂直転送の効率の値に基づいて、垂直転送を制御するためのパルスを調整することを特徴とする自動調整装置。
【請求項３４】
請求項２８記載の自動調整装置において、
前記垂直転送部により前記基準信号を垂直転送する第１の転送動作、及び前記水平転送部により前記基準信号を水平転送する第２の転送動作を行うように構成され、
前記撮像素子から出力された基準信号から得られるデジタル基準信号レベルと、前記基準信号が入力された位置から前記水平転送部までの前記垂直転送部の転送段数とから、前記垂直転送部における垂直転送の効率を算出する第１の転送効率算出手段と、
前記デジタル基準信号レベルと、前記基準信号が入力された位置から前記信号変換部までの前記水平転送部の転送段数とから、前記水平転送部における水平転送の効率を算出する第２の転送効率算出手段とを備え、
前記第１の転送効率算出手段から算出される第１の転送効率と、前記第２の転送効率算出手段から算出される第２の転送効率との両方の値に基づいて、垂直転送を制御するためのパルスと、水平転送を制御するためのパルスとを調整することを特徴とする自動調整装置。
【請求項３５】
請求項３４記載の自動調整装置において、
垂直転送を制御するためのパルスを調整する間、水平転送を制御するためのパルスの調整を行わないことを特徴とする自動調整装置。
【請求項３６】
請求項１〜２７のいずれか１項に記載の自動調整装置において、
前記撮像素子はＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）型センサであって、前記基準信号により調整される対象のうちの少なくとも１つは、水平走査シフトレジスタを制御するためのパルス、又は、垂直走査シフトレジスタを制御するためのパルス、又は、フォトダイオードのリセットタイミングを制御するためのパルス、又は、フィードスルーレベルをサンプリングするためのパルス、又は、光電変換された撮像信号レベルをサンプリングするためのパルス、又は、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換を行うための基準パルス、又は、Ａ／Ｄ変換を行うためのゲイン、又は、Ａ／Ｄ変換を行うためのオフセットレベルであることを特徴とする自動調整装置。
【請求項３７】
固体撮像素子と、レンズと、請求項１〜３６のいずれか１項に記載の自動調整装置とを備えたことを特徴とする撮像モジュール。
【請求項３８】
請求項３７記載の撮像モジュールと、デジタル信号処理回路とを備えた電子スチルカメラであって、
前記デジタル信号処理回路は、前記撮像モジュールから出力された映像信号を記録する手段、又は表示する手段を備えていることを特徴とする電子スチルカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像回路の自動調整装置に関し、特に、撮像素子上に基準信号発生部を付加して撮像を行うためのパルスの位相又はデューティを調整する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ（デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、カメラ付き携帯電話機等）は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）型センサといった撮像素子によって撮像されたアナログ撮像信号をデジタル撮像信号へと変換し、所定の処理を加えた上で記録するカメラである。撮像素子によって被写体を撮像するためには、撮像素子を駆動するパルスや信号レベルを検出するパルス等が必要である。これらのパルスの位相及びデューティ（タイミング）については、製造に起因したバラツキもあるためにハードウェア設計時に調整することが難しい。そのため製造後に技術者がタイミング調整を行い、調整されたタイミングを示す情報を記憶領域に格納することによってタイミングが設定されることが一般的である。
【０００３】
第１の従来技術によれば、露光時間を最小として画像を取り込み、ノイズ成分が最小となる、すなわち高周波成分が最小となるように、ＣＤＳ（Correlated Double Sampling：相関二重サンプリング）回路への供給パルス、具体的にはフィードスルーレベルをサンプリングするためのパルスの位相と、光電変換された撮像信号レベルをサンプリングするためのパルスの位相とを調整する。また、ＣＤＳ回路の後段にてＡ／Ｄ（Analog/Digital）変換を行うためのクロックパルスの位相についても同様に調整する（特許文献１参照）。
【０００４】
第２の従来技術によれば、通常モードと同一の信号経路でテスト信号が処理されるように、撮像素子の出力信号を処理するアナログ回路（ＣＤＳ回路を含む。）の直前に水平転送制御パルスに同期したテスト信号を生成するテスト信号発生回路を備え、テストモードにて垂直転送が停止されたＣＣＤの出力のうちの撮像信号レベル部分にテスト信号を重畳させ、ビデオカメラ部でのサンプリングタイミングと画像処理部でのＡ／Ｄ変換のタイミングとが一致するように、水平転送制御パルスの位相と、ＣＤＳ回路のサンプリングパルスの位相とのうち少なくとも一方を調整することにより画像処理部へのテスト信号の位相をシフトさせ、以てＡ／Ｄ変換を行うためのクロックパルスの位相を調整する（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００５−１５１０８１号公報
【特許文献２】特開平５−３７８５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、特に医療用カメラ等の分野においては、デジタルカメラ製造後に撮像素子の交換を行う可能性が出てきている。撮像素子が異なると、当然に、それを駆動するパルスのタイミングも異なることになるため、タイミングを再調整することとなる。しかしながら、技術者がタイミングを再調整していたのでは容易に撮像素子を交換することが難しい。
【０００６】
上記第１の従来技術では、調整対象とするパルスの特性は考慮せず、複数のパルスに対して全て同じ方法により最適位相を求めているため、精度があまり高くない。
【０００７】
上記第２の従来技術では、タイミングを調整するためのテスト信号発生回路が撮像素子外に存在するために、異なる撮像素子に必要な駆動タイミングの最適化を計れないという問題があった。
【０００８】
本発明は上記に鑑みてなされた発明であり、人手による再調整なく自動で、かつ高精度に、撮像に用いられるパルスのタイミング等を調整することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明に係る撮像回路の自動調整装置は、撮像素子上に基準信号を発生する基準信号発生部を備え、撮像素子から出力された基準信号をデジタル値に変換することにより得られるデジタル基準信号値に基づいて、撮像素子、及び、撮像信号をアナログ信号処理するアナログ回路を駆動するパルスの位相又はデューティを調整することを特徴とするものである。
【００１０】
この構成において、所定のレベルを有する基準信号から撮像素子、及びアナログ回路を駆動するためのパルスを調整することが可能になるので、実際に撮像された撮像信号によって調整を行うのと異なり、外乱の影響の極めて少ない好条件で精度良くパルスの位相又はデューティを調整することが可能になる。
【００１１】
上記において、基準信号が垂直転送部又は水平転送部又は光電変換部の少なくとも１つに出力されるようにされていると好適である。このようにすれば、撮像信号が撮像素子の外部に出力される際に通過する回路に入力されているパルスの影響を詳細に検知することが可能になるので、精度良くパルスの位相又はデューティを調整することが可能になる。
【００１２】
上記において、基準信号が光電変換部に出力されるようにすると好適である。このようにすれば、例えばフォトダイオードの飽和レベルに相当した基準信号に基づいてパルスの位相又はデューティを調整することが可能になる。更に、垂直転送部と水平転送部の基準信号発生部を削減することが可能になる。
【００１３】
上記において、基準信号が水平転送部に出力されるようにすると好適である。このようにすれば、垂直転送部の調整精度に左右されず水平転送部に関するパルスの位相又はデューティを調整することが可能になる。
【００１４】
上記において、基準信号が垂直転送部に出力されるようにすると好適である。このようにすれば、光電変換部に基準信号発生部を構成するのと比較して構造を単純化することが可能になる。更に、水平転送部の基準信号発生部を削減することが可能になる。
【００１５】
上記において、遮光されている光電変換部に基準信号が出力されるようにすると好適である。このようにすれば、例えばフォトダイオードの飽和レベルに相当した基準信号に基づいてパルスの位相又はデューティを調整することが可能になる。更に、垂直転送部と水平転送部との基準信号発生部を削減することが可能になる。更に、メカシャッタ等の機械的な遮光機構を削減することと、撮影を行いながらの調整をすることが可能になる。
【００１６】
上記において、基準信号が水平転送部の信号変換部が備えられている位置から一番離れた部分に出力されるようにすると好適である。このようにすれば、垂直転送部の調整精度に左右されず水平転送部に関するパルスの位相又はデューティを調整することが可能になる。更に、水平転送部の端部以外に基準信号発生部を構成するのと比較して構造を単純化することが可能になる。
【００１７】
上記において、基準信号が水平転送部の信号変換部が備えられている位置から一番近い部分に出力されるようにすると好適である。このようにすれば、垂直転送部及び水平転送部の調整精度に左右されず、例えばリセットゲートを制御するためのパルス、及び、フィードスルーレベルをサンプリングするためのパルス、及び、光電変換された撮像信号レベルをサンプリングするためのパルスの位相又はデューティを調整することが可能になる。
【００１８】
上記において、基準信号が垂直転送部の水平転送部が備えられている位置から一番離れた部分に出力されるようにすると好適である。このようにすれば、光電変換部に基準信号発生部を構成するのと比較して構造を単純化することが可能になる。更に、水平転送部の基準信号発生部を削減することが可能になり、垂直転送部に関するパルスの位相又はデューティを精度良く調整することが可能になる。
【００１９】
上記において、複数の基準信号発生部を備え、それぞれの基準信号発生部がそれぞれ異なる垂直転送部の水平転送部が備えられている位置から一番離れた部分に基準信号を出力するようにすると好適である。このようにすれば、垂直転送部の構造バラツキに起因する調整誤差を抑制することが可能になる。
【００２０】
上記において、複数の基準信号発生部を備え、それぞれの基準信号発生部がそれぞれ異なる垂直転送部の水平転送部が備えられている位置から一番離れた部分に基準信号を出力するようにし、そのうち少なくとも１つは遮光されている光電変換部に対応する垂直転送部であると好適である。このようにすれば、垂直転送部の構造バラツキに起因する調整誤差を抑制することが可能になり、更に、メカシャッタ等の機械的な遮光機構を削減することと、撮影を行いながらパルスの位相又はデューティをより精度良く調整することが可能になる。
【００２１】
上記において、基準信号発生部に電極を備えると好適である。このようにすれば、外部から基準信号を所望のタイミングで所望のレベルに制御することが可能になる。
【００２２】
上記において、基準信号発生部に電極を備えないようにすることも可能である。この場合には、外部から基準信号を所望のタイミングで所望のレベルに制御することが困難になるが、撮像素子に信号を入力するためのピン数を削減することが可能になる。
【００２３】
上記において、基準信号が撮像信号の垂直帰線期間又は水平帰線期間に出力されるようにすると好適である。このようにすれば、撮影をしながら調整を行うことが可能になり、更に、出力結果を確認しながら調整をすることが可能になるので、パルスの位相又はデューティをより精度良く調整することが可能になる。
【００２４】
上記において、基準信号と撮像信号を個別の読み出しモードで出力されるようにすると好適である。このようにすれば、スミア成分等の外乱の影響をうけずに精度良くパルスの位相又はデューティを調整することが可能になる。
【００２５】
上記において、基準信号が所定のタイミングで出力されるようにすると好適である。このようにすれば、温度変化等の外乱の影響によるパルスのズレを所定のタイミングで調整することが可能になる。
【００２６】
上記において、基準信号が外部からのコマンドによって出力されるようにすると好適である。このようにすれば、必要に応じてパルスのズレを調整することが可能で、冗長な調整処理を削減することが可能になる。
【００２７】
上記において、基準信号が当該自動調整装置の起動時に出力されるようにすると好適である。このようにすれば、経年劣化等の比較的長い期間の経過によって発生するパルスのズレを調整することが可能になる。
【００２８】
上記において、基準信号が遮光状態に出力されるようにすると好適である。このようにすれば、スミア成分やブルーミング等の外乱の影響を受けずに精度良くパルスの位相又はデューティを調整することが可能になる。
【００２９】
上記において、基準信号は、撮像素子から出力される撮像信号が所定のレベル以下の時に出力されるようにすると好適である。このようにすれば、スミア成分やブルーミング等の外乱の影響を受けずに精度良くパルスの位相又はデューティを調整することが可能になる。
【００３０】
上記において、基準信号保持部の信号レベルを所定のタイミングで所定のレベルにリセットするようにすると好適である。このようにすれば、基準信号保持部から発生した暗電流成分等のノイズが撮像信号に混入することを防ぐことが可能で、撮像信号の品位を落とさずパルスの位相又はデューティを調整することが可能になる。
【００３１】
上記において、基準信号保持部の信号レベルを外部からのコマンドで所定のレベルにリセットするようにすると好適である。このようにすれば、基準信号保持部から発生した暗電流成分等のノイズが撮像信号に混入することを防ぐことが可能で、撮像信号の品位を落とさずパルスの位相又はデューティを調整することが可能になる。
【００３２】
上記において、基準信号保持部の信号レベルを当該自動調整装置の起動時に所定のレベルにリセットするようにすると好適である。このようにすれば、当該自動調整装置の起動直後の基準信号保持部の不定状態信号が基準信号に混入することを防ぐことが可能で、精度良くパルスの位相又はデューティを調整することが可能になる。
【００３３】
上記において、撮像素子をＣＣＤとし、調整対象を、水平転送を制御するためのパルス、垂直転送を制御するためのパルス、リセットゲートを制御するためのパルス、フィードスルーレベルをサンプリングするためのパルス、光電変換された撮像信号レベルをサンプリングするためのパルス、Ａ／Ｄ変換を行うための基準パルス、Ａ／Ｄ変換を行うためのゲイン、Ａ／Ｄ変換を行うためのオフセットレベルとすると好適である。このようにすれば、水平転送を制御するためのパルスを調整することにより、水平転送ＣＣＤ駆動の最適化が可能になり、垂直転送を制御するためのパルスを調整することにより、垂直転送ＣＣＤ駆動の最適化が可能になり、フォトダイオードのリセットタイミングを制御するためのパルスを調整することにより、ＣＣＤの信号読み出し部のリセットタイミングの最適化が可能になり、フィードスルーレベルをサンプリングするためのパルス、及び、光電変換された撮像信号レベルをサンプリングするためのパルスを調整することにより、ＣＤＳ動作の最適化が可能になり、Ａ／Ｄ変換を行うための基準パルス、及び、Ａ／Ｄ変換を行うためのゲイン、及び、Ａ／Ｄ変換を行うためのオフセットレベルを調整することにより、Ａ／Ｄ変換のタイミング及びＡ／Ｄ変換のダイナミックレンジの最適化が可能になる。
【００３４】
上記において、水平転送部により基準信号を水平転送するようにし、撮像素子から出力された基準信号から得られるデジタル基準信号レベルと、基準信号が理想的に出力されたときのデジタル基準信号期待値レベルと、基準信号が入力された位置から信号変換部までの水平転送部の転送段数とから、水平転送部における水平転送の効率を算出し、水平転送の効率が所定の値になるように、水平転送を制御するためのパルスを調整するようにすると好適である。このようにすれば、水平転送に関するパルスの位相又はデューティを調整することが可能になる。
【００３５】
上記において、垂直転送部により基準信号を垂直転送するようにし、撮像素子から出力された基準信号から得られるデジタル基準信号レベルと、基準信号が理想的に出力されたときのデジタル基準信号期待値レベルと、基準信号が入力された位置から信号変換部までの水平転送部の転送段数とから、水平転送部における水平転送の効率を算出し、水平転送の効率が所定の値になるように、水平転送を制御するためのパルスを調整する間、垂直転送を制御するためのパルスの調整を行わないようにすると好適である。このようにすれば、垂直転送部から出力される基準信号の値を一定とすることが可能で、水平転送部に基準信号発生部を備えることと等価と扱うことが可能になり、水平転送部の基準信号発生部を削除することが可能になる。
【００３６】
上記において、水平転送部により基準信号を水平転送するようにし、撮像素子から出力された基準信号から得られるデジタル基準信号レベルと、基準信号が理想的に出力されたときのデジタル基準信号期待値レベルと、基準信号が入力された位置から信号変換部までの水平転送部の転送段数と、撮像信号及び基準信号が存在しない期間に水平転送を行うことで得られる水平キズ信号とから、水平転送部における水平転送の効率を算出し、水平転送の効率が所定の値になるように、水平転送を制御するためのパルスを調整するようにすると好適である。このようにすれば、水平転送部において結晶構造欠陥等により発生するノイズ成分の影響を受けることなく水平転送に関するパルスの位相又はデューティを調整することが可能になる。
【００３７】
上記において、垂直転送部により基準信号を垂直転送するようにし、撮像素子から出力された基準信号から得られるデジタル基準信号レベルと、基準信号が理想的に出力されたときのデジタル基準信号期待値レベルと、基準信号が入力された位置から水平転送部までの垂直転送部の転送段数とから、垂直転送部における垂直転送の効率を算出し、垂直転送の効率が所定の値になるように、垂直転送を制御するためのパルスを調整するようにすると好適である。このようにすれば、垂直転送に関するパルスの位相又はデューティを調整することが可能になる。
【００３８】
上記において、垂直転送部により基準信号を垂直転送するようにし、撮像素子から出力された基準信号から得られるデジタル基準信号レベルと、基準信号が理想的に出力されたときのデジタル基準信号期待値レベルと、基準信号が入力された位置から水平転送部までの垂直転送部の転送段数とから、垂直転送部における垂直転送の効率を算出し、垂直転送の効率が所定の値になるように、垂直転送を制御するためのパルスを調整する間、水平転送を制御するためのパルスの調整を行わないようにすると好適である。このようにすれば、垂直転送に関するパルスの位相又はデューティを調整することが可能になる。
【００３９】
上記において、垂直転送部により基準信号を垂直転送するようにし、撮像素子から出力された基準信号から得られるデジタル基準信号レベルと、基準信号が理想的に出力されたときのデジタル基準信号期待値レベルと、基準信号が入力された位置から水平転送部までの垂直転送部の転送段数と、撮像信号及び基準信号が存在しない期間に垂直転送を行うことで得られる垂直キズ信号とから、垂直転送部における垂直転送の効率を算出し、垂直転送の効率が所定の値になるように、垂直転送を制御するためのパルスを調整するようにすると好適である。このようにすれば、垂直転送部において結晶構造欠陥等により発生するノイズ成分の影響を受けることなく垂直転送に関するパルスの位相又はデューティを調整することが可能になる。
【００４０】
上記において、垂直転送部の転送効率と、水平転送部の転送効率との少なくともいずれか１つが最適になるようにパルスを調整するようにすると好適である。このようにすれば、同時に２つの転送部の最適化を行うよりも、パルスの最適なポイントの収束が早く、調整時間の短縮を図ることが可能になる。
【００４１】
上記において、垂直転送部の転送効率と、水平転送部の転送効率との少なくともいずれか１つが最適になるようにパルスを調整する際に、撮像信号及び基準信号が垂直転送部と水平転送部に存在しない期間に転送することで得られる垂直キズ信号及び水平キズ信号を加味するようにすると好適である。このようにすれば、同時に２つの転送部の最適化を行うより、パルスの最適なポイントの収束が早く、調整時間の短縮を図ることが可能になり、更に、結晶構造欠陥等により発生するノイズ成分の影響を受けることなくパルスの位相又はデューティを調整することが可能になる。
【００４２】
上記において、撮像素子をＭＯＳ型センサとし、調整対象を、水平走査シフトレジスタを制御するためのパルス、垂直走査シフトレジスタを制御するためのパルス、フォトダイオードのリセットタイミングを制御するためのパルス、フィードスルーレベルをサンプリングするためのパルス、光電変換された撮像信号レベルをサンプリングするためのパルス、Ａ／Ｄ変換を行うための基準パルス、Ａ／Ｄ変換を行うためのゲイン、Ａ／Ｄ変換を行うためのオフセットレベルとすると好適である。このようにすれば、水平走査シフトレジスタを制御するためのパルスを調整することにより、水平アドレス選択タイミングの最適化が可能になり、垂直走査シフトレジスタを制御するためのパルスを調整することにより、垂直アドレス選択タイミングの最適化が可能になり、フォトダイオードのリセットタイミングを制御するためのパルスを調整することにより、フォトダイオードの信号読み出し部のリセットタイミングの最適化が可能になり、フィードスルーレベルをサンプリングするためのパルス、及び、光電変換された撮像信号レベルをサンプリングするためのパルスを調整することにより、ＣＤＳ動作の最適化が可能になり、Ａ／Ｄ変換を行うための基準パルス、及び、Ａ／Ｄ変換を行うためのゲイン、及び、Ａ／Ｄ変換を行うためのオフセットレベルを調整することにより、Ａ／Ｄ変換のタイミング及びＡ／Ｄ変換のダイナミックレンジの最適化が可能になる。
【００４３】
また、上記構成の自動調整装置を撮像モジュールに備えると好適である。このようにすれば、モジュール上の撮像素子を交換するアプリケーションにおいて、常に最適な撮像に必要なパルスを発生することが可能になるので、撮像モジュールの汎用性を高めることが可能になる。更に、撮像モジュールの経年劣化等による特性変化に対しても対応することが可能になる。
【００４４】
また、上記構成の自動調整装置を電子スチルカメラに備えると好適である。このようにすれば、常に最適な撮像に必要なパルスを発生することが可能になるので、電子スチルカメラの経年劣化等による特性変化に対しても対応することが可能になる。
【発明の効果】
【００４５】
本発明によれば、撮像素子上に設けられた基準信号発生部から出力される基準信号に基づいて、撮像素子を駆動するパルス、及び、ＣＤＳ回路のためのパルス、及び、Ａ／Ｄ変換のためのパルスを調整するので、撮像素子が実際におかれる使用状況に合わせた詳細な調整を自動的に行うことが可能になる。
【００４６】
したがって、撮像素子自体を交換した場合や、外的要因（温度、電圧変化等）、経年劣化によって撮像素子の特性が変化した場合にも撮像素子に最適な駆動条件を得ることが可能になる。
【００４７】
また、各パルスの特性を考慮した上で個別の方法でパルスの位相を調整することで、高精度な自動調整が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
［１］  第１の実施の形態
本発明の第１の実施の形態に係る撮像システムについて説明する。
【００４９】
まず、本実施の形態に係る撮像システムの構成について説明する。図１は本実施の形態に係る撮像システムの機能構成を示すブロック図である。図１に示されるように、本撮像システムは、光学レンズ１０１、ＩＲ（Infrared Rays）カットフィルタ１０２、イメージセンサ１０３、アナログ回路１０４、ドライブ回路１０５、メモリ制御回路１０６、ＳＤＲＡＭ１０７、ＹＣ処理回路１０８、バックエンド回路１０９、ＳＳＧ（Sync Signal Generator）１１０、ＴＧ（Timing Generator）１１１、パルス調整用演算回路１１２、ＣＰＵ１１３、メモリカード１１４、表示デバイス１１５から構成されている。
【００５０】
また、１１６で囲まれている部分は撮像モジュールとして構成されており、１１７は電子スチルカメラである。
【００５１】
光学レンズ１０１は、被写体からの入射光をイメージセンサ１０３上に結像させる。ＩＲカットフィルタ１０２はイメージセンサ１０３に入射する光の長波長成分を除去する。
【００５２】
ＳＳＧ１１０は、撮像システムの動作の基準となる同期信号を発生する回路で、ＣＰＵ１１３によって設定されたシステム同期信号を生成し、メモリ制御回路１０６及びＴＧ１１１に出力する。
【００５３】
ＴＧ１１１は、ＳＳＧ１１０のシステム同期信号、及び、ＣＰＵ１１３の制御信号、及び、パルス調整用演算回路１１２の制御信号により、イメージセンサ駆動用のパルスを生成し、一部をドライブ回路１０５に出力し、一部をイメージセンサ１０３に出力する。
【００５４】
ドライブ回路１０５は、ＴＧ１１１によって生成されたイメージセンサ駆動用のパルスを、イメージセンサ駆動に必要な所定の電圧に変換した後に出力することで、イメージセンサ１０３を駆動する。
【００５５】
イメージセンサ１０３は、いわゆる単板式ＣＣＤであって、２次元状に配置された光電変換部のそれぞれに入射光を濾光する単色フィルタが設けられている。イメージセンサ１０３は、ドライブ回路１０５及びＴＧ１１１からの駆動信号に応じて電荷を読み出し、アナログ撮像信号を出力する。
【００５６】
アナログ回路１０４は、イメージセンサ１０３が出力したアナログ撮像信号に対してＣＤＳや信号増幅等の処理を施し、当該アナログ撮像信号をデジタル撮像信号に変換した後に出力する。
【００５７】
メモリ制御回路１０６は、アナログ回路１０４から出力されたデジタル撮像信号を、ＳＳＧ１１０から入力されるシステム同期信号に基づいて、ＳＤＲＡＭ１０７に対して、書き込み、又は、読み出し動作を行う。
【００５８】
メモリ制御回路１０６を介してＳＤＲＡＭ１０７から読み出されたデジタル撮像信号は、ＹＣ処理回路１０８、及び、パルス調整用演算回路１１２に入力される。
【００５９】
ＹＣ処理回路１０８は、デジタル撮像信号に対して同時化、色差演算処理等の画像処理を施すことで、輝度信号及び色差信号をバックエンド回路１０９に出力する。
【００６０】
バックエンド回路１０９は、輝度信号及び色差信号に対して圧縮符号化処理をした結果をメモリカード１１４に出力し、メモリカード１１４に書き込む。また、必要なサイズに拡大縮小処理をした結果を映像信号として表示デバイス１１５に出力する。
【００６１】
ＣＰＵ１１３は、上述のメモリ制御回路１０６、ＳＳＧ１１０、ＴＧ１１１に対する制御信号出力に加えて、ＹＣ処理回路１０８及びバックエンド回路１０９が所望の画像処理動作を行えるように、画像処理用の制御信号の出力を行う。
【００６２】
（１）イメージセンサ１０３
次に、イメージセンサ１０３の構成について説明する。図２は、イメージセンサ１０３の概略構成を示すブロック図である。
【００６３】
イメージセンサ１０３は、有効画素領域２０１、トランジェント領域２０２、遮光画素領域２０３、水平転送部２０４、ダミー画素領域２０５、ダミー垂直転送部２０６、ダミー水平転送部２０７，２０８、電荷信号検出部２０９から構成されている。
【００６４】
拡大部２１０は、有効画素領域２０１を拡大したもので、各画素上にＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラーフィルタがベイヤ配列状に配置されている。ただし、図２では、水平両側をＲフィルタで挟まれたＧフィルタを「Ｇｒ」とし、水平両側をＢフィルタで挟まれたＧフィルタを「Ｇｂ」として表記している。
【００６５】
図３は、イメージセンサ１０３の部分的な拡大図である。図３に示されるように、イメージセンサ１０３の有効画素領域２０１は、２次元状に光電変換部３０１が配置されており、各光電変換部３０１から撮像信号を読み出すための垂直転送部３０２が各列に配置されており、垂直転送部３０２はＶ１〜Ｖ４の４相のゲートから構成されている。また、各光電変換部３０１から垂直転送部３０２に出力される撮像信号を電荷信号検出部２０９に転送するための水平転送部３０３が、垂直転送部３０２の転送最終部に配置されており、水平転送部３０３はＨ１〜Ｈ４の４相のゲートから構成されている。
【００６６】
また、イメージセンサ１０３の遮光画素領域２０３は、光電変換部３０１に光学レンズ１０１から入射した光が侵入しないように、アルミ等で遮光されている。
【００６７】
図４は、イメージセンサ１０３の垂直転送部３０２の部分的な断面図で、垂直転送部３０２を図３のIV−IVにて垂直方向に切り出したものである。垂直転送部３０２は、図４に示すように、Ｎ−型基板４０１上に積層されたＰ型ウェル４０２、更にＰ型ウェル４０２の上に積層されたＮ−型拡散層４０３を有する。このＮ−型拡散層４０３が、垂直転送部３０２の転送チャネルとなる。更に、Ｎ−型拡散層４０３の上にＶ１〜Ｖ４の４相のゲートに対応するように電極４０４が形成されている。
【００６８】
図５は、イメージセンサ１０３の水平転送部３０３の部分的な断面図で、水平転送部３０３を図３のＶ−Ｖにて水平方向に切り出したものである。水平転送部３０３は、図５に示すように、Ｐ型ウェル５０１上に積層されたＮ型拡散層５０２を有する。このＮ型拡散層５０２が、水平転送部３０３の転送チャネルとなる。更に、Ｎ型拡散層５０２内にＮ型拡散層５０２よりも不純物濃度の低いＮ−型拡散層５０３が形成されており、Ｎ型拡散層５０２及びＮ−型拡散層５０３の上にＨ１〜Ｈ４の４相のゲートに対応するように電極５０４が形成されている。Ｎ−型拡散層５０３上に形成された電極５０４がＨ１及びＨ３であり、Ｎ型拡散層５０２上に形成された電極５０４がＨ２及びＨ４である。
【００６９】
図６は、図２に示されるイメージセンサ上の領域（基準信号発生部）２１１の部分的な拡大図である。図６中の６０１は基準電荷発生部（ＩＳ）を、６０２、６０３、６０４及び６０６は基準電荷転送部（ＩＧ１，ＩＧ２，ＩＶ１，ＩＶ２，ＩＶ３，ＩＶ４，ＳＧ）を、６０５は余剰な電荷を廃棄するためのドレイン部（ＩＲ）をそれぞれ示しており、イメージセンサ１０３を駆動するパルスと異なるタイミングで動作できるように、基準電荷を転送するためのゲート６０２，６０３に対してＩＧ１、ＩＧ２の電極が、転送ゲート６０４に対してＩＶ１〜ＩＶ４の電極が、ＩＳからの基準電荷を垂直転送部３０２に転送するためのゲート６０６に対してＳＧの電極がそれぞれ配置されている。
【００７０】
図７は、図６の基準信号発生部２１１の部分的な断面図で、基準信号発生部２１１を図６のVII−VIIにて水平方向に切り出したものである。図７に示されているように、基本的には図４の垂直転送部３０２と構造が類似しているので、差異についてのみ説明を行う。電極ＩＧ２とＩＶ４との間には、不純物濃度の低いＮ−型拡散層７０１が形成されている。また、Ｎ＋型拡散層７０２に電極（ＩＳ）７０３及び電極（ＩＲ）７０４を設けることで、注入電荷供給源とドレインとをそれぞれ形成している。
【００７１】
図８は、図６の基準信号発生部２１１及び垂直転送部３０２の部分的な断面図で、基準信号発生部２１１及び垂直転送部３０２を図６のVIII−VIIIにて垂直方向に切り出したものである。図８に示されているように、基本的には図４の垂直転送部３０２と構造が類似しているので、差異についてのみ説明を行う。電極ＩＶ２とＶ４との間には、Ｐ＋型拡散層８０１が形成されており、そのゲート電極としてＳＧが結線されている。
【００７２】
以上のように構成されたイメージセンサ１０３の動作について説明を行う。
【００７３】
図９は、イメージセンサ１０３が光電変換部３０１から垂直転送部３０２に信号電荷を読み出し、垂直転送を行う際に印加される駆動パルスを示すものである。図３に示されているように光電変換部３０１は垂直転送ゲートＶ１に接続されているので、図９のｔ１の時点でＶ１に対して高電圧（約１５Ｖ程度）を印加することで、光電変換部３０１上の信号電荷が垂直転送部３０２に読み出される。以後、図９に示されるようなパルスを印加することで、垂直転送部３０２を通して信号電荷が転送される。
【００７４】
なお、図９には示されていないが、通常の読み出しの場合には、垂直方向に４ゲート分の垂直転送が終了した図９のｔ９の時点で、水平転送部３０３に蓄積された１水平ライン分の信号電荷を電荷信号検出部２０９へ向かって水平転送した後、撮像信号をイメージセンサ１０３から出力する。その期間の垂直転送は停止する。
【００７５】
以後、１水平ライン分の水平転送が終了した後、信号電荷を４ゲート分垂直転送して、１水平ライン分の水平転送を行うという動作を繰り返すことで、全画面分の信号電荷を出力する。
【００７６】
図１０は、図９に示された駆動パルスが印加された際に光電変換部３０１から読み出された電荷が垂直転送部３０２においてどのように転送されるかを示した図である。図１０のｔ１の時点で、Ｖ１に対して高電圧のハイレベル、Ｖ２にハイレベルのパルスが印加され、光電変換部３０１から電荷が読み出される。ｔ２の時点で、Ｖ３にハイレベルのパルスが印加され、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３のゲートに、図１０のｔ１の時点で読み出された電荷が蓄積される。ｔ３の時点で、Ｖ１に対してローレベルのパルスが印加され、ｔ１の時点で読み出された電荷がＶ２、Ｖ３のゲートに蓄積されることで、１ゲート分だけ水平転送部３０３へ向かって垂直転送される。以下同様の動作で水平転送部３０３へ向かって電荷が転送される。
【００７７】
なお、図１０には示されていないが、図１０のｔ９とｔ１０との間に水平転送が行われ、水平転送部３０３中の電荷が電荷信号検出部２０９に転送される。
【００７８】
図１１は、垂直転送部３０２によって水平転送部３０３に転送されてきた信号電荷を電荷信号検出部２０９へ向けて水平転送する際に印加される駆動パルスを示すものである。図１１では１１単位時間分しか示されていないが、実際には、イメージセンサ１０３の水平画素数とダミー画素数との合計に対応する段数の転送が必要になる。
【００７９】
図１２は、図１１に示された駆動パルスが印加された際に水平転送部３０３に蓄積された電荷がどのように転送されるかを示した図である。図１２のｔ１の時点で、Ｈ１、Ｈ２に対してハイレベル、Ｈ３、Ｈ４にローレベルのパルスが印加され、垂直転送部３０２から転送されてきた電荷が水平転送部３０３に蓄積される。ｔ２の時点で、Ｈ１、Ｈ２に対してローレベル、Ｈ３、Ｈ４にハイレベルのパルスが印加され、ｔ１の時点で水平転送部３０３に蓄積されていた電荷が、電荷信号検出部２０９へ向けて転送される。以下同様の動作で、電荷信号検出部２０９へ向かって電荷が転送される。
【００８０】
なお、図１２には示されていないが、イメージセンサ１０３の水平画素数とダミー画素数との合計に対応する段数の転送毎に、図９、図１０に示される垂直方向の電荷転送が行われる。
【００８１】
図１３は、基準信号発生部２１１が基準電荷を発生し、ＳＧに向けて基準電荷を転送する際に印加される駆動パルスを示すものである。図１３中のｔ１の時点でＩＳが所定の電圧に下げられることで、ＩＳに電荷が注入され、ＩＧ１及びＩＧ２に電荷が蓄積される。次に、ｔ２の時点で、ＩＳの電圧が所定の電圧に上昇する。これにより、ＩＳのポテンシャルが浅くなり、結果として、ＩＧ１に蓄積されていた注入電荷の一部はＩＳ側に戻り、一部がＩＧ１に残留する。この動作により、ＩＳ、ＩＧ１、ＩＧ２のポテンシャル差に応じた所定の電荷量がＩＧ１及びＩＧ２に蓄積されることになる。この所定の電圧昇降動作により、基準信号としての電荷の量が決定される。この後、垂直転送部３０２と同様にＩＶ１〜ＩＶ４に対して駆動パルスを印加することで、ＳＧに向けて基準電荷を転送することが可能になる。
【００８２】
図１４は、図１３に示された駆動パルスが印加された際にＩＳから出力された基準電荷がどのように転送されるかを示した図である。図１４のｔ１の時点で、ＩＧ１及びＩＧ２にハイレベルのパルスが印加される。同時に、ＩＳが所定の電圧に下げられることで電荷が注入され、ＩＧ１及びＩＧ２に電荷が蓄積される。ｔ２の時点で、ＩＳの電圧が所定の電圧に上昇することで、ＩＳのポテンシャルが浅くなり、ｔ１の時点で発生した電荷の一部がＩＳ側に、一部がＩＧ１及びＩＧ２に蓄積されることになる。この後、垂直転送部３０２と同様にＩＶ１〜ＩＶ４に対して駆動パルスを印加することで、ＳＧに向けて基準電荷を転送することが可能になる。
【００８３】
なお、図１４には示されていないが、所定のＳＧの位置まで基準電荷が転送されると、この基準電荷を垂直転送部３０２に転送する動作を行う。
【００８４】
図１５は、ＩＧ１、ＩＧ２、ＩＶ１、ＩＶ２、ＩＶ３及びＩＶ４によって基準電荷が所定のＳＧに転送された後に、垂直転送部３０２に基準電荷を転送する際に印加される駆動パルスを示すものである。ＩＶ２に基準電荷が蓄積されている時点でＳＧにハイレベルのパルスが印加されることで、ＩＶ２に蓄積されている電荷がＳＧに転送される。その後、ｔ６の状態になるまで、垂直転送部３０２の電荷を転送するパルスを印加する。続いて、ｔ７の時点で、ＳＧにローレベルのパルスとＶ４にハイレベルのパルスを印加することでＳＧからＶ４に電荷が転送される。以下、図９、図１０に示される垂直転送のためのパルスを印加することで、基準電荷を転送することが可能になる。
【００８５】
図１６は、図１５に示された駆動パルスが印加された際に、どのように基準電荷が垂直転送部３０２に転送されるかを示した図である。図１６のｔ１の時点で、ＳＧに隣接するＩＶ２に基準電荷が蓄積されたものとする。ｔ２の時点で、ＳＧにハイレベルのパルスを印加することで、ＩＶ２に蓄積されている電荷をＳＧに転送する。その後、ｔ６の状態になるまで、垂直転送部３０２の電荷を転送するパルスを印加する。ｔ７の時点でＳＧにローレベルのパルスとＶ４にハイレベルのパルスを印加することでＳＧからＶ４に電荷が転送される。以下、図９、図１０に示される垂直転送のためのパルスを印加することで、基準電荷を転送することが可能になる。
【００８６】
（２）アナログ回路１０４
次に、アナログ回路１０４の構成について説明する。図１７は、アナログ回路１０４の概略構成を示すブロック図である。図１７に示されるように、アナログ回路１０４は、第１のクランプ回路１７０１、ＣＤＳ回路１７０２、ゲイン補正回路１７０３、第２のクランプ回路１７０４、Ａ／Ｄ変換回路１７０５から構成されている。
【００８７】
第１のクランプ回路１７０１は、イメージセンサ１０３から入力される撮像信号に含まれる暗電流成分を除去しアナログ撮像信号のＤＣレベルを調整する。
【００８８】
ＣＤＳ回路１７０２は、撮像信号のフィードスルーのレベルと光電変換された撮像信号レベルとを、それぞれパルスＤＳ１（以下、撮像信号のフィードスルーのレベルをサンプリングするパルスをＤＳ１とする。）、パルスＤＳ２（以下、光電変換された撮像信号レベルをサンプリングするパルスをＤＳ２とする。）の立ち上がりのタイミングでサンプリングすることで、ＤＣレベルの補正された撮像信号に含まれる電荷信号検出部２０９で混入したリセット時のノイズを除去する。
【００８９】
ゲイン補正回路１７０３は、撮像信号が所定のレベルにならない場合、設定値ＡＤＧＡＩＮの値に従いゲイン補正をすることで、信号レベルの補正を行う。更に、後段に存在するＡ／Ｄ変換回路１７０５におけるＡ／Ｄ変換時のレンジを調整する。
【００９０】
第２のクランプ回路１７０４は、前段の第１のクランプ回路で除去しきれず残っている暗電流成分、及び、他の回路部で発生したＤＣレベルのズレを、設定値ＡＤＣＬＡＭＰの値に従い除去し、適切な信号レベルでＡ／Ｄ変換が行えるようにクランプ処理を行う。
【００９１】
Ａ／Ｄ変換回路１７０５は、クランプレベル及び信号レベルが補正されたアナログ信号を、クロック信号ＡＤＣＬＫに同期してデジタル信号へ変換して出力する。
【００９２】
なお、パルスＤＳ１、パルスＤＳ２のタイミング、及び、設定値ＡＤＧＡＩＮ、及び、設定値ＡＤＣＬＡＭＰ、及び、ＡＤＣＬＫのタイミングは、ＣＰＵ１１３により設定される。
【００９３】
（３）ドライブ回路１０５
ドライブ回路１０５は、光電変換部３０１から撮像電荷を読み出す際と、垂直転送部３０２を駆動する際に使用する３値パルスＶ１、及び、２値パルスＶ２〜Ｖ４を、ＴＧ１１１から出力された信号に基づいて合成し、出力する。
【００９４】
（４）メモリ制御回路１０６
メモリ制御回路１０６は、ＳＳＧ１１０から出力されるシステム同期信号に基づき、アナログ回路１０４でＡ／Ｄ変換されたデジタル撮像信号をＳＤＲＡＭ１０７に書き込む。また、ＳＳＧ１１０から出力されるシステム同期信号に基づきＳＤＲＡＭ１０７に記憶されているデジタル撮像信号を読み出し、ＹＣ処理回路１０８及びパルス調整用演算回路１１２に出力する。
【００９５】
なお、メモリ制御回路１０６の書き込み及び読み出しに関する設定は、ＣＰＵ１１３によりなされる。
【００９６】
（５）ＹＣ処理回路１０８
ＹＣ処理回路１０８の構成について説明する。図１８は、ＹＣ処理回路１０８の概略構成を示すブロック図である。ＹＣ処理回路１０８は、オフセット処理部１８０１、ゲイン補正処理部１８０２、輝度生成処理部１８０３、高域補正処理部１８０４、信号同時化処理部１８０５、マトリクス補正処理部１８０６、ＹＣ−ＲＧＢ変換処理部１８０７、ガンマ補正処理部１８０８から構成される。
【００９７】
オフセット処理部１８０１は、デジタル撮像信号の黒レベルのズレを、ＣＰＵ１１３から設定された値を加減算することで補正する。
【００９８】
ゲイン補正処理部１８０２は、デジタル撮像信号が適切なレベルになるようにＣＰＵ１１３から設定された値を乗じることで補正する。
【００９９】
輝度生成処理部１８０３は、デジタル撮像信号に対して、
（輝度信号）＝０．３×（Ｒ信号）＋０．５９×（Ｇ信号）＋０．１１×（Ｂ信号）
なる演算処理を施すことで輝度信号を生成する。
【０１００】
高域補正処理部１８０４は、光学系、及び、信号処理系によって劣化した輝度信号の高周波成分を補正する回路で、画像における輪郭部の尖鋭度を補正する。
【０１０１】
信号同時化処理部１８０５は、ベイヤ状に配列されているＲ、Ｇ、Ｂ信号を同時化することで、同一画素アドレス上にＲ、Ｇ、Ｂ信号を生成する。
【０１０２】
マトリクス補正処理部１８０６は、信号同時化処理部１８０５により同時化されているＲ、Ｇ、Ｂ信号に対して、
（Ｂ−Ｙ信号）＝−０．３×（Ｒ信号）−０．５９×（Ｇ信号）＋０．８９×（Ｂ信号）
（Ｒ−Ｙ信号）＝  ０．７×（Ｒ信号）−０．５９×（Ｇ信号）−０．１１×（Ｂ信号）
なる演算処理を施すことで、Ｂ−Ｙ信号、及び、Ｒ−Ｙ信号を生成する。
【０１０３】
ＹＣ−ＲＧＢ変換処理部１８０７は、輝度生成処理部１８０３とマトリクス補正処理部１８０６とでそれぞれ生成された、輝度信号、Ｂ−Ｙ信号、及び、Ｒ−Ｙ信号に対して、
（Ｒ’信号）＝ａ×（輝度信号）＋ｂ×（Ｂ−Ｙ信号）＋ｃ×（Ｒ−Ｙ信号）
（Ｇ’信号）＝ｄ×（輝度信号）＋ｅ×（Ｂ−Ｙ信号）＋ｆ×（Ｒ−Ｙ信号）
（Ｂ’信号）＝ｇ×（輝度信号）＋ｈ×（Ｂ−Ｙ信号）＋ｉ×（Ｒ−Ｙ信号）
ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉ：パラメータ
なる演算処理を施すことで、Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’信号を生成する。
【０１０４】
ガンマ補正処理部１８０８は、ＹＣ−ＲＧＢ変換処理部１８０７で生成されたＲ’、Ｇ’、Ｂ’信号を、表示デバイス１１５の１つであるＣＲＴ（Cathode Ray Tube）のガンマ特性を補正するために、ＣＲＴのガンマ特性の逆特性を持つように補正処理し、後段のバックエンド回路１０９に出力する。
【０１０５】
なお、ＹＣ処理回路１０８で使用される画像処理に関する設定は、ＣＰＵ１１３によりなされる。
【０１０６】
（６）バックエンド回路１０９
バックエンド回路１０９は、前段のＹＣ処理回路１０８から入力される映像信号に対して、拡大縮小、トリミング、符号化圧縮等の処理を施した後に、メモリカード１１４に記録、及び、表示デバイス１１５に映像信号の表示を行う。
【０１０７】
（７）ＳＳＧ１１０
ＳＳＧ１１０は、電子スチルカメラ１１７内の各ブロックの動作の基準となるシステム同期信号を発生する回路である。
【０１０８】
図１９は、ＳＳＧ１１０が出力する同期信号の一例を示したものである。１９０１の部分を拡大したものが１９０２で、垂直同期信号ＶＤ及び水平同期信号ＨＤは周期的な信号として出力されている。ＶＤは、垂直帰線期間毎に一度立ち上がり、所定のタイミングが経過した後に立ち下がる。ＨＤは、水平帰線期間毎に一度立ち上がり、所定のタイミングが経過した後に立ち下がる。
【０１０９】
電子スチルカメラ１１７内の各ブロックは、ＨＤ及びＶＤのタイミングに同期して動作を行う。なお、ＳＳＧ１１０の同期信号の周期やタイミングに関する設定は、ＣＰＵ１１３によりなされる。
【０１１０】
（８）ＴＧ１１１
ＴＧ１１１は、イメージセンサ１０３及びアナログ回路１０４を駆動するためのパルスを生成するブロックで、垂直転送部３０２、水平転送部３０３、基準信号発生部２１１、ＣＤＳ回路１７０２、Ａ／Ｄ変換回路１７０５の動作のタイミングを調整する。
【０１１１】
なお、ＴＧ１１１の同期信号の周期やタイミングに関する設定は、ＣＰＵ１１３によりなされる。
【０１１２】
（９）パルス調整用演算回路１１２
パルス調整用演算回路１１２は、イメージセンサ１０３から読み出されたパルスタイミング調整のための基準信号と、その基準信号が出力された時点のＴＧ１１１のパルスタイミングの設定値とに基づいて、パルスタイミングの評価を行い、その評価結果を改善するようにパルスタイミングを更新し、ＴＧ１１１に通知するブロックである。
【０１１３】
（１０）実際の動作
以上の機能ブロックがどのように動作するかを説明する。
【０１１４】
図２０は、垂直帰線期間レートでのＶＤ及びＨＤ並びにイメージセンサ１０３及びアナログ回路１０４を駆動するパルスを示した図である。なお、ＶＤ以外のパルスは、ＶＤと比較して周期が非常に短いため、この図では格子縞の四角で模式的に表されている。
【０１１５】
図２１は、図２０の２００１の部分の拡大図であり、光電変換部３０１から垂直転送部３０２に信号電荷を読み出している際に印加される駆動パルスと、基準電荷発生部６０１から基準電荷が出力されＳＧを介して垂直転送部３０２に転送される際に印加される駆動パルスとのタイミングを示したものである。
【０１１６】
図２２は、図２０の２００２の部分の拡大図であり、垂直転送部３０２に蓄積されている信号電荷を転送する際に印加される駆動パルスのタイミングを示したものである。
【０１１７】
図２１の２１０１及び２１０２の時点で、２データ分に相当する基準電荷が生成され、２１０３の時点で、光電変換部３０１から垂直転送部３０２に信号電荷が読み出されている。また、２１０４以降は水平転送部３０３が、転送を行うための駆動パルスのタイミングを示したものである。
【０１１８】
以上のように、図２１、図２２に示される駆動パルスを印加することで、１垂直帰線期間毎に全ての信号電荷と、２データ分の基準電荷とを読み出すことが可能になる。
【０１１９】
次に、この基準電荷をＡ／Ｄ変換したデジタルデータを用いて、パルス調整用演算回路１１２は、Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４のパルスのタイミングの最適化を実行する。
【０１２０】
最適化手順は、図２３のフローチャートに示されているように、
（ａ）Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４のタイミング、位相等を設定可能な範囲で全て変更し、設定値毎の基準電荷に相当するデジタル値を取得する。
（ｂ）各設定値のうちで基準電荷に相当するデジタル値が最大値になるものを選択する。
（ｃ）Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４のタイミング、位相等を設定可能な範囲で全て変更し、設定値毎の基準電荷に相当するデジタル値を取得する。
（ｄ）各設定値のうちで基準電荷に相当するデジタル値が最大値になるものを選択する。
という手順である。
【０１２１】
この手順によれば、垂直転送に関するＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、及び、水平転送に関するＨ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４のタイミングが好ましくない場合に発生する転送効率の劣化を検知することが可能になる。
【０１２２】
なお、転送効率とは、ある転送段に蓄積されている信号電荷量（＝Ｑ１）と、Ｑ１が電荷の転送動作によって転送されたときの次の転送段における信号電荷量（＝Ｑ２）との比から求まる百分率であって、
（転送効率）＝１００×Ｑ２／Ｑ１
によって求まる。
【０１２３】
例えば、ある設定値において転送効率が９０％である場合には、転送を１段行う毎に１０％の電荷が転送されないことになり、転送段数のべき乗で電荷量が減少することになる。つまり、基準電荷に相当する値が最大値になる場合は、転送効率が最も良い条件となり、すなわち、好ましい転送のタイミング設定となる。
【０１２４】
なお、図２３では、水平転送に関連する駆動パルスを先に最適化し、その後に垂直転送に関連する駆動パルスを最適化していたが、その順序が逆になっていてもよい。
【０１２５】
更に、垂直及び水平のパルスを交互又は順序不同に最適化を行ってもよい。
【０１２６】
更に、最適化時間の短縮を図るために、垂直転送に関連する駆動パルスのみ、或いは、水平転送に関連する駆動パルスのみの最適化を行うようにしてもよい。
【０１２７】
更に、本実施の形態では、電子スチルカメラ１１７が通常動作している期間に駆動パルスの最適化を行っていたが、電子スチルカメラ１１７の起動時に最適化を行うようにすると好適である。
【０１２８】
図２４は、本実施の形態に係るイメージセンサ１０３の基準信号発生部２１１における図７の変形例を示している。図２４によれば、図７中のドレインのための電極（ＩＲ）７０４は設けられるものの、基準電荷を供給するための電極（ＩＳ）７０３は設けられず、基準電荷は暗電流成分によって供給されることになる。図２４の構成によれば、外部から基準信号を所望のタイミングで所望のレベルに制御することが困難になるが、イメージセンサ１０３に信号を入力するためのピン数を削減することが可能になる。
【０１２９】
なお、図２４では単純に基準電荷発生部６０１に基準電荷供給のための電極がない構成としていたが、基準電荷発生部６０１の不純物濃度を意図的に高くするなど、構造的に暗電流が発生しやすくなる形態であってもよい。
【０１３０】
更に、暗電流成分のみでは十分な基準信号レベルが得られない場合は、基準信号発生部２１１からの読み出し間隔を、基準電荷を供給するための電極（ＩＳ）７０３が備えられている場合より長くすることで、暗電流成分が十分なレベルの基準信号として扱えるようになった状態で使用するようにしてもよい。
【０１３１】
［２］  第２の実施の形態
次に、本発明の第２の実施の形態に係る電子スチルカメラについて説明する。本実施の形態に係る電子スチルカメラは上記第１の実施の形態に係る電子スチルカメラ１１７と概ね同様の構成を備える一方、イメージセンサ１０３における基準信号発生部の位置が相違している。以下、当該相違点に着目して説明する。
【０１３２】
本実施の形態に係るイメージセンサ１０３は、図２５に示される構成からなり、基準信号発生部は２４０１の位置に配置されている。
【０１３３】
図２６は、基準信号発生部２４０１の部分を拡大したものであり、基準電荷が転送される２つの垂直転送部３０２のうち、１つの垂直転送部３０２に隣接する光電変換部３０１上にアルミによる遮光膜２５０１が形成されている。
【０１３４】
この構成によれば、イメージセンサ１０３に対して過剰な光量が入射された場合に発生するスミア成分の影響を受けることなく、基準電荷に対応するデジタル基準信号を得ることができ、電子スチルカメラ１１７の光路上にメカシャッタ等の機械的な遮光装置がなくても、パルスの最適化を行うことが可能になる。
【０１３５】
なお、本実施の形態では、基準電荷が転送される２つの垂直転送部３０２のうちの１つの垂直転送部３０２に隣接する光電変換部３０１上にアルミによる遮光膜２５０１を設けていたが、両方の光電変換部３０１上にアルミによる遮光膜２５０１を設ける形態であってもよい。
【０１３６】
［３］  第３の実施の形態
次に、本発明の第３の実施の形態に係る電子スチルカメラについて説明する。本実施の形態に係る電子スチルカメラは上記第１の実施の形態に係る電子スチルカメラ１１７と概ね同様の構成を備える一方、光路上に遮光手段が配置されている点と、駆動パルスを最適化する際のイメージセンサ１０３の露光状態とが相違している。以下、当該相違点に着目して説明する。
【０１３７】
本実施の形態に係る電子スチルカメラ１１７は、図２７に示される構成からなり、光路上にメカシャッタ２６０１が配置されている。
【０１３８】
図２８は、垂直帰線期間レートでのＶＤ、ＨＤ、並びに、イメージセンサ１０３及びアナログ回路１０４を駆動するパルス、並びに、メカシャッタ２６０１の開閉状態を示した図である。なお、ＶＤ以外のパルスは、ＶＤと比較して周期が非常に短いため、この図では格子縞の四角で模式的に表されている。
【０１３９】
本実施の形態における駆動パルスの最適化は、図２８の２７０１に示されているように、イメージセンサ１０３が遮光されている状態で１フレーム分の画像データを読み出した後の１垂直帰線期間において行われる。
【０１４０】
このようにすれば、垂直転送部３０２にスミア成分、ブルーミング等の影響を受けることなく、精度良く駆動パルスの最適化を行うことができる。
【０１４１】
この場合、表示デバイス等に表示される画像データが２垂直帰線期間分欠落してしまうので、メモリ制御回路１０６が遮光状態直前にＳＤＲＡＭ１０７に格納した画像データを２垂直帰線期間分読み出して、擬似的な連続データとして出力するようにすると好適である。
【０１４２】
更に、本実施の形態では、完全に遮光した状態で最適化を行うとしたが、メカシャッタ２６０１を絞ることによりイメージセンサ１０３に入射する光量を十分に減少させた状態で行う形態であってもよい。この場合は、完全に遮光した場合では完全に欠落していた画像データに代わり、レベルの低い画像データがイメージセンサ１０３に入射されていることになるので、当該期間に相当する画像信号を出力する際には、メカシャッタ２６０１を絞ることにより減少したレベルを、アナログ回路１０４、ＹＣ処理回路１０８等で補正すると好適である。
【０１４３】
［４］  第４の実施の形態
次に、本発明の第４の実施の形態に係る電子スチルカメラについて説明する。本実施の形態に係る電子スチルカメラは上記第１の実施の形態に係る電子スチルカメラ１１７と概ね同様の構成を備える一方、駆動パルスを最適化するタイミングが相違している。以下、当該相違点に着目して説明する。
【０１４４】
図２９は、垂直帰線期間レートでのＶＤ、ＨＤ、及び、イメージセンサ１０３、アナログ回路１０４を駆動するパルスを示した図である。ＶＤ以外のパルスは、ＶＤと比較して周期が非常に短いため、この図では格子縞の四角で模式的に表されている。
【０１４５】
上記第１の実施の形態に係る駆動パルスの最適化は、１垂直帰線期間毎に行われていたが、本実施の形態における駆動パルスの最適化は、図２９の２８０１に示されているように、ＣＰＵ１１３から発行された最適化コマンドが、パルス調整用演算回路１１２に通知されることにより実行される。
【０１４６】
このようにすれば、イメージセンサ１０３が交換された際等、最適化が必要な際にのみ最適化が行われるようになり、消費電力の削減等を図ることが可能になる。
【０１４７】
［５］  第５の実施の形態
次に、本発明の第５の実施の形態に係る電子スチルカメラについて説明する。本実施の形態に係る電子スチルカメラは上記第１の実施の形態に係る電子スチルカメラ１１７と概ね同様の構成を備える一方、駆動パルスの最適化手順が相違している。以下、当該相違点に着目して説明する。
【０１４８】
本実施の形態に係る最適化手順は、図３０のフローチャートに示されているように、
（ａ）Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４のタイミング、位相等を設定可能な範囲で全て変更し、設定値毎の基準電荷に相当するデジタル値を取得する。
（ｂ）基準電荷が水平転送された段数と基準電荷に相当するデジタル値とから、転送効率を算出する。
（ｃ）各設定値のうちで水平転送の転送効率が最大値になるものを選択する。
（ｄ）Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４のタイミング、位相等を設定可能な範囲で全て変更し、設定値毎の基準電荷に相当するデジタル値を取得する。
（ｅ）基準電荷が垂直転送された段数と基準電荷に相当するデジタル値とから、転送効率を算出する。
（ｆ）各設定値のうちで垂直転送の転送効率が最大値になるものを選択する。
という手順である。
【０１４９】
この手順によれば、垂直転送に関するＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、及び、水平転送に関するＨ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４のタイミングが好ましくない場合に発生する転送効率の劣化を検知することが可能になり、上記第１の実施の形態と同様に駆動パルスの最適化を行うことが可能になる。
【０１５０】
また、このような最適化手順とすることで、最適化率を転送効率から逆算することが可能になるため、最適化率が所定のレベルを超えた時点で最適化処理のループを中断することが可能になり、冗長な最適化処理ループを削減することが可能になる。
【０１５１】
なお、本実施の形態では、水平転送に関連する駆動パルスを先に最適化し、その後に垂直転送に関連する駆動パルスを最適化していたが、その順序が逆になっていてもよい。
【０１５２】
更に、垂直及び水平のパルスを交互又は順序不同に最適化を行ってもよい。
【０１５３】
更に、最適化時間の短縮を図るために、垂直転送に関連する駆動パルスのみ、或いは、水平転送に関連する駆動パルスのみの最適化を行うようにしてもよい。
【０１５４】
［６］  第６の実施の形態
次に、本発明の第６の実施の形態に係る電子スチルカメラについて説明する。本実施の形態に係る電子スチルカメラは上記第１の実施の形態に係る電子スチルカメラ１１７と概ね同様の構成を備える一方、イメージセンサ１０３上に配置された基準電荷を発生する構成において相違している。以下、当該相違点に着目して説明する。
【０１５５】
本実施の形態に係るイメージセンサ１０３は、図３１に示されているように構成されており、図３１中の基準信号発生部３００１を拡大したものが図３２である。
【０１５６】
図３２に示されているように、垂直転送部３０２に基準電荷発生部３１０１が配置されており、基準電荷が垂直転送部３０２に出力される構成となっている。
【０１５７】
図３３は、基準電荷発生部３１０１及び垂直転送部３０２の部分的な断面図で、基準電荷発生部３１０１及び垂直転送部３０２を図３２のXXXIII−XXXIIIにて切り出したものであり、垂直転送部３０２の構造に加え、基準電荷発生部３１０１にはＮ＋型拡散層が形成されており、それに対応する電極（ＶＳ）３２０１が接続されている。
【０１５８】
図３４は、垂直帰線期間レートでのＶＤ、ＨＤ、及び、イメージセンサ１０３、アナログ回路１０４を駆動するパルスを示した図である。なお、ＶＤ以外のパルスは、ＶＤと比較して周期が非常に短いため、この図では格子縞の四角で模式的に表されている。
【０１５９】
本実施の形態では、撮像信号と基準信号とが垂直帰線期間毎に交互に出力される形態となっている。
【０１６０】
図３５は、出力が撮像信号のみの垂直帰線期間の最初の読み出しの部分３３０１を水平帰線期間レートに拡大した図である。図３５の２１０３の時点で光電変換部３０１に蓄積された撮像信号が垂直転送部３０２に読み出される。ついで、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４を３４０１の時点まで変化させることで、垂直転送部３０２を１段分転送される。その後に、電極（ＶＳ）３２０１に印加されている電圧が所定のレベルに下がることにより、基準電荷発生部３１０１に所定の基準電荷が発生し、隣接している垂直転送部３０２のＶ４に転送される。つづいて、垂直転送部３０２を３段分転送した後に、水平転送部３０３に対して、水平転送を行うためのパルスであるＨ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４が印加される。
【０１６１】
図３６は、出力が撮像信号のみの垂直帰線期間の最初の読み出し以外の部分３２０２を水平帰線期間レートに拡大した図である。図３５ではパルス２１０３により光電変換部３０１から垂直転送部３０２に信号電荷を読み出していたが、図３６においてはその動作がない点で相違している。なお、３５０１は基準電荷発生パルスである。
【０１６２】
図３５と図３６に示される駆動パルスを印加することで、当該垂直帰線期間は、直前の垂直帰線期間でイメージセンサ１０３に露光された信号電荷を読み出すことができる。同時に、水平帰線期間毎に電極（ＶＳ）３２０１にパルスを印加することにより、光電変換部３０１上の信号電荷が全て読み出された後に、垂直転送部３０２上に基準電荷が蓄積されていることになる。
【０１６３】
図３７は、出力が基準信号のみの垂直帰線期間の最初の読み出しの部分３３０３を水平帰線期間レートに拡大した図である。図３７に示されているように、パルス２１０３による光電変換部３０１からの信号電荷の読み出しはなく、垂直転送部３０２の垂直転送の後、水平転送部３０３の水平転送のみが行われる。これにより、直前の垂直帰線期間において、垂直転送部３０２に蓄積されている基準電荷のみをイメージセンサ１０３から読み出すことが可能になる。また、同様に３３０４の部分も３３０３と同様に図３７に示されている動作を行う。
【０１６４】
以上の動作によれば、垂直帰線期間毎に、基準信号のみの単独の出力と撮像信号のみの単独の出力とを行うことが可能になる。
【０１６５】
このようにすれば、より多くの基準電荷を利用することが可能になるので、基準電荷に混入するノイズ等の影響をより受けにくくすることが可能になる。
【０１６６】
なお、本実施の形態では具体的に説明されていないが、感度を増加させるために、撮像信号のみを読み出している垂直帰線期間中に光電変換部３０１に蓄積される撮像信号を、電子シャッタ等を用いて破棄することなく、その次の撮像信号のみを読み出す垂直帰線期間まで継続的に蓄積しておいてもよいし、動解像度を優先するために破棄するようにしてもよい。
【０１６７】
また、本実施の形態では、垂直帰線期間毎に、撮像信号のみを読み出している垂直帰線期間と基準信号のみを読み出している垂直帰線期間とが交互になっているが、順序不同であってもよい。
【０１６８】
更に、本実施の形態において、基準電荷発生部３１０１が、水平転送部３０３から一番離れた位置に配置されていたが、水平転送部３０３から近い位置に配置するようにしてもよい。具体的には、水平転送部３０３に近接している垂直転送部３０２に対して、転送方向と９０度の位置に配置するようにするとよい。
【０１６９】
［７］  第７の実施の形態
次に、本発明の第７の実施の形態に係る電子スチルカメラについて説明する。本実施の形態に係る電子スチルカメラは上記第１の実施の形態に係る電子スチルカメラ１１７と概ね同様の構成を備える一方、イメージセンサ１０３上に配置された基準電荷を発生する構成において相違している。以下、当該相違点に着目して説明する。
【０１７０】
本実施の形態に係るイメージセンサ１０３は、図３８に示されているように構成されており、図３８中の基準信号発生部３７０１を拡大したものが図３９である。
【０１７１】
図３９に示されているように、光電変換部３０１に基準電荷発生部３８０１が配置されており、基準電荷が読み出し信号に同期して垂直転送部３０２に出力される構成となっている。また、一部の基準電荷発生部３８０１を有する光電変換部３０１はアルミによる遮光膜２５０１により、光電変換部３０１に光が入射しないようになっている。
【０１７２】
図４０は、基準電荷発生部３８０１の部分的な断面図で、基準電荷発生部３８０１を図３９のXL−XLにて切り出したものであり、光電変換部３０１の構造に加え、Ｎ＋型拡散層に対応する電極（ＰＳ）３９０１が形成されている。なお、断面図に存在する垂直転送部３０２は不図示である。
【０１７３】
図４１は、垂直帰線期間レートでのＶＤ、ＨＤ、及び、イメージセンサ１０３、アナログ回路１０４を駆動するパルスを示した図である。なお、ＶＤ以外のパルスは、ＶＤと比較して周期が非常に短いため、この図では格子縞の四角で模式的に表されている。
【０１７４】
図４２は、垂直帰線期間の最初の読み出しの部分４００１を水平帰線期間レートに拡大した図である。図４２の４１０１の時点において、電極（ＰＳ）３９０１に印加される電圧が所定のレベルまで下がることで、電極（ＰＳ）３９０１が接続されている光電変換部３０１のみに所定の信号電荷が蓄積される。つづいて、図４２の２１０３の時点で光電変換部３０１に蓄積された撮像信号が垂直転送部３０２に読み出される。つづいて、垂直転送部３０２を４段分転送した後に、水平転送部３０３に対して、水平転送を行うためのパルスであるＨ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４が印加される。
【０１７５】
図４３は、垂直帰線期間内の最初の読み出し以外の部分４００２を水平帰線期間レートに拡大した図である。図４２ではパルス２１０３により光電変換部３０１から垂直転送部３０２に信号電荷を読み出していたが、図４３においてはその動作がない点で相違している。
【０１７６】
図４２と図４３に示される駆動パルスを印加することで、当該垂直帰線期間は、直前の垂直帰線期間でイメージセンサ１０３に露光された信号電荷と、電極（ＰＳ）３９０１にパルスを印加することにより発生した基準電荷とを読み出すことができる。
【０１７７】
以上の動作によれば、垂直帰線期間毎に、基準信号と撮像信号との出力を行うことが可能になる。
【０１７８】
こうすることにより、光電変換部３０１の飽和レベルに相当する基準電荷を生成することができるので、実際の撮像信号の挙動に合わせたパルスの最適化を行うことが可能になる。
【０１７９】
なお、本実施の形態では、１つが遮光してあるダミーの光電変換部３０１に、他の１つが遮光していないダミーの光電変換部３０１にそれぞれ基準電荷発生部３８０１を形成したが、いずれかであってもよいし、その数は複数であってもよい。
【０１８０】
また、長期間、基準電荷を発生させない場合や、イメージセンサ１０３が起動直後等の場合でも、暗電流により発生した余剰電荷が垂直転送部３０２に影響を与えないように、定期的に電極（ＰＳ）３９０１に所定の電圧を印加することで、基準電荷発生部３８０１にリセット動作を行うようにしてもよい。
【０１８１】
また、本実施の形態では、電極（ＰＳ）３９０１が１種類であったが、電極の種類を増やし、それぞれが独立に所定の電圧に設定できるようにしてもよいし、電極を１種類にして、時系列的に設定する電圧を変化できるようにしてもよい。
【０１８２】
更に、高温状態での使用が想定されるような場合、前述のリセット動作を定期的に行うようにしてもよいし、外部からリセットコマンドを入力するようにして、リセット動作を行うようにしてもよい。
【０１８３】
［８］  第８の実施の形態
次に、本発明の第８の実施の形態に係る電子スチルカメラについて説明する。本実施の形態に係る電子スチルカメラは上記第１の実施の形態に係る電子スチルカメラ１１７と概ね同様の構成を備える一方、イメージセンサ１０３上に配置された基準電荷を発生する構成において相違している。以下、当該相違点に着目して説明する。
【０１８４】
本実施の形態に係るイメージセンサ１０３は、図４４に示されているように構成されており、図４４中の基準信号発生部４３０１を拡大したものが図４５である。
【０１８５】
図４５に示されているように、水平転送部３０３に基準電荷発生部４４０１が配置されており、基準電荷が読み出し信号に同期して水平転送部３０３に出力される構成となっている。なお、図４５は説明のために水平３画素分しか記載されていないが、実際はこれと異なってもよい。
【０１８６】
図４６は、基準電荷発生部４４０１及び水平転送部３０３の部分的な断面図で、基準電荷発生部４４０１及び水平転送部３０３を図４５のXLVI−XLVIにて切り出したものであり、水平転送部３０３の構造に加え、Ｎ＋型拡散層に対応する電極（ＨＳ）４５０１が形成されている。
【０１８７】
図４７は、垂直帰線期間レートでのＶＤ、ＨＤ、及び、イメージセンサ１０３、アナログ回路１０４を駆動するパルスを示した図である。なお、ＶＤ以外のパルスは、ＶＤと比較して周期が非常に短いため、この図では格子縞の四角で模式的に表されている。
【０１８８】
図４８は、最初の読み出しの部分４６０１を水平帰線期間レートに拡大した図である。図４８の２１０３の時点で光電変換部３０１に蓄積された撮像信号が垂直転送部３０２に読み出される。ついで、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４を変化させることで、垂直転送部３０２を４段分転送した後、図４８の４７０１の時点において、電極（ＨＳ）４５０１に印加されている電圧が所定のレベルに下がることにより、基準電荷発生部４４０１に所定の基準電荷が発生し、隣接している水平転送部３０３のＨ１に転送される。つづいて、水平転送部３０３に対して、水平転送を行うためのパルスであるＨ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４が印加される。
【０１８９】
図４９は、垂直帰線期間内の最初の読み出し以外の部分４６０２を水平帰線期間レートに拡大した図である。図４８ではパルス２１０３により光電変換部３０１から垂直転送部３０２に信号電荷を読み出していたが、図４９においてはその動作がない点で相違している。なお、４８０１は基準電荷発生パルスである。
【０１９０】
図４８と図４９に示される駆動パルスを印加することで、当該垂直帰線期間は、直前の垂直帰線期間でイメージセンサ１０３に露光された信号電荷と、電極（ＨＳ）４５０１にパルスを印加することにより発生した基準電荷とを読み出すことができる。
【０１９１】
以上の動作によれば、水平帰線期間毎に、基準信号と撮像信号との出力を行うことが可能になる。
【０１９２】
こうすることにより、水平帰線期間毎に基準電荷を生成することができるので、駆動パルスの最適化情報を短い周期で得ることが可能になり、駆動パルスの最適化をより短時間で実現することが可能になる。
【０１９３】
なお、本実施の形態では、毎水平帰線期間において基準電荷を生成していたが、間欠的であってもよいし、所定の水平帰線期間のみであるようにしてもよい。
【０１９４】
また、本実施の形態において、基準電荷発生部４４０１が、水平転送部３０３の電荷信号検出部２０９から一番離れた位置に配置されていたが、図５０の基準信号発生部４９０１に示されるように、電荷信号検出部２０９から近い位置に配置するようにしてもよい。具体的には、基準信号発生部４９０１の拡大図である図５１のように、電荷信号検出部２０９に隣接している水平転送部３０３に対して、転送方向と９０度の位置に基準電荷発生部５００１を配置するようにするとよい。
【０１９５】
また、長期間、基準電荷を発生させない場合や、イメージセンサ１０３が起動直後等の場合でも、暗電流により発生した余剰電荷が水平転送部３０３に影響を与えないように、図４６の電極（ＨＳ）４５０１に所定の電圧を定期的に印加することで、基準電荷発生部４４０１にリセット動作を行うようにしてもよい。
【０１９６】
［９］  第９の実施の形態
次に、本発明の第９の実施の形態に係る電子スチルカメラについて説明する。本実施の形態に係る電子スチルカメラは上記第１の実施の形態に係る電子スチルカメラ１１７と概ね同様の構成を備える一方、イメージセンサ１０３の駆動の方法において相違している。以下、当該相違点に着目して説明する。
【０１９７】
本実施の形態に係るイメージセンサ１０３は、第１の実施の形態に示されている第１の駆動に加え、所定の垂直帰線期間毎に、垂直転送部３０２に撮像信号及び基準信号のいずれも存在しない状態で、垂直転送部３０２に蓄積されているノイズを含む信号を撮像信号として読み出す第２の駆動と、所定の垂直帰線期間又は水平帰線期間毎に、水平転送部３０３に撮像信号及び基準信号のいずれも存在しない状態で、水平転送部３０３に蓄積されているノイズを含む信号を撮像信号として読み出す第３の駆動とによって駆動される。
【０１９８】
第１の駆動に関しては、第１の実施の形態で説明しているので、本実施の形態では説明を省略する。
【０１９９】
図５２は、第２の駆動に際して印加されるパルスの１水平帰線期間分を示したものである。実際には、この動作を１垂直帰線期間分行い、垂直転送部３０２を構成するＣＣＤの結晶構造欠陥（以下、Ｖキズという。）等によるノイズデータを読み出す。
【０２００】
図５３は、第３の駆動に際して印加されるパルスの１水平帰線期間分を示したものである。第３の駆動は、毎水平帰線期間行ってもよいし、所定のタイミングで行うようにしてもよい。この動作を行うことで、水平転送部３０３を構成するＣＣＤの結晶構造欠陥（以下、Ｈキズという。）等によるノイズデータを読み出す。
【０２０１】
更に、第２の駆動によって読み出されたノイズデータは、水平転送部３０３を経由して出力されているため、Ｈキズの影響もうけているので、第３の駆動によって読み出されたノイズデータを減算することで、Ｖキズのレベルを推定するようにするとよい。
【０２０２】
このようにすれば、パルスの最適化の尺度を転送効率で行う場合に大きく影響する、Ｈキズ及びＶキズによるオフセット状の外乱を除去することが可能で、より確度の高い最適化を行うことができる。
【０２０３】
なお、本実施の形態では、第２の駆動と第３の駆動とを組み合わせて最適化を行ったが、どちらか一方だけを使用するようにしてもよい。
【０２０４】
また、ノイズデータを読み出す際に、予め、垂直転送部３０２及び水平転送部３０３に高速転送（不図示）による不要電荷の吐き出しを行うようにしておいてもよい。
【０２０５】
［１０］  第１０の実施の形態
次に、本発明の第１０の実施の形態に係る電子スチルカメラについて説明する。本実施の形態に係る電子スチルカメラは上記第７の実施の形態に係る電子スチルカメラと概ね同様の構成を備える一方、イメージセンサ１０３の駆動の方法において相違している。以下、当該相違点に着目して説明する。
【０２０６】
図５４は、本実施の形態に係るイメージセンサ１０３上の、基準電荷発生部５３０１，５３０２の拡大図である。断面構造に関する説明は行わず、第７の実施の形態で説明した図３９と概ね同様であるので相違点についてのみ説明する。図５４に示されるように、基準電荷発生部５３０１，５３０２には、２種類の電極（ＰＳＡ，ＰＳＢ）が設けられている。基準電荷を発生するタイミングも第７の実施の形態で説明したものと同様であるが、その際に電極（ＰＳＡ）５３０１及び電極（ＰＳＢ）５３０２に印加される基準電荷発生のための電圧が異なる。
【０２０７】
電荷信号検出部２０９のリセットタイミングを決定するパルス（以下、Ｒパルスという。）は、次のように最適化を行う。
【０２０８】
まず、基準電荷発生部５３０１，５３０２が基準電荷を発生している状態で、Ｒ、ＤＳ１、ＤＳ２を任意のタイミングに設定する。その状態でＤＳ２のタイミングを変更していき、出力されるデジタル値が最大値となるタイミングをＤＳ２のタイミングとする。つづいて、ＤＳ１も同様にタイミングを変更していき、出力されるデジタル値が最大値となるタイミングをＤＳ１のタイミングとする。この時点でＤＳ１は、Ｒパルスによって電荷信号検出部２０９がリセットレベルにリセットされている期間で、リセットレベルが最大となっているタイミングに設定される。
【０２０９】
次に、Ｒのデューティ、及び、Ｒの位相をＤＳ１の位相の関係を保ったままタイミングを変化させる毎に、ＤＳ２での位相の設定を変化させ、出力される信号のレベルをプロットするという動作を行っていくと、プロットした値の微分値が十分小さく、かつ、ＤＳ１、ＤＳ２によってＣＤＳされた出力信号が十分な大きさをもつポイントが、フィードスルーのレベルと基準電荷から生成された基準信号レベルとの２箇所として現れるので、それぞれのポイントがＤＳ１、ＤＳ２のサンプリングに必要な期間ホールドされているものを、Ｒの最適なポイントとして採択する。
【０２１０】
更に、基準電荷発生部５３０１，５３０２が基準電荷を発生している状態で、ＤＳ１、ＤＳ２を任意の位置に設定する。この状態で、ＤＳ２のパルスの設定を変化させていくことで得られる、信号の最大値を選択する。次に、ＤＳ１の位相の設定を微少に前後させる。それに合わせて、再度、ＤＳ２のパルスの設定を変化させていくことで得られる最大値のポイントを検索する。これによって得られたポイントをＤＳ２のポイントとする。
【０２１１】
次に、ＤＳ２を固定した状態で、ＤＳ１の位相の設定を変化させ、出力される信号のレベルをプロットする。プロットされた値の微分値が十分小さく、かつ、出力された信号がイメージセンサ１０３の飽和レベルを超えないポイントをＤＳ１のポイントとする。
【０２１２】
次に、基準電荷発生タイミングで、電極（ＰＳＡ）５３０１と電極（ＰＳＢ）５３０２とに異なる基準電荷を発生させるようにして出力を観測する。このとき、電極（ＰＳＡ）５３０１と電極（ＰＳＢ）５３０２とによって発生された基準電荷は変調成分を持っていることになるので、電極（ＰＳＡ）５３０１と電極（ＰＳＢ）５３０２とによって発生された基準電荷のデジタルデータの差分絶対値を検知することで、ＡＤＣＬＫのタイミングの最適化を行う。つまり、ＡＤＣＬＫが好ましくない状態でＡ／Ｄ変換をしている場合には、そのデジタル値が、電極（ＰＳＡ）５３０１と電極（ＰＳＢ）５３０２とによって発生された基準電荷のデジタルデータの平均値に近づくので、電極（ＰＳＡ）５３０１と電極（ＰＳＢ）５３０２とによって発生された基準電荷のデジタルデータの値の差分の絶対値が最も大きくなるポイントを探索することで、ＡＤＣＬＫのタイミングの最適化を図ることが可能になる。
【０２１３】
以上の最適化の後に、Ａ／Ｄ変換を行うためのゲイン、Ａ／Ｄ変換を行うためのオフセットレベルの最適化を行うことで、最適化が完了する。
【０２１４】
なお、上述の最適化処理を行う際に、ＣＤＳされた信号のレベルがＡ／Ｄ変換のレンジをオーバーするような場合には、Ａ／Ｄ変換を行うためのゲインを下げることでレンジを補正するようにすると好適である。
【０２１５】
以上の動作によれば、水平転送を制御するためのパルス、垂直転送を制御するためのパルス、リセットゲートを制御するためのパルスであるＲ、フィードスルーレベルをサンプリングするためのパルスであるＤＳ１、光電変換された撮像信号レベルをサンプリングするためのパルスであるＤＳ２、Ａ／Ｄ変換を行うための基準パルスであるＡＤＣＬＫ、Ａ／Ｄ変換を行うためのゲイン、Ａ／Ｄ変換を行うためのオフセットレベルの最適化を行うことが可能になる。
【０２１６】
［１１］  変形例
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、各実施の形態を組み合わせる等してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０２１７】
本発明に係る撮像回路の自動調整装置は、撮像素子のタイミング調整を自動で行うことが可能になるため、撮像素子を交換して使用する撮像回路に対して有用である。
【図面の簡単な説明】
【０２１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電子スチルカメラの機能構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るイメージセンサを示す平面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るイメージセンサの部分拡大図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るイメージセンサを示す図３の垂直転送部におけるIV−IV断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るイメージセンサを示す図３の水平転送部におけるＶ−Ｖ断面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係るイメージセンサの基準信号発生部の拡大平面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係るイメージセンサを示す図６の基準信号発生部におけるVII−VII断面図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係るイメージセンサを示す図６の基準信号発生部及び垂直転送部におけるVIII−VIII断面図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係る垂直転送部に印加されるパルスを示す波形図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係る垂直転送部に印加されるパルスと、転送される電荷のイメージを示す図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態に係る水平転送部に印加されるパルスを示す波形図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態に係る水平転送部に印加されるパルスと、転送される電荷のイメージを示す図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態に係る基準信号発生部に印加されるパルスを示す波形図である。
【図１４】本発明の第１の実施の形態に係る基準信号発生部に印加されるパルスと、転送される電荷のイメージを示す図である。
【図１５】本発明の第１の実施の形態に係る基準信号発生部と垂直転送部とに印加されるパルスを示す波形図である。
【図１６】本発明の第１の実施の形態に係る基準信号発生部と垂直転送部とに印加されるパルスと、転送される電荷のイメージを示す図である。
【図１７】本発明の第１の実施の形態に係るアナログ回路の機能構成を示すブロック図である。
【図１８】本発明の第１の実施の形態に係るＹＣ処理回路の機能構成を示すブロック図である。
【図１９】本発明の第１の実施の形態に係る垂直同期信号と水平同期信号とを示す波形図である。
【図２０】本発明の第１の実施の形態に係る垂直帰線期間レートのイメージセンサ駆動パルスを示す波形図である。
【図２１】本発明の第１の実施の形態に係る光電変換部からの電荷読み出しを含む水平帰線期間レートのイメージセンサ駆動パルスを示す波形図である。
【図２２】本発明の第１の実施の形態に係る光電変換部からの電荷読み出しを含まない水平帰線期間レートのイメージセンサ駆動パルスを示す波形図である。
【図２３】本発明の第１の実施の形態に係るパルス最適化処理の手順を示すフローチャート図である。
【図２４】本発明の第１の実施の形態に係るイメージセンサの基準信号発生部における図７の変形例を示す断面図である。
【図２５】本発明の第２の実施の形態に係るイメージセンサを示す平面図である。
【図２６】本発明の第２の実施の形態に係るイメージセンサの基準信号発生部の拡大平面図である。
【図２７】本発明の第３の実施の形態に係る電子スチルカメラの機能構成を示すブロック図である。
【図２８】本発明の第３の実施の形態に係る垂直帰線期間レートのイメージセンサ駆動パルスを示す波形図である。
【図２９】本発明の第４の実施の形態に係る垂直帰線期間レートのイメージセンサ駆動パルスを示す波形図である。
【図３０】本発明の第５の実施の形態に係るパルス最適化処理の手順を示すフローチャート図である。
【図３１】本発明の第６の実施の形態に係るイメージセンサを示す平面図である。
【図３２】本発明の第６の実施の形態に係るイメージセンサの基準信号発生部の拡大平面図である。
【図３３】本発明の第６の実施の形態に係るイメージセンサを示す図３２の基準信号発生部におけるXXXIII−XXXIII断面図である。
【図３４】本発明の第６の実施の形態に係る垂直帰線期間レートのイメージセンサ駆動パルスを示す波形図である。
【図３５】本発明の第６の実施の形態に係る光電変換部からの電荷読み出しを含む水平帰線期間レートのイメージセンサ駆動パルスを示す波形図である。
【図３６】本発明の第６の実施の形態に係る光電変換部からの電荷読み出しを含まない水平帰線期間レートのイメージセンサ駆動パルスを示す波形図である。
【図３７】本発明の第６の実施の形態に係る光電変換部からの電荷読み出しを含まない水平帰線期間レートのイメージセンサ駆動パルスを示す波形図である。
【図３８】本発明の第７の実施の形態に係るイメージセンサを示す平面図である。
【図３９】本発明の第７の実施の形態に係るイメージセンサの基準信号発生部の拡大平面図である。
【図４０】本発明の第７の実施の形態に係るイメージセンサを示す図３９の基準信号発生部におけるXL−XL断面図である。
【図４１】本発明の第７の実施の形態に係る垂直帰線期間レートのイメージセンサ駆動パルスを示す波形図である。
【図４２】本発明の第７の実施の形態に係る光電変換部からの電荷読み出しを含む水平帰線期間レートのイメージセンサ駆動パルスを示す波形図である。
【図４３】本発明の第７の実施の形態に係る光電変換部からの電荷読み出しを含まない水平帰線期間レートのイメージセンサ駆動パルスを示す波形図である。
【図４４】本発明の第８の実施の形態に係るイメージセンサを示す平面図である。
【図４５】本発明の第８の実施の形態に係るイメージセンサの基準信号発生部の拡大平面図である。
【図４６】本発明の第８の実施の形態に係るイメージセンサを示す図４５の基準信号発生部におけるXLVI−XLVI断面図である。
【図４７】本発明の第８の実施の形態に係る垂直帰線期間レートのイメージセンサ駆動パルスを示す波形図である。
【図４８】本発明の第８の実施の形態に係る光電変換部からの電荷読み出しを含む水平帰線期間レートのイメージセンサ駆動パルスを示す波形図である。
【図４９】本発明の第８の実施の形態に係る光電変換部からの電荷読み出しを含まない水平帰線期間レートのイメージセンサ駆動パルスを示す波形図である。
【図５０】本発明の第８の実施の形態に係るイメージセンサの変形例を示す平面図である。
【図５１】本発明の第８の実施の形態に係るイメージセンサの変形例における基準信号発生部の拡大平面図である。
【図５２】本発明の第９の実施の形態に係る垂直転送部の転送を含む水平帰線期間レートのイメージセンサ駆動パルスを示す波形図である。
【図５３】本発明の第９の実施の形態に係る垂直転送部の転送を含まない水平帰線期間レートのイメージセンサ駆動パルスを示す波形図である。
【図５４】本発明の第１０の実施の形態に係るイメージセンサの基準信号発生部の拡大平面図である。
【符号の説明】
【０２１９】
１０１  光学レンズ
１０２  ＩＲカットフィルタ
１０３  イメージセンサ（撮像素子）
１０４  アナログ回路
１０５  ドライブ回路
１０６  メモリ制御回路
１０７  ＳＤＲＡＭ
１０８  ＹＣ処理回路
１０９  バックエンド回路
１１０  ＳＳＧ
１１１  ＴＧ
１１２  パルス調整用演算回路
１１３  ＣＰＵ
１１４  メモリカード
１１５  表示デバイス
１１６  撮像モジュール
１１７  電子スチルカメラ
２０１  有効画素領域
２０２  トランジェント領域
２０３  遮光画素領域
２０４  水平転送部
２０５  ダミー画素領域
２０６  ダミー垂直転送部
２０７，２０８  ダミー水平転送部
２０９  電荷信号検出部（信号変換部）
２１０  有効画素領域拡大部
２１１  基準信号発生部
３０１  光電変換部
３０２  垂直転送部
３０３  水平転送部
４０１  Ｎ−型基板
４０２  Ｐ型ウェル
４０３  Ｎ−型拡散層（転送チャネル）
４０４，５０４  電極
５０１  Ｐ型ウェル
５０２  Ｎ型拡散層（転送チャネル）
５０３，７０１  Ｎ−型拡散層
６０１  基準電荷発生部
６０２〜６０４，６０６  基準電荷転送部
６０５  ドレイン部
７０２  Ｎ＋型拡散層
７０３，７０４  電極
８０１  Ｐ＋型拡散層
１７０１  第１のクランプ回路
１７０２  ＣＤＳ回路
１７０３  ゲイン補正回路
１７０４  第２のクランプ回路
１７０５  Ａ／Ｄ変換回路
１８０１  オフセット処理部
１８０２  ゲイン補正処理部
１８０３  輝度生成処理部
１８０４  高域補正処理部
１８０５  信号同時化処理部
１８０６  マトリクス補正処理部
１８０７  ＹＣ−ＲＧＢ変換処理部
１８０８  ガンマ補正処理部
１９０１，２００１，２００２  信号拡大範囲
１９０２  水平同期信号拡大図
２１０１，２１０２  基準電荷発生パルス
２１０３  光電変換部からの読み出しパルス
２１０４  水平転送パルス
２４０１，３００１，３７０１，４３０１，４９０１  基準信号発生部
２５０１  アルミ遮光膜
２６０１  メカシャッタ
２７０１  基準電荷転送パルス
２８０１  最適化コマンド発行タイミング
３１０１，３８０１，４４０１，５００１，５３０１，５３０２  基準電荷発生部
３２０１，３９０１，４５０１  電極
３３０１〜３３０４，４００１，４００２，４６０１，４６０２  信号拡大範囲
３４０１，３５０１，４１０１，４７０１，４８０１  基準電荷発生パルス
【図１】
2008054281.tif 000003
【図２】
2008054281.tif 000004
【図３】
2008054281.tif 000005
【図４】
2008054281.tif 000006
【図５】
2008054281.tif 000007
【図６】
2008054281.tif 000008
【図７】
2008054281.tif 000009
【図８】
2008054281.tif 000010
【図９】
2008054281.tif 000011
【図１０】
2008054281.tif 000012
【図１１】
2008054281.tif 000013
【図１２】
2008054281.tif 000014
【図１３】
2008054281.tif 000015
【図１４】
2008054281.tif 000016
【図１５】
2008054281.tif 000017
【図１６】
2008054281.tif 000018
【図１７】
2008054281.tif 000019
【図１８】
2008054281.tif 000020
【図１９】
2008054281.tif 000021
【図２０】
2008054281.tif 000022
【図２１】
2008054281.tif 000023
【図２２】
2008054281.tif 000024
【図２３】
2008054281.tif 000025
【図２４】
2008054281.tif 000026
【図２５】
2008054281.tif 000027
【図２６】
2008054281.tif 000028
【図２７】
2008054281.tif 000029
【図２８】
2008054281.tif 000030
【図２９】
2008054281.tif 000031
【図３０】
2008054281.tif 000032
【図３１】
2008054281.tif 000033
【図３２】
2008054281.tif 000034
【図３３】
2008054281.tif 000035
【図３４】
2008054281.tif 000036
【図３５】
2008054281.tif 000037
【図３６】
2008054281.tif 000038
【図３７】
2008054281.tif 000039
【図３８】
2008054281.tif 000040
【図３９】
2008054281.tif 000041
【図４０】
2008054281.tif 000042
【図４１】
2008054281.tif 000043
【図４２】
2008054281.tif 000044
【図４３】
2008054281.tif 000045
【図４４】
2008054281.tif 000046
【図４５】
2008054281.tif 000047
【図４６】
2008054281.tif 000048
【図４７】
2008054281.tif 000049
【図４８】
2008054281.tif 000050
【図４９】
2008054281.tif 000051
【図５０】
2008054281.tif 000052
【図５１】
2008054281.tif 000053
【図５２】
2008054281.tif 000054
【図５３】
2008054281.tif 000055
【図５４】
2008054281.tif 000056