(57)【要約】【課題】小さいチップ面積とコストで画質のよい撮像画像が得られる固体撮像素子を提供する。【解決手段】ドライバ列１４は、有効ピクセルアレイ１１の読み出し行を選択するたびに、ダミーピクセル部１１ａの同一のダミーピクセルを選択し、ピクセル読み出し回路列１５は選択された読み出し行の有効ピクセルとダミーピクセルの値を読み出す。シグナルプロセッサ２０は、ダミーピクセルの読み出し値をもとに、有効ピクセルの読み出し値からノイズを除去する。【選択図】図１
2008206003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を検知する有効ピクセルが配置された有効ピクセルアレイと、
露光時間に関係なく初期状態の値を出力するダミーピクセルを有するダミーピクセル部と、
前記有効ピクセルアレイの読み出し行を選択するたびに、前記ダミーピクセル部から同一の前記ダミーピクセルを選択するピクセル選択部と、
選択された前記読み出し行の前記有効ピクセル及び選択された前記ダミーピクセルの値を読み出すピクセル読み出し部と、
前記有効ピクセルの読み出し値に含まれるノイズを、前記ダミーピクセルの読み出し値をもとに除去する信号処理部と、
を有することを特徴とする固体撮像素子。
【請求項２】
前記ダミーピクセル部は、前記有効ピクセルアレイを挟んで前記ピクセル選択部の反対側に配置されており、
前記ピクセル選択部は、前記有効ピクセルアレイとは独立の信号線で前記ダミーピクセル部を制御することを特徴とする請求項１記載の固体撮像素子。
【請求項３】
前記ピクセル読み出し部は、前記有効ピクセルアレイの両端に配置されており、前記ダミーピクセル部は、それぞれの前記ピクセル読み出し部に近接して１つずつ配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の固体撮像素子。
【請求項４】
前記有効ピクセルアレイまたは前記ダミーピクセル部の読み出し信号線に接続して、前記ピクセル読み出し部によって前記有効ピクセルアレイとは異なるタイミングで読み出される遮光ピクセルからなる遮光ピクセル部と、
前記読み出し信号線に接続して、前記ピクセル読み出し部によって前記遮光ピクセル部と同一のタイミングで読み出され、露光時間に関係なく初期状態の値を出力するダミーピクセルからなるオフセット除去用ダミーピクセル部と、を更に有し、
前記信号処理部は、前記遮光ピクセル部からの読み出し値の平均値または中央値から、前記オフセット除去用ダミーピクセル部からの読み出し値の平均値または中央値を差し引くことで暗電流値を算出し、前記有効ピクセルの読み出し値から前記暗電流値を差し引くことを特徴とする請求項１乃至３記載の何れか一項に記載の固体撮像素子。
【請求項５】
前記有効ピクセルアレイの読み出し信号線に接続して、前記ピクセル読み出し部によって前記有効ピクセルアレイとは異なるタイミングで読み出され、露光時間に関係なく初期状態の値を出力するダミーピクセルからなる縦縞ノイズ除去用ダミーピクセル部と、
前記ダミーピクセル部の読み出し信号線に接続して、前記ピクセル読み出し部によって前記ダミーピクセル部とは異なるタイミングで読み出され、露光時間に関係なく初期状態の値を出力するダミーピクセルからなる他のオフセット除去用ダミーピクセル部と、を更に有し、
前記信号処理部は、前記縦縞ノイズ除去用ダミーピクセル部の各列の読み出し値の平均値または中央値から、前記他のオフセット除去用ダミーピクセル部の読み出し値の平均値または中央値を差し引くことで得られた値を、対応する列の前記有効ピクセルの読み出し値から差し引くことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の固体撮像素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は固体撮像素子に関し、特にノイズの除去機能を有した固体撮像素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサなどの固体撮像素子において、有効ピクセルとは別にダミーピクセルを用いて横縞や縦縞のノイズを除去する技術が知られている。
【０００３】
図７は、従来の固体撮像素子の構成を示す図である。
固体撮像素子８０は、画像を検知する有効ピクセルアレイ８１の他、画像を検知せず（露光時間に関係なく初期状態の値を出力する）ノイズ除去用に用いられるダミーピクセル部８１ａを有している。さらに、読み出し行を選択してピクセルを選択したり、制御を行うためのシフトレジスタ列８２、ピクセル制御回路列８３、ドライバ列８４を有している。また、選択したピクセルから値を読み出すピクセル読み出し回路列８５、読み出した値をデジタル信号に変換するＡＤＣ（Analog to Digital Converter）回路列８６、情報をラッチするバス回路８７、ラッチされた１行分の情報を順にシフトして出力させるシフトレジスタ列８８を有している。
【０００４】
さらには、内部電圧発生回路８９や、ノイズ除去など各種の信号処理を行うシグナルプロセッサ９０を有している。
このような固体撮像素子８０において、ドライバ列８４は、行ごとに順にピクセルを選択していき、ピクセルの情報をピクセル読み出し回路列８５に読み出させる。このとき、行ごとの読み出し時刻における内部電圧の微妙な差異などによって横縞ノイズが発生する。
【０００５】
この横縞ノイズを除去するために、ダミーピクセル部８１ａが行ごとに複数列設けられている。各行のダミーピクセル群は、その行の有効ピクセル群と同時に読み出される。そして、ダミーピクセル群の平均値や中央値をノイズ成分として、各有効ピクセルの読み出し値から減じることでノイズ成分を除去していた。
【０００６】
ノイズ成分は白色ノイズであり、ダミーピクセル数を多くするとノイズ除去効果が高まる。なお、ピクセルの読み出し値には温度依存成分（暗電流成分）が含まれることが知られているが（例えば、特許文献１参照）、図７において、ダミーピクセル部８１ａを遮光して、その読み出し値を暗電流成分としても用いることで、横方向ノイズと一緒に温度特性ばらつきも除去できる。
【０００７】
図８は、従来の固体撮像素子の別の構成を示す図である。
図７と、同一の構成要素については同一符号としている。
固体撮像素子１００は、ダミーピクセル部８１ａの他に、図７の固体撮像素子８０とは異なり、ダミーピクセル部８１ｂ、８１ｃを有している。
【０００８】
ダミーピクセル部８１ｂは、有効ピクセルの読み出し信号線に接続して列ごとに複数ピクセルが設けられている。そして、有効ピクセルとは異なるタイミングで読み出される。
ダミーピクセル部８１ｃは、ダミーピクセル部８１ａの読み出し信号線に接続して、ダミーピクセル部８１ｂと同じタイミングで読み出される。
【０００９】
このような固体撮像素子１００において、ダミーピクセル部８１ｂの各列の平均値または中央値を、対応する各列の有効ピクセルの読み出し値から減じることで、ピクセル読み出し回路列８５の各ピクセル読み出し回路（図示せず）間のバラツキなどに起因する縦縞ノイズを除去する。
【００１０】
また、各ピクセルの読み出し値には全て一定のオフセットが重畳しているが、各有効ピクセルの読み出し値からダミーピクセル部８１ａ、８１ｂの読み出し値を減ずるとオフセットを減じすぎてしまう。そのため、ダミーピクセル部８１ｃの読み出し値を加算することで、オフセットを０にする。
【００１１】
なお、暗電流が十分小さい場合は、ダミーピクセル部８１ａ、８１ｂ、８１ｃ全てを初期状態値読み出し用としてもよいが、暗電流が無視できないときはダミーピクセル部８１ａかダミーピクセル部８１ｂのどちらかを暗電流読み出し用とし、他方を初期状態値読み出し用とし、ダミーピクセル部８１ｃを初期状態値読み出し用として構成していた。
【特許文献１】特開２００３−３０４４５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、近年、ピクセルの高画素数要求などに伴うピクセルの小型化によりピクセル読み出し信号レベルが低下し、Ｓ／Ｎ比が悪化している。それに伴いノイズ除去精度を上げるために、前述したダミーピクセル部８１ａの列数増加が必要となっている。しかし、列数を増やすとチップ面積が大きくなりコストが増える問題があった。
【００１３】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、小さいチップ面積と少ないコストで画質のよい撮像画像が得られる固体撮像素子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】
【００１４】
本発明者らは、図１に示すように、画像を検知する有効ピクセルが配置された有効ピクセルアレイ１１と、露光時間に関係なく初期状態の値を出力するダミーピクセルを有するダミーピクセル部１１ａと、有効ピクセルアレイ１１の読み出し行を選択するたびに、ダミーピクセル部１１ａから同一のダミーピクセルを選択するピクセル選択部（ドライバ列１４）と、選択された読み出し行の有効ピクセル及び選択されたダミーピクセルの値を読み出すピクセル読み出し部（ピクセル読み出し回路列１５）と、有効ピクセルの読み出し値に含まれるノイズを、ダミーピクセルの読み出し値をもとに除去する信号処理部（シグナルプロセッサ２０）と、を有することを特徴とする固体撮像素子１０を提案する。
【００１５】
上記の構成によれば、ピクセル選択部が、有効ピクセルアレイ１１の読み出し行を選択するたびに、同一のダミーピクセルが選択され、ピクセル読み出し部により読み出される。信号処理部は、ダミーピクセルの読み出し値をもとに、有効ピクセルの読み出し値からノイズを除去する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、有効ピクセルアレイの各行の読み出し時において、同一のダミーピクセルを選択して読み出し、ダミーピクセルの読み出し値をもとに、有効ピクセルの読み出し値に含まれるノイズを除去するので、少ないダミーピクセルで横縞ノイズを除去することができる。これにより、チップ面積を縮小でき、少ないコストで画質のよい撮像画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、第１の実施の形態の固体撮像素子の構成を示す図である。
第１の実施の形態の固体撮像素子１０は、有効ピクセルアレイ１１、ダミーピクセル部１１ａ、シフトレジスタ列１２、ピクセル制御回路列１３、ドライバ列１４、ピクセル読み出し回路列１５、ＡＤＣ回路列１６、バス回路１７、シフトレジスタ列１８、内部電圧発生回路１９、シグナルプロセッサ２０を有している。
【００１８】
有効ピクセルアレイ１１には、画像を検知するための、ＭＯＳトランジスタやフォトダイオードからなるピクセルがマトリクス状に配列されている。
ダミーピクセル部１１ａは、露光時間に関係なく初期状態の値を出力するダミーピクセルからなる。ダミーピクセル部１１ａは、有効ピクセルアレイ１１を挟んでドライバ列１４の反対側に配置されている。そして、有効ピクセルアレイ１１とは独立の制御信号線で、制御される。
【００１９】
また、本実施の形態においてダミーピクセル部１１ａは、図７、８で示したような従来の固体撮像素子８０、１００のように、読み出し行ごとにダミーピクセルを配置する必要がなく、１行のダミーピクセルがあればよい。
【００２０】
シフトレジスタ列１２は、有効ピクセルアレイ１１の行方向に複数配列されたシフトレジスタからなり、読み出すピクセル行をシフトさせる。
ピクセル制御回路列１３は、有効ピクセルアレイ１１の行方向に複数配列されたピクセル制御回路からなり、読み出すピクセル行を選択するための制御信号や、ピクセルの初期化やリセットを行うための信号などを送出する。
【００２１】
ドライバ列１４は、有効ピクセルアレイ１１の行方向に複数配列されたドライバ回路からなり、ピクセル制御回路列１３からの制御信号をもとに、選択するピクセル行を駆動する。
【００２２】
ピクセル読み出し回路列１５は、有効ピクセルアレイ１１の列方向に複数配列されたピクセル読み出し回路からなり、有効ピクセルアレイ１１及びダミーピクセル部１１ａから選択されたピクセルの情報を読み出す。
【００２３】
ＡＤＣ回路列１６は、有効ピクセルアレイ１１の列方向に複数配列されたＡＤＣ回路からなり、ピクセル読み出し回路列１５で読み出したピクセルの情報をＡＤ変換する。
バス回路１７は、ＡＤ変換したピクセルの情報をラッチし、出力する。
【００２４】
シフトレジスタ列１８は、有効ピクセルアレイ１１の列方向に複数配列されたシフトレジスタからなり、バス回路１７にラッチされた１行分のピクセルの情報を、左から順にシフトしてシグナルプロセッサ２０に出力させる。
【００２５】
内部電圧発生回路１９は、内部電圧を発生し、ドライバ列１４、ピクセル読み出し回路列１５、ＡＤＣ回路列１６に発生した内部電圧を供給したり、有効ピクセルアレイ１１やダミーピクセル部１１ａに、読み出し電圧やリセット電圧を供給する。
【００２６】
シグナルプロセッサ２０は、各部を制御し、読み込んだピクセルの情報に対してノイズ除去処理など各種の信号処理を行う。例えば、ＣＤＳ（Correlated Double Sampling）処理、ＡＧＣ（Automatic Gain Control）、ホワイトバランスの調整、ＲＧＢ信号またはＹＵＶ信号への変換などを行う。
【００２７】
以下に、有効ピクセルと、ダミーピクセルの構成例を示す。
図２は、有効ピクセルの一例を示す図である。
有効ピクセル３０は、フォトダイオード３１、電荷転送トランジスタ３２、リセットトランジスタ３３、増幅トランジスタ３４、ピクセル選択トランジスタ３５を有している。
【００２８】
各トランジスタは、例えばｎチャネル型ＭＯＳトランジスタであり、電荷転送トランジスタ３２のソースはフォトダイオード３１のカソードに接続されており、ドレインはリセットトランジスタ３３のソース及び増幅トランジスタ３４のゲートに接続されている。また、ゲートにはピクセル転送信号ＴＧが入力されている。リセットトランジスタ３３のドレインには信号ＶＲ（ピクセルリセット電圧または読み出し電圧）が入力され、ゲートにはピクセル初期化信号ＲＳＴが入力されている。増幅トランジスタ３４のドレインには信号ＶＲが入力され、ソースはピクセル選択トランジスタ３５のドレインと接続している。ピクセル選択トランジスタ３５のソースは、ピクセル読み出し回路１５ａからの読み出し信号線３６と接続されている。また、ゲートには、ピクセル選択信号ＳＬＣＴが入力されている。
【００２９】
露光開始時には、ピクセル初期化信号ＲＳＴとピクセル転送信号ＴＧをＨ（High）レベルにすることで、フォトダイオード３１に初期電圧を与える。その後、これらの信号をＬ（Low）レベルにする。
【００３０】
ピクセル読み出し時は、ピクセル転送信号ＴＧとピクセル選択信号ＳＬＣＴをＨレベルにする。そして、内部電圧発生回路１９によって、例えばＶＤＤの読み出し電圧を印加し、信号ＶＲとして増幅トランジスタ３４のドレインに入力する。このとき、露光時間に応じてフォトダイオード３１に蓄積された電荷が読み出され、その値は増幅トランジスタ３４によって増幅され、読み出し信号線３６に読み出される。
【００３１】
図３は、ダミーピクセルの一例を示す図である。
ダミーピクセル４０は、図２の有効ピクセル３０とほぼ同様の構成をしており、フォトダイオード４１、電荷転送トランジスタ４２、リセットトランジスタ４３、増幅トランジスタ４４、ピクセル選択トランジスタ４５を有している。但し、有効ピクセル３０とは、増幅トランジスタ４４のゲートに信号ＶＲを入力しているところが異なっている。これにより、フォトダイオード４１の値が、読み出し信号線４６を介してピクセル読み出し回路１５ｂに伝わらないようになっている。すなわち、露光時間に関係なく初期状態を出力する構成となっている。
【００３２】
なお、ピクセル初期化信号ＲＳＴ、ピクセル選択信号ＳＬＣＴ、ピクセル転送信号ＴＧは、有効ピクセルアレイ１１とは独立の制御信号線で、ドライバ列１４側から送られる。内部電圧発生回路１９からの信号ＶＲ（読み出し電圧など）は共通となっている。そのため、ある読み出し行に含まれる電圧のゆらぎなどに起因したノイズは、選択されたダミーピクセルにも含まれることになる。
【００３３】
以下、第１の実施の形態の固体撮像素子１０の読み出し時の動作を説明する。
読み出し時には、シフトレジスタ列１２、ピクセル制御回路列１３、ドライバ列１４によって、有効ピクセルアレイ１１の読み出し行を一行ずつ選択する。このとき、ダミーピクセル部１１ａでは、各行の読み出し時において同一のダミーピクセルが選択され、読み出し行の有効ピクセルとともに、ピクセル読み出し回路列１５に読み出される。読み出された値は、ＡＤＣ回路列１６でデジタル信号に変換され、バス回路１７にラッチされる。そして、シフトレジスタ列１８により、左から順にシグナルプロセッサ２０に送出される。
【００３４】
シグナルプロセッサ２０は、読み出した有効ピクセルの値からダミーピクセルの値（例えば１行全ての読み出し値の平均値または中央値）を差し引くことによって、電源ノイズなどの影響によるノイズ成分を除去する。
【００３５】
以上の処理を、１フレーム走査の間繰り返す。前述したように各行の読み出し時において、同一のダミーピクセルを選択して読み出すため、各行の読み出し時におけるノイズが、そのダミーピクセルにも含まれることになる。よって、シグナルプロセッサ２０は、読み出した各行の有効ピクセルの値から、その都度ダミーピクセルの値を差し引いていくことによって横縞ノイズを除去することができる。
【００３６】
また、ダミーピクセル部１１ａは、同じダミーピクセルを繰り返し読み出してノイズ除去に用いるので、ダミーピクセル部１１ａの列数を増やして精度を上げても、各行にダミーピクセルを設けた従来のものよりチップ面積を削減できる。そして、空いたスペースを、シグナルプロセッサ２０などの他の回路の配置に使用でき、コストも削減できる。
【００３７】
また、前述のようにダミーピクセル部１１ａを、有効ピクセルアレイ１１を挟んでドライバ列１４の反対側に配置し、有効ピクセルアレイ１１とは独立の信号線で制御するようにしたので、有効に空きスペースを利用することができる。
【００３８】
次に、第２の実施の形態の固体撮像素子を説明する。
本実施の形態は、ピクセルが微細化して、読み出し回路を同じピッチでレイアウトすることが困難な場合に対応した固体撮像素子におけるノイズ除去に関するものである。
【００３９】
このような固体撮像素子では、ピクセル読み出し回路列を有効ピクセルアレイの両端に配置している。そして、有効ピクセル２列のスペースに対して１つのピクセル読み出し回路を配置して、隣接する有効ピクセルを両端の読み出し回路により同時に読み出すようにしている。これにより、ピクセルの微細化に対応できるようにしている。
【００４０】
図４は、第２の実施の形態の固体撮像素子の構成を示す図である。
第２の実施の形態の固体撮像素子５０は、有効ピクセルアレイ５１、ダミーピクセル部５１ａ、５１ｂ、ピクセル選択・制御部５２、ピクセル読み出し回路部５３ａ、５３ｂ、他回路５４、５５、５６を有している。
【００４１】
ここでは、図示を簡略化しているが、ピクセル選択・制御部５２は、図１で示したようなシフトレジスタ列、ピクセル制御回路列、ドライバ列によって構成されており、ピクセル読み出し回路部５３ａ、５３ｂは、ピクセル読み出し回路列、ＡＤＣ回路列、バス回路、シフトレジスタ列によって構成されている。また、他回路５４、５５、５６は、シグナルプロセッサや内部電圧発生回路などである。
【００４２】
第２の実施の形態の固体撮像素子５０は、有効ピクセルアレイ５１の両端にピクセル読み出し回路部５３ａ、５３ｂを配置した構成となっている。そして、ピクセルが微小でピクセル間のピッチが狭いため、図示を省略しているが、ピクセル読み出し回路部５３ａ、５３ｂは、ピクセル２列のスペースに対して１つのピクセル読み出し回路を配置している。そして、例えば、奇数列の有効ピクセルは上側のピクセル読み出し回路部５３ａで読み出され、偶数列の有効ピクセルは下側のピクセル読み出し回路部５３ｂで読み出される。読み出しは上下同時に行われる。
【００４３】
ダミーピクセル部５１ａ、５１ｂは、各ピクセル読み出し回路部５３ａ、５３ｂに近接して配置されている。そして、それぞれ例えば、１行で列方向に数個のダミーピクセルが配列されており、有効ピクセルアレイ５１と、共通の内部電圧が供給される。上側のピクセル読み出し回路部５３ａで読み出される有効ピクセルに対しては、ダミーピクセル部５１ａのダミーピクセルの値がピクセル読み出し回路部５３ａにより読み出され、ノイズ除去に用いられる。また、下側のピクセル読み出し回路部５３ｂで読み出される有効ピクセルに対しては、ダミーピクセル部５１ｂのダミーピクセルの値がピクセル読み出し回路部５３ｂにより読み出され、ノイズ除去に用いられる。
【００４４】
ダミーピクセル部５１ａ、５１ｂは、有効ピクセルアレイ５１と同様にピッチが狭いため、例えば、半分（奇数列または偶数列）のダミーピクセルのみがピクセル読み出し回路部５３ａ、５３ｂより読み出され、例えば、他回路５４のシグナルプロセッサで、その平均値または中央値を有効ピクセルの値から差し引くことでノイズを除去する。残りの半分のダミーピクセルは実際には使用されないが、レイアウトの均一性を保つために配置される。
【００４５】
このように、ダミーピクセル部５１ａ、５１ｂを各ピクセル読み出し回路部５３ａに近接して配置することによって、読み出し信号線の距離を短縮できるとともに、他の回路の配置スペースを確保することができる。
【００４６】
このようなピクセルの微細構造に対応した第２の実施の形態の固体撮像素子５０でも、横縞ノイズを最低２行のダミーピクセル部５１ａ、５１ｂにより精度よく除去することができる。
【００４７】
以下、第３の実施の形態の固体撮像素子を説明する。
図５は、第３の実施の形態の固体撮像素子の構成を示す図である。
第３の実施の形態の固体撮像素子６０は、第１の実施の形態の固体撮像素子１０と同様に、有効ピクセルアレイ６１と、横縞ノイズを除去するためのダミーピクセル部６１ａを有している。ピクセル選択・制御部６２や、ピクセル読み出し回路部６３、他回路６４、６５は、第２の実施の形態の説明で述べたように、図１の構成を簡略化して図示したものである。但し、第３の実施の形態の固体撮像素子６０では、暗電流除去用のダミーピクセル部６１ｂと、オフセット除去用のダミーピクセル部６１ｃを有している点が、第１の実施の形態の固体撮像素子１０と異なっている。
【００４８】
ダミーピクセル部６１ｂは、図２で示したような有効ピクセルと同様のピクセル構成であるが遮光されており、暗電流成分が読み出される。ダミーピクセル部６１ｂは、有効ピクセルアレイ６１またはダミーピクセル部６１ａの読み出し信号線に接続されている複数のダミーピクセルからなる。ダミーピクセル部６１ｂのダミーピクセルは、有効ピクセルとは異なるタイミングで読み出される。
【００４９】
オフセット除去用のダミーピクセル部６１ｃは、図３で示したような露光時間に関係なく初期状態の値が読み出される構成をしており、有効ピクセルアレイ６１またはダミーピクセル部６１ａの読み出し信号線に接続されている複数のダミーピクセルからなる。ダミーピクセル部６１ｃのダミーピクセルは、ダミーピクセル部６１ｂのダミーピクセルと同一のタイミングで読み出される。
【００５０】
フレームの読み出しの始めに、ダミーピクセル部６１ｂ、６１ｃを、ピクセル選択・制御部６２にて選択して、それをピクセル読み出し回路部６３にて読み出させる。そして、例えば、他回路６４のシグナルプロセッサで、ダミーピクセル部６１ｂの平均値または中央値から、オフセット成分として、ダミーピクセル部６１ｃの平均値または中央値を減じることでオフセット成分を除去した暗電流値を算出する。その後、第１の実施の形態と同様に、各有効ピクセルを読み出すともに、ダミーピクセル部６１ａによるノイズ除去を行うが、このときに予め算出した暗電流値をさらに差し引くことによって、有効ピクセルの値から暗電流成分をも除去することができる。
【００５１】
なお、必ずしもダミーピクセル部６１ｂ、６１ｃの列数は有効ピクセルアレイ６１、ダミーピクセル部６１ａの列数に合わせる必要はない。また、ダミーピクセル部６１ｂ、６１ｃの全てを平均値算出に用いる必要もない。ダミーピクセル部６１ｂ、６１ｃのピクセル数を２のべき乗の数に合わせることで除算を小さい回路で行うことができる。
【００５２】
次に、第４の実施の形態の固体撮像素子を説明する。
図６は、第４の実施の形態の固体撮像素子の構成を示す図である。
なお、第３の実施の形態の固体撮像素子６０と同一の構成要素については同一符号とし、説明を省略する。
【００５３】
第４の実施の形態の固体撮像素子７０は、第３の実施の形態の固体撮像素子６０と異なり、有効ピクセルアレイ６１の読み出し信号線に接続して有効ピクセルアレイ６１とは異なるタイミングで読み出される縦縞ノイズ除去用のダミーピクセル部７１ａと、ダミーピクセル部６１ａの読み出し信号線に接続してダミーピクセル部６１ａとは異なるタイミングで読み出されるオフセット除去用のダミーピクセル部７１ｂを有している。
【００５４】
なお、各ダミーピクセル部７１ａ、７１ｂはダミーピクセルがマトリクス状に配置された構成となっており、各ダミーピクセルは、図３で示したような露光時間に関係なく初期状態の値が読み出される構成となっている。
【００５５】
このような第４の実施の形態の固体撮像素子７０では、有効ピクセルを読み出す前に、他回路６４のシグナルプロセッサにて、列ごとにダミーピクセル部７１ａの各列のダミーピクセルの平均値または中央値を算出する。そして、その平均値または中央値からダミーピクセル部７１ｂのダミーピクセルの平均値または中央値をオフセットとして減じた値を保存しておき、その値を、同一列の有効ピクセルの読み出し値から減ずる。これにより、ピクセル読み出し回路間のバラツキなどに起因する縦縞ノイズを除去することができる。横縞ノイズの除去及び暗電流成分の除去については、第３の実施の形態の固体撮像素子６０と同様である。
【００５６】
以上のように、第１乃至第４の実施の形態の固体撮像素子１０、５０、６０、７０では、横縞ノイズを少ないダミーピクセルで精度よく除去することができるので、チップ面積を削減でき、コスト削減も可能になる。
【００５７】
なお、上記の各実施の形態２乃至４は、それぞれ組み合わせるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】第１の実施の形態の固体撮像素子の構成を示す図である。
【図２】有効ピクセルの一例を示す図である。
【図３】ダミーピクセルの一例を示す図である。
【図４】第２の実施の形態の固体撮像素子の構成を示す図である。
【図５】第３の実施の形態の固体撮像素子の構成を示す図である。
【図６】第４の実施の形態の固体撮像素子の構成を示す図である。
【図７】従来の固体撮像素子の構成を示す図である。
【図８】従来の固体撮像素子の別の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０  固体撮像素子
１１  有効ピクセルアレイ
１１ａ  ダミーピクセル部
１２、１８  シフトレジスタ列
１３  ピクセル制御回路列
１４  ドライバ列
１５  ピクセル読み出し回路列
１６  ＡＤＣ回路列
１７  バス回路
１８  シフトレジスタ列
１９  内部電圧発生回路
２０  シグナルプロセッサ
【図１】
2008206003.tif 000003
【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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