(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像面を形成するように行および列方向に配列され、光電変換する受光部を配して複数の画素を形成して、該複数の画素で得られる信号電荷に基づいて画像データを生成する撮像手段と、
該撮像手段から前記画像データを得て、該画像データを信号処理する信号処理手段とを含む固体撮像装置において、
前記撮像手段は、前記撮像面に黒レベルの信号電荷を得るオプティカルブラック（OB）領域を備え、また１画面を分割した複数の分割領域のそれぞれに対応する複数の出力回路と、前記複数の画素で得られる信号電荷を前記複数の出力回路のいずれかに水平転送する水平転送路とを含み、
前記複数の出力回路は、前記水平転送路から転送された信号電荷に基づいて、複数の前記画像データをそれぞれ出力し、
該装置は、前記複数の出力回路のアンプ特性検出、または通常撮影を指示する制御手段を含み、
前記撮像手段は、前記アンプ特性検出の指示に応じて、前記複数の出力回路のうち、第１の出力回路への一方向の第１の信号電荷転送を行い、このとき、前記撮像面で、前記複数の画素のすべてから第１の信号電荷を得て前記水平転送路に送り、該水平転送路で、第１の信号電荷を第１の出力回路に水平転送し、第１の出力回路で第１の信号電荷に基づいて第１の画像データを出力し、
このとき、前記撮像手段は、前記撮像面で前記OB領域から得られるOB信号電荷を含む第１の信号電荷を前記水平転送路に送り、第１の出力回路で前記OB信号電荷を示す第１のOBデータを含む第１の画像データを出力し、
前記信号処理手段は、前記アンプ特性検出の指示に応じて、少なくとも第１の画像データにおける第１のOBデータに基づいて、前記複数の出力回路のそれぞれにおける複数のアンプ特性を検出する特性検出手段を含み、
他方、前記撮像手段は、前記通常撮影の指示に応じて、前記複数の出力回路のそれぞれへの第２の信号電荷転送を行い、前記撮像面で、前記複数の分割領域ごとに前記画素から得られる第２の信号電荷を前記水平転送路に送り、該水平転送路で、前記複数の分割領域のそれぞれから得られる複数の第２の信号電荷を対応する前記出力回路に水平転送し、前記複数の出力回路で、それぞれ前記複数の第２の信号電荷に基づいて複数の第２の画像データを出力し、
前記信号処理手段は、前記通常撮影の指示に応じて、前記複数の第２の画像データを信号処理して、それぞれ前記複数のアンプ特性に基づいて補正して、前記複数の第２の画像データからなる１画面の撮影画像を示す第３の画像データを生成することを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の固体撮像装置において、前記撮像手段は、前記アンプ特性検出の指示に応じて、第１の信号電荷転送を行う場合、前記撮像面で、前記OB領域における前記画素からのみ前記OB信号電荷を得て第１の信号電荷として前記水平転送路に送ることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項３】
請求項１に記載の固体撮像装置において、前記複数の出力回路は、前記水平転送路から左方向に水平転送される信号電荷を受ける左出力回路と、前記水平転送路から右方向に水平転送される信号電荷を受ける右出力回路とを含み、
前記特性検出手段は、前記アンプ特性検出の指示に応じて、前記複数のアンプ特性として、前記左出力回路および前記右出力回路におけるアンプ特性を検出し、
前記撮像手段は、前記通常撮影の指示に応じて、第２の信号電荷転送を行う場合、前記複数の分割領域として１画面を左画面と右画面とに左右に分割し、前記水平転送路にて、前記左画面で得られる左信号電荷を左方向に水平転送して前記左出力回路に送り、また前記右画面で得られる右信号電荷を右方向に水平転送して前記右出力回路に送り、前記左出力回路で、前記左信号電荷に基づいて左画像データを出力し、前記右出力回路で、前記右信号電荷に基づいて右画像データを出力し、
前記信号処理手段は、前記通常撮影の指示に応じて、前記左画像データおよび前記右画像データを信号処理して、それぞれ前記左出力回路および前記右出力回路のアンプ特性に基づいて補正して、前記左画像データおよび前記右画像データからなる１画面の撮影画像を示す第３の画像データを生成することを特徴とする固体撮像装置。
【請求項４】
請求項３に記載の固体撮像装置において、前記撮像手段は、前記アンプ特性検出の指示に応じて、第１の信号電荷転送を行う場合、第１の出力回路として前記左出力回路を用いて、前記左出力回路で第１の信号電荷に基づいて第１の画像データを出力することを特徴とする固体撮像装置。
【請求項５】
請求項３に記載の固体撮像装置において、前記撮像手段は、前記アンプ特性検出の指示に応じて、第１の信号電荷転送を行う場合、第１の出力回路として前記右出力回路を用いて、前記右出力回路で第１の信号電荷に基づいて第１の画像データを出力することを特徴とする固体撮像装置。
【請求項６】
請求項３に記載の固体撮像装置において、前記撮像手段は、前記アンプ特性検出の指示に応じて、第１の信号電荷転送の他に、前記複数の出力回路のそれぞれへの第４の信号電荷転送をも行い、前記撮像面で、前記複数の分割領域ごとに前記画素から得られる第４の信号電荷を前記水平転送路に送り、該水平転送路で、前記複数の分割領域のそれぞれから得られる複数の第４の信号電荷を対応する前記出力回路に水平転送し、前記複数の出力回路で、それぞれ前記複数の第４の信号電荷に基づいて複数の第４の画像データを出力し、
このとき、前記撮像手段は、前記撮像面で前記OB領域から得られるOB信号電荷を含む第４の信号電荷を前記水平転送路に送り、前記複数の出力回路で前記OB信号電荷を示す第４のOBデータを含む第４の画像データを出力し、
前記特性検出手段は、前記アンプ特性検出の指示に応じて、第１の画像データにおける第１のOBデータおよび第４の画像データにおける第４のOBデータに基づいて、前記複数のアンプ特性を検出することを特徴とする固体撮像装置。
【請求項７】
請求項６に記載の固体撮像装置において、前記撮像手段は、前記アンプ特性検出の指示に応じて、第４の信号電荷転送を行う場合、前記撮像面で、前記OB領域における前記画素からのみ前記OB信号電荷を得て第４の信号電荷として前記水平転送路に送ることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項８】
請求項６に記載の固体撮像装置において、前記撮像手段は、前記アンプ特性検出の指示に応じて、第４の信号電荷転送を行う場合、前記複数の分割領域として１画面を左画面と右画面とに左右に分割し、前記撮像面で、前記左画面で得られる左信号電荷と前記右画面で得られる右信号電荷とを第４の信号電荷として前記水平転送路に送り、該水平転送路にて、第４の信号電荷のうち前記左信号電荷を左方向に水平転送して前記左出力回路に送り、また前記右信号電荷を右方向に水平転送して前記右出力回路に送り、前記左出力回路および前記右出力回路で、それぞれ、前記左信号電荷および前記右信号電荷に基づいて左画像データおよび右画像データを第４の画像データとして出力し、
このとき、前記撮像手段は、前記左画面で前記OB領域から得られる左OB信号電荷と、前記右画面で前記OB領域から得られる右OB信号電荷とを含む第４の信号電荷を前記水平転送路に送り、前記複数の出力回路で前記OB信号電荷を示す第４のOBデータを含む第４の画像データを出力し、前記左出力回路および前記右出力回路で、それぞれ、前記左OB信号電荷および前記OB右信号電荷を示す左OBデータおよび右OBデータを含む第４の画像データを出力し、
前記特性検出手段は、前記アンプ特性検出の指示に応じて、第１の画像データにおける第１のOBデータおよび第４の画像データにおける左OBデータまたは右OBデータに基づいて、前記複数のアンプ特性を検出することを特徴とする固体撮像装置。
【請求項９】
請求項６に記載の固体撮像装置において、前記撮像手段は、前記アンプ特性検出の指示に応じて、第４の信号電荷転送を行う場合、第４の出力回路として前記左出力回路を用いて、前記左出力回路で第４の信号電荷に基づいて第４の画像データを出力することを特徴とする固体撮像装置。
【請求項１０】
請求項６に記載の固体撮像装置において、前記撮像手段は、前記アンプ特性検出の指示に応じて、第４の信号電荷転送を行う場合、第４の出力回路として前記右出力回路を用いて、前記右出力回路で第４の信号電荷に基づいて第４の画像データを出力することを特徴とする固体撮像装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の固体撮像装置において、前記特性検出手段は、前記アンプ特性検出の指示に応じて、前記複数のアンプ特性として、前記複数の第２の画像データ間のそれぞれの画像全体の平均出力レベルの差異を検出し、該差異に基づく差異補正値を算出し、
前記信号処理手段は、前記通常撮影の指示に応じて、前記複数の第２の画像データを前記差異補正値を用いて補正することを特徴とする固体撮像装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の固体撮像装置において、前記特性検出手段は、前記アンプ特性検出の指示に応じて、前記複数のアンプ特性として、前記複数の出力回路間のダークノイズの差異を検出し、該差異に基づくノイズリダクションのパラメータを算出し、
前記信号処理手段は、前記通常撮影の指示に応じて、前記複数の第２の画像データを前記パラメータを用いて補正することを特徴とする固体撮像装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の固体撮像装置において、前記撮像手段は、前記OB領域において微少の信号電荷を得る湧き出し画素を設けて、前記アンプ特性検出の指示に応じて、前記湧き出し画素から得られる信号電荷に基づく第５の湧き出しデータを含む第１の画像データを得て、
前記特性検出手段は、前記アンプ特性検出の指示に応じて、少なくとも第１の画像データにおける第５の湧き出しデータに基づいて、前記複数のアンプ特性として電荷検出感度の差分を検出し、該差分に基づいて画像処理パラメータやカメラ感度設定に用いる情報を得ることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の固体撮像装置において、前記撮像手段は、前記OB領域において感度の異なる複数の前記湧き出し画素を設けて、前記アンプ特性検出の指示に応じて、前記複数の湧き出し画素から得られる信号電荷に基づく第６の湧き出しデータを含む第１の画像データを得て、
前記特性検出手段は、前記アンプ特性検出の指示に応じて、少なくとも第１の画像データにおける第６の湧き出しデータに基づいて、前記複数のアンプ特性として前記複数の出力回路間のリニアリティの差分を検出し、該差分に基づいてリニアリティ補正値を算出することを特徴とする固体撮像装置。
【請求項１５】
撮像面を形成するように行および列方向に配列され、光電変換する受光部を配して形成される複数の画素にて信号電荷を得て、該信号電荷に基づいて画像データを生成する撮像工程と、
該撮像工程から前記画像データを得て、該画像データを信号処理する信号処理工程とを含む固体撮像装置の制御方法において、
前記撮像工程は、前記撮像面にて１画面を分割した複数の分割領域のそれぞれに対応する複数の出力回路と、前記複数の画素で得られる信号電荷を前記複数の出力回路のいずれかに水平転送する水平転送路とを用いて、前記複数の出力回路にて、前記水平転送路から転送された信号電荷に基づいて、複数の前記画像データをそれぞれ出力し、
該方法は、前記複数の出力回路のアンプ特性検出、または通常撮影を指示する制御工程を含み、
前記撮像工程は、前記アンプ特性検出の指示に応じて、前記複数の出力回路のうち、第１の出力回路への一方向の第１の信号電荷転送を行い、このとき、前記撮像面で、前記複数の画素のすべてから第１の信号電荷を得て前記水平転送路に送り、該水平転送路で、第１の信号電荷を第１の出力回路に水平転送し、第１の出力回路で第１の信号電荷に基づいて第１の画像データを出力し、
このとき、前記撮像工程は、前記撮像面に備えた黒レベルの信号電荷を得るオプティカルブラック（OB）領域からOB信号電荷を得て、該OB信号電荷を含む第１の信号電荷を前記水平転送路に送り、第１の出力回路で前記OB信号電荷を示す第１のOBデータを含む第１の画像データを出力し、
前記信号処理工程は、前記アンプ特性検出の指示に応じて、少なくとも第１の画像データにおける第１のOBデータに基づいて、前記複数の出力回路のそれぞれにおける複数のアンプ特性を検出する特性検出工程を含み、
他方、前記撮像工程は、前記通常撮影の指示に応じて、前記複数の出力回路のそれぞれへの第２の信号電荷転送を行い、前記撮像面で、前記複数の分割領域ごとに前記画素から得られる第２の信号電荷を前記水平転送路に送り、該水平転送路で、前記複数の分割領域のそれぞれから得られる複数の第２の信号電荷を対応する前記出力回路に水平転送し、前記複数の出力回路で、それぞれ前記複数の第２の信号電荷に基づいて複数の第２の画像データを出力し、
前記信号処理工程は、前記通常撮影の指示に応じて、前記複数の第２の画像データを信号処理して、それぞれ前記複数のアンプ特性に基づいて補正して、前記複数の第２の画像データからなる１画面の撮影画像を示す第３の画像データを生成することを特徴とする制御方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の制御方法において、前記撮像工程は、前記アンプ特性検出の指示に応じて、第１の信号電荷転送を行う場合、前記撮像面で、前記OB領域における前記画素からのみ前記OB信号電荷を得て第１の信号電荷として前記水平転送路に送ることを特徴とする制御方法。
【請求項１７】
請求項１５に記載の制御方法において、前記撮像工程は、前記複数の出力回路として、前記水平転送路から左方向に水平転送される信号電荷を受ける左出力回路と、前記水平転送路から右方向に水平転送される信号電荷を受ける右出力回路とを用いて、
前記特性検出工程は、前記アンプ特性検出の指示に応じて、前記複数のアンプ特性として、前記左出力回路および前記右出力回路におけるアンプ特性を検出し、
前記撮像工程は、前記通常撮影の指示に応じて、第２の信号電荷転送を行う場合、前記複数の分割領域として１画面を左画面と右画面とに左右に分割し、前記水平転送路にて、前記左画面で得られる左信号電荷を左方向に水平転送して前記左出力回路に送り、また前記右画面で得られる右信号電荷を右方向に水平転送して前記右出力回路に送り、前記左出力回路で、前記左信号電荷に基づいて左画像データを出力し、前記右出力回路で、前記右信号電荷に基づいて右画像データを出力し、
前記信号処理工程は、前記通常撮影の指示に応じて、前記左画像データおよび前記右画像データを信号処理して、それぞれ前記左出力回路および前記右出力回路のアンプ特性に基づいて補正して、前記左画像データおよび前記右画像データからなる１画面の撮影画像を示す第３の画像データを生成することを特徴とする制御方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の制御方法において、前記撮像工程は、前記アンプ特性検出の指示に応じて、第１の信号電荷転送を行う場合、第１の出力回路として前記左出力回路を用いて、前記左出力回路で第１の信号電荷に基づいて第１の画像データを出力することを特徴とする制御方法。
【請求項１９】
請求項１７に記載の制御方法において、前記撮像工程は、前記アンプ特性検出の指示に応じて、第１の信号電荷転送を行う場合、第１の出力回路として前記右出力回路を用いて、前記右出力回路で第１の信号電荷に基づいて第１の画像データを出力することを特徴とする制御方法。
【請求項２０】
請求項１７に記載の制御方法において、前記撮像工程は、前記アンプ特性検出の指示に応じて、第１の信号電荷転送の他に、前記複数の出力回路のそれぞれへの第４の信号電荷転送をも行い、前記撮像面で、前記複数の分割領域ごとに前記画素から得られる第４の信号電荷を前記水平転送路に送り、該水平転送路で、前記複数の分割領域のそれぞれから得られる複数の第４の信号電荷を対応する前記出力回路に水平転送し、前記複数の出力回路で、それぞれ前記複数の第４の信号電荷に基づいて複数の第４の画像データを出力し、
このとき、前記撮像工程は、前記撮像面で前記OB領域から得られるOB信号電荷を含む第４の信号電荷を前記水平転送路に送り、前記複数の出力回路で前記OB信号電荷を示す第４のOBデータを含む第４の画像データを出力し、
前記特性検出工程は、前記アンプ特性検出の指示に応じて、第１の画像データにおける第１のOBデータおよび第４の画像データにおける第４のOBデータに基づいて、前記複数のアンプ特性を検出することを特徴とする制御方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の制御方法において、前記撮像工程は、前記アンプ特性検出の指示に応じて、第４の信号電荷転送を行う場合、前記撮像面で、前記OB領域における前記画素からのみ前記OB信号電荷を得て第４の信号電荷として前記水平転送路に送ることを特徴とする制御方法。
【請求項２２】
請求項２０に記載の制御方法において、前記撮像工程は、前記アンプ特性検出の指示に応じて、第４の信号電荷転送を行う場合、前記複数の分割領域として１画面を左画面と右画面とに左右に分割し、前記撮像面で、前記左画面で得られる左信号電荷と前記右画面で得られる右信号電荷とを第４の信号電荷として前記水平転送路に送り、該水平転送路にて、第４の信号電荷のうち前記左信号電荷を左方向に水平転送して前記左出力回路に送り、また前記右信号電荷を右方向に水平転送して前記右出力回路に送り、前記左出力回路および前記右出力回路で、それぞれ、前記左信号電荷および前記右信号電荷に基づいて左画像データおよび右画像データを第４の画像データとして出力し、
このとき、前記撮像工程は、前記左画面で前記OB領域から得られる左OB信号電荷と、前記右画面で前記OB領域から得られる右OB信号電荷とを含む第４の信号電荷を前記水平転送路に送り、前記複数の出力回路で前記OB信号電荷を示す第４のOBデータを含む第４の画像データを出力し、前記左出力回路および前記右出力回路で、それぞれ、前記左OB信号電荷および前記OB右信号電荷を示す左OBデータおよび右OBデータを含む第４の画像データを出力し、
前記特性検出工程は、前記アンプ特性検出の指示に応じて、第１の画像データにおける第１のOBデータおよび第４の画像データにおける左OBデータまたは右OBデータに基づいて、前記複数のアンプ特性を検出することを特徴とする制御方法。
【請求項２３】
請求項２０に記載の制御方法において、前記撮像工程は、前記アンプ特性検出の指示に応じて、第４の信号電荷転送を行う場合、第４の出力回路として前記左出力回路を用いて、前記左出力回路で第４の信号電荷に基づいて第４の画像データを出力することを特徴とする制御方法。
【請求項２４】
請求項２０に記載の制御方法において、前記撮像工程は、前記アンプ特性検出の指示に応じて、第４の信号電荷転送を行う場合、第４の出力回路として前記右出力回路を用いて、前記右出力回路で第４の信号電荷に基づいて第４の画像データを出力することを特徴とする制御方法。
【請求項２５】
請求項１５に記載の制御方法において、前記特性検出工程は、前記アンプ特性検出の指示に応じて、前記複数のアンプ特性として、前記複数の第２の画像データ間のそれぞれの画像全体の平均出力レベルの差異を検出し、該差異に基づく差異補正値を算出し、
前記信号処理工程は、前記通常撮影の指示に応じて、前記複数の第２の画像データを前記差異補正値を用いて補正することを特徴とする制御方法。
【請求項２６】
請求項１５に記載の制御方法において、前記特性検出工程は、前記アンプ特性検出の指示に応じて、前記複数のアンプ特性として、前記複数の出力回路間のダークノイズの差異を検出し、該差異に基づくノイズリダクションのパラメータを算出し、
前記信号処理工程は、前記通常撮影の指示に応じて、前記複数の第２の画像データを前記パラメータを用いて補正することを特徴とする制御方法。
【請求項２７】
請求項１５に記載の制御方法において、前記撮像工程は、前記OB領域において微少の信号電荷を得る湧き出し画素を設けて、前記アンプ特性検出の指示に応じて、前記湧き出し画素から得られる信号電荷に基づく第５の湧き出しデータを含む第１の画像データを得て、
前記特性検出工程は、前記アンプ特性検出の指示に応じて、少なくとも第１の画像データにおける第５の湧き出しデータに基づいて、前記複数のアンプ特性として電荷検出感度の差分を検出し、該差分に基づいて画像処理パラメータやカメラ感度設定に用いる情報を得ることを特徴とする制御方法。
【請求項２８】
請求項１５に記載の制御方法において、前記撮像工程は、前記OB領域において感度の異なる複数の前記湧き出し画素を設けて、前記アンプ特性検出の指示に応じて、前記複数の湧き出し画素から得られる信号電荷に基づく第６の湧き出しデータを含む第１の画像データを得て、
前記特性検出工程は、前記アンプ特性検出の指示に応じて、少なくとも第１の画像データにおける第６の湧き出しデータに基づいて、前記複数のアンプ特性として前記複数の出力回路間のリニアリティの差分を検出し、該差分に基づいてリニアリティ補正値を算出することを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像素子で撮像した画像を分割して複数の分割画像を高速に読み出し、それぞれを複数の出力回路を介して出力する固体撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、固体撮像装置は、固体撮像素子の撮像面を複数の領域に分割して、撮像した被写界像を示す画像信号を各分割領域に応じた複数の分割画像信号として高速に読み出し、それぞれを複数の出力回路を介して高速に読み出すものがある。この出力回路には、フローティングディフュージョン増幅器（Floating Diffusion Amplifier：FDA）などのプリアンプが用いられている。
【０００３】
この装置では、複数の分割画像をそれぞれ異なる出力回路を用いて出力するが、出力回路ごとにアンプ特性が異なるので、撮影した複数の分割画像には、オフセット、リニアリティ、感度およびダークノイズなどの特性に差異が生じてしまう。また、これらの分割画像を合成した１画面の撮影画像は、分割ラインが線状に目立ち、分割ラインの左右で色味やノイズ感が異なるなどの不具合が生じる。
【０００４】
ところで、特許文献１に記載の撮像装置は、撮像素子15から出力される画素データの内、左半面15dに存在するある所定範囲のデータの平均値、右半面15cに存在するある所定範囲のデータの平均値、ならびに左半面15dと右半面とに存在するある所定範囲のデータの平均値の各値を用いることで、撮像素子の２つの出力間のアンバランスを補正している。
【０００５】
また、特許文献２に記載の撮像装置は、制御部15にて固体撮像素子11の出力中の２つのパイロット信号のレベル差をチャンネル別に求め、２チャンネルのパイロット信号のレベル差が等しくなるように、ゲイン補正部17でレベル補正することにより、注入パイロット信号の検出精度を上げ、チャンネル間のレベル補正精度を向上している。
【０００６】
また、特許文献３に記載の撮像装置は、画面中央付近のVOB信号レベルと、水平方向OBエリア2Aおよび2Bの各OB信号レベルの加算平均値との差を、分割撮像エリア1A、1Bの１ラインの水平画素数で除算した値を補正値として、映像信号、OB信号およびパイロット信号に対して、チャンネル別に入力信号の所定数の水平画素単位で加算または減算し、これにより、固体撮像素子21の分割撮像エリア1A、1Bの出力レベル特性をほぼ平坦にしている。
【０００７】
また、特許文献４に記載の補正装置は、撮像素子の複数の出力部からの複数の撮像信号のレベルを調整するゲイン調整手段113および114と、温度情報に基づいて複数の撮像信号のレベル差が小さくなるようにするための補正係数を決定するマイコン117とを備え、ゲイン調整手段113および114にてこの補正係数を用いて各撮像信号のレベル差が小さくなるように調整して各撮像信号を補正している。
【特許文献１】特開2002-125149号公報
【特許文献２】特開2003-298950号公報
【特許文献３】特開2003-304454号公報
【特許文献４】特開2004-336244号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の固体撮像装置では、複数の分割画像をそれぞれ異なる出力回路を用いて出力して、これらの分割画像に基づいて各分割画像を補正しているが、いずれの画像信号が正確であるかを判別することができず、いずれの出力回路に不具合があるかを判別することができない。したがって、複数の分割画像のうち、正確な分割画像に合わせて補正することができない。
【０００９】
本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、分割領域に応じた複数の画像信号をそれぞれ複数の出力回路を介して出力する固体撮像装置において、各出力回路のアンプ特性を検出して、これらの特性に応じて分割画像間のオフセット、リニアリティ、感度およびダークノイズの差異を得て、分割画像間の不連続性を正確に補正す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】
【００１０】
本発明によれば、撮像面を形成するように行および列方向に配列され、光電変換する受光部を配して複数の画素を形成して、これら複数の画素で得られる信号電荷に基づいて画像データを生成する撮像手段と、この撮像手段からこの画像データを得て、この画像データを信号処理する信号処理手段とを含む固体撮像装置において、この撮像手段は、この撮像面に黒レベルの信号電荷を得るオプティカルブラック（OB）領域を備え、また１画面を分割した複数の分割領域のそれぞれに対応する複数の出力回路と、これら複数の画素で得られる信号電荷をこれら複数の出力回路のいずれかに水平転送する水平転送路とを含み、これら複数の出力回路は、この水平転送路から転送された信号電荷に基づいて、複数のこの画像データをそれぞれ出力し、この装置は、これら複数の出力回路のアンプ特性検出、または通常撮影を指示する制御手段を含み、この撮像手段は、このアンプ特性検出の指示に応じて、これら複数の出力回路のうち、第１の出力回路への一方向の第１の信号電荷転送を行い、このとき、この撮像面で、これら複数の画素のすべてから第１の信号電荷を得てこの水平転送路に送り、この水平転送路で、第１の信号電荷を第１の出力回路に水平転送し、第１の出力回路で第１の信号電荷に基づいて第１の画像データを出力し、このとき、この撮像手段は、この撮像面でこのOB領域から得られるOB信号電荷を含む第１の信号電荷をこの水平転送路に送り、第１の出力回路でこのOB信号電荷を示す第１のOBデータを含む第１の画像データを出力し、この信号処理手段は、このアンプ特性検出の指示に応じて、少なくとも第１の画像データにおける第１のOBデータに基づいて、これら複数の出力回路のそれぞれにおける複数のアンプ特性を検出する特性検出手段を含み、他方、この撮像手段は、この通常撮影の指示に応じて、これら複数の出力回路のそれぞれへの第２の信号電荷転送を行い、この撮像面で、これら複数の分割領域ごとにこの画素から得られる第２の信号電荷をこの水平転送路に送り、この水平転送路で、これら複数の分割領域のそれぞれから得られる複数の第２の信号電荷を対応するこの出力回路に水平転送し、これら複数の出力回路で、それぞれこれら複数の第２の信号電荷に基づいて複数の第２の画像データを出力し、この信号処理手段は、この通常撮影の指示に応じて、これら複数の第２の画像データを信号処理して、それぞれこれら複数のアンプ特性に基づいて補正して、これら複数の第２の画像データからなる１画面の撮影画像を示す第３の画像データを生成することを特徴とする。
【００１１】
また、撮像面を形成するように行および列方向に配列され、光電変換する受光部を配して形成される複数の画素にて信号電荷を得て、この信号電荷に基づいて画像データを生成する撮像工程と、この撮像工程からこの画像データを得て、この画像データを信号処理する信号処理工程とを含む固体撮像装置の制御方法において、この撮像工程は、この撮像面にて１画面を分割した複数の分割領域のそれぞれに対応する複数の出力回路と、これら複数の画素で得られる信号電荷をこれら複数の出力回路のいずれかに水平転送する水平転送路とを用いて、これら複数の出力回路にて、この水平転送路から転送された信号電荷に基づいて、複数のこの画像データをそれぞれ出力し、この方法は、この複数の出力回路のアンプ特性検出、または通常撮影を指示する制御工程を含み、この撮像工程は、このアンプ特性検出の指示に応じて、これら複数の出力回路のうち、第１の出力回路への一方向の第１の信号電荷転送を行い、このとき、この撮像面で、これら複数の画素のすべてから第１の信号電荷を得てこの水平転送路に送り、この水平転送路で、第１の信号電荷を第１の出力回路に水平転送し、第１の出力回路で第１の信号電荷に基づいて第１の画像データを出力し、このとき、この撮像工程は、この撮像面に備えた黒レベルの信号電荷を得るオプティカルブラック（OB）領域からOB信号電荷を得て、このOB信号電荷を含む第１の信号電荷をこの水平転送路に送り、第１の出力回路でこのOB信号電荷を示す第１のOBデータを含む第１の画像データを出力し、この信号処理工程は、このアンプ特性検出の指示に応じて、少なくとも第１の画像データにおける第１のOBデータに基づいて、これら複数の出力回路のそれぞれにおける複数のアンプ特性を検出する特性検出工程を含み、他方、この撮像工程は、この通常撮影の指示に応じて、これら複数の出力回路のそれぞれへの第２の信号電荷転送を行い、この撮像面で、これら複数の分割領域ごとにこの画素から得られる第２の信号電荷をこの水平転送路に送り、この水平転送路で、これら複数の分割領域のそれぞれから得られる複数の第２の信号電荷を対応するこの出力回路に水平転送し、これら複数の出力回路で、これら複数の第２の信号電荷に基づいて複数の第２の画像データを出力し、この信号処理工程は、この通常撮影の指示に応じて、これら複数の第２の画像データを信号処理して、それぞれこれら複数のアンプ特性に基づいて補正して、これら複数の第２の画像データからなる１画面の撮影画像を示す第３の画像データを生成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
このように本発明の固体撮像装置によれば、撮像部にて、左右転送撮影により左OBデータおよび右OBデータを得て、左転送撮影により左転送全OBデータを得て、出力回路特性検出部にて全OBデータの右成分および右OBデータを比較して左出力回路および右出力回路のアンプ特性を検出することができる。
【００１３】
また、本発明の固体撮像装置は、出力回路特性検出部にて全OBデータの右成分および右OBデータを比較して、左出力回路および右出力回路のアンプ特性として、生成される分割画像間のそれぞれの画像全体の平均出力レベルの差異を検出し、この差異に基づく差異補正値を用いて各分割画像を補正することにより、その分割面を目立たなくして、各出力回路のシェーディング特性を補正して、分割画像間の不連続性を正確に補正することができる。
【００１４】
また、本発明の固体撮像装置は、出力回路特性検出部にて全OBデータの右成分および右OBデータを比較して、左出力回路および右出力回路のアンプ特性としてダークノイズの差異を検出し、この差異に基づいてノイズリダクションのパラメータを算出し、このパラメータに応じて、ノイズレベルの差異によって生じる分割画像間の画質の違いを補正することができる。
【００１５】
また、本発明の固体撮像装置は、撮像部のOB領域に湧き出し画素を設けて湧き出しデータを得て、出力回路特性検出部にて全湧き出しデータの右成分および右湧き出しデータを比較して、左出力回路および右出力回路のアンプ特性を検出し、その結果に応じて、感度の差異によって生じる分割画像間の画質の違いを補正することができる。
【００１６】
また、本発明の固体撮像装置は、OB領域に感度の異なる複数の湧き出し画素を設けて湧き出しデータを得て、出力回路特性検出部にて全湧き出しデータの右成分および右湧き出しデータを比較して、左出力回路および右出力回路のアンプ特性を検出し、その結果に応じて、リニアリティの差異によって生じる分割画像間の画質の違いを補正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に添付図面を参照して本発明による固体撮像装置の実施例を詳細に説明する。
【００１８】
実施例の固体撮像装置10は、図１に示すように、操作部12を操作することによりシステム制御部14およびタイミング発生器16で各部を制御して、被写界からの入射光に応じた被写界像を撮像部18で撮像して分割画像を生成し、分割画像を前処理部20および信号処理部22で信号処理して１画面の撮影画像を得るもので、とくに出力回路特性検出部24にて各出力回路のアンプ特性を検出する装置である。なお、本発明の理解に直接関係のない部分は、図示を省略し、冗長な説明を避ける。
【００１９】
また、本装置10は、撮像部18にて、撮像面30に読み出された信号電荷を水平転送路32で水平転送するもので、図２に示すように左右両方に転送して分割画像を得ることができ、また、図３に示すように左方向のみに転送し、図４に示すように右方向のみに転送して１画面の撮影画像を得ることもできる。
【００２０】
操作部12は、操作者の指示を入力する手操作装置であり、操作者の手操作状態、たとえばシャッタボタン（図示せず）のストローク操作に応じて、操作信号102をシステム制御部14に供給する機能を有する。なお、以下の説明において、各信号はその現れる接続線の参照番号で特定する。
【００２１】
システム制御部14は、操作部12から供給される操作信号102に応動して、本装置全体の動作を制御、統括する制御機能部である。システム制御部14は、操作信号102に応じて、制御信号104および106を生成し、それぞれタイミング発生器16および信号処理部22に供給して制御する。
【００２２】
本実施例のシステム制御部14は、撮像部18における左右転送、左転送または右転送による撮影を示す制御信号104および106を生成することができる。また、システム制御部14は、本装置10が出力回路のアンプ特性を検出する場合には、出力回路特性検出をも示す制御信号106を生成することができる。
【００２３】
タイミング発生器16は、本装置10を動作させる基本クロックを発生する発振器を有して、図１に示していないが、この基本クロックを各部に供給してよい。また、タイミング発生器16は、システム制御部14から供給される制御信号104に応じてタイミング信号108および110を生成し、たとえば、垂直同期信号、水平同期信号、垂直駆動信号および水平駆動信号などを示すタイミング信号108を生成して撮像部18に供給し、また、相関二重サンプリング用のサンプリングパルスやアナログ・ディジタル変換用の変換クロックなどを示すタイミング信号110を生成して前処理部20に供給する。
【００２４】
本実施例のタイミング発生器16は、制御信号104に応じて、左右転送、左転送または右転送による撮影を示すタイミング信号108および110を生成することができる。
【００２５】
撮像部18は、撮影画像の１画面を形成する撮像面30を備えて、結像される被写界像を電気信号に変換する機能を有し、この電気信号を水平転送路（HCCD）32ならびに左出力回路34および右出力回路36を介して、アナログ電気信号112および114を出力するものである。本実施例の撮像面30は、黒レベルの信号電荷を得るオプティカルブラック（Optical Black：OB）領域38をその一部に形成して配置する。本実施例では、撮像部18は、たとえば、電荷結合素子（Charge Coupled Device：CCD）や金属酸化膜型半導体（Metal Oxide Semiconductor：MOS）等のいずれのイメージセンサでもよい。
【００２６】
撮像面30は、複数の画素を備えて撮影画像の１画面を形成するものである。これら複数の画素は、入射光を受光した際に、光を受光光量に応じた電気信号に光電変換する光センサであり、たとえば、フォトダイオードが用いられる。複数の画素は、赤色Ｒ、緑色Ｇおよび青色Ｂのカラーフィルタを備えて行列状に配置される。
【００２７】
また、撮像面30は、図示しない複数の垂直転送路（VCCD）を備え、各VCCDは、タイミング信号108に制御されて、画素から読み出された信号電荷を電気信号としてHCCD 32に垂直転送する。
【００２８】
HCCD 32は、タイミング信号108に制御されて、たとえば、２相駆動または４相駆動で作動して、各VCCDから転送された信号電荷を左出力回路34または右出力回路36へと水平転送するものである。
【００２９】
たとえば、４相駆動のHCCD 32は、図５に示すように、異なる水平駆動信号で作動する水平電極H1、H2、H3およびH4が繰り返し配設される。このHCCD 32における各水平電極は、接続するVCCDが撮像面30において分割ライン40の左右いずれかであるかによっても異なる水平駆動信号で作動して、VCCDからの信号電荷を左右転送、左転送または右転送することができる。
【００３０】
このHCCD 32は、図５に示すように、分割ライン40の左側の水平電極H1、H2、H3およびH4に対して、それぞれ水平駆動信号H1L、H2L、H3LおよびH4Lを入力し、右側の水平電極H1、H2、H3およびH4に対して、それぞれ水平駆動信号H1R、H2R、H3RおよびH4Rを入力する。
【００３１】
HCCD 32は、水平同期信号に応じて水平転送を開始するものでよく、信号電荷を左右転送する場合、たとえば、図６に示すような水平駆動信号H1L、H2L、H3L、H4L、H1R、H2R、H3RおよびH4Rを入力すればよい。また、HCCD 32は、信号電荷を左転送または右転送する場合には、それぞれ図７または図８に示すような水平駆動信号H1L、H2L、H3L、H4L、H1R、H2R、H3RおよびH4Rを入力する。
【００３２】
左出力回路34および右出力回路36は、HCCD 32から転送された信号電荷を、アナログ電気信号112および114に変換して出力するもので、たとえば、フローティングディフュージョン増幅器（Floating Diffusion Amplifier：FDA）でよい。
【００３３】
ところで、本実施例の撮像部18は、タイミング信号108に制御されて、被写界像を撮像面30における各画素で光電変換して信号電荷を得て、VCCDにより垂直転送してHCCD 32に送る。
【００３４】
本実施例のHCCD 32は、左右転送を示すタイミング信号108に応じて、撮像面30における分割ライン40の左側の領域のVCCDからの信号電荷を左出力回路34へと水平転送し、その右側の領域のVCCDからの信号電荷を右出力回路36へと水平転送する。また、HCCD 32は、左転送を示すタイミング信号108に応じて、撮像面30のすべてのVCCDからの信号電荷を左出力回路34へと水平転送し、右転送を示すタイミング信号108に応じて、撮像面30のすべてのVCCDからの信号電荷を右出力回路36へと水平転送する。
【００３５】
たとえば、撮像部18は、左右転送を示すタイミング信号108に応じて、撮像面30において分割ライン40の左側における画素から左画像データを、右側における画素から右画像データをそれぞれ得て、左画像データを示すアナログ電気信号112および右画像データを示すアナログ電気信号114を生成する。この左画像データは、OB領域38の分割ライン40の左側で得られる左OBデータを含み、右画像データは、OB領域38の分割ライン40の右側で得られる右OBデータを含む。
【００３６】
また、撮像部18は、左転送を示すタイミング信号108に応じて、撮像面30におけるすべての画素から左転送全画像データを得て、全画像データを示すアナログ電気信号112を生成し、右転送を示すタイミング信号108に応じて、撮像面30におけるすべての画素から右転送全画像データを得て、全画像データを示すアナログ電気信号114を生成する。これらの全画像データは、OB領域38の全体から得られる全OBデータを含む。
【００３７】
前処理部20は、タイミング信号110に制御されて、複数のアナログ電気信号112および114に対して、それぞれ対応するプリアンプにてアナログ信号処理を施す機能を有する。前処理部20は、たとえば、アナログ電気信号112および114を、相関二重サンプリングしてノイズ成分を除去し、利得制御して増幅し、さらに、アナログ・ディジタル変換してディジタル画像信号116および118を生成して出力する。
【００３８】
信号処理部22は、システム制御部14から供給される制御信号106に応じて、前処理部20から供給されるディジタル画像信号116および118にディジタル信号処理を施すものである。信号処理部22は、たとえば、オフセット補正、ホワイトバランス補正、ガンマ補正および同時化処理などのディジタル信号処理をディジタル画像信号116および118に施すものでよい。
【００３９】
本実施例の信号処理部22は、とくに、出力回路特性検出部24を有して、左出力回路34および右出力回路36のアンプ特性を検出する。信号処理部22は、出力回路特性検出部24で検出したアンプ特性に基づいてディジタル画像信号116における左画像データおよびディジタル画像信号118における右画像データを補正し、補正後の左画像および右画像を合成して１画面の画像を示すディジタル画像信号を生成する。
【００４０】
信号処理部22は、合成後のディジタル画像信号を、図示しない表示部や記録部に供給して、それぞれ表示および記録するとよい。
【００４１】
本実施例の出力回路特性検出部24は、出力回路特性検出を示す制御信号106に応じて、ディジタル画像信号116における左OBデータおよびディジタル画像信号118における右OBデータを得て、さらに、ディジタル画像信号116における左転送時の全OBデータ、またはディジタル画像信号118における右転送時の全OBデータを得て、全OBデータと左OBデータまたは右OBデータとを比較することにより左出力回路34および右出力回路36のアンプ特性120を検出してメモリ26に格納する。
【００４２】
次に、この実施例における固体撮像装置10で出力回路のアンプ特性を検出する動作を説明する。この撮像装置10では、たとえば、工場出荷時や装置起動時などであらかじめ初期データを設定する場合において、操作者が操作部12を操作して出力回路特性検出を示す操作信号102がシステム制御部14に供給される。
【００４３】
システム制御部14では、操作信号102に応じて、出力回路特性検出とともに、左右転送撮影、左転送撮影を順次指示する。ここでは、まず、左右転送撮影を示す制御信号104が生成されてタイミング発生器16に供給され、左右転送撮影および出力回路特性検出を示す制御信号106が生成されて信号処理部22に供給される。
【００４４】
このとき、タイミング発生器16では、制御信号104に応じて、左右転送を示すタイミング信号108および110が生成され、それぞれ撮像部18および前処理部20に供給される。
【００４５】
撮像部18では、入射光に応じた被写界像が撮像面30に結像されて、タイミング信号108に応じて撮像面30における各画素から信号電荷が読み出されるが、本実施例ではとくに、入射光に影響しないOB領域38の各画素から信号電荷が読み出される。
【００４６】
本実施例では、タイミング信号108が左右転送を示すので、撮像面30の分割ライン40の左側で読み出された信号電荷は、HCCD 32に転送されてFDA 34を介して左OBデータを含んだ左画像データを示すアナログ電気信号112が生成され、右側で読み出された信号電荷は、HCCD 32に転送されてFDA 36を介して右OBデータを含んだ右画像データを示すアナログ電気信号114が生成される。
【００４７】
これらのアナログ電気信号112および114は、前処理部20に供給されて、タイミング信号110に応じて、それぞれに対応したプリアンプで前処理が施され、アナログ・ディジタル変換されてディジタル画像信号116および118が生成される。
【００４８】
これらのディジタル画像信号116および118は、信号処理部22に供給されて所要のディジタル信号処理が施され、本実施例では、制御信号106が出力回路特性検出および左右転送を示すので、ディジタル画像信号116および118のそれぞれにおける左OBデータおよび右OBデータがメモリ26に格納される。
【００４９】
次に、システム制御部14において、左転送撮影を示す制御信号104が生成されてタイミング発生器16に供給され、左転送撮影および出力回路特性検出を示す制御信号106が生成されて信号処理部22に供給される。
【００５０】
タイミング発生器16では、左右転送時と同様に、制御信号104に応じて左転送を示すタイミング信号108および110が生成され、それぞれ撮像部18および前処理部20に供給される。
【００５１】
撮像部18では、左右転送時と同様に、撮像面30の各画素から信号電荷が読み出されて、左転送を示すタイミング信号108に応じて、撮像面30の全画素から読み出された信号電荷が、HCCD 32に転送されてFDA 34を介して全OBデータを含んだ全画像データを示すアナログ電気信号112が生成される。
【００５２】
この全画像データを示すアナログ電気信号112は、左右転送時と同様に、前処理部20に供給されて、タイミング信号110に応じて前処理が施され、アナログ・ディジタル変換されてディジタル画像信号116が生成される。
【００５３】
この全画像データを示すディジタル画像信号116は、信号処理部22に供給されて所要のディジタル信号処理が施される。ここで、本実施例では、制御信号106が出力回路特性検出および左転送を示すので、出力回路特性検出部24において、メモリ26から左OBデータおよび右OBデータが読み出され、ディジタル画像信号116における全OBデータと比較されて左出力回路34および右出力回路36のアンプ特性120が検出される。
【００５４】
たとえば、図９に示すように、撮像部18の左転送により得られる全OBデータ202の黒レベルが示される。この全OBデータの黒レベルは、OB領域の右側よりも左側で高く、すなわち右側よりも左側の方が暗くなっているが、いずれも適正値上である。他方、図10に示すように、撮像部18の左右転送により得られる左OBデータおよび右OBデータの黒レベルが示されるが、右OBデータの黒レベルは、適正値を下回っているので、左出力回路34および右出力回路36のアンプ特性として、右OBデータが左OBデータよりも低いレベルで出力されていることがわかる。
【００５５】
このとき、全OBデータは、FDA 34から出力されているので、OB領域38において分割ライン40の左側から得られる全OBデータの左成分は、左OBデータと同じである。そこで、出力回路特性検出部24において、OB領域38において分割ライン40の右側から得られる全OBデータの右成分が、右OBデータと比較されて左出力回路34および右出力回路36のアンプ特性120が検出されてメモリ26に格納される。
【００５６】
その後、本装置10を用いて通常撮影をした場合、信号処理部22では、メモリ26からアンプ特性120が読み出され、通常撮影結果のディジタル画像信号116または118は、アンプ特性120を用いて補正され、補正後のディジタル画像信号116および118が合成処理される。
【００５７】
本実施例における本装置10では、出力回路のアンプ特性を検出する場合に、撮影の順番を逆にして、左右転送撮影よりも左転送撮影を先に行ってもよい。また、本装置10では、出力回路のアンプ特性を検出する場合に、左転送撮影ではなく右転送撮影を行い、撮像部18で右転送全OBデータを得て、出力回路特性検出部24において、右転送全OBデータの左成分と左OBデータとを比較して左出力回路34および右出力回路36のアンプ特性120を検出してもよい。
【００５８】
他の実施例として、固体撮像装置10は、左転送撮影による左転送全OBデータ、および右転送撮影による右転送全OBデータを得て、出力回路特性検出部24において、これらの全OBデータを比較することにより左出力回路34および右出力回路36のアンプ特性120を検出してもよい。
【００５９】
この場合、システム制御部14では、出力回路特性検出を行う際に、左転送撮影、右転送撮影を順次指示して、まず、左転送撮影を示す制御信号104を生成してタイミング発生器16に供給し、次に右転送撮影を示す制御信号104を生成してタイミング発生器16に供給する。
【００６０】
このとき、撮像部18では、まず、左転送時の全OBデータを含んだ全画像データを示すアナログ電気信号112が生成され、次に、右転送時の全OBデータを含んだ全画像データを示すアナログ電気信号114が生成される。
【００６１】
また、この実施例の信号処理部22では、まず、左転送全画像データを示すディジタル画像信号116が供給されるので、この左転送全画像データにおける全OBデータをメモリ26に格納する。次に、信号処理部22では、右転送全画像データを示すディジタル画像信号118が供給されるので、出力回路特性検出部24において、メモリ26から左転送全OBデータを読み出し、右転送全画像データにおける全OBデータと比較して左出力回路34および右出力回路36のアンプ特性120を算出する。
【００６２】
たとえば、図11に示すように、左転送全OBデータおよび右転送全OBデータの黒レベルが示される。これらの全OBデータの黒レベルは、OB領域の右側よりも左側で高く、すなわち右側よりも左側の方が暗くなっている。この右転送全OBデータの黒レベルは、左転送全OBデータのそれよりも全体的に一様に低く、左出力回路34のアンプ特性として、右出力回路36よりも低いレベルで出力していることがわかる。
【００６３】
そこで、出力回路特性検出部24は、ディジタル画像信号116における左転送全OBデータとディジタル画像信号118における右転送全OBデータとを比較して、左出力回路34および右出力回路36のアンプ特性120を検出する。
【００６４】
ところで、本装置10の撮像部18において、４相駆動で作動するHCCD 32を用いて左転送を行う場合、図12に示すように、所定の期間T1で１画面の信号電荷転送が行われる。この１画面の信号電荷転送を行う所定の期間T1は、右転送においても同じである。しかし、撮像部18において、４相駆動で作動するHCCD 32を用いて左右転送を行う場合、図13に示すように、期間T1の半分の期間T2で１画面の信号電荷転送を行うことができる。
【００６５】
この実施例の撮像部18では、出力回路特性検出を行う場合に限り、４相駆動で作動するHCCD 32を用いて左転送、右転送を順次行うので、図14に示すように、スミア掃き出しによる信号電荷転送の期間T3およびT4の後で、左転送撮影による信号電荷転送の期間T5、右転送撮影による信号電荷転送の期間T6が順次経過し、その後、左右転送撮影による信号電荷転送の期間T7およびT8に移行する。図14に示す期間T3、T4、T7およびT8は、図13に示す期間T2と同じで、図14に示す期間T5およびT6は、図12に示す期間T1と同じである。
【００６６】
この実施例において、本装置10では、出力回路のアンプ特性を検出する場合に、撮影の順番を逆にして、左転送撮影よりも右転送撮影を先に行ってもよい。
【００６７】
他の実施例として、本装置10では、出力回路特性検出部24において、左出力回路34および右出力回路36のアンプ特性120として、撮像画像の左画像データと右画像データとの間で色味やノイズ感などの差の元となる、それぞれの画像全体の平均出力レベルの差異を検出し、この差異を補正する差異補正値120を算出してもよい。
【００６８】
この出力回路特性検出部24は、たとえば、全OBデータの右成分と右OBデータとを比較してその差分を算出し、この差分に基づいて差異補正値120を算出するものでよい。また、出力回路特性検出部24は、全OBデータの右成分および右OBデータのうち、暗い方を明るい方に合わせ込み、すなわち、左出力回路34および右出力回路36のうち、それぞれから得られる画像全体の平均出力レベルの低い方を高い方に合わせ込むように、平均出力レベルのオフセット補正ができる差異補正値120を算出してよい。
【００６９】
この場合、信号処理部22は、出力回路特性検出部24で算出した差異補正値120を用いて、ディジタル画像信号116における左画像データおよびディジタル画像信号118における右画像データを補正する。
【００７０】
また、他の実施例として、本装置10では、出力回路特性検出部24において、左出力回路34および右出力回路36のアンプ特性120として、撮像画像の左画像データと右画像データとの間における、ダークノイズの差異を検出してもよい。
【００７１】
この場合、撮像部18では、左出力回路34および右出力回路36のダークノイズを有する全OBデータ、左OBデータおよび右OBデータを得る。また、出力回路特性検出部24では、全OBデータの右成分と右OBデータとを比較してダークノイズの差分を算出し、この差分に基づいて、左出力回路34および右出力回路36のノイズリダクションのパラメータ120を算出する。
【００７２】
また、信号処理部22では、出力回路特性検出部24で算出したノイズリダクションのパラメータ120を用いて、ディジタル画像信号116における左画像データおよびディジタル画像信号118における右画像データを補正する。
【００７３】
また、他の実施例として、本装置10では、出力回路のアンプ特性を検出する場合に、撮像部18でOBデータだけを得て、このOBデータに基づいて信号処理部22の出力回路特性検出部24で左出力回路34および右出力回路36のアンプ特性120を検出してもよい。
【００７４】
この場合、システム制御部14は、本装置10が出力回路のアンプ特性を検出する場合には、出力回路特性検出をも示す制御信号104を生成する。
【００７５】
また、タイミング発生器16は、出力回路特性検出を示す制御信号104に応じて、撮像部18が撮像面30のOB領域38における画素のみからOBデータを得るように、OBデータ取得をも示すタイミング信号108および110を生成する。
【００７６】
撮像部18は、OBデータ取得を示すタイミング信号108を入力する場合、たとえば、左右転送およびOBデータ取得を示すタイミング信号108に応じて、OB領域38における分割ライン40の左側で左OBデータを、右側で右OBデータをそれぞれ得て、左OBデータを示すアナログ電気信号112および右OBデータを示すアナログ電気信号114を生成する。
【００７７】
また、撮像部18は、たとえば、左転送およびOBデータ取得を示すタイミング信号108に応じて、OB領域38における全OBデータを左出力回路34を介して得て、左転送全OBデータを示すアナログ電気信号112を生成し、右転送およびOBデータ取得を示すタイミング信号108に応じて、OB領域38における全OBデータを右出力回路36を介して得て、右転送全OBデータを示すアナログ電気信号114を生成する。
【００７８】
この場合、出力回路特性検出部24は、ディジタル画像信号116および118からそれぞれOBデータのみを得て、このOBデータに基づいて左出力回路34および右出力回路36のアンプ特性120を検出する。
【００７９】
また、他の実施例として、固体撮像装置10は、図15に示すように、OB領域38の一部に、微少の信号電荷を得る電荷湧き出し画素302を設けて、入射光量を示す信号電荷として湧き出しデータをOB領域38から得て、出力回路特性検出部24において、湧き出しデータを比較することにより、左出力回路34および右出力回路36のアンプ特性を検出する。
【００８０】
この実施例のOB領域38は、分割ライン40の右側と左側とにおいて、分割ライン40に線対称となる位置に同じ感度の電荷湧き出し画素302を設けるとよく、低感度の電荷湧き出し画素302を設けて微小な信号電荷を得るものでよい。
【００８１】
この場合、撮像部18では、OB領域38から湧き出しデータを含むOBデータが得られ、たとえば、左右転送撮影により、OB領域38の分割ライン40の左側で左湧き出しデータが、得られ、右側で右湧き出しデータが得られ、左湧き出しデータを含む左OBデータおよび右湧き出しデータを含む右OBデータが得られる。
【００８２】
また、撮像部18では、左転送撮影により、OB領域38のすべての湧き出し画素から左転送全湧き出しデータが得られて、この左転送全湧き出しデータを含む左転送全OBデータが得られ、右転送撮影により、OB領域38のすべての湧き出し画素から右転送全湧き出しデータが得られ、この右転送全湧き出しデータを含む右転送全OBデータが得られる。
【００８３】
また、出力回路特性検出部24は、これらのOBデータの比較において、湧き出しデータを比較することにより、左出力回路34および右出力回路36のアンプ特性として電荷検出感度の差分を検出し、この差分から画像処理パラメータやカメラ感度設定に用いる情報を得ることができる。
【００８４】
また、OB領域38は、図16に示すように、複数の感度の異なる電荷湧き出し画素304、306、308および310を設けて、さまざまなレベルの電荷量を示す信号電荷を得ることができる。ここでは、電荷湧き出し画素304、306、308および310は、分割ライン40から離れて左端または右端に近いほど高い感度を有して多くの電荷量を得る。
【００８５】
たとえば、このOB領域38を有する撮像部18で左右転送が行われると、図17に示すように、左OBデータ402および右OBデータ404が得られる。ここでは、右OBデータ404によれば、右出力回路36からは、各電荷量に比例した出力が得られ、すなわち右出力回路36のリニアリティが高いことがわかるが、左OBデータ402によれば、左出力回路34のリニアリティが低いことがわかる。
【００８６】
出力回路特性検出部24は、さまざまなレベルの湧き出しデータを含む左OBデータ402および右OBデータ404に基づいて、左出力回路34および右出力回路36のアンプ特性としてこれらの回路間のリニアリティの差分を検出することができ、さらにこの差分に基づいて、それぞれから得られる画像全体の平均出力レベルを均等にしつつリニアリティを高めてディジタル画像信号116および118を補正するリニアリティ補正値を算出する。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明に係る固体撮像装置の一実施例を示すブロック図である。
【図２】図１に示す実施例の固体撮像装置の撮像部において、信号電荷の左右転送を示す概要図である。
【図３】図１に示す実施例の固体撮像装置の撮像部において、信号電荷の左転送を示す概要図である。
【図４】図１に示す実施例の固体撮像装置の撮像部において、信号電荷の右転送を示す概要図である。
【図５】図１に示す実施例の固体撮像装置の水平転送路を概要的に示す例図である。
【図６】図２に示す撮像部における左右転送において、図５に示す水平転送路の動作を示すタイミングチャートである。
【図７】図３に示す撮像部における左転送において、図５に示す水平転送路の動作を示すタイミングチャートである。
【図８】図４に示す撮像部における右転送において、図５に示す水平転送路の動作を示すタイミングチャートである。
【図９】図３に示す撮像部における左転送において得られる左転送全OBデータを示すグラフである。
【図１０】図２に示す撮像部における左右転送において得られる左OBデータおよび右OBデータを示すグラフである。
【図１１】本発明に係る固体撮像装置の他の実施例において、左転送で得られる左転送全OBデータおよび右転送で得られる右転送全OBデータを示すグラフである。
【図１２】図３に示す撮像部における左転送において、図５に示す水平転送路の動作を示すタイミングチャートである。
【図１３】図２に示す撮像部における左右転送において、図５に示す水平転送路の動作を示すタイミングチャートである。
【図１４】図１１に示す他の実施例の固体撮像装置において、図５に示す水平転送路の動作を示すタイミングチャートである。
【図１５】本発明に係る固体撮像装置の他の実施例において、OB領域を概要的に示す例図である。
【図１６】本発明に係る固体撮像装置の他の実施例において、OB領域を概要的に示す例図である。
【図１７】本発明に係る固体撮像装置の他の実施例において、湧き出しデータを示すグラフである。
【符号の説明】
【００８８】
10  固体撮像装置
12  操作部
14  システム制御部
16  タイミング発生器
18  撮像部
20  前処理部
22  信号処理部
24  出力回路特性検出部
26  メモリ
30  撮像面
32  水平転送路
34  右出力回路
36  左出力回路
38  OB領域
40  分割ライン
【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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【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１５】
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【図１６】
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【図１７】
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