(57)【要約】【目的】暗電流補正を行う。【構成】奇数列のフォトダイオード２または偶数列のフォトダイオード２のいずれか一方に蓄積された信号電荷を読み出し，他方のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷は読み出されないように，読み出しゲート・パルス３を形成する。奇数列または偶数列のうちいずれか一方のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷が読み出される。奇数列または偶数列のいずれか他方のフォトダイオード２に隣接した垂直転送路４からは暗電流補正用の信号電荷を得る。得られた暗電流補正用の信号電荷を用いて，読み出された信号電荷によって表わされる映像信号の暗電流補正が行われる。【選択図】図１
2009141443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
行方向および列方向に配置された多数の光電変換素子，
上記光電変換素子の各列に隣接して設けられ，信号電荷を垂直方向に転送する垂直転送路，
上記多数の光電変換素子のうち少なくとも１列の非読み出し光電変換素子列に蓄積された信号電荷を，上記垂直転送路のうちの非読み出し光電変換素子列に隣接した暗電流算出用垂直転送路へのシフトを停止し，非読み出し光電変換素子列を除いた残りの読み出し光電変換素子列に蓄積された信号電荷を，上記垂直転送路のうちの読み出し光電変換素子列に隣接した読み出し用垂直転送路にシフトする読み出しゲート，
上記垂直転送路を垂直転送した信号電荷を，転送してきた上記垂直転送路に対応して記憶するライン・メモリ，
上記ライン・メモリに記憶された信号電荷が上記ライン・メモリからシフトされることにより，シフトされた信号電荷を水平方向に転送する水平転送路，ならびに
暗電流算出用垂直転送路に対応して上記ライン・メモリに記憶されている暗電流算出用信号電荷または読み出し用垂直転送路に対応して上記ライン・メモリに記憶されている読み出し用信号電荷を上記ライン・メモリから上記水平転送路にシフトするように上記ライン・メモリを制御する転送制御手段，
を備えた固体電子撮像装置。
【請求項２】
上記非読み出し光電変換素子列が奇数列または偶数列のいずれか一方の列である，請求項１に記載の固体電子撮像装置。
【請求項３】
上記転送制御手段は，
上記光電変換素子に蓄積された１行分の信号電荷が上記ライン・メモリにシフトされたことに応じて，上記暗電流算出用垂直転送路からシフトされた暗電流算出用信号電荷を上記水平転送路にシフトし，暗電流算出用信号電荷の水平転送路における水平転送終了後に上記読み出し用垂直転送路から読み出し用信号電荷の上記水平転送路へのシフトおよび読み出し用信号電荷の上記水平転送路における水平転送を繰り返し，すべての読み出し用信号電荷の上記水平転送路における水平転送終了後に，上記ライン・メモリに蓄積された暗電流算出用信号電荷の上記水平転送路へのシフトおよび暗電流算出用信号電荷の上記水平転送路における水平転送を行う，あるいは，上記読み出し用垂直転送路から読み出し用信号電荷の上記水平転送路のシフトおよび読み出し用信号電荷の上記水平転送路における水平転送を繰り返し，すべての読み出し用信号電荷の上記水平転送路における水平転送が終了する前に，上記暗電流算出用垂直転送路からシフトされた暗電流算出用信号電荷を上記水平転送路にシフトし，暗電流算出用信号電荷の水平転送路における水平転送を行う，
請求項２に記載の固体電子撮像装置。
【請求項４】
上記多数の光電変換素子が第１フィールドのものと第２フィールドのものとに規定されており，
第１フィールド読み出しにおいては非読み出し光電変換素子列は奇数列に規定され，かつ読み出し光電変換素子列は偶数列に規定されており，第２フィールド読み出しにおいては非読み出し光電変換素子列は偶数列に規定され，かつ読み出し光電変換素子列は奇数列に規定されている，
請求項３に記載の固体電子撮像装置。
【請求項５】
上記水平転送路から出力される暗電流算出用信号電荷にもとづいて，上記水平転送路から出力される読み出し用信号電荷にもとづいて得られる映像信号を暗電流補正する暗電流補正手段をさらに備えた請求項４に記載の固体電子撮像装置。
【請求項６】
上記光電変換素子に蓄積された１行分の信号電荷が上記ライン・メモリにシフトされたことに応じて１つの上記暗電流算出用垂直転送路から上記水平転送路にシフトされた暗電流算出用信号電荷の電荷量をａ，１つの上記暗電流算出用垂直転送路から上記水平転送路にしふとされた暗電流算出用信号電荷の総電荷量をＳ，１列の画素数をＮとした場合に，上記水平転送路から垂直方向にｎ番目の光電変換素子に蓄積された読み出し用信号電荷の補正量Ｙ（ｎ）が，Ｙ（ｎ）＝ａ＋［２ｎ×（Ｓ−Ｎ×ａ）／｛Ｎ（Ｎ−１）｝］である，
請求項５に記載の固体電子撮像装置。
【請求項７】
上記光電変換子は奇数行または偶数行のうちの一方の行については奇数列または偶数列のうち一方の列に，奇数行または偶数行のうちの他方の行については奇数列または偶数列のうち他方の列に配置されており，
奇数列または偶数列のうち一方の列の光電変換素子の受光面上に緑色の光成分を透過する特性を有するカラー・フィルタが形成されており，奇数列または偶数列のうちの他方の列の光電変換素子の受光面上に青色または赤色の光成分を透過する特性を有するカラー・フィルタが形成されているものである，
請求項６に記載の固体電子撮像装置。
【請求項８】
高感度撮像を設定する高感度撮像設定手段をさらに備え，
上記暗電流補正手段は，上記高感度撮像設定手段によって高感度撮像が設定されたことに応じて暗電流補正を行うものである，
請求項７に記載の固体電子撮像装置。
【請求項９】
温度を測定する温度センサをさらに備え，
上記暗電流補正手段は，上記温度センサによって一定以上の温度が測定されたことに応じて暗電流補正を行うものである，
請求項８に記載の固体電子撮像装置。
【請求項１０】
上記光電変換素子の露光時間が一定時間以下かどうかを判定する露光時間判定手段をさらに備え，
上記暗電流補正手段は，上記露光時間判定手段によって露光時間が一定時間以下と判定されたことに応じて暗電流補正を行うものである，
請求項９に記載の固体電子撮像装置。
【請求項１１】
行方向および列方向に配置された多数の光電変換素子，ならびに上記光電変換素子の各列に隣接して設けられ，信号電荷を垂直方向に転送する垂直転送路を備えた固体電子撮像装置において，
読み出しゲートが，上記多数の光電変換素子のうち少なくとも１列の非読み出し光電変換素子列に蓄積された信号電荷を，上記垂直転送路のうちの非読み出し光電変換素子列に隣接した暗電流算出用垂直転送路へのシフトを停止し，非読み出し光電変換素子列を除いた残りの読み出し光電変換素子列に蓄積された信号電荷を，上記垂直転送路のうちの読み出し光電変換素子列に隣接した読み出し用垂直転送路にシフトし，
ライン・メモリが，上記垂直転送路を垂直転送した信号電荷を，転送してきた上記垂直転送路に対応して記憶し，
水平転送路が，上記ライン・メモリに記憶された信号電荷が上記ライン・メモリからシフトされることにより，シフトされた信号電荷を水平方向に転送し，
転送制御手段が，暗電流算出用垂直転送路に対応して上記ライン・メモリに記憶されている暗電流算出用信号電荷または読み出し用垂直転送路に対応して上記ライン・メモリに記憶されている読み出し用信号電荷を上記ライン・メモリから上記水平転送路にシフトするように上記ライン・メモリを制御する，
固体電子撮像装置の動作制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は，固体電子撮像装置およびその動作制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤの垂直転送路では暗電流が発生することが多い。暗電流の発生により，ＣＣＤを用いて撮像された被写体像に縦筋状のパターン・ノイズが生じることがある。パターン・ノイズの発生を防ぐために，暗電流補正するものがある。たとえば，電荷転送パルスを出力せずに垂直転送を行うことで，垂直転送路での暗電流を検出するもの（特許文献１），オプティカル・ブラック部分でノイズ成分を算出し，算出されたノイズ成分を画像処理パラメータに用いるもの（特許文献２），暗電流値を算出し，算出された暗電流値から撮像素子の温度を推定し，推定された温度にもとづいて画像処理パラメータを変更するもの（特許文献３）などがある。
【特許文献１】特開2001-17776号公報
【特許文献２】特開2004-72422号公報
【特許文献３】特開2005-13004号公報
【０００３】
しかしながら，電荷転送パルスを出力せずに垂直転送を行うことで，垂直転送路での暗電流を検出するものの場合には，電荷転送パルスを出力しない垂直転送を行うので，暗電流検出に時間がかかってしまう。また，オプティカル・ブラック部分でノイズ成分を算出し，算出されたノイズ成分を画像処理パラメータに用いるものの場合には，オプティカル・ブラック部分を利用してノイズ成分を算出しているので，撮像領域でのノイズ成分を正確に算出することはできない。暗電流値を算出し，算出された暗電流値から撮像素子の温度を推定し，推定された温度にもとづいて画像処理パラメータを変更するものの場合には，撮像素子の温度を推定するために暗電流値を算出するもので，算出された暗電流値は正確ではないことが多い。
【発明の開示】
【０００４】
この発明は，比較的簡単に，かつ短時間で暗電流補正を行うことを目的とする。
【０００５】
この発明による固体電子撮像装置は，  行方向および列方向に配置された多数の光電変換素子，上記光電変換素子の各列に隣接して設けられ，信号電荷を垂直方向に転送する垂直転送路，上記多数の光電変換素子のうち少なくとも１列の非読み出し光電変換素子列に蓄積された信号電荷を，上記垂直転送路のうちの非読み出し光電変換素子列に隣接した暗電流算出用垂直転送路へのシフトを停止し，非読み出し光電変換素子列を除いた残りの読み出し光電変換素子列に蓄積された信号電荷を，上記垂直転送路のうちの読み出し光電変換素子列に隣接した読み出し用垂直転送路にシフトする読み出しゲート，上記垂直転送路を垂直転送した信号電荷を，転送してきた上記垂直転送路に対応して記憶するライン・メモリ，上記ライン・メモリに記憶された信号電荷が上記ライン・メモリからシフトされることにより，シフトされた信号電荷を水平方向に転送する水平転送路，ならびに暗電流算出用垂直転送路に対応して上記ライン・メモリに記憶されている暗電流算出用信号電荷または読み出し用垂直転送路に対応して上記ライン・メモリに記憶されている読み出し用信号電荷を上記ライン・メモリから上記水平転送路にシフトするように上記ライン・メモリを制御する転送制御手段を備えていることを特徴とする。
【０００６】
この発明は，上記固体電子撮像装置に適した動作制御方法も提供している。すなわち，この方法は，行方向および列方向に配置された多数の光電変換素子，ならびに上記光電変換素子の各列に隣接して設けられ，信号電荷を垂直方向に転送する垂直転送路を備えた固体電子撮像装置において，読み出しゲートが，上記多数の光電変換素子のうち少なくとも１列の非読み出し光電変換素子列に蓄積された信号電荷を，上記垂直転送路のうちの非読み出し光電変換素子列に隣接した暗電流算出用垂直転送路へのシフトを停止し，非読み出し光電変換素子列を除いた残りの読み出し光電変換素子列に蓄積された信号電荷を，上記垂直転送路のうちの読み出し光電変換素子列に隣接した読み出し用垂直転送路にシフトし，ライン・メモリが，上記垂直転送路を垂直転送した信号電荷を，転送してきた上記垂直転送路に対応して記憶し，水平転送路が，上記ライン・メモリに記憶された信号電荷が上記ライン・メモリからシフトされることにより，シフトされた信号電荷を水平方向に転送し，転送制御手段が，暗電流算出用垂直転送路に対応して上記ライン・メモリに記憶されている暗電流算出用信号電荷または読み出し用垂直転送路に対応して上記ライン・メモリに記憶されている読み出し用信号電荷を上記ライン・メモリから上記水平転送路にシフトするように上記ライン・メモリを制御するものである。
【０００７】
この発明によると，行方向および列方向に光電変換素子が多数配置されている。多数の光電変換素子のうち，少なくとも１列の非読み出し光電変換素子列と，この非読み出し光電変換素子列を除いた残りの読み出し光電変換素子列とが規定される。読み出し光電変換素子列に蓄積された信号電荷は，その読み出し光電変換素子列に隣接した読み出し用垂直転送路にシフトされる。非読み出し光電変換素子列に蓄積された信号電荷は，その非読み出し光電変換素子列に隣接した暗電流算出用垂直転送路にシフトする処理は行われない。信号電荷は垂直転送路を垂直転送させられ，転送してきた垂直転送路に対応してライン・メモリに記憶される。暗電流算出用垂直転送路に対応してライン・メモリに記憶されている暗電流算出用信号電荷または読み出し用垂直転送路に対応してライン・メモリに記憶されている読み出し用信号電荷がライン・メモリから水平転送路にシフトされる。水平転送路からは，読み出し用信号電荷または暗電流算出用信号電荷が別々に転送される。暗電流算出用信号電荷を用いて，読み出し用信号電荷にもとづいて得られる映像信号の暗電流補正が行われる。
【０００８】
撮像領域内に存在する暗電流算出用垂直転送路に蓄積される暗電流算出用信号電荷を用いて暗電流補正ができるので，比較的正確に暗電流補正ができる。電荷転送パルスの読み出しと別の読み出しを行うことなく，暗電流補正を行うことができるので，比較的短時間で暗電流補正を実現できる。
【０００９】
上記非読み出し光電変換素子列は，たとえば，奇数列または偶数列のいずれか一方の列である。上記読み出し光電変換素子列は，上記非読み出し光電変換素子列と異なる列となる。
【００１０】
上記転送制御手段は，たとえば，上記光電変換素子に蓄積された１行分の信号電荷が上記ライン・メモリにシフトされたことに応じて，上記暗電流算出用垂直転送路からシフトされた暗電流算出用信号電荷を上記水平転送路にシフトし，暗電流算出用信号電荷の水平転送路における水平転送終了後に上記読み出し用垂直転送路から読み出し用信号電荷の上記水平転送路へのシフトおよび読み出し用信号電荷の上記水平転送路における水平転送を繰り返し，すべての読み出し用信号電荷の上記水平転送路における水平転送終了後に，上記ライン・メモリに蓄積された暗電流算出用信号電荷の上記水平転送路へのシフトおよび暗電流算出用信号電荷の上記水平転送路における水平転送を行う，あるいは，上記読み出し用垂直転送路から読み出し用信号電荷の上記水平転送路のシフトおよび読み出し用信号電荷の上記水平転送路における水平転送を繰り返し，すべての読み出し用信号電荷の上記水平転送路における水平転送が終了する前に，上記暗電流算出用垂直転送路からシフトされた暗電流算出用信号電荷を上記水平転送路にシフトし，暗電流算出用信号電荷の水平転送路における水平転送を行うものである。
【００１１】
上記多数の光電変換素子が第１フィールドのものと第２フィールドのものとに規定されていてもよい。この場合，第１フィールド読み出しにおいては非読み出し光電変換素子列は奇数列に規定され，かつ読み出し光電変換素子列は偶数列に規定されており，第２フィールド読み出しにおいては非読み出し光電変換素子列は偶数列に規定され，かつ読み出し光電変換素子列は奇数列に規定されるものとなろう。
【００１２】
上記水平転送路から出力される暗電流算出用信号電荷にもとづいて，上記水平転送路から出力される読み出し用信号電荷にもとづいて得られる映像信号を暗電流補正する暗電流補正手段をさらに備えてもよい。
【００１３】
上記光電変換素子に蓄積された１行分の信号電荷が上記ライン・メモリにシフトされたことに応じて１つの上記暗電流算出用垂直転送路から上記水平転送路にシフトされた暗電流算出用信号電荷の電荷量をａ，１つの上記暗電流算出用垂直転送路から上記水平転送路にしふとされた暗電流算出用信号電荷の総電荷量をＳ，１列の画素数をＮとした場合には，上記水平転送路から垂直方向にｎ番目の光電変換素子に蓄積された読み出し用信号電荷の補正量Ｙ（ｎ）は，Ｙ（ｎ）＝ａ＋［２ｎ×（Ｓ−Ｎ×ａ）／｛Ｎ（Ｎ−１）｝］で算出できる。
【００１４】
上記光電変換子は奇数行または偶数行のうちの一方の行については奇数列または偶数列のうち一方の列に，奇数行または偶数行のうちの他方の行については奇数列または偶数列のうち他方の列に配置されている場合には，奇数列または偶数列のうち一方の列の光電変換素子の受光面上に緑色の光成分を透過する特性を有するカラー・フィルタが形成されており，奇数列または偶数列のうちの他方の列の光電変換素子の受光面上に青色または赤色の光成分を透過する特性を有するカラー・フィルタが形成されていてもよい。
【００１５】
高感度撮像を設定する高感度撮像設定手段をさらに備えてもよい。この場合，上記暗電流補正手段は，上記高感度撮像設定手段によって高感度撮像が設定されたことに応じて暗電流補正を行うものとなろう。
【００１６】
温度を測定する温度センサをさらに備えてもよい。この場合，上記暗電流補正手段は，上記温度センサによって一定以上の温度が測定されたことに応じて暗電流補正を行うものとなろう。
【００１７】
上記光電変換素子の露光時間が一定時間以下かどうかを判定する露光時間判定手段をさらに備えてもよい。この場合，上記暗電流補正手段は，上記露光時間判定手段によって露光時間が一定時間以下と判定されたことに応じて暗電流補正を行うものとなろう。
【実施例】
【００１８】
図１は，この発明の実施例を示すもので，ＣＣＤの模式図である。
【００１９】
ＣＣＤ１には，行方向および列方向に多数のフォトダイオード２が配置されている。これらの多数のフォトダイオード２の受光面上には，赤色の光成分を透過する特性を有するカラー・フィルタ（符号Ｒで示す），緑色の光成分を透過する特性を有するカラー・フィルタ（符号Ｇで示す）または青色の光成分を透過する特性を有するカラー・フィルタ（符号Ｂで示す）が形成されている。図１においては奇数列のフォトダイオード２と偶数列のフォトダイオード２との間で若干のずれがあるが，実際にはずれていないのはいうまでもない。
【００２０】
フォトダイオード２の各列の右側（左側でもよい）には，信号電荷を垂直方向に転送するための垂直転送路４が設けられている。垂直転送路４には，垂直転送電極Ｖ１〜Ｖ４が周期的に形成されている。これらの垂直転送電極Ｖ１〜Ｖ４に垂直転送パルスφＶ１〜φＶ４が与えられることにより，信号電荷が垂直方向に転送させられる。奇数列の垂直転送路４においては，フォトダイオード２に蓄積された信号電荷を垂直転送路４にシフトするための読み出しゲート３が垂直転送電極Ｖ１およびＶ３に接続されている。偶数列の垂直転送路４においては，読み出しゲート３は垂直転送電極Ｖ２およびＶ４に接続されている。もっとも，奇数列の垂直転送路４において，読み出しゲート３を垂直転送電極Ｖ２およびＶ４に接続し，偶数列の垂直転送路４において，読み出しゲート３を垂直転送電極Ｖ１およびＶ３に接続するようにしてもよい。
【００２１】
垂直転送路４の出力端部にはライン・メモリ５が接続されている。ライン・メモリ５はフォトダイオード２の各列および垂直転送路４の各列に対応して蓄積領域Ｌ１〜Ｌ４が周期的に形成されている。奇数列の垂直転送路４を転送した信号電荷は，ライン・メモリ５の蓄積領域Ｌ２に与えられる。偶数列の垂直転送路４を転送した信号電荷は，ライン・メモリ５の蓄積領域Ｌ４に与えられる。ライン・メモリ５の蓄積領域Ｌ１〜Ｌ４に対応して水平転送電極Ｈ１〜Ｈ４が周期的に形成されている水平転送路６が接続されている。ライン・メモリ５の蓄積領域Ｌ２またはＬ４に蓄積された信号電荷は，ライン・メモリ５に与えられるシフト・パルスφＬＭに応じて水平転送路６の水平転送電極Ｈ２またはＨ４下に形成される電位井戸に与えられる。
【００２２】
水平転送路６の出力端部には増幅回路７が接続されている。水平転送路６を転送されてきた信号電荷が増幅回路７において増幅されて映像信号（または後述のように暗電流補正用の信号）として出力される。
【００２３】
図１に示すＣＣＤ１においては，水平転送路６には水平転送電極Ｈ１〜Ｈ４が周期的に形成されているから，暗電流補正のための暗電流算出用信号電荷の蓄積が不要な場合には，奇数列の垂直転送路４には垂直転送電極Ｖ１およびＶ３に読み出しゲート・パルスφＴＧを与え，かつ偶数列の垂直転送路４には垂直転送電極Ｖ２およびＶ４に読み出しゲート・パルスφＴＧを与えることにより，すべてのフォトダイオード２に蓄積された信号電荷を読み出すことができる（全画素読み出し）ことは理解できよう。
【００２４】
図２は，図１に示すＣＣＤ１に与えられる各種パルスを示すタイム・チャートである。図３（Ａ）および（Ｂ）は，信号電荷が転送する様子を示している。図３（Ａ）は暗電流により生じる信号電荷が転送させられる様子であり，偶数列の垂直転送路４を転送する信号電荷の様子を示している。図３（Ｂ）はフォトダイオード２に蓄積された信号電荷が転送させられる様子であり，奇数列のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷が転送させられる様子を示している。図３（Ａ）においては水平転送電極Ｈ４下に形成される電位井戸が示され，図３（Ｂ）においては水平転送電極Ｈ２下に形成される電位井戸が示されていることを除けば，図３（Ａ）と図３（Ｂ）に形成される電位井戸の様子は同じである。
【００２５】
時刻ｔ１以前においてフォトダイオード２は露光されており，フォトダイオード２に信号電荷（読み出し用信号電荷）が蓄積されているものとする。時刻ｔ１においては，垂直転送パルスφＶ１およびφＶ２がＨレベルに立ち上がっており，垂直転送電極Ｖ１およびＶ２の下に電位井戸が形成されている。
【００２６】
時刻ｔ２となると，読み出しゲート・パルスφＴＧが垂直転送電極Ｖ１に与えられる。すると，垂直転送電極Ｖ１の下に電位井戸が形成される。奇数列の垂直転送路４には，垂直転送電極Ｖ１に読み出しゲート３が接続されているから，奇数列のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷（読み出し用信号電荷，ハッチングで示す。）は，図３（Ｂ）の時刻ｔ２のタイム・チャートに示すように垂直転送電極Ｖ１の下に形成された電位井戸にシフトされる。偶数列の垂直転送路４には，垂直転送電極Ｖ２に読み出しゲート３が接続されているから，偶数列のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷は垂直転送路４にはシフトされない。偶数列の垂直転送路４には暗電流により信号電荷（暗電流補正用信号電荷，×印で示す。）が発生するから，図３（Ａ）のｔ２のタイム・チャートに示すように水平転送路Ｖ１の下に形成された電位井戸に暗電流補正用信号電荷が蓄積される。
【００２７】
時刻ｔ３となると，垂直転送電極Ｖ１およびＶ２にＨレベルの垂直転送パルスφＶ１およびφＶ２が与えられるから，垂直転送電極Ｖ１およびＶ２の下に電位井戸が形成される。時刻ｔ４となると，垂直転送電極Ｖ１〜Ｖ３にＨレベルの垂直転送パルスφＶ１〜φＶ３が与えられるから，垂直転送電極Ｖ１〜Ｖ３の下に電位井戸が形成される。時刻ｔ５となると，垂直転送電極Ｖ２およびＶ３にＨレベルの垂直転送パルスφＶ２およびφＶ３が与えられるから，垂直転送電極Ｖ２およびＶ３の下に電位井戸が形成される。時刻ｔ６となると，垂直転送電極Ｖ２〜Ｖ４およびライン・メモリ５にシフト・パルスφＬＭが与えられるから，垂直転送電極Ｖ２〜Ｖ４の下に電位井戸が形成され，かつその電位井戸に蓄積されている信号電荷（読み出し用信号電荷，暗電流算出用信号電荷）がライン・メモリＬＭにシフトされる。上述したように，読み出し用信号電荷は奇数列の垂直転送路４を転送させられるから，読み出し用信号電荷はライン・メモリ５の蓄積領域Ｌ２に一時的に蓄積される。暗電流算出用信号電荷は偶数列の垂直転送路４を転送させられるから，暗電流算出用信号電荷はライン・メモリ５の蓄積領域Ｌ４に一時的に蓄積される。
【００２８】
時刻ｔ７となると，垂直転送電極Ｖ３およびＶ４に垂直転送パルスφＶ３およびＶ４が与えられ，垂直転送電極Ｖ３およびＶ４の下に電位井戸が形成される。時刻ｔ８となると，垂直転送電極Ｖ１，Ｖ３，Ｖ４に垂直転送パルスφＶ１，φＶ３，φＶ４が与えられ，垂直転送電極Ｖ１，Ｖ３，Ｖ４の下に電位井戸が形成される。時刻ｔ９となると，垂直転送電極Ｖ１およびＶ４に垂直転送パルスφＶ１およびφＶ４が与えられ，垂直転送電極Ｖ１およびＶ４の下に電位井戸が形成される。時刻ｔ10となると，垂直転送電極Ｖ１，Ｖ２およびＶ４に垂直転送パルスφＶ１，φＶ２およびφＶ４が与えられ，垂直転送電極Ｖ１，Ｖ２およびＶ４の下に電位井戸が形成される。時刻ｔ11となると，垂直転送電極Ｖ１およびＶ２に垂直転送パルスφＶ１およびφＶ２が与えられ，垂直転送電極Ｖ１およびＶ２の下に電位井戸が形成される。
【００２９】
時刻ｔ12となると，垂直転送電極Ｖ１およびＶ２にＨレベルの垂直転送パルスφＶ１およびφＶ２が与えられ，ライン・メモリＬＭのシフト・パルスφＬＭがＬレベルに立ち下がる。時刻ｔ12において，水平転送電極Ｈ２に与えられる水平転送パルスφＨ２はＨレベルの保持されており，水平転送電極Ｈ４に与えられる水平転送パルスφＨ４はＬレベルに保持されている。このために，図３（Ｂ）に示すように，時刻ｔ12において，ライン・メモリＬＭの蓄積領域Ｌ２に蓄積されていた読み出し用信号電荷が水平転送路６の水平転送電極Ｈ２の下の電位井戸にシフトされる。また，図３（Ａ）に示すように，時刻ｔ12において，ライン・メモリＬＭの蓄積領域Ｌ４に蓄積されている暗電流算出用信号電荷は水平転送路６にシフトされずに，ライン・メモリＬＭに保持され続ける。
【００３０】
時刻ｔ13となると，ライン・メモリ５に与えられるシフト・パルスφＬＭはＨレベルに立ち上がる。時刻ｔ14となると，水平転送電極Ｈ４に与えられる水平転送パルスφＨ４がＨレベルとなる。
【００３１】
その後，水平転送路６に水平転送パルスφＨ１〜φＨ４が与えられることにより，水平転送電極Ｈ２の下に蓄積された１行分の奇数列の読み出し用信号電荷が水平方向に転送させられる。偶数列の垂直転送路４から転送された暗電流算出用信号電荷はライン・メモリ５の蓄積領域Ｌ４に蓄積された状態が保持される。
【００３２】
上述の処理が繰り返されることにより１行分の奇数列の読み出し用信号電荷が１行分ずつ水平転送路６から転送させられることとなる。ライン・メモリ５の蓄積領域Ｌ４には，偶数列の垂直転送路４において発生する暗電流算出用信号電荷が蓄積されることとなる。後述するように，蓄積された暗電流算出用信号電荷を用いて暗電流補正を行うことができるようになる。
【００３３】
上述の実施例においては，奇数列または偶数列の一方の垂直転送路４はフォトダイオード２に蓄積された信号電荷を読み出すものであり，奇数列または偶数列の他方の垂直転送路４は暗電流補正用信号電荷を得るためのものであるが，暗電流補正用信号電荷は少なくとも１列あればよい。
【００３４】
図４は，図１に示すＣＣＤ１を用いたディジタル・スチル・カメラの電気的構成を示すブロック図である。
【００３５】
ディジタル・スチル・カメラの全体の動作は，ＣＰＵ10によって統括される。
【００３６】
シャッタ・レリーズ・ボタン11から出力されるシャッタ・レリーズ信号および撮像モードまたは再生モードなどのモードを設定するモード設定スイッチ12から出力されるモード設定信号は，ＣＰＵ10に入力する。
【００３７】
ディジタル・スチル・カメラには，ＡＦ（自動合焦）検出回路30が設けられ，このＡＦ検出回路30によって検出される被写体像の高周波数成分にもとづいて自動合焦制御が行われる。また，ディジタル・スチル・カメラにはＡＥ（自動露光）／ＡＷＢ（自動白バランス）検出回路31が設けられ，このＡＥ／ＡＷＢ検出回路30によって自動露光制御および自動白バランス調整が行われる。
【００３８】
ＣＣＤ１の前方には機械シャッタ20，絞り21およびフォーカス・レンズ22が設けられている。機械シャッタ20は，モータ・ドライバ16によって開閉が制御され，絞り21は，モータ・ドライバ13によって開口量が制御され，フォーカス・レンズ22は，モータ・ドライバ14によって位置が制御される。
【００３９】
撮像モードにおいては，ＣＣＤ１によって被写体が撮像されると，タイミング・ジェネレータ15によってＣＣＤ１が制御される。すると，上述のように，奇数列のフォトダイオード２に蓄積された読み出し用信号電荷にもとづいて得られる映像信号と偶数列の垂直転送路４において発生した暗電流算出用信号電荷にもとづいて得られる補正用信号とがＣＣＤ１から出力される。映像信号および補正用信号はＣＤＳ／ＡＭＰ（相関二重サンプリング／増幅回路）23を介してアナログ／ディジタル変換回路において画像データと補正用データとのディジタル・データに変換される。奇数列のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷にもとづいて得られた画像データ（奇数列画像データ）と偶数列の垂直転送路４において発生した暗電流補正用信号電荷にもとづいて得られた補正用データ（偶数列補正用データ）とは，画像入力コントローラ25によって一時的にメモリ32に記憶される。奇数列のフォトダイオード２に蓄積された読み出し用信号電荷がすべて読み出されると，偶数列のフォトダイオード２に蓄積された読み出し用信号電荷が読み出され，かつ奇数列の垂直転送路４から得られる暗電流算出用信号電荷が読み出される。上述したのと同様に，偶数列のフォトダイオード２に蓄積された読み出し用信号電荷にもとづいて得られる画像データ（偶数列画像データ）および奇数列の垂直転送路４から得られる暗電流算出用信号電荷にもとづいて得られる補正用データ（奇数列補正用データ）が得られ，一時的にメモリ32に記憶される。
【００４０】
奇数列画像データ，偶数列画像データ，奇数列補正用データおよび偶数列補正用データがメモリ33から読み出されて画像信号処理回路26に入力する。詳しくは後述するように，画像信号処理回路26において，奇数列画像データが奇数列補正用データを用いて暗電流補正され，偶数列画像データが偶数列補正用データを用いて暗電流補正される。補正された奇数列画像データおよび偶数列画像データがＶＲＡＭ33およびビデオ・エンコーダ28を介して画像表示装置29に与えられることにより，撮像によって得られた被写体像が表示される。
【００４１】
シャッタ・レリーズ・ボタン11が押されると，補正された奇数列画像データと偶数列画像データとから構成される１駒分の画像データは圧縮処理回路27において圧縮される。圧縮された画像データがメディア・コントローラ34においてメモリ・カード35に記録される。
【００４２】
上述の実施例においては，画像表示装置29に被写体像を表示する場合にも暗電流補正が行われているが，画像表示装置29に被写体像を表示する場合には暗電流補正は行わずに，メモリ・カード35に記録される場合にのみ，メモリ・カード35に記録される画像データに暗電流補正を行うようにしてもよい。
【００４３】
図５は，変形例を示すもので，ＣＣＤの模式図を示している。
【００４４】
図１に示すＣＣＤ１は，全画素読み出しができるものであったのに対し，図５に示すＣＣＤ１αは全画素読み出しができないものである。図５に示すものにおいて，図１に示すものと同一物については同一符号を付して説明を省略する。
【００４５】
ＣＣＤ１αにおいては，各列の垂直転送路４に対応してライン・メモリ５αの蓄積領域Ｌ11およびＬ12が周期的に形成されている。また，ライン・メモリ５αの蓄積領域Ｌ11およびＬ12に対応して水平転送路６αの水平転送電極Ｈ11およびＨ12が周期的に形成されている。
【００４６】
上述したように，奇数列のフォトダイオード２に蓄積された読み出し用信号電荷を出力する場合には，読み出し用信号電荷は水平転送電極Ｈ11の下の電位井戸にシフトされる。奇数列のフォトダイオード２に蓄積された読み出し用信号電荷は１行分ずつ水平転送路６αを転送させられる。偶数列の垂直転送路４において発生した暗電流補正用信号電荷はライン・メモリ５αの蓄積領域Ｌ12に一時的に蓄積されて出力される。偶数列のフォトダイオード２に蓄積された読み出し用信号電荷を出力する場合には，読み出し用信号電荷は水平転送電極Ｈ12の下の電位井戸にシフトされる。偶数行のフォトダイオード２に蓄積された読み出し用信号電荷は１行分ずつ水平転送路６αを転送させられる。奇数行の垂直転送路４において発生した暗電流補正用信号電荷はライン・メモリ５αの蓄積領域Ｌ11に一時的に蓄積されて出力される。
【００４７】
図６は，図５に示すＣＣＤ１αに与えられる各種パルスを示すタイム・チャートである。図７は，図６に示すタイム・チャートの一部を拡大して示すものである。図６におけるΔＴＡ，ΔＴＢおよびΔＴＣのそれぞれの期間と図７におけるΔＴＡ，ΔＴＢおよびΔＴＣのそれぞれの期間とは対応する。
【００４８】
時刻ｔ21までの間に，高速の垂直転送パルスφＶ１〜φＶ４が垂直転送路４に，高速のシフト・パルスφＬＭがライン・メモリ５αに，高速の水平転送パルスφＨ１，φＨ２が水平転送路６αにそれぞれ与えられる。これにより，垂直転送路４，ライン・メモリ５および水平転送路６αに蓄積されているスミア電荷が掃き出される。スミア電荷の高速掃き出しにより電圧降下による悪影響を防ぐために，時刻ｔ24までの時刻ｔ22，ｔ23などにおいて空読み出しが行われる。
【００４９】
時刻ｔ24となると，垂直転送路４の垂直転送電極Ｖ１に読み出しゲート・パルスφＴＧが与えられる。すると，奇数列のフォトダイオード２に蓄積された読み出し用信号電荷が垂直転送路４にシフトされ，偶数列のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷は垂直転送路４にはシフトされない。上述のように，奇数列の垂直転送路４にシフトされた信号電荷は１行分ずつ水平転送路６αに与えられる。時刻ｔ31から時刻ｔ32の間に，水平転送パルスφＨ１およびφＨ２が水平転送電極Ｈ11およびＨ12に与えられる。すると，奇数列のフォトダイオード２に蓄積された読み出し信号電荷が出力される。その後，繰り返して，１行分ずつの奇数列のフォトダイオード２に蓄積された読み出し信号電荷が水平転送路６αに与えられ，時刻ｔ33からｔ34の間に水平転送パルスφＨ１およびφＨ２が水平転送電極Ｈ１およびＨ２に与えられることにより，１行分の奇数列のフォトダイオード２に蓄積された読み出し信号電荷が水平転送路６αから出力される。時刻ｔ2nとなり，奇数列のすべてのフォトダイオード２に蓄積された読み出し用信号電荷が出力されると，水平転送パルスφＨ１およびφＨ２が読み出し用信号電荷の転送の場合の逆相の水平転送パルスφＨ１およびφＨ２が時刻ｔ35からｔ36の間に水平転送路６αに与えられる。ライン・メモリ５αに蓄積されていた暗電流補正用信号電荷がライン・メモリ５αから水平転送路６αにシフトされ，水平転送路６αから出力される。
【００５０】
上述した実施例においては，奇数列のフォトダイオード２に蓄積された読み出し用信号電荷を出力するものであったが，読み出しゲート・パルスφＴＧを垂直転送電極Ｖ４に与えることにより，偶数列のフォトダイオード２に蓄積された読み出し用信号電荷を出力でき，奇数列の垂直転送路４において発生した暗電流補正用信号電荷を出力できるようになるのはいうまでもない。
【００５１】
図８（Ａ）および（Ｂ）は，ＣＣＤ１αから得られる読み出し用信号電荷および暗電流補正用信号電荷により表される画像の一例である。図８（Ａ）は，奇数行のフォトダイオード２に蓄積された読み出し用信号電荷が出力される場合（奇数列読み出し）の画像の一例を，図８（Ｂ）は，偶数行のフォトダイオード２に蓄積された読み出し用信号電荷が出力される場合（偶数列読み出し）の画像の一例を示している。
【００５２】
図５も参照して，ＣＣＤ１αの左下フォトダイオード２を原点（０，０）とし，この原点から右方向をｘ軸の方向，この原点から上方向をｙ軸の方向とすると，ＣＣＤ１αから出力された順にしたがって，左上を原点とする画像を描画すると図８（Ａ）または図８（Ｂ）に示すようになる。
【００５３】
奇数列読み出しにおいては，読み出し用信号電荷は，奇数列のフォトダイオード２に蓄積されたものであるから，図８（Ａ）に示すように奇数列の画素を表すデータが得られ，偶数列の画素を表すデータは得られない（空欄で示す）。また，暗電流補正用信号電荷Ｄ１，Ｄ３，Ｄ５などは読み出し用信号電荷の出力後に読み出されるから，画像の最後の行に付加される。奇数列読み出しにおいては，暗電流補正用信号電荷は，偶数列の垂直転送路４から得られたものであるから，偶数列の画素の最後に付加されている。奇数列の垂直転送路４からは暗電流補正用信号電荷は得られないために，奇数列の最後は空欄となっている。
【００５４】
偶数列読み出しにおいては，読み出し用信号電荷は，偶数列のフォトダイオード２に蓄積されたものであるから，図８（Ｂ）に示すように偶数行の画素を表すデータが得られ，奇数行の画素を表すデータは得られない。また，暗電流補正用信号電荷Ｄ０，Ｄ２，Ｄ４などは，奇数列の画素の最後に付加されている。偶数列の垂直転送路４からは暗電流補正用信号電荷は得られないために，偶数列の最後は空欄となっている。
【００５５】
奇数列の画素について暗電流補正を行う場合には，その奇数列に対応する暗電流補正用データが用いられ，偶数列の画素について暗電流補正を行う場合には，その偶数列に対応する暗電流補正用データが用いられる。たとえば，図８（Ａ）に示す第１列の画素を暗電流補正する場合には，図８（Ｂ）に示す第１列の最後に付加されている暗電流補正用データＤ０が用いられる。図８（Ｂ）に示す第２列の画素を暗電流補正する場合には，図８（Ａ）に示す第２列の最後に付加されている暗電流補正用データＤ１が用いられる。読み出し用信号電荷が転送されてきた垂直転送路４におい発生した暗電流算出用信号電荷を用いて，暗電流補正を行うことができるので，比較的正確な補正を行うことができるようになる。
【００５６】
図９は，暗電流補正処理の処理手順を示すフローチャートである。
【００５７】
まず，奇数列または偶数列のフォトダイオード２に蓄積された読み出し用信号電荷がすべて読み出される（ステップ41）。列方向の画素数がＸとされて，変数ｘが０にリセットされる（ステップ42）。暗電流補正用データ（信号電荷）Ｄ（ｘ）が各列ごとに読み取られる（ステップ43）。変数ｘが列方向の画素数Ｘとなるまで暗電流補正用積算データＤ（ｘ）が読み取られる（ステップ44）。
【００５８】
偶数列または奇数列のすべての列の暗電流補正用データＤ（ｘ）が読み取られると（ステップ44でＹＥＳ），再び変数ｘが０にリセットされる（ステップ45）。読み取られた暗電流補正用データＤ（ｘ）と補正すべき画素位置ｙとにもとづいて，（ｘ，ｙ）座標の画素の暗電流補正が行われる（ステップ47）。たとえば，第１列の画素について暗電流補正が行われる場合には，暗電流補正用データＤ０が読み出される。読み出された暗電流補正用データＤ０を１行の画素数で割り，１画素当たりの補正用データが算出される。算出された１画素当たりの補正用データが，各画素を表すデータから減算されることにより，各画素についての暗電流補正が行われる。もっとも，暗電流は垂直転送路４を転送される距離が長いほど大きくなる。このために，図５においてＣＣＤ１αの上部に蓄積された読み出し用信号電荷に付加される暗電流の信号電荷ほど量が多く，ＣＣＤ１αの下部に蓄積された読み出し用信号電荷に付加される暗電流の信号電荷ほど量が少ない。後述するように，ＣＣＤ１αの上部から得られた読み出し用信号電荷を補正する補正用データのデータ量ほどデータ量が多く，ＣＣＤ１αの下部に蓄積された読み出し用信号電荷から得られた読み出し用信号電荷を補正する補正用データのデータ量ほどデータ量が少なくなるように，読み出し用信号電荷が得られたフォトダイオード２の位置に応じて補正用データのデータ量を変えるようにしてもよい。
【００５９】
図10から図13は，他の実施例を示すものである。
【００６０】
図10は，いわゆるハニカム配列をもつＣＣＤ１βの模式図である。
【００６１】
ＣＣＤ１βの奇数列には奇数行に，偶数列には偶数行にフォトダイオード２αが配置されている。もっとも，奇数列には偶数行に，偶数列には奇数行にフォトダイオード２αを配置するようにしてもよい。奇数列のフォトダイオード２αの受光面上には，緑色の光成分を透過する特性を有するカラー・フィルタが形成されている。偶数列のフォトダイオード２αの受光面上には赤色の光成分を透過するカラー・フィルタまたは青色の光成分を透過する特性を有するカラー・フィルタが形成されている。
【００６２】
フォトダイオード２αの右側には垂直転送電極Ｖ１〜Ｖ８が周期的に形成されている垂直転送路４αが形成されている。奇数列の垂直転送路４αには垂直転送電極Ｖ４およびＶ８に読み出しゲート３αが接続されており，偶数列の垂直転送路４αには垂直転送電極Ｖ２およびＶ６に読み出しゲート３αが接続されている。
【００６３】
各垂直転送路４αの出力端には蓄積領域Ｌ11とＬ12とが交互に周期的に形成されているライン・メモリ５αが接続されている。蓄積領域Ｌ11とＬ12とに対応して水平転送電極Ｈ11とＨ12とが周期的に形成されている水平転送路６αがライン・メモリ５αに接続されている。
【００６４】
奇数列読み出しにおいては，垂直転送電極Ｖ８に読み出しゲート・パルスφＴＧが与えられることにより，第４ｎ＋１行のフォトダイオード２αに蓄積された読み出し用信号電荷が得られる。第４ｎ＋１行のフォトダイオード２αは奇数列の垂直転送路４αに接続されている。偶数列の垂直転送路４αには読み出し用信号電荷はシフトされないから，偶数列の垂直転送路４αにおいて発生する暗電流補正用信号電荷から偶数列の暗電流補正用積算データが得られる。偶数列読み出しにおいては，垂直転送電極Ｖ２に読み出しゲート・パルスφＴＧが与えられることにより第４ｎ＋２行のフォトダイオード２αに蓄積された読み出し用信号電荷が出力される。第４ｎ＋２行のフォトダイオード２αは偶数列の垂直転送路４αに接続されている。奇数列の垂直転送路４αには読み出し用信号電荷はシフトされないから，奇数列の垂直転送路４αにおいて発生する暗電流補正用信号電荷から奇数列の暗電流補正用積算データが得られる。
【００６５】
図10に示すＣＣＤ１αにおいては，転送電極Ｖ２，Ｖ４，Ｖ６およびＶ８に読み出しゲート・パルスφＴＧを与えることにより，すべてのフォトダイオード２αに蓄積された信号電荷を読み出す全画素読み出しを行うことができる。また，４フィールドに渡る読み出しも行うことができる。４フィールドに渡る読み出しを行う場合には，第１フィールドにおいて垂直転送電極Ｖ８に読み出しゲート・パルスφＴＧが与えられる。すると，第４ｎ＋１行のフォトダイオード２αに蓄積された信号電荷が読み出される。次に第２フィールドにおいて垂直転送電極Ｖ２に読み出しゲート・パルスφＴＧが与えられる。すると，第４ｎ＋２行のフォトダイオード２αに蓄積された信号電荷が読み出される。つづいて，第３フィールドにおいて垂直転送電極Ｖ４に読み出しゲート・パルスφＴＧが与えられる。すると，第４ｎ＋３行のフォトダイオードＶ４に蓄積されていた信号電荷が読み出される。さらに，第４フィールドにおいて垂直転送電極Ｖ６に読み出しゲート・パルスφＴＧが与えられる。すると，第４ｎ＋４行のフォトダイオードに蓄積されていた信号電荷が読み出される。
【００６６】
さらに，垂直転送電極Ｖ１とＶ２，Ｖ３とＶ４，Ｖ５とＶ６，Ｖ７とＶ８をそれぞれ共通にすることにより，２フィールド読み出しを行うようにすることもできる。
【００６７】
図11は，図10に示すＣＣＤ１βに与えられるパルスを示すタイム・チャートである。図12（Ａ）および（Ｂ）は，信号電荷が転送する様子を示している。図12（Ａ）は暗電流により生じる信号電荷が転送させられる様子であり，奇数列の垂直転送路４αを転送する信号電荷の様子を示している。図12（Ｂ）はフォトダイオード２αに蓄積された信号電荷が転送させられる様子であり，奇数列のうち第４ｎ＋２行のフォトダイオード２αに蓄積された信号電荷が転送させられる様子を示している。図12（Ａ）においては水平転送電極Ｈ11下に形成される電位井戸が示され，図12（Ｂ）においては水平転送電極Ｈ12下に形成される電位井戸が示されていることを除けば，図12（Ａ）と図12（Ｂ）に形成される電位井戸の様子は同じである。
【００６８】
時刻ｔ41において，Ｈレベルの垂直転送パルスφＶ１〜φＶ４が垂直転送電極Ｖ１〜Ｖ４に与えられることにより，垂直転送電極Ｖ１〜Ｖ４の下に電位井戸が形成される。時刻ｔ42において，読み出しゲート・パルスφＴＧが垂直転送電極Ｖ２に与えられることにより第４ｎ＋２行のフォトダイオード２αに蓄積されている信号電荷が偶数列の垂直転送路４αの垂直転送電極Ｖ２下の電位井戸にシフトされる。奇数列の垂直転送路４αの垂直転送電極Ｖ２にはフォトダイオード２αは接続されていないので，奇数列のフォトダイオード２αに蓄積された信号電荷は奇数列の垂直転送路４αにはシフトされない。
【００６９】
以下，図11および図12（Ｂ）を参照して，時刻ｔ３となると，読み出しゲート・パルスφＴＧが無くなるので垂直転送電極Ｖ１〜Ｖ４の下に形成される電位井戸に読み出し用信号電荷が蓄積される。時刻ｔ44，ｔ45，ｔ46と時刻が進むにつれて電位井戸は垂直転送電極Ｖ２〜Ｖ５，Ｖ３〜Ｖ６，Ｖ４〜Ｖ７の下に形成される。時刻ｔ47において，Ｈレベルの垂直転送パルスφＶ５〜φＶ８が垂直転送電極Ｖ５〜Ｖ８に与えられる。すると，読み出し信号電荷は，ライン・メモリ５αにシフトされる。時刻ｔ48，ｔ49，ｔ50，t51と時刻が進むにつれて電位井戸はライン・メモリ５α方向に移動する。時刻ｔ51において，１画素分の読み出し用信号電荷がライン・メモリ５αの蓄積領域Ｌ12に蓄積される。時刻ｔ52となると，ライン・メモリ５αに与えられているシフト・パルスφＬＭがＬレベルに立ち下がるので，読み出し用信号電荷は，水平転送路６αにシフトされる。時刻ｔ53においてシフト・パルスφＬＭはＨレベルに立ち上がるので，次の画素を表す読み出し用信号電荷をライン・メモリ５αに蓄積できる状態となる。
【００７０】
図11および図12（Ａ）を参照して，奇数列の垂直転送路４αには読み出しゲート・パルスφＴＧが与えられないので，読み出し用信号電荷は奇数列の垂直転送路４αにはシフトされない。このために，時刻ｔ43からｔ50の間に奇数列の垂直転送路４α内において発生した暗電流補正用信号電荷は奇数列の垂直転送路４α内を転送し，時刻ｔ51において，ライン・メモリ５αの蓄積領域Ｌ11に蓄積される。時刻ｔ52において，ライン・メモリ５αに与えられているシフト・パルスφＬＭがＬレベルに下がっても水平転送路６αの水平転送電極Ｈ11はＬレベルに保持されており，電位障壁が形成されているので，暗電流補正用信号電荷が水平転送路６αにシフトされることなく，ライン・メモリ５αの蓄積領域Ｌ11に蓄積され続ける（時刻ｔ53）。
【００７１】
図13（Ａ）および図13（Ｂ）は，図10に示すＣＣＤ１βから出力される読み出し用信号電荷および暗電流補正用信号電荷とから表される画像の一例である。
【００７２】
図13（Ａ）は，上述のように，第４ｎ＋２行のフォトダイオード２αに蓄積された読み出し用信号電荷によって表わされる画像と奇数行の垂直転送路４αから得られた暗電流補正用積算データＤ０，Ｄ２，Ｄ４などとの関係を示す偶数列読み出しのものである。
【００７３】
図13（Ａ）に示すように，偶数列読み出しの場合には，奇数列のフォトダイオード２αに蓄積された読み出し用信号電荷にもとづいて得られる映像信号の暗電流補正を行うたの暗電流補正用データＤ０，Ｄ２，Ｄ４等が得られることとなる。
【００７４】
図13（Ｂ）は，第４ｎ＋３行のフォトダイオード２αに蓄積された読み出し用信号電荷によって表わされる画像と偶数行の垂直転送路４αから得られた暗電流補正用積算データＤ１，Ｄ３，Ｄ５などとの関係を示す奇数列読み出しのものである。
【００７５】
図13（Ｂ）に示すように，奇数列読み出しの場合には，偶数列のフォトダイオード２αに蓄積された読み出し用信号電荷にもとづいて得られる映像信号の暗電流補正を行うための暗電流補正用データＤ１，Ｄ３，Ｄ５等が得られることとなる。
【００７６】
上述した実施例ではフォトダイオード２αに蓄積された信号電荷をすべて読み出した後に暗電流補正用信号電荷を読み出している。しかしながら，フォトダイオード２αに蓄積された信号電荷の読み出し途中に暗電流補正用信号電荷を読み出すようにしてもよい。
【００７７】
図14は，変形例を示すもので，フォトダイオード２αに蓄積された信号電荷の読み出し途中に暗電流補正用信号電荷を読み出す場合のタイム・チャートである。
【００７８】
時刻ｔ61からｔ62の間に高速の垂直転送パルスφＶ１〜φＶ８等が垂直転送路４αに与えられスミア電荷が掃き出される。時刻ｔ63となると，上述のように，垂直転送電極Ｖ２に読み出しゲート・パルスφＴＧが与えられる。第４ｎ＋２行のフォトダイオード２αに蓄積された信号電荷がフォトダイオード２αから偶数列のフォトダイオード４αにシフトされる。時刻ｔ63以後に，フォトダイオード２αからシフトされた読み出し用信号電荷が水平転送路６αに与えられ，１行分ずつ順に出力される。また，読み出し用信号電荷の出力と同時に奇数列の垂直転送路４αから転送された暗電流補正用信号電荷はライン・メモリ５αの蓄積領域Ｌ11に蓄積されていく。
【００７９】
時刻ｔ64からt65までの間に，水平転送路６αに与えられる水平転送パルスφＨ11，φＨ12の位相が，時刻t64までの位相と反転する。すると，ライン・メモリ５αの蓄積領域Ｌ11に蓄積されている暗電流補正用信号電荷が水平転送路６αにシフトされ，水平転送路６αを転送させられて出力される。
【００８０】
その後，再びフォトダイオード２αからシフトされた読み出し用信号電荷が水平転送路６αから出力される。
【００８１】
時刻ｔ66となり，時刻ｔ66までに第４ｎ＋２行のフォトダイオード２に蓄積された信号電荷がすべて出力されると，再び水平転送パルスφＨ１およびφＨ２の位相が反転させられる。すると，ライン・メモリ５αの蓄積領域Ｌ11に蓄積されている暗電流補正用信号電荷が再び水平転送路６αから出力される。時刻ｔ68となると，次のフィールドの信号電荷の読み出しの処理が開始する。
【００８２】
読み出し用信号電荷のすべての出力が終了する途中で，ライン・メモリ５αに蓄積されている暗電流補正用信号電荷が出力される。暗電流補正用信号電荷の電荷量が多い場合には，ライン・メモリ５αまたは水平転送路６αからあふれてしまうことがあるが，読み出し用信号電荷の出力の途中で暗電流補正用信号電荷が出力されるので，暗電流補正用信号電荷がライン・メモリ５αまたは水平転送路６αから溢れてしまうことを未然に防止できる。
【００８３】
図15は，他の変形例を示すもので，垂直転送路４αに与えられる垂直転送パルスφＶ１〜φＶ８等を表すタイム・チャートである。
【００８４】
この変形例においては，最初にＣＣＤ１βの奇数列の垂直転送路４αの最下行の電位井戸に蓄積される暗電流補正用信号電荷を出力し，読み出し用信号電荷の出力の終了後にライン・メモリ５αに蓄積されている残りの暗電流補正用信号電荷を出力するものである。
【００８５】
時刻ｔ70からｔ71の間にスミア電荷が掃き出され，時刻ｔ72に読み出しゲート・パルスが垂直転送電極Ｖ２に与えられる。ライン・メモリＬ11に蓄積されている暗電流補正用信号電荷を水平転送路６αにシフトされるように，時刻ｔ73からｔ74の間に読み出しゲート・パルスφＴＧの付与後の最初の水平転送パルスφＨ11およびφＨ12の位相が制御される。ＣＣＤ１βの奇数列の垂直転送路４αの最下行の電位井戸に蓄積された暗電流補正用信号電荷が出力されると，その後はフォトダイオード２αに蓄積された読み出し用信号電荷が出力される。フォトダイオード２αに蓄積された読み出し用信号電荷の出力が終了すると，時刻ｔ75からｔ76の間に，再びライン・メモリ５αの蓄積領域Ｌ11に蓄積されている残りの暗電流補正用信号電荷が出力されるように水平転送パルスφＨ１およびφＨ２の位相が制御される。
【００８６】
図16（Ａ）および図16（Ｂ）は，図15のタイム・チャートにもとづいてＣＣＤ１βから出力される読み出し用信号電荷によって表わされる画像と暗電流補正用データとを示している。図16（Ａ）および図16（Ｂ）は，図13（Ａ）および（Ｂ）に対応している。
【００８７】
上述のように，読み出し用信号電荷の出力前にＣＣＤ１βの垂直転送路４αの最下行の電位井戸に蓄積された暗電流補正用信号電荷が出力されるので，図16（Ａ）および図16（Ｂ）に示すように，最初の行に暗電流補正用信号電荷ｄ00，ｄ20，ｄ40，ｄ10，ｄ30，ｄ50等が現れる。さらに，図16（Ａ）および図16（Ｂ）に示すように，最後の行に垂直転送路４αの１列分の暗電流補正用信号電荷Ｄ0n，Ｄ2n，Ｄ4n，Ｄ1n, Ｄ3n，Ｄ5nなどが得られる。垂直転送路４αの最下行の電位井戸に蓄積された暗電流補正用信号電荷と１列分の暗電流補正用信号電荷とが得られるので，これらの暗電流補正用信号電荷を用いて比較的正確な暗電流補正を行うことができるようになる。
【００８８】
図17は，暗電流補正の処理手順を示すフローチャートである。この図において，図９に示す処理と同一の処理については同一符号を付して説明を省略する。
【００８９】
上述のように，最下行の電位井戸に蓄積された暗電流補正用信号電荷を表す先頭暗電流補正データｄ（ｘ）が読み取られる（ステップ51）。その後，１列分の暗電流補正用信号電荷を表す暗電流補正用データＤ（ｘ）が得られる。
【００９０】
得られた先頭暗電流補正データｄ（ｘ）と暗電流補正用データＤ（ｘ）とから（ｘ，ｙ）座標のフォトダイオード２αから得られた画素の画像データ暗電流補正が行われる（ステップ53）。補正量Hosei（ｘ，ｙ）は，式２以降のように初項をｄ（ｘ）とした等差数列の関係式を変形することにより導出できる。但しＮは行方向の画素数であり，ａは公差である。補正量Hosei（ｘ，ｙ）を対応する座標（ｘ，ｙ）の画素の画像データから減算することにより座標位置に対応した暗電流補正が実現できる。
【００９１】
Hosei（ｘ，ｙ）＝ｄ（ｘ）＋［２ｙ×｛Ｄ（ｘ）−Ｎ×ｄ（ｘ）｝／Ｎ（Ｎ−１）］
・・・式１
Hosei（ｘ，ｙ）＝ａ・ｙ＋ｄ（ｘ）    ・・・式２
Ｄ（ｘ）＝（Ｎ・ａ／２＋ｄ）×（Ｎ＋１）    ・・・式３
【００９２】
式３を変形すると式４が得られる。
【００９３】
ａ＝２｛Ｄ（ｘ）−ｄ（ｘ）（Ｎ＋１）｝／｛Ｎ・（Ｎ＋１）｝    ・・・式４
【００９４】
式４を式２に代入すると式５となる。
【００９５】
Hosei（ｘ，ｙ）＝ｄ（ｘ）＋２ｙ｛Ｄ（ｘ）−ｄ（ｘ）（Ｎ＋１）｝／
｛Ｎ・（Ｎ＋１）｝    ・・・式５
【００９６】
式２から式５までは，０画素目から数えている式なので，最初の画素を１番目の画素と数え直して式５におけるＮをＮ−１と置き換えると上述の式１が得られる。
【００９７】
図18は，他の変形例を示すもので，ＣＣＤ１γの模式図である。この図において，図10に示すものと同一物については同一符号を付して説明を省略する。
【００９８】
図18に示すＣＣＤ１γにおいては，垂直転送路４βには垂直転送電極Ｖ１〜Ｖ４が周期的に形成されている。奇数列のフォトダイオード２αは垂直転送電極Ｖ４が接続され，偶数列のフォトダイオード２αは垂直転送電極Ｖ２が接続されている。
【００９９】
図19から図22は，図18に示すＣＣＤ１γに与えられる垂直転送パルスφＶ１〜φＶ４等のタイム・チャートである。図19は，奇数行のフォトダイオード２αに蓄積された信号電荷を読み出すときのタイム・チャートであり，図21は，図19の一部拡大図である。図20は，偶数行のフォトダイオード２αに蓄積された信号電荷を読み出すときのタイム・チャートであり，図22は，図20の一部拡大図である。
【０１００】
主として図19および図21を参照して，時刻ｔ80からｔ81までの間にスミア電荷が掃き出される。時刻ｔ82となると，垂直転送電極Ｖ２に読み出しゲート・パルスφＴＧが与えられる。すると，偶数行のフォトダイオード２αに蓄積された信号電荷が偶数列の垂直転送路４αにシフトされる。上述と同様にして，垂直転送路４αの垂直転送電極Ｖ１〜Ｖ４に垂直転送パルスφＶ１〜φＶ４が与えられ，ライン・メモリ５αにシフト・パルスφＬＭが与えられ，かつライン・メモリ５αの蓄積領域Ｌ11に蓄積された暗電流補正用信号電荷を水平転送路６αに転送するような位相をもつ水平転送パルスφＨ11およびφＨ12が水平転送路６αに与えられることにより，時刻ｔ83からｔ84までの間に最下行の電位井戸に蓄積された暗電流補正用信号電荷が出力される。
【０１０１】
その後は，偶数行のフォトダイオード２αから読み出された信号電荷が出力されるように垂直転送路４α等が制御される。偶数行のフォトダイオード２αに蓄積された信号電荷がすべて読み出されると，時刻ｔ85からｔ86の間に再び，ライン・メモリ５αに蓄積されている暗電流補正用信号電荷を出力するように水平転送パルスφＨ11およびφＨ12の位相が制御される。
【０１０２】
主として図20および図22を参照して，時刻ｔ90からｔ91までの間にスミア電荷が掃き出される。時刻ｔ92となると，垂直転送電極Ｖ４に読み出しゲート・パルスφＴＧが与えられる。すると，奇数行のフォトダイオード２αに蓄積された信号電荷が奇数列の垂直転送路４αにシフトされる。上述と同様にして，垂直転送路４αの垂直転送電極Ｖ１〜Ｖ４に垂直転送パルスφＶ１〜φＶ４が与えられ，ライン・メモリ５αにシフト・パルスφＬＭが与えられ，かつライン・メモリ５αの蓄積領域Ｌ12に蓄積された暗電流補正用信号電荷を水平転送路６αに転送するような位相をもつ水平転送パルスφＨ11およびφＨ12が水平転送路６αに与えられることにより，時刻ｔ93からｔ94までの間に最下行の電位井戸に蓄積された暗電流補正用信号電荷が出力される。
【０１０３】
その後は，奇数行のフォトダイオード２αから読み出された信号電荷が出力されるように垂直転送路４α等が制御される。奇数行のフォトダイオード２αに蓄積された信号電荷がすべて読み出されると，時刻ｔ95からｔ96の間に再び，ライン・メモリ５αに蓄積されている暗電流補正用信号電荷を出力するように水平転送パルスφＨ１およびφＨ２の位相が制御される。
【０１０４】
すべての列の画素の暗電流補正用データを得ることができるようになる。
【０１０５】
図23から図25は，上述したＣＣＤ１等を用いて被写体を撮像する場合に暗電流補正を行うかどうかを決定する処理手順を示すフローチャートである。
【０１０６】
図23は，高ＩＳＯ感度での撮像が設定された場合に暗電流補正が行われるものである。ＩＳＯ感度を設定するためのメニュー・ボタンなどがディジタル・スチル・カメラに設けられているのはいうまでもない。
【０１０７】
設定された感度がＩＳＯ800以上かどうかが確認される（ステップ61）。ＩＳＯ800以上に設定されていると（ステップ61でＹＥＳ），暗電流によるいわゆる縦筋ノイズが目立つために上述したように暗電流補正用信号電荷を得るために暗電流積算駆動モードが設定される（ステップ62）。得られた暗電流補正用データを用いて暗電流補正が行われる（ステップ63）。ＩＳＯ800以上に設定されていなければ（ステップ61でＮＯ），ステップ62および63の処理はスキップされる。
【０１０８】
図24は，温度が一定温度以上の場合に暗電流補正が行われるものである。温度を測定するセンサがディジタル・スチル・カメラに設けられる。
【０１０９】
ディジタル・スチル・カメラの周辺温度がたとえば，40度以上かどうかが判定される（ステップ71）。40度以上のように高温の場合には暗電流が大きくなることが多い。このために，40度以上の場合には（ステップ71でＹＥＳ），暗電流積算駆動が行われ（ステップ72），暗電流補正が行われる（ステップ73）。
【０１１０】
図25は，露光時間が短い場合に暗電流補正が行われるものである。
【０１１１】
露光時間が１秒以下かどうかが判定される（ステップ81）。露光時間が１秒以上のように（ステップ81でＮＯ），比較的露光時間が長い場合には，垂直転送路において発生する暗電流よりもフォトダイオード等で発生する暗電流の方が支配的となる。このようにフォトダイオード等で発生する暗電流により生じるノイズは，機械シャッタで遮光して撮像することにより得られた遮光画像を用いて撮像画像から遮光画像が減算される処理が行われる。このために，この実施例による垂直転送路の暗電流補正は行われない。露光時間が１秒以下の場合に（ステップ81でＹＥＳ），暗電流積算駆動が行われ（ステップ82），暗電流補正が行われる（ステップ83）。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】ＣＣＤの模式図である。
【図２】ＣＣＤのタイム・チャートである。
【図３】（Ａ）および（Ｂ）は，信号電荷の転送の様子を示している。
【図４】ディジタル・スチル・カメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図５】ＣＣＤの模式図である。
【図６】ＣＣＤのタイム・チャートである。
【図７】ＣＣＤのタイム・チャートである。
【図８】（Ａ）および（Ｂ）は，ＣＣＤから読み出された信号電荷と暗電流補正用データとの関係を示している。
【図９】暗電流補正処理のフローチャートである。
【図１０】ＣＣＤの模式図である。
【図１１】ＣＣＤのタイム・チャートである。
【図１２】（Ａ）および（Ｂ）は，信号電荷の転送の様子を示している。
【図１３】（Ａ）および（Ｂ）は，ＣＣＤから読み出された信号電荷と暗電流補正用データとの関係を示している。
【図１４】ＣＣＤのタイム・チャートである。
【図１５】ＣＣＤのタイム・チャートである。
【図１６】（Ａ）および（Ｂ）は，ＣＣＤから読み出された信号電荷と暗電流補正用データとの関係を示している。
【図１７】暗電流補正処理のフローチャートである。
【図１８】ＣＣＤの模式図である。
【図１９】ＣＣＤのタイム・チャートである。
【図２０】ＣＣＤのタイム・チャートである。
【図２１】ＣＣＤのタイム・チャートである。
【図２２】ＣＣＤのタイム・チャートである。
【図２３】暗電流補正処理のフローチャートである。
【図２４】暗電流補正処理のフローチャートである。
【図２５】暗転流補正処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１３】
１，１α，１β，１γ  ＣＣＤ
２，２α  フォトダイオード
３  読み出しゲート
４，４α，４β  垂直転送路
５，５α  ライン・メモリ
６，６α  水平転送路
15  タイミング・ジェネレータ
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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