【手続補正書】
【提出日】平成23年7月25日(2011.7.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素がマトリクス状に配置され、該複数の画素のそれぞれに対して列毎に列出力線が接続され、該列出力線の電圧に応じた信号が該列出力線ごとに設けられた列回路を介してそれぞれ行出力線に出力される固体撮像素子を有する撮像システムであって、
前記複数の画素からの電荷に応じた電圧を行毎に前記列出力線に出力する列出力手段と、
前記列出力線の電圧に応じた信号を前記列回路を介して前記行出力線に順次出力する行出力手段と、
第１の駆動方法及び第２の駆動方法のいずれかにより前記列出力手段および前記行出力手段を制御する制御手段と、
前記第１の駆動方法で制御して得られた前記行出力線からの信号を、列毎に加算平均して、補正値を取得する加算平均手段と、
前記加算平均手段により得られた補正値により、前記第２の駆動方法で制御して得られた前記行出力線からの信号を補正する補正手段とを有し、
前記第１の駆動方法は、前記複数の画素に含まれる光電変換素子により得られた電荷に応じた電圧が前記列出力線に出力されないように前記列出力手段を制御すると共に、前記列出力線の電圧に応じた信号を前記列回路を介して前記行出力線に出力するように前記行出力手段を制御する駆動方法であり、
前記第２の駆動方法は、前記光電変換素子により得られた電荷に応じた電圧が前記列出力線に出力されるように前記列出力手段を制御すると共に、前記列出力線の電圧に応じた信号を前記列回路を介して前記行出力線に出力するように前記行出力手段を制御する駆動方法であることを特徴とする撮像システム。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第１の駆動方法による制御を、前記第２の駆動方法による制御の前に行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第２の駆動方法による制御を連続的に行った場合、所定時間経過後に前記第１の駆動方法による制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項４】
前記列回路は、ＣＭＯＳ構造により前記固体撮像素子内にオンチップで形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の撮像システム。
【請求項５】
複数の画素がマトリクス状に配置され、該複数の画素のそれぞれに対して列毎に列出力線が接続され、該列出力線の電圧に応じた信号が該列出力線ごとに設けられた列回路を介してそれぞれ行出力線に出力される固体撮像素子を有する撮像システムの制御方法であって、
制御手段が、前記複数の画素に含まれる光電変換素子により得られた電荷に応じた電圧が前記列出力線に出力されないように制御すると共に、前記列出力線の電圧に応じた信号を前記列回路を介して前記行出力線に出力する第１の出力ステップと、
加算平均手段が、前記第１の出力ステップで得られた信号を、列毎に加算平均して、補正値を取得する加算平均ステップと、
前記制御手段が、行毎に、前記複数の画素に含まれる光電変換素子により得られた電荷に応じた電圧を前記列出力線に出力すると共に、前記列出力線の電圧に応じた信号を前記列回路を介して前記行出力線に出力する第２の出力ステップと、
補正手段が、前記第２の出力ステップで得られた信号を、前記加算平均ステップで得られた補正値により補正する補正ステップと
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項６】
マトリクス状に配置された複数の画素と、前記複数の画素のそれぞれに列ごとに接続された列出力線と、前記列出力線ごとに設けられた列回路と、前記列回路に接続された行出力線と、該複数の画素からの電荷に応じた電圧を前記列出力線に出力する列出力手段と、前記列出力線の電圧に応じた信号を前記列回路を介して前記行出力線に出力する行出力手段とを備えた固体撮像素子と、
第１の駆動方法及び第２の駆動方法のいずれかにより前記固体撮像素子を制御する制御手段と、
前記固体撮像素子を前記第１の駆動方法で制御することで前記固体撮像素子から出力された信号から補正信号を生成する補正信号生成手段と、
前記補正信号生成手段により生成された補正信号に基づいて、前記固体撮像素子を前記第２の駆動方法で制御することで前記固体撮像素子から出力された信号を補正する補正手段とを有し、
前記第１の駆動方法は、前記複数の画素に含まれる光電変換素子により得られた電荷に応じた電圧を前記列出力線に出力しないように前記列出力手段を制御すると共に、前記列出力線の電圧に応じた信号を前記列回路を介して前記行出力線に出力するように前記行出力手段を制御する駆動方法であり、
前記第２の駆動方法は、前記光電変換手段により得られた電荷に応じた電圧を前記列出力線に出力するように前記列出力手段を制御すると共に、前記列出力線の電圧に応じた信号を前記列回路を介して前記行出力線に出力するように前記行出力手段を制御する駆動方法であることを特徴とする撮像システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】撮像システムおよびその制御方法
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、撮像システムおよび固体撮像素子の駆動方法に関し、特には、列回路を有するＣＭＯＳ撮像素子からなる固体撮像素子を駆動する撮像システムおよびその制御方法に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
さらに、ＣＭＯＳ撮像素子は、周辺回路のオンチップ化が可能であり、マトリクス状に配置された画素の列毎にオンチップの回路を備えたＣＭＯＳ撮像素子が開発されている。例えば、列毎にオンチップの増幅回路を備え、高Ｓ／Ｎを実現する技術や、列毎にオンチップのＡ／Ｄ変換器によりＡ／Ｄ変換を行うことで高速化を実現するようにした技術が提案されている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
一方、製造プロセスのばらつきなどを要因として、これら列毎に設けられたオンチップ回路間で特性差が生じ、撮影画像に縦スジ状の固定パターンノイズが発生してしまう。なお、以下では、このような列毎の回路特性差に起因するノイズを、列ノイズと呼ぶ。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明は、上述した課題を解決するために、複数の画素がマトリクス状に配置され、該複数の画素のそれぞれに対して列毎に列出力線が接続され、該列出力線の電圧に応じた信号が該列出力線ごとに設けられた列回路を介してそれぞれ行出力線に出力される固体撮像素子を有する撮像システムであって、前記複数の画素からの電荷に応じた電圧を行毎に前記列出力線に出力する列出力手段と、前記列出力線の電圧に応じた信号を前記列回路を介して前記行出力線に順次出力する行出力手段と、第１の駆動方法及び第２の駆動方法のいずれかにより前記列出力手段および前記行出力手段を制御する制御手段と、前記第１の駆動方法で制御して得られた前記行出力線からの信号を、列毎に加算平均して、補正値を取得する加算平均手段と、前記加算平均手段により得られた補正値により、前記第２の駆動方法で制御して得られた前記行出力線からの信号を補正する補正手段とを有し、前記第１の駆動方法は、前記複数の画素に含まれる光電変換素子により得られた電荷に応じた電圧が前記列出力線に出力されないように前記列出力手段を制御すると共に、前記列出力線の電圧に応じた信号を前記列回路を介して前記行出力線に出力するように前記行出力手段を制御する駆動方法であり、前記第２の駆動方法は、前記光電変換素子により得られた電荷に応じた電圧が前記列出力線に出力されるように前記列出力手段を制御すると共に、前記列出力線の電圧に応じた信号を前記列回路を介して前記行出力線に出力するように前記行出力手段を制御する駆動方法であることを特徴とする撮像システムである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、本発明は、複数の画素がマトリクス状に配置され、該複数の画素のそれぞれに対して列毎に列出力線が接続され、該列出力線の電圧に応じた信号が該列出力線ごとに設けられた列回路を介してそれぞれ行出力線に出力される固体撮像素子を有する撮像システムの制御方法であって、制御手段が、前記複数の画素に含まれる光電変換素子により得られた電荷に応じた電圧が前記列出力線に出力されないように制御すると共に、前記列出力線の電圧に応じた信号を前記列回路を介して前記行出力線に出力する第１の出力ステップと、加算平均手段が、前記第１の出力ステップで得られた信号を、列毎に加算平均して、補正値を取得する加算平均ステップと、前記制御手段が、行毎に、前記複数の画素に含まれる光電変換素子により得られた電荷に応じた電圧を前記列出力線に出力すると共に、前記列出力線の電圧に応じた信号を前記列回路を介して前記行出力線に出力する第２の出力ステップと、補正手段が、前記第２の出力ステップで得られた信号を、前記加算平均ステップで得られた補正値により補正する補正ステップとを有することを特徴とする制御方法である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
負荷電流源９は、行選択スイッチ７で選択された行のソースフォロワアンプ６を、垂直出力線８を介して駆動する。垂直出力線８のそれぞれは、マトリクスの列毎に用意された列回路１０、１０、…に接続される。なお、列回路１０、１０、…を纏めて、適宜、列回路群１１と呼ぶ。水平出力手段としての水平走査回路１３は、列回路１０から水平出力線１２への信号の出力を、水平クロックφＨに従い順次行わせる。出力アンプ１４は、水平出力線１２の信号を撮像素子１００の外部に出力する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
撮像素子１００から、被写体像の撮影画像が出力される場合、スイッチ２０４において出力端２０４Ａが選択される。撮像素子１００から出力された画像信号がＡ／Ｄ変換部２０２でデジタル信号に変換された画像データは、減算器２０７の被減算入力端に順次入力される。減算器２０７の減算入力端には、補正データ用メモリ２０６が接続される。画像データの減算器２０７への入力に同期して、補正データ用メモリ２０６から列ノイズ信号が順次読み出されて減算器２０７に入力され、画像データから対応する列の列ノイズ信号が減算される。これにより、画像データにおける列ノイズを抑制することができる。減算器２０７で列ノイズが抑制された画像データは、列ノイズ補正回路２００から出力され、後段の信号処理回路に入力する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
図３において、図１と異なる部分は列回路群１１のみで、画素５０、５０、…などの他の構成は図１と共通である。列回路群１１において、垂直出力線８がクランプ容量２０を介して列アンプ２１の反転入力端に接続される。列アンプ２１の反転入力端が帰還容量２２を介して列アンプ２１の出力端に接続される。列アンプ２１の増幅率は、クランプ容量２０と帰還容量２２との比によって決定される。列アンプ２１の反転入力端および出力端は、さらに、信号φＣＬＡＭＰによりＯＮ／ＯＦＦを制御されるクランプスイッチ２３により接続される。列アンプ２１の非反転入力端には、信号ＶＣＬＡＭＰが入力される。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
列アンプ２１の出力信号は、信号φＴＳによりＯＮ／ＯＦＦを制御される転送ゲート２４を介して転送容量２５に転送され、記憶される。転送容量２５に記憶された信号は、水平走査回路１３により水平クロックφＨに応じてＯＮ／ＯＦＦを制御される転送ゲート２６を読み出しスイッチとして、水平出力線１２に出力される。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
信号ＨＤは、１水平期間の先頭を示し、信号φＨＳＴは、水平走査期間の開始、すなわち水平走査回路１３による列毎の出力信号の水平出力線１２への出力の開始を示す。信号ＨＤが”Ｌ”になる時刻ｔ１から信号φＨＳＴが”Ｌ”になる時刻ｔ９までの間は、水平ブランキング期間となる。水平ブランキング期間に、画素５０、５０、…から読み出された１行分の信号を、列アンプ２１を介して転送容量２５に転送し、記憶する。水平ブランキング中は、水平走査クロックφＨが停止される。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
列ノイズ取得動作時には、列ノイズ補正回路２００のスイッチ２０４において、出力端２０４Ｂが選択され、出力アンプ１４から出力された信号は、Ａ／Ｄ変換部２０２でデジタル信号に変換されて、列方向加算平均回路２０５に入力される。列方向加算平均回路２０５は、Ａ／Ｄ変換部２０２から入力された信号を列毎に順次加算し、列毎の加算結果を平均した平均値を列ノイズの補正データとして補正データ用メモリ２０６に記憶させる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
このように、本第１の実施形態によれば、列アンプ２１で発生する列ノイズ、ならびに、転送ゲート２４、転送容量２５および転送ゲート２６に起因する列ノイズを、有効画素領域とは別の画素領域を用いずに取得することができる。そして、取得された列ノイズに基づき補正データを得ることができる。したがって、この補正データを用いて、画像信号における、列アンプ２１で発生する列ノイズ、ならびに、転送ゲート２４、転送容量２５および転送ゲート２６に起因する列ノイズを補正することができる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
列アンプ２１の出力信号は、信号φＴＳによりＯＮ／ＯＦＦを制御される転送ゲート２４を介して転送容量２５に転送され、記憶されると共に、信号φＴＮによりＯＮ／ＯＦＦを制御される転送ゲート２８を介して転送容量２９に転送され、記憶される。転送容量２５に記憶された信号は、水平走査回路１３により水平クロックφＨに応じてＯＮ／ＯＦＦを制御される転送ゲート２６を読み出しスイッチとして、水平出力線１２に出力される。また、転送容量２９に転送された信号は、水平走査回路１３により水平クロックφＨに応じてＯＮ／ＯＦＦを制御される転送ゲート３０を読み出しスイッチとして、水平出力線３２に出力される。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
時刻ｔ１８で信号φＴＳを”Ｌ”として転送ゲート２４をＯＦＦにし、列アンプ２１の出力信号の転送容量２５への記憶を終了する。時刻ｔ２０で列ノイズ取得駆動期間が終了し、水平走査期間が開始されると、１行分の列ノイズ信号は、水平走査クロックφＨに応じて、出力アンプ１４Ａから列毎に順次出力される。この出力アンプ１４Ａから出力された信号が、図２を用いて説明した列ノイズ補正回路２００に入力される。列ノイズ補正回路２００における処理は、既に説明した処理と何ら変わることがないので、ここでの説明を省略する。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
このように、本第２の実施形態の場合、転送ゲート２４および２８、転送容量２５および２９、ならびに、転送ゲート２６および３０に起因する列ノイズを、有効画素領域とは別の画素領域を用いずに取得することができる。そして、取得された列ノイズに基づき補正データを得ることができる。したがって、この補正データを用いて、画像信号における、転送ゲート２４および２８、転送容量２５および２９、ならびに、転送ゲート２６および３０に起因する列ノイズを補正することができる。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
図９において、転送容量２５に記憶された信号は、定電流源３４により駆動されるソースフォロワアンプ３３で電流増幅されて、水平出力線１２に出力される。同様に、転送容量２９に記憶された信号は、定電流源３６により駆動されるソースフォロワアンプ３５で電流増幅されて、水平出力線３２に出力される。この図９のように構成された撮像素子１００Ｃでは、上述した図６のように構成された撮像素子１００Ｂと比較して、転送容量２５および２９の容量を小さくすることができる。したがって、本第３の実施形態による撮像素子１００Ｃは、図６に示した撮像素子１００Ｂに比べて面積を小さくできる。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
本第３の実施形態の場合、転送ゲート２４および２８、転送容量２５および２９、転送ゲート２６および３０、ならびに、ソースフォロワアンプ３３および３５に起因する列ノイズを、有効画素領域とは別の画素領域を用いずに取得することができる。そして、取得された列ノイズに基づき得られた補正データを用いて、画像信号における、転送ゲート２４および２８、転送容量２５および２９、転送ゲート２６および３０、ならびに、ソースフォロワアンプ３３および３５に起因する列ノイズを補正することができる。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
各列における列アンプ２１の出力は、それぞれ列Ａ／Ｄ回路３７に入力される。この例では、列Ａ／Ｄ回路３７は、ランプ型の構成とされ、電圧比較器３８およびカウンタ４１を列毎に有すると共に、カウンタ３９およびＤ／Ａ回路４０を有する。カウンタ３９は、入力されたクロック信号φＡＤＣＬＫをカウントする。カウンタ３９のカウント値は、Ｄ／Ａ回路４０で電圧値に変換され、各電圧比較器３８の一方の入力端に入力される。各電圧比較器３８の他方の入力端には、各列アンプ２１の出力がそれぞれ入力される。カウンタ４１は、電圧比較器３８の出力の変化に応じてクロック信号φＡＤＣＬＫのカウントを停止または保持する。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
信号ＨＤは、１水平期間の先頭を示し、信号φＨＳＴは、水平走査期間の開始、すなわち画素５０、５０、…からの水平方向への読み出しの開始を示す。信号ＨＤが”Ｌ”になる時刻ｔ３１から信号φＨＳＴが”Ｌ”になる時刻ｔ３９までの間は、水平ブランキング期間となる。水平ブランキング期間は、画素５０、５０、…から読み出された１行分の信号を、列アンプ２１を介して電圧比較器３８に転送する。水平ブランキング中は、水平走査クロックφＨが停止される。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
なお、時刻ｔ３４でのクランプ容量２０に対するクランプの終了後、列アンプ２１からは、時刻ｔ３３〜時刻ｔ３４の間にクランプされた垂直出力線８の信号レベルと、現在の垂直出力線８の信号レベルとの差分信号が増幅され出力される。一方、図１２の信号φＳＥＬｎに示されるように、列ノイズ取得駆動期間中は、信号φＳＥＬｎが”Ｌ”のままとされ、垂直出力線８に対して画素５０の回路を接続しない。したがって、垂直出力線８の信号レベルは変化しない。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
この出力バッファ４３の出力が、図２を用いて説明した列ノイズ補正回路２００に入力される。なお、本第４の実施形態では、撮像素子１００Ｄの出力は、列Ａ／Ｄ回路３７で予めデジタル信号に変換されている。そのため、列ノイズ補正回路２００におけるＡ／Ｄ変換部２０２は、省略される。補正処理回路２０３における処理は、既に説明した処理と何ら変わることがないので、ここでの説明を省略する。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
このように、本第４の実施形態の場合、列アンプ２１で発生する列ノイズと、列Ａ／Ｄ回路３７に起因する列ノイズを、有効画素領域とは別の画素領域を用いずに取得することができる。そして、取得された列ノイズに基づき補正データを得ることができる。したがって、この補正データを用いて、画像信号における、列アンプ２１で発生する列ノイズと、列Ａ／Ｄ回路３７に起因する列ノイズとを補正することができる。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９６】
このように、本第５の実施形態でも上述の第１の実施形態と同様に、列アンプ２１で発生する列ノイズ、ならびに、転送ゲート２４、転送容量２５および転送ゲート２６に起因する列ノイズを、有効画素領域とは別の画素領域を用いずに取得できる。そして、取得された列ノイズに基づき補正データを得ることができる。したがって、この補正データを用いて、画像信号における、列アンプ２１で発生する列ノイズ、ならびに、転送ゲート２４、転送容量２５および転送ゲート２６に起因する列ノイズを補正することができる。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１００
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１００】
信号ＨＤは、１水平期間の先頭を示し、信号φＨＳＴは、水平走査期間の開始、すなわち画素５０、５０、…からの水平方向への読み出しの開始を示す。信号ＨＤが”Ｌ”になる時刻ｔ４１から信号φＨＳＴが”Ｌ”になる時刻ｔ４９までの間は、水平ブランキング期間となる。水平ブランキング期間は、画素５０、５０、…から読み出された１行分の信号を、転送ゲート２４を介して転送容量２５に転送し、記憶する。水平ブランキング中は、水平走査クロックφＨが停止される。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０２】
時刻ｔ４３で信号φＴＮを”Ｈ”として転送ゲート２８をＯＮにし、画素５０の各々で発生するノイズ成分を転送ゲート２８を介して転送容量２９に転送し記憶する。時刻ｔ４４で信号φＴＮを”Ｌ”にして、画素５０の各々で発生するノイズ成分の転送容量２９に対する記憶を終了する。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０３】
時刻ｔ４５で信号φＴＸｎが”Ｈ”とされて転送スイッチ３がＯＮにされ、フォトダイオード２に蓄積された信号電荷が、蓄積容量５に転送される。時刻ｔ４６で信号φＴＸｎが”Ｌ”にされて転送スイッチ３がＯＦＦにされ、蓄積容量５に対する信号電荷の転送が終了されると共に、信号φＴＳが”Ｈ”にされて転送ゲート２４がＯＮとされる。転送ゲート２４がＯＮとされると、画素５０における蓄積容量５の信号電荷がソースフォロワアンプ６により増幅されて電圧に変換されて垂直出力線８に出力される。垂直出力線８に出力されたこの信号は、転送ゲート２４を介して転送容量２５に転送され記憶される。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０５】
その後、時刻ｔ４９からｎ行目の信号について、１水平走査期間が開始される。１水平走査期間において、水平走査回路１３に水平走査クロックφＨの入力が開始される。水平走査回路１３は、水平走査クロックφＨに応じて転送ゲート２６および３０を順次ＯＮにしていく。ＯＮにされた転送ゲート２６に接続される転送容量２５に記憶された撮影画像信号が順次、水平出力線１２に出力される。また、ＯＮにされた転送ゲート３０に接続される転送容量２９に記憶されたノイズ信号が順次、水平出力線３２に出力される。出力アンプ１４Ａにおいて、水平出力線１２から入力された撮影画像信号から、水平出力線３２から入力されたノイズ信号が減ぜられ、１行分の画像信号として出力される。
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０８】
本第６の実施形態では、図１６における時刻ｔ４１〜時刻ｔ４９の水平ブランキング期間を列ノイズ取得駆動期間として、この期間内で１行分の列ノイズ取得を行う。すなわち、列ノイズ取得駆動期間とは、１行分の列ノイズ信号を、列それぞれについて、転送ゲート２４を介して転送容量２５に記憶する期間である。列ノイズ取得駆動期間では、水平走査クロックφＨを停止する。
【手続補正３１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１０】
時刻ｔ４３で信号φＴＮを”Ｈ”として転送ゲート２８をＯＮにし、画素５０の各々で発生するノイズ成分を転送容量２９に転送し記憶する。時刻ｔ４４で信号φＴＮを”Ｌ”にして、転送容量２９への画素５０の各々で発生するノイズ成分の転送容量２９に対する記憶を終了する。
【手続補正３２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１１】
時刻ｔ４６で信号φＴＳが”Ｈ”にされて転送ゲート２４がＯＮとされる。転送ゲート２４がＯＮとされると、画素５０における蓄積容量５の信号電荷がソースフォロワアンプ６により増幅されて電圧に変換されて垂直出力線８に出力される。垂直出力線８に出力されたこの信号は、対応する転送ゲート２４を介して転送容量２５に転送され記憶される。
【手続補正３３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１３】
その後、時刻ｔ４９からｎ行目の信号について、１水平走査期間が開始される。１水平走査期間において、水平走査回路１３に水平走査クロックφＨの入力が開始される。水平走査回路１３は、水平走査クロックφＨに応じて転送ゲート２６および３０を順次ＯＮにしていく。ＯＮにされた転送ゲート２６に接続される転送容量２５に記憶された信号が順次、水平出力線１２に出力される。また、ＯＮにされた転送ゲート３０に接続される転送容量２９に記憶されたノイズ信号が順次、水平出力線３２に出力される。出力アンプ１４Ａにおいて、水平出力線１２から入力された信号から、水平出力線３２から入力されたノイズ信号が減ぜられ、１行分の列ノイズ信号として出力される。
【手続補正３４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１５】
なお、図１３の信号φＴＸｎに示されるように、列ノイズ取得駆動期間中は、信号φＴＸｎが”Ｌ”のままとされ、フォトダイオード２の電荷が蓄積容量５に転送されない。したがって、垂直出力線８の信号レベルは変化しない。したがって、本第６の実施形態の場合、転送ゲート２４および２８、転送容量２５および２９、ならびに、転送ゲート２６および３０に起因する列ノイズを、有効画素領域とは別の画素領域を用いずに取得することができる。そして、取得された列ノイズに基づき補正データを得ることができ、この補正データを用いて、画像信号における、転送ゲート２４および２８、転送容量２５および２９、ならびに、転送ゲート２６および３０に起因する列ノイズを補正することができる。
【手続補正３５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１６】
＜第７の実施形態＞
次に、本発明の実施の第７の形態について説明する。本第７の実施形態は、上述の各実施形態による撮像素子１００Ａ〜１００Ｅおよび各撮像素子の駆動方法を、撮像装置に適用した例である。図１７は、本発明の第７の実施形態に適用可能な撮像装置３００の一例の構成を示す。なお、以下では、特に記載のない限り、各実施形態による撮像素子１００Ａ〜１００Ｅを、撮像素子１００で代表させて説明する。
【手続補正３６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３２】
図１８（ａ）は、撮像素子１００において通常の読出しのみを行い、列ノイズ取得動作を行わない場合の一例のタイミングを示す。シャッタボタン１３０が操作された後、時刻ｔ５１で撮像素子１００が蓄積状態とされ、時刻ｔ５２でシャッタ１０３が開き撮像素子１００に対する露光が開始される。時刻ｔ５１から時刻ｔ５２の間に、例えば、撮像素子１００の画素５０、５０、…のリセットなどが行われる。そして、時刻ｔ５３でシャッタ１０３が閉じて露光が終了された後、時刻ｔ５４で撮像素子１００において蓄積状態が解除される。撮像素子１００が蓄積状態とされる時刻ｔ５１から蓄積状態が解除される時刻ｔ５４までが、蓄積期間４００とされる。蓄積状態の解除後、撮像素子１００の動作が読み出し期間４０１に移行する。読み出し期間４０１では、撮像素子１００において画素５０、５０、…から電荷が読み出され、読み出された電荷が撮像信号として撮像素子１００の外部に出力される。