JP2002033961A - 固体撮像装置 - Google Patents

固体撮像装置

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JP2002033961A JP2000218634A JP2000218634A JP2002033961A JP 2002033961 A JP2002033961 A JP 2002033961A JP 2000218634 A JP2000218634 A JP 2000218634A JP 2000218634 A JP2000218634 A JP 2000218634A JP 2002033961 A JP2002033961 A JP 2002033961A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、入射光量に対して線形的に変換され
た第１信号と入射光量に対して自然対数的に変換された
第２信号とを、それぞれ所定の信号処理を施した後、共
通の回路で処理することができる固体撮像装置を提供す
る。 【解決手段】固体撮像素子１０より、入射光量に対して
線形変換された電気信号が出力されるとき、ホワイトバ
ランス回路１１ａ及びγ補正回路１３ａを通じてホワイ
トバランス調整及びγ補正が施されてマトリクス変換回
路１５に送出される。又、固体撮像素子１０より、入射
光量に対して対数変換された電気信号が出力されると
き、ホワイトバランス回路１１ｂ、ダイナミック処理回
路１２及びγ補正回路１３ｂを通じてホワイトバランス
調整及びγ補正が施され、対数／線形変換回路１４を経
てマトリクス変換回路１５に送出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、入射光量に対して
線形的に変換した電気信号を出力する第１状態と入射光
量に対して自然対数的に変換した電気信号を出力する第
２状態との間で切換可能な固体撮像素子を有する固体撮
像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より使用されている固体撮像素子に
は、光電変換素子で発生した光電荷を読み出す手段によ
ってＣＣＤ型とＭＯＳ型に大きく分けられる。ＣＣＤ型
は光電荷をポテンシャルの井戸に蓄積しつつ、転送する
ようになっており、又、ＭＯＳ型はフォトダイオードの
ｐｎ接合容量に蓄積した電荷をＭＯＳトランジスタを通
して読み出すようになっている。しかしながら、このよ
うな従来の固体撮像素子は、発生した光電荷の電荷量に
比例した出力が出力されるため、ダイナミックレンジが
狭いという欠点がある。
【０００３】一方、本出願人は、ダイナミックレンジを
広くするために、入射した光量に応じた光電流を発生し
うる感光手段と、光電流を入力するＭＯＳトランジスタ
と、このＭＯＳトランジスタをサブスレッショルド電流
が流れうる状態にバイアスするバイアス手段とが備えら
れることによって、入射光量に対して自然対数的に変換
された電気信号を出力することができる固体撮像素子を
提案した（特開平３−１９２７６４号公報参照）。この
ような固体撮像装置は、広いダイナミックレンジを有し
ているものの、低輝度の場合の特性やＳ／Ｎ比などが十
分でないという問題があった。
【０００４】そこで、更に、本出願人は、入射した光量
に応じた光電流を発生しうる感光手段と、光電流を入力
するＭＯＳトランジスタと、を有するとともに、ＭＯＳ
トランジスタにかけるバイアス電圧を切り換えることに
よって、光電流に対して線形的に変換された出力を出力
する第１状態と、光電流に対して自然対数的に変換され
た出力を出力する第２状態と、切り換えることができる
固体撮像素子の検討を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、現在、上述
したような固体撮像素子からの出力のγ補正、マトリク
ス変換、エッジ強調、又は色調整などを行う後続の信号
処理回路は、主に、入射光に対して線形的に変換された
出力を処理するものである。しかしながら、線形的に変
換された出力と自然対数的に変換された出力とを切り換
えて出力する固体撮像素子に対しては、それぞれの状態
に応じたものとする必要がある。そのため、このような
固体撮像素子の出力を扱う後続の信号処理回路には、線
形的に変換された出力を扱うものと自然対数的に変換さ
れた出力を扱うものとの２種類の信号処理回路を準備す
る必要がある。よって、信号処理回路の回路規模が大き
くなる。
【０００６】このような問題を鑑みて、本発明は、入射
光量に対して線形的に変換された第１信号と入射光量に
対して自然対数的に変換された第２信号とを、それぞれ
所定の信号処理を施した後、共通の回路で処理すること
ができる固体撮像装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の固体撮像装置は、入射光量に応じ
た電気信号を出力する固体撮像素子を有する固体撮像装
置において、前記固体撮像素子は、入射光量に対して線
形的に変換された第１信号と入射光量に対して自然対数
的に変換された第２信号とを出力可能であり、前記固体
撮像装置より前記第１信号が入力されるとともに、所定
の信号処理を行う第１信号処理回路と、前記固体撮像装
置より前記第２信号が入力されるとともに、所定の信号
処理を行う第２信号処理回路と、を有することを特徴と
する。
【０００８】このような固体撮像装置において、前記固
体撮像素子より第１信号が出力されたとき、例えば、ホ
ワイトバランス調整やγ補正などの所定の信号処理が第
１信号処理回路で施される。又、前記固体撮像素子より
第２信号が出力されたとき、例えば、ホワイトバランス
調整やγ補正などの所定の信号処理が第２信号処理回路
で施される。
【０００９】このとき、例えば、第１及び第２信号処理
回路において、第１信号及び第２信号にそれぞれホワイ
トバランス調整が施されるとき、第１信号処理回路では
第１信号を構成する各色信号に任意の値を乗算すること
によってホワイトバランス調整を施し、又、第２信号処
理回路では第２信号を構成する各色信号に任意のオフセ
ットレベルを加算することによってホワイトバランス調
整を施す。又、例えば、第１及び第２信号処理回路にお
いて、第１信号及び第２信号にそれぞれγ補正が施され
るとき、第１信号処理回路では第１信号をγ乗すること
によってγ補正を施し、又、第２信号処理回路では第２
信号にγを乗算することによってγ補正を施す。
【００１０】請求項２に記載の固体撮像装置は、入射光
量に応じた電気信号を出力する固体撮像素子を有する固
体撮像装置において、前記固体撮像素子は、入射光量に
対して線形的に変換された第１信号と入射光量に対して
自然対数的に変換された第２信号とを出力可能であり、
前記固体撮像装置より前記第１信号が入力されるととも
に、所定の信号処理を行う第１信号処理回路と、前記固
体撮像装置より前記第２信号が入力されるとともに、所
定の信号処理を行う第２信号処理回路と、前記第２信号
処理回路から出力される信号を、入射光量に対して線形
的に比例した信号に変換する対数／線形変換回路と、前
記第１信号処理回路からの信号及び前記対数／線形変換
回路からの信号が入力される第３信号処理回路と、を有
することを特徴とする。
【００１１】このような固体撮像装置において、請求項
３に記載するように、前記固体撮像素子に複数種類の色
フィルタが設けられ、前記固体撮像装置から出力される
前記第１信号及び前記第２信号がそれぞれ複数種類の色
信号で構成されるとともに、前記第１信号処理回路が前
記第１信号のホワイトバランス調整を行うとともに、前
記第２信号処理回路が前記第２信号のホワイトバランス
調整を行うようにしても構わない。
【００１２】このとき、第１信号処理回路では第１信号
を構成する各色信号に任意の値を乗算することによって
ホワイトバランス調整を施し、又、第２信号処理回路で
は第２信号を構成する各色信号に任意のオフセットレベ
ルを加算することによってホワイトバランス調整を施
す。
【００１３】又、請求項４に記載するように、前記第１
信号処理回路が前記第１信号のγ補正を行うとともに、
前記第２信号処理回路が前記第２信号のγ補正を行うよ
うにしても構わない。
【００１４】このとき、第１信号処理回路では第１信号
をγ乗することによってγ補正を施し、又、第２信号処
理回路では第２信号にγを乗算することによってγ補正
を施す。
【００１５】更に、請求項５に記載するように、前記第
２信号処理回路において、前記第２信号のダイナミック
レンジを調整するようにしても構わない。
【００１６】請求項６に記載の固体撮像装置は、入射光
量に応じた電気信号を出力する固体撮像素子を有する固
体撮像装置において、前記固体撮像素子は、入射光量に
対して線形的に変換された第１信号と入射光量に対して
自然対数的に変換された第２信号とを出力可能であり、
前記第２信号を、入射光量に対して線形的に比例した信
号に変換する対数／線形変換回路と、前記第１信号及び
前記対数／線形変換回路からの信号が入力される信号処
理回路と、を有することを特徴とする。
【００１７】このような固体撮像装置において、請求項
７に記載するように、前記固体撮像素子に複数種類の色
フィルタが設けられ、前記固体撮像装置から出力される
前記第１信号及び前記第２信号がそれぞれ複数種類の色
信号で構成されるとともに、前記信号処理回路が入力さ
れる信号のホワイトバランス調整を行うようにしても構
わない。
【００１８】このとき、信号処理回路では、入力される
信号レベルが入射光に対して線形的に比例した信号を構
成する各色信号に任意の値を乗算することによってホワ
イトバランス調整を施す。
【００１９】又、請求項８に記載するように、前記信号
処理回路が入力される信号のγ補正を行うようにしても
構わない。このとき、信号処理回路では、入力される信
号レベルが入射光に対して線形的に比例した信号をγ乗
することによってγ補正を施す。
【００２０】請求項９に記載の固体撮像装置は、入射光
量に応じた電気信号を出力する固体撮像素子を有する固
体撮像装置において、前記固体撮像素子は、入射光量に
対して線形的に変換された第１信号と入射光量に対して
自然対数的に変換された第２信号とを出力可能であり、
前記固体撮像装置より前記第２信号が入力されるととも
に、所定の信号処理を行う第１信号処理回路と、前記第
１信号を、入射光量に対して自然対数的に比例した信号
に変換する線形／対数変換回路と、前記第１信号処理回
路からの信号及び前記線形／対数変換回路からの信号が
入力される第２信号処理回路と、を有することを特徴と
する。
【００２１】このような固体撮像装置において、請求項
１０に記載するように、前記固体撮像素子に複数種類の
色フィルタが設けられ、前記固体撮像装置から出力され
る前記第１信号及び前記第２信号がそれぞれ複数種類の
色信号で構成されるとともに、前記第２信号処理回路が
入力される信号のホワイトバランス調整を行うようにし
ても構わない。
【００２２】このとき、第２信号処理回路では、入力さ
れる信号レベルが入射光に対して自然対数的に比例した
信号を構成する各色信号に任意のオフセットレベルを加
算することによってホワイトバランス調整を施す。
【００２３】又、請求項１１に記載するように、前記第
２信号処理回路が入力される信号のγ補正を行うように
しても構わない。このとき、第２信号処理回路では、入
力される信号レベルが入射光に対して自然対数的に比例
した信号にγを乗算することによってγ補正を施す。
【００２４】更に、請求項１２に記載するように、前記
第１信号処理回路において、前記第２信号のダイナミッ
クレンジを調整するようにしても構わない。
【００２５】請求項１３に記載の固体撮像装置は、入射
光量に応じた電気信号を出力する固体撮像素子を有する
固体撮像装置において、前記固体撮像素子は、入射光量
に対して線形的に変換された第１信号と入射光量に対し
て自然対数的に変換された第２信号とを出力可能であ
り、前記第１信号を、入射光量に対して自然対数的に比
例した信号に変換する線形／対数変換回路と、前記第２
信号及び前記線形／対数変換回路からの信号が入力され
る信号処理回路と、を有することを特徴とする。
【００２６】請求項１４に記載の固体撮像装置は、入射
光量に応じた電気信号を出力する固体撮像素子を有する
固体撮像装置において、前記固体撮像素子は、入射光量
に対して線形的に変換された第１信号と入射光量に対し
て自然対数的に変換された第２信号とを出力可能であ
り、前記固体撮像装置より前記第１信号が入力されると
ともに、所定の信号処理を行う第１信号処理回路と、前
記固体撮像装置より前記第２信号が入力されるととも
に、所定の信号処理を行う第２信号処理回路と、前記第
１信号処理回路から出力される信号を、入射光量に対し
て自然対数的に比例した信号に変換する線形／対数変換
回路と、前記第２信号処理回路からの信号及び前記線形
／対数変換回路からの信号が入力される第３信号処理回
路と、を有することを特徴とする。
【００２７】このような固体撮像装置において、請求項
１５に記載するように、前記固体撮像素子に複数種類の
色フィルタが設けられ、前記固体撮像装置から出力され
る前記第１信号及び前記第２信号がそれぞれ複数種類の
色信号で構成されるとともに、前記第１信号処理回路が
前記第１信号のホワイトバランス調整を行うとともに、
前記第２信号処理回路が前記第２信号のホワイトバラン
ス調整を行うようにしても構わない。
【００２８】このとき、第１信号処理回路では第１信号
を構成する各色信号に任意の値を乗算することによって
ホワイトバランス調整を施し、又、第２信号処理回路で
は第２信号を構成する各色信号に任意のオフセットレベ
ルを加算することによってホワイトバランス調整を施
す。
【００２９】又、請求項１６に記載するように、前記第
１信号処理回路が前記第１信号のγ補正を行うととも
に、前記第２信号処理回路が前記第２信号のγ補正を行
うようにしても構わない。
【００３０】このとき、第１信号処理回路では第１信号
をγ乗することによってγ補正を施し、又、第２信号処
理回路では第２信号にγを乗算することによってγ補正
を施す。
【００３１】更に、請求項１７に記載するように、前記
第２信号処理回路において、前記第２信号のダイナミッ
クレンジを調整するようにしても構わない。
【００３２】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態について、以下
に説明する。まず、最初に、以下に説明する各実施形態
の固体撮像装置に設けられる固体撮像素子の一例につい
て説明する。
【００３３】＜固体撮像素子＞ １．固体撮像素子の構成 図１は本発明の他の実施形態である二次元のＭＯＳ型固
体撮像装置の一部の構成を概略的に示している。同図に
おいて、Ｇ11〜Ｇｍｎは行列配置（マトリクス配置）さ
れた画素を示している。２は垂直走査回路であり、行
（ライン）４−１、４−２、・・・、４−ｎを順次走査
していく。３は水平走査回路であり、画素から出力信号
線６−１、６−２、・・・、６−ｍに導出された光電変
換信号を画素ごとに水平方向に順次読み出す。５は電源
ラインである。各画素に対し、上記ライン４−１、４−
２・・・、４−ｎや出力信号線６−１、６−２・・・、
６−ｍ、電源ライン５だけでなく、他のライン（例え
ば、クロックラインやバイアス供給ライン等）も接続さ
れるが、図１ではこれらについて省略する。
【００３４】出力信号線６−１、６−２、・・・、６−
ｍごとにＮチャネルのＭＯＳトランジスタＱ１、Ｑ２が
図示の如く１組ずつ設けられている。出力信号線６−１
を例にとって説明すると、ＭＯＳトランジスタＱ１のゲ
ートは直流電圧線７に接続され、ドレインは出力信号線
６−１に接続され、ソースは直流電圧ＶPS’のライン８
に接続されている。一方、ＭＯＳトランジスタＱ２のド
レインは出力信号線６−１に接続され、ソースは最終的
な信号線９に接続され、ゲートは水平走査回路３に接続
されている。
【００３５】画素Ｇ11〜Ｇｍｎには、後述するように、
それらの画素で発生した光電荷に基づく信号を出力する
ＮチャネルのＭＯＳトランジスタＴ２が設けられてい
る。ＭＯＳトランジスタＴ２と上記ＭＯＳトランジスタ
Ｑ１との接続関係は図２（ａ）のようになる。ここで、
ＭＯＳトランジスタＱ１のソースに接続される直流電圧
ＶPS’と、ＭＯＳトランジスタＴ２のドレインに接続さ
れる直流電圧ＶPD’との関係はＶPD’＞ＶPS’であり、
直流電圧ＶPS’は例えばグランド電圧（接地）である。
この回路構成は上段のＭＯＳトランジスタＴ２のゲート
に信号が入力され、下段のＭＯＳトランジスタＱ１のゲ
ートには直流電圧ＤＣが常時印加される。このため下段
のＭＯＳトランジスタＱ１は抵抗又は定電流源と等価で
あり、図２（ａ）の回路はソースフォロワ型の増幅回路
となっている。この場合、ＭＯＳトランジスタＴ２から
増幅出力されるのは電流であると考えてよい。
【００３６】ＭＯＳトランジスタＱ２は水平走査回路３
によって制御され、スイッチ素子として動作する。尚、
後述するように各画素内にはスイッチ用のＮチャネルの
ＭＯＳトランジスタＴ３も設けられている。このＭＯＳ
トランジスタＴ３も含めて表わすと、図２（ａ）の回路
は正確には図２（ｂ）のようになる。即ち、ＭＯＳトラ
ンジスタＴ３がＭＯＳトランジスタＱ１とＭＯＳトラン
ジスタＴ２との間に挿入されている。ここで、ＭＯＳト
ランジスタＴ３は行の選択を行うものであり、トランジ
スタＱ２は列の選択を行うものである。
【００３７】図２のように構成することにより信号のゲ
インを大きく出力することができる。従って、画素がダ
イナミックレンジ拡大のために感光素子から発生する光
電流を自然対数的に変換しているような場合は、そのま
までは出力信号が小さいが、本増幅回路により充分大き
な信号に増幅されるため、後続の信号処理回路（図示せ
ず）での処理が容易になる。
【００３８】２．画素構成の第１例 図１に示した固体撮像素子の各画素に適用される第１例
について、図面を参照して説明する。図３は、本実施形
態に使用する固体撮像装置に設けられた画素の構成を示
す回路図である。
【００３９】図３において、ｐｎフォトダイオードＰＤ
が感光部（光電変換部）を形成している。そのフォトダ
イオードＰＤのアノードはＭＯＳトランジスタＴ１のド
レインとゲート、ＭＯＳトランジスタＴ２のゲート、及
びＭＯＳトランジスタＴ４のドレインに接続されてい
る。ＭＯＳトランジスタＴ２のソースは行選択用のＭＯ
ＳトランジスタのＴ３のドレインに接続されている。Ｍ
ＯＳトランジスタのソースは出力信号線６（この出力信
号線６は図１の６−１、６−２、・・・、６−ｍに対応
する）へ接続されている。尚、ＭＯＳトランジスタＴ１
〜Ｔ４は、ＮチャネルのＭＯＳトランジスタでバックゲ
ートが接地されている。
【００４０】又、フォトダイオードＰＤのカソードには
直流電圧ＶPDが印加されるようになっている。一方、Ｍ
ＯＳトランジスタＴ１のソースには信号φＶPSが印加さ
れる。ＭＯＳトランジスタＴ４のソースには直流電圧Ｖ
RBが印加されるとともに、そのゲートには信号φＶRSが
入力される。ＭＯＳトランジスタＴ２のドレインには直
流電圧ＶPDが入力される。又、ＭＯＳトランジスタＴ３
のゲートには信号φＶが入力される。尚、本例におい
て、信号φＶPSは、２値的に変化するものとし、ＭＯＳ
トランジスタＴ１，Ｔ２をサブスレッショルド領域で動
作させるための電圧をローレベルとし、直流電圧ＶPDと
略等しい電圧をハイレベルとする。
【００４１】本例において、信号φＶPSの電圧値を切り
換えてＭＯＳトランジスタＴ１のバイアスを変えること
により、単一の画素において出力信号線６に導出される
出力信号をフォトダイオードＰＤが入射光に応じて出力
する電気信号（以下、「光電流」という。）に対して自
然対数的に変換させる場合と、線形的に変換させる場合
とを実現することができる。以下、これらの各場合につ
いて説明する。
【００４２】（１） 光電流を自然対数的に変換して出
力する場合。 まず、信号φＶPSをローレベルとし、ＭＯＳトランジス
タＴ１，Ｔ２がサブスレッショルド領域で動作するよう
にバイアスされているときの動作について説明する。こ
のとき、ＭＯＳトランジスタＴ４のゲートには、ローレ
ベルの信号φＶRSが与えられるので、ＭＯＳトランジス
タＴ４はＯＦＦとなり、実質的に存在しないことと等価
になる。
【００４３】図３の回路において、フォトダイオードＰ
Ｄに光が入射すると光電流が発生し、ＭＯＳトランジス
タのサブスレッショルド特性により、前記光電流を自然
対数的に変換した値の電圧がＭＯＳトランジスタＴ１，
Ｔ２のゲートに発生する。よって、前記光電流に対して
自然対数的に比例した値のドレイン電流がＭＯＳトラン
ジスタＴ２を流れようとする。次に、ＭＯＳトランジス
タＴ３のゲートにパルス信号φＶを与えて、ＭＯＳトラ
ンジスタＴ３をＯＮにすると、前記光電流に対して自然
対数的に比例した値のドレイン電流が、ＭＯＳトランジ
スタＴ３を通して出力信号線６に導出される。
【００４４】このとき、ＭＯＳトランジスタＴ２及びＭ
ＯＳトランジスタＱ１（図２）の導通時抵抗とそれらを
流れる電流によって決まるＭＯＳトランジスタＱ１のド
レイン電圧が、信号として出力信号線６に現れる。この
ようにして信号が読み出された後、ＭＯＳトランジスタ
Ｔ３がＯＦＦになる。このような動作を所定の時間間隔
で繰り返すことにより、刻々と変化する被写体像を広い
ダイナミックレンジで連続的に撮像することができる。
尚、このように入射光量に対してその出力電流を自然対
数的に変換する場合、信号φＶRSは、常にローレベルの
ままである。
【００４５】（２） 光電流を線形的に変換して出力す
る場合。 次に、信号φＶPSをハイレベルとしたときの動作につい
て説明する。このとき、ＭＯＳトランジスタＴ１は実質
的にＯＦＦ状態となり、ＭＯＳトランジスタＴ１のソー
ス・ドレイン間に電流が流れない。又、ＭＯＳトランジ
スタＴ４のゲートに与える信号φＶRSをローレベルに保
ち、ＭＯＳトランジスタＴ４をＯＦＦにする。
【００４６】このような状態において、フォトダイオー
ドＰＤに光が入射すると光電流が発生する。このとき、
ＭＯＳトランジスタＴ１のバックゲートとゲートとの間
やフォトダイオードＰＤの接合容量などでキャパシタを
構成するので、光電流による電荷が主としてＭＯＳトラ
ンジスタＴ１，Ｔ２のゲートに蓄積される。よって、Ｍ
ＯＳトランジスタＴ１，Ｔ２のゲート電圧が前記光電流
を積分した値に比例した値になり、前記光電流に対して
線形的に比例した値のドレイン電流がＭＯＳトランジス
タＴ２を流れようとする。
【００４７】次に、ＭＯＳトランジスタＴ３のゲートに
パルス信号φＶを与えて、ＭＯＳトランジスタＴ３をＯ
Ｎにすると、前記光電流に対して線形的に比例した値の
ドレイン電流が、ＭＯＳトランジスタＴ３を通して出力
信号線６に導出される。このとき、ＭＯＳトランジスタ
Ｔ２及びＭＯＳトランジスタＱ１（図２）の導通時抵抗
とそれらを流れる電流によって決まるＭＯＳトランジス
タＱ１のドレイン電圧が、信号として出力信号線６に現
れる。このようにして信号が読み出された後、ＭＯＳト
ランジスタＴ３がＯＦＦになる。
【００４８】このようにして入射光量に比例した信号
（出力電流）を読み出すことができる。又、この後、ト
ランジスタＴ３をＯＦＦとした後、ＭＯＳトランジスタ
Ｔ４のゲートにハイレベルの信号φＶRSを与えること
で、ＭＯＳトランジスタＴ４をＯＮとして、フォトダイ
オードＰＤ、トランジスタＴ１のドレイン電圧及びトラ
ンジスタＴ１，Ｔ２のゲート電圧を初期化させる。この
ような動作を所定の時間間隔で繰り返すことにより、刻
々と変化する被写体像をＳ／Ｎ比の良好な状態で連続的
に撮像することができる。
【００４９】３．画素構成の第２例 図１に示した固体撮像素子の各画素に適用される第２例
について、図面を参照して説明する。図４は、本実施形
態に使用する固体撮像装置に設けられた画素の構成を示
す回路図である。
【００５０】図４に示すように、本実施形態では、画素
の出力側を構成するＭＯＳトランジスタＴ２，Ｔ３が、
図３の画素と同様の構成をしている。このような図４の
画素において、フォトダイオードＰＤのアノードに直流
電圧ＶPSが印加され、ＭＯＳトランジスタＴ１のドレイ
ンに信号φＶPDが与えられるとともにそのソースがＭＯ
ＳトランジスタＴ２のゲートに接続される。又、ＭＯＳ
トランジスタＴ１のソースにドレインが接続されるとと
もにフォトダイオードＰＤのカソードにソースが接続さ
れたＭＯＳトランジスタＴ５が設けられる。更に、ＭＯ
ＳトランジスタＴ１のゲートには信号φＶPGが与えら
れ、ＭＯＳトランジスタＴ５のゲートには信号φＳが与
えられる。 （１） 光電流を自然対数的に変換して出力する場合。 このとき、信号φＶPDにおいて、ＭＯＳトランジスタＴ
１をサブスレッショルド領域で動作させるための電圧を
第１電圧とし、ＭＯＳトランジスタＴ１の閾値のバラツ
キを検出するために、直流電圧ＶPSに略等しい値となる
電圧を第２電圧とする。
【００５１】（１−ａ）撮像動作 信号φＶPDを第１電圧として、ＭＯＳトランジスタＴ１
をサブスレッショルド領域で動作させるとともに、ＭＯ
ＳトランジスタＴ５のゲートに与えられる信号φＳをハ
イレベルにし、ＭＯＳトランジスタＴ５をＯＮの状態に
する。このとき、フォトダイオードＰＤに光が入射する
と光電流が発生し、ＭＯＳトランジスタのサブスレッシ
ョルド特性により、光電流を自然対数的に変換した値の
電圧がＭＯＳトランジスタＴ１のソース及びＭＯＳトラ
ンジスタＴ２のゲートに発生する。尚、このとき、フォ
トダイオードＰＤで発生した負の光電荷がＭＯＳトラン
ジスタＴ１のソースに流れ込むため、強い光が入射され
るほどＭＯＳトランジスタＴ１のソース電圧が低くな
る。
【００５２】このようにして光電流に対して自然対数的
に変化した電圧がＭＯＳトランジスタＴ２のゲートに現
れると、パルス信号φＶが与えられてＭＯＳトランジス
タＴ３をＯＮとして、前記光電流を自然対数的に変換し
た値となる電流が、ＭＯＳトランジスタＴ２，Ｔ３を介
して出力信号線６に導出される。このようにして入射光
量の対数値に比例した信号（出力電流）を読み出すと、
ＭＯＳトランジスタＴ３をＯＦＦにする。
【００５３】（１−ｂ）感度のバラツキ検出 各画素の感度のバラツキを検出するときの、各信号のタ
イミングチャートを図５に示す。上記のように、パルス
信号φＶがＭＯＳトランジスタＴ３のゲートに与えられ
て、出力信号が読み出されると、まず、信号φＳをロー
レベルにして、ＭＯＳトランジスタＴ５をＯＦＦにす
る。そして、信号φＶPDを第２電圧にして、ＭＯＳトラ
ンジスタＴ１のドレイン・ソース間に負の電荷を蓄積さ
せる。
【００５４】次に、信号φＶPDを第１電圧に戻すと、こ
の蓄積された負の電荷が信号φＶPDの信号線に流れ出し
て、ＭＯＳトランジスタＴ１のソースに負の電荷が蓄積
された状態になる。この負の電荷の蓄積量は、ゲート・
ソース間の閾値電圧によって決まる。このように、ＭＯ
ＳトランジスタＴ１のソースに負の電荷が蓄積される
と、ＭＯＳトランジスタＴ３のゲートにパルス信号φＶ
を与えて出力信号を読み出す。
【００５５】このとき、読み出された出力信号は、ＭＯ
ＳトランジスタＴ１の閾値電圧に応じた値となるため、
これにより、各画素の感度のバラツキを検出することが
できる。そして、最後に、撮像動作が行えるように、信
号φＳをハイレベルにしてＭＯＳトランジスタＴ５をＯ
Ｎにする。このように検出した感度のバラツキ検出を行
って得られる信号を補正データとしてラインメモリなど
のメモリに記憶し、各画素毎に、実際の撮像時の出力信
号をこの補正データを用いて補正することによって、出
力信号から画素のバラツキによる成分を取り除くことが
できる。
【００５６】（２）光電流を線形的に変換して出力する
場合。 このとき、信号φＶPDの電圧は、ＭＯＳトランジスタＴ
２の動作点となる電圧である第３電圧とする。又、この
とき、信号φＳは常にハイレベルで、信号φＳがゲート
に与えられるＭＯＳトランジスタＴ５は、常にＯＮ状態
である。
【００５７】（２−ａ）撮像動作 まず、信号φＶPGをローレベルにして、リセット用のＭ
ＯＳトランジスタＴ１をＯＦＦの状態にする。このよう
に、リセット用のＭＯＳトランジスタＴ１をＯＦＦにす
ると、フォトダイオードＰＤに光電流が流れることによ
って、ＭＯＳトランジスタＴ２のゲート電圧が変化す
る。即ち、フォトダイオードＰＤより負の光電荷がＭＯ
ＳトランジスタＴ２のゲートに与えられ、ＭＯＳトラン
ジスタＴ２のゲート電圧が、光電流に対して線形的に変
化した値になる。尚、このとき、フォトダイオードＰＤ
で発生した負の光電荷がＭＯＳトランジスタＴ２のゲー
トに流れ込むため、強い光が入射されるほどＭＯＳトラ
ンジスタＴ２のゲート電圧が低くなる。
【００５８】このようにして光電流に対して線形的に変
化した電圧がＭＯＳトランジスタＴ２のゲートに現れる
と、パルス信号φＶが与えられてＭＯＳトランジスタＴ
３をＯＮにする。このとき、前記光電流の積分値を線形
的に変換した値となる電流が、ＭＯＳトランジスタＴ
２，Ｔ３を介して出力信号線６に導出される。このよう
にして入射光量の積分値に比例した信号（出力電流）を
読み出すと、ＭＯＳトランジスタＴ３をＯＦＦにする。
【００５９】（２−ｂ）リセット動作 各画素のリセットを行うときの、各信号のタイミングチ
ャートを図６に示す。上記のように、パルス信号φＶが
ＭＯＳトランジスタＴ３のゲートに与えられて、出力信
号が読み出されると、まず、信号φＶPGをハイレベルに
して、ＭＯＳトランジスタＴ１をＯＮにする。このよう
にＭＯＳトランジスタＴ１がＯＮになると、ＭＯＳトラ
ンジスタＴ２のゲートに第３電圧が与えられ、ＭＯＳト
ランジスタＴ２のゲート電圧がリセットされる。そし
て、信号φＶPGを再びローレベルにして、ＭＯＳトラン
ジスタＴ１をＯＦＦにする。
【００６０】次に、ＭＯＳトランジスタＴ３のゲートに
パルス信号φＶを与えて出力信号を読み出す。このと
き、出力信号は、ＭＯＳトランジスタＴ２のゲート電圧
に応じた値となり、初期化されたときの出力信号として
読み出される。そして、出力信号が読み出されると、再
び上記した撮像動作が行われる。このように初期化され
たときの信号を補正データとしてラインメモリなどのメ
モリに記憶し、各画素毎に、実際の撮像時の出力信号を
この補正データを用いて補正することによって、出力信
号から画素のバラツキによる成分を取り除くことができ
る。
【００６１】このように、第１例及び第２例において、
簡単な電位操作により、入射光量とは独立して、同一の
画素で複数の出力特性を切り換えることが可能になる。
即ち、各画素へ送る信号に基づいて、感光素子（フォト
ダイオードＰＤ）の入射光量が同じであっても、任意に
対数変換して出力する状態と、線形的に変換して出力す
る状態とを切り換えることができる。
【００６２】尚、この固体撮像素子内に設けられた画素
の構成について、図３又は図４の構成の画素に限定され
るものでなく、例えば、ＭＯＳトランジスタＴ２の後段
に積分回路や増幅回路を有するような構成や、極性が逆
になるＰチャネルのＭＯＳトランジスタを用いた回路構
成のものなどでも構わない。
【００６３】このように構成される固体撮像素子は、以
下で説明する各実施形態において、共通のものとなる。
よって、以下に、このような構成の固体撮像素子を有す
る固体撮像装置の実施形態について説明する。
【００６４】＜第１の実施形態＞本発明の第１の実施形
態について、図面を参照して説明する。図７は、本実施
形態の固体撮像装置の内部構成を示すブロック図であ
る。
【００６５】図７に示す固体撮像装置は、上述したよう
に、入射光に対して自然対数的又は線形的に変換された
電気信号を出力する固体撮像素子１０を有し、この固体
撮像素子より出力される電気信号の信号処理を行う。こ
の固体撮像装置は、固体撮像素子１０より線形的に変換
された電気信号のホワイトバランス調整を行うホワイト
バランス回路１１ａと、固体撮像素子１０より自然対数
的に変換された電気信号のホワイトバランス調整を行う
ホワイトバランス回路１１ｂと、ホワイトバランス回路
１１ｂから出力される電気信号のダイナミックレンジの
調整を行うダイナミック処理回路１２と、ホワイトバラ
ンス回路１１ａからの電気信号のγ補正を行うγ補正回
路１３ａと、ダイナミック処理回路１２からの電気信号
のγ補正を行うγ補正回路１３ｂと、γ補正回路１３ｂ
からの電気信号を入射光に対して線形的に変換された電
気信号に変換する対数／線形変換回路１４とを有する。
【００６６】更に、この固体撮像装置は、γ補正回路１
３ａ又は対数／線形変換回路１４からの電気信号より輝
度信号と色差信号を生成するマトリクス変換回路１５
と、マトリクス変換回路１５より出力される輝度信号及
び色差信号に基づいてエッジ強調を行うエッジ強調回路
１６と、エッジ強調された各信号の色調整を行う色調整
回路１７と、色調整回路１７より出力される輝度信号と
色差信号をＲＧＢの３信号に変換する逆マトリクス変換
回路１８と、固体撮像素子１０及びホワイトバランス回
路１１ａ，１１ｂの動作を制御する制御部１９とを有す
る。
【００６７】このように構成される固体撮像装置におい
て、固体撮像素子１０内の各画素Ｇ11〜Ｇmnの光電変換
部分には、赤色、緑色、青色の３原色のいずれかのカラ
ーフィルタが設けられる。このように赤色、緑色、青色
のカラーフィルタが設けられた画素より、それぞれ、Ｒ
信号、Ｇ信号、Ｂ信号が出力される。このようなＲＧＢ
信号が出力されると、ホワイトバランス回路１１ａ，１
１ｂにおいて、固体撮像素子１０より出力されるＲＧＢ
信号の信号レベルに応じてホワイトバランス調整が行わ
れる。
【００６８】今、制御部１９によって固体撮像素子１０
が線形変換動作を行うように制御されているとき、制御
部１９は、ホワイトバランス回路１１ａをＯＮとすると
ともにホワイトバランス回路１１ｂをＯＦＦとする。こ
のとき、ホワイトバランス回路１１ａでは、固体撮像素
子１０より出力されるＲＧＢ信号それぞれについて予め
設定した値を、それぞれの信号レベルに乗算する。そし
て、このように所定値が乗算されたＲＧＢ信号それぞれ
の信号レベルを、１フィールド毎に積分する。
【００６９】ここでＧ信号を基準としたとき、Ｒ信号の
積分値とＧ信号の積分値とを等しくするためにＲ信号の
積分値に乗ずるＲ信号用の値が求められるとともに、Ｂ
信号の積分値とＧ信号の積分値とを等しくするためにＢ
信号の積分値に乗ずるＢ信号用の値が求められる。この
ようにして求められたＲ信号用の値を上記のように所定
値が乗算されたＲ信号の信号レベルに乗算するととも
に、Ｂ信号用の値を上記のように所定値が乗算されたＢ
信号の信号レベルに乗算する。このようにして求められ
たＲ信号及びＢ信号と、上記のように所定値が乗算され
たＧ信号とがホワイトバランス回路１１ａより出力され
る。よって、固体撮像素子１０において線形変換されて
得たＲＧＢ信号が、ホワイトバランス回路１１ａにおい
てホワイトバランス調整されて、γ補正回路１３ａに出
力される。
【００７０】即ち、ＲＧＢ信号それぞれの信号レベルを
それぞれ、Dr，Dg，Dbとし、ＲＧＢ信号それぞれに乗ず
る所定値をそれぞれ、xr，xg，xbとしたとき、まず、Ｒ
ＧＢ信号の信号レベルがそれぞれ、xr×Dr，xg×Dg，xb
×Dbとなる。このようにして信号レベルが変換されたＲ
ＧＢ信号の１フィールド分の積分値を、Drl，Dgl，Dbl
としたとき、Ｒ信号とＧ信号の積分値の比Dgl/Drlと、
Ｂ信号とＧ信号の積分値の比Dgl/Dblとが求められ、そ
れぞれ、Ｒ信号用の値及びＢ信号用の値とされる。よっ
て、信号レベルDrのＲ信号、信号レベルDgのＧ信号，信
号レベルDbのＢ信号が入力されたとき、信号レベルDgl/
Drl×xr×DrのＲ信号と、信号レベルxg×DgのＧ信号
と、信号レベルDgl/Dbl×xb×DbのＢ信号が出力され
る。
【００７１】ホワイトバランス回路１１ａでホワイトバ
ランス調整されたＲＧＢ信号がγ補正回路１３ａに与え
られると、このγ補正回路１３ａでγ補正が施される。
即ち、γ補正回路１３ａに入力される信号の信号レベル
Dとしたとき、γ補正回路１３ａより出力される信号の
信号レベルは、信号レベルDをγ乗したDγに変換され
る。尚、このγ補正回路１３ａは不図示のＬＵＴ（Look
Up Table）を有し、このＬＵＴに入力される信号の信
号レベルに応じたγ補正後の信号レベルが記憶されてい
る。よって、信号レベルDの信号がγ補正回路１３ａに
入力されたとき、ＬＵＴより信号レベルDに応じた信号
レベルDγを読み出し、この信号レベルDγとなる信号を
出力することによって、入力された信号にγ補正を施
す。このようにγ補正が施されたＲＧＢ信号は、マトリ
クス変換回路１５に送出される。
【００７２】又、制御部１９によって固体撮像素子１０
が対数変換動作を行うように制御されているとき、制御
部１９は、ホワイトバランス回路１１ａをＯＦＦすると
ともにホワイトバランス回路１１ｂをＯＮとする。この
とき、ホワイトバランス回路１１ｂでは、固体撮像素子
１０より出力されるＲＧＢ信号それぞれについて予め設
定したオフセットレベルを、それぞれの信号レベルに加
算する。そして、このように所定のオフセットレベルが
加算されたＲＧＢ信号それぞれの信号レベルを、１フィ
ールド毎に積分する。
【００７３】ここでＧ信号を基準としたとき、Ｒ信号の
積分値とＧ信号の積分値とを等しくするためにＲ信号の
積分値に加算するＲ信号用のオフセットレベルが求めら
れるとともに、Ｂ信号の積分値とＧ信号の積分値とを等
しくするためにＢ信号の積分値に加算するＢ信号用のオ
フセットレベルが求められる。このようにして求められ
たＲ信号用のオフセットレベルを上記のように所定のオ
フセットレベルが加算されたＲ信号の信号レベルに加算
するとともに、Ｂ信号用のオフセットレベルを上記のよ
うに所定のオフセットレベルが加算されたＢ信号の信号
レベルに加算する。
【００７４】このようにして求められたＲ信号及びＢ信
号と、上記のように所定のオフセットレベルが加算され
たＧ信号とがホワイトバランス回路１１ｂより出力され
る。よって、固体撮像素子１０において対数変換されて
得たＲＧＢ信号が、ホワイトバランス回路１１ｂにおい
てホワイトバランス調整されて、ダイナミック処理回路
１２に出力される。
【００７５】即ち、ＲＧＢ信号それぞれの信号レベルを
それぞれ、Dra，Dga，Dbaとし、ＲＧＢ信号それぞれに
加算する所定のオフセットレベルをそれぞれ、yr，yg，
ybとしたとき、まず、ＲＧＢ信号の信号レベルがそれぞ
れ、Dra＋yr，Dga＋yg，Dba＋ybとなる。このようにし
て信号レベルが変換されたＲＧＢ信号の１フィールド分
の積分値を、Dral，Dgal，Dbalとしたとき、Ｒ信号とＧ
信号の積分値の差Dgal−Dralと、Ｂ信号とＧ信号の積分
値の差Dgal−Dbalとが求められ、それぞれ、Ｒ信号用の
値及びＢ信号用の値とされる。よって、信号レベルDra
のＲ信号、信号レベルDgaのＧ信号，信号レベルDbaのＢ
信号が入力されたとき、信号レベル(Dgal−Dral)＋Dra
＋yrのＲ信号と、信号レベルDga＋ygのＧ信号と、信号
レベル(Dgal−Dbal)＋Dba＋ybのＢ信号が出力される。
【００７６】このようにホワイトバランス回路１１ｂで
は、入力される信号が入射光に対して自然対数的に変換
された信号であるため、ホワイトバランス回路１１ａに
おいて各信号に乗算する値が、各信号に加算するオフセ
ットレベルとして現れる。これは、入射光に対して線形
変換された各信号の比Ａ／Ｂが、入射光に対して対数変
換された各信号の差ln(Ａ)−ln(Ｂ)に相当するためであ
る。
【００７７】ホワイトバランス回路１１ｂよりダイナミ
ック処理回路１２にＲＧＢ信号が送出されると、ダイナ
ミック処理回路１２において、入力されるＲＧＢ信号の
ダイナミックレンジのレンジ幅を、γ補正回路１３ｂ以
降で処理されるダイナミックレンジのレンジ幅にあわせ
る。即ち、例えば、１フィールド分のＲＧＢ信号がダイ
ナミック処理回路１２に入力されるとき、この入力され
た１フィールド分のＲＧＢ信号のうち、最大となる信号
レベルと最小となる信号レベルを検知する事によって、
入力されたＲＧＢ信号のダイナミックレンジを検出す
る。
【００７８】そして、γ補正回路１３ｂで８ビットのデ
ジタル信号として扱われるとき、検知された最小となる
信号レベルの信号が信号レベル０となる信号に、検知さ
れた最大となる信号レベルの信号が信号レベル２５５と
なる信号になるように、入力されるＲＧＢ信号の信号レ
ベルを変換して出力する。このようにすることで、入力
されたＲＧＢ信号を、そのダイナミックレンジが８ビッ
トの信号レベル０〜２５５となる信号としてγ補正回路
１３ｂに送出することができる。
【００７９】今、固体撮像素子１０が対数変換動作を行
ったとき、そのダイナミックレンジが５〜６桁と広いの
に対して、被写体の輝度分布が高輝度状態で撮像されて
も３〜４桁であるため、輝度の高い部分や低い部分にお
いてデータのない部分が生じ、撮像される被写体の輝度
分布において最低輝度となる部分が薄い灰色として、
又、最高輝度となる部分が濃い灰色として再生される。
よって、このようにダイナミック処理のされていない信
号を用いて映像を再生したとき、コントラストのはっき
りしない映像が再生される。
【００８０】それに対して、上述したように、ダイナミ
ック処理回路１２で、データのない部分を削除して、新
たに、出力側のダイナミックレンジにあわせた信号に変
換するため、コントラストのはっきりした映像を再生す
ることができる。尚、このダイナミック処理回路１２
は、被写体の輝度分布の状態に応じて被写体の輝度範囲
を設定し、この輝度範囲に応じたダイナミックレンジに
あわせた信号に変換するようにしても構わない。
【００８１】このようにダイナミック処理が行われたＲ
ＧＢ信号は、γ補正回路１３ｂでγ補正が施される。即
ち、γ補正回路１３ｂに入力される信号の信号レベルDa
としたとき、γ補正回路１３ｂより出力される信号の信
号レベルは、信号レベルDaにγを乗算したγ×Daに変換
される。このように、γ補正回路１３ｂでは、入力され
るＲＧＢ信号にγを乗算するのみであるので、γ補正回
路１３ａのように、入力信号の信号レベルに対する出力
信号の信号レベルを求めるためのＬＵＴを要さず、γを
乗算するための乗算回路で構成される。
【００８２】このようにγ補正回路１３ｂでは、入力さ
れる信号が入射光に対して自然対数的に変換された信号
であるため、γ補正回路１３ａにおいて各信号をγ乗す
るための値γが、各信号に乗算する値γとして現れる。
これは、入射光に対して線形変換された信号の信号レベ
ルDと入射光に対して対数変換された信号の信号レベルD
aとの関係が、Da＝ln(D)であるので、線形変換された信
号がγ補正されて信号レベルがDγとなるのに対して、
対数変換された信号がγ補正されて信号レベルがln
(Dγ)＝γ×Daとなるためである。
【００８３】このようにγ補正回路１３ｂでγ補正され
たＲＧＢ信号は、対数／線形変換回路１４に送出され、
固体撮像素子１０への入射光量に対して線形的に比例し
た信号レベルのＲＧＢ信号に変換される。即ち、今、信
号レベルDxの信号が対数／線形変換回路１４に入力され
たとき、その信号レベルDy＝α×exp(Dx)（αは定数）
となる信号が出力される。このようにして、その信号レ
ベルが入射光量に対して線形的に比例するＲＧＢ信号が
対数／線形変換回路１４からマトリクス変換回路１５に
送出される。
【００８４】以上のようにして、固体撮像素子１０が線
形変換動作したときのＲＧＢ信号がホワイトバランス回
路１１ａ及びγ補正回路１３ａを経て、又、固体撮像素
子１０が対数変換動作したときのＲＧＢ信号がホワイト
バランス回路１１ｂ、ダイナミック処理回路１２、γ補
正回路１３ｂ及び線形／対数変換回路１４を経て、ホワ
イトバランス調整及びγ補正が施されるとともに、入射
光量に対して線形的に比例した信号としてマトリクス変
換回路１５に送出される。よって、マトリクス変換回路
１５以降の回路は、入射光量に対して線形的に変換され
た信号を扱う回路となる。
【００８５】マトリクス変換回路１５では、γ補正回路
１３ａ又は対数／線形変換回路１４より送出されるＲＧ
Ｂ信号より、輝度信号と色差信号を生成して、次のエッ
ジ強調回路１６に送出する。エッジ強調回路１６では、
まず、各信号の信号レベルより、再生画像のエッジ部分
を検出する。そして、このエッジ部分を表す輝度信号及
び色差信号の二次微分した値となるラプラシアンを加え
るなどしてエッジ強調処理を施して、色調整回路１７に
送出する。
【００８６】色調整回路１７では、エッジ強調処理され
た信号や補間処理などされた信号において、色偽の発生
などを抑制するための処理などを施すなどして、再生画
像のコントラストがはっきりしたものとなるように、色
差信号の信号レベルを調整する。更に、このように調整
された色差信号と輝度信号が逆マトリクス変換回路１８
に与えられて、ＲＧＢ信号に変換されるとともに出力さ
れる。
【００８７】このようにホワイトバランス回路及びγ補
正回路をそれぞれ、対数変換されて得た電気信号を処理
するためのものと線形変換されて得た電気信号を処理す
るためのものとに区別することによって、特に対数変換
されて得た電気信号の解像度を損なうことなく処理する
ことができる。又、マトリクス変換回路以降の回路を共
通の回路とすることができるので、回路規模を小さくす
ることができる。
【００８８】＜第２の実施形態＞本発明の第２の実施形
態について、図面を参照して説明する。図８は、本実施
形態の固体撮像装置の内部構成を示すブロック図であ
る。尚、本実施形態の固体撮像装置において、図７に示
す固体撮像装置と同一の目的で使用する部分は、同一の
符号を付してその説明は省略する。
【００８９】図８の固体撮像装置は、第１の実施形態
（図７）の固体撮像装置のダイナミック処理回路１２と
対数／線形変換回路１４との間に設けられていたγ補正
回路１３ｂが削除されるとともに、γ補正回路１３ａに
ホワイトバランス回路１１ａからの出力又は対数／線形
変換回路１４からの出力が入力される。その他の構成に
ついては、第１の実施形態の固体撮像装置と同様であ
る。
【００９０】このように構成されるとき、制御部１９に
よって固体撮像素子１０が線形変換動作を行うように制
御されると、第１の実施形態と同様、制御部１９は、ホ
ワイトバランス回路１１ａをＯＮとするとともにホワイ
トバランス回路１１ｂをＯＦＦとする。よって、固体撮
像素子１０が線形変換動作して得られたＲＧＢ信号が、
ホワイトバランス回路１１ａでホワイトバランス調整さ
れた後、γ補正回路１３ａに送出される。
【００９１】又、制御部１９によって固体撮像素子１０
が対数変換動作を行うように制御されると、第１の実施
形態と同様、制御部１９は、ホワイトバランス回路１１
ａをＯＦＦとするとともにホワイトバランス回路１１ｂ
をＯＮとする。よって、固体撮像素子１０が対数変換動
作して得られたＲＧＢ信号が、ホワイトバランス回路１
１ｂでホワイトバランス調整された後、ダイナミック処
理回路１２で出力側のダイナミックレンジに応じた信号
レベルに変換される。そして、このダイナミック処理回
路１２より出力されるＲＧＢ信号が、対数／線形変換回
路１４において、入射光量に対して線形的に比例した信
号レベルとなる信号に変換された後、γ補正回路１３ａ
に送出される。
【００９２】以上のようにして、固体撮像素子１０が線
形変換動作したときのＲＧＢ信号がホワイトバランス回
路１１ａを経て、又、固体撮像素子１０が対数変換動作
したときのＲＧＢ信号がホワイトバランス回路１１ｂ、
ダイナミック処理回路１２及び線形／対数変換回路１４
を経て、ホワイトバランス調整が施されるとともに、入
射光量に対して線形的に比例した信号としてγ補正回路
１３ａに送出される。よって、γ補正回路１３ａ以降の
回路は、入射光量に対して線形的に変換された信号を扱
う回路となる。
【００９３】γ補正回路１３ａは、第１の実施形態と同
様、不図示のＬＵＴより、入力される信号の信号レベル
に応じたγ補正後の信号レベルを読み出し、この読み出
した信号レベルの信号を新たな信号としてマトリクス変
換回路１５に出力する。マトリクス変換回路１５以降の
回路の動作については、第１の実施形態と同様であるの
で、第１の実施形態を参照するものとして、その詳細な
説明を省略する。
【００９４】このようにホワイトバランス回路を、対数
変換されて得た電気信号を処理するためのものと線形変
換されて得た電気信号を処理するためのものとに区別す
ることによって、特に対数変換されて得た電気信号の解
像度を損なうことなく処理することができる。又、γ補
正回路以降の回路を共通の回路とすることができるの
で、第１の実施形態の固体撮像装置に比べて、回路規模
を小さくすることができる。
【００９５】＜第３の実施形態＞本発明の第３の実施形
態について、図面を参照して説明する。図９は、本実施
形態の固体撮像装置の内部構成を示すブロック図であ
る。尚、本実施形態の固体撮像装置において、図８に示
す固体撮像装置と同一の目的で使用する部分は、同一の
符号を付してその説明は省略する。
【００９６】図９の固体撮像装置は、第２の実施形態
（図８）の固体撮像装置のホワイトバランス回路１１ｂ
を削除するとともに、固体撮像素子１０からの出力が、
スイッチＳＷを経て、又はダイナミック処理回路１２及
び対数／線形変換回路１４を経て、ホワイトバランス回
路１１ａに入力される。又、制御部１９ａがダイナミッ
ク処理回路１２及びスイッチＳＷのＯＮ／ＯＦＦ制御を
行う。その他の構成については、第２の実施形態の固体
撮像装置と同様である。
【００９７】このように構成されるとき、制御部１９ａ
によって固体撮像素子１０が線形変換動作を行うように
制御されると、第２の実施形態と同様、制御部１９ａ
は、スイッチＳＷをＯＮとするとともにダイナミック処
理回路１２をＯＦＦとする。よって、固体撮像素子１０
が線形変換動作して得られたＲＧＢ信号が、スイッチＳ
Ｗを介してホワイトバランス回路１１ａに送出される。
【００９８】又、制御部１９ａによって固体撮像素子１
０が対数変換動作を行うように制御されると、第２の実
施形態と同様、制御部１９ａは、スイッチＳＷをＯＦＦ
とするとともにダイナミック処理回路１２をＯＮとす
る。よって、固体撮像素子１０が対数変換動作して得ら
れたＲＧＢ信号が、ダイナミック処理回路１２で出力側
のダイナミックレンジに応じた信号レベルに変換され
る。そして、このダイナミック処理回路１２より出力さ
れるＲＧＢ信号が、対数／線形変換回路１４において、
入射光量に対して線形的に比例した信号レベルとなる信
号に変換された後、ホワイトバランス回路１１ａに送出
される。
【００９９】以上のようにして、固体撮像素子１０が線
形変換動作したときのＲＧＢ信号がスイッチＳＷを経
て、又、固体撮像素子１０が対数変換動作したときのＲ
ＧＢ信号がダイナミック処理回路１２及び線形／対数変
換回路１４を経て、入射光量に対して線形的に比例した
信号としてホワイトバランス回路１１ａに送出される。
よって、ホワイトバランス回路１１ａ以降の回路は、入
射光量に対して線形的に変換された信号を扱う回路とな
る。
【０１００】ホワイトバランス回路１１ａは、第１の実
施形態（図７）と同様、入力されるＲＧＢ信号の各信号
の信号レベルに任意の値を乗算することによって、入力
されるＲＧＢ信号にホワイトバランス調整が施した後、
γ補正回路１３ａに出力する。γ補正回路１３ａ以降の
回路の動作については、第２の実施形態と同様であるの
で、第２の実施形態を参照するものとして、その詳細な
説明を省略する。
【０１０１】このように、ホワイトバランス回路以降の
回路を共通の回路とすることができるので、第２の実施
形態の固体撮像装置に比べて、回路規模を小さくするこ
とができるとともに、ホワイトバランス回路以降の回路
で構成される信号処理回路に、線形的に変換された電気
信号を扱う既存の信号処理回路を適用することができ
る。
【０１０２】＜第４の実施形態＞本発明の第４の実施形
態について、図面を参照して説明する。図１０は、本実
施形態の固体撮像装置の内部構成を示すブロック図であ
る。尚、本実施形態の固体撮像装置において、図７に示
す固体撮像装置と同一の目的で使用する部分は、同一の
符号を付してその説明は省略する。
【０１０３】図１０の固体撮像装置は、第１の実施形態
（図７）の固体撮像装置のホワイトバランス回路１１ａ
及びγ補正回路１３ａが削除される代わりに線形／対数
変換回路２０が設けられるとともに、固体撮像素子１０
からの出力が、ダイナミック処理回路１２又は線形／対
数変換回路２０を介してホワイトバランス回路１１ｂに
送出される。又、制御部１９ｂがダイナミック処理回路
１２及び線形／対数変換回路２０のＯＮ／ＯＦＦ制御を
行う。その他の構成については、第１の実施形態の固体
撮像装置と同様である。
【０１０４】このように構成されるとき、制御部１９ｂ
によって固体撮像素子１０が線形変換動作を行うように
制御されると、第３の実施形態（図９）と同様、制御部
１９ｂは、線形／対数変換回路２０をＯＮとするととも
にダイナミック処理回路１２をＯＦＦとする。よって、
固体撮像素子１０が線形変換動作して得られたＲＧＢ信
号が、線形／対数変換回路２０で入射光量に対して自然
対数的に比例した信号レベルの信号に変換された後、ホ
ワイトバランス回路１１ｂに送出される。
【０１０５】又、制御部１９ｂによって固体撮像素子１
０が対数変換動作を行うように制御されると、第３の実
施形態と同様、制御部１９ｂは、線形／対数変換回路２
０をＯＦＦとするとともにダイナミック処理回路１２を
ＯＮとする。よって、固体撮像素子１０が対数変換動作
して得られたＲＧＢ信号が、ダイナミック処理回路１２
で出力側のダイナミックレンジに応じた信号レベルに変
換された後、ホワイトバランス回路１１ｂに送出され
る。
【０１０６】以上のようにして、固体撮像素子１０が線
形変換動作したときのＲＧＢ信号が線形／対数変換回路
２０を経て、又、固体撮像素子１０が対数変換動作した
ときのＲＧＢ信号がダイナミック処理回路１２を経て、
入射光量に対して自然対数的に比例した信号としてホワ
イトバランス回路１１ｂに送出される。ホワイトバラン
ス回路１１ｂでは、第１の実施形態と同様に、入力され
るＲＧＢ信号の各信号の信号レベルに任意のオフセット
レベルを加算することによって、入力されるＲＧＢ信号
にホワイトバランス調整が施される。
【０１０７】このようにホワイトバランス調整が施され
たＲＧＢ信号がγ補正回路１３ｂに与えられると、γ補
正回路１３ｂにおいて、第１の実施形態と同様、入力さ
れる各信号に所定値を乗算することでγ補正が施され
る。そして、ホワイトバランス調整及びγ補正が施され
たＲＧＢ信号が、対数／線形変換回路１４で信号レベル
が入射光量に対して線形的に比例した信号に変換されて
マトリクス変換回路１５に送出される。マトリクス変換
回路１５以降の回路の動作については、第１の実施形態
と同様であるので、第１の実施形態を参照するものとし
て、その詳細な説明を省略する。
【０１０８】このように、ホワイトバランス回路以降の
回路を共通の回路とすることができるので、第１及び第
２の実施形態の固体撮像装置に比べて、回路規模を小さ
くすることができる。又、ホワイトバランス回路を対数
変換された信号用のホワイトバランス回路としたため、
線形変換された信号用のホワイトバランス回路のように
乗除算回路でなく、加減算回路で良いので、第３の実施
形態と比べて、ホワイトバランス回路の回路構成を簡略
化することができる。更に、γ補正回路を対数変換され
た信号用のγ補正回路としたため、線形変換された信号
用のγ補正回路のようにＬＵＴを必要としないので、第
３の実施形態と比べて、γ補正回路の回路構成を簡略化
することができる。
【０１０９】上述した第１〜第４の実施形態について
は、マトリクス変換回路、エッジ強調回路、色調整回
路、及び逆マトリクス変換回路をそれぞれ、線形変換さ
れた電気信号を処理するための回路としたが、対数変換
された電気信号を処理するための回路とすることも可能
である。このマトリクス変換回路、エッジ強調回路、色
調整回路、及び逆マトリクス変換回路をそれぞれ対数変
換された電気信号を処理するための回路とした第１〜第
４の実施形態の固体撮像装置（図７〜図１０）に対応す
る第５〜第８の実施形態の固体撮像装置の内部構成を、
図１１〜図１４に示す。
【０１１０】図１１に示す第５の実施形態の固体撮像装
置は、第１の実施形態の固体撮像装置（図７）と比較し
たとき、γ補正回路１３ｂ後段の対数／線形変換回路１
４が省かれる代わりに、γ補正回路１３ａ後段に線形／
対数変換回路２０が設けられる。更に、マトリクス変換
回路１５、エッジ強調回路１６、色調整回路１７、及び
逆マトリクス変換回路１８の代わりに、それぞれ対数変
換された電気信号を扱うマトリクス変換回路１５ａ、エ
ッジ強調回路１６ａ、色調整回路１７ａ、及び逆マトリ
クス変換回路１８ａが設けられる。
【０１１１】このような構成の固体撮像装置は、γ補正
回路１３ｂからの出力が変換されずにそのまま、又、γ
補正回路１３ａからの出力が線形／対数変換回路２０が
入射光量に対して自然対数的に比例した信号に変換され
てから、マトリクス変換回路１５ａに送出されるととも
に、マトリクス変換回路１５ａ、エッジ強調回路１６
ａ、色調整回路１７ａ、及び逆マトリクス変換回路１８
ａがそれぞれ対数変換された電気信号を扱うこと以外
は、第１の実施形態と同様の動作を行う。
【０１１２】図１２に示す第６の実施形態の固体撮像装
置は、第２の実施形態の固体撮像装置（図８）と比較し
たとき、ダイナミック処理回路１２後段の対数／線形変
換回路１４が省かれる代わりに、ホワイトバランス回路
１１ａ後段に線形／対数変換回路２０が設けられる。更
に、γ補正回路１３ａ、マトリクス変換回路１５、エッ
ジ強調回路１６、色調整回路１７、及び逆マトリクス変
換回路１８の代わりに、それぞれ対数変換された電気信
号を扱うγ補正回路１３ｂ、マトリクス変換回路１５
ａ、エッジ強調回路１６ａ、色調整回路１７ａ、及び逆
マトリクス変換回路１８ａが設けられる。
【０１１３】このような構成の固体撮像装置は、ダイナ
ミック処理回路１２からの出力が変換されずにそのま
ま、又、ホワイトバランス回路１１ａからの出力が線形
／対数変換回路２０が入射光量に対して自然対数的に比
例した信号に変換されてから、γ補正回路１３ｂに送出
されるとともに、γ補正回路１３ｂ、マトリクス変換回
路１５ａ、エッジ強調回路１６ａ、色調整回路１７ａ、
及び逆マトリクス変換回路１８ａがそれぞれ対数変換さ
れた電気信号を扱うこと以外は、第２の実施形態と同様
の動作を行う。
【０１１４】図１３に示す第７の実施形態の固体撮像装
置は、第３の実施形態の固体撮像装置（図９）と比較し
たとき、ダイナミック処理回路１２後段の対数／線形変
換回路１４が省かれる代わりに、スイッチＳＷ後段に線
形／対数変換回路２０が設けられる。更に、ホワイトバ
ランス回路１１ａ、γ補正回路１３ａ、マトリクス変換
回路１５、エッジ強調回路１６、色調整回路１７、及び
逆マトリクス変換回路１８の代わりに、それぞれ対数変
換された電気信号を扱うホワイトバランス回路１１ｂ、
γ補正回路１３ｂ、マトリクス変換回路１５ａ、エッジ
強調回路１６ａ、色調整回路１７ａ、及び逆マトリクス
変換回路１８ａが設けられる。
【０１１５】このような構成の固体撮像装置は、ダイナ
ミック処理回路１２からの出力が変換されずにそのま
ま、又、スイッチＳＷからの出力が線形／対数変換回路
２０が入射光量に対して自然対数的に比例した信号に変
換されてから、ホワイトバランス回路１１ｂに送出され
るとともに、ホワイトバランス回路１１ｂ、γ補正回路
１３ｂ、マトリクス変換回路１５ａ、エッジ強調回路１
６ａ、色調整回路１７ａ、及び逆マトリクス変換回路１
８ａがそれぞれ対数変換された電気信号を扱うこと以外
は、第３の実施形態と同様の動作を行う。
【０１１６】図１４に示す第８の実施形態の固体撮像装
置は、第４の実施形態の固体撮像装置（図１０）と比較
したとき、γ補正回路１３ｂ後段の対数／線形変換回路
１４が省かれた構成となる。更に、マトリクス変換回路
１５、エッジ強調回路１６、色調整回路１７、及び逆マ
トリクス変換回路１８の代わりに、それぞれ対数変換さ
れた電気信号を扱うマトリクス変換回路１５ａ、エッジ
強調回路１６ａ、色調整回路１７ａ、及び逆マトリクス
変換回路１８ａが設けられる。
【０１１７】このような構成の固体撮像装置は、γ補正
回路１３ｂからの出力が変換されずにそのまま、マトリ
クス変換回路１５ａに送出されるとともに、マトリクス
変換回路１５ａ、エッジ強調回路１６ａ、色調整回路１
７ａ、及び逆マトリクス変換回路１８ａがそれぞれ対数
変換された電気信号を扱うこと以外は、第４の実施形態
と同様の動作を行う。
【０１１８】尚、第１〜第８の実施形態において、固体
撮像装置内に設けられた固体撮像素子が、線形変換動作
と対数変換動作の切換可能な画素を有する固体撮像素子
としたが、線形変換動作を行う画素と対数変換動作を行
う画素の２種類の画素を有する固体撮像素子としても構
わない。
【０１１９】
【発明の効果】本発明の固体撮像装置によると、入射光
量に対して線形的に変換された第１信号を信号処理する
回路と、入射光量に対して自然対数的に変換された第２
信号を信号処理する回路とが設けられるため、状況に応
じて第１信号と第２信号とを出力する固体撮像素子から
の信号の信号処理をそれぞれについて行うことができ
る。
【０１２０】又、第１信号と第２信号とを別々に信号処
理した後、このように信号処理された第２信号が入射光
量に対して線形的に比例した信号レベルの信号に変換さ
れるため、後段の信号処理回路については共通の回路と
することができる。よって、固体撮像装置の回路規模を
縮小することができる。
【０１２１】又、第１信号と第２信号とを別々に信号処
理した後、このように信号処理された第１信号が入射光
量に対して自然対数的に比例した信号レベルの信号に変
換されるため、後段の信号処理回路については共通の回
路とすることができる。よって、固体撮像装置の回路規
模を縮小することができる。更に、このとき、共通の回
路でγ補正を行うようにしたとき、入力される信号に所
定値γを乗算することでγ補正を施すことができるの
で、入射光量に対して線形的に比例した信号レベルの信
号をγ補正する場合のように対照表となるＬＵＴ（Look
Up Table）が必要なく、γ補正用の回路規模を縮小す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の固体撮像装置に設けられる固体撮像素
子の内部構成の一例を示すブロック回路図。
【図２】図１の一部を示す図。
【図３】図１の固体撮像素子内の画素の構成の一例を示
す回路図。
【図４】図１の固体撮像素子内の画素の構成の一例を示
す回路図。
【図５】図４の画素の各素子に与える信号の動作を示す
タイムチャート。
【図６】図４の画素の各素子に与える信号の動作を示す
タイムチャート。
【図７】第１の実施形態の固体撮像装置の内部構成を示
すブロック図。
【図８】第２の実施形態の固体撮像装置の内部構成を示
すブロック図。
【図９】第３の実施形態の固体撮像装置の内部構成を示
すブロック図。
【図１０】第４の実施形態の固体撮像装置の内部構成を
示すブロック図。
【図１１】第５の実施形態の固体撮像装置の内部構成を
示すブロック図。
【図１２】第６の実施形態の固体撮像装置の内部構成を
示すブロック図。
【図１３】第７の実施形態の固体撮像装置の内部構成を
示すブロック図。
【図１４】第８の実施形態の固体撮像装置の内部構成を
示すブロック図。
【符号の説明】
Ｇ11〜Ｇmn 画素 ２ 垂直走査回路 ３ 水平走査回路 ４−１〜４−ｎ ライン ５ 電源ライン ６−１〜６−ｍ 出力信号線 ７ 直流電圧線 ８ ライン ９ 信号線 １０ 固体撮像素子 １１ａ，１１ｂ ホワイトバランス回路 １２ ダイナミック処理回路 １３ａ，１３ｂ γ補正回路 １４ 対数／線形変換回路 １５，１５ａ マトリクス変換回路 １６，１６ａ エッジ強調回路 １７，１７ａ 色調整回路 １８，１８ａ 逆マトリクス変換回路 １９，１９ａ，１９ｂ 制御部 ２０ 線形／対数変換回路 ＳＷ スイッチ ＰＤ フォトダイオード Ｔ１〜Ｔ５，Ｑ１，Ｑ２ ＭＯＳトランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 9/04 Ｈ０４Ｎ 9/07 Ａ 9/07 Ｃ 9/64 Ｒ 9/69 9/64 9/73 Ａ 9/69 Ｈ０１Ｌ 27/14 Ａ 9/73 Ｄ Ｆターム(参考） 4M118 AA10 AB01 BA14 CA03 FA06 FA32 GC08 5C021 XA00 XA14 XA34 5C024 AX01 CX03 CX43 CX44 DX01 EX51 GX03 GY31 HX17 HX31 5C065 AA01 BB02 BB12 CC01 CC10 DD15 EE03 GG15 GG32 5C066 AA01 CA01 CA07 CA25 EA11 EA14 EC05 GA01 KE04 KF05 KM02 KM05

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 入射光量に応じた電気信号を出力する固
    体撮像素子を有する固体撮像装置において、 前記固体撮像素子は、入射光量に対して線形的に変換さ
    れた第１信号と入射光量に対して自然対数的に変換され
    た第２信号とを出力可能であり、 前記固体撮像装置より前記第１信号が入力されるととも
    に、所定の信号処理を行う第１信号処理回路と、 前記固体撮像装置より前記第２信号が入力されるととも
    に、所定の信号処理を行う第２信号処理回路と、 を有することを特徴とする固体撮像装置。
  2. 【請求項２】 入射光量に応じた電気信号を出力する固
    体撮像素子を有する固体撮像装置において、 前記固体撮像素子は、入射光量に対して線形的に変換さ
    れた第１信号と入射光量に対して自然対数的に変換され
    た第２信号とを出力可能であり、 前記固体撮像装置より前記第１信号が入力されるととも
    に、所定の信号処理を行う第１信号処理回路と、 前記固体撮像装置より前記第２信号が入力されるととも
    に、所定の信号処理を行う第２信号処理回路と、 前記第２信号処理回路から出力される信号を、入射光量
    に対して線形的に比例した信号に変換する対数／線形変
    換回路と、 前記第１信号処理回路からの信号及び前記対数／線形変
    換回路からの信号が入力される第３信号処理回路と、 を有することを特徴とする固体撮像装置。
  3. 【請求項３】 前記固体撮像素子に複数種類の色フィル
    タが設けられ、前記固体撮像装置から出力される前記第
    １信号及び前記第２信号がそれぞれ複数種類の色信号で
    構成されるとともに、 前記第１信号処理回路が前記第１信号のホワイトバラン
    ス調整を行うとともに、 前記第２信号処理回路が前記第２信号のホワイトバラン
    ス調整を行うことを特徴とする請求項２に記載の固体撮
    像装置。
  4. 【請求項４】 前記第１信号処理回路が前記第１信号の
    γ補正を行うとともに、 前記第２信号処理回路が前記第２信号のγ補正を行うこ
    とを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の固体撮像
    装置。
  5. 【請求項５】 前記第２信号処理回路において、前記第
    ２信号のダイナミックレンジを調整することを特徴とす
    る請求項２〜請求項４のいずれかに記載の固体撮像装
    置。
  6. 【請求項６】 入射光量に応じた電気信号を出力する固
    体撮像素子を有する固体撮像装置において、 前記固体撮像素子は、入射光量に対して線形的に変換さ
    れた第１信号と入射光量に対して自然対数的に変換され
    た第２信号とを出力可能であり、 前記第２信号を、入射光量に対して線形的に比例した信
    号に変換する対数／線形変換回路と、 前記第１信号及び前記対数／線形変換回路からの信号が
    入力される信号処理回路と、 を有することを特徴とする固体撮像装置。
  7. 【請求項７】 前記固体撮像素子に複数種類の色フィル
    タが設けられ、前記固体撮像装置から出力される前記第
    １信号及び前記第２信号がそれぞれ複数種類の色信号で
    構成されるとともに、 前記信号処理回路が入力される信号のホワイトバランス
    調整を行うことを特徴とする請求項６に記載の固体撮像
    装置。
  8. 【請求項８】 前記信号処理回路が入力される信号のγ
    補正を行うことを特徴とする請求項６又は請求項７に記
    載の固体撮像装置。
  9. 【請求項９】 入射光量に応じた電気信号を出力する固
    体撮像素子を有する固体撮像装置において、 前記固体撮像素子は、入射光量に対して線形的に変換さ
    れた第１信号と入射光量に対して自然対数的に変換され
    た第２信号とを出力可能であり、 前記固体撮像装置より前記第２信号が入力されるととも
    に、所定の信号処理を行う第１信号処理回路と、 前記第１信号を、入射光量に対して自然対数的に比例し
    た信号に変換する線形／対数変換回路と、 前記第１信号処理回路からの信号及び前記線形／対数変
    換回路からの信号が入力される第２信号処理回路と、 を有することを特徴とする固体撮像装置。
  10. 【請求項１０】 前記固体撮像素子に複数種類の色フィ
    ルタが設けられ、前記固体撮像装置から出力される前記
    第１信号及び前記第２信号がそれぞれ複数種類の色信号
    で構成されるとともに、 前記第２信号処理回路が入力される信号のホワイトバラ
    ンス調整を行うことを特徴とする請求項９に記載の固体
    撮像装置。
  11. 【請求項１１】 前記第２信号処理回路が入力される信
    号のγ補正を行うことを特徴とする請求項９又は請求項
    １０に記載の固体撮像装置。
  12. 【請求項１２】 前記第１信号処理回路において、前記
    第２信号のダイナミックレンジを調整することを特徴と
    する請求項９〜請求項１１のいずれかに記載の固体撮像
    装置。
  13. 【請求項１３】 入射光量に応じた電気信号を出力する
    固体撮像素子を有する固体撮像装置において、 前記固体撮像素子は、入射光量に対して線形的に変換さ
    れた第１信号と入射光量に対して自然対数的に変換され
    た第２信号とを出力可能であり、 前記第１信号を、入射光量に対して自然対数的に比例し
    た信号に変換する線形／対数変換回路と、 前記第２信号及び前記線形／対数変換回路からの信号が
    入力される信号処理回路と、 を有することを特徴とする固体撮像装置。
  14. 【請求項１４】 入射光量に応じた電気信号を出力する
    固体撮像素子を有する固体撮像装置において、 前記固体撮像素子は、入射光量に対して線形的に変換さ
    れた第１信号と入射光量に対して自然対数的に変換され
    た第２信号とを出力可能であり、 前記固体撮像装置より前記第１信号が入力されるととも
    に、所定の信号処理を行う第１信号処理回路と、 前記固体撮像装置より前記第２信号が入力されるととも
    に、所定の信号処理を行う第２信号処理回路と、 前記第１信号処理回路から出力される信号を、入射光量
    に対して自然対数的に比例した信号に変換する線形／対
    数変換回路と、 前記第２信号処理回路からの信号及び前記線形／対数変
    換回路からの信号が入力される第３信号処理回路と、 を有することを特徴とする固体撮像装置。
  15. 【請求項１５】 前記固体撮像素子に複数種類の色フィ
    ルタが設けられ、前記固体撮像装置から出力される前記
    第１信号及び前記第２信号がそれぞれ複数種類の色信号
    で構成されるとともに、 前記第１信号処理回路が前記第１信号のホワイトバラン
    ス調整を行うとともに、 前記第２信号処理回路が前記第２信号のホワイトバラン
    ス調整を行うことを特徴とする請求項１４に記載の固体
    撮像装置。
  16. 【請求項１６】 前記第１信号処理回路が前記第１信号
    のγ補正を行うとともに、 前記第２信号処理回路が前記第２信号のγ補正を行うこ
    とを特徴とする請求項１４又は請求項１５に記載の固体
    撮像装置。
  17. 【請求項１７】 前記第２信号処理回路において、前記
    第２信号のダイナミックレンジを調整することを特徴と
    する請求項１４〜請求項１６のいずれかに記載の固体撮
    像装置。
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