JP2002199283A

JP2002199283A - 画像信号処理装置および画像信号処理方法

Info

Publication number: JP2002199283A
Application number: JP2000393581A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Okui; 一規奥井; Kenichi Shimomura; 研一下邨; Kunihiko Hara; 邦彦原; Yuji Tanno; 裕司丹野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-12-25
Filing date: 2000-12-25
Publication date: 2002-07-12

Abstract

(57)【要約】【課題】固体撮像素子から得られた画像信号を増幅す
る際の増幅率を変えた際にも、黒レベルのずれが生じな
いようにオフセット電圧の補正をおこなう画像信号処理
装置を得ること。【解決手段】第１のプログラマブルゲインアンプ３お
よび第２のプログラマブルゲインアンプ４の増幅率を複
数の所定の値に切り替え、異なる増幅率間においても画
素信号が等しくなるようなＣＤＳ回路２および第１のプ
ログラマブルゲインアンプ３のオフセット電圧を探し出
して、そのオフセット電圧をＣＤＳ回路２および第１の
プログラマブルゲインアンプ３に設定する。これによ
り、遮光領域の画素信号を黒レベルとして入力した際
に、第１のプログラマブルゲインアンプ３および第２の
プログラマブルゲインアンプ４の増幅率が任意の値に変
更された場合でもその黒レベルの信号の変動を防ぐこと
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ＣＣＤイメージ
センサやＣＭＯＳイメージセンサ等の固体撮像素子から
出力される画像信号から鮮明な画像を得るとともにデジ
タル処理化する画像信号処理装置および画像信号処理方
法に関し、特に黒レベルのオフセット電圧を補正する画
像信号処理装置および画像信号処理方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメー
ジセンサ等の固体撮像素子から順次得られる画素信号を
デジタル処理する画像信号処理装置は、通常、相関２重
サンプリング（ＣＤＳ：ＣｏｒｒｅｌａｔｅｄＤｏｕ
ｂｌｅＳａｍｐｌｉｎｇ）回路、プログラマブルゲイ
ンアンプ、アナログ−デジタル変換回路およびオフセッ
ト補正回路を設けている。

【０００３】ＣＤＳ回路とは、画素信号のノイズが抑圧
するための回路であり、固体撮像素子から、ペデスタル
レベル（一般的に黒レベル）と信号レベルの対により構
成された画素信号を得て、ペデスタルレベルをクランプ
電位にクランプし、信号レベルが出力されている走査期
間中に、該クランプを解除して、ペデスタルレベルから
信号レベルへの変化分をサンプルホールドする。特に、
ＣＣＤ等の固体撮像素子のアレイ上には、遮光領域を設
けられており、この遮光領域の画素信号を黒レベルとし
て固定している。

【０００４】また、プログラマブルゲインアンプは、Ｃ
ＤＳ回路から出力された信号を、外部から与えられたデ
ータに応じて制御された増幅率で増幅する回路である。
また、アナログ−デジタル変換回路は、プログラマブル
ゲインアンプから出力されたアナログ信号をサンプリン
グし、量子化、符号化をおこなってデジタル信号に変換
する回路である。

【０００５】さらに、ペデスタルレベルである黒レベル
は、オフセットを持たないのが理想的だが、実際の固体
撮像素子ではオフセット電圧が発生するため、信号レベ
ル精度を確保するためには、このオフセット電圧を補正
する必要がある。この機能を実現するのがオフセット補
正回路であり、通常、アナログ−デジタル変換回路によ
ってデジタル化された信号に基づいて、プログラマブル
ゲインアンプのオフセット電圧を調整する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような従来の画像信号処理装置では、十分な輝度の確
保等をおこなうために、プログラマブルゲインアンプの
増幅率を変えた場合、上記黒レベルのずれが生じるとい
う問題があった。

【０００７】また、固体撮像素子のアレイ上の遮光領域
が、例えばアレイ面の上端部と下端部というように複数
の箇所に配置されていた場合、位置の異なる遮光領域間
で黒レベルとしての信号出力にばらつきが生じるという
問題もあった。

【０００８】この発明は上記問題点を解決するためにな
されたもので、固体撮像素子から得られた画像信号を増
幅する際の増幅率を変えた際にも、黒レベルのずれが生
じないようにＣＤＳ回路およびプログラマブルゲインア
ンプに対し、オフセット電圧の補正をおこなう画像信号
処理装置および画像信号処理方法を得ることを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するため、この発明にかかる画像信号処理装
置にあっては、受光部の一部に遮光領域を設けた固体撮
像装置から出力される画素信号に対して、相関２重サン
プリングを施す相関２重サンプリング回路と、前記相関
２重サンプリング回路から出力された画素信号を増幅す
る増幅回路と、前記増幅回路から出力された画素信号を
デジタル変換するアナログ−デジタル変換回路と、前記
アナログ−デジタル変換回路によってデジタル化された
画素信号に基づいて、前記相関２重サンプリング回路お
よび前記増幅回路のオフセット電圧を補正するオフセッ
ト補正回路と、を具備する画像信号処理装置において、
前記オフセット補正回路は、前記遮光領域の画素信号を
入力している期間に、当該画素信号に基づいて前記相関
２重サンプリング回路および前記増幅回路のオフセット
電圧を補正することを特徴とする。

【００１０】この発明によれば、遮光領域の画素信号を
入力している期間に、その画素信号に基づいて相関２重
サンプリング回路および増幅回路にオフセット電圧を設
定するので、遮光領域の画素信号を黒レベルとして入力
した際に、その黒レベルの信号の変動を防ぐことができ
る。

【００１１】つぎの発明にかかる画像信号処理装置にあ
っては、上記発明において、前記オフセット補正回路
は、前記遮光領域の画素信号を入力している期間に、前
記増幅回路の増幅率を複数の増幅率に変更するととも
に、異なる増幅率毎に対して得られた画素信号が等しく
なるオフセット電圧を前記相関２重サンプリング回路お
よび前記増幅回路に設定して補正することを特徴とす
る。

【００１２】この発明によれば、増幅回路の増幅率を複
数の所定の値に切り替え、異なる増幅率間においても画
素信号が等しくなるようなオフセット電圧を探し出し
て、そのオフセット電圧を相関２重サンプリング回路お
よび増幅回路に設定するので、遮光領域の画素信号を黒
レベルとして入力した際に、増幅回路の増幅率が任意の
値に変更された場合でもその黒レベルの信号の変動を防
ぐことができる。

【００１３】つぎの発明にかかる画像信号処理装置にあ
っては、上記発明において、前記固体撮像装置の受光部
は、複数の遮光領域を設け、前記オフセット補正回路
は、前記複数の遮光領域毎の画素信号に基づいて、前記
相関２重サンプリング回路および前記増幅回路のオフセ
ット電圧を補正することを特徴とする。

【００１４】この発明によれば、複数の遮光領域毎の画
素信号に基づいて、相関２重サンプリング回路および増
幅回路にオフセット電圧を設定するので、各遮光領域の
画素信号を黒レベルとして入力した際に、遮光領域間で
の黒レベルの信号のばらつきによる影響を抑えることが
できる。

【００１５】つぎの発明にかかる画像信号処理装置にあ
っては、上記発明において、前記オフセット補正回路
は、前記複数の遮光領域毎に当該画素信号に基づいて、
前記相関２重サンプリング回路および前記増幅回路のオ
フセット電圧を求め、求めた複数のオフセット電圧に基
づいて、前記遮光領域以外の受光部の画素信号に対する
前記相関２重サンプリング回路および前記増幅回路のオ
フセット電圧を補正することを特徴とする。

【００１６】この発明によれば、複数の遮光領域毎の画
素信号に基づいて、当該遮光領域毎に相関２重サンプリ
ング回路および増幅回路のオフセット電圧を求め、求め
たオフセット電圧を用いて、遮光領域以外の画素信号に
対する相関２重サンプリング回路および増幅回路にオフ
セット電圧を設定するので、各遮光領域の画素信号を黒
レベルとして入力した際に、遮光領域間での黒レベルの
信号のばらつきによる影響を抑えることができる。

【００１７】つぎの発明にかかる画像信号処理装置にあ
っては、上記発明において、前記オフセット補正回路
は、前記アナログ−デジタル変換回路に対して変換レン
ジの切り替えを示す信号を出力した後、前記遮光領域の
画素信号を入力している期間に、前記相関２重サンプリ
ング回路および前記増幅回路のオフセット電圧を補正す
ることを特徴とする。

【００１８】この発明によれば、変換レンジを切り替え
るので、遮光領域の画素信号をアナログ−デジタル変換
回路の変換レンジに収めることができる。

【００１９】つぎの発明にかかる画像信号処理方法にあ
っては、受光部の一部に遮光領域を設けた固体撮像装置
から出力される画素信号に対して、相関２重サンプリン
グ回路により相関２重サンプリングを施すとともに増幅
回路により増幅し、増幅された画素信号をアナログ−デ
ジタル変換回路によりデジタル化して、デジタル化した
画素信号に基づいて前記相関２重サンプリング回路およ
び前記増幅回路のオフセット電圧を補正する画像信号処
理方法において、前記遮光領域の画素信号を入力してい
る期間に、前記増幅回路の増幅率を複数の増幅率に変更
する増幅率変更ステップと、変更された増幅率毎に得ら
れる画素信号が互いに等しくなる前記相関２重サンプリ
ング回路および前記増幅回路のそれぞれのオフセット電
圧を算出するオフセット電圧算出ステップと、算出され
たそれぞれのオフセット電圧を前記相関２重サンプリン
グ回路および前記増幅回路に設定するオフセット電圧設
定ステップと、を含んだことを特徴とする。

【００２０】この発明によれば、増幅回路の増幅率を複
数の所定の値に切り替え、異なる増幅率間においても画
素信号が等しくなるようなオフセット電圧を探し出し
て、そのオフセット電圧を相関２重サンプリング回路お
よび増幅回路に設定するので、遮光領域の画素信号を黒
レベルとして入力した際に、増幅回路の増幅率が任意の
値に変更された場合でもその黒レベルの信号の変動を防
ぐことができる。

【００２１】つぎの発明にかかる画像信号処理方法にあ
っては、受光部の一部に複数の遮光領域を設けた固体撮
像装置から出力される画素信号に対して、相関２重サン
プリング回路により相関２重サンプリングを施すととも
に増幅回路により増幅し、増幅された画素信号をアナロ
グ−デジタル変換回路によりデジタル化して、デジタル
化した画素信号に基づいて前記相関２重サンプリング回
路および前記増幅回路のオフセット電圧を補正する画像
信号処理方法において、前記複数の遮光領域毎に、当該
遮光領域の画素信号を入力している期間に、前記増幅回
路の増幅率を複数の増幅率に変更する増幅率変更ステッ
プと、同一の遮光領域に対して変更された増幅率毎に得
られる画素信号が互いに等しくなる前記相関２重サンプ
リング回路および前記増幅回路のそれぞれのオフセット
電圧を、前記複数の遮光領域毎に算出するオフセット電
圧算出ステップと、算出された前記複数の遮光領域毎の
前記相関２重サンプリング回路および前記増幅回路のオ
フセット電圧に基づいて、前記遮光領域以外の受光部の
画素信号に対する前記相関２重サンプリング回路および
前記増幅回路のオフセット電圧を設定するオフセット電
圧設定ステップと、を含んだことを特徴とする。

【００２２】この発明によれば、複数の遮光領域毎の画
素信号に基づいて、当該遮光領域毎に相関２重サンプリ
ング回路および増幅回路のオフセット電圧を求め、求め
たオフセット電圧を用いて、遮光領域以外の画素信号に
対する相関２重サンプリング回路および増幅回路にオフ
セット電圧を設定するので、各遮光領域の画素信号を黒
レベルとして入力した際に、遮光領域間での黒レベルの
信号のばらつきによる影響を抑えることができる。

【００２３】つぎの発明にかかる画像信号処理方法にあ
っては、上記発明において、前記増幅率変更ステップの
前段に、前記アナログ−デジタル変換回路の変換レンジ
を切り替える変換レンジ切り替えステップを含んだこと
を特徴とする。

【００２４】この発明によれば、変換レンジを切り替え
るので、遮光領域の画素信号をアナログ−デジタル変換
回路の変換レンジに収めることができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下に、この発明にかかる画像信
号処理装置および画像信号処理方法の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によ
りこの発明が限定されるものではない。

【００２６】実施の形態１．まず、実施の形態１にかか
る画像信号処理装置および画像信号処理方法について説
明する。図１は、実施の形態１にかかる画像信号処理装
置の概略構成を示すブロック図である。

【００２７】図１に示す画像信号処理装置は、固体撮像
装置１、ＣＤＳ回路２、第１のプログラマブルゲインア
ンプ３、第２のプログラマブルゲインアンプ４、アナロ
グ−デジタル変換回路５、オフセット補正回路６、レジ
スタ７およびデジタル−アナログ変換回路８〜１０を備
えて構成されている。

【００２８】固体撮像装置１は、光信号を電気信号に変
換する装置であり、画素に対応する複数のセルをアレイ
状に配置した受光部と、各セルから得られる信号を所定
のタイミングで順次走査して出力する制御部を備えてい
る。また、固体撮像装置１は、その受光部の上端部と下
端部に、光を通さないフィルタを被うことで遮光された
遮光画素１２を特定の遮光領域に設けている。この遮光
画素１２に対応するセルから得られる信号は、固体撮像
装置１の黒レベルを代表する。

【００２９】図２は、受光部を構成するセルの内部回路
の例を示す図である。図２に示すセルは、カソードを電
源に接続したフォトダイオード１６と、ソースをフォト
ダイオード１６のアノードに接続したＰＭＯＳトランジ
スタ１７と、ソースを電源に接続するとともにゲートを
フォトダイオード１６のアノードに接続したＰＭＯＳト
ランジスタ１８と、ソースをＰＭＯＳトランジスタ１８
のドレインに接続したＰＭＯＳトランジスタ１９と、を
備えて構成される。

【００３０】また、このセルにおいて、ＰＭＯＳトラン
ジスタ１７のゲートはリセット端子２０として機能し、
ＰＭＯＳトランジスタ１７のドレインにはリセット電位
が入力される。さらに、ＰＭＯＳトランジスタ１９のゲ
ートはセル選択端子２１として機能し、ＰＭＯＳトラン
ジスタ１９のドレインは信号出力端子２３として機能す
る。

【００３１】リセット端子２０にリセット信号を入力す
ることで、フォトダイオード１６は、ＰＭＯＳトランジ
スタ１７のドレインに入力されるリセット電位により決
定される電圧に初期化され、初期化された際のフォトダ
イオード１６のカソード側の電位は、ＰＭＯＳトランジ
スタ１８によって電流信号に変換される。この状態にお
いて、セル選択端子２１に選択信号を入力することで、
その電流信号はリセットレベルとして信号出力端子２３
から出力される。

【００３２】また、上記初期化の後、フォトダイオード
１６に入射する光量に依存した光電流は、フォトダイオ
ード１６およびＰＭＯＳトランジスタ１７を介して流
れ、フォトダイオード１６のカソード側の電位が電源電
圧に近づく。このカソード側の電位は、ＰＭＯＳトラン
ジスタ１８によって電流信号に変換される。この状態に
おいて、セル選択端子２１に選択信号を入力することに
より、その電流信号は画像レベルとして信号出力端子２
３から出力される。

【００３３】図１において、ＣＤＳ回路２は、固体撮像
装置１から順次得られる画素信号を、上記したセルにお
いてリセットレベルと信号レベルの対として取り出すと
ともに、リセットレベルをクランプし、信号レベルが出
力されている走査期間中に、該クランプを解除して、リ
セットレベルから信号レベルへの変化分をサンプルホー
ルドする。

【００３４】図３は、実施の形態１にかかる画像信号処
理装置のＣＤＳ回路を示す回路図である。ＣＤＳ回路２
は、図３に示すように、３つのアナログアンプ２８と、
４つの抵抗２９と、信号レベル用スイッチ２４と、リセ
ットレベル用スイッチ２５と、信号レベル用キャパシタ
２６と、リセットレベル用キャパシタ２７と、を備えて
構成される。

【００３５】ＣＤＳ回路２では、入力端子３０に信号レ
ベルの信号が入力された際に、信号レベル用スイッチ２
４をオンにして、その信号を信号レベル用キャパシタ２
６にラッチし、入力端子３０にリセットレベルの信号が
入力された際に、リセットレベル用スイッチ２５をオン
にして、その信号をリセットレベル用キャパシタ２７に
ラッチする。そして、ラッチされた信号レベルとリセッ
トレベルの両信号間の差分を出力端子３２から出力す
る。なお、この差分を表す信号は、基準電位端子３１に
入力された基準信号の電位分だけシフトする。

【００３６】図１において、第１のプログラマブルゲイ
ンアンプ３は、ＣＤＳ回路２から出力された信号を、外
部から入力される増幅率信号に応じた増幅率で増幅する
回路である。図４は、実施の形態１にかかる画像信号処
理装置の第１のプログラマブルゲインアンプ３を示す回
路図である。第１のプログラマブルゲインアンプ３は、
図４に示すように、出力を出力端子３７に接続するとと
もに、正相入力端子を入力端子３６に接続したアナログ
アンプ３３と、セレクタ３４と、ラダー抵抗３５と、を
備えて構成される。

【００３７】また、この第１のプログラマブルゲインア
ンプ３において、ラダー抵抗３５は、端点の一方を基準
電位端子３９に接続し、他方を出力端子３７に接続して
いる。また、セレクタ３４は、ラダー抵抗３５上の複数
の位置と接続しており、増幅率入力端子３８に入力され
た増幅率信号に基づいて、その位置の何れか一つとアナ
ログアンプ３３の逆相入力端子とを結線する。よって、
第１のプログラマブルゲインアンプ３は、入力端子３６
に入力された信号を、増幅率入力端子３８に入力された
増幅率信号に基づく増幅率で増幅して出力端子３７から
出力する。なお、この増幅された信号は、基準電位端子
３９に入力された基準信号の電位分だけシフトする。

【００３８】また、図１において、第２のプログラマブ
ルゲインアンプ４は、第１のプログラマブルゲインアン
プ３から出力された信号を、外部から入力される増幅率
信号に応じた増幅率で増幅する回路である。図５は、実
施の形態１にかかる画像信号処理装置の第２のプログラ
マブルゲインアンプ４を示す回路図である。第２のプロ
グラマブルゲインアンプ４は、図５に示すように、直列
に接続された抵抗４１および４２と、出力を出力端子４
７に接続するとともに、正相入力端子を両抵抗４１およ
び４２の接続点に接続したアナログアンプ４３と、セレ
クタ４４と、ラダー抵抗４５と、を備えて構成される。
なお、抵抗４１の一端は基準電位端子４９に接続され、
抵抗４２の一端は出力端子４７に接続されている。

【００３９】また、この第２のプログラマブルゲインア
ンプ４において、ラダー抵抗４５は、端点の一方を基準
電位端子４９に接続し、他方を入力端子４６に接続して
いる。また、セレクタ４４は、ラダー抵抗４５上の複数
の位置および基準電位端子４９と接続しており、増幅率
入力端子４８に入力された増幅率信号に基づいて、ラダ
ー抵抗４５上の何れか一つの位置または基準電位端子４
９とアナログアンプ４３の正相入力端子とを結線する。

【００４０】よって、第２のプログラマブルゲインアン
プ４は、入力端子４６に入力された信号を、増幅率入力
端子４８に入力された増幅率信号に基づく増幅率で増幅
して出力端子４７から出力する。特に、セレクタ４４
は、正相入力端子に接続する選択対象を基準電位端子４
９とした際、すなわち増幅率信号が増幅率０を表す場合
には、入力端子４６に入力された信号を増幅率０で増幅
することができる。なお、このように増幅された信号
は、基準電位端子４９に入力された基準信号の電位分だ
けシフトする。

【００４１】図１において、アナログ−デジタル変換回
路５は、第２のプログラマブルゲインアンプ４から出力
されたアナログ信号を、外部から入力された変換レンジ
信号に基づいたレンジにより、サンプリング・量子化・
符号化をおこなってデジタル信号に変換する回路であ
る。

【００４２】図１において、オフセット補正回路６は、
後述するように、固体撮像装置１が遮光画素１２を走査
した際に出力した画素信号、特にＣＤＳ回路２、第１の
プログラマブルゲインアンプ３および第２のプログラマ
ブルゲインアンプ４を経由してアナログ−デジタル変換
回路５によってデジタル化された画素信号に基づいて、
ＣＤＳ回路２、第１のプログラマブルゲインアンプ３お
よび第２のプログラマブルゲインアンプ４のオフセット
電圧を補正する回路である。

【００４３】また、オフセット補正回路６は、オフセッ
ト電圧の補正をおこなう際に、アナログ−デジタル変換
回路５に対して所定の変換レンジへの切り替えを指示す
る信号を出力するとともに、第１のプログラマブルゲイ
ンアンプ３の増幅率入力端子３８および第２のプログラ
マブルゲインアンプ４の増幅率入力端子４８に対して所
定の増幅率信号を出力する。

【００４４】図１において、レジスタ７は、オフセット
補正回路６がＣＤＳ回路２、第１のプログラマブルゲイ
ンアンプ３および第２のプログラマブルゲインアンプ４
に対して決定したオフセット電圧を示すデジタルデータ
を記憶するメモリである。

【００４５】図１において、デジタル−アナログ変換回
路８は、レジスタ７に記憶されたデジタルデータであっ
てＣＤＳ回路２のオフセット電圧を示すデータに基づい
て基準電位を生成し、生成した基準電位をＣＤＳ回路２
の基準電位端子３１に入力する回路である。

【００４６】また、デジタル−アナログ変換回路９は、
レジスタ７に記憶されたデジタルデータであって第１の
プログラマブルゲインアンプ３のオフセット電圧を示す
データに基づいて基準電位を生成し、生成した基準電位
を第１のプログラマブルゲインアンプ３の基準電位端子
３９に入力する回路である。

【００４７】また、デジタル−アナログ変換回路１０
は、レジスタ７に記憶されたデジタルデータであって第
２のプログラマブルゲインアンプ４のオフセット電圧を
示すデータに基づいて基準電位を生成し、生成した基準
電位を第２のプログラマブルゲインアンプ４の基準電位
端子４９に入力する回路である。

【００４８】つぎに、実施の形態１にかかる画像信号処
理装置の動作について、オフセット補正回路６の動作を
中心に説明する。図６は、実施の形態１にかかる画像信
号処理装置の動作を示すフローチャートであり、これは
同時に実施の形態１にかかる画像信号処理方法を表す。

【００４９】まず、固体撮像装置１は、受光部を構成す
るセルへ照射した光量に応じた画素信号を上述したよう
に順次出力する。この画素信号は、ＣＤＳ回路２、第１
のプログラマブルゲインアンプ３および第２のプログラ
マブルゲインアンプ４を経由してアナログ−デジタル変
換回路５によりデジタル信号に変換される。

【００５０】このようにデジタル化された画素信号が得
られると、オフセット補正回路６は、アナログ−デジタ
ル変換回路５に対して変換レンジを切り替える旨の信号
を出力する（ステップＳ１０１）。これは、例えば、セ
ルに照射する光量が小さいほど画素信号の大きさが小さ
く、通常画素１１からの出力の黒レベルが１［Ｖ］程度
であって変換レンジが１［Ｖ］〜２［Ｖ］の場合、０．
５［Ｖ］〜１．５［Ｖ］に切り替える。

【００５１】つぎに、オフセット補正回路６は、第２の
プログラマブルゲインアンプ４の増幅率を０に設定し
（ステップＳ１０２）、アナログ−デジタル変換回路５
の出力が所定の値に一致するような第２のプログラマブ
ルゲインアンプ４のオフセット電圧を決定し、決定した
オフセット電圧を示すデータをレジスタ７に出力する。
そして、デジタル−アナログ変換回路１０は、そのオフ
セット電圧に基づく基準電圧を生成して、第２のプログ
ラマブルゲインアンプ４の基準電位端子４９に入力す
る。これにより、第２のプログラマブルゲインアンプ４
のオフセット電圧が設定される（ステップＳ１０３）。

【００５２】つぎに、オフセット補正回路６は、第２の
プログラマブルゲインアンプ４の増幅率を所定の値に設
定し（ステップＳ１０４）、遮光画素１２の領域が走査
されている期間、すなわち遮光画素１２の画素信号が得
られている期間に、第２のプログラマブルゲインアンプ
４の増幅率を所定の複数の増幅率に切り替える（ステッ
プＳ１０５）。

【００５３】オフセット補正回路６は、増幅率を切り替
える毎に、アナログ−デジタル変換回路５から得られる
画素信号をモニタするとともに、ＣＤＳ回路２のオフセ
ット電圧を調整し、異なる増幅率間において画素信号が
等しくなるようなＣＤＳ回路２のオフセット電圧を探し
出す。そして、オフセット補正回路６は、探し出したオ
フセット電圧を示すデータをレジスタ７に出力する。つ
づいて、デジタル−アナログ変換回路８は、そのオフセ
ット電圧に基づく基準電圧を生成して、ＣＤＳ回路２の
基準電位端子３１に入力する。これにより、ＣＤＳ回路
２のオフセット電圧が設定される（ステップＳ１０
６）。

【００５４】つぎに、オフセット補正回路６は、第１の
プログラマブルゲインアンプ３の増幅率を所定の値に設
定し（ステップＳ１０７）、遮光画素１２の領域が走査
されている期間、すなわち遮光画素１２の画素信号が得
られている期間に、第２のプログラマブルゲインアンプ
４の増幅率を所定の複数の増幅率に切り替える（ステッ
プＳ１０８）。

【００５５】オフセット補正回路６は、増幅率を切り替
える毎に、アナログ−デジタル変換回路５から得られる
画素信号をモニタするとともに、第１のプログラマブル
ゲインアンプ３のオフセット電圧を調整し、異なる増幅
率間において画素信号が等しくなるような第１のプログ
ラマブルゲインアンプ３のオフセット電圧を探し出す。
そして、オフセット補正回路６は、探し出したオフセッ
ト電圧を示すデータをレジスタ７に出力する。つづい
て、デジタル−アナログ変換回路９は、そのオフセット
電圧に基づく基準電圧を生成して、第１のプログラマブ
ルゲインアンプ３の基準電位端子３９に入力する。これ
により、第１のプログラマブルゲインアンプ３のオフセ
ット電圧が設定される（ステップＳ１０９）。

【００５６】最後に、オフセット補正回路６は、アナロ
グ−デジタル変換回路５の変換レンジをもとに戻す（ス
テップＳ１１０）。

【００５７】以上に説明したとおり、実施の形態１にか
かる画像信号処理装置および画像信号処理方法によれ
ば、第１のプログラマブルゲインアンプ３および第２の
プログラマブルゲインアンプ４の増幅率を複数の所定の
値に切り替え、異なる増幅率間においても画素信号が等
しくなるようなオフセット電圧を探し出して設定するの
で、ＣＤＳ回路２、第１のプログラマブルゲインアンプ
３および第２のプログラマブルゲインアンプ４に、黒レ
ベルの画素信号が入力されたときに、第１のプログラマ
ブルゲインアンプ３および第２のプログラマブルゲイン
アンプ４の増幅率が任意の値に変更された場合に画素信
号が変化してしまうことを防ぐことができる。これによ
り、より鮮明で安定した画像を再現することが可能にな
る。

【００５８】実施の形態２．つぎに、実施の形態２にか
かる画像信号処理装置および画像信号処理方法について
説明する。なお、画像信号処理装置の構成は図１に示し
たとおりなので、ここではその説明を省略する。

【００５９】実施の形態２では、まず、図１において、
固体撮像装置１の受光部上において、上端に沿って配置
された遮光画素１２の領域を遮光領域Ａとし、下端に沿
って配置された遮光画素１２の領域を遮光領域Ｂとす
る。

【００６０】ここで、実施の形態２にかかる画像信号処
理装置の動作は、図６に示したとおりであるが、ステッ
プＳ１０７〜Ｓ１０９の処理を以下のようにおこなう点
で実施の形態１と異なる。オフセット補正回路６は、上
述したステップＳ１０６の処理が終わると、第１のプロ
グラマブルゲインアンプ３の増幅率を所定の値に設定
し、遮光領域Ａが走査されている期間に、第２のプログ
ラマブルゲインアンプ４の増幅率を所定の複数の増幅率
に切り替える。

【００６１】オフセット補正回路６は、この間において
増幅率を切り替える毎に、アナログ−デジタル変換回路
５から得られる画素信号をモニタするとともに、第１の
プログラマブルゲインアンプ３のオフセット電圧を調整
し、異なる増幅率間において画素信号が等しくなるよう
な第１のプログラマブルゲインアンプ３のオフセット電
圧を、遮光領域Ａに対するオフセット電圧ＶＡとして探
し出す。同様に、オフセット補正回路６は、遮光領域Ｂ
に対するオフセット電圧ＶＢを探し出す。なお、これら
オフセット電圧ＶＡおよびＶＢは、レジスタ７に記憶さ
れる。

【００６２】そして、オフセット補正回路６は、通常画
素１１の領域が走査されている期間、すなわち通常画素
１１の画素信号が得られている期間に、固体撮像素子ア
レイ上において、走査する通常画素１１の行が変わる毎
に、第１のプログラマブルゲインアンプ３のオフセット
電圧を変更する。

【００６３】例えば、通常画素１１がＮ行あった場合、
第ｉ番目の行が走査される際には、第１のプログラマブ
ルゲインアンプ３のオフセット電圧を、（ＶＡ−ＶＢ）
×ｉ÷Ｎ＋ＶＡで導かれる値に設定する。

【００６４】以上に説明したとおり、実施の形態２にか
かる画像信号処理装置および画像信号処理方法によれ
ば、実施の形態１にかかる画像信号処理方法に従って、
複数の遮光領域の画素信号に基づいてＣＤＳ回路２、第
１のプログラマブルゲインアンプ３および第２のプログ
ラマブルゲインアンプ４のオフセット電圧の補正をおこ
なう場合にも、遮光領域の出力ばらつきの影響を抑える
ことができ、同じ濃度の画像を読み取ったときに段差
（明暗の差）ができてしまう、いわゆるシェーディング
を取り除くことが可能になる。

【００６５】

【発明の効果】以上、説明したとおり、この発明によれ
ば、遮光領域の画素信号を入力している期間に、その画
素信号に基づいて相関２重サンプリング回路および増幅
回路にオフセット電圧を設定するので、遮光領域の画素
信号を黒レベルとして入力した際に、その黒レベルの信
号の変動を防ぐことができ、より鮮明で安定な画像を得
ることができるという効果を奏する。

【００６６】つぎの発明によれば、増幅回路の増幅率を
複数の所定の値に切り替え、異なる増幅率間においても
画素信号が等しくなるようなオフセット電圧を探し出し
て、そのオフセット電圧を相関２重サンプリング回路お
よび増幅回路に設定するので、遮光領域の画素信号を黒
レベルとして入力した際に、増幅回路の増幅率が任意の
値に変更された場合でもその黒レベルの信号の変動を防
ぐことができ、より鮮明で安定な画像を得ることができ
るという効果を奏する。

【００６７】つぎの発明によれば、複数の遮光領域毎の
画素信号に基づいて、相関２重サンプリング回路および
増幅回路にオフセット電圧を設定するので、各遮光領域
の画素信号を黒レベルとして入力した際に、遮光領域間
での黒レベルの信号のばらつきによる影響を抑えること
ができ、より鮮明で安定な画像を得ることができるとい
う効果を奏する。

【００６８】つぎの発明によれば、複数の遮光領域毎の
画素信号に基づいて、当該遮光領域毎に相関２重サンプ
リング回路および増幅回路のオフセット電圧を求め、求
めたオフセット電圧を用いて、遮光領域以外の画素信号
に対する相関２重サンプリング回路および増幅回路にオ
フセット電圧を設定するので、各遮光領域の画素信号を
黒レベルとして入力した際に、遮光領域間での黒レベル
の信号のばらつきによる影響を抑えることができ、固体
撮像素子のシェーディングを抑えることができるという
効果を奏する。

【００６９】つぎの発明によれば、変換レンジを切り替
えるので、遮光領域の画素信号をアナログ−デジタル変
換回路の変換レンジに収めることができ、より精確にオ
フセット電圧を算出することができるという効果を奏す
る。

【００７０】つぎの発明によれば、増幅回路の増幅率を
複数の所定の値に切り替え、異なる増幅率間においても
画素信号が等しくなるようなオフセット電圧を探し出し
て、そのオフセット電圧を相関２重サンプリング回路お
よび増幅回路に設定するので、遮光領域の画素信号を黒
レベルとして入力した際に、増幅回路の増幅率が任意の
値に変更された場合でもその黒レベルの信号の変動を防
ぐことができ、より鮮明で安定な画像を得ることができ
るという効果を奏する。

【００７１】つぎの発明によれば、複数の遮光領域毎の
画素信号に基づいて、当該遮光領域毎に相関２重サンプ
リング回路および増幅回路のオフセット電圧を求め、求
めたオフセット電圧を用いて、遮光領域以外の画素信号
に対する相関２重サンプリング回路および増幅回路にオ
フセット電圧を設定するので、各遮光領域の画素信号を
黒レベルとして入力した際に、遮光領域間での黒レベル
の信号のばらつきによる影響を抑えることができ、固体
撮像素子のシェーディングを抑えることができるという
効果を奏する。

【００７２】つぎの発明によれば、変換レンジを切り替
えるので、遮光領域の画素信号をアナログ−デジタル変
換回路の変換レンジに収めることができ、より精確にオ
フセット電圧を算出することができるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１にかかる画像信号処理装置の概
略構成を示すブロック図である。

【図２】固体撮像装置の受光部を構成するセルの内部
回路の例を示す図である。

【図３】実施の形態１にかかる画像信号処理装置のＣ
ＤＳ回路を示す回路図である。

【図４】実施の形態１にかかる画像信号処理装置の第
１のプログラマブルゲインアンプを示す回路図である。

【図５】実施の形態１にかかる画像信号処理装置の第
２のプログラマブルゲインアンプを示す回路図である。

【図６】実施の形態１にかかる画像信号処理装置の動
作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１固体撮像装置、３第１のプログラマブルゲインア
ンプ、４第２のプログラマブルゲインアンプ、５ア
ナログ−デジタル変換回路、６オフセット補正回路、
７レジスタ、８，９，１０デジタル−アナログ変換
回路、１１通常画素、１２遮光画素、１６フォト
ダイオード、１７，１８，１９ＰＭＯＳトランジス
タ、２０リセット端子、２１セル選択端子、２３
信号出力端子、２４信号レベル用スイッチ、２５リ
セットレベル用スイッチ、２６信号レベル用キャパシ
タ、２７リセットレベル用キャパシタ、２８，３３，
４３アナログアンプ、２９，４１，４２抵抗、３０，
３６，４６入力端子、３１，３９，４９基準電位端
子、３２，３７，４７出力端子、３４，４４セレク
タ、３５，４５ラダー抵抗、３８，４８増幅率入力
端子。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１４年２月２５日（２００２．２．２
５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】画像信号処理装置および画像信号処理
方法

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【０００３】ＣＤＳ回路とは、画素信号のノイズを抑圧
するための回路であり、固体撮像素子から、ペデスタル
レベル（一般的に黒レベル）と信号レベルの対により構
成された画素信号を得て、ペデスタルレベルをクランプ
電位にクランプし、信号レベルが出力されている走査期
間中に、該クランプを解除して、ペデスタルレベルから
信号レベルへの変化分をサンプルホールドする。特に、
ＣＣＤ等の固体撮像素子のアレイ上には、遮光領域が設
けられており、この遮光領域の画素信号を黒レベルとし
て固定している。

【０００６】

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するため、この発明にかかる画像信号処理装
置にあっては、受光部の一部に遮光領域を設けた固体撮
像装置から出力される画素信号に対して、相関２重サン
プリングを施す相関２重サンプリング回路と、前記相関
２重サンプリング回路から出力された画素信号を増幅す
る増幅回路と、前記増幅回路から出力された画素信号に
基づいて、前記相関２重サンプリング回路および前記増
幅回路のオフセット電圧を補正するオフセット補正回路
と、を具備する画像信号処理装置において、前記オフセ
ット補正回路は、前記遮光領域の画素信号を入力してい
る期間に、当該画素信号に基づいて前記相関２重サンプ
リング回路および前記増幅回路のオフセット電圧を補正
することを特徴とする。

【００１７】つぎの発明にかかる画像信号処理装置にあ
っては、上記発明において、前記増幅回路の出力をアナ
ログ−デジタル変換するアナログ−デジタル変換回路を
備え、前記オフセット補正回路は、前記アナログ−デジ
タル変換回路に対して変換レンジの切り替えを示す信号
を出力した後、前記遮光領域の画素信号を入力している
期間に、前記相関２重サンプリング回路および前記増幅
回路のオフセット電圧を補正することを特徴とする。

【００１９】つぎの発明にかかる画像信号処理方法にあ
っては、受光部の一部に遮光領域を設けた固体撮像装置
から出力される画素信号に対して、相関２重サンプリン
グ回路により相関２重サンプリングを施すとともに増幅
回路により増幅し、増幅された画素信号に基づいて前記
相関２重サンプリング回路および前記増幅回路のオフセ
ット電圧を補正する画像信号処理方法において、前記遮
光領域の画素信号を入力している期間に、前記増幅回路
の増幅率を複数の増幅率に変更する増幅率変更ステップ
と、変更された増幅率毎に得られる画素信号が互いに等
しくなる前記相関２重サンプリング回路および前記増幅
回路のそれぞれのオフセット電圧を算出するオフセット
電圧算出ステップと、算出されたそれぞれのオフセット
電圧を前記相関２重サンプリング回路および前記増幅回
路に設定するオフセット電圧設定ステップと、を含んだ
ことを特徴とする。

【００２１】つぎの発明にかかる画像信号処理方法にあ
っては、受光部の一部に複数の遮光領域を設けた固体撮
像装置から出力される画素信号に対して、相関２重サン
プリング回路により相関２重サンプリングを施すととも
に増幅回路により増幅し、増幅された画素信号に基づい
て前記相関２重サンプリング回路および前記増幅回路の
オフセット電圧を補正する画像信号処理方法において、
前記複数の遮光領域毎に、当該遮光領域の画素信号を入
力している期間に、前記増幅回路の増幅率を複数の増幅
率に変更する増幅率変更ステップと、同一の遮光領域に
対して変更された増幅率毎に得られる画素信号が互いに
等しくなる前記相関２重サンプリング回路および前記増
幅回路のそれぞれのオフセット電圧を、前記複数の遮光
領域毎に算出するオフセット電圧算出ステップと、算出
された前記複数の遮光領域毎の前記相関２重サンプリン
グ回路および前記増幅回路のオフセット電圧に基づい
て、前記遮光領域以外の受光部の画素信号に対する前記
相関２重サンプリング回路および前記増幅回路のオフセ
ット電圧を設定するオフセット電圧設定ステップと、を
含んだことを特徴とする。

【００２３】つぎの発明にかかる画像信号処理方法にあ
っては、上記発明において、前記増幅率変更ステップの
前段において、前記増幅回路から出力される画素信号を
オフセット電圧の補正に利用する前にアナログ−デジタ
ル変換するアナログ−デジタル変換回路の変換レンジを
切り替える変換レンジ切り替えステップを含んだことを
特徴とする。

【００２５】

【００２８】固体撮像装置１は、光信号を電気信号に変
換する装置であり、画素に対応する複数のセルをアレイ
状に配置した受光部と、各セルから得られる信号を所定
のタイミングで順次走査して出力する制御部を備えてい
る。また、固体撮像装置１は、通常画素１１に加えて、
その受光部の上端部と下端部に、光を通さないフィルタ
を被うことで遮光された遮光画素１２を特定の遮光領域
に設けている。この遮光画素１２に対応するセルから得
られる信号は、固体撮像装置１の黒レベルを代表する。

【００３２】また、上記初期化の後、フォトダイオード
１６に入射する光量に依存した光電流は、フォトダイオ
ード１６およびＰＭＯＳトランジスタ１７を介して流
れ、これにより、フォトダイオード１６のカソード側の
電位は電源電圧に近づく。このカソード側の電位は、Ｐ
ＭＯＳトランジスタ１８によって電流信号に変換され
る。この状態において、セル選択端子２１に選択信号を
入力することにより、その電流信号は信号レベルとして
信号出力端子２３から出力される。

【００３３】図１において、ＣＤＳ回路２は、固体撮像
装置１から各セルの上記リセットレベルと上記信号レベ
ルの対（以下、この対を画素信号と称する。）を順次取
り出し、取り出したリセットレベルをクランプするとと
もに、信号レベルが出力されている走査期間中において
は、該クランプを解除してリセットレベルから信号レベ
ルへの変化分をサンプルホールドする。

【００３５】図３において、ＣＤＳ回路２は、入力端子
３０に上記信号レベルの信号が入力されるタイミングで
信号レベル用スイッチ２４をオンにし、その信号を信号
レベル用キャパシタ２６にラッチする。また、入力端子
３０にリセットレベルの信号が入力されたタイミング
で、リセットレベル用スイッチ２５をオンにし、その信
号をリセットレベル用キャパシタ２７にラッチする。そ
して、ラッチされた信号レベルとリセットレベルの両信
号間の差分を改めて画素信号として出力端子３２から出
力する。なお、この差分を表す信号は、基準電位端子３
１に入力された基準信号の電位分だけシフトする。

【００３８】また、図１において、第２のプログラマブ
ルゲインアンプ４は、第１のプログラマブルゲインアン
プ３から出力された信号を、外部から入力される増幅率
信号に応じた増幅率で増幅する回路である。図５は、実
施の形態１にかかる画像信号処理装置の第２のプログラ
マブルゲインアンプ４を示す回路図である。第２のプロ
グラマブルゲインアンプ４は、図５に示すように、直列
に接続された抵抗４１および４２と、出力を出力端子４
７に接続するとともに、逆相入力端子を両抵抗４１およ
び４２の接続点に接続したアナログアンプ４３と、セレ
クタ４４と、ラダー抵抗４５と、を備えて構成される。
なお、抵抗４１の一端は基準電位端子４９に接続され、
抵抗４２の一端は出力端子４７に接続されている。

【００４５】図１において、デジタル−アナログ変換回
路８は、レジスタ７に記憶されたデジタルデータであり
かつＣＤＳ回路２のオフセット電圧を示すデータに基づ
いて基準電位を生成し、生成した基準電位をＣＤＳ回路
２の基準電位端子３１に入力する回路である。

【００４６】また、デジタル−アナログ変換回路９は、
レジスタ７に記憶されたデジタルデータでありかつ第１
のプログラマブルゲインアンプ３のオフセット電圧を示
すデータに基づいて基準電位を生成し、生成した基準電
位を第１のプログラマブルゲインアンプ３の基準電位端
子３９に入力する回路である。

【００４７】また、デジタル−アナログ変換回路１０
は、レジスタ７に記憶されたデジタルデータでありかつ
第２のプログラマブルゲインアンプ４のオフセット電圧
を示すデータに基づいて基準電位を生成し、生成した基
準電位を第２のプログラマブルゲインアンプ４の基準電
位端子４９に入力する回路である。

【００４９】まず、固体撮像装置１は、受光部を構成す
るセルへ照射した光量に応じた画素信号を上述したよう
に順次出力する。この画素信号は、上記したようにＣＤ
Ｓ回路２、第１のプログラマブルゲインアンプ３および
第２のプログラマブルゲインアンプ４を経由してアナロ
グ−デジタル変換回路５によりデジタル信号に変換され
る。

【００５０】このようにデジタル化された画素信号が得
られると、オフセット補正回路６は、アナログ−デジタ
ル変換回路５に対して変換レンジを切り替える旨の信号
を出力する（ステップＳ１０１）。例えば、セルに照射
される光量が小さいほど画素信号の大きさが小さくなる
ように設計されており、かつ通常画素１１からの出力の
黒レベルが１［Ｖ］程度で変換レンジが１［Ｖ］〜２
［Ｖ］の場合、０．５［Ｖ］〜１．５［Ｖ］に切り替え
る。

【００５１】つぎに、オフセット補正回路６は、第２の
プログラマブルゲインアンプ４の増幅率を０に設定し
（ステップＳ１０２）、アナログ−デジタル変換回路５
の出力が所定の値に一致するように第２のプログラマブ
ルゲインアンプ４のオフセット電圧を決定し、決定した
オフセット電圧を示すデータをレジスタ７に出力する。
そして、デジタル−アナログ変換回路１０は、そのオフ
セット電圧に基づく基準電圧を生成して、第２のプログ
ラマブルゲインアンプ４の基準電位端子４９に入力す
る。これにより、第２のプログラマブルゲインアンプ４
のオフセット電圧が設定される（ステップＳ１０３）。

【００６５】

【図面の簡単な説明】

【符号の説明】１固体撮像装置、３第１のプログラマブルゲインア
ンプ、４第２のプログラマブルゲインアンプ、５ア
ナログ−デジタル変換回路、６オフセット補正回路、
７レジスタ、８，９，１０デジタル−アナログ変換
回路、１１通常画素、１２遮光画素、１６フォト
ダイオード、１７，１８，１９ＰＭＯＳトランジス
タ、２０リセット端子、２１セル選択端子、２３
信号出力端子、２４信号レベル用スイッチ、２５リ
セットレベル用スイッチ、２６信号レベル用キャパシ
タ、２７リセットレベル用キャパシタ、２８，３３，
４３アナログアンプ、２９，４１，４２抵抗、３０，
３６，４６入力端子、３１，３９，４９基準電位端
子、３２，３７，４７出力端子、３４，４４セレク
タ、３５，４５ラダー抵抗、３８，４８増幅率入力
端子。

フロントページの続き (72)発明者原邦彦東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者丹野裕司東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内Ｆターム(参考） 4M118 AA10 AB01 BA10 BA14 CA02 DD09 DD10 FA06 GB09 5B047 AB02 BB04 CA06 CB05 DA01 DB01 5C024 CX06 CX31 GX03 GX16 HX10 HX13 HX18 HX23 HX55 JX34 5C077 LL02 MM03 MM04 PP11 PP12 PQ03 PQ08 RR01 RR18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】受光部の一部に遮光領域を設けた固体撮
像装置から出力される画素信号に対して、相関２重サン
プリングを施す相関２重サンプリング回路と、前記相関
２重サンプリング回路から出力された画素信号を増幅す
る増幅回路と、前記増幅回路から出力された画素信号を
デジタル変換するアナログ−デジタル変換回路と、前記
アナログ−デジタル変換回路によってデジタル化された
画素信号に基づいて、前記相関２重サンプリング回路お
よび前記増幅回路のオフセット電圧を補正するオフセッ
ト補正回路と、を具備する画像信号処理装置において、前記オフセット補正回路は、前記遮光領域の画素信号を
入力している期間に、当該画素信号に基づいて前記相関
２重サンプリング回路および前記増幅回路のオフセット
電圧を補正することを特徴とする画像信号処理装置。
【請求項２】前記オフセット補正回路は、前記遮光領
域の画素信号を入力している期間に、前記増幅回路の増
幅率を複数の増幅率に変更するとともに、異なる増幅率
毎に対して得られた画素信号が等しくなるオフセット電
圧を前記相関２重サンプリング回路および前記増幅回路
に設定して補正することを特徴とする請求項１に記載の
画像信号処理装置。
【請求項３】前記固体撮像装置の受光部は、複数の遮
光領域を設け、前記オフセット補正回路は、前記複数の遮光領域毎の画
素信号に基づいて、前記相関２重サンプリング回路およ
び前記増幅回路のオフセット電圧を補正することを特徴
とする請求項１または２に記載の画像信号処理装置。
【請求項４】前記オフセット補正回路は、前記複数の
遮光領域毎に当該画素信号に基づいて、前記相関２重サ
ンプリング回路および前記増幅回路のオフセット電圧を
求め、求めた複数のオフセット電圧に基づいて、前記遮
光領域以外の受光部の画素信号に対する前記相関２重サ
ンプリング回路および前記増幅回路のオフセット電圧を
補正することを特徴とする請求項３に記載の画像信号処
理装置。
【請求項５】前記オフセット補正回路は、前記アナロ
グ−デジタル変換回路に対して変換レンジの切り替えを
示す信号を出力した後、前記遮光領域の画素信号を入力
している期間に、前記相関２重サンプリング回路および
前記増幅回路のオフセット電圧を補正することを特徴と
する請求項１〜４のいずれか一つに記載の画像信号処理
装置。
【請求項６】受光部の一部に遮光領域を設けた固体撮
像装置から出力される画素信号に対して、相関２重サン
プリング回路により相関２重サンプリングを施すととも
に増幅回路により増幅し、増幅された画素信号をアナロ
グ−デジタル変換回路によりデジタル化して、デジタル
化した画素信号に基づいて前記相関２重サンプリング回
路および前記増幅回路のオフセット電圧を補正する画像
信号処理方法において、前記遮光領域の画素信号を入力している期間に、前記増
幅回路の増幅率を複数の増幅率に変更する増幅率変更ス
テップと、変更された増幅率毎に得られる画素信号が互いに等しく
なる前記相関２重サンプリング回路および前記増幅回路
のそれぞれのオフセット電圧を算出するオフセット電圧
算出ステップと、算出されたそれぞれのオフセット電圧を前記相関２重サ
ンプリング回路および前記増幅回路に設定するオフセッ
ト電圧設定ステップと、を含んだことを特徴とする画像信号処理方法。
【請求項７】受光部の一部に複数の遮光領域を設けた
固体撮像装置から出力される画素信号に対して、相関２
重サンプリング回路により相関２重サンプリングを施す
とともに増幅回路により増幅し、増幅された画素信号を
アナログ−デジタル変換回路によりデジタル化して、デ
ジタル化した画素信号に基づいて前記相関２重サンプリ
ング回路および前記増幅回路のオフセット電圧を補正す
る画像信号処理方法において、前記複数の遮光領域毎に、当該遮光領域の画素信号を入
力している期間に、前記増幅回路の増幅率を複数の増幅
率に変更する増幅率変更ステップと、同一の遮光領域に対して変更された増幅率毎に得られる
画素信号が互いに等しくなる前記相関２重サンプリング
回路および前記増幅回路のそれぞれのオフセット電圧
を、前記複数の遮光領域毎に算出するオフセット電圧算
出ステップと、算出された前記複数の遮光領域毎の前記相関２重サンプ
リング回路および前記増幅回路のオフセット電圧に基づ
いて、前記遮光領域以外の受光部の画素信号に対する前
記相関２重サンプリング回路および前記増幅回路のオフ
セット電圧を設定するオフセット電圧設定ステップと、を含んだことを特徴とする画像信号処理方法。
【請求項８】前記増幅率変更ステップの前段におい
て、前記アナログ−デジタル変換回路の変換レンジを切
り替える変換レンジ切り替えステップを含んだことを特
徴とする請求項６または７に記載の画像信号処理方法。