JP2003134400A - Slid-state imaging apparatus and system thereof - Google Patents

Slid-state imaging apparatus and system thereof

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JP2003134400A
JP2003134400A JP2002224972A JP2002224972A JP2003134400A JP 2003134400 A JP2003134400 A JP 2003134400A JP 2002224972 A JP2002224972 A JP 2002224972A JP 2002224972 A JP2002224972 A JP 2002224972A JP 2003134400 A JP2003134400 A JP 2003134400A
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imaging device
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拓己 樋山
Masaru Fujimura
大 藤村
Masanori Ogura
正徳 小倉
Katsuto Sakurai
克仁 櫻井
Tomoko Eguchi
智子 江口
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    • H04N25/633Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to dark current by using optical black pixels

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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable necessary offset elimination in order to obtain a superior picture image. SOLUTION: A forming region of a photoelectric transducer for converting an optical signal from a camera subject to an electric signal and a reading means for reading the electric signal converted by the transducer is ensured in a substrate. An image forming region 11 where the photoelectric transducer and the reading means are formed, and an optical black region 13 where the reading means is formed without forming the photoelectric transducer, are disposed in the substrate. A reading signal of the optical region 13 is subtracted from a reading signal of the image forming region 11, thereby eliminating an offset component superposed on the electric signal.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像装置及び
システムに関し、特に、ディジタルスチルカメラなどの
固体撮像装置及びシステムに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state image pickup device and system, and more particularly to a solid-state image pickup device and system such as a digital still camera.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、実際に画像を形成する画素が形成
された画像形成領域と、画像形成領域11の画素からの
読出信号に重畳されている固有のオフセット成分を除去
するためのオプティカルブラック(OB)領域とが設け
られた固体撮像装置がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, an image forming area in which pixels for actually forming an image are formed, and an optical black for removing a unique offset component superimposed on a read signal from a pixel in the image forming area 11 ( OB) area is provided.

【0003】このような固体撮像装置は、画像形成領域
からの読出信号から、OB領域の読出信号を差分するこ
とで、オフセット成分を除去している。
In such a solid-state image pickup device, the offset component is removed by subtracting the read signal of the OB area from the read signal of the image forming area.

【0004】図19は、従来の固体撮像装置の画素基板
の模式的な平面図である。画素基板には、画像形成領域
11とOB領域12’とをそれぞれ形成している。
FIG. 19 is a schematic plan view of a pixel substrate of a conventional solid-state image pickup device. An image forming area 11 and an OB area 12 'are formed on the pixel substrate, respectively.

【0005】画像形成領域11及びOB領域12’に
は、それぞれ被写体からの光信号を電荷に変換するフォ
トダイオードと、フォトダイオードで変換された電荷の
読み出しを行う読出手段よりなる画素が形成されてい
る。
In each of the image forming area 11 and the OB area 12 ', a pixel is formed which comprises a photodiode for converting an optical signal from a subject into an electric charge and a reading means for reading out the electric charge converted by the photodiode. There is.

【0006】また、OB領域12’は、画像形成領域1
1の大きさの拘わらず、例えば画素に換算して13行分
(13bit)と50列分(50bit)の大きさとさ
れている。
The OB area 12 'is the image forming area 1
Regardless of the size of 1, the size is, for example, 13 rows (13 bits) and 50 columns (50 bits) in terms of pixels.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】図20は、図19のA
−A’における読出信号を示す図である。図20に示す
ようにOB領域12’の読出信号のほとんどは5mV程
度の信号である。しかし、所々、この信号が増加してい
る箇所がある。ここでは3箇所ある。最も増加している
ところでは500mVにもなる。このような異常な読出
信号は、フォトダイオードの白キズなどが原因となるこ
とが多い。
FIG. 20 is a diagram of FIG.
It is a figure which shows the read-out signal in -A '. As shown in FIG. 20, most of the read signals of the OB region 12 'are signals of about 5 mV. However, there are places where this signal is increasing. There are three here. It reaches as high as 500 mV where it is most increasing. Such abnormal read signals are often caused by white scratches on the photodiode.

【0008】異常な読出信号は、OB領域12’の読出
信号の平均が増加することになる。ここでは平均が15
mV程度にもなり、正常な場合の3倍にもなる。このた
め、異常な読出信号がある行又は列は、所要のオフセッ
ト除去ができないことがある。
For an abnormal read signal, the average of the read signals in the OB region 12 'will increase. Here the average is 15
It is about mV, which is three times that in the normal case. Therefore, a row or a column having an abnormal read signal may not be able to remove the required offset.

【0009】図21は、図19のB−B’における読出
信号を示す図である。図21に示すようにOB領域1
2’の読出信号は、所々白キズなどにより増加し、さら
に、画像形成領域11側からの赤外光がフォトダイオー
ドに入射等することによって水平方向の中心付近で増加
することがある。
FIG. 21 is a diagram showing a read signal at BB 'in FIG. As shown in FIG. 21, the OB area 1
The read signal 2'increases in places due to white scratches and the like, and may further increase in the vicinity of the center in the horizontal direction when infrared light from the image forming area 11 side enters the photodiode.

【0010】これらの場合には、本来除去すべきオフセ
ットよりも多く差分することになり、その行又は列の画
素の出力が低下し、黒線が画像内に引かれたような現象
が生じるようになるなどして、良好な画像が得られな
い。
In these cases, the difference is larger than the offset to be originally removed, the output of the pixel in the row or the column is lowered, and the phenomenon that a black line is drawn in the image may occur. However, a good image cannot be obtained.

【0011】そこで、本発明は、良好な画像を得るため
に、所要のオフセット除去を行えるようにすることを課
題とする。
Therefore, an object of the present invention is to make it possible to perform a required offset removal in order to obtain a good image.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、被写体からの光信号を電気信号に変換す
る光電変換素子と前記光電変換素子で変換された電気信
号を読み出す読出手段とを画像形成領域に形成した固体
撮像装置において、光電変換素子を形成せずに前記読出
手段を形成してなるOB領域を設け、前記画像形成領域
から読み出した信号と前記OB領域から読み出した信号
とをそれぞれ出力する出力手段を有する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a photoelectric conversion element for converting an optical signal from a subject into an electric signal and a reading means for reading the electric signal converted by the photoelectric conversion element. In a solid-state imaging device in which the image forming area and the image forming area are formed, an OB area formed by forming the reading means without forming a photoelectric conversion element is provided, And output means for respectively outputting and.

【0013】また、本発明は、被写体からの光信号を電
気信号に変換する光電変換素子と前記光電変換素子で変
換された電気信号を読み出す読出手段とを画像形成領域
に形成した固体撮像装置において、前記画像形成領域に
形成された前記光電変換素子のPN接合面よりもPN接
合面が小さい光電変換素子と読出手段とを形成してなる
OB領域を設け、前記画像形成領域から読み出した信号
と前記OB領域から読み出した信号とをそれぞれ出力す
る出力手段を有する。
The present invention also provides a solid-state image pickup device in which a photoelectric conversion element for converting an optical signal from a subject into an electric signal and a reading means for reading the electric signal converted by the photoelectric conversion element are formed in an image forming area. An OB area formed by forming a photoelectric conversion element having a smaller PN junction surface than the PN junction surface of the photoelectric conversion element formed in the image forming area and a reading means, and providing a signal read from the image forming area. It has output means for respectively outputting the signals read from the OB area.

【0014】さらに、本発明の固体撮像システムは、上
記固体撮像装置を備える。
Further, the solid-state image pickup system of the present invention includes the above-mentioned solid-state image pickup device.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0016】(実施形態1)図1は、本発明の実施形態
1の固体撮像装置の模式的な平面図である。図1に示す
固体撮像装置の半導体基板には、画像形成領域11,第
1のOB領域12,第2のOB領域13をそれぞれ形成
している。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a schematic plan view of a solid-state image pickup device according to Embodiment 1 of the present invention. An image forming region 11, a first OB region 12, and a second OB region 13 are formed on the semiconductor substrate of the solid-state imaging device shown in FIG.

【0017】なお、図1では、第1のOB領域12,第
2のOB領域13が図17のOB領域12’に相当する
領域であり、これらは遮光されている。
In FIG. 1, the first OB region 12 and the second OB region 13 are regions corresponding to the OB region 12 'in FIG. 17, and these are shielded from light.

【0018】図2(a)は、それぞれ図1の画像形成領
域11及び第1のOB領域12の画素部の拡大図,図2
(b)は第2のOB領域13の画素部の拡大図、図12
(c)は、後述する図9から図15に記載の第3のOB
領域14の画素部の拡大図である。
FIG. 2A is an enlarged view of the pixel portion of the image forming area 11 and the first OB area 12 of FIG. 1, respectively.
12B is an enlarged view of the pixel portion of the second OB region 13, FIG.
(C) is a third OB described in FIGS. 9 to 15 described later.
6 is an enlarged view of a pixel portion of a region 14. FIG.

【0019】図2(a)〜図2(c)には、被写体から
の光信号を電気信号に変換する光電変換素子であるフォ
トダイオードを形成するための領域20(図2(b)に
は実際にフォトダイオードを形成していない)と、領域
20に形成されているフォトダイオードで変換された電
荷をフォトダイオードから転送する電荷転送スイッチ
(SW)22と、電荷転送スイッチ22によって転送さ
れた電荷を電圧に変換する電荷電圧変換部23と、電荷
電圧変換部23で変換された電圧を読み出す読出手段で
あるアンプ用MOSトランジスタ24とを示している。
2 (a) to 2 (c), a region 20 (FIG. 2 (b) is shown in FIG. 2 (b) for forming a photodiode which is a photoelectric conversion element for converting an optical signal from a subject into an electric signal. (The photodiode is not actually formed), the charge transfer switch (SW) 22 for transferring the charge converted by the photodiode formed in the region 20 from the photodiode, and the charge transferred by the charge transfer switch 22. Shows a charge-voltage converter 23 for converting the voltage into a voltage and an amplifier MOS transistor 24 which is a reading means for reading out the voltage converted by the charge-voltage converter 23.

【0020】また、図2にはMOS型センサを示した
が、AMI、CMD、バイポーラ型イメージセンサ等の
ような画素を用いてもよい。
Although a MOS type sensor is shown in FIG. 2, pixels such as AMI, CMD, and bipolar image sensor may be used.

【0021】図2(a)のように、画像形成領域11
と、第1のOB領域12とには、PN接合領域21を形
成している。
As shown in FIG. 2A, the image forming area 11
And a PN junction region 21 is formed in the first OB region 12.

【0022】図2(b)のように、第2のOB領域13
には、PN接合領域21を形成していない。
As shown in FIG. 2B, the second OB area 13
In, the PN junction region 21 is not formed.

【0023】図2(c)のように、第3のOB領域14
には、図2(a)のPN接合領域21よりも接合面の小
さいPN接合領域21を形成している。
As shown in FIG. 2C, the third OB region 14
2A, a PN junction region 21 having a smaller junction surface than the PN junction region 21 of FIG. 2A is formed.

【0024】なお、第2のOB領域13は、画像形成領
域11の大きさに拘わらず、例えば画素に換算して図面
左端の20列分の大きさとしている。第1のOB領域1
2は、図面上端の13行と第2のOB領域13の右側3
0列分の大きさとしている。
The second OB area 13 has a size of 20 columns at the left end of the drawing in terms of pixels, for example, regardless of the size of the image forming area 11. First OB area 1
2 is the 13th line at the top of the drawing and the right side 3 of the second OB area 13
The size is 0 columns.

【0025】ちなみに、各領域11〜13の形成位置
は、図1に示すような態様に限定されず、図3に示すよ
うに第2のOB領域13を図面上側にしたり、図4に示
すように第2のOB領域13を画像形成領域11に隣接
したり、図5に示すように第2のOB領域13を分離し
て形成してもよい。
Incidentally, the formation positions of the respective regions 11 to 13 are not limited to those shown in FIG. 1, but the second OB region 13 may be located on the upper side of the drawing as shown in FIG. 3 or as shown in FIG. The second OB area 13 may be adjacent to the image forming area 11, or the second OB area 13 may be formed separately as shown in FIG.

【0026】なお、図3〜図5には、各領域12,13
の大きさが分かるように画素に換算したときの行又は列
数(bit)を付している。
Incidentally, in FIGS. 3 to 5, each of the regions 12 and 13 is shown.
The number of rows or columns (bit) when converted into pixels is attached so that the size of can be understood.

【0027】図1に示すような態様で形成すると、以下
説明するクランプ回路を用いて画像形成領域11の読出
信号のオフセット成分を除去する際に信号処理が容易に
なる。
When formed in the manner as shown in FIG. 1, the signal processing becomes easy when removing the offset component of the read signal of the image forming area 11 using the clamp circuit described below.

【0028】図6は、読出信号を出力する出力手段の一
例を示したものである。図6(a)は、画像形成領域1
1の画素からの読出信号のオフセット成分を除去するク
ランプ回路の模式的な構成を示す回路図である。図6
(b)は、図6(a)に示すクランプ回路の入出力信号
を示すパルス波形図である。
FIG. 6 shows an example of output means for outputting a read signal. FIG. 6A shows the image forming area 1
3 is a circuit diagram showing a schematic configuration of a clamp circuit that removes an offset component of a read signal from one pixel. FIG. Figure 6
FIG. 6B is a pulse waveform diagram showing input / output signals of the clamp circuit shown in FIG.

【0029】図6(a)において、81はクランプ容
量、82はスイッチトランジスタである。クランプ回路
は、ハイレベルのクランプパルスCLPをスイッチトラ
ンジスタ82のゲートに印加することによって、スイッ
チトランジスタ82をオフした状態で、第2のOB領域
13からの読出信号を入力する。
In FIG. 6A, 81 is a clamp capacitor, and 82 is a switch transistor. The clamp circuit inputs the read signal from the second OB region 13 with the switch transistor 82 turned off by applying the high-level clamp pulse CLP to the gate of the switch transistor 82.

【0030】そして、この読出信号の入力中にスイッチ
トランジスタ82のゲートに印加しているクランプパル
スCLPをローレベルに切り替えて、スイッチトランジ
スタ82をオンして、クランプ容量81に第2のOB領
域13からの読出信号を一時蓄積する。
While the read signal is being input, the clamp pulse CLP applied to the gate of the switch transistor 82 is switched to the low level, the switch transistor 82 is turned on, and the second capacitance OB region 13 is added to the clamp capacitor 81. The read signal from is temporarily stored.

【0031】その後、画像形成領域11の読出信号を入
力する前に、水平走査回路等からのタイミング信号とし
てハイレベルのクランプパルスCLPがスイッチトラン
ジスタ82のゲートに印加して、スイッチトランジスタ
82をオフする。
After that, before inputting the read signal of the image forming area 11, a high level clamp pulse CLP is applied to the gate of the switch transistor 82 as a timing signal from the horizontal scanning circuit or the like to turn off the switch transistor 82. .

【0032】そして、画像形成領域11の読出信号を入
力すると、クランプ容量81に蓄積されている第2のO
B領域13の読出信号が差分されて、クランプ出力とし
て、外部に出力される。
When a read signal of the image forming area 11 is input, the second O stored in the clamp capacitor 81 is input.
The read signals of the B area 13 are differentiated and output to the outside as a clamp output.

【0033】図6(b)に示すように、画像形成領域1
1の画素からの読出信号を入力しているときに、ハイレ
ベルのφCLPが印加されると、第2のOB領域13の
読出信号に重畳した正規のセンサ出力S1,S2,S
3,S4(斜線で図示)成分が出力される。
As shown in FIG. 6B, the image forming area 1
When the high level φCLP is applied while the read signal from the pixel No. 1 is input, the normal sensor outputs S1, S2, S superimposed on the read signal of the second OB region 13 are input.
3, S4 (illustrated by diagonal lines) component is output.

【0034】ここで、第2のOB領域13からの読出信
号は、画像形成領域11のオフセット成分の除去に用い
る。
Here, the read signal from the second OB area 13 is used for removing the offset component of the image forming area 11.

【0035】つぎに、上記と同様の手順で画像形成領域
11の読出信号から第1のOB領域12の読出信号を差
分する。差分結果は、例えば固体撮像装置のおかれてい
る周囲の温度によってフォトダイオードの読出信号が増
減するので、この増減分を補償するために用いる。
Next, the read signal of the first OB area 12 is subtracted from the read signal of the image forming area 11 in the same procedure as described above. The difference result increases or decreases the readout signal of the photodiode depending on the ambient temperature around the solid-state imaging device, and is used to compensate for this increase or decrease.

【0036】なお、本図では画素形成領域11からの読
出信号からOB領域の読出信号を差分する回路を示した
が、両読出信号を単に並列出力する出力手段であっても
良い。その場合は、外付け回路にて両信号を差分する回
路を設けることが望ましい。
Although a circuit for making a difference between the read signal from the pixel forming area 11 and the read signal in the OB area is shown in the figure, an output means for simply outputting both read signals in parallel may be used. In that case, it is desirable to provide a circuit for making a difference between the two signals by an external circuit.

【0037】図7は、図1のA−A’における読出信号
を示す図である。図7に示すように第2のOB領域13
の読出信号は0.5mV程度の信号である。
FIG. 7 is a diagram showing the read signal at AA 'in FIG. As shown in FIG. 7, the second OB area 13
Is a signal of about 0.5 mV.

【0038】第1のOB領域12の読出信号はほとんど
が25mV程度の信号である。但し、所々、この信号が
増加している箇所がある。ここでは1箇所ある。最も増
加しているところでは400mVにもなる。このような
異常な読出信号は、白キズなどが原因となることが多
い。
Most of the read signals of the first OB region 12 are signals of about 25 mV. However, there are places where this signal is increasing. There is one here. At the highest increase, it reaches 400 mV. Such an abnormal read signal is often caused by a white flaw or the like.

【0039】しかし、図18に示すOB領域12’のフ
ォトダイオードの数よりも、第1のOB領域12のフォ
トダイオードの数の方が少ないので、異常な読出信号は
相対的に少なくなる。
However, since the number of photodiodes in the first OB region 12 is smaller than the number of photodiodes in the OB region 12 'shown in FIG. 18, the abnormal read signal is relatively small.

【0040】なお、画像形成領域11の読出信号は40
0mV程度の信号である。
The read signal of the image forming area 11 is 40
The signal is about 0 mV.

【0041】図8は、図1のB−B’における読出信号
を示す図である。図8に示すように第2のOB領域13
の読出信号は0.5mV程度の信号である。
FIG. 8 is a diagram showing the read signal at BB 'in FIG. As shown in FIG. 8, the second OB area 13
Is a signal of about 0.5 mV.

【0042】第1のOB領域12の読出信号は所々白キ
ズなどにより増加し、画像形成領域11側からの赤外光
が入射等することによって、水平方向の中心付近で若干
増加しているが、図19に示すOB領域12’のフォト
ダイオードの数よりも、第1のOB領域12のフォトダ
イオードの数の方が少ないので、赤外光が入射等するこ
とによる読出信号の増加量は相対的に少なくなる。
The read signal of the first OB area 12 increases in places due to white scratches and the like, and slightly increases near the horizontal center due to the incidence of infrared light from the image forming area 11 side. Since the number of photodiodes in the first OB region 12 is smaller than the number of photodiodes in the OB region 12 ′ shown in FIG. 19, the increase amount of the read signal due to incidence of infrared light is relatively large. Less.

【0043】(実施形態2)図9は、本発明の実施形態
2の固体撮像装置の模式的な平面図である。図2に示す
固体撮像装置の半導体基板には、画像形成領域11,第
1のOB領域12,画像形成領域11よりもフォトダイ
オードのPN接合領域21の小さい画素部を有する第3
のオプティカル領域14をそれぞれ形成している。
(Second Embodiment) FIG. 9 is a schematic plan view of a solid-state image pickup device according to a second embodiment of the present invention. The semiconductor substrate of the solid-state imaging device shown in FIG. 2 has a third pixel portion having a smaller PN junction region 21 of the photodiode than the image forming region 11, the first OB region 12, and the image forming region 11.
Optical regions 14 are formed respectively.

【0044】なお、図9では、第1のOB領域12,P
N接合領域21の小さい第3のOB領域14が図17の
OB領域12’に相当する領域であり、これらは遮光さ
れている。
In FIG. 9, the first OB areas 12, P
The small third OB region 14 of the N-junction region 21 is a region corresponding to the OB region 12 'in FIG. 17, and these are shielded from light.

【0045】また、PN接合領域21の小さい第3のO
B領域14は、図2(c)に示したように、画像形成領
域11,第1のOB領域12のフォトダイオードよりも
PN接合領域21が小さい。
Further, the third O having a small PN junction region 21 is formed.
As shown in FIG. 2C, the B region 14 has a smaller PN junction region 21 than the photodiodes of the image forming region 11 and the first OB region 12.

【0046】図9に示すように各領域11,12,14
を配置すると、PN接合領域21の小さい第3のOB領
域14のフォトダイオードに白キズ等があって異常に増
加した読出信号が出力されるような場合を想定しても、
その読出信号の異常増加分はPN接合領域21の大きさ
に比例して小さくなる。このため、白キズ等の影響が緩
和された状態の画像を形成できるようになる。
As shown in FIG. 9, each area 11, 12, 14
Even if a case where the photodiode in the third OB region 14 of the small PN junction region 21 has a white flaw or the like and an abnormally increased read signal is output,
The abnormal increase in the read signal decreases in proportion to the size of the PN junction region 21. Therefore, it becomes possible to form an image in a state in which the effect of white scratches or the like is mitigated.

【0047】なお、各領域11,12,14の配置位置
等は、図9に示す形態に限定されず、図10,図11に
示すようにPN接合領域21の小さい第3のOB領域1
4を第1のOB領域12に対して相対的に小さくした
り、図12のように第1のOB領域12を分離して設け
てもよい。
The arrangement position of each of the regions 11, 12 and 14 is not limited to the form shown in FIG. 9, and as shown in FIGS. 10 and 11, the third OB region 1 having a small PN junction region 21 is formed.
4 may be made relatively small with respect to the first OB region 12, or the first OB region 12 may be provided separately as shown in FIG.

【0048】また、各領域11,12,14に、図13
〜図15のように実施形態1で説明した第2のOB領域
13を、追加するようにしてもよい。
In addition, in each of the areas 11, 12 and 14, FIG.
The second OB area 13 described in the first embodiment may be added as shown in FIG.

【0049】(実施形態3)図16は、本発明の実施形
態3の固体撮像システムの模式的構成を示すブロック図
である。図16において、51はレンズのプロテクトと
メインスイッチを兼ねるバリア、52は被写体の光学像
を固体撮像装置54に結像させるレンズ、53はレンズ
52を通った光量を可変するための絞り、54は実施形
態1,2で説明した固体撮像装置、55は固体撮像装置
54から出力される画像信号に各種の補正、クランプ等
の処理を行う撮像信号処理回路、56は固体撮像装置5
4より出力される画像信号のアナログ−ディジタル変換
を行うA/D変換器、57はA/D変換器56より出力
された画像データに各種の補正を行ったりデータを圧縮
する信号処理部、58は固体撮像装置54,撮像信号処
理回路55,A/D変換器56,信号処理部57に各種
タイミング信号を出力するタイミング発生部、59は各
種演算とスチルビデオカメラ全体を制御する全体制御・
演算部、60は画像データを一時的に記憶するためのメ
モリ部、61は記録媒体に記録又は読み出しを行うため
の記録媒体制御インターフェース部、62は画像データ
の記録又は読み出しを行うための半導体メモリ等の着脱
可能な記録媒体、63は外部コンピュータ等と通信する
ための外部インターフェース(I/F)部である。
(Third Embodiment) FIG. 16 is a block diagram showing the schematic arrangement of a solid-state imaging system according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 16, reference numeral 51 is a barrier which also serves as a lens protector and a main switch, 52 is a lens for forming an optical image of a subject on the solid-state imaging device 54, 53 is a diaphragm for changing the amount of light passing through the lens 52, and 54 is The solid-state imaging device described in the first and second embodiments, 55 is an imaging signal processing circuit that performs various corrections, clamps, and other processing on the image signal output from the solid-state imaging device 54.
4, an A / D converter that performs analog-digital conversion of the image signal output from the digital camera 4, and a signal processing unit 57 that performs various corrections on the image data output from the A / D converter 56 and compresses the data. Is a timing generation unit that outputs various timing signals to the solid-state imaging device 54, the imaging signal processing circuit 55, the A / D converter 56, and the signal processing unit 57, and 59 is an overall control that controls various operations and the entire still video camera.
An arithmetic unit, 60 is a memory unit for temporarily storing image data, 61 is a recording medium control interface unit for recording or reading on a recording medium, and 62 is a semiconductor memory for recording or reading image data. A detachable recording medium such as 63 is an external interface (I / F) unit for communicating with an external computer or the like.

【0050】つぎに、図16の固体撮像システムの動作
について説明する。バリア51がオープンされるとメイ
ン電源がオンされ、つぎにコントロール系の電源がオン
し、さらに、A/D変換器56などの撮像系回路の電源
がオンされる。
Next, the operation of the solid-state imaging system shown in FIG. 16 will be described. When the barrier 51 is opened, the main power source is turned on, then the control system power source is turned on, and then the image pickup system circuit such as the A / D converter 56 is turned on.

【0051】それから、露光量を制御するために、全体
制御・演算部59は絞り53を開放にし、固体撮像装置
54から出力された信号は、撮像信号処理回路55をス
ルーしてA/D変換器56へ出力される。
Then, in order to control the exposure amount, the overall control / arithmetic unit 59 opens the diaphragm 53, and the signal output from the solid-state image pickup device 54 is passed through the image pickup signal processing circuit 55 and A / D converted. Is output to the device 56.

【0052】A/D変換器56は、その信号をA/D変
換して、信号処理部57に出力する。信号処理部57
は、そのデータを基に露出の演算を全体制御・演算部5
9で行う。
The A / D converter 56 A / D converts the signal and outputs it to the signal processing unit 57. Signal processing unit 57
Controls the exposure calculation based on the data.
Perform at 9.

【0053】この測光を行った結果により明るさを判断
し、その結果に応じて全体制御・演算部59は絞りを制
御する。
The brightness is judged based on the result of this photometry, and the overall control / arithmetic unit 59 controls the diaphragm according to the result.

【0054】つぎに、固体撮像装置54から出力された
信号をもとに、高周波成分を取り出し被写体までの距離
の演算を全体制御・演算部59で行う。その後、レンズ
52を駆動して合焦か否かを判断し、合焦していないと
判断したときは、再びレンズ52を駆動し測距を行う。
Next, based on the signal output from the solid-state image pickup device 54, high-frequency components are extracted and the distance to the object is calculated by the overall control / calculation unit 59. After that, the lens 52 is driven to determine whether or not the lens is in focus. When it is determined that the lens is not in focus, the lens 52 is driven again to measure the distance.

【0055】そして、合焦が確認された後に本露光が始
まる。露光が終了すると、固体撮像装置54から出力さ
れた画像信号は、撮像信号処理回路55において補正等
がされ、さらにA/D変換器56でA/D変換され、信
号処理部57を通り全体制御・演算59によりメモリ部
60に蓄積される。
Then, after the focus is confirmed, the main exposure starts. When the exposure is completed, the image signal output from the solid-state image pickup device 54 is corrected in the image pickup signal processing circuit 55, further A / D converted by the A / D converter 56, and passed through the signal processing unit 57 to control the whole. It is stored in the memory unit 60 by the calculation 59.

【0056】その後、メモリ部60に蓄積されたデータ
は、全体制御・演算部59の制御により記録媒体制御I
/F部を通り半導体メモリ等の着脱可能な記録媒体62
に記録される。また外部I/F部63を通り直接コンピ
ュータ等に入力して画像の加工を行ってもよい。
After that, the data accumulated in the memory unit 60 is recorded medium control I under the control of the overall control / arithmetic unit 59.
Removable recording medium 62 such as a semiconductor memory passing through the / F section
Recorded in. Alternatively, the image may be processed by directly inputting it to a computer or the like through the external I / F unit 63.

【0057】(実施形態4)図17は、本発明の実施形
態4の固体撮像装置の等価回路図である。図17におい
て、11は画像形成領域である。OB領域は図示を省略
しているが、実際には画像形成領域11の周囲に設けら
れる。さらに、画像形成領域11とOB領域との間に
は、所定のマージンを取るためにダミー画素を設けるこ
とも考えられる。
(Fourth Embodiment) FIG. 17 is an equivalent circuit diagram of a solid-state imaging device according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 17, 11 is an image forming area. Although not shown, the OB area is actually provided around the image forming area 11. Further, it may be possible to provide a dummy pixel between the image forming area 11 and the OB area to secure a predetermined margin.

【0058】また、2は垂直走査回路ブロック、3は信
号読み出し回路、4は水平走査回路ブロックである。
Reference numeral 2 is a vertical scanning circuit block, 3 is a signal reading circuit, and 4 is a horizontal scanning circuit block.

【0059】図18は、図17の固体撮像装置の駆動パ
ルスの波形図である。図17に示すように、2次元配列
された光電変換素子であるフォトダイオードD11〜D
43の各々の信号を読出手段である増幅MOSトランジ
スタM311〜M343へ転送するスイッチであるM1
11〜M143、増幅MOSトランジスタのゲートをリ
セットするスイッチM211〜M243、行の選択を行
うスイッチM411〜M443が接続されている。
FIG. 18 is a waveform diagram of drive pulses of the solid-state image pickup device of FIG. As shown in FIG. 17, photodiodes D11 to D which are photoelectric conversion elements arranged two-dimensionally
M1 which is a switch for transferring the respective signals of 43 to the amplification MOS transistors M311 to M343 which are the reading means.
11 to M143, switches M211 to M243 for resetting the gates of the amplification MOS transistors, and switches M411 to M443 for selecting a row are connected.

【0060】転送MOSトランジスタM111のゲート
は、横方向に延長して配置される第1の行選択線(垂直
走査線)PTX1〜3に接続され、リセットMOSトラ
ンジスタM211のゲートは第2の行選択線(垂直走査
線)PRES1〜3へ、行出力選択スイッチM411〜
M443ゲートは第3の行選択線(垂直走査線)PSE
L1〜3に接続される。
The gate of the transfer MOS transistor M111 is connected to the first row selection lines (vertical scanning lines) PTX1 to PTX3 extending in the horizontal direction, and the gate of the reset MOS transistor M211 selects the second row. Line (vertical scanning line) PRES1 to 3, row output selection switches M411 to
The M443 gate is the third row selection line (vertical scanning line) PSE
It is connected to L1-3.

【0061】各画素の増幅MOSトランジスタの出力は
列方向に共通となって垂直出力線V1〜V4へ接続され
る。各垂直出力線には、増幅MOSトランジスタの負荷
MOSトランジスタN82〜N85、容量C01〜C0
4が接続され、容量C01〜C04と転送スイッチN1
05〜N108の接続点はスイッチN101〜N104
を介して電源VC0Rに接続される。
The outputs of the amplification MOS transistors of each pixel are commonly connected in the column direction and are connected to the vertical output lines V1 to V4. Each vertical output line has load MOS transistors N82 to N85 and capacitors C01 to C0 of amplification MOS transistors.
4 is connected to the capacitors C01 to C04 and the transfer switch N1.
The connection points of 05 to N108 are switches N101 to N104.
Connected to the power source VC0R.

【0062】水平転送スイッチN109〜N112のゲ
ートは列選択線H1〜H4に接続され、水平走査回路ブ
ロック4に接続される。また、各列に接続されたスイッ
チN101〜N104のゲート及び転送スイッチM10
5〜M108のゲートは、信号入力端子PC0R及び転
送信号入力端子PTにそれぞれ共通に接続され、後述す
る動作タイミングに基づいてそれぞれ信号電圧が供給さ
れる。
The gates of the horizontal transfer switches N109 to N112 are connected to the column selection lines H1 to H4 and to the horizontal scanning circuit block 4. Further, the gates of the switches N101 to N104 and the transfer switch M10 connected to each column.
The gates of 5 to M108 are commonly connected to the signal input terminal PC0R and the transfer signal input terminal PT, and a signal voltage is supplied to each of them according to the operation timing described later.

【0063】以下、図17のMOSトランジスタはNM
OSトランジスタとして説明する。フォトダイオードD
11〜D41からの光信号電荷の読み出しに先立って、
リセットMOSトランジスタM211〜M241のゲー
トPRES1がハイレベルとなる。これによって、増幅
MOSトランジスタM311〜M341のゲートがリセ
ット電源にリセットされる。
Hereinafter, the MOS transistor shown in FIG. 17 is NM.
It will be described as an OS transistor. Photodiode D
Prior to reading out optical signal charges from 11 to D41,
The gate PRES1 of the reset MOS transistors M211 to M241 becomes high level. As a result, the gates of the amplification MOS transistors M311 to M341 are reset to the reset power supply.

【0064】リセットMOSトランジスタM211〜M
241のゲートPRES1がローレベルに復帰すると同
時にスイッチN101〜N104のゲートPC0Rがハ
イレベルになった後に、選択MOSトランジスタM41
1〜M441のゲートPSEL1がハイレベルとなる。
Reset MOS transistors M211 to M21
After the gate PRES1 of 241 returns to the low level and at the same time the gates PC0R of the switches N101 to N104 become the high level, the selection MOS transistor M41
The gate PSEL1 of 1 to M441 becomes high level.

【0065】これによって、リセットノイズが重畳され
たリセット信号(ノイズ信号)が垂直信号線V1〜V4
に読み出され容量C01〜C04にクランプされる。同
時に転送スイッチN105〜N108のゲートPTがハ
イレベルとなり、信号保持容量CT1〜CT4が電圧V
C0Rにリセットされる。
As a result, the reset signal (noise signal) on which the reset noise is superimposed becomes vertical signal lines V1 to V4.
Is read out and clamped in the capacitors C01 to C04. At the same time, the gates PT of the transfer switches N105 to N108 are set to the high level, and the signal holding capacitors CT1 to CT4 have the voltage V.
Reset to C0R.

【0066】つぎに、スイッチN101〜N104のゲ
ートPC0Rがローレベルに復帰する。つぎに、転送M
OSトランジスタM111〜M141のゲートPTX1
がハイレベルとなり、フォトダイオードD11〜D41
の光信号電荷が、増幅MOSトランジスタM311〜M
341のゲートに転送されると同時に光信号が垂直信号
線V1〜V4に読み出される。
Next, the gate PC0R of the switches N101 to N104 returns to the low level. Next, transfer M
Gate PTX1 of the OS transistors M111 to M141
Becomes high level, and the photodiodes D11 to D41
The optical signal charges of the amplification MOS transistors M311 to M3
At the same time as being transferred to the gate of 341, the optical signal is read out to the vertical signal lines V1 to V4.

【0067】つぎに、転送MOSトランジスタN111
〜N141のゲートPTX1がローレベルに復帰した
後、転送スイッチN105〜N108のゲートPTがロ
ーレベルとなる。これによって、リセット信号からの変
化分(光信号)が信号保持容量CT1〜CT4に読み出
される。
Next, the transfer MOS transistor N111
After the gate PTX1 of to N141 returns to the low level, the gates PT of the transfer switches N105 to N108 become the low level. As a result, the change (optical signal) from the reset signal is read out to the signal holding capacitors CT1 to CT4.

【0068】ここまでの動作で、第1行目に接続された
画素セルの光信号が、それぞれの列に接続された信号保
持容量CT1〜CT4に保持される。
By the operation up to this point, the optical signals of the pixel cells connected to the first row are held in the signal holding capacitors CT1 to CT4 connected to the respective columns.

【0069】つぎに、リセットMOSトランジスタM2
11〜M241のゲートPRES1及び転送MOSトラ
ンジスタM111〜M141のゲートPTX1がハイレ
ベル、となり、フォトダイオードD11〜D41の光信
号電荷がリセットされる。
Next, the reset MOS transistor M2
The gate PRES1 of 11 to M241 and the gate PTX1 of the transfer MOS transistors M111 to M141 become high level, and the optical signal charges of the photodiodes D11 to D41 are reset.

【0070】この後、水平走査回路ブロック4からの信
号H1〜H4によって、各列の水平転送スイッチN10
9〜N112のゲートが順次ハイレベルとなり、信号保
持容量CT1〜CT4に保持されていた電圧が、順次増
幅回路6の反転入力端子に読み出され、信号保持容量C
T1〜CT4と増幅回路のフィードバック容量Cfとで
決まるゲインがかかり出力端子OUTに順次出力され
る。
After that, the horizontal transfer switch N10 of each column is driven by the signals H1 to H4 from the horizontal scanning circuit block 4.
The gates of 9 to N112 sequentially become high level, the voltage held in the signal holding capacitors CT1 to CT4 is sequentially read out to the inverting input terminal of the amplifier circuit 6, and the signal holding capacitor C
A gain determined by T1 to CT4 and the feedback capacitance Cf of the amplifier circuit is applied and sequentially output to the output terminal OUT.

【0071】各列の信号読み出しの合間でリセットスイ
ッチN113によって増幅回路のフィードバック容量C
f及び反転入力端子が水平出力線5のリセット電圧Vr
esにリセットされる。
The reset switch N113 controls the feedback capacitance C of the amplifier circuit between the signal readings of the respective columns.
f and the inverting input terminal are reset voltage Vr of the horizontal output line 5.
reset to es.

【0072】以下同様に、垂直走査回路ブロック2から
の信号によって第2行目以降に接続された画素セルの信
号が順次読み出され、全画素セルの読み出しが完了す
る。
Similarly, the signals of the pixel cells connected to the second and subsequent rows are sequentially read by the signal from the vertical scanning circuit block 2, and the reading of all pixel cells is completed.

【0073】なお、本実施形態においては、出力回路は
1つであるが、画素領域を任意に分割し、多チャンネル
出力とした固体撮像装置にも適用が可能である。多チャ
ンネル出力の場合、チャンネルごとのオフセットのばら
つきが画像データにおいて固定パターンのノイズとなる
ため、特に画質劣化が著しいのに対して、多チャンネル
出力の固体撮像装置に本実施形態と同様の手段を適用す
れば、特に大きな画質の改善効果が得ることができる。
In this embodiment, the number of output circuits is one, but the present invention can be applied to a solid-state image pickup device in which a pixel region is arbitrarily divided and multi-channel output is provided. In the case of multi-channel output, the variation in offset for each channel causes noise in a fixed pattern in the image data, and thus the image quality is particularly deteriorated. If applied, a particularly large image quality improving effect can be obtained.

【0074】[0074]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
OB領域内に形成されているダイオードを形成しない画
素からの読出信号を差分することで、画像形成領域から
の読み出し信号のオフセット除去を確実に行えるように
なり、良好な画像を得ることができる。
As described above, according to the present invention,
By offsetting the read signals from the pixels not forming the diode formed in the OB area, the offset of the read signal from the image forming area can be surely removed, and a good image can be obtained.

【0075】また、OB領域内に形成されている画像形
成領域よりもフォトダイオードのPN接合面の小さいフ
ォトダイオードを有する画素部からの読出信号を差分す
ることで、白キズ等の影響が緩和された状態の画像を形
成できる。
Further, the influence of white scratches or the like is mitigated by subtracting the read signal from the pixel portion having a photodiode having a smaller PN junction surface of the photodiode than the image forming area formed in the OB area. It is possible to form an image in a closed state.

【0076】また、OB領域内に形成されている画像形
成領域とフォトダイオードのPN接合面が同じ大きさの
フォトダイオードを有する画素部からの読出信号を差分
することで、固体撮像装置のおかれている温度による補
償をすることができる。
Further, the read signal from the pixel portion having the photodiode of which the PN junction surface of the photodiode has the same size as that of the image forming area formed in the OB area is differentiated, so that the solid-state image pickup device can be operated. It can be compensated by the temperature.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施形態1の固体撮像装置の模式的な
平面図である。
FIG. 1 is a schematic plan view of a solid-state imaging device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の画像形成領域11,第1のOB領域1
2,第2のOB領域13の画素部の拡大図及び図9から
図15の第3のOB領域14の画素部の拡大図である。
FIG. 2 is an image forming area 11 and a first OB area 1 of FIG.
2 is an enlarged view of the pixel portion of the second OB region 13 and an enlarged view of the pixel portion of the third OB region 14 of FIGS. 9 to 15.

【図3】図1の変形例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a modification of FIG.

【図4】図1の変形例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a modification of FIG.

【図5】図1の変形例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a modified example of FIG.

【図6】画像形成領域11の画素からの読出信号のオフ
セット成分を除去するクランプ回路の模式的な構成及び
クランプ回路の入出力信号を示すパルス波形図である。
FIG. 6 is a pulse waveform diagram showing a schematic configuration of a clamp circuit for removing an offset component of a read signal from a pixel in the image forming area 11 and an input / output signal of the clamp circuit.

【図7】図1のA−A’における読出信号を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing a read signal at AA ′ in FIG. 1.

【図8】図1のB−B’における読出信号を示す図であ
る。
8 is a diagram showing a read signal at BB ′ in FIG. 1. FIG.

【図9】本発明の実施形態2の固体撮像装置の模式的な
平面図である。
FIG. 9 is a schematic plan view of a solid-state imaging device according to a second embodiment of the present invention.

【図10】図9の変形例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a modified example of FIG. 9.

【図11】図9の変形例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a modification of FIG. 9.

【図12】図9の変形例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a modified example of FIG.

【図13】図9の変形例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a modified example of FIG. 9.

【図14】図9の変形例を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a modified example of FIG. 9.

【図15】図9の変形例を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a modification of FIG. 9.

【図16】本発明の実施形態3の固体撮像システムの模
式的構成を示すブロック図である。
FIG. 16 is a block diagram showing a schematic configuration of a solid-state imaging system according to a third embodiment of the present invention.

【図17】本発明の等価回路図である。FIG. 17 is an equivalent circuit diagram of the present invention.

【図18】図17の駆動パルスを説明した図である。FIG. 18 is a diagram explaining the drive pulse of FIG. 17;

【図19】従来の固体撮像装置の画像形成領域11とO
B領域12’を示す模式的な平面図である。
FIG. 19 is an image forming area 11 and O of a conventional solid-state imaging device.
It is a typical top view which shows B area | region 12 '.

【図20】図19のA−A’における読出信号を示す図
である。
20 is a diagram showing a read signal at AA ′ in FIG.

【図21】図19のB−B’における読出信号を示す図
である。
FIG. 21 is a diagram showing a read signal at BB ′ in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 画像形成領域 12 第1のオプティカルブラック(OB)領域 13 第2のオプティカルブラック(OB)領域 14 第3のオプティカルブラック(OB)領域 20 光電変換素子(フォトダイオード)形成領域 21 PN接合領域 22 電荷転送スイッチ(SW) 23 電荷電圧変換部 24 アンプ用MOSトランジスタ 11 Image forming area 12 First optical black (OB) area 13 Second optical black (OB) area 14 Third Optical Black (OB) Area 20 Photoelectric conversion element (photodiode) formation area 21 PN junction area 22 Charge transfer switch (SW) 23 Charge-voltage converter 24 MOS transistor for amplifier

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤村 大 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 小倉 正徳 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 櫻井 克仁 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 江口 智子 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 4M118 AA10 AB01 BA06 BA14 CA03 CA09 DD10 DD12 FA06 FA33 GB09 5C024 AX01 CX31 GX03 GY39 GY42 GY44 GZ37 GZ39 GZ41 HX17 HX29 HX40    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Dai Fujimura             3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo             Non non corporation (72) Inventor Masanori Ogura             3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo             Non non corporation (72) Inventor Katsuhito Sakurai             3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo             Non non corporation (72) Inventor Tomoko Eguchi             3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo             Non non corporation F term (reference) 4M118 AA10 AB01 BA06 BA14 CA03                       CA09 DD10 DD12 FA06 FA33                       GB09                 5C024 AX01 CX31 GX03 GY39 GY42                       GY44 GZ37 GZ39 GZ41 HX17                       HX29 HX40

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被写体からの光信号を電気信号に変換す
る光電変換素子と前記光電変換素子で変換された電気信
号を読み出す読出手段とを画像形成領域に形成した固体
撮像装置において、 光電変換素子を形成せずに前記読出手段を形成してなる
オプティカルブラック領域を設け、前記画像形成領域か
ら読み出した信号と前記オプティカルブラック領域から
読み出した信号とをそれぞれ出力する出力手段を有する
ことを特徴とする固体撮像装置。
1. A solid-state imaging device having a photoelectric conversion element for converting an optical signal from a subject into an electric signal and a reading means for reading the electric signal converted by the photoelectric conversion element in an image forming area, wherein the photoelectric conversion element is a photoelectric conversion element. And an optical black area formed by forming the reading means without forming an image forming means, and an output means for outputting a signal read from the image forming area and a signal read from the optical black area, respectively. Solid-state imaging device.
【請求項2】 前記光電変換素子と前記読出手段で一つ
の画素を形成することを特徴とする請求項1記載の固体
撮像装置。
2. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein one pixel is formed by the photoelectric conversion element and the reading means.
【請求項3】 前記出力手段は、前記画像形成領域から
読み出した信号と前記オプティカルブラック領域から読
み出した信号との差分をとる差分手段を有することを特
徴とする請求項1または2に記載の固体撮像装置。
3. The solid state according to claim 1, wherein the output means has a difference means for calculating a difference between a signal read from the image forming area and a signal read from the optical black area. Imaging device.
【請求項4】 前記差分手段により、前記画像形成領域
から読み出した信号に重畳されているオフセット成分を
除去することを特徴とする請求項3記載の固体撮像装
置。
4. The solid-state imaging device according to claim 3, wherein the difference component removes an offset component superimposed on a signal read from the image forming area.
【請求項5】 前記読出手段は、前記光電変換素子で変
換された電気信号を増幅可能なトランジスタであること
を特徴とする請求項1から4のいずれか1項記載の固体
撮像装置。
5. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the reading unit is a transistor capable of amplifying the electric signal converted by the photoelectric conversion element.
【請求項6】 前記画像形成領域には、2次元状に前記
光電変換素子と前記読出手段が形成されていることを特
徴とする請求項1から5のいずれか1項記載の固体撮像
装置。
6. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the photoelectric conversion element and the reading unit are two-dimensionally formed in the image forming area.
【請求項7】 被写体からの光信号を電気信号に変換す
る光電変換素子と前記光電変換素子で変換された電気信
号を読み出す読出手段とを画像形成領域に形成した固体
撮像装置において、 前記画像形成領域に形成された前記光電変換素子のPN
接合面よりもPN接合面が小さい光電変換素子と読出手
段とを形成してなるオプティカルブラック領域を設け、
前記画像形成領域から読み出した信号と前記オプティカ
ルブラック領域から読み出した信号とをそれぞれ出力す
る出力手段を有することを特徴とする固体撮像装置。
7. A solid-state imaging device having a photoelectric conversion element for converting an optical signal from a subject into an electric signal and a reading means for reading out the electric signal converted by the photoelectric conversion element in an image forming region, wherein the image formation is performed. PN of the photoelectric conversion element formed in the region
An optical black region formed by forming a photoelectric conversion element having a PN junction surface smaller than the junction surface and a reading means is provided.
A solid-state imaging device comprising output means for outputting a signal read from the image forming area and a signal read from the optical black area, respectively.
【請求項8】 前記光電変換素子と前記読出手段で一つ
の画素を形成することを特徴とする請求項7記載の固体
撮像装置。
8. The solid-state imaging device according to claim 7, wherein one pixel is formed by the photoelectric conversion element and the reading means.
【請求項9】 前記出力手段は、前記画像形成領域から
読み出した信号と前記オプティカルブラック領域から読
み出した信号との差分をとる差分手段を有することを特
徴とする請求項7または8に記載の固体撮像装置。
9. The solid state according to claim 7, wherein the output means has a difference means for calculating a difference between a signal read from the image forming area and a signal read from the optical black area. Imaging device.
【請求項10】 前記差分手段により、前記画像形成領
域から読み出した信号に重畳されているオフセット成分
を除去することを特徴とする請求項9記載の固体撮像装
置。
10. The solid-state imaging device according to claim 9, wherein the offset means superimposed on the signal read out from the image forming area is removed by the difference means.
【請求項11】 前記読出手段は、前記光電変換素子で
変換された電気信号を増幅可能なトランジスタであるこ
とを特徴とする請求項7から10のいずれか1項記載の
固体撮像装置。
11. The solid-state imaging device according to claim 7, wherein the reading unit is a transistor capable of amplifying the electric signal converted by the photoelectric conversion element.
【請求項12】 前記画像形成領域は、2次元状に前記
光電変換素子と前記読出手段とを形成されていることを
特徴とする請求項7から11のいずれか1項記載の固体
撮像装置。
12. The solid-state image pickup device according to claim 7, wherein the image forming area is formed with the photoelectric conversion element and the reading means in a two-dimensional manner.
【請求項13】 前記オプティカルブラック領域内に、
前記画像形成領域に形成された光電変換素子のPN接合
面と同じ大きさのPN接合面を有する光電変換素子が形
成されていることを特徴とする請求項1から12のいず
れか1項記載の固体撮像装置。
13. Within the optical black region,
13. The photoelectric conversion element having a PN junction surface of the same size as the PN junction surface of the photoelectric conversion element formed in the image forming region is formed. Solid-state imaging device.
【請求項14】 前記オプティカルブラック領域内に、
前記画像形成領域に形成された前記光電変換素子のPN
接合面と同じ大きさのPN接合面を有する光電変換素子
が、前記画像形成領域側に形成されていることを特徴と
する請求項13記載の固体撮像装置。
14. Within the optical black region,
PN of the photoelectric conversion element formed in the image forming area
14. The solid-state imaging device according to claim 13, wherein a photoelectric conversion element having a PN junction surface having the same size as the junction surface is formed on the image forming area side.
【請求項15】 前記差分手段は、前記オプティカルブ
ラック領域から読み出した信号のうち、前記画像形成領
域の光電変換素子のPN接合面と同じ大きさのPN接合
面を有する前記光電変換素子から読み出した信号を、前
記前記画像形成領域から読み出した信号との間で差分す
ることを特徴とする請求項13または14に記載の固体
撮像装置。
15. The differential unit reads out, from the signals read from the optical black area, the photoelectric conversion element having a PN junction surface having the same size as the PN junction surface of the photoelectric conversion element in the image forming area. 15. The solid-state imaging device according to claim 13, wherein a signal is differentiated from a signal read from the image forming area.
【請求項16】 前記差分手段により、固体撮像装置本
体のおかれている周囲の温度による前記電気信号のレベ
ルを補償することを特徴とする請求項15記載の固体撮
像装置。
16. The solid-state imaging device according to claim 15, wherein the difference means compensates the level of the electric signal depending on the ambient temperature of the main body of the solid-state imaging device.
【請求項17】 請求項1から16のいずれか1項記載
の固体撮像装置を備えることを特徴とする固体撮像シス
テム。
17. A solid-state imaging system comprising the solid-state imaging device according to claim 1. Description:
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