JP2003304452A - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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JP2003304452A JP2002107569A JP2002107569A JP2003304452A JP 2003304452 A JP2003304452 A JP 2003304452A JP 2002107569 A JP2002107569 A JP 2002107569A JP 2002107569 A JP2002107569 A JP 2002107569A JP 2003304452 A JP2003304452 A JP 2003304452A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＨＣＣＤの電荷シフトクロックの周波数を低
く抑え、且つ、画面全域にわたり良好な画質の撮影が行
える撮像装置を提供する。 【解決手段】 画素領域１１ａ、水平ＯＢ部１５ａ、斜
めシフト領域１２ａ、ＨＣＣＤ１３ａを含む左側チャン
ネルからの出力信号と、画素領域１１ｂ、水平ＯＢ部１
５ｂ、斜めシフト領域１２ｂ、ＨＣＣＤ１３ｂを含む右
側チャンネルからの出力信号とが比較調整部に供給され
る。両チャンネルの信号には、垂直電荷注入部１７の働
きによる垂直基準信号が付加されており、比較調整部
は、両チャンネルの垂直基準信号が同一レベルとなるよ
う各チャンネルの出力信号のレベル調整を行う。これに
より、両チャンネル部の境界付近、斜めシフト領域１３
ａ及び１３ｂ等の電荷シフト効率のばらつきを良好に補
正できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、動画像と静止画像
とを撮像可能なカメラでの使用に好適な撮像装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】固体撮像素子は、入来する光情報を電気
信号に変換して出力する素子であり、ビデオカメラやデ
ジタルスチルカメラ等で利用されている。この固体撮像
素子で被写体像を撮影する場合、その画素数を増加させ
れば、より高解像度の画像を取得することができる。デ
ジタルスチルカメラでは、高解像度の静止画像を取得す
るために、ビデオカメラよりも画素数の多い固体撮像素
子を使用するのが一般的であるが、近年ではビデオカメ
ラでありながらもデジタルスチルカメラの静止画撮像機
能を搭載したものが増えており、このようなビデオカメ
ラでは、使用する固体撮像素子の画素数が年々増加して
いる。
【0003】図５は、従来の固体撮像素子の一部を示す図で
あり、３１は入来する光を電気信号に変換して出力する
光電変換素子、３２は光電変換素子３１から出力される
電荷を垂直方向に転送する垂直転送ＣＣＤ（以下、ＶＣ
ＣＤと記す）、３３はＶＣＣＤ３２から転送された電荷
を水平方向に転送する水平転送ＣＣＤ（以下、ＨＣＣＤ
と記す）、３４はＨＣＣＤ３３から転送される電荷を増
幅して出力するアンプである。
【0004】以下、従来の固体撮像素子の動作について簡単
に説明すると、まず、外部に設けられるタイミングジェ
ネレータによりテレビジョン信号の１フィールド期間に
１度読み出しパルスが生成され、この読み出しパルスの
タイミングで、各光電変換素子３１に蓄えられていた電
荷が全て隣接するＶＣＣＤ３２に転送される。
【0005】そして、ＶＣＣＤ３２は、各光電変換素子３１
からの電荷をＨＣＣＤ３３に向かって１段ずつ順次シフ
トさせ、ＨＣＣＤ３３は、ＶＣＣＤ３２から１段分の電
荷が転送される毎に、これら転送された電荷を全てアン
プ３４を介して出力する。従って、ＨＣＣＤ３３におけ
る電荷シフトの速度は、ＶＣＣＤ３２から１段分の電荷
が転送される毎にこれら全ての電荷をアンプ３４から出
力できる速度に設定されている。
【0006】以上のように、各光電変換素子３１に蓄積され
た電荷は、一旦ＶＣＣＤ３２に転送され、ＶＣＣＤ３２
からＨＣＣＤ３３に転送した電荷が更に水平方向にシフ
トされてアンプ３４から出力される。ここで、光電変換
素子３１の水平方向及び垂直方向の画素数が増加した場
合、ＶＣＣＤ３２及びＨＣＣＤ３３における電荷シフト
の段数も増加する。従って、光電変換素子３１の画素数
が増加すれば、これに併せて電荷シフトに必要なクロッ
クの周波数を高めなければならない。
【0007】しかし、このようなクロックの上昇は、消費電
力の増大や発熱、信号のＳ／Ｎ劣化等の問題を引き起こ
すことが知られている。そこで、特に影響の大きいＨＣ
ＣＤの電荷シフトのクロック周波数を低下させた固体撮
像素子として、図６に示す如く方式のものが提案されて
いる。
【0008】図６において、４１は水平方向及び垂直方向に
光電変換素子が配列されると共に、ＶＣＣＤが設けられ
る画素領域、４２及び４３は画素領域４１におけるＶＣ
ＣＤから転送される電荷を水平方向にシフトさせるＨＣ
ＣＤ、４４及び４５は、ＨＣＣＤ４２及び４３から出力
される電荷の直前に所定レベルの基準信号を注入する電
荷注入部、４６及び４７は電荷注入部４４及び４５から
出力される基準信号及び電荷を増幅して出力するアンプ
である。なお、基準信号は、その後の処理において、各
チャンネルの特性のばらつきを補正するために利用され
る。
【0009】そして、図６に示す固体撮像素子では、ＶＣＣ
Ｄから転送される電荷はＨＣＣＤ４２とＨＣＣＤ４３と
に分散され、ＨＣＣＤ４２又は４３によって水平方向に
シフトされる。従って、ＨＣＣＤ４２及び４３の電荷シ
フトに必要なクロックは、１つのＨＣＣＤを用いた場合
と比べて約半分の周波数にすることができる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところが、固体撮像素
子は、その画素数が増すにつれて画素サイズが小さくな
るのが一般的であり、画素サイズが小さくなるとＶＣＣ
ＤからＨＣＣＤ４３への電荷の転送効率が悪化し、画質
に悪影響を及ぼしてしまうという問題がある。
【0011】特に、近年のビデオカメラでは、光学系を含む
装置の小型化が進められ、１／３インチや１／４インチ
等、固体撮像素子も小型化されている。しかし、このよ
うな小型の固体撮像素子の中に多数の光電変換素子を配
置すると、画素領域４１内のＶＣＣＤからＨＣＣＤ４３
に電荷を転送する際の電荷の転送効率が悪化してしま
い、画質に悪影響を及ぼしていた。
【0012】以上のような問題を解決するために、本発明に
係る撮像装置は、１００万画素を超えるような多画素の
固体撮像素子においても、電荷転送クロックを抑えるこ
とができ、且つ画面全域を通じて良好な画質の撮影を行
うことができる撮像装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、本発明に係る撮像装置は、入来する光情報を電荷
に変換して出力する第１の光電変換素子と、前記第１の
光電変換素子から読み出される電荷を垂直方向にシフト
する第１の垂直ＣＣＤとを夫々複数有する撮像領域と、
前記撮像領域の両端に設けられ、光学的黒レベルの電荷
を生成する第２の光電変換素子と、前記第２の光電変換
素子から読み出される電荷を垂直方向にシフトする第２
の垂直ＣＣＤとを夫々複数有する光学的黒領域と、前記
第１又は第２の垂直ＣＣＤから転送される電荷を水平方
向にシフトする第１及び第２の水平ＣＣＤを有する水平
シフト領域と、前記第１及び第２の垂直ＣＣＤに基準信
号を供給する基準信号注入部と、前記第１及び第２の水
平ＣＣＤから出力される電荷のレベルを調整するレベル
調整部とを備え、前記撮像領域及び光学的黒領域は、前
記第１の水平ＣＣＤに電荷を転送する左側チャンネル部
と、前記第２の水平ＣＣＤに電荷を転送する右側チャン
ネル部とに夫々分割されており、前記レベル調整部は、
前記左側チャンネル部から出力される電荷のレベルと前
記右側チャンネル部から出力される電荷のレベルとを、
前記基準信号に基づき調整するようにしたことを特徴と
するものである。
【0014】また、本発明に係る撮像装置は、前記左チャン
ネル部から出力される電荷を斜め方向にシフトし、前記
第１の水平ＣＣＤに転送する第１の斜めＣＣＤを複数有
する第１の斜めシフト領域と、前記右チャンネル部から
出力される電荷を斜め方向にシフトし、前記第２の水平
ＣＣＤに転送する第２の斜めＣＣＤを複数有する第２の
斜めシフト領域とを備えることを特徴とするものであ
る。
【0015】また、本発明に係る撮像装置は、前記第１の水
平ＣＣＤの出力段と、前記第２の水平ＣＣＤの出力段と
は互いに向き合う位置に設けられることを特徴とするも
のである。
【0016】また、本発明に係る撮像装置は、前記左チャン
ネル部及び右チャンネル部から出力される電荷における
スミア発生の有無を検出し、スミアが発生していなかっ
たと検出された際に、前記レベル調整部は、少なくとも
前記左側チャンネル部と右側チャンネル部との境界部分
から出力される前記基準信号を用いて、前記左側チャン
ネル部から出力される電荷のレベルと前記右側チャンネ
ル部から出力される電荷のレベルとを調整するようにし
たことを特徴とするものである。
【0017】また、本発明に係る撮像装置は、前記左チャン
ネル部及び右チャンネル部から出力される電荷における
スミア発生の有無を検出し、スミアが発生していると検
出された際に、前記レベル調整部は、前記第１の垂直Ｃ
ＣＤから出力される前記基準信号を使用せずに、前記第
２の垂直ＣＣＤから出力される前記基準信号により、前
記左側チャンネル部から出力される電荷のレベルと前記
右側チャンネル部から出力される電荷のレベルとを調整
するようにしたことを特徴とするものである。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、好ましい実施例により説明する。図１は、本発明の
実施例に係る撮像装置を説明するための図であり、１は
固体撮像素子、２ａ及び２ｂは固体撮像素子１から出力
される各チャンネルのＣＣＤ信号をクランプした上で、
ノイズ除去及びレベル調整の処理を施すＣＤＳ／ＡＧ
Ｃ、３ａ及び３ｂはＣＤＳ／ＡＧＣ２ａ及び２ｂから出
力される各チャンネルのＣＣＤ信号をディジタルの信号
形態のＣＣＤ信号に変換するＡ／Ｄ変換器である。
【0019】また、４はＡ／Ｄ変換器３ａ及び３ｂから出力
される各チャンネルの信号を比較して、その結果に基づ
きレベル調整を行う比較調整部、５は比較調整部４の出
力する各信号を画面同一方向のＣＣＤ信号に変換して出
力するライン変換部、６はライン変換部５の出力するＣ
ＣＤ信号にガンマ補正、アパーチャコントロール等の信
号処理を施すＹ／Ｃ処理部、７は固体撮像素子１に駆動
パルスを出力するタイミングジェネレータ（ＴＧ）、８
は図１で示す各部を制御する制御部である。
【0020】また、図２は固体撮像素子１の構成の概略を示
す図であり、１１ａ及び１１ｂは水平方向及び垂直方向
に光電変換素子がマトリクス状に配列されると共に、光
電変換素子から転送される電荷を垂直方向にシフトする
ＶＣＣＤが設けられる画素領域、１２ａ及び１２ｂは画
素領域１１ａ及び１１ｂのＶＣＣＤから転送される電荷
を斜め方向にシフトさせる斜め方向ＣＣＤが複数設けら
れる斜めシフト領域、１３ａ及び１３ｂは斜めシフト領
域１２ａ及び１２ｂから転送される電荷を水平方向にシ
フトするＨＣＣＤ、１４ａ及び１４ｂはＨＣＣＤ１３ａ
及び１３ｂから出力される電荷を増幅して出力するアン
プである。
【0021】また、１５ａ及び１５ｂは、光学的黒レベルの
電荷（以下、ＯＢ情報とも記す）を出力する光電変換素
子が水平方向及び垂直方向にマトリクス状に配列される
水平ＯＢ部、１６は光学的黒レベルの電荷を出力する光
電変換素子が水平方向及び垂直方向にマトリクス状に配
列される垂直ＯＢ部、１７は垂直ＯＢ部１６に所定レベ
ルの電荷（以下、垂直基準信号とも記す）を注入する垂
直電荷注入部である。
【0022】図３は、固体撮像素子１のＨＣＣＤ１３ａ及び
１３ｂの電荷出力段の周辺部分のみを示す図であり、同
図において、２１は入来する光を電気信号に変換して出
力する光電変換素子、２２は光電変換素子２１から出力
される電荷を垂直方向に転送するＶＣＣＤ、２３はＶＣ
ＣＤ２２から転送された電荷を斜め方向にシフトする斜
め方向ＣＣＤである。
【0023】ここで、図２に示す構成と図３に示す構成との
対応関係をより具体的に説明すると、図３で示した光電
変換素子２１及びＶＣＣＤ２２は、図２で示した画素領
域１１ａ及び１１ｂに夫々設けられ、図３で示した斜め
方向ＣＣＤ２３は、図２で示した斜めシフト領域１２ａ
及び１２ｂ内に設けられている。
【0024】また、光電変換素子２１及びＶＣＣＤ２２は、
水平ＯＢ部１５ａ及び１５ｂ、垂直ＯＢ部１７にも同様
にして設けられるが、光学的黒レベルの電荷を出力する
よう、光電変換素子２１に光を入射させないようマスキ
ング等の処理が施されている点が異なる。そして、垂直
電荷注入部１７が出力する電荷は垂直ＯＢ部１６におけ
るＶＣＣＤの電荷シフト初段に注入されるよう構成され
るものとする。
【0025】以下、本発明の実施例に係る撮像装置の動作に
ついて説明する。本発明に係る撮像装置では、前述の如
く静止画像と動画像との撮影が可能であるが、静止画像
の撮像時には原則として図２に示す画素領域１１ａ及び
１１ｂにおける全ての画素を利用して画像の撮像を行う
一方、動画像の撮像時には、１枚の画像の構成に必要と
なる画素領域１１ａ及び１１ｂにおける中央部分のみの
画素を利用して画像の撮像が行われる。なお、水平ＯＢ
情報、垂直ＯＢ情報、垂直基準信号は、静止画像の撮像
時であっても、動画像の撮像時であっても出力される。
【0026】また、静止画像の撮像時には、画素領域１１ａ
及び１１ｂにおける全ての画素が１回だけ出力されるも
のの、動画像の撮像時には、画素領域１１ａ及び１１ｂ
における中央部分の画素が所定期間毎に１回ずつ出力さ
れる。
【0027】本発明に係る撮像装置は、固体撮像素子１から
出力される水平基準信号及び垂直基準信号、更には水平
ＯＢ情報及び垂直ＯＢ情報に基づき、そのＣＣＤ信号の
調整を行うことを主な特徴とするものであるが、このよ
うな信号の調整は、静止画像撮像時であっても、また、
動画像撮像時であっても同様に行える。
【0028】以下、その詳細を説明すると、まず図１で示す
制御部８がタイミングジェネレータ７を制御し、タイミ
ングジェネレータ７は固体撮像素子１に駆動パルスを出
力する。この駆動パルスには、光電変換素子２１からの
電荷の読み出しパルス、ＶＣＣＤ２２の垂直駆動パル
ス、斜め方向ＣＣＤ２３の駆動パルス、ＨＣＣＤ１３ａ
及び１３ｂの水平駆動パルス等が含まれる。
【0029】タイミングジェネレータ７が、固体撮像素子１
に読み出しパルスを出力すると、水平ＯＢ部１５ａ及び
１５ｂ、垂直ＯＢ部１６を含む全領域の光電変換素子２
１に蓄えられていた電荷が一斉に隣接するＶＣＣＤ２２
に転送される。そして、タイミングジェネレータ７から
の垂直駆動パルスのタイミングで、蓄えられた電荷がＨ
ＣＣＤ１３ａ及び１３ｂ方向にシフトされるが、これら
の電荷に続き、垂直電荷注入部１７からＶＣＣＤ２２に
転送された電荷も同様にしてＨＣＣＤ１３ａ及び１３ｂ
方向にシフトされる。
【0030】そして、図２で示す画素領域１１ａ及び水平Ｏ
Ｂ部１５ａにおけるＶＣＣＤ２２の出力段から出力され
る電荷は、斜めシフト領域１２ａにおける斜め方向ＣＣ
Ｄ２３の電荷シフト初段に転送され、図２で示す画素領
域１１ｂ及び水平ＯＢ部１５ｂにおけるＶＣＣＤ２２の
出力段から出力される電荷は、斜めシフト領域１２ｂに
おける斜め方向ＣＣＤ２３の電荷シフト初段に転送され
る。
【0031】また、斜め方向ＣＣＤ２３にも、ＨＣＣＤ２２
と同一の駆動パルスが供給されており、斜め方向ＣＣＤ
２３の電荷シフト初段に転送された電荷は、この駆動パ
ルスのタイミングで斜め方向にシフトされる。そして、
斜めシフト領域１２ａにおける斜め方向ＣＣＤ２３の出
力段から出力される電荷は、ＨＣＣＤ１３ａに転送さ
れ、斜めシフト領域１２ｂにおける斜め方向ＣＣＤ２３
の出力段から出力される電荷は、ＨＣＣＤ１３ｂに転送
される。
【0032】このようにして、画素領域１１ａにおける各光
電変換素子２１からの電荷及び水平ＯＢ部１５ａにおけ
る各光電変換素子２１からの電荷（水平ＯＢ情報）は、
ＶＣＣＤ２２、斜め方向ＣＣＤ２３を介して、ＨＣＣＤ
１３ａに転送され、画素領域１１ｂにおける各光電変換
素子２１からの電荷及び水平ＯＢ部１５ｂにおける各光
電変換素子２１からの電荷は、ＶＣＣＤ２２、斜め方向
ＣＣＤ２３を介して、ＨＣＣＤ１３ｂに転送される。
【0033】また、垂直ＯＢ部１６における各光電変換素子
２１からの電荷及び垂直電荷注入部１７からの電荷は、
ＶＣＣＤ２２を介して一段ずつ斜め方向ＣＣＤ２３に向
かってシフトされる。その際、画面中央部分では画素領
域１１ａ又は１１ｂを介して斜め方向ＣＣＤ２３に転送
され、画面両端部では水平ＯＢ部１５ａ又は１５ｂを介
して斜め方向ＣＣＤ２３に転送される。
【0034】このようにして、ＶＣＣＤ２２からの電荷がＨ
ＣＣＤ１３ａ又はＨＣＣＤ１３ｂに転送されると、次
に、ＨＣＣＤ１３ａ及び１３ｂによる電荷の水平シフト
が行われる。ここで、ＨＣＣＤ１３ａ及び１３ｂには、
夫々水平駆動パルスが供給されているが、これら２つの
水平駆動パルスは、位相が互いに異なるため、ＨＣＣＤ
１３ａ内の電荷と、ＨＣＣＤ１３ｂ内の電荷は夫々反対
方向にシフトされる。
【0035】ここでは、ＨＣＣＤ１３ａ内の電荷は、右方向
にシフトされる一方、ＨＣＣＤ１３ｂ内の電荷は左方向
にシフトされ、アンプ１４ａ及び１４ｂが出力するＣＣ
Ｄ信号は、１ライン分では例えば図４に示す如く波形と
なる。図４（ａ）は、アンプ１４ａが出力する１ライン
分のＣＣＤ信号の波形、図４（ｂ）は、アンプ１４ｂが
出力する１ライン分のＣＣＤ信号の波形を示すものであ
る。
【0036】前述の如く、ＨＣＣＤ１３ａ内の電荷は右側に
シフトされる一方、ＨＣＣＤ１３ｂ内の電荷は左側にシ
フトされるため、画素領域１１ａの電荷は、画面の右側
の画素から左側の画素の順に出力されているが、画素領
域１１ｂの電荷は、画面の左側の画素から右側の画素の
順に出力される。
【0037】このように、画素領域１１ａと画素領域１１ｂ
とでは、電荷の読み出し方向が異なるが、図２で示す如
く、画面中央で画素領域１１ａと画素領域１１ｂとに分
割し、画面中央側から順に電荷を読み出すことにより、
画素領域１１ａと画素領域１１ｂとの境界部分での水平
方向の電荷転送段数を同一にすることができる。
【0038】つまり、画素領域１１ａと画素領域１１ｂとの
境界線を基準にして線対称の位置にある画素領域１１ａ
の画素と画素領域１１ｂの画素とでは、電荷の水平転送
段数が同一となるため、この境界線を境として映像レベ
ルが不自然に変化してしまう事態を防止できる。
【0039】また、図４（ｃ）は、垂直電荷注入部１７から
出力され、垂直ＯＢ部１６、画素領域１１ａ、斜めシフ
ト領域１２ａ、ＨＣＣＤ１３ａを介して転送される１ラ
イン分の垂直基準信号を示しており、図４（ｄ）は、電
荷注入部１７から出力され、垂直ＯＢ部１６、画素領域
１１ｂ、斜めシフト領域１２ｂ、ＨＣＣＤ１３ｂを介し
て転送される１ライン分の垂直基準信号を示している。
【0040】このように、図２に示す画素領域１１ａ及び１
１ｂ、水平ＯＢ部１５ａ及び１５ｂにおける電荷が画面
下側のラインから順に画面上側のラインまで出力され、
垂直基準信号を最後に１画面分の画像情報の出力を終え
る。また、前述の如く、動画像撮像時には、これまでの
処理が所定期間毎に１回ずつ行われる。
【0041】ここで、固体撮像素子１から出力される信号
は、画面左側に属し、ＨＣＣＤ１３ａを介して出力され
る左側チャンネルと、画面右側に属し、ＨＣＣＤ１３ｂ
を介して出力される右側チャンネルとに分けられるが、
両チャンネルから出力される信号には、次のような誤差
が生じている。
【0042】まず、本願発明の実施例の如く静止画像の出力
にも対応している固体撮像素子の場合、画素数が多いこ
とが原因となり、画面中央部分におけるＶＣＣＤの電荷
のシフト効率と画面両端部におけるＶＣＣＤの電荷のシ
フト効率との間に差が生じ易い。これは、画素数の多い
固体撮像素子の場合、ＶＣＣＤに供給される垂直駆動パ
ルスによる駆動条件が画面中央部と画面両端部と異なる
ことに起因している。
【0043】また、図３に示す斜め方向ＣＣＤ２３を利用し
て電荷の転送を行う場合、ＶＣＣＤ２２からの電荷の転
送及びＨＣＣＤ１３ａ又は１３ｂへの電荷の転送に関し
て、その連結角度の誤差等が影響して両チャンネル間で
誤差が生じ易い。更に、斜め方向ＣＣＤ２３自体、ＶＣ
ＣＤ２２に比べて若干電荷のシフト効率が劣るため、そ
の分両チャンネル間で誤差が生じ易い。
【0044】本発明の実施例に係る撮像装置では、このよう
な誤差の発生を考慮しつつ、両チャンネル間における信
号の誤差を調整している。そのために、固体撮像素子１
から出力される両チャンネルの信号を、夫々ＣＤＳ／Ａ
ＧＣ２ａ及び２ｂでクランプし、クランプを終えた信号
にノイズ除去及びレベル調整の処理を施し、ＡＤ変換器
３ａ及び３ｂでディジタルの信号形態に変換した後に比
較調整部４に供給する。
【0045】比較調整部４では、Ａ／Ｄ変換器３ａ及び３ｂ
から出力される信号のうち、垂直ＯＢ情報に基づきスミ
アの検出が行われる。スミアが発生している場合、一般
的に、通常レベルの電荷よりも高いレベルの電荷が検出
されるため、入来する垂直ＯＢ情報と所定の閾値とを比
較することによりスミアの有無を検出する。なお、垂直
ＯＢ情報は、複数ライン分存在するため、これら複数ラ
イン分の垂直ＯＢ情報を用いてスミアの有無を検出する
ことにより、その精度をより高めることができる。
【0046】ここで、スミアが検出された場合、少なくとも
このスミアが発生している水平位置に存在する垂直基準
信号に関しても、そのスミアの影響が及んでいる可能性
が高い。つまり、注入された電荷のレベルが変動してし
まっている可能性が高く、その近辺の垂直基準信号をそ
のまま利用するのは不適切である。
【0047】例えば、画素領域１１ａ内にスミアが発生して
おり、画素領域１１ｂ内にスミアが発生していない場
合、垂直基準信号の信号レベルは、画素領域１１ｂを介
して出力されるものよりも、画素領域１１ａを介して出
力されるものの方が大きくなるものと考えられる。
【0048】このような理由により、本発明に係る撮像装置
では、スミアが検出された場合に、このスミアの影響を
受ける可能性が極めて少ない水平ＯＢ部１５ａ及び１５
ｂを介して出力された垂直基準信号のみを用いてレベル
調整を行う。つまり、画面両端部分における垂直基準信
号のみを使用して、これらの垂直基準信号の信号レベル
が同一となるようＨＣＣＤ１３ａから出力される信号と
ＨＣＣＤ１３ｂから出力される信号とのレベル調整を行
う。これにより、斜め方向ＣＣＤ２３のシフト効率のば
らつき、ＨＣＣＤ１３ａ及びＨＣＣＤ１３ｂのシフト効
率のばらつきを吸収することができる。
【0049】一方、スミアが検出されなかった場合には、図
２に示す垂直電荷注入部１７の中央部から出力された垂
直基準信号を用い、これらの垂直基準信号の信号レベル
が同一となるよう各チャンネルの信号のレベル調整を行
う。つまり、ＶＣＣＤ２２による電荷の垂直シフト効率
にばらつきが生じやすい画面中央部における垂直基準信
号を用いて各チャンネルのレベル調整を行う。これによ
り、目に付き易い画素領域１１ａと画素領域１１ｂとの
境界付近におけるＶＣＣＤ２２による電荷シフト効率の
ばらつき、斜め方向ＣＣＤ２３のシフト効率のばらつき
を吸収することができる。
【0050】なお、スミアが検出された場合であっても、ま
た、スミアが検出されなかった場合であっても、各チャ
ンネルのレベル調整のために用いられる垂直基準信号と
水平方向に同一となる位置から出力される垂直ＯＢ情報
を用いてＣＤＳ／ＡＧＣ２ａ及び２ｂでクランプ処理を
行うことでレベル調整の精度をより高めることができ
る。
【0051】つまり、スミアが検出された場合には、水平Ｏ
Ｂ部１５ａ及び１５ｂを介して転送される垂直ＯＢ情
報、スミアが検出されなかった場合には、画素領域１５
ａと画素領域１５ｂとの境界付近から出力される垂直Ｏ
Ｂ情報を用いてＣＤＳ／ＡＧＣ２ａ及び２ｂでクランプ
処理を行うことで、良好なレベル調整を行うことができ
る。
【0052】また、スミアが検出されなかった場合には、画
面中央部における垂直基準信号と水平ＯＢ部１５ａ及び
１５ｂを介して出力された垂直基準信号とを併用して、
各チャンネルのレベル調整を行っても良い。この場合、
画素領域１５ａと画素領域１５ｂとの境界付近のみなら
ず、画面両端部分から出力される垂直基準信号を用いた
レベル調整が行えるため、電荷のシフト段数に応じて電
荷レベルが減少してしまう所謂シェーディングを補正す
ることも可能となる。
【0053】また、スミアが検出されなかった場合には、画
面中央部における垂直基準信号と水平ＯＢ部１５ａ及び
１５ｂを介して出力された垂直基準信号のみを用いるの
でなく、出力される垂直基準信号を全て用い、その平均
値を算出することにより両チャンネルのレベルを調整し
ても良い。
【0054】そして、以上の如く、比較調整部４で各チャン
ネルのＣＣＤ信号のレベルが調整されると、これがライ
ン変換部５に供給され、画素領域１１ａから出力された
ＣＣＤ信号に関してはライン方向に左右反転される。そ
して図４（ｅ）に示す如く各チャンネルのＣＣＤ信号を
合成したＣＣＤ信号がＹ／Ｃ処理部６に供給されて、ガ
ンマ処理やアパーチャコントロール等の処理が行われ
る。
【0055】なお、以上の実施例では、垂直電荷注入部１７
により注入された垂直基準信号のみを用いて各チャンネ
ルのレベルを調整させた例を示したが、例えば、ＨＣＣ
Ｄ１３ａとアンプ１４ａとの間、ＨＣＣＤ１３ｂとアン
プ１４ｂとの間に夫々水平電荷注入部を設け、各ライン
の信号の先頭に水平基準信号を注入させて、この水平基
準信号も併用して各チャンネルのレベルを調整させても
良い。
【0056】
【発明の効果】本発明に係る撮像装置によれば、第１及
び第２の垂直ＣＣＤに基準信号が注入され、この基準信
号に基づき、左側チャンネル部から出力される電荷のレ
ベルと右側チャンネル部から出力される電荷のレベルと
を調整するようにしたため、各チャンネルの特性のばら
つきを良好に補正できる。
【0057】また、斜めシフト領域が設けられる場合、左側
チャンネル部と右側チャンネル部とのばらつきが大きく
なるのが一般的であるが、このような場合であっても、
良好な補正を行うことができる。
【0058】また、スミアの検出を行い、スミアが発生して
いないと検出された場合には、各チャンネルの境界部分
から出力される基準信号を使用して各チャンネルのレベ
ル補正を行うため、より精度の高い補正を行うことがで
きる。
【0059】また、スミアの検出を行い、スミアが発生して
いると検出された場合には、スミアの影響を受けている
と思われる基準信号を使用せずに各チャンネルのレベル
補正を行うため、スミア発生時であっても良好な補正を
行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る撮像装置を説明するため
の図である。
【図２】固体撮像素子１の構成の概略を示す図である。
【図３】ＨＣＣＤの電荷出力段を示す図である。
【図４】ＣＣＤ信号及び垂直基準信号の一例を示す図で
ある。
【図５】従来の固体撮像素子の一部を示す図である。
【図６】従来の固体撮像素子の他の例を示す図である。
【符号の説明】
１…固体撮像素子 ２ａ、２ｂ…ＣＤＳ／ＡＧＣ ３ａ、３ｂ…Ａ／Ｄ変換器 ４…比較調整部 ５…ライン変換部 ６…Ｙ／Ｃ処理部 ７…タイミングジェネレータ ８…制御部 １１ａ、１１ｂ、４１…画素領域 １２ａ、１２ｂ…斜めシフト領域 １３ａ、１３ｂ、３３、４２、４３…ＨＣＣＤ １４ａ、１４ｂ、３４、４６、４７…アンプ １５ａ、１５ｂ…水平ＯＢ部 １６…垂直ＯＢ部 １７…垂直電荷注入部 ２１、３１…光電変換素子 ２２、３２…ＶＣＣＤ ２３…斜め方向ＣＣＤ ４４、４５…電荷注入部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入来する光情報を電荷に変換して出力する
    第１の光電変換素子と、前記第１の光電変換素子から読
    み出される電荷を垂直方向にシフトする第１の垂直ＣＣ
    Ｄとを夫々複数有する撮像領域と、 前記撮像領域の両端に設けられ、光学的黒レベルの電荷
    を生成する第２の光電変換素子と、前記第２の光電変換
    素子から読み出される電荷を垂直方向にシフトする第２
    の垂直ＣＣＤとを夫々複数有する光学的黒領域と、 前記第１又は第２の垂直ＣＣＤから転送される電荷を水
    平方向にシフトする第１及び第２の水平ＣＣＤを有する
    水平シフト領域と、 前記第１及び第２の垂直ＣＣＤに基準信号を供給する基
    準信号注入部と、 前記第１及び第２の水平ＣＣＤから出力される電荷のレ
    ベルを調整するレベル調整部とを備え、 前記撮像領域及び光学的黒領域は、前記第１の水平ＣＣ
    Ｄに電荷を転送する左側チャンネル部と、前記第２の水
    平ＣＣＤに電荷を転送する右側チャンネル部とに夫々分
    割されており、前記レベル調整部は、前記左側チャンネ
    ル部から出力される電荷のレベルと前記右側チャンネル
    部から出力される電荷のレベルとを、前記基準信号に基
    づき調整するようにしたことを特徴とする撮像装置。
  2. 【請求項2】前記左チャンネル部から出力される電荷を
    斜め方向にシフトし、前記第１の水平ＣＣＤに転送する
    第１の斜めＣＣＤを複数有する第１の斜めシフト領域
    と、前記右チャンネル部から出力される電荷を斜め方向
    にシフトし、前記第２の水平ＣＣＤに転送する第２の斜
    めＣＣＤを複数有する第２の斜めシフト領域とを備える
    ことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
  3. 【請求項3】前記第１の水平ＣＣＤの出力段と、前記第
    ２の水平ＣＣＤの出力段とは互いに向き合う位置に設け
    られることを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
  4. 【請求項4】前記左チャンネル部及び右チャンネル部か
    ら出力される電荷におけるスミア発生の有無を検出し、
    スミアが発生していなかったと検出された際に、前記レ
    ベル調整部は、少なくとも前記左側チャンネル部と右側
    チャンネル部との境界部分から出力される前記基準信号
    を用いて、前記左側チャンネル部から出力される電荷の
    レベルと前記右側チャンネル部から出力される電荷のレ
    ベルとを調整するようにしたことを特徴とする請求項３
    記載の撮像装置。
  5. 【請求項5】前記左チャンネル部及び右チャンネル部か
    ら出力される電荷におけるスミア発生の有無を検出し、
    スミアが発生していると検出された際に、前記レベル調
    整部は、前記第１の垂直ＣＣＤから出力される前記基準
    信号を使用せずに、前記第２の垂直ＣＣＤから出力され
    る前記基準信号により、前記左側チャンネル部から出力
    される電荷のレベルと前記右側チャンネル部から出力さ
    れる電荷のレベルとを調整するようにしたことを特徴と
    する請求項３記載の撮像装置。
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