JP2010093759A - 撮像センサ及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光漏れが発生したことを検出する際の検出精度を向上しながら、撮像センサのチップサイズを低減する。
【解決手段】撮像センサは、遮光されていない有効画素が行方向及び列方向に複数配列された有効領域と、前記有効領域に対して少なくとも行方向に隣接した領域であって遮光されたＯＢ画素が複数配列されたＯＢ領域とを有する画素配列を備え、前記ＯＢ領域には、光電変換部を含み光電変換部で蓄積された信号を出力する第１のＯＢ画素と、光電変換部を含まない、又は、光電変換部を含み光電変換部で蓄積された信号を出力しない第２のＯＢ画素とが列方向に予め決められた周期で交互に繰り返し配列されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、撮像センサ及び撮像装置に関する。

電子カメラに用いられるＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像センサには、遮光されたＯＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｂｌａｃｋ）画素が配列されたＯＢ領域と遮光されていない有効画素が配列された有効領域とを有した画素配列を備えたものがある。このような撮像センサでは、ＯＢ画素から出力された信号をダークレベル（黒レベルの基準）として、有効領域から出力された信号の黒レベルを略一定に調整させるクランプ動作を行なう。

ＯＢ画素から出力された信号を用いたクランプ動作によるダークレベル調整（以後、ＯＢクランプと称する）を行った場合、得られる画像における一部分の画素信号のダークレベルが不適切なレベルに調整されることがある。

例えば、有効領域とＯＢ領域との境界付近の部分に高輝度の被写体の像が形成された場合、その部分における有効画素からＯＢ画素へ光漏れやブルーミングが起こる。これにより、ＯＢ画素から出力される信号のレベルが有効画素の本来のダークレベルからずれてしまうという現象が発生する。

ＯＢ画素から出力される信号のレベルが有効画素の本来のダークレベルからずれると、入射光が無いダーク状態の値が不適切な値へずれてしまい、入射光量に対する出力信号のリニアリティが保てなくなる。その結果、得られる画像における一部分の画素信号のダークレベルが不適切なレベルに調整され、ホワイトバランス処理後の色がおかしくなってしまう等の問題が発生する。

図１３は、ＯＢ領域と有効領域との境界付近に高輝度の被写体の像が形成された場合に、ＯＢ浮きが生じている様子を示す図である。図１３（ａ）は水平ＯＢクランプを行う前におけるＯＢ領域及び有効領域からの出力信号レベルを示し、図１３（ｂ)は水平ＯＢクランプを行った後におけるＯＢ領域及び有効領域からの出力信号レベルを示す。ここで、水平ＯＢクランプとは、各行の有効画素の信号のダークレベルを水平ＯＢ部における同じ行のＯＢ画素の信号のレベルにクランプすることをいう。

水平ＯＢクランプを行う前では、図１３（ａ）に示すように、高輝度の被写体像によって水平ＯＢ部から出力される信号のレベルが一部持ち上がる。このＯＢ領域から出力される信号を用いて水平ＯＢクランプを行うと、図１３（ｂ)のように、信号レベルが持ち上がったＯＢ画素と同じ行の有効画素のダークレベルが引き下げられて、沈んだ部分が横帯状に発生してしまう。

このようなＯＢ領域への光漏れに対する対策として、特許文献１及び特許文献２に示されたような提案がなされている。

特許文献１には、特許文献１の図１に示すように、ＣＣＤ固体撮像素子における遮光画素部から出力された信号をＣＤＳ回路２０１が処理して第１のクランプ回路１０１及び第２のクランプ回路１０２へ供給することが記載されている。第２のクランプ回路１０２は、供給された信号を基準電圧Ｖｃでクランプしてコンパレータ１０４へ出力している。コンパレータ１０４は、第２のクランプ回路１０２から受けた信号と比較基準電圧Ｖｃ’とを比較する。

特許文献１の図１（ａ）に示すように、コンパレータ１０４が受けた信号がＶｃ’より小さいときにコンパレータ出力Ｖｓがローレベルになり、光漏れが発生してないとして、スイッチ回路１０６がタイミング信号Ｓｔを第１のクランプパルスＣＰ１に切り替える。これにより、第１のクランプ回路１０１は、第１のクランプパルスＣＰ１に応じて、通常のＯＢ期間の信号レベルをクランプする。

特許文献１の図１（ｂ）に示すように、コンパレータ１０４が受けた信号がＶｃ’より大きいときにコンパレータ出力Ｖｓがハイレベルになり、光漏れが発生したとして、スイッチ回路１０６がタイミング信号Ｓｔを第２のクランプパルスＣＰ２に切り替える。これにより、第１のクランプ回路１０１は、第２のクランプパルスＣＰ２に応じて、水平ブランキング期間の信号レベルをクランプする。

特許文献２には、特許文献２の図７に示すように、アナログ信号処理回路１５が、撮像素子１４における水平ＯＢ部の平均出力値が所定範囲内に収まっているか否かを判定することが記載されている。このアナログ信号処理回路１５は、水平ＯＢ部の平均出力値が所定範囲内に収まっていないと判定した場合、水平ＯＢ部への光漏れが発生していると判断する。この場合、アナログ信号処理回路１５は、特許文献２の図７に示すように、有効画素部から離れているブロック（１）、（２）の領域の平均出力値をもってダークレベルとして水平ＯＢクランプを行う。
特開平９−２４７５５２号公報 特開２００７−１５８８３０号公報

特許文献１の技術では、コンパレータ１０４が受けた信号がＶｃ’より大きいか否かにより光漏れが発生したか否かを判断しているので、光漏れが発生したことを正確に検出できない可能性がある。例えば、シェーディングなど他の原因で遮光画素部から出力された信号レベルが変化する場合にも、光漏れが発生していると判断してしまう可能性がある。

特許文献２の技術では、水平ＯＢ部における出力レベルが有効画素部からの距離に応じて変化していることを検出し、その検出結果に応じて、有効画素部から水平ＯＢ部への光漏れが発生しているか否かを判断している。この場合、水平ＯＢ部における水平方向に配列されるＯＢ画素の数を多くする必要がある。これにより、チップサイズが必要以上に大きくなるので、撮像素子の製造コストが増大する可能性がある。

本発明の目的は、光漏れが発生したことを検出する際の検出精度を向上しながら、撮像センサのチップサイズを低減することにある。

本発明の第１側面に係る撮像センサは、遮光されていない有効画素が行方向及び列方向に複数配列された有効領域と、前記有効領域に対して少なくとも行方向に隣接した領域であって遮光されたＯＢ画素が複数配列されたＯＢ領域とを有する画素配列を備え、前記ＯＢ領域には、光電変換部を含む第１のＯＢ画素と、光電変換部を含まない、又は、光電変換部を含み光電変換部で蓄積された信号を出力しない第２のＯＢ画素とが列方向に予め決められた周期で交互に繰り返し配列されていることを特徴とする。

本発明の第２側面に係る撮像装置は、本発明の第１側面に係る撮像センサと、前記有効領域における複数の前記有効画素から出力された信号を補正する補正手段と、列方向に隣接する前記第１のＯＢ画素及び前記第２のＯＢ画素からそれぞれ出力された第１のＯＢ信号及び第２のＯＢ信号を受けて、前記第１のＯＢ信号のレベルと前記第２のＯＢ信号のレベルとの差の絶対値が閾値より大きいか否かを判定し、判定した結果に応じて、前記補正手段による補正方法を変更するように前記補正手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、光漏れが発生したことを検出する際の検出精度を向上でき、撮像センサのチップサイズを低減することができる。

本発明者は、ＯＢ領域に、光電変換部を含む第１のＯＢ画素が用いられる場合と、光電変換部を含まない第２のＯＢ画素が用いられる場合とがあることに着目した。光電変換部は、例えば、フォトダイオードである。

第１のＯＢ画素は、ＯＢ領域の構成画素として一般に多く用いられている。

第２のＯＢ画素は、その信号出力に、光電変換部において発生する暗電流成分が含まれない。

ここで、第１のＯＢ画素の出力と第２のＯＢ画素の出力とを比較することで、撮影した環境下での暗電流量を見積もることができると考えられる。また、第２のＯＢ画素の出力では、暗電流起因のキズが存在せず、ノイズ成分も含まれない。このため、第２のＯＢ画素の出力は、画素以外が発生源のノイズ成分の補正に有効に使用できると考えられる。

但し、第２のＯＢ画素の出力と、有効画素及び第１のＯＢ画素の暗電流を含む出力とには、差が発生する。このため、暗電流の増加が考えられる高温等の環境下では、第２のＯＢ画素の出力によるＯＢクランプ動作を有効画素のダークレベルの基準として使用するのは困難である。このことから、ＯＢ領域に、第１のＯＢ画素のみを配することが考えられる。

あるいは、図１４に示すように、ＯＢ領域において、有効領域に隣接した位置に第１のＯＢ画素が配列された第１のＯＢ部を配し、有効領域に対して第１のＯＢ部の外周に第２のＯＢ画素が配列された第２のＯＢ部を配することも考えられる。水平ＯＢ部は、図１４に破線で示すように、第１のＯＢ部における有効領域に対して行方向に隣接した部分である。

図１４に示すように第１のＯＢ部及び第２のＯＢ部を設けた場合、ＯＢ領域の幅が広くなる。これにより、チップサイズが必要以上に大きくなるので、撮像素子の製造コストが増大する可能性がある。

次に、本発明の第１実施形態に係る撮像装置１００を、図１を用いて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る撮像装置１００の構成を示す図である。

１０１は、レンズおよび絞りからなる光学系である。１０２は、メカニカルシャッタ（以後、メカシャッタと称する）である。

１０３は、入射光を電気信号に変換する撮像センサである。撮像センサ１０３は、画素配列（撮像面）に形成された被写体の像を画像信号に変換して出力する。画素配列には、後述するように、複数の画素が配列されている。複数の画素のそれぞれは、所定の蓄積時間で電荷（信号）の蓄積動作を行う。

１０４は、撮像センサ１０３から出力される画像信号に対して、相関二重積分サンプリング（ＣＤＳ）処理、信号増幅処理、及びＡ／Ｄ変換処理などのアナログ信号処理を行うアナログ信号処理回路である。

１１０は、撮像センサ１０３およびアナログ信号処理回路１０４を動作させる信号を発生するタイミング信号発生回路である。１１１は、光学系１０１およびメカニカルシャッタ１０２および撮像センサ１０３を駆動させる為の駆動回路である。１１２は、撮影した画像データに対して、後述するＯＢクランプ処理（ＯＢ補正処理）などのデジタル信号処理を行うデジタル信号処理回路である。１１３は、信号処理された画像データを記憶する画像メモリである。１１４は、撮像装置から取り外し可能な画像記録媒体（記録媒体と図示する）である。１１５は、信号処理された画像データを画像記録媒体１１４に記録する記録回路である。１１６は、信号処理された画像データを表示する画像表示装置である。１１７は、画像表示装置１１６に画像を表示する表示回路である。１１８は、撮像装置全体を制御するシステム制御部である。１１９は、不揮発性メモリ（ＲＯＭ）であり、システム制御部１１８で実行される制御方法を記載したプログラムやプログラムを実行する際に使用されるパラメータやテーブル等の制御データおよびキズアドレス等の補正データを記憶するものである。１２０は、揮発性メモリ（ＲＡＭ）であり、不揮発性メモリ１１９に記憶されたプログラム、制御データおよび補正データを転送して記憶しておき、システム制御部１１８は、撮像装置を制御する際に使用するように構成されている。

また、１２１は、撮像センサ１０３あるいはその周辺回路の温度を検出する温度検出回路である。１２２は、撮像センサ１０３の蓄積時間を設定する蓄積時間設定部である。１２３は、撮影モード設定部であり、ＩＳＯ感度設定などの撮影条件設定や、静止画撮影と動画撮影の切り替えなどを行うものである。

次に、撮像装置１００を用いた撮影動作について説明する。

撮影動作に先立ち、システム制御部１１８は、撮像装置の電源投入時等の動作開始時において、不揮発性メモリ１１９から必要なプログラム、制御データおよび補正データを揮発性メモリ１２０に転送して記憶しておく。システム制御部１１８は、これらのプログラムやデータを、撮像装置を制御する際に使用する。また、システム制御部１１８は、追加のプログラムやデータを、必要に応じて、不揮発性メモリ１１９から揮発性メモリ１２０に転送したり、直接不揮発性メモリ１１９内のデータを読み出して使用したりする。

システム制御部１１８が撮影動作を開始すると、光学系１０１は、システム制御部１１８からの制御信号により、絞りとレンズを駆動して、適切な明るさに設定された被写体像を撮像センサ１０３上に結像させる。

メカニカルシャッタ１０２は、静止画像撮影時において、システム制御部１１８からの制御信号により、必要な露光時間となるように撮像センサ１０３の動作に合わせて撮像センサ１０３を遮光するように駆動される。メカニカルシャッタ１０２は、動画像撮影時において、システム制御部１１８からの制御信号により、撮影中常に撮像センサ１０３を露光するように、開放状態に維持される。撮像センサ１０３は、システム制御部１１８により制御されるタイミング信号発生回路１１０が発生する動作パルスをもとにした駆動パルスで駆動され、被写体像を光電変換により電気信号に変換してアナログ画像信号として出力する。アナログ信号処理回路１０４は、撮像センサ１０３から出力されたアナログの画像信号に対して、相関二重サンプリングでクロック同期性ノイズを除去し、信号増幅を行い、Ａ／Ｄ変換してデジタル画像信号へ変換する。

システム制御部１１８により制御されるデジタル信号処理回路１１２は、アナログ信号処理回路１０４からのデジタル画像信号を受けて、後述する図４〜図８のシーケンスに従ったＯＢクランプ処理（ＯＢ補正処理）を行う。デジタル信号処理回路１１２は、画像信号にデジタル的に基準レベル（基準信号）のクランプをかけ、クランプされたデジタル画像信号に対して、色変換、ホワイトバランス、ガンマ補正等の画像処理、解像度変換処理、画像圧縮処理等を行う。

画像メモリ１１３は、信号処理中のデジタル画像信号を一時的に記憶したり、信号処理されたデジタル画像信号である画像データを記憶したりするために用いられる。

記録回路１１５は、デジタル信号処理回路１１２で信号処理された画像データや画像メモリ１１３に記憶されている画像データを、画像記録媒体１１４に適したデータ（例えば階層構造を持つファイルシステムデータ）に変換して画像記録媒体１１４に記録する。

表示回路１１７は、デジタル信号処理回路１１２で信号処理された画像データや画像メモリ１１３に記憶されている画像データに対して、デジタル信号処理回路１１２で解像度変換処理を実施させる。表示回路１１７は、デジタル信号処理回路１１２で解像度変換処理を実施された画像データを、画像表示装置１１６に適した信号（例えばＮＴＳＣ方式のアナログ信号等）に変換して画像表示装置１１６に表示する。

ここで、デジタル信号処理回路１１２は、システム制御部１１８からの制御信号により信号処理をせずにデジタル画像信号をそのまま画像データとして、画像メモリ１１３や記録回路１１５に出力してもよい。また、デジタル信号処理回路１１２は、システム制御部１１８から要求があった場合に、信号処理の過程で生じたデジタル画像信号や画像データの情報をシステム制御部１１８に出力する。画像データの情報は、例えば、画像の空間周波数、指定領域の平均値、圧縮画像のデータ量等の情報、あるいは、それらから抽出された情報である。さらに、記録回路１１５は、システム制御部１１８から要求があった場合に、画像記録媒体１１４の種類や空き容量等の情報をシステム制御部１１８に出力する。

次に、撮像装置１００を用いた、画像記録媒体１１４に記録された画像の再生動作について説明する。

システム制御部１１８からの制御信号により記録回路１１５は、画像記録媒体１１４から画像データを読み出す。

システム制御部１１８からの制御信号によりデジタル信号処理回路１１２は、画像データが圧縮画像であった場合、画像伸長処理を行い、画像メモリ１１３に記憶する。画像メモリ１１３に記憶されている画像データは、デジタル信号処理回路１１２で解像度変換処理を実施された後、表示回路１１７において画像表示装置１１６に適した信号に変換されて、画像表示装置１１６に表示される。

次に、本発明の第１実施形態における撮像センサ１０３を、図２を用いて説明する。図２は、本発明の第１実施形態における撮像センサ１０３の構成を示す図である。

撮像センサ１０３は、画素配列ＰＡ、垂直走査回路７７（図８参照）、Ｓ−Ｎ回路ブロック７５（図８参照）、水平走査回路７６、及び出力アンプ７４を備える。画素配列ＰＡは、有効領域２０５及びＯＢ領域２０７を含む。

有効領域２０５には、遮光されていない有効画素が行方向及び列方向に複数配列されている。

ＯＢ領域２０７は、有効領域２０５に対して少なくとも行方向に隣接した領域である。すなわち、ＯＢ領域２０７は、水平ＯＢクランプを行うための水平クランプ領域２０６を含む領域である。ＯＢ領域２０７には、アルミニウムを主成分とする遮光膜により遮光されたＯＢ画素が複数配列されている。

ＯＢ領域２０７は、第１の垂直ＯＢ部２０１、第２の垂直ＯＢ部２０２、第１の水平ＯＢ部２０３、及び第２の水平ＯＢ部２０４を含む。

第１の垂直ＯＢ部２０１及び第１の水平ＯＢ部２０３には、第１のＯＢ画素が配されている。第１のＯＢ画素は、光電変換部を含む。光電変換部は、例えば、フォトダイオードである。第１のＯＢ画素は、有効領域２０５に配された有効画素と同様の構造をしている。

また、第１の垂直ＯＢ部２０１及び第１の水平ＯＢ部２０３は、行方向に延びている。すなわち、ＯＢ領域２０７には、複数の第１のＯＢ画素が行方向に配列されている。

第２の垂直ＯＢ部２０２及び第２の水平ＯＢ部２０４には、第２のＯＢ画素が配されている。第２のＯＢ画素は、光電変換部を含まない。又は、第２のＯＢ画素は、光電変換部で蓄積された信号を後述する列信号線へ出力しないように構成されている。

また、第２の垂直ＯＢ部２０２及び第２の水平ＯＢ部２０４は、行方向に延びている。すなわち、ＯＢ領域２０７には、複数の第２のＯＢ画素が行方向に配列されている。

第１の水平ＯＢ部２０３および第２の水平ＯＢ部２０４は、列方向に所定周期毎に交互に配置されている。すなわち、ＯＢ領域２０７には、第１のＯＢ画素と第２のＯＢ画素とが列方向に予め決められた周期で交互に繰り返し配列されている。（本実施形態においては、１行毎に交互に配置されているものとする。）
垂直走査回路７７は、画素配列ＰＡを垂直方向（列方向）に走査することにより、画素配列ＰＡにおける読み出し行を選択するとともに、その読み出し行の各画素を駆動する。

Ｓ−Ｎ回路ブロック７５は、読み出し行から出力された信号を一時的に保持し、水平走査回路７６による走査に応じて保持した信号を出力アンプ７４へ転送する。

水平走査回路７６は、Ｓ−Ｎ回路ブロック７５におけるＳ−Ｎ回路７５（１）〜７５（Ｍ）を水平方向（行方向）に走査することにより、Ｓ−Ｎ回路ブロック７５に保持された各列の信号が順次に出力アンプ７４へ転送されるようにする。

出力アンプ７４は、転送された信号に基づいて画像信号を生成してアナログ信号処理回路１０４（図１参照）へ出力する。

次に、有効画素及び第１のＯＢ画素の構成を、図３を用いて説明する。図３は、有効画素及び第１のＯＢ画素の構成を示す図である。以下では、有効画素及び第１のＯＢ画素を単に画素６０として説明する。

画素６０は、光電変換部６１、転送部６５、電荷電圧変換部６４、リセット部６８、出力部６９、及び選択部６６を含む。

光電変換部６１は、光に応じた電荷（信号）を発生させて蓄積する蓄積動作を行う。光電変換部６１は、例えば、フォトダイオードである。有効画素では、光電変換部６１が遮光されていない。第１のＯＢ画素では、光電変換部６１が遮光されている。

転送部６５は、光電変換部６１の電荷を電荷電圧変換部６４へ転送する。転送部６５は、例えば、転送トランジスタ（転送スイッチ）であり、垂直走査回路７７からアクティブな転送制御信号φＴＸがゲートに供給された際にオンすることにより、光電変換部６１の電荷を電荷電圧変換部６４へ転送する。

電荷電圧変換部６４は、転送された電荷を電圧に変換する。電荷電圧変換部６４は、例えば、フローティングディフュージョンである。

リセット部６８は、電荷電圧変換部６４をリセットする。リセット部６８は、例えば、リセットトランジスタであり、垂直走査回路７７からアクティブなリセット制御信号φＲＥＳがゲートに供給された際にオンすることにより、電荷電圧変換部６４をリセットする。

出力部６９は、電荷電圧変換部６４の電圧に応じた信号を列信号線６７へ出力する。出力部６９は、例えば、増幅トランジスタであり、列信号線６７に接続された定電流源（図示せず）とともにソースフォロワ動作を行うことにより、電荷電圧変換部６４の電圧に応じた信号を列信号線６７へ出力する。すなわち、出力部６９は、リセット部６８により電荷電圧変換部６４がリセットされた状態で、電荷電圧変換部６４の電圧に応じたノイズ信号を列信号線６７へ出力する。出力部６９は、転送部６５により光電変換部６１の電荷が電荷電圧変換部６４へ転送された状態で、電荷電圧変換部６４の電圧に応じた光信号を列信号線６７へ出力する。

選択部６６は、画素６０を選択状態／非選択状態にする。選択部６６は、例えば、選択トランジスタであり、垂直走査回路７７からアクティブな選択制御信号φＳＥＬがゲートに供給された際にオンすることにより、画素６０を選択状態にする。選択部６６は、垂直走査回路７７からノンアクティブな選択制御信号φＳＥＬがゲートに供給された際にオフすることにより、画素６０を非選択状態にする。

次に、第２のＯＢ画素の構成を、図３を用いて説明する。

第２のＯＢ画素は、光電変換部を含まない場合、図３における光電変換部６１が省かれた構成になる。

第２のＯＢ画素は、光電変換部で蓄積された信号を後述する列信号線へ出力しないように構成されている場合、図３における転送部６５が省かれた構成であっても良い。あるいは、第２のＯＢ画素は、図３における転送部（転送トランジスタ）６５が常にオフするようにゲートが固定電位に接続されていても良い。

次に、本発明の第１実施形態に係る撮像装置１００の動作を、図４〜図６を用いて説明する。図４〜図６は、本発明の第１実施形態に係る撮像装置１００の動作を示すフローチャートである。

図４は、本実施形態において、水平ＯＢクランプを用いて黒階調の基準レベル（ダークレベル、基準信号）へのクランプを行う構成の撮像装置における撮像シーケンスを示すフローチャートである。

ステップＳ１０１において、システム制御部１１８は、ユーザから入力部（図示せず）を介して撮影開始を指示する指令を受け、タイミング信号発生回路１１０を介して撮像センサ１０３の有効領域における各画素の信号の蓄積動作を開始させる。具体的には、各画素において、リセット部による光電変換部のリセット動作を完了させる。

ステップＳ１０２において、システム制御部１１８は、メカニカルシャッタ１０２を所定の蓄積時間だけ開いた後閉じる。これによって撮像センサ１０３の画素配列ＰＡは、を所定の蓄積時間だけ露光する。

ステップＳ１０３において、撮像センサ１０３の有効領域における各画素の信号の蓄積動作を終了させる。具体的には、第２のＯＢ画素を除く各画素において、転送部により光電変換部の電荷（信号）を電荷電圧変換部へ転送させる。

ステップＳ１０４において、デジタル信号処理回路１１２は、撮像センサ１０３におけるＯＢ領域２０７（特に、水平クランプ領域２０６）の各行から読み出されて撮像センサ１０３から出力された信号を受ける。すなわち、デジタル信号処理回路１１２は、列方向に隣接する第１のＯＢ画素及び第２のＯＢ画素からそれぞれ出力された第１のＯＢ信号及び第２のＯＢ信号を受ける。

ステップＳ１０５において、デジタル信号処理回路１１２における制御部（図示せず）は、第１のＯＢ信号のレベルと第２のＯＢ信号のレベルとの差が閾値より大きいか否かを判定する。デジタル信号処理回路１１２は、判定した結果に応じて、有効領域からＯＢ領域（水平クランプ領域）への光漏れを検出する。

ステップＳ１０６において、デジタル信号処理回路１１２における補正部（図示せず）は、ステップＳ１０５においての検出結果に基づいて、水平ＯＢクランプに使用する基準レベル（基準信号）を設定する。すなわち、制御部は、判定した結果に応じて、補正部によるＯＢ補正方法を変更するように補正部を制御する。

ステップＳ１０７において、デジタル信号処理回路１１２は、撮像センサ１０３における有効領域の各行から読み出されて撮像センサ１０３から出力された信号（画像信号）を受けて、受けた信号に対して所定のデジタル信号処理を行う。例えば、デジタル信号処理回路１１２（における補正部）は、受けた画像信号に対して、補正部により設定された基準レベル（基準信号）を用いてＯＢクランプ処理を行う。すなわち、デジタル信号処理回路１１２は、撮像センサ１０３の有効領域２０５における複数の有効画素から出力された信号を補正するＯＢ補正処理を行う。

ステップＳ１０８において、デジタル信号処理回路１１２は、アナログ信号処理が完了したら、その行の信号が撮像センサ１０３の有効領域における最終行の信号であるかを判定する。デジタル信号処理回路１１２は、この判定の結果、最終行であると判定した場合、一連の撮像シーケンスを終了し、最終行でないと判定した場合、処理をステップＳ１０４に戻す。

図５は、図４のステップＳ１０５における水平ＯＢ部への光漏れの有無を検出するシーケンスのフローチャートである。

ステップＳ２０１において、デジタル信号処理回路１１２は、ＯＢ領域における設定行（水平クランプ領域）のＯＢ画素から出力された信号のサンプリング動作を行う。

ステップＳ２０２において、デジタル信号処理回路１１２は、サンプリング行が第１の水平ＯＢ部２０３であるか第２の水平ＯＢ部２０４（図２参照）であるか否かを判断する。デジタル信号処理回路１１２は、サンプリング行が第１の水平ＯＢ部であると判断した場合、処理をステップＳ２０３へ進め、サンプリング行が第１の水平ＯＢ部でない（第２の水平ＯＢ部である）と判断した場合、処理をステップＳ２０４へ進める。

ステップＳ２０３において、デジタル信号処理回路１１２は、第１の水平ＯＢ部のサンプリング結果ｈｏｂ１（第１のＯＢ信号）を記憶する。

ステップＳ２０４において、デジタル信号処理回路１１２は、第２の水平ＯＢ部のサンプリング結果ｈｏｂ２（第２のＯＢ信号）を記憶する。

ステップＳ２０５において、デジタル信号処理回路１１２は、ステップＳ２０３において記憶された第１のＯＢ信号ｈｏｂ１とステップＳ２０４において記憶された第２のＯＢ信号ｈｏｂ２との差の絶対値を比較する。制御部は、その差の絶対値が閾値ＴＨより大きいと判定した場合、処理をステップＳ２０６へ進め、その差の絶対値が閾値ＴＨ以下（閾値以下）であると判定した場合、処理をステップＳ２０７へ進める。

ステップＳ２０６において、デジタル信号処理回路１１２は、有効領域からＯＢ領域への光漏れがあると判断し、ＯＢ光漏れフラグに“１”を設定する。

ステップＳ２０７において、デジタル信号処理回路１１２は、有効領域からＯＢ領域への光漏れがない（影響ないレベル）と判断し、ＯＢ光漏れフラグに“０”を設定する。

本設定（ＯＢ光漏れフラグの設定）終了後、図４のシーケンスに戻る。

図６は、図４のステップＳ１０６におけるＯＢクランプレベルの設定手順の一例を示すフローチャートである。

ステップＳ４０１において、デジタル信号処理回路１１２は、ＯＢクランプレベル設定ルーチンの開始に伴い、まず図５ステップＳ２０６もしくはステップＳ２０７において設定したＯＢ光漏れフラグの状態を確認する。制御部は、光漏れフラグが“０”だった場合、光漏れがないとして処理をステップＳ４０２へ進め、光漏れフラグが“１”だった場合、光漏れがあるとして処理をステップＳ４０３へ進める。

ステップＳ４０２において、デジタル信号処理回路１１２は、クランプ値ｃｌｕｍｐ１をクランプ値として補正部に設定する。クランプ値ｃｌｕｍｐ１は、同一行の第１のＯＢ領域で求められた（観測行が第２のＯＢ領域である場合は直前の第１のＯＢ領域で求められた）クランプ制御電圧である。その後、制御部は、ＯＢクランプレベル設定ルーチンを終了する。

ステップＳ４０３において、デジタル信号処理回路１１２は、クランプ値ｃｌｕｍｐ２をクランプ値として補正部に設定する。クランプ値ｃｌｕｍｐ２は、一つ前に設定されていたクランプ制御電圧（直前に受けた第１のＯＢ信号）、又は、予め設定した固定値（参照信号）である。その後、制御部は、ＯＢクランプレベル設定ルーチンを終了する。

図７は、図５及び図６の光漏れ検出ならびにクランプレベル（クランプ制御電圧）設定の一例を示す図である。

図７（ａ）に示す高輝度部ＨＩにおいて、有効領域からＯＢ領域への光漏れが発生している場合を考える。

この場合、第１の水平ＯＢ部のサンプリング結果（第１のＯＢ信号）ｈｏｂ１のレベルと、第２の水平ＯＢ部のサンプリング結果（第２のＯＢ信号）ｈｏｂ２のレベルとは、図７（ｂ）の「ＯＢ領域のサンプリング結果」として示したようになる。図７（ｂ）において、高輝度部ＨＩに対応した高輝度領域をＲＨＩで示してある。図７（ｂ）に示すように、高輝度領域ＲＨＩでは、第１のＯＢ信号ｈｏｂ１のレベルが持ち上がっているのに対して、第２のＯＢ信号ｈｏｂ２のレベルが持ち上がっていない。これにより、光漏れが発生した場合、第１の水平ＯＢ部のサンプリング結果（第１のＯＢ信号）ｈｏｂ１のみに光漏れの影響が生じることが分かる。

高輝度領域ＲＨＩの近傍における第１のＯＢ信号ｈｏｂ１のレベルと第２のＯＢ信号ｈｏｂ２のレベルとの差の絶対値を示したものが図７（ｃ）である。図７（ｃ）に示すように、高輝度領域ＲＨＩでは、その差の絶対値が閾値ＴＨより大きいのに対し、高輝度領域ＲＨＩの周辺では、その差の絶対値が閾値ＴＨ以下になっている。これにより、光漏れが発生した場合、第１の水平ＯＢ部のサンプリング結果（第１のＯＢ信号）ｈｏｂ１のみに光漏れの影響が生じるため、第２の水平ＯＢ部のサンプリング結果（第２のＯＢ信号）ｈｏｂ２との出力差が大きくなることが分かる。すなわち、第１のＯＢ信号ｈｏｂ１のレベルと第２のＯＢ信号ｈｏｂ２のレベルとの差の絶対値が閾値ＴＨより大きいか否かを判定することにより、有効領域からＯＢ領域への光漏れが発生しているか否かを判断できることが分かる。

第１のＯＢ信号ｈｏｂ１のレベルと第２のＯＢ信号ｈｏｂ２のレベルとの差の絶対値が閾値ＴＨより大きくなった場合に、一つ前に設定されていたクランプ制御電圧であるクランプ値を代用して、有効画素の信号に対してＯＢ補正を行う。このＯＢ補正により、図７（ｄ）の示す有効画素の信号が得られる。

従来であれば、図７（ｄ）に破線で示されるように、有効領域からＯＢ領域への光漏れが発生して、ＯＢ領域の出力が浮いた分を無理に基準レベル（基準信号）としてＯＢ補正を行うため、高輝度領域ＲＨＩにおいて有効画素の信号の沈みが発生する。

本実施形態によれば、図７（ｄ）に実線で示されるように、有効領域からＯＢ領域への光漏れが発生した場合に、直前に受けた第１のＯＢ信号ｈｏｂ１又は参照信号を基準信号として有効画素から出力された信号をＯＢ補正する。これにより、高輝度領域ＲＨＩにおいて有効画素の信号の沈みが発生することを回避でき、ＯＢ補正の精度を向上できる。

なお、第２の水平ＯＢ部でサンプリングする行のクランプ制御電圧を一つ前に設定されたクランプ制御電圧に設定するのは、正常動作における隣接行間でシェーディング量が極端に変化することは極めて少ないためである。このため、一つ前に設定されたクランプ制御電圧を使用することによって極端に画質劣化することはない。

このように、第１のＯＢ画素と第２のＯＢ画素とが列方向に所定の周期（例えば、１列）で交互に繰り返し配列されたＯＢ領域において列方向に隣接する第１のＯＢ画素及び第２のＯＢ画素からそれぞれ出力された第１のＯＢ信号及び第２のＯＢ信号を得る。そして、その第１のＯＢ信号及び第２のＯＢ信号の差の絶対値が閾値より大きいか否かを判定することにより、有効領域からＯＢ領域への光漏れが発生したことを正確に検出することができる。また、このような検出を、水平クランプ処理を行うための水平クランプ領域の幅を狭くした場合にもおこなうことができる。すなわち、光漏れが発生したことを検出する際の検出精度を向上でき、撮像センサのチップサイズを低減することができる。

なお、上記の実施形態では、第１のＯＢ信号ｈｏｂ１と第２のＯＢ信号ｈｏｂ２との差の絶対値を直接、閾値ＴＨと比較し、すぐにクランプ設定を変更しているが、本発明はそれに特化したものではない。例えば、数回（数行）のデータ比較によるフィルタリングを含んだ切り替えや、変更に対するヒステリシスを持たせる等を行なうことも何ら問題ではない。

また、図５のステップＳ２０５において用いる閾値ＴＨはひとつの値として説明しているが、本発明はそれに特化したものではなく、実際には、温度等に応じて閾値ＴＨを変更することは何ら問題ない。

さらに、上記の実施形態のシーケンスでは、常に第１の水平ＯＢ部のサンプリング結果（第１のＯＢ信号）と第２の水平ＯＢ部のサンプリング結果（第２のＯＢ信号）との比較を行なうように説明しているが、本発明はそれに特化したものではない。例えば、撮像センサ１０３の温度が所定温度よりも高温であった場合等、暗電流の影響を受け、正確な比較を行なうことが困難な為、比較を行なわない等のシーケンスがあったとしても何ら問題ない。

本発明の第２実施形態に係る撮像装置１００ｉにおける撮像センサ１０３ｉを、図８を用いて説明する。図８は、本発明の第２実施形態における撮像センサ１０３ｉの構成を示す図である。以下では、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。

撮像センサ１０３ｉは、画素配列ＰＡｉ及び垂直走査回路（駆動部）７７ｉを備える。画素配列ＰＡｉは、ＯＢ領域２０７ｉを有する。

ＯＢ領域２０７ｉでは、第１の水平ＯＢ部２０３と第２の水平ＯＢ部２０４ｉとが列方向に所定の周期で交互に繰り返し配列されている。

第１の水平ＯＢ部２０３には、複数の第１のＯＢ画素が配列されている。この点は、第１実施形態と同様である。第１のＯＢ画素は、光電変換部６１（図３参照）を含み、光電変換部６１で蓄積された信号を出力するように垂直走査回路７７ｉにより駆動される。この点も、第１実施形態と同様である。

第２の水平ＯＢ部２０４ｉには、複数の第２のＯＢ画素が配列されている。第２のＯＢ画素は、光電変換部６１（図３参照）を含み、光電変換部６１で蓄積された信号を出力しないように垂直走査回路７７ｉにより駆動される。

すなわち、第１のＯＢ画素と第２のＯＢ画素とは、画素構造的な差異がなく、制御として光の影響を受けないようにされる。画素配列ＰＡｉでは、図３で説明済みの単位画素（１画素）６０がマトリックス上に配置〔画素６０（１−１）〜６０（ｎ−ｍ）〕される構成となっている。

垂直走査回路７７ｉの基準となる信号はタイミング信号発生回路１１０より送られてくるＴＧｓｉｇ信号である。垂直走査回路７７ｉは、第１のＯＢ画素の転送部６５へ転送制御信号ＴＸ１を供給して、光電変換部で蓄積された信号を出力するように第１のＯＢ画素を駆動する。垂直走査回路７７ｉは、第２のＯＢ画素の転送部６５へ転送制御信号ＴＸ２を供給して、光電変換部で蓄積された信号を出力しないように第２のＯＢ画素を駆動する。

また、本発明の第２実施形態における撮像センサ１０３ｉの動作が、図９に示すように、次の点で第１実施形態と異なる。図９は、図８の撮像センサの動作を示すタイミングチャートである。図９では、本来異なる行である第１のＯＢ画素及び第２のＯＢ画素へそれぞれ供給する転送制御信号ＴＸ１及びＴＸ２を、説明の便宜上、同じｎ行目の画素へ供給するための信号ＴＸ１（ｎ）及びＴＸ２（ｎ）としている。以下では、本来異なる行である第１のＯＢ画素及び第２のＯＢ画素を、説明の便宜上、同じｎ行目（ｎ行目は例えば１行目）の画素であるとして説明する。

Ｔ０において、垂直走査回路７７ｉは、φＲＥＳ（ｎ）、φＴＸ１（ｎ）、φＴＸ２（ｎ）をアクティブにして、第１のＯＢ画素及び第２のＯＢ画素へ供給する。これにより、第１のＯＢ画素及び第２のＯＢ画素において、光電変換部６１および電荷電圧変換部６４がリセットされる。

Ｔ１において、垂直走査回路７７ｉは、φＲＥＳ（ｎ）、φＴＸ１（ｎ）、φＴＸ２（ｎ）をノンアクティブにして、第１のＯＢ画素及び第２のＯＢ画素へ供給する。これにより、第１のＯＢ画素及び第２のＯＢ画素において、光電変換部６１および電荷電圧変換部６４のリセットが完了する。このタイミングから、第１のＯＢ画素及び第２のＯＢ画素において、光電変換部６１が信号の蓄積動作を開始する。

Ｔ２において、垂直走査回路７７ｉは、φＲＥＳ（ｎ）をアクティブにして、第１のＯＢ画素及び第２のＯＢ画素へ供給する。これにより、第１のＯＢ画素及び第２のＯＢ画素において、電荷電圧変換部６４が再びリセットされる。

Ｔ３において、垂直走査回路７７ｉは、φＲＥＳ（ｎ）をノンアクティブにして、第１のＯＢ画素及び第２のＯＢ画素へ供給する。これにより、第１のＯＢ画素及び第２のＯＢ画素において、電荷電圧変換部６４のリセットが完了する。すなわち、Ｔ２−Ｔ３間において、蓄積動作中に電荷電圧変換部６４に残留していた暗電流電荷をリセットした状態とする。

Ｔ４において、垂直走査回路７７ｉは、φＳＥＬ（ｎ）をアクティブにして、第１のＯＢ画素及び第２のＯＢ画素へ供給する。これにより、第１のＯＢ画素及び第２のＯＢ画素が選択状態になる。第１のＯＢ画素及び第２のＯＢ画素において、出力部６９が、電荷電圧変換部６４の電圧に応じたノイズ信号を列信号線６７へ出力しはじめる。

Ｔ５−Ｔ６間において、垂直走査回路７７ｉは、φＰＴＮ（ｎ）をアクティブにして、Ｓ−Ｎ回路ブロック７５へ供給する。これにより、Ｓ−Ｎ回路ブロック７５は、列信号線６７へ出力されたノイズ信号を受けて保持する。

Ｔ７−Ｔ８間において、垂直走査回路７７ｉは、φＴＸ１（ｎ）をアクティブにして、第１のＯＢ画素へ供給する。これにより、第１のＯＢ画素において、光電変換部６１に蓄積された信号が電荷電圧変換部６４へ転送される。すなわち、Ｔ１−Ｔ７間が第１のＯＢ画素が信号を蓄積するための蓄積期間となる。そして、第１のＯＢ画素における出力部６９が、電荷電圧変換部６４の電圧に応じた光信号を列信号線６７へ出力しはじめる。

一方、垂直走査回路７７ｉは、φＴＸ２は（ｎ）をノンアクティブにしたまま第２のＯＢ画素へ供給する。これにより、第２のＯＢ画素において、光電変換部６１に蓄積された信号が電荷電圧変換部６４へ転送されない。このように、垂直走査回路７７ｉは、第２のＯＢ画素の転送部６５へ転送制御信号ＴＸ２を供給して、光電変換部で蓄積された信号を出力しないように第２のＯＢ画素を駆動する。

Ｔ８−Ｔ９間において、垂直走査回路７７ｉは、φＰＴＳ（ｎ）をアクティブにして、Ｓ−Ｎ回路ブロック７５へ供給する。これにより、Ｓ−Ｎ回路ブロック７５は、第１のＯＢ画素から列信号線６７へ出力された光信号を受けて保持する。

一方、第２のＯＢ画素から列信号線６７へ光信号は出力されないので、Ｓ−Ｎ回路ブロック７５は、第２のＯＢ画素の信号を受けない。

つまり、第１のＯＢ画素と第２のＯＢ画素とは、Ｔ７−Ｔ８間において異なる制御が行なわれることにより、Ｔ８−Ｔ９間においてＳ−Ｎ回路ブロック７５へ読み出される信号が異なることになる。

Ｔ１０において、垂直走査回路７７ｉは、φＳＥＬａ（ｎ）をノンアクティブにして、第１のＯＢ画素及び第２のＯＢ画素へ供給する。これにより、第１のＯＢ画素及び第２のＯＢ画素が非選択状態になる。

以上が第１の出力に対する水平方向一列分の蓄積−読み出し動作の一例であり、同様に、次の対象行がφＲＥＳ（ｎ＋１）、φＴＸ１（ｎ＋１）、φＴＸ２（ｎ＋１）、φＳＥＬ（ｎ＋１）、φＰＴＮ（ｎ＋１）、φＰＴＳ（ｎ＋１）のように行なわれる。

このように、第２のＯＢ画素から光信号が出力されないように制御するので、第２のＯＢ画素を第１実施形態における第２のＯＢ画素と同様に機能させることができる。

なお、本発明の第１実施形態又は第２実施形態では、ＯＢ領域において、第１のＯＢ画素と第２のＯＢ画素（又は第２のＯＢ画素）とが列方向に交互に繰り返し配列される周期が、同一である場合を説明している。しかし、全て同様の周期で配列することが理想的でない部分も存在することがある。

そこで、図１０に示すように、撮像センサのＯＢ領域内の第１のＯＢ画素と第２のＯＢ画素（又は第２のＯＢ画素）との列方向における配置周期を、ＯＢ領域内での位置に応じて変更してもよい。

図１０に示すように、垂直ＯＢ部ＶＯＢにおける一部の領域に、第２のＯＢ画素が配される第２の垂直ＯＢ部２０２を配し、垂直ＯＢ部ＶＯＢにおける残りの大部分の領域に、第１のＯＢ画素が配される第１の垂直ＯＢ部２０１を配している。

これは、垂直ＯＢ部ＶＯＢを走査している期間では、水平ＯＢ部ＨＯＢにおける開始行（有効領域の開始行）を走査するまでにクランプした基準レベル（基準信号）を安定させる為に、多くの行数でクランプ動作を行ないたいとの要求がある。この要求を満たすため、垂直ＯＢ部ＶＯＢでは、実質的にクランプ制御電圧を変化させない第２のＯＢ画素の行を少なくし、クランプ制御電圧を変化させるための第１のＯＢ画素の行を多く確保している。これにより、垂直ＯＢ部ＶＯＢを走査している期間において、クランプ処理の基準レベル（基準信号）を安定しやすくしている。

すなわち、水平ＯＢ部ＨＯＢと垂直ＯＢ部ＶＯＢとで、第１のＯＢ画素と第２のＯＢ画素（又は第２のＯＢ画素）との列方向で交互に配列する周期を異ならせているものである。

あるいは、図１１に示すように、光漏れの影響は、基本的に、有効領域からの光がＯＢ領域との境界からＯＢ領域へ漏れこむため、影響低減を考え、光信号を抑止する画素である第２のＯＢ画素を有効領域に隣接する境界部分に配置してもよい。

例えば、垂直ＯＢ部ＶＯＢにおける有効領域２０５に近接する境界部分に第２の垂直ＯＢ部２０２を配する。例えば、水平ＯＢ部ＨＯＢにおける水平クランプ領域２０６外であって水平ＯＢ部ＨＯＢにおける有効領域２０５に近接する境界部分に第２の水平ＯＢ部２０４を配する。

また、本発明の第１実施形態又は第２実施形態では、デジタル信号処理回路１１２内におけるデジタル信号処理によるクランプ動作を例に挙げているが、本発明はそれに特化したものではない。例えば、前段のアナログ信号処理回路１０４に水平ＯＢクランプ回路を備え、フィードバックを加える方法も可能である。図１２は、本発明の第１実施形態又は第２実施形態の変形例におけるアナログ信号処理回路１０４の内部構成を示す図である。

アナログ信号処理回路１０４は、図１２に示すように、ＣＤＳ回路１０５、信号増幅器（以後ＰＧＡと称する）１０６、コンデンサ３０１、クランプ回路１０７、Ａ／Ｄ変換器１０８、判定部３０３、及びクランプ電圧生成回路３０２を含む。

ＣＤＳ回路１０５は、撮像センサ１０３から出力された画像信号（アナログ信号）を受けて、受けた画像信号に対して相関二重サンプリングを行う。

ＰＧＡ１０６は、ＣＤＳ回路１０５から出力された画像信号を受けて、受けた画像信号（アナログ信号）に対して増幅処理を行う。

クランプ回路１０７は、ＰＧＡ１０６から出力されコンデンサ３０１を介して伝達された画像信号を受ける。クランプ回路１０７は、受けた画像信号に対して、クランプ電圧生成回路３０２により設定された基準レベル（基準信号）を用いて、水平ＯＢクランプ処理をおこなう。

Ａ／Ｄ変換器１０８は、クランプ回路１０７から出力された画像信号に対して、Ａ／Ｄ変換処理を行う。Ａ／Ｄ変換器１０８は、処理後の画像信号（デジタル信号）をデジタル信号処理回路１１２（図１参照）及び判定部３０３へ出力する。

判定部（制御手段）３０３は、Ａ／Ｄ変換器１０８から出力された信号を受けて、有効領域からＯＢ領域への光漏れが発生しているか否かを判定する。判定部３０３は、メモリ３０４及び比較回路３０５を含む。

具体的には、メモリ３０４は、列方向に隣接する第１のＯＢ画素及び第２のＯＢ画素からそれぞれ出力された第１のＯＢ信号及び第２のＯＢ信号を受けて一時的に記憶する。比較回路３０５は、第１のＯＢ信号のレベルと第２のＯＢ信号のレベルとの差の絶対値が閾値より大きいか否かを判定する。比較回路３０５は、その判定した結果に応じて、クランプ電圧生成回路（補正手段）３０２及びクランプ回路（補正手段）１０７による補正方法を変更するようにクランプ電圧生成回路３０２を制御する。

さらに具体的には、比較回路３０５は、第１のＯＢ信号のレベルと第２のＯＢ信号のレベルとの差の絶対値が閾値以下であると判定した場合、第１のＯＢ信号を基準信号として有効画素から出力された信号を補正するようにクランプ電圧生成回路３０２を制御する。比較回路３０５は、第１のＯＢ信号のレベルと第２のＯＢ信号のレベルとの差の絶対値が閾値より大きいと判定した場合、直前に受けた第１のＯＢ信号を基準信号として有効画素から出力された信号を補正するようにクランプ電圧生成回路３０２を制御する。あるいは、比較回路３０５は、第１のＯＢ信号のレベルと第２のＯＢ信号のレベルとの差の絶対値が閾値より大きいと判定した場合、参照信号を基準信号として有効画素から出力された信号を補正するようにクランプ電圧生成回路３０２を制御する。

次に、図１２を用いて、アナログ垂直シェーディング補正動作であるところの水平ＯＢクランプ動作について説明する。

撮像センサ１０３より出力された画像信号は、アナログ信号処理回路１０４に入力される。アナログ信号処理回路１０４に入力された画像信号は、ＣＤＳ回路１０５にてサンプルホールドされ、ＰＧＡ１０６にて所定のゲインがかけられる。そしてＰＧＡ１０６から出力された画像信号は、コンデンサ３０１を通すことによって直流分が除去された交流的な画像信号になってクランプ回路１０７に入力される。

クランプ回路１０７に入力された画像信号はクランプ回路１０７において、クランプ電圧生成回路３０２から出力されたクランプ制御電圧でクランプされる。

クランプされた画像信号は、Ａ／Ｄ変換器１０８に入力されてデジタル信号に変換され、その後、画像信号の一方に対してはアナログ信号処理回路１０４の出力信号として出力され、他方は判定部３０３のメモリ３０４へ入力される。

メモリ３０４は送られたデジタル信号を記憶し、所定の比較タイミングで観測行と比較行（１行前のデータ）を比較回路３０５へ送る。比較回路３０５はメモリ３０４に記憶されている１行前のデジタル信号レベルと観測行のデジタル信号レベルを比較し、判定結果により、クランプ電圧生成回路３０２へ所望のクランプ制御電圧値を送る。

（なお、判定部３０３の判定完了までのクランプ電圧については、比較する為に所定値が設定されているものとする。また、第２の水平ＯＢ部の行においては、基本的に、直前の第１のＯＢ領域時に設定されたクランプ制御電圧を記憶して使用する。）
判定部３０３から送られたクランプ制御電圧値に基づいて、クランプ電圧生成回路３０２がクランプ電圧を生成し、クランプ回路１０７へのクランプレベルのフィードバックをかけることが出来る。

以上のように、アナログ信号処理回路１０４に判定機能をもたせることで、デジタル処理回路によるクランプを行なわなくても、同様の効果を得ることができる。

本発明の第１実施形態に係る撮像装置１００の構成を示す図。 本発明の第１実施形態における撮像センサ１０３の構成を示す図。 有効画素及び第１のＯＢ画素の構成を示す図。 本発明の第１実施形態に係る撮像装置１００の動作を示すフローチャート。 本発明の第１実施形態に係る撮像装置１００の動作を示すフローチャート。 本発明の第１実施形態に係る撮像装置１００の動作を示すフローチャート。 図５及び図６の光漏れ検出ならびにクランプレベル（クランプ制御電圧）設定の一例を示す図。 本発明の第２実施形態における撮像センサ１０３ｉの構成を示す図。 図８の撮像センサの動作を示すタイミングチャート。 撮像センサのＯＢ領域内の第１のＯＢ画素と第２のＯＢ画素との配置を示す図（変形例）。 撮像センサのＯＢ領域内の第１のＯＢ画素と第２のＯＢ画素との配置を示す図（別の変形例）。 発明の第１実施形態又は第２実施形態の変形例におけるアナログ信号処理回路１０４の内部構成を示す図。 本発明の課題を説明するための図。 本発明の課題を説明するための図。

符号の説明

１００、１００ｉ 撮像装置
１０３、１０３ｉ 撮像センサ

Claims (8)

1. 遮光されていない有効画素が行方向及び列方向に複数配列された有効領域と、前記有効領域に対して少なくとも行方向に隣接した領域であって遮光されたＯＢ画素が複数配列されたＯＢ領域とを有する画素配列を備え、
   前記ＯＢ領域には、
   光電変換部を含み光電変換部で蓄積された信号を出力する第１のＯＢ画素と、
   光電変換部を含まない、又は、光電変換部を含み光電変換部で蓄積された信号を出力しない第２のＯＢ画素と、
   が列方向に予め決められた周期で交互に繰り返し配列されている
   ことを特徴とする撮像センサ。
2. 前記第２のＯＢ画素は、光電変換部で蓄積された信号を出力しないように構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の撮像センサ。
3. 前記画素配列における複数の前記ＯＢ画素のそれぞれを駆動する駆動部をさらに備え、
   前記駆動部は、光電変換部で蓄積された信号を出力するように前記第１のＯＢ画素を駆動し、光電変換部で蓄積された信号を出力しないように前記第２のＯＢ画素を駆動する
   ことを特徴とする請求項１に記載の撮像センサ。
4. 前記ＯＢ領域には、複数の前記第１のＯＢ画素と複数の前記第２のＯＢ画素とがそれぞれ行方向に配列されている
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像センサ。
5. 前記予め決められた周期は、前記ＯＢ領域における位置に応じて異なっている
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の撮像センサ。
6. 前記ＯＢ領域における前記有効領域に隣接した部分には、前記第２のＯＢ画素が配されている
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の撮像センサ。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の撮像センサと、
   前記有効領域における複数の前記有効画素から出力された信号を補正する補正手段と、
   列方向に隣接する前記第１のＯＢ画素及び前記第２のＯＢ画素からそれぞれ出力された第１のＯＢ信号及び第２のＯＢ信号を受けて、前記第１のＯＢ信号のレベルと前記第２のＯＢ信号のレベルとの差の絶対値が閾値より大きいか否かを判定し、判定した結果に応じて、前記補正手段による補正方法を変更するように前記補正手段を制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする撮像装置。
8. 前記制御手段は、前記第１のＯＢ信号のレベルと前記第２のＯＢ信号のレベルとの差の絶対値が閾値以下であると判定した場合、前記第１のＯＢ信号を基準信号として前記有効画素から出力された信号を補正するように前記補正手段を制御し、前記第１のＯＢ信号のレベルと前記第２のＯＢ信号のレベルとの差の絶対値が閾値より大きいと判定した場合、直前に受けた前記第１のＯＢ信号又は参照信号を基準信号として前記有効画素から出力された信号を補正するように前記補正手段を制御する
   ことを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。

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