JP3212858B2

JP3212858B2 - 固体撮像装置

Info

Publication number: JP3212858B2
Application number: JP33473495A
Authority: JP
Inventors: 高司亘理; 正明中山
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-12-22
Filing date: 1995-12-22
Publication date: 2001-09-25
Anticipated expiration: 2015-12-22
Also published as: JPH09181977A

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、映像光を結像し
それを電気信号に変換する固体撮像装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】図５は第１の従来例の固体撮像装置の構
成を示すブロック図である。図５において、１は固体撮
像素子、２は信号処理手段、３はアナログ−デジタル変
換手段、４は撮像素子制御手段である。図５の固体撮像
装置において、固体撮像素子１は、一撮像期間毎に入射
した光量に応じて内部に電荷を蓄積する。撮像素子制御
手段４は、固体撮像素子１が蓄積した電荷量の大きさを
示す信号を出力するとともに電荷の蓄積量を０にリセッ
トするように、固体撮像素子１を動作制御する。固体撮
像素子１からの出力信号は信号処理手段２でノイズ除
去、ガンマ補正、増幅等の処理がなされた後、アナログ
−デジタル変換手段３に入力され、デジタル値に変換さ
れて出力される。

【０００３】図５における固体撮像素子１の一撮像期間
内に蓄積される電荷量と電荷蓄積時間との関係を図６に
示し、一撮像期間内に蓄積される電荷量と入射した光量
との関係を図７に示す。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図５に示す構成では、
固体撮像素子１の持つ画素位置における電荷蓄積特性に
より、撮像した画像は固定パターンノイズが含まれる画
質の悪い画像となる。固定パターンノイズは、固体撮像
素子１の最大蓄積可能電荷量の画素毎のばらつきであ
り、固体撮像素子１の持つ画素位置における電荷蓄積特
性は、固体撮像素子１自体の温度によって変化し、固定
パターンノイズの除去のために温度計測手段（温度セン
サ）を用いた固体撮像装置が提案されている。この提案
例を第２の従来例の固体撮像装置として、図８に示す。

【０００５】図８は第２の従来例の固体撮像装置の構成
を示すブロック図である。図８において、１は固体撮像
素子、２は信号処理手段、３はアナログ−デジタル変換
手段、４は撮像素子制御手段、５は蓄積電荷切替手段、
６はノイズ除去手段、７は比較手段、８は記憶手段、９
は温度センサ、１０は記憶手段、１２は加算手段を示し
ている。図８において、固体撮像素子１、信号処理手段
２、アナログ−デジタル変換手段３、撮像素子制御手段
４は、第１の従来例の図５に示したものと同じである。

【０００６】また、図８の固体撮像素子１において、一
撮像期間内に蓄積される電荷量と電荷蓄積時間との関係
を図９の実線Ａで示し、一撮像期間内に蓄積される電荷
量と入射した光量との関係を図１０の実線Ｂで示す。な
お、図９，図１０の破線ａ，ｂは、比較のため図５に示
す第１の従来例の固体撮像装置の特性を示したものであ
り、図６，図７と同等のものである。

【０００７】蓄積電荷切替手段５は、固体撮像素子１の
ＯＦＤ（オーバーフロードレイン）制御のために固体撮
像素子１に与える電位（Ｖsub ）を、図９に示すよう
に、一撮像期間内のある時間Ｔｃで変えることによっ
て、一撮像期間内の最初から時間Ｔｃまでの固体撮像素
子１の蓄積可能電荷量は第１の電荷量Ｑsat1（＞０）で
あり、時間Ｔｃ後は第２の電荷量Ｑsat2（＞Ｑsat1）に
切替わるように、撮像素子制御手段４の出力信号に変更
を加えて出力する機能を持つ。

【０００８】記憶手段８には、固体撮像素子１の蓄積可
能電荷量をＱsat1に設定した場合、実際に蓄積される電
荷量をアナログ−デジタル変換したデータが記憶されて
おり、アナログ−デジタル変換手段３から出力されるデ
ータに対応する画素と、記憶手段８から出力されるデー
タに対応する画素とが同じになるように、撮像素子制御
手段４によって動作制御される。

【０００９】温度センサ９は固体撮像素子１またはその
周辺の温度を測定し、記憶手段１０は保持している変換
表に基づいて、温度センサ９から入力された温度データ
に対応する補正係数を出力する。記憶手段１０から出力
された補正係数と記憶手段８から出力されたデータは加
算手段１２において加算され、比較手段７には加算手段
１２の加算結果が入力される。比較手段７は、アナログ
−デジタル変換手段３と加算手段１２から入力されたデ
ータの大きさを比較し、その結果を出力する機能を持
つ。

【００１０】ノイズ除去手段６は、比較手段７から入力
した比較結果に基づいて、アナログ−デジタル変換手段
３の出力が加算手段１２の出力より小さい場合は、アナ
ログ−デジタル変換手段３から入力したデータをそのま
ま出力し、アナログ−デジタル変換手段３の出力が加算
手段１２の出力以上の場合は、加算手段１２の出力デー
タを基準にしてアナログ−デジタル変換手段３からの入
力データを補正して出力する。

【００１１】図８の固体撮像装置では、固体撮像素子１
の蓄積可能電荷量を第１の電荷量Ｑsat1に設定した場合
に、実際に蓄積される電荷量が、固体撮像素子１または
固体撮像素子１の周辺温度によって変化したとき、記憶
手段８に記憶されているデータはノイズ除去手段６にお
ける基準値としての意味をなさなくなるため、温度セン
サ９、記憶手段１０、加算手段１２によって、記憶手段
８に記憶されているデータを温度特性に基づいて補正し
ている。

【００１２】このように第２の従来例では、固体撮像素
子１の持つ画素位置における電荷蓄積特性が固体撮像素
子１自体の温度によって変化するため、温度センサ９で
固体撮像素子１の温度を測定し、記憶手段８に記憶され
ているデータを温度特性に基づいて補正することによ
り、固体撮像素子１の固定パターンノイズを除去して画
質劣化を防止している。

【００１３】しかしながら、第２の従来例で用いている
温度センサ９は、固体撮像素子１のパッケージ表面の温
度を測定するものであり、固体撮像素子１のパッケージ
表面の温度は周囲温度に依存し、例えば周囲温度が変化
しても固体撮像素子１自体の温度は一定の場合もあり、
固体撮像素子１自体の温度と温度センサ９により計測し
た温度とが異なる場合があった。このように温度センサ
９では、固体撮像素子１の正確な温度を計測することが
できず、したがって、固体撮像素子１自体の温度とは異
なる計測温度を用いて、記憶手段８に記憶されているデ
ータを補正することになれば、固定パターンノイズの除
去が良好に行われず、良い画質の得られないものとな
る。

【００１４】この発明は、固体撮像素子自体の正確な温
度に応じて固体撮像素子の固定パターンノイズを除去
し、良好な画質の得られる固体撮像装置を提供すること
を目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の固体撮像
装置は、固体撮像素子と、固体撮像素子の最大蓄積可能
電荷量に対応するデータを保持する記憶手段と、固体撮
像素子の暗電流を計測する暗電流計測手段と、暗電流の
値に対応する記憶手段のデータの補正量を出力するデー
タ補正量設定手段と、最大蓄積可能電荷量に対応するデ
ータをデータの補正量を用いて補正し基準レベルとして
出力する基準レベル設定手段と、固体撮像素子の出力信
号レベルが基準レベル以上のときに制御信号を出力する
比較手段と、比較手段の制御信号に応答して基準レベル
に基づいて固体撮像素子の出力信号を補正するノイズ除
去手段とを備えている。

【００１６】この構成によれば、固体撮像素子の暗電流
の対数値が温度に比例することを利用して、固体撮像素
子の出力から暗電流の計測を行い、その計測値に基づい
て最大蓄積可能電荷量に対応するデータを補正すること
により、温度によって固定パターンノイズの変化する固
体撮像素子を用いても、固体撮像素子自体の正確な温度
に応じて固体撮像素子の固定パターンノイズを除去し、
固定パターンノイズによる画質劣化のない画像を得るこ
とができる。

【００１７】請求項２記載の固体撮像装置は、蓄積可能
電荷量を制御可能な固体撮像素子と、固体撮像素子の蓄
積可能電荷量を零より大きな第１の電荷量と第１の電荷
量より大きな第２の電荷量とに切替可能で、一撮像期間
内において第１の電荷量，第２の電荷量の順に切替えを
行う蓄積電荷切替手段と、固体撮像素子の第１の電荷量
に対応するデータを保持する記憶手段と、固体撮像素子
の暗電流を計測する暗電流計測手段と、暗電流の値に対
応する記憶手段のデータの補正量を出力するデータ補正
量設定手段と、第１の電荷量に対応するデータをデータ
の補正量を用いて補正し基準レベルとして出力する基準
レベル設定手段と、固体撮像素子の出力信号レベルが基
準レベル以上のときに制御信号を出力する比較手段と、
比較手段の制御信号に応答して基準レベルに基づいて固
体撮像素子の出力信号を補正するノイズ除去手段とを備
えている。

【００１８】この構成によれば、請求項１の構成同様、
温度によって固定パターンノイズの変化する固体撮像素
子を用いても、固体撮像素子自体の正確な温度に応じて
固体撮像素子の固定パターンノイズを除去し、固定パタ
ーンノイズによる画質劣化のない画像を得ることができ
る。さらに、一撮像期間内において第１の電荷量，第２
の電荷量の順に切替えを行う蓄積電荷切替手段を有する
ことにより、固体撮像素子のオーバーフロードレイン制
御を行うことができる。

【００１９】請求項３記載の固体撮像装置は、請求項２
記載の固体撮像装置において、固体撮像素子の蓄積可能
電荷量を第１の電荷量と第２の電荷量とに切替可能であ
る蓄積電荷切替手段に代えて、固体撮像素子の蓄積可能
電荷量を零と第１の電荷量と第２の電荷量とに切替可能
で、一撮像期間内において零，第１の電荷量，第２の電
荷量の順に切替えを行う蓄積電荷切替手段を設けたこと
を特徴とする。

【００２０】この構成によれば、請求項２の構成におい
て、蓄積電荷切替手段が固体撮像素子の蓄積可能電荷量
を、一撮像期間内において零，第１の電荷量，第２の電
荷量の順に切替えを行うことにより、固体撮像素子の撮
像時間が短くなり、フィルムカメラのシャッタスピード
を速くした場合と同じ効果が得られ、移動物体の撮像に
対し、“ぶれ”の少ない画像を得ることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を用いて説明する。図１はこの発明の第１の実
施の形態の固体撮像装置の構成を示すブロック図であ
る。図１において、１は固体撮像素子、２は信号処理手
段、３はアナログ−デジタル変換手段、４は撮像素子制
御手段、６はノイズ除去手段、７は比較手段、８は記憶
手段、１０は記憶手段（データ補正量設定手段）、１１
は減算手段（暗電流計測手段）、１２は加算手段（基準
レベル設定手段）、１３は遅延手段（暗電流計測手段）
である。なお、固体撮像素子１、信号処理手段２、アナ
ログ−デジタル変換手段３、撮像素子制御手段４、ノイ
ズ除去手段６、比較手段７、記憶手段８、記憶手段１０
および加算手段１２は、図８に示したものと同じであ
る。

【００２２】図２は、有効画素部において、その画素の
入射光を遮蔽した状態でのアナログ−デジタル変換手段
３の出力波形を示す図である。図２において、は一水
平期間、は有効画素部の出力期間、は空送り部の出
力期間を示している。また、図３は固体撮像素子１の概
略構成図であり、２１はフォトダイオード、２２はＶＣ
ＣＤ（垂直方向ＣＣＤ）、２３はＨＣＣＤ（水平方向Ｃ
ＣＤ）、２４は出力アンプである。

【００２３】まず、図２および図３を参照しながら、こ
の発明の実施の形態におけるポイントを説明する。図２
の期間における有効画素部の出力には、図３のフォト
ダイオード２１、ＶＣＣＤ２２、ＨＣＣＤ２３および出
力アンプ２４で発生するノイズ成分を含んでおり、ま
た、図２の期間における空送り部の出力には、図３の
ＶＣＣＤ２２、ＨＣＣＤ２３および出力アンプ２４で発
生するノイズ成分を含んでいる。したがって、図２の期
間とにおける出力の差、すなわち有効画素部の出力
と空送り部の出力の差は、フォトダイオード２１におけ
るノイズ成分、すなわちフォトダイオード２１の暗電流
の大きさを示すことになる。

【００２４】この実施の形態では、フォトダイオード２
１の暗電流の対数値が温度に比例することを利用して、
固体撮像素子の出力（図１ではアナログ−デジタル変換
手段３の出力）から暗電流の計測を行い、その計測値に
基づいて固定パターンノイズの除去をするための係数を
修正することにより、固体撮像素子およびその周辺温度
に左右されない、良い画質の映像を得るようにしたもの
である。

【００２５】さらに、図１を参照しながら第１の実施の
形態について説明する。記憶手段８には、固体撮像素子
１の固定パターンノイズに相当する電荷量をアナログ−
デジタル変換したデータ、すなわち固体撮像素子１の最
大蓄積可能電荷量に対応するデータが記憶されており、
アナログ−デジタル変換手段３から出力されるデータに
対応する画素と、記憶手段８から出力されるデータに対
応する画素とが同じになるように、撮像素子制御手段４
によって動作制御される。

【００２６】減算手段１１は、アナログ−デジタル変換
手段３の出力と遅延手段１３の出力とを入力して、図２
の期間における有効画素部の出力と期間における空
送り部の出力との差、すなわち暗電流を計算し、その結
果を出力する。記憶手段１０は保持している変換表に基
づいて、減算手段１１の出力する値に対応する補正係数
を出力する。この記憶手段１０は、撮像素子制御手段４
によって記憶手段８と同様にして、動作制御される。記
憶手段１０から出力された補正係数と記憶手段８から出
力されたデータは加算手段１２において加算され、比較
手段７には加算手段１２の加算結果が入力される。

【００２７】比較手段７は、アナログ−デジタル変換手
段３と加算手段１２から入力されたデータの大きさを比
較し、その結果をノイズ除去手段６へ出力する。ノイズ
除去手段６は、比較手段７から入力した比較結果に基づ
いて、アナログ−デジタル変換手段３の出力が加算手段
１２の出力より小さい場合は、アナログ−デジタル変換
手段３から入力したデータをそのまま出力し、アナログ
−デジタル変換手段３の出力が加算手段１２の出力（基
準レベル）以上の場合は、加算手段１２の出力データを
基準にしてアナログ−デジタル変換手段３からの入力デ
ータを補正して出力する。すなわち、固定パターンノイ
ズ成分の減算されたデータが出力される。

【００２８】図１において、固体撮像素子１の固定パタ
ーンノイズに相当するデータが記憶手段８に記憶されて
いる場合、記憶手段８に記憶されているデータは、固体
撮像素子１の温度変化によってノイズ除去手段６におけ
る基準値としての意味をなさなくなるため、記憶手段１
０、減算手段１１、加算手段１２、遅延手段１３によっ
て、記憶手段８に記憶されているデータを温度特性に基
づいて補正する。

【００２９】以上のようにこの第１の実施の形態によれ
ば、温度によって固定パターンノイズの変化する固体撮
像素子１を用いても、固体撮像素子１自体の正確な温度
に応じて固定パターンノイズを除去することができ、固
定パターンノイズによる画質劣化のない画像を得ること
ができる。つぎに、この発明の第２の実施の形態につい
て説明する。

【００３０】図４はこの発明の第２の実施の形態の固体
撮像装置の構成を示すブロック図である。図４におい
て、１は固体撮像素子、２は信号処理手段、３はアナロ
グ−デジタル変換手段、４は撮像素子制御手段、５は蓄
積電荷切替手段、６はノイズ除去手段、７は比較手段、
８は記憶手段、１０は記憶手段（データ補正量設定手
段）、１１は減算手段（暗電流計測手段）、１２は加算
手段（基準レベル設定手段）、１３は遅延手段（暗電流
計測手段）である。この図４において、固体撮像素子
１、信号処理手段２、アナログ−デジタル変換手段３、
撮像素子制御手段４、ノイズ除去手段６、比較手段７、
記憶手段８、記憶手段１０、減算手段１１、加算手段１
２および遅延手段１３は、図１の第１の実施の形態で示
したものと同じである。

【００３１】蓄積電荷切替手段５は、第２の従来例（図
８）に示したものと同じで、固体撮像素子１のＯＦＤ
（オーバーフロードレイン）制御のために、固体撮像素
子１に与える電位（Ｖsub ）を、一撮像期間内のある時
間Ｔｃ（図９参照）で変えることによって、一撮像期間
内の最初から時間Ｔｃまでの固体撮像素子１の蓄積可能
電荷量は第１の電荷量Ｑsat1（＞０）であり、時間Ｔｃ
後は第２の電荷量Ｑsat2（＞Ｑsat1）に切替わるよう
に、撮像素子制御手段４の出力信号に変更を加えて出力
する機能を持つ。

【００３２】記憶手段８には、固体撮像素子１の蓄積可
能電荷量を第１の電荷量Ｑsat1に設定した場合、実際に
蓄積される電荷量をアナログ−デジタル変換したデータ
が記憶されており、アナログ−デジタル変換手段３から
出力されるデータに対応する画素と、記憶手段８から出
力されるデータに対応する画素とが同じになるように、
撮像素子制御手段４によって動作制御される。

【００３３】減算手段１１は、アナログ−デジタル変換
手段３の出力と遅延手段１３の出力とを入力し、図２の
における有効画素部の出力とにおける空送り部の出
力との差、すなわち暗電流を計算し、その結果を出力す
る。記憶手段１０は保持している変換表に基づいて、減
算手段１１の出力する値に対応する補正係数を出力す
る。この記憶手段１０は、撮像素子制御手段４によって
記憶手段８と同様にして、動作制御される。記憶手段１
０から出力された補正係数と記憶手段８から出力された
データは加算手段１２において加算され、比較手段７に
は加算手段１２の加算結果が入力される。

【００３４】比較手段７は、アナログ−デジタル変換手
段３と加算手段１２から入力されたデータの大きさを比
較し、その結果をノイズ除去手段６へ出力する。ノイズ
除去手段６は、比較手段７から入力した比較結果に基づ
いて、アナログ−デジタル変換手段３の出力が加算手段
１２の出力より小さい場合は、アナログ−デジタル変換
手段３から入力したデータをそのまま出力し、アナログ
−デジタル変換手段３の出力が加算手段１２の出力（基
準レベル）以上の場合は、加算手段１２の出力データを
基準にしてアナログ−デジタル変換手段３からの入力デ
ータを補正して出力する。

【００３５】図４の固体撮像装置において、固体撮像素
子１の蓄積可能電荷量を第１の電荷量Ｑsat1に設定した
場合、実際に蓄積される電荷量は正確にＱsat1とはなら
ず、多少の誤差（実際に蓄積された電荷量とＱsat1の
差）を持つ。同様なことは第１の実施の形態（図１の固
体撮像装置）の固体撮像素子１においても発生するが、
第２の実施の形態では、この誤差を比較手段７、記憶手
段８、撮像素子制御手段４により各画素毎に検知し、さ
らに、固体撮像素子１の温度もしくはその周辺温度の変
化によって、その実際に蓄積される電荷量が変化するこ
とに対して、記憶手段１０、減算手段１１、遅延手段１
３によって補正を行ない、ノイズ除去手段６でその誤差
の大きさに応じて加算もしくは減算することにより、誤
差を除去し、Ｑsat1に揃えることができる。

【００３６】以上のようにこの第２の実施の形態によれ
ば、温度によって固定パターンノイズの変化する固体撮
像素子１を用いても、固体撮像素子１自体の正確な温度
に応じて固定パターンノイズを除去し、画質劣化を伴う
ことなく、ダイナミックレンジの向上を図ることができ
る。また、蓄積電荷切替手段５は、固体撮像素子１の蓄
積可能電荷量を、第１の電荷量Ｑsat1と第２の電荷量Ｑ
sat2との他に、零にも切替可能とし、一撮像期間内にお
いて零，第１の電荷量Ｑsat1，第２の電荷量Ｑsat2の順
に切替えを行うようにすることにより、固体撮像素子１
の撮像時間が短くなり、フィルムカメラのシャッタスピ
ードを速くした場合と同じ効果が得られ、移動物体の撮
像に対し、“ぶれ”の少ない画像を得ることができる。

【００３７】なお、前述のように第１および第２の実施
の形態では、図８のような温度センサ９を用いていない
ため、固体撮像素子１の周囲温度に左右されず、固体撮
像素子１自体の正確な温度に応じて固定パターンノイズ
を除去した良好な画質を得ることができる。なお、この
発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、この
発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これら
をこの発明の範囲から除外するものではない。

【００３８】

【発明の効果】請求項１記載の固体撮像装置は、固体撮
像素子と、固体撮像素子の最大蓄積可能電荷量に対応す
るデータを保持する記憶手段と、固体撮像素子の暗電流
を計測する暗電流計測手段と、暗電流の値に対応する記
憶手段のデータの補正量を出力するデータ補正量設定手
段と、最大蓄積可能電荷量に対応するデータをデータの
補正量を用いて補正し基準レベルとして出力する基準レ
ベル設定手段と、固体撮像素子の出力信号レベルが基準
レベル以上のときに制御信号を出力する比較手段と、比
較手段の制御信号に応答して基準レベルに基づいて固体
撮像素子の出力信号を補正するノイズ除去手段とを備え
てあり、固体撮像素子の暗電流の対数値が温度に比例す
ることを利用して、固体撮像素子の出力から暗電流の計
測を行い、その計測値に基づいて最大蓄積可能電荷量に
対応するデータを補正することにより、温度によって固
定パターンノイズの変化する固体撮像素子を用いても、
固体撮像素子自体の正確な温度に応じて固定パターンノ
イズを除去することができ、固定パターンノイズによる
画質劣化のない画像を得ることができる。

【００３９】請求項２記載の固体撮像装置は、蓄積可能
電荷量を制御可能な固体撮像素子と、固体撮像素子の蓄
積可能電荷量を零より大きな第１の電荷量と第１の電荷
量より大きな第２の電荷量とに切替可能で、一撮像期間
内において第１の電荷量，第２の電荷量の順に切替えを
行う蓄積電荷切替手段と、固体撮像素子の第１の電荷量
に対応するデータを保持する記憶手段と、固体撮像素子
の暗電流を計測する暗電流計測手段と、暗電流の値に対
応する記憶手段のデータの補正量を出力するデータ補正
量設定手段と、第１の電荷量に対応するデータをデータ
の補正量を用いて補正し基準レベルとして出力する基準
レベル設定手段と、固体撮像素子の出力信号レベルが基
準レベル以上のときに制御信号を出力する比較手段と、
比較手段の制御信号に応答して基準レベルに基づいて固
体撮像素子の出力信号を補正するノイズ除去手段とを備
えてあり、請求項１の構成同様、温度によって固定パタ
ーンノイズの変化する固体撮像素子を用いても、固体撮
像素子自体の正確な温度に応じて固定パターンノイズを
除去することができ、固定パターンノイズによる画質劣
化のない画像を得ることができる。さらに、一撮像期間
内において第１の電荷量，第２の電荷量の順に切替えを
行う蓄積電荷切替手段を有することにより、固体撮像素
子のオーバーフロードレイン制御を行うことができる。

【００４０】請求項３記載の固体撮像装置は、請求項２
記載の固体撮像装置において、蓄積電荷切替手段が、固
体撮像素子の蓄積可能電荷量を零と第１の電荷量と第２
の電荷量とに切替可能で、一撮像期間内において零，第
１の電荷量，第２の電荷量の順に切替えを行うようにし
たことにより、固体撮像素子の撮像時間が短くなり、フ
ィルムカメラのシャッタスピードを速くした場合と同じ
効果が得られ、移動物体の撮像に対し、“ぶれ”の少な
い画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態の固体撮像装置の
構成を示すブロック図。

【図２】この発明の実施の形態におけるアナログ−デジ
タル変換手段の出力波形を示す図。

【図３】この発明の実施の形態における固体撮像素子の
概略構成図。

【図４】この発明の第２の実施の形態の固体撮像装置の
構成を示すブロック図。

【図５】第１の従来例の固体撮像装置の構成を示すブロ
ック図。

【図６】第１の従来例の固体撮像装置のＣＣＤの一撮像
期間内に蓄積される電荷量と電荷蓄積時間の関係を示す
特性図。

【図７】第１の従来例の固体撮像装置のＣＣＤの一撮像
期間内に蓄積される電荷量と入射した光量の関係を示す
図。

【図８】第２の従来例の固体撮像装置の構成を示すブロ
ック図。

【図９】第２の従来例の固体撮像装置のＣＣＤの一撮像
期間内に蓄積される電荷量と電荷蓄積時間の関係を示す
特性図。

【図１０】第２の従来例の固体撮像装置のＣＣＤの一撮
像期間内に蓄積される電荷量と入射した光量の関係を示
す図。

【符号の説明】

１固体撮像素子２信号処理手段３アナログ−デジタル変換手段４撮像素子制御手段５蓄積電荷切替手段６ノイズ除去手段７比較手段８記憶手段９温度センサ１０記憶手段（データ補正量設定手段）１１減算手段（暗電流計測手段）１２加算手段（基準レベル設定手段）１３遅延手段（暗電流計測手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/335

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】固体撮像素子と、前記固体撮像素子の最大蓄積可能電荷量に対応するデー
タを保持する記憶手段と、前記固体撮像素子の暗電流を計測する暗電流計測手段
と、前記暗電流の値に対応する前記記憶手段のデータの補正
量を出力するデータ補正量設定手段と、前記最大蓄積可能電荷量に対応するデータを前記データ
の補正量を用いて補正し基準レベルとして出力する基準
レベル設定手段と、前記固体撮像素子の出力信号レベルが前記基準レベル以
上のときに制御信号を出力する比較手段と、前記比較手段の前記制御信号に応答して前記基準レベル
に基づいて前記固体撮像素子の出力信号を補正するノイ
ズ除去手段とを備えた固体撮像装置。
【請求項２】蓄積可能電荷量を制御可能な固体撮像素
子と、前記固体撮像素子の蓄積可能電荷量を零より大きな第１
の電荷量と前記第１の電荷量より大きな第２の電荷量と
に切替可能で、一撮像期間内において前記第１の電荷
量，前記第２の電荷量の順に切替えを行う蓄積電荷切替
手段と、前記固体撮像素子の前記第１の電荷量に対応するデータ
を保持する記憶手段と、前記固体撮像素子の暗電流を計測する暗電流計測手段
と、前記暗電流の値に対応する前記記憶手段のデータの補正
量を出力するデータ補正量設定手段と、前記第１の電荷量に対応するデータを前記データの補正
量を用いて補正し基準レベルとして出力する基準レベル
設定手段と、前記固体撮像素子の出力信号レベルが前記基準レベル以
上のときに制御信号を出力する比較手段と、前記比較手段の前記制御信号に応答して前記基準レベル
に基づいて前記固体撮像素子の出力信号を補正するノイ
ズ除去手段とを備えた固体撮像装置。
【請求項３】固体撮像素子の蓄積可能電荷量を第１の
電荷量と第２の電荷量とに切替可能である蓄積電荷切替
手段に代えて、固体撮像素子の蓄積可能電荷量を零と前
記第１の電荷量と前記第２の電荷量とに切替可能で、一
撮像期間内において零，前記第１の電荷量，前記第２の
電荷量の順に切替えを行う蓄積電荷切替手段を設けたこ
とを特徴とする請求項２記載の固体撮像装置。