JP2003324659A - Solid-state pickup device and electronic information apparatus - Google Patents

Solid-state pickup device and electronic information apparatus

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JP2003324659A
JP2003324659A JP2003051680A JP2003051680A JP2003324659A JP 2003324659 A JP2003324659 A JP 2003324659A JP 2003051680 A JP2003051680 A JP 2003051680A JP 2003051680 A JP2003051680 A JP 2003051680A JP 2003324659 A JP2003324659 A JP 2003324659A
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建吾 山本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid-state pickup device, wherein even if excessive light is incident upon a CCD, proper exposure control is facilitated to obtain a satisfactory display on a screen. <P>SOLUTION: There is provided a pseudo-OB clamp circuit 5, which reverses the phase of a reset pulse FR with respect to a horizontal transfer pulse FH1 in a part of a horizontal period, and generates a pseudo-OB signal at a level substantially equal to a black level (OB level), and further when a clamp pulse is supplied from a clamp pulse generator circuit 6, clamps the pseudo-OB signal. When excessive light is incident upon a CCD, transferred electric charges overflow an OB section, the electric charges are discharged to a reset drain RD following the phase inversion of the reset pulse FR to generate a pseudo-OB level substantially equal to the black level. By performing exposure control, taking the pseudo-OB level as a reference satisfactory screen display is ensured, without being influenced by the variations in the OB level. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

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、固体撮像装置およ
びそれを用いた例えば監視カメラ、ドアホンカメラ、車
載カメラ、テレビジョン電話用カメラおよび携帯電話用
カメラ等の電子情報機器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state image pickup device and an electronic information device using the solid-state image pickup device, such as a surveillance camera, a doorphone camera, a vehicle-mounted camera, a camera for a television phone and a camera for a mobile phone.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、固体撮像素子(Charge
Coupled Device:以下、CCDと略称す
る)を内蔵したCCDカメラ用の固体撮像装置等、様々
な固体撮像装置が提案されている。図15は、従来の固
体撮像装置の概略構成を示すブロック図である。この固
体撮像装置は、図15に示すように、レンズ51を介し
て入射される被写体画像を撮像するIT(Interl
ineTransfer)型CCD52を有している。
2. Description of the Related Art Conventionally, a solid-state image sensor (Charge) has been used.
Various solid-state image pickup devices have been proposed, such as a solid-state image pickup device for a CCD camera that incorporates a Coupled Device (hereinafter abbreviated as CCD). FIG. 15 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional solid-state imaging device. This solid-state imaging device, as shown in FIG. 15, is an IT (Interl) that captures a subject image incident through a lens 51.
It has an ineTransfer type CCD 52.

【0003】図16(a)および図16(b)はそれぞ
れ、CCD52の1チップの基本的な構成を示す模式図
である。
16 (a) and 16 (b) are schematic views showing the basic structure of one chip of the CCD 52, respectively.

【0004】図16(a)および図16(b)におい
て、このCCD52は、基板71上に、被写体画像に対
応する光(被写体画像光)が入射される有効画素部72
が設けられている。この有効画素部72には、光電変換
素子である複数のフォトダイオード74が垂直方向およ
び水平方向に2次元的に配列されており、被写体画像に
対応する電気信号が出力される。また、有効画素部72
の一方の側方には、OB(オプティカルブラック)部7
3が設けられている。OB部73には、光電変換素子で
ある複数のフォトダイオード74が垂直方向および水平
方向に2次元的に配列されており、アルミニウム等の遮
光部材73aによって覆われている。これによって、被
写体画像に対応する光が遮光されて、OB部73のフォ
トダイオード74には光が入射されず、OB部73のフ
ォトダイオード74からは光学的な黒の基準として用い
られる電気信号(OBレベルの信号)が出力される。
16 (a) and 16 (b), the CCD 52 has an effective pixel portion 72 on which light corresponding to a subject image (subject image light) is incident on a substrate 71.
Is provided. A plurality of photodiodes 74, which are photoelectric conversion elements, are two-dimensionally arranged in the vertical and horizontal directions in the effective pixel section 72, and an electric signal corresponding to a subject image is output. In addition, the effective pixel portion 72
OB (optical black) part 7 on one side
3 is provided. In the OB portion 73, a plurality of photodiodes 74, which are photoelectric conversion elements, are two-dimensionally arranged in the vertical direction and the horizontal direction, and are covered with a light shielding member 73a such as aluminum. As a result, the light corresponding to the subject image is blocked, the light is not incident on the photodiode 74 of the OB unit 73, and the electric signal (optical signal used as the optical black reference from the photodiode 74 of the OB unit 73). OB level signal) is output.

【0005】また、CCD52には、フォトダイオード
74の各列に沿って設けられた垂直CCDシフトレジス
タ75と、垂直CCDシフトレジスタ75からの電荷を
電荷検出部(出力回路)77に転送する水平CCDシフ
トレジスタ76とが設けられている。フォトダイオード
74によって光電変換され、対応する垂直CCDシフト
レジスタ75に移動された電荷は、垂直転送クロックφ
V1〜φV4に同期して、水平CCDシフトレジスタ7
6の方向に順次転送される。水平CCDシフトレジスタ
76に転送された電荷は、水平転送クロックφH1、φ
H2に同期して、電荷検出部77に順次転送され、電気
信号として外部に出力される。
Further, in the CCD 52, a vertical CCD shift register 75 provided along each column of the photodiodes 74, and a horizontal CCD for transferring charges from the vertical CCD shift register 75 to a charge detection unit (output circuit) 77. And a shift register 76. The charges photoelectrically converted by the photodiode 74 and moved to the corresponding vertical CCD shift register 75 are the vertical transfer clock φ.
The horizontal CCD shift register 7 is synchronized with V1 to φV4.
6 are sequentially transferred. The charges transferred to the horizontal CCD shift register 76 are the horizontal transfer clocks φH1, φ.
In synchronization with H2, the charges are sequentially transferred to the charge detection unit 77 and output as an electric signal to the outside.

【0006】CCD52から出力される信号は、図15
に示すようにCDS(Corelated Doubl
e Sampling)回路53に入力される。1水平
期間におけるCCD52からの出力信号がCDS回路5
3に入力されると、信号に含まれるクロック成分がCD
S回路53にて除去され、ノイズが軽減される。
The signal output from the CCD 52 is shown in FIG.
As shown in, CDS (Correlated Double
e Sampling) circuit 53. The output signal from the CCD 52 in one horizontal period is the CDS circuit 5
When input to 3, the clock component included in the signal is CD
The noise is reduced by being removed by the S circuit 53.

【0007】CDS回路53から出力される信号は、O
Bクランプ回路54に入力される。CDS回路53によ
ってノイズが軽減されたCCD52からの出力信号のう
ち、CCD52のOB部73からの出力信号(OB信
号)は、OBクランプ回路54にてクランプされて直流
レベルに固定され、これによって、光学的な黒の基準と
して用いられるOBレベルの信号が生成される。また、
CCD52の有効画素部72からの出力信号は、OB部
73の信号レベルを基準にクランプされたレベルで出力
される。
The signal output from the CDS circuit 53 is O
It is input to the B clamp circuit 54. Among the output signals from the CCD 52 whose noise is reduced by the CDS circuit 53, the output signal (OB signal) from the OB unit 73 of the CCD 52 is clamped by the OB clamp circuit 54 and fixed at the direct current level. An OB level signal is generated which is used as an optical black reference. Also,
The output signal from the effective pixel section 72 of the CCD 52 is output at a level clamped with the signal level of the OB section 73 as a reference.

【0008】OBクランプ回路54から出力される信号
は、映像信号処理部55に入力される。映像信号処理部
55では、有効画素部72からの出力信号に対して、O
Bクランプ回路54でクランプされた信号レベル(OB
レベル)を基準として、各種処理が行われる。映像信号
処理部55には、AGC(AutomaticGain
Control)回路56が設けられており、AGC
回路56では、OBクランプ回路54から入力される信
号の強弱に応じて、利得(ゲイン)が制御される。
The signal output from the OB clamp circuit 54 is input to the video signal processing section 55. In the video signal processing unit 55, the output signal from the effective pixel unit 72
The signal level clamped by the B clamp circuit 54 (OB
Various processes are performed on the basis of (level). The video signal processing unit 55 includes an AGC (Automatic Gain).
A control circuit 56 is provided for the AGC.
In the circuit 56, the gain is controlled according to the strength of the signal input from the OB clamp circuit 54.

【0009】AGC回路56からの出力信号は補正処理
回路57に入力され、補正処理回路57からはガンマ補
正された信号が出力される。補正処理回路57からの出
力信号はペデスタルクランプ回路58に入力され、ペデ
スタルクランプ回路58では入力された信号がペデスタ
ルレベルにクランプされる。ペデスタルクランプ回路5
8からの出力信号は駆動回路59に入力され、駆動回路
59からは、テレビモニター等の表示装置に適応した映
像信号が、ビデオ信号として出力される。
The output signal from the AGC circuit 56 is input to the correction processing circuit 57, and the gamma-corrected signal is output from the correction processing circuit 57. The output signal from the correction processing circuit 57 is input to the pedestal clamp circuit 58, and the input signal is clamped to the pedestal level in the pedestal clamp circuit 58. Pedestal clamp circuit 5
The output signal from 8 is input to the drive circuit 59, and the drive circuit 59 outputs a video signal suitable for a display device such as a television monitor as a video signal.

【0010】また、OBクランプ回路54から出力され
る信号は、検波回路60に入力され、検波回路60によ
って検波される。検波回路60から出力される信号に基
づいて、露光制御部61から、CCD52のアイリスお
よび露光を制御するための信号がCCD駆動回路62に
出力される。CCD駆動回路62では、露光制御部61
から出力される信号に基づいて、CCD52を駆動す
る。露光制御部61およびCCD駆動回路62では、O
Bクランプ回路54にてクランプされた信号レベル(O
Bレベル)を基準として、それぞれの動作が行われる。
また、CCD52の露光は、例えばCCD52に備わっ
た電子シャッター機能等を用いて制御される。
The signal output from the OB clamp circuit 54 is input to the detection circuit 60 and detected by the detection circuit 60. Based on the signal output from the detection circuit 60, a signal for controlling the iris of the CCD 52 and the exposure is output from the exposure control unit 61 to the CCD drive circuit 62. In the CCD drive circuit 62, the exposure controller 61
The CCD 52 is driven based on the signal output from the. In the exposure control unit 61 and the CCD drive circuit 62, the O
The signal level clamped by the B clamp circuit 54 (O
Each operation is performed based on (B level).
The exposure of the CCD 52 is controlled using, for example, an electronic shutter function provided in the CCD 52.

【0011】ところで、近年では、固体撮像装置の用途
が広がっており、上述したような固体撮像装置がドアホ
ン、車載用カメラ等にも搭載されるようになっている。
このようなカメラは、しばしば、屋外を撮影するために
用いられるため、太陽光等の過大光がCCD52に入射
されることがある。
By the way, in recent years, the use of the solid-state image pickup device has been widespread, and the solid-state image pickup device as described above is also mounted on door phones, in-vehicle cameras and the like.
Since such a camera is often used for photographing the outdoors, excessive light such as sunlight may enter the CCD 52.

【0012】図17(a)および図17(b)はそれぞ
れ、通常動作時および過大光入射時のそれぞれについ
て、CCD52からの出力信号、CDS53からの出力
信号、駆動回路59からの映像信号の各波形を示すグラ
フである。
FIGS. 17A and 17B respectively show an output signal from the CCD 52, an output signal from the CDS 53, and a video signal from the drive circuit 59 during normal operation and incidence of excessive light. It is a graph which shows a waveform.

【0013】図17(a)および図17(b)に示すよ
うに、1水平期間には、有効画素部72から被写体画像
光に対応する信号が出力される有効映像信号期間と、O
B部73から黒レベルに対応するOB信号が出力される
OB期間とが設けられている。また、水平期間に続く水
平帰線期間では、垂直転送部から水平転送部に電荷を転
送させている。リセットパルスFRは、水平転送部から
転送されて、検出部で電荷電圧変換された電荷をリセッ
トドレインRDに排出させるためのパルスである。
As shown in FIGS. 17A and 17B, in one horizontal period, an effective video signal period in which a signal corresponding to subject image light is output from the effective pixel section 72, and O
An OB period in which the OB signal corresponding to the black level is output from the B section 73 is provided. In the horizontal blanking period following the horizontal period, charges are transferred from the vertical transfer unit to the horizontal transfer unit. The reset pulse FR is a pulse for discharging the charges transferred from the horizontal transfer unit and converted into the charge-voltage by the detection unit to the reset drain RD.

【0014】図17(a)に示す通常動作時において、
有効映像信号期間には、有効画素部72からの被写体画
像に対応する信号(CCD出力)がCCD52から出力
されてCDS回路53に入力され、CDS回路53によ
ってクロック成分が除去された信号が出力される。ま
た、OB期間には、OB部73からの黒レベルに対応す
る信号(OB信号)がCCD52から出力されてCDS
回路53に入力され、CDS回路53によってクロック
成分が除去された信号(CDS出力)が出力される。
In the normal operation shown in FIG. 17 (a),
During the effective video signal period, a signal (CCD output) corresponding to the subject image from the effective pixel section 72 is output from the CCD 52 and input to the CDS circuit 53, and a signal from which the clock component has been removed by the CDS circuit 53 is output. It Further, during the OB period, a signal (OB signal) corresponding to the black level from the OB portion 73 is output from the CCD 52 and the CDS is output.
The signal (CDS output), which is input to the circuit 53 and whose clock component is removed by the CDS circuit 53, is output.

【0015】CDS回路53から出力される信号は、O
Bクランプ回路54を介して映像信号処理部55に入力
される。映像信号処理部55では、有効画素部72から
出力された信号に対して、OB部73から出力されたO
B信号のレベル(OBレベル)を基準として各種処理が
行われ、映像信号が出力(映像出力)される。
The signal output from the CDS circuit 53 is O
It is input to the video signal processing unit 55 via the B clamp circuit 54. In the video signal processing unit 55, the O output from the OB unit 73 is applied to the signal output from the effective pixel unit 72.
Various processes are performed with the level of the B signal (OB level) as a reference, and a video signal is output (video output).

【0016】これに対して、図17(b)に示すよう
に、過大光がCCD52に入射されると、有効画素部7
2のフォトダイオードから電荷が出力される有効映像信
号期間の途中でCCD52から出力される信号が急激に
増大し、OB部73のフォトダイオードから電荷が出力
されるOB期間には、OB部73のフォトダイオードか
ら出力される電荷量を示すOBレベルが、図17(a)
に示す通常動作時に出力されるOBレベルよりも高いレ
ベルに変動する。CDS回路53によってクロック成分
が除去された信号が生成され、映像信号処理部55で
は、有効画素部72からの出力信号に対して、OB部7
3からの高レベルの信号を基準として各種処理が行われ
る。その結果、明るい被写体を撮像した場合であって
も、暗い画面が表示されるという問題がある。CCD5
2に過大光が入射された場合に、このようにOBレベル
が変動する理由は以下の通りである。
On the other hand, as shown in FIG. 17B, when excessive light is incident on the CCD 52, the effective pixel section 7
The signal output from the CCD 52 sharply increases in the middle of the effective video signal period in which the charge is output from the second photodiode, and the charge in the OB unit 73 is output during the OB period in the OB unit 73. The OB level indicating the amount of electric charge output from the photodiode is shown in FIG.
Changes to a level higher than the OB level output during normal operation. A signal from which the clock component has been removed is generated by the CDS circuit 53, and the video signal processing section 55 receives the output signal from the effective pixel section 72 from the OB section 7
Various processes are performed with the high-level signal from 3 as a reference. As a result, there is a problem that a dark screen is displayed even when a bright subject is imaged. CCD5
The reason why the OB level fluctuates in this way when excessive light is incident on 2 is as follows.

【0017】過大光がCCD52に入射すると、有効画
素部72の受光部(フォトダイオード74)において発
生した電荷が、対応する垂直CCDシフトレジスタ75
の容量を超えて、水平CCDシフトレジスタ76の走査
期間中に、水平CCDシフトレジスタ76に流れ込む。
さらに、水平CCDシフトレジスタ76の容量を超え
て、本来は光電変換された電荷はない領域であるOB部
73にも溢れ出す。その結果、OB部73から出力され
るOBレベルが通常動作時よりも高くなり、光学的な黒
の基準とは異なる明るいレベルになるため、暗い部分で
は階調差がなくなって、全体的に暗い沈んだ画面表示と
なる。
When excessive light is incident on the CCD 52, the charges generated in the light receiving portion (photodiode 74) of the effective pixel portion 72 correspond to the corresponding vertical CCD shift register 75.
Over the capacity of, and flows into the horizontal CCD shift register 76 during the scanning period of the horizontal CCD shift register 76.
Further, it exceeds the capacity of the horizontal CCD shift register 76 and overflows into the OB portion 73, which is a region where there is originally no photoelectrically converted charge. As a result, the OB level output from the OB unit 73 becomes higher than that in the normal operation and becomes a bright level different from the optical black reference. The screen will be depressed.

【0018】また、映像信号処理部55では、通常動作
時よりも高レベルに変動したOBレベルを基準として、
有効画素部72からの信号に対して処理が行われるた
め、映像信号の出力は実際よりも低レベルとなる。この
ため、CCD52への露光時間を延ばすように、露光制
御が行われる。その結果、CCD52に入射される光量
がさらに多くなり、さらにOB部73に溢れ出した電荷
が多くなって表示状態が悪化する。
Further, in the video signal processing section 55, the OB level which has changed to a level higher than that in the normal operation is used as a reference.
Since the signal from the effective pixel section 72 is processed, the output of the video signal is at a lower level than it actually is. Therefore, the exposure control is performed so as to extend the exposure time for the CCD 52. As a result, the amount of light incident on the CCD 52 is further increased, and the electric charge overflowing to the OB portion 73 is further increased to deteriorate the display state.

【0019】このように、上記従来の固体撮像装置で
は、光量が大きい場合に明るい被写体を撮像しても、画
面上では黒く見えるため、所定の光量よりも光量が大き
い光源を用いた場合には、被写体を認識することができ
ないという問題がある。
As described above, in the above-described conventional solid-state image pickup device, even when a bright subject is imaged when the light amount is large, it looks black on the screen, and therefore when a light source having a light amount larger than a predetermined light amount is used. However, there is a problem that the subject cannot be recognized.

【0020】この問題を解決するために、例えば特許文
献1には、固体撮像素子の水平期間の一部で水平転送パ
ルスの位相を変化させて黒レベルと略等しいレベルに対
応する信号を生成させ、生成された信号を基準として、
CCD52の露光量を制御する固体撮像装置が開示され
ている。この固体撮像装置によれば、過大光がCCD5
2に入射された場合でも、黒レベルと略等しいレベルに
対応する信号を基準として、適正な露光制御を行うこと
ができる。
In order to solve this problem, for example, in Patent Document 1, the phase of the horizontal transfer pulse is changed in a part of the horizontal period of the solid-state image pickup device to generate a signal corresponding to a level substantially equal to the black level. , With reference to the generated signal,
A solid-state imaging device that controls the exposure amount of the CCD 52 is disclosed. According to this solid-state imaging device, excessive light is emitted from the CCD 5
Even when the light beam is incident on the beam 2, proper exposure control can be performed with reference to a signal corresponding to a level substantially equal to the black level.

【0021】[0021]

【特許文献1】特開平10−210370号公報[Patent Document 1] Japanese Patent Laid-Open No. 10-210370

【0022】[0022]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水平転
送パルスは、水平転送クロックφH1およびφH2に同
期して、CCDシフトレジスタ76の電荷を電荷検出部
77に順次転送させるために用いられるものである。よ
って、上記特許文献1に開示されている固体撮像装置で
は、黒レベルと略等しいレベルに対応する信号を生成さ
せるために、水平転送クロックφH1およびφH2の両
パルスの位相を変化させる必要があり、制御が複雑にな
るという問題がある。
However, the horizontal transfer pulse is used to sequentially transfer the charges of the CCD shift register 76 to the charge detection unit 77 in synchronization with the horizontal transfer clocks φH1 and φH2. Therefore, in the solid-state imaging device disclosed in Patent Document 1, it is necessary to change the phases of both pulses of the horizontal transfer clocks φH1 and φH2 in order to generate a signal corresponding to a level substantially equal to the black level. There is a problem that control becomes complicated.

【0023】本発明は、このような従来技術の課題を解
決するためになされたものであり、簡単な制御によっ
て、過大光がCCDに入射した場合でも、適正な露光制
御を行って、良好な画面表示を得ることができる固体撮
像装置およびこれを用いた電子情報機器を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art as described above, and by simple control, even when excessive light is incident on the CCD, proper exposure control is performed, and good control is achieved. An object of the present invention is to provide a solid-state imaging device capable of obtaining a screen display and an electronic information device using the same.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像装置
は、固体撮像素子で光電変換された映像信号と黒レベル
信号を検出し、該固体撮像素子からの黒レベル信号を基
準として該映像信号を信号処理すると共に、該検出映像
信号と黒レベル信号をリセットパルスによりリセットす
る固体撮像装置において、信号読出し期間の一部期間
で、黒レベルと略等しい擬似黒レベル信号を該固体撮像
素子に生成させるように該リセットパルスの立ち上がり
および立ち下がりタイミングの少なくとも何れかを変化
させる撮像素子駆動手段と、該擬似黒レベル信号を基準
として、該撮像素子駆動手段を介して該固体撮像素子の
露光量を制御させる露光制御部とを有しており、そのこ
とにより上記目的が達成される。また、好ましくは、本
発明の固体撮像装置において、黒レベル信号をクランプ
する第1クランプ手段と、前記擬似黒レベル信号をクラ
ンプする第2クランプ手段と、該第1クランプ手段およ
び該第2クランプ手段の何れかにてクランプされた信号
のレベルを基準として、該固体撮像素子からの映像信号
に対して映像信号処理を行う映像信号処理部とをさらに
有する。
A solid-state image pickup device of the present invention detects a video signal and a black level signal photoelectrically converted by a solid-state image pickup device, and the black signal from the solid-state image pickup device is used as a reference for the video signal. In the solid-state imaging device that performs signal processing of the signal and resets the detected video signal and the black-level signal with a reset pulse, a pseudo black-level signal that is substantially equal to the black level is generated in the solid-state imaging device during a part of the signal reading period. So as to change at least one of the rising and falling timings of the reset pulse, and the exposure amount of the solid-state imaging device via the imaging device driving unit with reference to the pseudo black level signal. And an exposure control unit for controlling the same, thereby achieving the above object. Further, preferably, in the solid-state imaging device of the present invention, first clamp means for clamping a black level signal, second clamp means for clamping the pseudo black level signal, the first clamp means and the second clamp means. And a video signal processing unit that performs video signal processing on the video signal from the solid-state imaging device with the level of the signal clamped by any of the above as a reference.

【0025】次に、本発明の固体撮像装置は、複数の光
電変換素子が水平方向および垂直方向に配列され、各光
電変換素子に被写体画像光が入射されて電気信号を出力
する有効画素部、および該有効画素部の周辺に複数の光
電変換素子が垂直方向に配列され、各光電変換素子には
被写体画像光が遮光されて入射されず、黒レベルに対応
する電気信号を出力するオプティカルブラック部を有す
る固体撮像素子と、該固体撮像素子のオプティカルブラ
ック部から出力される黒レベル信号をクランプする第1
クランプ手段と、固体撮像素子の水平期間の一部期間
で、該固体撮像素子に黒レベルと略等しいレベルの擬似
黒レベル信号を生成させるようにリセットパルスの立ち
上がりおよび立ち下がりタイミングの少なくとも何れか
を変化させる撮像素子駆動手段と、生成された擬似黒レ
ベル信号をクランプする第2クランプ手段と、該第2ク
ランプ手段にてクランプされた擬似黒レベル信号のレベ
ルを基準として、該撮像素子駆動手段を介して該固体撮
像素子の露光量を制御させる露光制御部と、該第1クラ
ンプ手段および該第2クランプ手段の何れかにてクラン
プされた信号のレベルを基準として、該固体撮像素子の
有効画素部から出力される映像信号に対して映像信号処
理を行う映像信号処理部とを有しており、そのことによ
り上記目的が達成される。
Next, in the solid-state image pickup device of the present invention, a plurality of photoelectric conversion elements are arranged in the horizontal direction and the vertical direction, and an effective pixel portion for outputting an electric signal when subject image light is incident on each photoelectric conversion element, Also, a plurality of photoelectric conversion elements are arranged in the vertical direction around the effective pixel section, and the object image light is blocked from entering each photoelectric conversion element, and an optical black section that outputs an electric signal corresponding to a black level is provided. A solid-state image pickup device having: and a first level for clamping a black level signal output from an optical black portion of the solid-state image pickup device
At least one of the rising and falling timings of the reset pulse so as to cause the solid-state image sensor to generate a pseudo black level signal at a level substantially equal to the black level during a part of the horizontal period of the solid-state image sensor and the clamp means. The image pickup device driving unit for changing the image pickup device driving unit, the second clamp unit for clamping the generated pseudo black level signal, and the image pickup unit driving unit based on the level of the pseudo black level signal clamped by the second clamp unit. An exposure control unit for controlling the exposure amount of the solid-state image sensor via an effective pixel of the solid-state image sensor based on the level of the signal clamped by either the first clamp unit or the second clamp unit. And a video signal processing unit that performs video signal processing on the video signal output from the unit. That.

【0026】通常、太陽光等の過剰光が固体撮像素子に
入射されると、固体撮像素子の有効画素部で発生した電
荷が、本来は光電変化によって発生する電荷はない領域
であるオプティカルブラック部(OB部)にも溢れ出
し、OB部で生成されるOBレベルが通常動作時から変
動する。その結果、OBレベルを光学的な黒レベルの基
準として用いることができなくなる。
Usually, when excess light such as sunlight is incident on the solid-state image sensor, the electric black generated in the effective pixel section of the solid-state image sensor is a region where originally no electric charge is generated by photoelectric change. (OB part) overflows and the OB level generated in the OB part fluctuates from the normal operation. As a result, the OB level cannot be used as a reference for the optical black level.

【0027】上記構成によれば、固体撮像素子の水平期
間の一部期間でリセットパルスの立ち上がりおよび立ち
下がりタイミングの少なくとも何れかを変化(波形反転
または位相変化を含む)させるため、固体撮像素子に太
陽光等の過大光が入射されてOB部に電荷が溢れ出した
場合でも、OB部に溢れ出した電荷が一旦排除されて、
本来の黒レベル(OBレベル)と略等しいレベルに対応
した信号(擬似OB信号)が擬似的に生成される。この
擬似OB信号は、第2クランプ手段によってクランプさ
れる。露光制御部では、この第2クランプ手段にてクラ
ンプされた、本来の黒レベルと略等しい擬似OBレベル
の信号を基準として、固体撮像素子の露光が制御され
る。
According to the above structure, since at least one of the rising and falling timings of the reset pulse is changed (including waveform inversion or phase change) in a part of the horizontal period of the solid-state image pickup element, the solid-state image pickup element is changed. Even when excessive light such as sunlight is incident and electric charge overflows into the OB portion, the electric charge overflowing into the OB portion is once removed,
A signal (pseudo OB signal) corresponding to a level substantially equal to the original black level (OB level) is pseudo-generated. This pseudo OB signal is clamped by the second clamp means. The exposure controller controls the exposure of the solid-state image pickup device with reference to the signal of the pseudo OB level which is clamped by the second clamp means and is substantially equal to the original black level.

【0028】従って、一般的な固体撮像装置に第2クラ
ンプ手段を追加するという比較的簡易な構成と、リセッ
トパルスの立ち上がりおよび立ち下がりタイミングの少
なくとも何れかを変化させるという比較的容易な制御に
よって、過大光が固体撮像素子に入射されて基準となる
黒レベルが変動した場合でも、そのような変動の影響を
受けずに、本来の黒レベル(OBレベル)と略等しい擬
似的な黒レベル(擬似OBレベル)を基準として適正な
露光制御を行うことができ、良好な画面表示を行うこと
ができる。
Therefore, by the relatively simple structure of adding the second clamp means to the general solid-state image pickup device and the relatively easy control of changing at least one of the rising and falling timings of the reset pulse, Even if excessive light is incident on the solid-state image sensor and the reference black level fluctuates, a pseudo black level (pseudo black level) that is substantially equal to the original black level (OB level) is not affected by such fluctuation. Appropriate exposure control can be performed based on the (OB level), and good screen display can be performed.

【0029】また、第1クランプ手段によって、固体撮
像素子のOB部から出力される信号(OB信号)がクラ
ンプされる。映像信号処理部では、この第1クランプ手
段にてクランプされた信号レベル(OBレベル)を基準
として、固体撮像素子の有効画素部から出力される信号
が処理される。このとき、以上のような露光制御によ
り、固体撮像素子への入射光量が制御されているので、
本来の黒レベル(OBレベル)に基づいて処理が行われ
る映像信号処理についても、適正に行うことができる。
Further, the signal (OB signal) output from the OB portion of the solid-state image pickup device is clamped by the first clamp means. In the video signal processing section, the signal output from the effective pixel section of the solid-state image pickup device is processed with the signal level (OB level) clamped by the first clamping means as a reference. At this time, since the amount of light incident on the solid-state image sensor is controlled by the exposure control as described above,
The video signal processing that is performed based on the original black level (OB level) can also be appropriately performed.

【0030】好ましくは、前記露光制御部からの制御情
報に基づいて、該固体撮像素子への入射光量が所定量以
上であるか否かを検出する光量検出手段と、該光量検出
手段によって、該固体撮像素子への入射光量が所定量以
上であることが検出された場合に、リセットパルスの立
ち上がりおよび立ち下がりタイミングの少なくとも何れ
かを、信号読出し期間(水平期間)の一部期間とは別の
一部期間で変化させるパルス切り換え手段とをさらに具
備している。
Preferably, based on the control information from the exposure control section, a light amount detecting means for detecting whether or not the amount of light incident on the solid-state image pickup device is a predetermined amount or more, and the light amount detecting means, When it is detected that the amount of light incident on the solid-state image sensor is equal to or more than a predetermined amount, at least one of the rising and falling timings of the reset pulse is different from a part of the signal reading period (horizontal period). It further comprises pulse switching means for changing the pulse in a part of the period.

【0031】上記擬似的な黒レベル(擬似OBレベル)
は、本来の黒レベル(OBレベル)と略等しい擬似的な
レベルであり、本来の黒レベルと全く同一ではない。従
って、映像信号処理については、極力、本来の黒レベル
を基準として行うことが望ましい。
The pseudo black level (pseudo OB level)
Is a pseudo level substantially equal to the original black level (OB level) and is not exactly the same as the original black level. Therefore, it is desirable to perform the video signal processing with the original black level as much as possible.

【0032】固体撮像素子への入射光量が所定量未満で
ある場合には、例えば最大限の露光制御を行うことによ
って、有効画素部の受光部で発生した電荷が垂直CCD
シフトレジスタおよび水平CCDシフトレジスタの容量
を超えてOB部に溢れ出すことを回避することができ
る。その結果、本来の黒レベルに基づいて映像信号処理
を適正に行うことができる。しかしながら、固体撮像素
子への入射光量が所定量以上である場合には、最大限の
露光制御を行っても、有効画素部の受光部で発生した電
荷がOB部に溢れ出してしまい、OBレベルが変動す
る。
When the amount of light incident on the solid-state image pickup device is less than a predetermined amount, for example, by performing maximum exposure control, the charges generated in the light receiving portion of the effective pixel portion are applied to the vertical CCD.
It is possible to prevent the OB unit from overflowing beyond the capacity of the shift register and the horizontal CCD shift register. As a result, the video signal processing can be properly performed based on the original black level. However, when the amount of light incident on the solid-state image sensor is equal to or more than a predetermined amount, even if the maximum exposure control is performed, the charge generated in the light receiving portion of the effective pixel portion overflows into the OB portion, and the OB level is exceeded. Fluctuates.

【0033】上記構成によれば、光量検出手段にて入射
光量が所定量以上であることが検出された場合に、パル
ス切り換え手段によって、固体撮像素子の信号読出し期
間(水平期間)の一部でリセットパルスの立ち上がりお
よび立ち下がりタイミングの少なくとも何れかが切り換
えられる。これにより、固体撮像素子のOB部に蓄積さ
れた電荷が一旦排除され、OB部から本来の黒レベルと
略等しいレベルに対応した信号(擬似OB信号)が生成
される。この擬似OB信号は、第1クランプ手段によっ
てクランプされる。映像信号処理部では、この第1クラ
ンプ手段にてクランプされた、擬似的な黒レベル(擬似
OBレベル)の信号を基準として、固体撮像素子の有効
画素部から出力される信号が処理される。
According to the above arrangement, when the quantity of incident light is detected to be equal to or more than the predetermined quantity by the quantity of light detecting means, the pulse switching means causes a part of the signal reading period (horizontal period) of the solid-state image pickup device. At least one of the rising and falling timings of the reset pulse is switched. As a result, the electric charge accumulated in the OB portion of the solid-state image sensor is once removed, and a signal (pseudo OB signal) corresponding to a level substantially equal to the original black level is generated from the OB portion. This pseudo OB signal is clamped by the first clamp means. In the video signal processing section, the signal output from the effective pixel section of the solid-state image sensor is processed with reference to the pseudo black level (pseudo OB level) signal clamped by the first clamping means.

【0034】従って、入射光量の大小に応じて、映像信
号処理を行う際に黒レベルの基準となる信号が生成さ
れ、入射光量の変化に対応して、適正な映像信号処理を
行うことができる。その結果、特に、最大限の露光制御
を行っても回避することができないほど、強烈な光が固
体撮像素子に入射され、有効画素部の受光部で生成され
た電荷がOB部に溢れ出した場合でも、十分とは言えな
いが、擬似的な黒レベルを基準として映像信号処理を行
うことにより、画面が暗く沈む、画面が破綻する等とい
った最悪の事態を回避することができる。
Therefore, a signal serving as a reference of the black level is generated according to the magnitude of the incident light amount when the image signal processing is performed, and the appropriate image signal processing can be performed according to the change of the incident light amount. . As a result, in particular, intense light is incident on the solid-state image sensor so that it cannot be avoided even if the maximum exposure control is performed, and the charge generated in the light receiving section of the effective pixel section overflows into the OB section. Even in such a case, although it cannot be said to be sufficient, by performing the video signal processing with the pseudo black level as a reference, it is possible to avoid the worst situation in which the screen is dark and sunk, the screen is broken, and the like.

【0035】好ましくは、本発明の固体撮像装置におい
て、露光制御部からの制御情報に基づいて、固体撮像素
子への入射光量が所定量以上であるか否かを検出する光
量検出手段と、該光量検出手段によって、該固体撮像素
子への入射光量が所定量未満であることが検出された場
合に、第1クランプ手段からの出力が該映像信号処理部
に入力され、該固体撮像素子への入射光量が所定量以上
であることが検出された場合に、第2クランプ手段から
の出力が該映像信号処理部に入力されるように、該第1
クランプ手段と第2クランプ手段との各出力を切り換え
る出力切り換え手段とを有する。
Preferably, in the solid-state image pickup device of the present invention, a light amount detecting means for detecting whether or not the amount of light incident on the solid-state image pickup device is equal to or more than a predetermined amount based on control information from the exposure control section, When the amount of light incident on the solid-state image sensor is detected by the light amount detection unit to be less than a predetermined amount, the output from the first clamp unit is input to the video signal processing unit, and is output to the solid-state image sensor. When it is detected that the amount of incident light is greater than or equal to a predetermined amount, the output from the second clamp means is input to the video signal processing unit so that the first
It has an output switching means for switching each output of the clamp means and the second clamp means.

【0036】通常、太陽光等の過剰光が固体撮像素子に
入射されると、固体撮像素子の有効画素部で発生した電
荷が、本来は光電変換され発生する電荷がない領域であ
るオプティカルブラック部(OB部)にも溢れ出し、O
B部で生成されるOBレベルが通常動作時から変動す
る。その結果、OBレベルを光学的な黒レベルの基準と
して用いることができなくなる。
Normally, when excess light such as sunlight is incident on the solid-state image sensor, the charges generated in the effective pixel section of the solid-state image sensor are originally photoelectrically converted, and there is no charge generated in the optical black section. Overflowed to (OB part), O
The OB level generated in the B section changes from the normal operation. As a result, the OB level cannot be used as a reference for the optical black level.

【0037】上記構成によれば、信号読出し期間(水平
期間)の一部期間でリセットパルスの立ち上がりおよび
立ち下がりタイミングの少なくとも何れかが切り換えら
れるため、固体撮像素子に太陽光等の過大光が入射され
てOB部に電荷が溢れ出した場合でも、OB部に溢れ出
した電荷が一旦排除されて、本来の黒レベル(OBレベ
ル)と略等しいレベルに対応した信号が擬似的に生成さ
れる。この擬似的な黒レベル(擬似OBレベル)の信号
は、第2クランプ手段によってクランプされる。露光制
御部では、この第2クランプ手段にてクランプされた、
擬似的な黒レベルの信号を基準として、固体撮像素子の
露光が制御される。
According to the above configuration, at least one of the rising and falling timings of the reset pulse is switched during a part of the signal reading period (horizontal period), so excessive light such as sunlight is incident on the solid-state image sensor. Even when the electric charge overflows to the OB portion, the electric charge overflowing to the OB portion is once removed, and a signal corresponding to a level substantially equal to the original black level (OB level) is artificially generated. This pseudo black level (pseudo OB level) signal is clamped by the second clamp means. In the exposure controller, the second clamp means clamps the
The exposure of the solid-state image sensor is controlled based on the pseudo black level signal.

【0038】従って、過大光が固体撮像素子に入射され
て基準となるOBレベルが変動した場合でも、そのよう
な変動の影響を受けずに、本来の黒レベルと略等しい擬
似的な黒レベルを基準として露光制御を行うことがで
き、良好な画面表示を行うことができる。また、このよ
うな露光制御により、固体撮像素子への入射光量が制御
されるので、本来の黒レベルに基づいて処理が行われる
映像信号処理についても適正に行うことができる。
Therefore, even if the excessive light is incident on the solid-state image sensor and the reference OB level fluctuates, a pseudo black level substantially equal to the original black level is obtained without being affected by such fluctuation. Exposure control can be performed as a reference, and good screen display can be performed. Further, since the amount of light incident on the solid-state image sensor is controlled by such exposure control, it is possible to properly perform video signal processing in which processing is performed based on the original black level.

【0039】光量検出手段にて固体撮像素子への入射光
量が所定量未満であると検出された場合には、出力切り
換え手段によって、第1クランプ手段からの出力が映像
信号処理部に入力される。映像信号処理部では、第1ク
ランプ手段にてクランプされた、本来の黒レベル(OB
レベル)の信号に基づいて、映像信号処理を適正に行う
ことができる。
When the light quantity detecting means detects that the quantity of light incident on the solid-state image sensor is less than the predetermined quantity, the output switching means inputs the output from the first clamp means to the video signal processing section. . In the video signal processing unit, the original black level (OB
Video signal processing can be properly performed based on the signal of (level).

【0040】また、光量検出手段にて固体撮像素子への
入射光量が所定量以上であることが検出された場合に
は、出力切り換え手段によって、第2クランプ手段から
の出力が映像信号処理部に入力される。映像信号処理部
では、この第2クランプ手段にてクランプされた、擬似
的な黒レベル(擬似OBレベル)の信号を基準として、
固体撮像素子の有効画素部から出力される信号が処理さ
れる。
Further, when the light quantity detecting means detects that the quantity of light incident on the solid-state image pickup device is equal to or more than a predetermined quantity, the output switching means outputs the output from the second clamp means to the video signal processing section. Is entered. In the video signal processing unit, the signal of the pseudo black level (pseudo OB level) clamped by the second clamp means is used as a reference.
The signal output from the effective pixel section of the solid-state image sensor is processed.

【0041】従って、入射光量の大小に応じて、映像信
号処理を行う際に黒レベルの基準となる信号が出力切り
換え手段によって切り換えられ、入射光量の変化に対応
して、適正な映像信号処理を行うことができる。その結
果、特に、最大限の露光制御を行っても回避することが
できないほど、強烈な光が固体撮像素子に入射され、有
効画素部の受光部で生成された電荷がOB部に溢れ出し
た場合でも、十分とは言えないが、擬似的な黒レベルを
基準として映像信号処理を行うことにより、画面が暗く
沈む、画面が破綻する等といった最悪の事態を回避する
ことができる。
Therefore, when the video signal is processed, the signal serving as the reference of the black level is switched by the output switching means according to the magnitude of the incident light quantity, and the proper video signal processing is performed in accordance with the change of the incident light quantity. It can be carried out. As a result, in particular, intense light is incident on the solid-state image sensor so that it cannot be avoided even if the maximum exposure control is performed, and the charge generated in the light receiving section of the effective pixel section overflows into the OB section. Even in such a case, although it cannot be said to be sufficient, by performing the video signal processing with the pseudo black level as a reference, it is possible to avoid the worst situation in which the screen is dark and sunk, the screen is broken, and the like.

【0042】例えば、リセットパルスの立ち上がりおよ
び立ち下がりタイミングの少なくとも何れかの変化は、
リセットパルスの信号レベルの反転、リセットパルスの
一定レベルの保持およびリセットパルスの位相変化の何
れかにより為される。これによって、電荷が水平転送部
から電荷検出部(変換部)に転送されるタイミングで、
固体撮像素子の電荷検出部(変換部)のリセットゲート
11下のポテンシャルが低くなっているため、水平転送
部から転送されて漏れ出した電荷をリセットドレインに
排出させることができる。
For example, a change in at least one of the rising and falling timings of the reset pulse is
This is performed by either inverting the signal level of the reset pulse, holding the reset pulse at a constant level, or changing the phase of the reset pulse. With this, at the timing when the charges are transferred from the horizontal transfer unit to the charge detection unit (conversion unit),
Since the potential under the reset gate 11 of the charge detection unit (conversion unit) of the solid-state imaging device is low, the charges transferred from the horizontal transfer unit and leaking can be discharged to the reset drain.

【0043】以下、信号読出し期間の一部期間(擬似O
B期間)およびこれとは別の期間(OB期間)におい
て、リセットパルスを一定レベルの保持する場合につい
て説明する。
Hereinafter, a part of the signal reading period (pseudo O
A case where the reset pulse is held at a constant level in the B period) and a period (OB period) different from the B period) will be described.

【0044】本発明の固体撮像装置は、複数の光電変換
素子が水平方向および垂直方向に配列され、各光電変換
素子に被写体画像に対応する光が入射されて電気信号を
出力する有効画素部、および該有効画素部の周辺に複数
の光電変換素子が垂直方向に配列され、各光電変換素子
には被写体画像に対応する光が遮光されて入射されず、
黒レベルに対応する電気信号を出力するオプティカルブ
ラック部を有する固体撮像素子と、該固体撮像素子のオ
プティカルブラック部から出力される信号をクランプす
る第1クランプ手段と、該第1クランプ手段にてクラン
プされた信号のレベルを基準として、該固体撮像素子の
有効画素部から出力される信号に対して、映像信号処理
を行う映像信号処理部と、固体撮像素子の水平期間の一
部でリセットパルスを一定レベルに保持させて、該固体
撮像素子に黒レベルと略等しいレベルに対応する信号を
生成させ、生成された信号をクランプする第2クランプ
手段と、該第2クランプ手段にてクランプされた信号の
レベルを基準として、該固体撮像素子の露光量を制御す
る露光制御部とを有し、そのことにより上記目的が達成
される。
In the solid-state image pickup device of the present invention, a plurality of photoelectric conversion elements are arrayed in the horizontal and vertical directions, and an effective pixel portion for outputting an electric signal when light corresponding to a subject image is incident on each photoelectric conversion element, And a plurality of photoelectric conversion elements are arranged in the vertical direction around the effective pixel portion, and light corresponding to the subject image is blocked and does not enter each photoelectric conversion element,
A solid-state image pickup device having an optical black portion for outputting an electric signal corresponding to a black level, a first clamp means for clamping a signal outputted from the optical black portion of the solid-state image pickup element, and a clamp by the first clamp means Based on the level of the generated signal, a signal output from the effective pixel section of the solid-state image sensor, a video signal processing section that performs video signal processing, and a reset pulse in a part of the horizontal period of the solid-state image sensor. Second clamp means for holding the signal at a constant level, causing the solid-state imaging device to generate a signal corresponding to a level substantially equal to the black level, and clamping the generated signal, and the signal clamped by the second clamp means. The exposure control unit controls the exposure amount of the solid-state image pickup device with reference to the level of 1.

【0045】通常、太陽光等の過剰光が固体撮像素子に
入射されると、固体撮像素子の有効画素部で発生した電
荷が、本来は光電変換により発生する電荷がない領域で
あるオプティカルブラック部(OB部)にも漏れ出し、
OB部で生成されるOBレベルが通常動作時から変動す
る。その結果、OBレベルを光学的な黒レベルの基準と
して用いることができなくなる。
Usually, when excess light such as sunlight is incident on the solid-state image sensor, the charges generated in the effective pixel section of the solid-state image sensor are areas where there is originally no charge generated by photoelectric conversion. It also leaks to (OB part),
The OB level generated in the OB unit changes from the normal operation. As a result, the OB level cannot be used as a reference for the optical black level.

【0046】上記構成によれば、固体撮像素子の水平期
間の一部期間でリセットパルスが一定レベルに保持され
るため、固体撮像素子に太陽光等の過大光が入射されて
OB部に電荷が溢れ出した場合でも、OB部に溢れ出し
た電荷が一旦排除されて、本来の黒レベル(OBレベ
ル)と略等しいレベルに対応した信号(擬似OB信号)
が擬似的に生成される。この擬似OB信号は、第2クラ
ンプ手段によってクランプされる。露光制御部では、こ
の第2クランプ手段にてクランプされた、本来の黒レベ
ルと略等しい擬似OBレベルの信号を基準として、固体
撮像素子の露光が制御される。
According to the above structure, since the reset pulse is held at a constant level during a part of the horizontal period of the solid-state image pickup device, excessive light such as sunlight is incident on the solid-state image pickup device and the OB portion is charged. Even if it overflows, the charge that overflows to the OB portion is once removed, and a signal corresponding to a level substantially equal to the original black level (OB level) (pseudo OB signal)
Is generated in a pseudo manner. This pseudo OB signal is clamped by the second clamp means. The exposure controller controls the exposure of the solid-state image pickup device with reference to the signal of the pseudo OB level which is clamped by the second clamp means and is substantially equal to the original black level.

【0047】従って、一般的な固体撮像装置に第2クラ
ンプ手段を追加するという比較的簡易な構成と、リセッ
トパルスを一定レベルに保持させるという比較的容易な
制御によって、過大光が固体撮像素子に入射されて基準
となる黒レベルが変動した場合でも、そのような変動の
影響を受けずに、本来の黒レベル(OBレベル)と略等
しい擬似的な黒レベル(擬似OBレベル)を基準として
適正な露光制御を行うことができ、良好な画面表示を行
うことができる。
Therefore, due to the relatively simple structure of adding the second clamp means to the general solid-state image pickup device and the relatively easy control of holding the reset pulse at a constant level, excessive light is transmitted to the solid-state image pickup element. Even if the reference black level fluctuates upon incidence, it is appropriate to use a pseudo black level (pseudo OB level) that is substantially equal to the original black level (OB level) as a reference, without being affected by such fluctuations. It is possible to perform various exposure controls and perform good screen display.

【0048】上述したように、水平期間の一部期間でリ
セットパルスの立ち上がりおよび立ち下がりタイミング
の少なくとも何れかを変化させる場合には、短時間では
あるものの、水平転送部から電荷が電荷検出部に転送さ
れて電荷電圧変換され、出力電圧として出力される時間
が生じる。このときに、電荷検出部に水平転送部から過
大な電荷が転送されると、溢れ出した電荷によって電荷
電圧変換が生じることがある。また、水平期間の一部期
間でリセットパルスの立ち上がりおよび立ち下がりタイ
ミングの少なくとも何れかを変化させる場合には、リセ
ットパルスがハイレベルになって電荷検出部のポテンシ
ャルがリセットドレインと等しいポテンシャルにリセッ
トされ、リセットドレインに電荷が排出される時間が短
いため、水平転送部から転送された過大な電荷が電荷検
出部で電荷電圧変換されると、電荷が完全にリセットド
レインに排出されず、電荷が電荷検出部に残ってクラン
プされるレベルが不安定になるおそれある。
As described above, when changing at least one of the rising and falling timings of the reset pulse in a part of the horizontal period, the charge is transferred from the horizontal transfer unit to the charge detection unit though it is a short time. There is a time for transfer, charge-voltage conversion, and output as an output voltage. At this time, if excessive charges are transferred from the horizontal transfer unit to the charge detection unit, charge-voltage conversion may occur due to the overflowed charges. Further, when at least one of the rising and falling timings of the reset pulse is changed in a part of the horizontal period, the reset pulse becomes high level and the potential of the charge detection unit is reset to the same potential as the reset drain. , Since the time for discharging the charge to the reset drain is short, if the excessive charge transferred from the horizontal transfer unit is converted into the charge-voltage in the charge detection unit, the charge is not completely discharged to the reset drain, and the charge is discharged. There is a possibility that the level that remains in the detector and is clamped becomes unstable.

【0049】これに対して、水平期間の一部期間でリセ
ットパルスを一定レベルに保持させることによって、水
平転送部から電荷が電荷検出部に転送されて電荷電圧変
換される時間を無くすことができ、電荷検出部に水平転
送部から過大な電荷が転送されても、リセットドレイン
に電荷を充分に排出させることができる。
On the other hand, by holding the reset pulse at a constant level during a part of the horizontal period, it is possible to eliminate the time during which the charges are transferred from the horizontal transfer unit to the charge detection unit and converted into charges. Even if an excessive charge is transferred from the horizontal transfer section to the charge detection section, the charge can be sufficiently discharged to the reset drain.

【0050】また、第1クランプ手段によって、固体撮
像素子のOB部から出力される信号(OB信号)がクラ
ンプされる。映像信号処理部では、この第1クランプ手
段にてクランプされた信号レベル(OBレベル)を基準
として、固体撮像素子の有効画素部から出力される信号
が処理される。このとき、以上のような露光制御によ
り、固体撮像素子への入射光量が制御されているので、
本来の黒レベル(OBレベル)に基づいて処理が行われ
る映像信号処理についても、適正に行うことができる。
Further, the signal (OB signal) output from the OB portion of the solid-state image pickup device is clamped by the first clamp means. In the video signal processing section, the signal output from the effective pixel section of the solid-state image pickup device is processed with the signal level (OB level) clamped by the first clamping means as a reference. At this time, since the amount of light incident on the solid-state image sensor is controlled by the exposure control as described above,
The video signal processing that is performed based on the original black level (OB level) can also be appropriately performed.

【0051】また、好ましくは、前記露光制御部からの
制御情報に基づいて、前記固体撮像素子への入射光量が
所定量以上であるか否かを検出する光量検出手段と、該
光量検出手段によって、該固体撮像素子への入射光量が
所定量以上であることが検出された場合に、リセットパ
ルスを、固体撮像素子の水平期間の他の一部(別の期
間;OB期間)で一定レベルに保持させるパルス切り換
え手段とをさらに有する。
Further, preferably, based on the control information from the exposure control section, a light quantity detecting means for detecting whether or not the quantity of light incident on the solid-state image pickup device is a predetermined quantity or more, and the light quantity detecting means. When the amount of light incident on the solid-state imaging device is detected to be equal to or greater than a predetermined amount, the reset pulse is set to a constant level in another part of the horizontal period of the solid-state imaging device (different period; OB period). It further has pulse switching means for holding.

【0052】上記擬似的な黒レベル(擬似OBレベル)
は、本来の黒レベル(OBレベル)と略等しい擬似的な
レベルであり、本来の黒レベルと全く同一ではない。従
って、映像信号処理については、極力、本来の黒レベル
を基準として行うことが望ましい。
The above pseudo black level (pseudo OB level)
Is a pseudo level substantially equal to the original black level (OB level) and is not exactly the same as the original black level. Therefore, it is desirable to perform the video signal processing with the original black level as much as possible.

【0053】固体撮像素子への入射光量が所定量未満で
ある場合には、例えば最大限の露光制御を行うことによ
って、有効画素部の受光部で発生した電荷が垂直CCD
シフトレジスタおよび水平CCDシフトレジスタの容量
を超えてOB部に溢れ出すことを回避することができ
る。その結果、本来の黒レベルに基づいて映像信号処理
を適正に行うことができる。しかしながら、固体撮像素
子への入射光量が所定量以上である場合には、最大限の
露光制御を行っても、有効画素部の受光部で発生した電
荷がOB部に溢れ出し、OBレベルが変動する。
When the amount of light incident on the solid-state image pickup device is less than a predetermined amount, for example, by performing maximum exposure control, the charges generated in the light receiving portion of the effective pixel portion are applied to the vertical CCD.
It is possible to prevent the OB unit from overflowing beyond the capacity of the shift register and the horizontal CCD shift register. As a result, the video signal processing can be properly performed based on the original black level. However, when the amount of light incident on the solid-state image sensor is equal to or larger than a predetermined amount, even if the maximum exposure control is performed, the charge generated in the light receiving portion of the effective pixel portion overflows into the OB portion, and the OB level changes. To do.

【0054】上記構成によれば、光量検出手段にて入射
光量が所定量以上であることが検出された場合に、パル
ス切り換え手段によって、固体撮像素子の水平期間の一
部期間でリセットパルスが切り換えられて一定レベルに
保持される。これにより、固体撮像素子のOB部に蓄積
された電荷が一旦排除され、OB部から本来の黒レベル
と略等しいレベルに対応した信号(擬似OB信号)が生
成される。この擬似OB信号は、第2クランプ手段によ
ってクランプされる。映像信号処理部では、この第1ク
ランプ手段にてクランプされた、擬似的な黒レベル(擬
似OBレベル)の信号を基準として、固体撮像素子の有
効画素部から出力される信号が処理される。
According to the above construction, when the light quantity detecting means detects that the quantity of incident light is greater than or equal to the predetermined quantity, the pulse switching means switches the reset pulse during a part of the horizontal period of the solid-state image pickup device. Is maintained at a certain level. As a result, the electric charge accumulated in the OB portion of the solid-state image sensor is once removed, and a signal (pseudo OB signal) corresponding to a level substantially equal to the original black level is generated from the OB portion. This pseudo OB signal is clamped by the second clamp means. In the video signal processing section, the signal output from the effective pixel section of the solid-state image sensor is processed with reference to the pseudo black level (pseudo OB level) signal clamped by the first clamping means.

【0055】従って、入射光量の大小に応じて、映像信
号処理を行う際に黒レベルの基準となる信号が生成さ
れ、入射光量の変化に対応して、適正な映像信号処理を
行うことができる。その結果、特に、最大限の露光制御
を行っても回避することができないほど、強烈な光が固
体撮像素子に入射され、有効画素部の受光部で生成され
た電荷がOB部に溢れ出した場合でも、十分とは言えな
いが、擬似的な黒レベルを基準として映像信号処理を行
うことにより、画面が暗く沈む、画面が破綻する等とい
った最悪の事態を回避することができる。
Therefore, a signal serving as a reference of the black level is generated when the image signal processing is performed according to the magnitude of the incident light amount, and appropriate image signal processing can be performed according to the change of the incident light amount. . As a result, in particular, intense light is incident on the solid-state image sensor so that it cannot be avoided even if the maximum exposure control is performed, and the charge generated in the light receiving section of the effective pixel section overflows into the OB section. Even in such a case, although it cannot be said to be sufficient, by performing the video signal processing with the pseudo black level as a reference, it is possible to avoid the worst situation in which the screen is dark and sunk, the screen is broken, and the like.

【0056】また、好ましくは、前記第1クランプ手段
にてクランプされた信号のレベルと、前記第2クランプ
手段にてクランプされた信号のレベルとのレベル差を検
出するレベル差検出手段をさらに有する。
Further, preferably, there is further provided a level difference detecting means for detecting a level difference between the level of the signal clamped by the first clamp means and the level of the signal clamped by the second clamp means. .

【0057】固体撮像素子への入射光量を検出する場合
には、第2クランプ手段にてクランプされた信号のレベ
ルを基準として、例えば検波回路などによって固体撮像
素子からの出力電圧を検出し、その出力電圧を基に、出
力電圧が大きいときには露光制御(電子シャッター等の
制御)を行った後、光量検出手段にて電子シャッター速
度を検出して、その速度値によって入射光量の大小を判
断することができる。この場合、光量検出に時間がかか
るため、その間に画像みだれ等が発生することが考えら
れる。
When detecting the amount of light incident on the solid-state image sensor, the output voltage from the solid-state image sensor is detected by, for example, a detection circuit with reference to the level of the signal clamped by the second clamp means. When the output voltage is high based on the output voltage, exposure control (control of the electronic shutter etc.) is performed, then the electronic shutter speed is detected by the light amount detection means, and the magnitude of the incident light amount is judged by the speed value. You can In this case, since it takes time to detect the light amount, it is conceivable that an image bleeding or the like occurs during that time.

【0058】上記構成によれば、第1クランプ手段にて
クランプされた信号のレベルと第2クランプ手段にてク
ランプされた信号のレベルとのレベル差を検出すること
によって、レベル差が所定値以上あれば不具合が発生し
ており、レベル差が所定値未満の場合(またはレベル差
がない場合)には不具合が生じていないと判断すること
ができるため、光量検出手段などを用いなくても不具合
の有無を判断することができ、処理時間を短くすること
ができる。
According to the above arrangement, the level difference between the level of the signal clamped by the first clamp means and the level of the signal clamped by the second clamp means is detected, so that the level difference is equal to or more than the predetermined value. If there is a problem, it can be determined that no problem has occurred if the level difference is less than the predetermined value (or if there is no level difference). It is possible to determine whether or not there is, and the processing time can be shortened.

【0059】また、好ましくは、前記レベル差検出手段
によって、該第1クランプ手段にてクランプされた信号
のレベルと該第2クランプ手段にてクランプされた信号
のレベルとのレベル差が所定量以上であることが検出さ
れた場合に、リセットパルスを、固体撮像素子の水平期
間の他の一部期間で一定レベルに保持させるパルス切り
換え手段とをさらに有する。
Further, it is preferable that the level difference between the level of the signal clamped by the first clamp means and the level of the signal clamped by the second clamp means is equal to or more than a predetermined amount by the level difference detection means. Pulse reset means for holding the reset pulse at a constant level during another partial period of the horizontal period of the solid-state image sensor when it is detected that

【0060】上記擬似的な黒レベル(擬似OBレベル)
は、本来の黒レベル(OBレベル)と略等しい擬似的な
レベルであり、本来の黒レベルと全く同一ではない。従
って、映像信号処理については、極力、本来の黒レベル
を基準として行うことが望ましい。
The above pseudo black level (pseudo OB level)
Is a pseudo level substantially equal to the original black level (OB level) and is not exactly the same as the original black level. Therefore, it is desirable to perform the video signal processing with the original black level as much as possible.

【0061】上記構成によれば、光量検出手段にて入射
光量を検出する代りに、レベル差検出手段を用いて第1
クランプ手段にてクランプされた信号のレベルと第2ク
ランプ手段にてクランプされた信号のレベルとのレベル
差を検出し、そのレベル差が所定量未満である場合に
は、例えば最大限の露光制御を行うことによって、有効
画素部の受光部で発生した電荷が垂直CCDシフトレジ
スタおよび水平CCDシフトレジスタの容量を超えてO
B部に溢れ出しすことを回避することができる。その結
果、本来の黒レベルに基づいて映像信号処理を適正に行
うことができる。しかしながら、レベル差が所定量以上
である場合には、最大限の露光制御を行っても、有効画
素部の受光部で発生した電荷がOB部に溢れ出し、OB
レベルが変動する。
According to the above construction, instead of detecting the incident light quantity by the light quantity detecting means, the first difference is obtained by using the level difference detecting means.
The level difference between the level of the signal clamped by the clamp means and the level of the signal clamped by the second clamp means is detected, and when the level difference is less than a predetermined amount, for example, maximum exposure control is performed. By doing so, the electric charge generated in the light receiving portion of the effective pixel portion exceeds the capacity of the vertical CCD shift register and the horizontal CCD shift register and O
It is possible to avoid overflowing into the B section. As a result, the video signal processing can be properly performed based on the original black level. However, when the level difference is equal to or more than the predetermined amount, even if the maximum exposure control is performed, the charges generated in the light receiving portion of the effective pixel portion overflow into the OB portion,
Level fluctuates.

【0062】よって、レベル差が所定量以上であること
が検出された場合には、パルス切り換え手段によって、
固体撮像素子の水平期間の一部期間でリセットパルスが
切り換えられて一定レベルに保持される。これにより、
固体撮像素子のOB部に蓄積された電荷が一旦排除さ
れ、OB部から本来の黒レベルと略等しいレベルに対応
した信号(擬似OB信号)が生成される。この擬似OB
信号は、第1クランプ手段によってクランプされる。映
像信号処理部では、この第1クランプ手段にてクランプ
された、擬似的な黒レベル(擬似OBレベル)の信号を
基準として、固体撮像素子の有効画素部から出力される
信号が処理される。
Therefore, when it is detected that the level difference is equal to or more than the predetermined amount, the pulse switching means
The reset pulse is switched and held at a constant level during a part of the horizontal period of the solid-state image sensor. This allows
The electric charge accumulated in the OB portion of the solid-state image sensor is once removed, and a signal (pseudo OB signal) corresponding to a level substantially equal to the original black level is generated from the OB portion. This pseudo OB
The signal is clamped by the first clamping means. In the video signal processing section, the signal output from the effective pixel section of the solid-state image sensor is processed with reference to the pseudo black level (pseudo OB level) signal clamped by the first clamping means.

【0063】従って、第1クランプ手段にてクランプさ
れた信号のレベルと第2クランプ手段にてクランプされ
た信号のレベルとのレベル差によって不具合が生じてい
るか否かを判断し、その結果に応じて、映像信号処理を
行う際に黒レベルの基準となる信号が生成され、適正な
映像信号処理を行うことができる。その結果、特に、最
大限の露光制御を行っても回避することができないほ
ど、強烈な光が固体撮像素子に入射され、有効画素部の
受光部で生成された電荷がOB部に溢れ出した場合で
も、十分とは言えないが、擬似的な黒レベルを基準とし
て映像信号処理を行うことにより、画面が暗く沈む、画
面が破綻する等といった最悪の事態を回避することがで
きる。
Therefore, it is judged whether or not there is a problem due to the level difference between the level of the signal clamped by the first clamp means and the level of the signal clamped by the second clamp means, and according to the result. As a result, a signal serving as a reference of the black level is generated when the video signal processing is performed, and the proper video signal processing can be performed. As a result, in particular, intense light is incident on the solid-state image sensor so that it cannot be avoided even if the maximum exposure control is performed, and the charge generated in the light receiving section of the effective pixel section overflows into the OB section. Even in such a case, although it cannot be said to be sufficient, by performing the video signal processing with the pseudo black level as a reference, it is possible to avoid the worst situation in which the screen is dark and sunk, the screen is broken, and the like.

【0064】また、好ましくは、前記露光制御部からの
制御情報に基づいて、前記固体撮像素子への入射光量が
所定量以上であるか否かを検出する光量検出手段と、該
レベル差検出手段によって、前記第1クランプ手段にて
クランプされた信号のレベルと前記第2クランプ手段に
てクランプされた信号のレベルとのレベル差が所定量以
上であることが検出され、かつ、該光量検出手段によっ
て、該固体撮像素子への入射光量が所定量以上であるこ
とが検出された場合、および、該レベル差検出手段によ
って、該第1クランプ手段にてクランプされた信号のレ
ベルと該第2クランプ手段にてクランプされた信号のレ
ベルとのレベル差が所定量未満であること検出され、か
つ、該光量検出手段によって、該固体撮像素子への入射
光量が所定量以上であることが検出された場合に、リセ
ットパルスを、固体撮像素子の水平期間の他の一部期間
(別の期間)で一定レベルに保持させるパルス切り換え
手段とをさらに有する。
Further, preferably, based on the control information from the exposure control section, a light quantity detecting means for detecting whether or not the quantity of light incident on the solid-state image pickup element is a predetermined quantity or more, and the level difference detecting means. Detects that the level difference between the level of the signal clamped by the first clamp means and the level of the signal clamped by the second clamp means is a predetermined amount or more, and the light amount detection means Detects that the amount of light incident on the solid-state imaging device is greater than or equal to a predetermined amount, and the level difference detection means detects the level of the signal clamped by the first clamp means and the second clamp. It is detected that the level difference from the level of the signal clamped by the means is less than a predetermined amount, and the amount of light incident on the solid-state imaging device is more than a predetermined amount by the light amount detection means. If there it is detected, further comprising a pulse switching means for holding a reset pulse, a constant level in the other partial period of a horizontal period of the solid-state imaging device (another period).

【0065】第1クランプ手段にてクランプされた信号
のレベルと第2クランプ手段にてクランプされた信号の
レベルとのレベル差が所定量に近接している場合、第1
クランプ手段から出力される正規のOB信号レベルと第
2クランプ手段から出力される擬似OB信号レベルとが
全く同じレベルではないために、画面の変化時に違和感
が生じることがある。また、レベル差が所定量以上であ
る場合と所定量未満である場合とが繰り返される場合に
は、第1クランプ手段から出力される正規OBレベルを
基準とした映像と第2クランプ手段から出力される擬似
OBレベルを基準とした映像とで交互に切り換えられ、
フリッカなどの画像不良が発生することが考えられる。
When the level difference between the level of the signal clamped by the first clamp means and the level of the signal clamped by the second clamp means is close to a predetermined amount, the first
Since the normal OB signal level output from the clamp means and the pseudo OB signal level output from the second clamp means are not at the same level, a sense of discomfort may occur when the screen changes. In addition, when the level difference is greater than or equal to the predetermined amount and less than or equal to the predetermined amount, the image based on the normal OB level output from the first clamp unit and the second clamp unit are output. And the image based on the pseudo OB level
Image defects such as flicker may occur.

【0066】上記構成によれば、第1クランプ手段にて
クランプされた信号のレベルと第2クランプ手段にてク
ランプされた信号のレベルとのレベル差をレベル差検出
手段にて検出することによって、レベル差が所定量以上
であれば不具合が発生しており、レベル差が所定量未満
であれば不具合が発生していないと判断することができ
ると共に、光量検出手段にて入射光量が所定量以上であ
るか否かを検出することによって、さらに精度良くパル
ス切り換えを行うことができる。これにより、固体撮像
素子に太陽光などの過大光が入射された場合でも、適正
に露光を行うことができる。
According to the above structure, the level difference detecting means detects the level difference between the level of the signal clamped by the first clamping means and the level of the signal clamped by the second clamping means. If the level difference is greater than or equal to a predetermined amount, a problem has occurred, and if the level difference is less than the predetermined amount, it can be determined that no problem has occurred, and the incident light amount is greater than or equal to a predetermined amount by the light amount detection means. It is possible to perform pulse switching with higher accuracy by detecting whether or not As a result, even when excessive light such as sunlight is incident on the solid-state image sensor, it is possible to properly perform exposure.

【0067】好ましくは、本発明の固体撮像装置におい
て、レベル差検出手段によって、第1クランプ手段にて
クランプされた信号のレベルと第2クランプ手段にてク
ランプされた信号のレベルとのレベル差が所定量未満で
あることが検出された場合に、該第1クランプ手段から
の出力が映像信号処理部に入力され、該第1クランプ手
段にてクランプされた信号のレベルと該第2クランプ手
段にてクランプされた信号のレベルとのレベル差が所定
量以上であることが検出された場合に、該2クランプ手
段からの出力が該映像信号処理部に入力されるように、
該第1クランプ手段と第2クランプ手段とを切り換える
切り換え手段を有する。
Preferably, in the solid-state image pickup device of the present invention, the level difference detection means determines the level difference between the level of the signal clamped by the first clamp means and the level of the signal clamped by the second clamp means. When it is detected that the amount is less than the predetermined amount, the output from the first clamp means is input to the video signal processing unit, and the level of the signal clamped by the first clamp means and the second clamp means are supplied to the second clamp means. So that the output from the two clamping means is input to the video signal processing unit when it is detected that the level difference from the level of the clamped signal is a predetermined amount or more.
It has a switching means for switching between the first clamping means and the second clamping means.

【0068】通常、太陽光等の過剰光が固体撮像素子に
入射されると、固体撮像素子の有効画素部で発生した電
荷が、本来は光電変換により発生する電荷がない領域で
あるオプティカルブラック部(OB部)にも溢れ出し、
OB部で生成されるOBレベルが通常動作時から変動す
る。その結果、OBレベルを光学的な黒レベルの基準と
して用いることができなくなる。
Usually, when excess light such as sunlight is incident on the solid-state image sensor, the charges generated in the effective pixel section of the solid-state image sensor are areas where there is originally no charge generated by photoelectric conversion. It overflows into (OB part),
The OB level generated in the OB unit changes from the normal operation. As a result, the OB level cannot be used as a reference for the optical black level.

【0069】上記構成によれば、固体撮像素子の水平期
間の一部期間でリセットパルスが一定レベルに保持され
るため、固体撮像素子に太陽光等の過大光が入射されて
OB部に電荷が溢れ出した場合でも、OB部に溢れ出し
た電荷が一旦排除されて、本来の黒レベル(OBレベ
ル)と略等しいレベルに対応した信号が擬似的に生成さ
れる。この擬似的な黒レベル(擬似OBレベル)の信号
は、第2クランプ手段によってクランプされる。露光制
御部では、この第2クランプ手段にてクランプされた、
擬似的な黒レベルの信号を基準として、固体撮像素子の
露光が制御される。
According to the above configuration, since the reset pulse is held at a constant level during a part of the horizontal period of the solid-state image pickup device, excessive light such as sunlight is incident on the solid-state image pickup device and the OB portion is charged. Even when it overflows, the charge that overflows to the OB portion is once removed, and a signal corresponding to a level substantially equal to the original black level (OB level) is generated in a pseudo manner. This pseudo black level (pseudo OB level) signal is clamped by the second clamp means. In the exposure controller, the second clamp means clamps the
The exposure of the solid-state image sensor is controlled based on the pseudo black level signal.

【0070】従って、過大光が固体撮像素子に入射され
て基準となるOBレベルが変動した場合でも、そのよう
な変動の影響を受けずに、本来の黒レベルと略等しい擬
似的な黒レベルを基準として露光制御を行うことがで
き、良好な画面表示を行うことができる。また、このよ
うな露光制御により、固体撮像素子への入射光量が制御
されるので、本来の黒レベルに基づいて処理が行われる
映像信号処理についても適正に行うことができる。
Therefore, even if excessive light is incident on the solid-state image sensor and the reference OB level fluctuates, a pseudo black level substantially equal to the original black level is obtained without being affected by such fluctuation. Exposure control can be performed as a reference, and good screen display can be performed. Further, since the amount of light incident on the solid-state image sensor is controlled by such exposure control, it is possible to properly perform video signal processing in which processing is performed based on the original black level.

【0071】また、レベル差検出手段にて、第1クラン
プ手段にてクランプされた第1信号レベルと第2クラン
プ手段にてクランプされた第2信号レベルとのレベル差
を検出して不具合の有無を判断し、レベル差が所定量未
満であると検出された場合には、出力切り換え手段によ
って、第1クランプ手段からの出力が映像信号処理部に
入力される。映像信号処理部では、第1クランプ手段に
てクランプされた、本来の黒レベル(OBレベル)の信
号に基づいて、映像信号処理を適正に行うことができ
る。
Further, the level difference detection means detects the level difference between the first signal level clamped by the first clamp means and the second signal level clamped by the second clamp means, to determine whether there is a defect. When it is determined that the level difference is less than the predetermined amount, the output switching unit inputs the output from the first clamp unit to the video signal processing unit. The video signal processing section can properly perform the video signal processing based on the original black level (OB level) signal clamped by the first clamping means.

【0072】また、レベル差検出手段にて第1クランプ
手段にてクランプされた第1信号レベルと第2クランプ
手段にてクランプされた第2信号レベルとのレベル差が
所定量以上であることが検出された場合には、出力切り
換え手段によって、第2クランプ手段からの出力が映像
信号処理部に入力される。映像信号処理部では、この第
2クランプ手段にてクランプされた、擬似的な黒レベル
(擬似OBレベル)の信号を基準として、固体撮像素子
の有効画素部から出力される信号が処理される。
Further, the level difference between the first signal level clamped by the first clamp means by the level difference detection means and the second signal level clamped by the second clamp means may be a predetermined amount or more. When detected, the output from the second clamp means is input to the video signal processing section by the output switching means. In the video signal processing section, the signal output from the effective pixel section of the solid-state image sensor is processed with the pseudo black level (pseudo OB level) signal clamped by the second clamping means as a reference.

【0073】従って、第1クランプ手段にてクランプさ
れた信号のレベルと第2クランプ手段にてクランプされ
た信号のレベルとのレベル差によって不具合が生じてい
るか否かを判断し、その結果に応じて、映像信号処理を
行う際に黒レベルの基準となる信号が生成され、適正な
映像信号処理を行うことができる。その結果、特に、最
大限の露光制御を行っても回避することができないほ
ど、強烈な光が固体撮像素子に入射され、有効画素部の
受光部で生成された電荷がOB部に溢れ出した場合で
も、十分とは言えないが、擬似的な黒レベルを基準とし
て映像信号処理を行うことにより、画面が暗く沈む、画
面が破綻する等といった最悪の事態を回避することがで
きる。
Therefore, it is judged whether or not there is a problem due to the level difference between the level of the signal clamped by the first clamp means and the level of the signal clamped by the second clamp means, and the result is determined according to the result. As a result, a signal serving as a reference of the black level is generated when the video signal processing is performed, and the proper video signal processing can be performed. As a result, in particular, intense light is incident on the solid-state image sensor so that it cannot be avoided even if the maximum exposure control is performed, and the charge generated in the light receiving section of the effective pixel section overflows into the OB section. Even in such a case, although it cannot be said to be sufficient, by performing the video signal processing with the pseudo black level as a reference, it is possible to avoid the worst situation in which the screen is dark and sunk, the screen is broken, and the like.

【0074】好ましくは、本発明の固体撮像装置におい
て、第1クランプ手段にてクランプされた信号のレベル
と該第2クランプ手段にてクランプされた信号のレベル
とのレベル差を検出するレベル差検出手段と、露光制御
部からの制御情報に基づいて、固体撮像素子への入射光
量が所定量以上であるか否かを検出する光量検出手段
と、該レベル差検出手段によって、該第1クランプ手段
にてクランプされた信号のレベルと該第2クランプ手段
にてクランプされた信号のレベルとのレベル差が所定量
未満であることが検出され、かつ、該光量検出手段によ
って、該固体撮像素子への入射光量が所定量未満である
ことが検出された場合に該第1クランプ手段からの出力
が該映像信号処理部に入力され、該レベル差検出手段に
よって、該第1クランプ手段にてクランプされた信号の
レベルと該第2クランプ手段にてクランプされた信号の
レベルとのレベル差が所定量以上であることが検出さ
れ、かつ、該光量検出手段によって、該固体撮像素子へ
の入射光量が所定量以上であることが検出された場合、
および、該レベル差検出手段によって、該第1クランプ
手段にてクランプされた信号のレベルと該第2クランプ
手段にてクランプされた信号のレベルとのレベル差が所
定量未満であること検出され、かつ、該光量検出手段に
よって、該固体撮像素子への入射光量が所定量以上であ
ることが検出された場合に、該2クランプ手段からの出
力が該映像信号処理部に入力されるように、該第1クラ
ンプ手段と該第2クランプ手段との各出力を切り換える
出力切り換え手段を有する。
Preferably, in the solid-state image pickup device of the present invention, level difference detection for detecting the level difference between the level of the signal clamped by the first clamp means and the level of the signal clamped by the second clamp means. Means, a light quantity detection means for detecting whether or not the quantity of light incident on the solid-state image pickup device is equal to or more than a predetermined quantity based on control information from the exposure control section, and the level difference detection means for the first clamp means. It is detected that the level difference between the level of the signal clamped by the second clamp means and the level of the signal clamped by the second clamp means is less than a predetermined amount, and the light quantity detection means directs the solid-state image sensor. When it is detected that the amount of incident light of the light is less than a predetermined amount, the output from the first clamp means is input to the video signal processing section, and the level difference detection means causes the first clamp It is detected that the level difference between the level of the signal clamped by the second clamp means and the level of the signal clamped by the second clamp means is equal to or greater than a predetermined amount, and the light amount detection means detects the solid-state image. When it is detected that the amount of light incident on the device is greater than or equal to a predetermined amount,
And the level difference detection means detects that the level difference between the level of the signal clamped by the first clamp means and the level of the signal clamped by the second clamp means is less than a predetermined amount, Further, when the light quantity detecting means detects that the quantity of light incident on the solid-state image sensor is equal to or more than a predetermined quantity, the output from the second clamping means is input to the video signal processing section. It has an output switching means for switching each output of the first clamp means and the second clamp means.

【0075】第1クランプ手段にてクランプされた信号
のレベルと第2クランプ手段にてクランプされた信号の
レベルとのレベル差が所定量に近接している場合、第1
クランプ手段から出力される正規のOB信号レベルと第
2クランプ手段から出力される擬似OB信号レベルとが
全く同じレベルではないために、画面の変化時に違和感
が生じることがある。また、レベル差が所定量以上であ
る場合と所定量未満である場合とが繰り返される場合に
は、画面が第1クランプ手段からの出力を基準とした映
像と第2クランプ手段からの出力を基準とした映像とで
交互に切り換えられ、フリッカなどの画像不良が発生す
ることが考えられる。
When the level difference between the level of the signal clamped by the first clamp means and the level of the signal clamped by the second clamp means is close to a predetermined amount, the first
Since the normal OB signal level output from the clamp means and the pseudo OB signal level output from the second clamp means are not at the same level, a sense of discomfort may occur when the screen changes. Further, when the level difference is repeatedly equal to or more than the predetermined amount and less than the predetermined amount, the screen is based on the image based on the output from the first clamp means and the output from the second clamp means. It is conceivable that an image defect such as flicker may occur due to the switching between the image and the image.

【0076】上記構成によれば、第1クランプ手段にて
クランプされた信号のレベルと第2クランプ手段にてク
ランプされた信号のレベルとのレベル差をレベル差検出
手段にて検出することによって、レベル差が所定量以上
であれば不具合が発生しており、レベル差が所定量未満
であれば不具合が発生していないと判断することができ
ると共に、光量検出手段にて入射光量が所定量以上であ
るか否かを検出することによって、さらに精度良く第1
クランプ手段と第2クランプ手段との各出力の切り換え
を行うことができる。これにより、固体撮像素子に太陽
光などの過大光が入射された場合でも、適正に映像信号
処理を行うことができる。
According to the above configuration, the level difference detecting means detects the level difference between the level of the signal clamped by the first clamping means and the level of the signal clamped by the second clamping means. If the level difference is greater than or equal to a predetermined amount, a problem has occurred, and if the level difference is less than the predetermined amount, it can be determined that no problem has occurred, and the incident light amount is greater than or equal to a predetermined amount by the light amount detection means. By detecting whether or not
The outputs of the clamp means and the second clamp means can be switched. As a result, even when excessive light such as sunlight is incident on the solid-state image sensor, video signal processing can be properly performed.

【0077】例えば、リセットパルスは、前記水平期間
(信号読出し期間)の一部期間または前記水平期間の別
の一部期間において、電荷検出部のポテンシャルがリセ
ットドレインと等しいポテンシャルにリセットされる電
圧に設定される。これによって、固体撮像素子の電荷検
出部(変換部)のポテンシャルがリセットドレインと等
しいポテンシャルにリセットされ、水平転送部から転送
されて漏れ出した電荷をリセットドレインに完全に排出
させることができる。
For example, the reset pulse is set to a voltage at which the potential of the charge detection unit is reset to the same potential as the reset drain in a partial period of the horizontal period (signal reading period) or another partial period of the horizontal period. Is set. As a result, the potential of the charge detection unit (conversion unit) of the solid-state imaging device is reset to the same potential as the reset drain, and the charges transferred from the horizontal transfer unit and leaked can be completely discharged to the reset drain.

【0078】また、前記水平期間(信号読出し期間)の
一部期間は、例えば固体撮像素子においてオプティカル
ブラック部から信号が出力される期間またはその後に設
定され得る。また、前記水平期間(信号読出し期間)の
別の一部期間も、例えば固体撮像素子のオプティカルブ
ラック部から信号が出力される期間に設定される。さら
に、好ましくは、この別の一部期間は水平期間(信号読
出し期間)の一部期間の前に設定されてもよい。
Further, a part of the horizontal period (signal reading period) can be set, for example, during or after a signal is output from the optical black portion in the solid-state image pickup device. Further, another partial period of the horizontal period (signal reading period) is also set to a period in which a signal is output from the optical black portion of the solid-state image sensor, for example. Further, preferably, this another partial period may be set before a partial period of the horizontal period (signal reading period).

【0079】[0079]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態1〜
10について、図面に基づいて説明する。 (実施形態1)図1は、本実施形態1の固体撮像装置の
構成を示すブロック図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments 1 to 1 of the present invention will be described below.
10 will be described with reference to the drawings. (Embodiment 1) FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a solid-state imaging device according to Embodiment 1.

【0080】この固体撮像装置は、図1に示すように、
固体撮像素子としてのCCD1と、CDS回路2と、O
Bクランプ回路3と、クランプパルス発生回路4と、擬
似OBクランプ回路5と、クランプパルス発生回路6
と、映像信号処理部7と、検波回路8と、露光制御部9
と、撮像素子駆動手段としてのCCD駆動回路10とを
有している。これらのOBクランプ回路3およびクラン
プパルス発生回路4により第1クランプ手段が構成され
る。また、擬似OBクランプ回路5およびクランプパル
ス発生回路6により第2クランプ手段が構成される。
This solid-state image pickup device, as shown in FIG.
CCD 1 as a solid-state image sensor, CDS circuit 2, O
B clamp circuit 3, clamp pulse generation circuit 4, pseudo OB clamp circuit 5, and clamp pulse generation circuit 6
A video signal processing unit 7, a detection circuit 8 and an exposure control unit 9
And a CCD drive circuit 10 as an image pickup element drive means. The OB clamp circuit 3 and the clamp pulse generation circuit 4 constitute a first clamp means. Further, the pseudo OB clamp circuit 5 and the clamp pulse generation circuit 6 constitute second clamp means.

【0081】CCD1は、例えばIT型CCDであり、
図示しないレンズを介して入射される被写体画像を撮像
する。CCD1は、図16(a)および図16(b)に
示す従来のCCD52と同様に、基板71上に、被写体
画像に対応する光(被写体画像光)が入射される有効画
素部72が設けられている。この有効画素部72には、
光電変換素子である複数のフォトダイオード74が垂直
方向および水平方向に2次元的に配列されており、被写
体画像に対応する電気信号が出力される。また、有効画
素部72の一方の側方には、OB(オプティカルブラッ
ク)部73が設けられている。OB部73には、光電変
換素子である複数のフォトダイオード74が垂直方向お
よび水平方向に配列されており、アルミニウム等の遮光
部材73aによって覆われている。これによって、被写
体画像に対応する光が遮光されて、OB部73のフォト
ダイオード74には入射されず、OB部73のフォトダ
イオード74からは光学的な黒の基準として用いられる
電気信号(OB信号)が出力される。
The CCD 1 is, for example, an IT type CCD,
A subject image incident through a lens (not shown) is captured. Similar to the conventional CCD 52 shown in FIGS. 16A and 16B, the CCD 1 is provided with an effective pixel portion 72 on which light corresponding to a subject image (subject image light) is incident on a substrate 71. ing. In the effective pixel section 72,
A plurality of photodiodes 74, which are photoelectric conversion elements, are two-dimensionally arranged in the vertical direction and the horizontal direction, and an electric signal corresponding to a subject image is output. Further, an OB (optical black) portion 73 is provided on one side of the effective pixel portion 72. In the OB portion 73, a plurality of photodiodes 74, which are photoelectric conversion elements, are arranged in the vertical direction and the horizontal direction, and are covered with a light shielding member 73a such as aluminum. As a result, the light corresponding to the subject image is blocked and is not incident on the photodiode 74 of the OB unit 73, and an electric signal (OB signal) used as an optical black reference is output from the photodiode 74 of the OB unit 73. ) Is output.

【0082】また、CCD1には、フォトダイオード7
4の各列に沿って設けられた垂直CCDシフトレジスタ
75と、垂直CCDシフトレジスタ75からの電荷を電
荷検出部(出力回路)77に転送する水平CCDシフト
レジスタ76とが設けられている。フォトダイオード7
4によって光電変換され、対応する垂直CCDシフトレ
ジスタ75に移動された電荷は、垂直転送クロックφV
1〜φV4に同期して、水平CCDシフトレジスタ76
の方向に順次転送される。水平CCDシフトレジスタ7
6に転送された電荷は、水平転送クロックφH1、φH
2に同期して、電荷検出部77に順次転送され、電気信
号として外部に出力される。
The CCD 1 has a photodiode 7
A vertical CCD shift register 75 provided along each of the four columns and a horizontal CCD shift register 76 for transferring the charge from the vertical CCD shift register 75 to the charge detection unit (output circuit) 77 are provided. Photodiode 7
The electric charges photoelectrically converted by 4 and transferred to the corresponding vertical CCD shift register 75 are the vertical transfer clock φV.
Horizontal CCD shift register 76 in synchronization with 1 to φV4
Are sequentially transferred in the direction of. Horizontal CCD shift register 7
The charges transferred to 6 are the horizontal transfer clocks φH1 and φH.
In synchronism with 2, the charges are sequentially transferred to the charge detection unit 77 and output to the outside as an electric signal.

【0083】図2は、本実施形態1の固体撮像装置にお
ける水平転送パルス(水平転送クロック)FH1および
FH2とリセットパルスFRとの関係を示す信号波形図
であり、図2(b)は図2(a)のA部分の拡大図であ
り、CCDの駆動タイミングを示す信号波形図である。
FIG. 2 is a signal waveform diagram showing the relationship between the horizontal transfer pulses (horizontal transfer clocks) FH1 and FH2 and the reset pulse FR in the solid-state image pickup device of the first embodiment, and FIG. It is an enlarged view of the A part of (a), It is a signal waveform diagram which shows the drive timing of CCD.

【0084】図示しないレンズを介して入射される被写
体画像がCCD1によって撮像されると、図2(a)お
よび図2(b)に示すような水平転送パルスFH1およ
びFH2と、リセットパルスFRによって、CCD1か
らは図2(b)に示すような波形の信号が出力される。
この図において、CCD出力信号における網目部分は、
電気信号として電荷検出部77で電荷が電圧変換された
電圧を示している。
When an image of a subject incident through a lens (not shown) is picked up by the CCD 1, horizontal transfer pulses FH1 and FH2 as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b) and a reset pulse FR cause A signal having a waveform as shown in FIG. 2B is output from the CCD 1.
In this figure, the mesh part in the CCD output signal is
As an electric signal, a voltage obtained by voltage conversion of the electric charge in the electric charge detection unit 77 is shown.

【0085】CCD1から出力される信号(CCD出
力)は、CDS回路2に入力される。1水平期間におけ
るCCD1からの出力信号がCDS回路2に入力される
と、信号に含まれるクロック成分がCDS回路2にて除
去され、ノイズが軽減される。
The signal output from the CCD 1 (CCD output) is input to the CDS circuit 2. When the output signal from the CCD 1 in one horizontal period is input to the CDS circuit 2, the clock component included in the signal is removed by the CDS circuit 2 and noise is reduced.

【0086】CDS回路2にてクロック成分が除去され
た信号は、第1クランプ手段としてのOBクランプ回路
3に入力される。OBクランプ回路3には、クランプパ
ルス発生回路4が接続されており、図2(a)および図
2(b)に示すように、OB期間において、クランプパ
ルス発生回路4からクランプパルスCP1が供給された
ときに、CDS回路53から入力されたCCD1のOB
部73からの出力信号(OB信号)が、OBクランプ回
路3によってクランプされて直流レベルに固定される。
これによって、光学的な黒の基準として用いられるOB
レベルの信号が生成される。また、CCD1の有効画素
部72からの出力信号は、OB部73の信号レベルを基
準にクランプされたレベルで出力信号が出力される。
The signal from which the clock component has been removed by the CDS circuit 2 is input to the OB clamp circuit 3 as the first clamp means. The clamp pulse generation circuit 4 is connected to the OB clamp circuit 3, and the clamp pulse CP1 is supplied from the clamp pulse generation circuit 4 in the OB period as shown in FIGS. 2A and 2B. OB of the CCD 1 input from the CDS circuit 53 when
The output signal (OB signal) from the unit 73 is clamped by the OB clamp circuit 3 and fixed at the DC level.
This allows the OB to be used as the optical black reference.
A level signal is generated. Further, the output signal from the effective pixel section 72 of the CCD 1 is output at a level clamped with the signal level of the OB section 73 as a reference.

【0087】OBクランプ回路3から出力されるOBレ
ベルの信号は、映像信号処理部7に入力される。映像信
号処理部7では、有効画素部72からの出力信号に対し
て、OBクランプ回路3でクランプされたOBレベルの
信号を基準として、各種処理が行われる。映像信号処理
部7には、図15に示す従来の固体撮像装置と同様に、
AGC回路が設けられており、AGC回路では、OBク
ランプ回路3から入力される信号の強弱に応じて、利得
(ゲイン)が制御される。AGC回路からの出力信号は
補正処理回路に入力され、補正処理回路からはガンマ補
正された信号が出力される。補正処理回路からの出力信
号はペデスタルクランプ回路に入力され、ペデスタルク
ランプ回路では入力された信号がペデスタルレベルにク
ランプされる。ペデスタルクランプ回路からの出力信号
は駆動回路に入力され、駆動回路からは、テレビモニタ
等の表示装置に適応した映像信号が、ビデオ信号として
出力される。
The OB level signal output from the OB clamp circuit 3 is input to the video signal processing section 7. In the video signal processing unit 7, various processes are performed on the output signal from the effective pixel unit 72 with the OB level signal clamped by the OB clamp circuit 3 as a reference. The video signal processing unit 7 includes, like the conventional solid-state imaging device shown in FIG.
An AGC circuit is provided, and in the AGC circuit, the gain is controlled according to the strength of the signal input from the OB clamp circuit 3. The output signal from the AGC circuit is input to the correction processing circuit, and the gamma-corrected signal is output from the correction processing circuit. The output signal from the correction processing circuit is input to the pedestal clamp circuit, and the input signal is clamped to the pedestal level in the pedestal clamp circuit. An output signal from the pedestal clamp circuit is input to a drive circuit, and a video signal suitable for a display device such as a television monitor is output from the drive circuit as a video signal.

【0088】また、CDS回路2によってクロック成分
が除去された信号は、第2クランプ手段としての擬似O
Bクランプ回路5にも入力される。
The signal from which the clock component has been removed by the CDS circuit 2 is a pseudo O as the second clamp means.
It is also input to the B clamp circuit 5.

【0089】図2(a)および図2(b)に示すよう
に、CCD1の水平期間の一部(擬似OB期間)で、水
平転送パルスFH1の立ち上がりに対して、リセットパ
ルスFRの立ち上がりおよび立ち下がりタイミングの少
なくとも何れかを変化、ここではリセットパルスFRの
信号レベルを反転(または位相を進めたり遅らせたりし
て変化)させ、OB部73に溢れ出した電荷を全てリセ
ットドレインRDに排出させる。擬似OBクランプ回路
5からCCD駆動回路10には、リセットパルスFRの
信号レベルを反転させるような制御信号は出力されな
い。リセットパルスFRの信号レベルを反転させる制御
をCCD1に対して行うのは例えばCCD駆動回路10
である。これによって、黒レベルと略等しいレベルに対
応した擬似的な信号(擬似OB信号)が生成されてCC
D1から出力される。
As shown in FIGS. 2A and 2B, in a part of the horizontal period of the CCD 1 (pseudo OB period), the reset pulse FR rises and rises with respect to the rise of the horizontal transfer pulse FH1. At least one of the falling timings is changed, in this case, the signal level of the reset pulse FR is inverted (or changed by advancing or delaying the phase), and all the charges overflowing in the OB portion 73 are discharged to the reset drain RD. A control signal for inverting the signal level of the reset pulse FR is not output from the pseudo OB clamp circuit 5 to the CCD drive circuit 10. For example, the CCD driving circuit 10 controls the CCD 1 to invert the signal level of the reset pulse FR.
Is. As a result, a pseudo signal (pseudo OB signal) corresponding to a level substantially equal to the black level is generated and CC
It is output from D1.

【0090】擬似OBクランプ回路5には、クランプパ
ルス発生回路6が接続されており、擬似OB期間におい
て、クランプパルス発生回路6からクランプパルスCP
2が供給されたときに、上記擬似OB信号が、擬似OB
クランプ回路5によってクランプされて直流レベルに固
定される。これによって、本来の黒レベル(OBレベ
ル)と略等しい擬似OBレベルの信号が生成される。
A clamp pulse generation circuit 6 is connected to the pseudo OB clamp circuit 5, and the clamp pulse generation circuit 6 outputs the clamp pulse CP during the pseudo OB period.
2 is supplied, the pseudo OB signal is
It is clamped by the clamp circuit 5 and fixed at the DC level. As a result, a signal of a pseudo OB level that is substantially equal to the original black level (OB level) is generated.

【0091】図3(a)は、本実施形態1の固体撮像装
置におけるCCDの駆動タイミングを示す信号波形図で
あり、図3(b)は、CCDの水平転送電荷のポテンシ
ャルを示す模式図である。なお、この図において、CC
D出力信号における網目部分は転送電荷量を示してい
る。
FIG. 3A is a signal waveform diagram showing the driving timing of the CCD in the solid-state imaging device of the first embodiment, and FIG. 3B is a schematic diagram showing the potential of the horizontal transfer charge of the CCD. is there. In this figure, CC
The mesh portion in the D output signal indicates the transfer charge amount.

【0092】図3(a)および図3(b)において、有
効画素部72からの信号が出力される有効映像信号期間
では、時刻t1において、水平転送パルスFH1がハイ
レベル、水平転送パルスFH2がローレベルとなり、水
平CCDシフトレジスタ76において出力ゲートOGの
方向に電荷が転送される。また、リセットゲート11に
ハイレベル(aレベル)のリセットパルスFRが加えら
れ、変換部12のポテンシャルがリセットドレインRD
と等しいポテンシャルにリセットされる。
3A and 3B, in the effective video signal period in which the signal from the effective pixel section 72 is output, at the time t1, the horizontal transfer pulse FH1 is at the high level and the horizontal transfer pulse FH2 is at the high level. It becomes a low level, and charges are transferred in the direction of the output gate OG in the horizontal CCD shift register 76. Further, a high level (a level) reset pulse FR is applied to the reset gate 11, and the potential of the conversion unit 12 is reset to the reset drain RD.
Is reset to the same potential as.

【0093】時刻t2では、リセットパルスFRがロー
レベル(bレベル)となり、リセットゲート11下のポ
テンシャルは低く(浅く)なるが、変換部12のポテン
シャルは上記時刻t1でのポテンシャルと同じレベルで
ある。時刻t1と時刻t2とにおいては、リセットパル
スFRの誘導によって、このようにリセットゲート11
下のポテンシャルに差が生じる。
At time t2, the reset pulse FR becomes low level (b level) and the potential under the reset gate 11 becomes low (shallow), but the potential of the conversion section 12 is at the same level as the potential at time t1. . At the times t1 and t2, the reset gate 11 is thus induced by the induction of the reset pulse FR.
There is a difference in the potential below.

【0094】時刻t3では、水平転送パルスFH1がロ
ーレベル、水平転送パルスFH2がハイレベルとなり、
FH1が加えられる転送電極下のポテンシャルが低い
(浅い)レベルに、FH2が加えられる転送電極下のポ
テンシャルが高い(深い)レベルに遷移する。FH1が
加えられる転送電極下のポテンシャルが出力ゲートOG
下のポテンシャルよりも低い(浅い)なり、電荷が変換
部12(図16(b)の電荷検出部77)に転送され
る。このように転送された電荷によって、変換部12の
電位が変化し、この電位変化が信号出力としてCCD1
から読み出される。
At time t3, the horizontal transfer pulse FH1 goes low and the horizontal transfer pulse FH2 goes high,
The potential under the transfer electrode to which FH1 is added transits to a low (shallow) level, and the potential under the transfer electrode to which FH2 is applied transits to a high (deep) level. The potential under the transfer electrode to which FH1 is applied is the output gate OG.
The potential becomes lower (shallow) than the lower potential, and the charges are transferred to the conversion unit 12 (the charge detection unit 77 in FIG. 16B). Due to the charges thus transferred, the potential of the conversion unit 12 changes, and this potential change serves as a signal output in the CCD 1.
Read from.

【0095】次に、擬似OB期間では、時刻t4におい
て、水平転送パルスFH1がハイレベル、水平転送パル
スFH2がローレベルとなり、水平CCDシフトレジス
タ76において出力ゲートOGの方向に電荷が転送され
る。また、リセットパルスFRはローレベル(bレベ
ル)のままとなる。
Next, in the pseudo OB period, at time t4, the horizontal transfer pulse FH1 becomes high level and the horizontal transfer pulse FH2 becomes low level, and charges are transferred in the horizontal CCD shift register 76 toward the output gate OG. Further, the reset pulse FR remains low level (b level).

【0096】時刻t5では、リセットパルスFRがハイ
レベル(aレベル)であり、リセットゲート11下のポ
テンシャルが高く(深く)なって、変換部12のポテン
シャルがリセットドレインRDと等しいポテンシャルに
リセットされる。
At time t5, the reset pulse FR is at high level (a level), the potential under the reset gate 11 becomes high (deep), and the potential of the conversion section 12 is reset to the potential equal to the reset drain RD. .

【0097】時刻t6では、水平転送パルスFH1がロ
ーレベル、水平転送パルスFH2がハイレベルとなり、
水平転送パルスFH1が加えられる転送電極下のポテン
シャルが低い(浅く)レベルに、水平転送パルスFH2
が加えられる転送電極下のポテンシャルが高い(深い)
レベルに遷移する。水平転送パルスFH1が加えられる
転送電極下のポテンシャルが出力ゲートOG下のポテン
シャルよりも低く(浅く)なり、電荷が変換部12に転
送されるが、リセットゲート11下のポテンシャルが高
く(深く)なっているため、変換部12に転送された電
荷は全てリセットドレインRDに排出される。その結
果、過大光がCCD1に入射された場合であっても、擬
似OB期間では、OB部73への転送溢れ出す電荷が無
い場合と略等しい、擬似OB信号が得られる。
At time t6, the horizontal transfer pulse FH1 becomes low level and the horizontal transfer pulse FH2 becomes high level,
When the potential under the transfer electrode to which the horizontal transfer pulse FH1 is applied is low (shallow), the horizontal transfer pulse FH2 is applied.
High potential under the transfer electrode (deep)
Transition to level. The potential under the transfer electrode to which the horizontal transfer pulse FH1 is applied becomes lower (shallow) than the potential under the output gate OG, and charges are transferred to the conversion unit 12, but the potential under the reset gate 11 becomes high (deep). Therefore, all the charges transferred to the conversion unit 12 are discharged to the reset drain RD. As a result, even when excessive light is incident on the CCD 1, a pseudo OB signal is obtained during the pseudo OB period, which is substantially the same as when there is no charge that overflows the transfer to the OB portion 73.

【0098】擬似OBクランプ回路5から出力される擬
似OBレベルの信号は、検波回路8に入力され、検波回
路8によって検波される。検波回路8から出力される信
号に基づいて、露光制御部9から、CCD1のアイリス
および露光を制御するための信号がCCD駆動回路10
に出力される。CCD駆動回路10では、露光制御部9
から出力される信号に基づいて、CCD1が駆動され
る。露光制御部9およびCCD駆動回路10では、擬似
OBクランプ回路5にてクランプされた信号レベル(擬
似OBレベル)を基準として、それぞれの動作が行われ
る。また、CCD1の露光は、例えばCCD1に備わっ
た電子シャッター機能等を用いて制御される。
The pseudo OB level signal output from the pseudo OB clamp circuit 5 is input to the detection circuit 8 and detected by the detection circuit 8. Based on the signal output from the detection circuit 8, a signal for controlling the iris and exposure of the CCD 1 is output from the exposure control section 9 to the CCD drive circuit 10.
Is output to. In the CCD drive circuit 10, the exposure controller 9
The CCD 1 is driven based on the signal output from the CCD 1. The exposure control unit 9 and the CCD drive circuit 10 perform their respective operations on the basis of the signal level (pseudo OB level) clamped by the pseudo OB clamp circuit 5. The exposure of the CCD 1 is controlled using, for example, an electronic shutter function provided in the CCD 1.

【0099】以上のように、本実施形態の固体撮像装置
では、過大光がCCD1に入射されて、光学的な黒の基
準となるOBレベルが変動した場合でも、本来の黒レベ
ルと略等しい擬似的なOBレベルによって適正な露光制
御を行うことができる。その結果、過大光がCCD1に
入射された場合でも、良好な画面表示を得ることができ
る。
As described above, in the solid-state image pickup device of the present embodiment, even if the excessive light is incident on the CCD 1 and the OB level, which is an optical black reference, fluctuates, the pseudo black level is substantially equal to the original black level. The appropriate exposure control can be performed according to the objective OB level. As a result, a good screen display can be obtained even when excessive light is incident on the CCD 1.

【0100】なお、この擬似OBレベルは、リセットパ
ルスFRによる誘導等の影響によって、本来の黒レベル
(OBレベル)と全く同一レベルであるとは言えないた
め、映像信号処理の基準として用いるためには適してい
ない。このため、本実施形態では、露光制御のみを、擬
似OBレベルを基準として行っており、映像信号処理
は、擬似OBレベルではなく、OBレベルを基準として
行っている。このような擬似OBレベルを基準とした露
光制御によって、CCD1への入射光量が調整されるの
で、OBレベルに基づいて処理が行われる映像信号処理
についても、適正に行うことが可能となる。 (実施形態2)上記実施形態1では、リセットパルスF
Rの立ち上がりおよび立ち下がりタイミングの少なくと
も何れかを変化(その信号レベルを反転または位相変
化)させて生成した擬似黒レベル信号を擬似OBクラン
プ回路5でクランプさせ、この擬似黒レベル信号を基準
として露光制御を行う場合(請求項1〜3に対応)であ
るが、本実施形態2では、これに加えて、入射光量に応
じて、映像信号処理部7で信号処理を行う基準の黒レベ
ル信号として、OBクランプ回路3と擬似OBクランプ
回路5との各出力を切り換える場合(請求項4に対応)
である。
The pseudo OB level cannot be said to be exactly the same level as the original black level (OB level) due to the influence of the induction by the reset pulse FR and so on. Is not suitable. Therefore, in the present embodiment, only the exposure control is performed on the basis of the pseudo OB level, and the video signal processing is performed on the basis of the OB level, not the pseudo OB level. Since the amount of light incident on the CCD 1 is adjusted by such exposure control based on the pseudo OB level, it is possible to properly perform the video signal processing that is performed based on the OB level. (Second Embodiment) In the first embodiment, the reset pulse F
The pseudo OB clamp circuit 5 clamps a pseudo black level signal generated by changing at least one of the rising and falling timings of R (inversion or phase change of the signal level), and exposure is performed using this pseudo black level signal as a reference. In the case of performing control (corresponding to claims 1 to 3), in the second embodiment, in addition to this, as a reference black level signal for performing signal processing in the video signal processing unit 7 according to the incident light amount. , When switching the outputs of the OB clamp circuit 3 and the pseudo OB clamp circuit 5 (corresponding to claim 4)
Is.

【0101】図4は、本実施形態2の固体撮像装置の構
成を示すブロック図である。なお、この図において、実
施形態1と同一の機能を有する構成部材については、同
一の番号を付してその説明を省略する。
FIG. 4 is a block diagram showing the structure of the solid-state image pickup device according to the second embodiment. In addition, in this figure, the components having the same functions as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0102】この固体撮像装置は、図1に示す実施形態
1の固体撮像装置の構成に加えて、光量検出部21と、
出力切り換え手段としての信号切り換え部22とを備え
ている。
This solid-state image pickup device has a light amount detecting section 21 in addition to the configuration of the solid-state image pickup device of the first embodiment shown in FIG.
A signal switching unit 22 as output switching means is provided.

【0103】光量検出部21では、露光制御部9からの
制御情報に従って、CCD1への入射光量が検出され
る。露光制御部9では、CCD1からの出力信号レベル
が一定となるように、CCD1の電子シャッターが制御
される。このため、光量検出部21では、CCD1の電
子シャッター速度が所定の値以上であるか否かによっ
て、入射光量が所定量以上であるか否かを判断すること
ができる。
The light amount detector 21 detects the amount of light incident on the CCD 1 according to the control information from the exposure controller 9. The exposure control unit 9 controls the electronic shutter of the CCD 1 so that the output signal level from the CCD 1 becomes constant. Therefore, the light amount detection unit 21 can determine whether the incident light amount is equal to or more than the predetermined amount, depending on whether the electronic shutter speed of the CCD 1 is equal to or more than the predetermined value.

【0104】光量検出部21にて検出された入射光量が
所定量未満である場合には、信号切り換え部22でスイ
ッチが切り換えられて、OBクランプ回路3からの出力
が映像信号処理7に入力される。映像信号処理部7で
は、上記実施形態1と同様に、OBクランプ回路3から
出力されるOBレベルの信号を基準として、各種信号処
理が行われる。
When the amount of incident light detected by the light amount detecting unit 21 is less than the predetermined amount, the signal switching unit 22 switches the switch and the output from the OB clamp circuit 3 is input to the video signal processing 7. It In the video signal processing unit 7, various signal processings are performed on the basis of the OB level signal output from the OB clamp circuit 3, as in the first embodiment.

【0105】擬似OBレベルは、本来の黒レベル(本来
のOBレベル)と擬似的なレベルであり、本来のOBレ
ベルと全く同一のレベルではない。従って、映像信号出
力は極力、本来のOBレベルを基準として行うことが望
ましい。そこで、入射光量が所定量未満である場合に
は、例えば最大限の露光制御を行うことによって、OB
部73へ電荷が溢れ出しを防ぐことができるため、本来
のOBレベルを基準として映像信号処理を適正に行うこ
とができる。
The pseudo OB level is a pseudo level of the original black level (original OB level), and is not exactly the same level as the original OB level. Therefore, it is desirable to output the video signal with the original OB level as a reference as much as possible. Therefore, when the amount of incident light is less than a predetermined amount, for example, by performing maximum exposure control, the OB
Since the electric charge can be prevented from overflowing to the portion 73, the video signal processing can be properly performed with the original OB level as a reference.

【0106】一方、光量検出部21にて検出された入射
光量が所定量以上である場合には、信号切り換え部22
でスイッチが切り換えられて、擬似OBクランプ回路5
からの出力が映像信号処理7に入力される。映像信号処
理部7では、擬似OBクランプ回路5から出力される擬
似OBレベルの信号を基準として、各種信号処理が行わ
れる。
On the other hand, when the amount of incident light detected by the light amount detector 21 is not less than the predetermined amount, the signal switching unit 22
The switch is switched by, and the pseudo OB clamp circuit 5
Is input to the video signal processing 7. In the video signal processing unit 7, various signal processing is performed with the pseudo OB level signal output from the pseudo OB clamp circuit 5 as a reference.

【0107】このように擬似OBレベルを用いる理由
は、入射光量が所定量以上の場合には、最大限の露光制
御を行っても、なお、OB部73に電荷が溢れ出し、O
Bレベルが変動するからである。
The reason why the pseudo OB level is used in this way is that when the incident light amount is a predetermined amount or more, the electric charge overflows into the OB portion 73 even if the maximum exposure control is performed, and
This is because the B level changes.

【0108】露光制御部9では、光量検出部21での検
出結果に関らず、上記実施形態1と同様に、擬似OBク
ランプ回路5にて得られる、本来の黒レベル(本来のO
Bレベル)と略等しい擬似OBレベルを基準として露光
制御が行われ、CCD駆動回路10によってCCD1の
電子シャッターが制御される。
In the exposure control unit 9, the original black level (original O level) obtained by the pseudo OB clamp circuit 5 is obtained as in the first embodiment regardless of the detection result of the light amount detection unit 21.
Exposure control is performed on the basis of a pseudo OB level which is substantially equal to the (B level), and the CCD drive circuit 10 controls the electronic shutter of the CCD 1.

【0109】以上のように、本実施形態2の固体撮像装
置では、CCD1に入射される光量の大小によって、映
像信号処理を行う際に光学的な黒の基準となるレベル
が、信号切り換え部22によって切り換えられるので、
入射光量の変化に対応して、適正な映像信号処理を行う
ことができる。その結果、特に、最大限の露光制御を行
っても、OB部への電荷の溢れを回避することができな
いような強烈な光がCCD1に入射されても、擬似OB
レベルを基準として映像信号処理を行うことができるの
で、十分とは言えないが、画面が黒く沈む、画面が破綻
する等といった最悪の事態を回避することができる。
As described above, in the solid-state image pickup device of the second embodiment, the signal switching unit 22 sets the optical black reference level at the time of performing the image signal processing depending on the amount of light incident on the CCD 1. Can be switched by
Appropriate video signal processing can be performed in response to changes in the amount of incident light. As a result, in particular, even if intense light is incident on the CCD 1 such that the overflow of charges to the OB portion cannot be avoided even if the maximum exposure control is performed, the pseudo OB
Since the video signal processing can be performed on the basis of the level, it cannot be said to be sufficient, but it is possible to avoid the worst situation such as the screen sinking black or the screen failing.

【0110】なお、本実施形態2では、入射光量に応じ
て、映像信号処理部7で信号処理を行う基準の黒レベル
信号として、OBクランプ回路3と擬似OBクランプ回
路5との各出力を切り換える場合について説明したが、
入射光量に応じて、露光制御を行う基準の黒レベル信号
として、擬似OBクランプ回路5とOBクランプ回路3
の各出力を切り換える場合についても考えられる。 (実施形態3)本実施形態3では、上記実施形態1,2
に加えて、OB期間(水平期間の一部期間(擬似OB期
間)とは別の一部期間)において、入射光量が所定量以
上のときに、リセットパルスFRの立ち上がりおよび立
ち下がりタイミングの少なくとも何れかをを変化(例え
ば信号レベルを反転または位相変化など)させることに
よって、OBクランプ回路3に擬似黒レベル信号をクラ
ンプさせる場合である。
In the second embodiment, the outputs of the OB clamp circuit 3 and the pseudo OB clamp circuit 5 are switched as the reference black level signal which is processed by the video signal processing unit 7 according to the amount of incident light. I explained the case,
The pseudo OB clamp circuit 5 and the OB clamp circuit 3 are used as reference black level signals for performing exposure control according to the amount of incident light.
It is also conceivable to switch each output of. (Third Embodiment) In the third embodiment, the above-described first and second embodiments are performed.
In addition, in the OB period (a partial period other than the partial period (pseudo OB period) of the horizontal period), at least one of the rising and falling timings of the reset pulse FR when the incident light amount is equal to or more than a predetermined amount. This is a case in which the OB clamp circuit 3 is clamped by the pseudo black level signal by changing the value (for example, inverting the signal level or changing the phase).

【0111】図5は、本実施形態3の固体撮像装置の構
成を示すブロック図である。なお、この図において、上
記実施形態1,2と同一の機能を有する構成部材につい
ては、同一の番号を付してその説明を省略する。
FIG. 5 is a block diagram showing the structure of the solid-state image pickup device according to the third embodiment. In this figure, constituent members having the same functions as those in the first and second embodiments are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0112】この固体撮像装置は、図1に示す実施形態
1の固体撮像装置の構成に加えて、光量検出部21と、
パルス切り換え部23とを備えている。光量検出部21
では、実施形態2と同様に、露光制御部9からの制御情
報に従って、CCD1への入射光量が検出される。パル
ス切り換え部23では、光量検出部21にて検出された
入射光量が所定量以上である場合に、CCD1の水平期
間の一部(OB期間)でリセットパルスFRの位相が切
り換え(または信号レベルを反転)られる。
This solid-state image pickup device has a light amount detecting section 21 in addition to the configuration of the solid-state image pickup device of the first embodiment shown in FIG.
And a pulse switching unit 23. Light intensity detector 21
Then, similarly to the second embodiment, the amount of light incident on the CCD 1 is detected according to the control information from the exposure controller 9. In the pulse switching unit 23, when the incident light amount detected by the light amount detection unit 21 is equal to or more than a predetermined amount, the phase of the reset pulse FR is switched (or the signal level is changed) in a part of the horizontal period (OB period) of the CCD 1. Flipped).

【0113】図6は、本実施形態の固体撮像装置の駆動
タイミングを示す信号波形図である。
FIG. 6 is a signal waveform diagram showing the drive timing of the solid-state imaging device of this embodiment.

【0114】光量検出部21にて検出された入射光量が
所定量未満である場合には、上記実施形態1と同様に、
OB期間にはリセットパルスFRの位相が切り換えられ
ず、OBクランプ回路3からクランプパルスCP1によ
ってクランプされた、本来の黒レベル(OBレベル)の
信号が出力される。映像信号処理部7では、上記実施形
態1と同様に、OBクランプ回路3から出力される本来
のOBレベルの信号を基準として、各種信号処理が行わ
れる。
If the amount of incident light detected by the light amount detector 21 is less than the predetermined amount, as in the first embodiment,
During the OB period, the phase of the reset pulse FR is not switched, and the original black level (OB level) signal clamped by the clamp pulse CP1 is output from the OB clamp circuit 3. In the video signal processing section 7, similar to the first embodiment, various signal processings are performed with the original OB level signal output from the OB clamp circuit 3 as a reference.

【0115】一方、光量検出部21にて検出された入射
光量が所定量以上である場合には、パルス切り換え部2
3によって、図6に示すように、CCD1の水平期間の
一部(OB期間)で、水平転送パルスFH1の立ち上が
りに対して、リセットパルスFRの位相が反転され、O
B部73に溢れ出した電荷が全てリセットドレインRD
に排出される。これによって、黒レベルと略等しいレベ
ルに対応した、擬似的な信号(擬似OB信号)が生成さ
れてCCD1から出力される。OB期間において、OB
クランプ回路3にクランプパルスCP1が供給されたと
きに、上記擬似OB信号が、OBクランプ回路3によっ
てクランプされて直流レベルに固定される。これによっ
て、本来の黒レベル(OBレベル)と略等しい擬似OB
レベルの信号が生成される。映像信号処理部7では、O
Bクランプ回路3から出力される擬似OBレベルの信号
を基準として、各種処理が行われる。
On the other hand, when the amount of incident light detected by the light amount detector 21 is equal to or more than the predetermined amount, the pulse switching unit 2
6, the phase of the reset pulse FR is inverted with respect to the rising of the horizontal transfer pulse FH1 in a part of the horizontal period of the CCD 1 (OB period), as shown in FIG.
All the charges overflowing into the B part 73 are reset drain RD.
Is discharged to. As a result, a pseudo signal (pseudo OB signal) corresponding to a level substantially equal to the black level is generated and output from the CCD 1. OB during the OB period
When the clamp pulse CP1 is supplied to the clamp circuit 3, the pseudo OB signal is clamped by the OB clamp circuit 3 and fixed at the DC level. As a result, a pseudo OB that is substantially equal to the original black level (OB level)
A level signal is generated. In the video signal processor 7,
Various processes are performed with the pseudo OB level signal output from the B clamp circuit 3 as a reference.

【0116】露光制御部9では、光量検出部21での検
出結果に関らず、上記実施形態1と同様に、クランプパ
ルスCP2が供給されたときに擬似OBクランプ回路5
にてクランプされた、本来の黒レベル(OBレベル)と
略等しい擬似OBレベルを基準として露光制御が行わ
れ、CCD駆動回路10によってCCD1の電子シャッ
ターが制御される。
In the exposure controller 9, the pseudo OB clamp circuit 5 is supplied when the clamp pulse CP2 is supplied, regardless of the detection result of the light amount detector 21, as in the first embodiment.
Exposure control is performed on the basis of a pseudo OB level that is substantially clamped at the original black level (OB level), and the CCD drive circuit 10 controls the electronic shutter of the CCD 1.

【0117】以上のように、本実施形態3の固体撮像装
置では、CCD1に入射される光量の大小によって、映
像信号処理を行う際に光学的な黒の基準となるレベルが
生成されるので、入射光量の変化に対応して、適正な映
像信号処理を行うことができる。その結果、特に、最大
限の露光制御を行っても、OB部への電荷溢れ出しを回
避することができないような強烈な光がCCD1に入射
されても、擬似OBレベルを基準として映像信号処理を
行うことができるので、十分とは言えないが、画面が黒
く沈む、画面が破綻する等といった最悪の事態を回避す
ることができる。
As described above, in the solid-state image pickup device according to the third embodiment, the level serving as an optical black reference is generated when the image signal processing is performed depending on the amount of light incident on the CCD 1. Appropriate video signal processing can be performed in response to changes in the amount of incident light. As a result, in particular, even if intense light is incident on the CCD 1 such that electric charge overflow to the OB portion cannot be avoided even if the maximum exposure control is performed, the image signal processing is performed with the pseudo OB level as a reference. Since it is possible to perform the above, it is not sufficient, but it is possible to avoid the worst situation such as the screen sinking black or the screen collapsing.

【0118】ところで、上記各実施形態1〜3の固体撮
像装置においては、水平期間の一部でリセットパルスの
位相を変化させることによって、過大光がCCD1に入
射された場合でも、適正な露光制御が行われる。
By the way, in the solid-state image pickup device of each of the first to third embodiments, by changing the phase of the reset pulse in a part of the horizontal period, even when excessive light is incident on the CCD 1, proper exposure control is performed. Is done.

【0119】ところが、図3(a)に示すように、リセ
ットパルスFRの電位レベルが反転させた場合、短時間
ではあるが、例えば時刻t7〜時刻t8のように、水平
転送部から電荷が電荷検出部(変換部:出力回路)77
に転送されて電荷から電圧に変換され、CCD1からの
出力電圧として出力されるときに、電荷検出部77に水
平CCDシフトレジスタ76から過大な電荷が電荷検出
部(出力回路)77に転送されると、溢れ出した電荷に
よって電荷電圧変換が行われる。
However, as shown in FIG. 3A, when the potential level of the reset pulse FR is inverted, the charge is transferred from the horizontal transfer section at a short time, for example, from time t7 to time t8. Detection unit (conversion unit: output circuit) 77
When the charge is converted to a voltage and output as an output voltage from the CCD 1, an excessive charge is transferred from the horizontal CCD shift register 76 to the charge detection unit 77 to the charge detection unit (output circuit) 77. Then, charge-voltage conversion is performed by the overflowed charges.

【0120】さらに、上記水平CCDシフトレジスタ7
6から転送された電荷は、検出部(電荷検出部)12に
て電荷電圧変換され、時刻t8〜時刻t9においてリセ
ットパルスFRがハイレベルになってリセットゲート1
1にハイレベル(aレベル)のリセットパルスFRが印
加され、変換部12のポテンシャルがリセットドレイン
RDと等しいポテンシャルにリセットされると、リセッ
トドレインRDに電荷が排出される。このとき、過大な
電荷が転送された場合には、時刻t8〜時刻t9の短時
間で完全にリセットドレインRDに排出されず、検出部
12に電荷が残る場合があり、クランプされる信号のレ
ベルが不安定になるおそれがある。
Further, the horizontal CCD shift register 7
The charge transferred from 6 is converted into a charge voltage by the detection unit (charge detection unit) 12, the reset pulse FR becomes high level from time t8 to time t9, and the reset gate 1
When a high-level (a-level) reset pulse FR is applied to 1 and the potential of the conversion unit 12 is reset to a potential equal to the reset drain RD, charges are discharged to the reset drain RD. At this time, if an excessive amount of electric charge is transferred, the electric charge may not be completely discharged to the reset drain RD in a short time from time t8 to time t9, and electric charge may remain in the detection unit 12, and the level of the signal to be clamped. May become unstable.

【0121】また、上記各実施形態1〜3の固体撮像装
置では、第2クランプ手段にてクランプされた信号のレ
ベルを基準として、検波回路8よってCCD1からの出
力電圧を検出し、その出力電圧を基にして出力電圧が大
きいときに露光制御(電子シャッター等の制御)を行っ
た後、光量検出部で電子シャッター速度を検出させて、
速度値によって光量が所定量以上であるか否かを判断し
ているため、過大光が入射されて問題が生じているか否
かを判断するために処理時間がかかり、その間に画像み
だれ等の不具合が発生することが考えられる。
Further, in the solid-state image pickup device of each of the first to third embodiments, the detection circuit 8 detects the output voltage from the CCD 1 with the level of the signal clamped by the second clamp means as a reference, and the output voltage thereof is detected. After performing the exposure control (control of the electronic shutter etc.) when the output voltage is large based on, the light quantity detection unit detects the electronic shutter speed,
Since it is determined by the speed value whether or not the light amount is more than a predetermined amount, it takes a lot of processing time to determine whether or not there is a problem due to excessive light being incident, and during that time there is a problem such as an image bleeding. May occur.

【0122】そこで、以下の各実施形態4〜10では、
以上のような問題を解決することができる固体撮像装置
について説明する。 (実施形態4)上記各実施形態1〜3では、水平期間の
一部期間(例えば擬似OB期間)でリセットパルスの立
ち上がりおよび立ち下がりタイミングの少なくとも何れ
かを変化(信号レベルの反転または位相変化)させた場
合であるが、本実施形態4では、水平期間の一部期間
(例えば擬似OB期間)でリセットパルスFRを所定の
一定レベルに保持する場合である。
Therefore, in each of the following fourth to tenth embodiments,
A solid-state imaging device capable of solving the above problems will be described. (Fourth Embodiment) In the first to third embodiments, at least one of the rising and falling timings of the reset pulse is changed (inversion of signal level or phase change) in a part of the horizontal period (for example, pseudo OB period). However, in the fourth embodiment, the reset pulse FR is held at a predetermined constant level during a part of the horizontal period (for example, the pseudo OB period).

【0123】図1は、本実施形態4における固体撮像装
置の構成を示すブロック図である。この固体撮像装置
は、上記実施形態1と同様の構成であるが、CCD駆動
回路10Aの動作が、擬似OB期間でリセットパルスF
Rを一定レベルに保持するように出力制御する点で若干
異なっている。
FIG. 1 is a block diagram showing the arrangement of a solid-state image pickup device according to the fourth embodiment. This solid-state imaging device has the same configuration as that of the first embodiment, but the operation of the CCD drive circuit 10A is such that the reset pulse F is generated during the pseudo OB period.
There is a slight difference in that the output is controlled so that R is maintained at a constant level.

【0124】図7(a)は、本実施形態4の固体撮像装
置における水平転送パルスFH1およびFH2とリセッ
トパルスFRとの関係を示す信号波形図であり、図7
(b)は、図7(a)のA部分の拡大図であり、CCD
のタイミングを示す信号波形図である。
FIG. 7A is a signal waveform diagram showing the relationship between the horizontal transfer pulses FH1 and FH2 and the reset pulse FR in the solid-state imaging device of the fourth embodiment.
FIG. 7B is an enlarged view of the portion A of FIG.
5 is a signal waveform diagram showing the timing of FIG.

【0125】図示しないレンズを介して入射された被写
体画像がCCD1によって撮像されると、図7(a)お
よび図7(b)に示すような水平転送パルスFH1およ
びFH2とリセットパルスFRによって、CCD1から
は図7(b)に示すような波形の信号が出力される。こ
の図において、CCD出力信号は、電気信号として電荷
検出部77で電圧変換された電圧を示している。
When the subject image incident through a lens (not shown) is picked up by the CCD 1, the CCD 1 is driven by the horizontal transfer pulses FH1 and FH2 and the reset pulse FR as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b). Outputs a signal having a waveform as shown in FIG. In this figure, the CCD output signal shows the voltage converted by the charge detection unit 77 as an electric signal.

【0126】CCD1から出力される信号は、CDS回
路2に入力される。1水平期間におけるCCD1からの
出力信号がCDS回路2に入力されると、信号に含まれ
るクロック成分がCDS回路2にて除去され、ノイズが
低減される。
The signal output from the CCD 1 is input to the CDS circuit 2. When the output signal from the CCD 1 in one horizontal period is input to the CDS circuit 2, the clock component included in the signal is removed by the CDS circuit 2 and noise is reduced.

【0127】CDS回路2にてクロック成分が除去され
た信号は、第1クランプ手段としてのOBクランプ回路
3に入力される。OBクランプ回路3には、クランプパ
ルス発生回路4が接続されており、図7(a)および図
7(b)に示すように、OB期間において、クランプ発
生回路4からクランプパルスCP1が供給されたとき
に、CDS回路53から入力されたCCD1のOB部7
3からの出力信号(OB信号)が、OBクランプ回路3
によってクランプされて直流レベルに固定される。これ
によって、光学的な黒の基準として用いられるOBレベ
ルの信号が生成される。また、CCD1の有効画素部7
2からの出力信号は、OB部73の信号レベルを基準に
クランプされたレベルで出力信号が出力される。
The signal from which the clock component has been removed by the CDS circuit 2 is input to the OB clamp circuit 3 as the first clamp means. The clamp pulse generation circuit 4 is connected to the OB clamp circuit 3, and the clamp pulse CP1 is supplied from the clamp generation circuit 4 in the OB period as shown in FIGS. 7A and 7B. Sometimes, the OB section 7 of the CCD 1 input from the CDS circuit 53
The output signal (OB signal) from 3 is the OB clamp circuit 3
It is clamped by and fixed at the DC level. This produces an OB level signal that is used as an optical black reference. In addition, the effective pixel portion 7 of the CCD 1
The output signal from 2 is output at a level clamped with the signal level of the OB unit 73 as a reference.

【0128】OBクランプ回路3から出力されるOBレ
ベルの信号は、映像信号処理部7に入力される。映像信
号処理部7では、有効画素部72からの出力信号に対し
て、OBクランプ回路3にてクランプされた信号レベル
を基準として、各種信号処理が行われる。映像信号処理
部7には、図15に示す従来の固体撮像装置と同様に、
AGC回路が設けられており、AGC回路では、OBク
ランプ回路3から入力される信号の強弱に応じて、利得
(ゲイン)が制御される。
The OB level signal output from the OB clamp circuit 3 is input to the video signal processing section 7. In the video signal processing section 7, various signal processing is performed on the output signal from the effective pixel section 72 with reference to the signal level clamped by the OB clamp circuit 3. The video signal processing unit 7 includes, like the conventional solid-state imaging device shown in FIG.
An AGC circuit is provided, and in the AGC circuit, the gain is controlled according to the strength of the signal input from the OB clamp circuit 3.

【0129】AGC回路からの出力信号は、補正処理回
路に入力され、補正処理回路からはガンマ補正された信
号が出力されペデスタルクランプ回路では入力された信
号がペデスタルレベルにクランプされる。ペデスタルク
ランプ回路からの出力信号は駆動回路に入力され、駆動
回路59からは、テレビモニター等の表示装置に適応し
た映像信号がビデオ信号として出力される。
The output signal from the AGC circuit is input to the correction processing circuit, the gamma-corrected signal is output from the correction processing circuit, and the input signal is clamped to the pedestal level in the pedestal clamp circuit. The output signal from the pedestal clamp circuit is input to the drive circuit, and the drive circuit 59 outputs a video signal suitable for a display device such as a television monitor as a video signal.

【0130】また、CDS回路2にてクロック成分が除
去された信号は、第2クランプ手段としての擬似OBク
ランプ回路5に入力される。図7(a)および図7
(b)に示すように、CCD1の水平期間の一部(擬似
OB期間)でリセットパルスを一定レベルに保持させ
る。このときのリセットパルスのレベルは、変換部12
のポテンシャルがリセットドレインRDと等しいポテン
シャルにリセットされ、水平転送部から転送されて漏れ
出した電荷がリセットドレインRDに完全に排出される
ような電圧に設定される。これによって、擬似OB部期
間に転送された電荷が全てリセットドレインRDに排出
される。擬似OBクランプ回路5からCCD駆動回路1
0Aには、リセットパルスFRを一定レベルに保持させ
るような制御信号は出力されない。リセットパルスFR
の信号レベルを反転させる制御(または位相の変化制
御)をCCD1に対して行うのは例えばCCD駆動回路
10Aである。これによって、黒レベルと略等しいレベ
ルに対応した、擬似的な信号(擬似OB信号)が生成さ
れてCCD1から出力される。
The signal from which the clock component has been removed by the CDS circuit 2 is input to the pseudo OB clamp circuit 5 as the second clamp means. 7 (a) and 7
As shown in (b), the reset pulse is held at a constant level for a part of the horizontal period of the CCD 1 (pseudo OB period). The level of the reset pulse at this time is determined by the conversion unit 12
Is reset to a potential equal to that of the reset drain RD, and the voltage transferred from the horizontal transfer portion and leaked out is set to a voltage such that it is completely discharged to the reset drain RD. As a result, all the charges transferred during the pseudo OB portion period are discharged to the reset drain RD. Pseudo OB clamp circuit 5 to CCD drive circuit 1
No control signal for holding the reset pulse FR at a constant level is output to 0A. Reset pulse FR
It is, for example, the CCD drive circuit 10A that controls the CCD 1 to invert the signal level (or control the phase change). As a result, a pseudo signal (pseudo OB signal) corresponding to a level substantially equal to the black level is generated and output from the CCD 1.

【0131】擬似OBクランプ回路5には、クランプパ
ルス発生回路6が接続されており、擬似OB期間におい
て、クランプパルス発生回路6からはクランプパルスC
P2が供給されたときに、上記擬似OB信号が擬似OB
クランプ回路5よってクランプされて直流レベルに固定
される。これによって、本来の黒レベルと略等しいレベ
ルの信号が生成される。
A clamp pulse generation circuit 6 is connected to the pseudo OB clamp circuit 5, and the clamp pulse C is supplied from the clamp pulse generation circuit 6 during the pseudo OB period.
When P2 is supplied, the pseudo OB signal is
It is clamped by the clamp circuit 5 and fixed at the DC level. As a result, a signal having a level substantially equal to the original black level is generated.

【0132】図8(a)は、本実施形態4の固体撮像装
置におけるCCDの駆動タイミングを示す信号波形であ
り、図8(b)は、CCDの水平転送電荷のポテンシャ
ルを示す模式図である。なお、この図において、CCD
出力信号における網目部分は転送電荷量を示している。
FIG. 8A is a signal waveform showing the driving timing of the CCD in the solid-state image pickup device of the fourth embodiment, and FIG. 8B is a schematic diagram showing the potential of the horizontal transfer charge of the CCD. . In this figure, the CCD
The mesh part in the output signal indicates the amount of transfer charge.

【0133】有効画素部72からの信号が出力される有
効映像信号期間では、時刻t1において、水平転送パル
スFH1がハイレベル、水平転送パルスFH2がローレ
ベルとなり、水平CCDシフトレジスタ76において出
力ゲートOGの方向に電荷が転送される。また、リセッ
トゲート11にハイレベル(aレベル)のリセットパル
スFRが印加され、変換部12のポテンシャルがリセッ
トドレインRDと等しいポテンシャルにリセットされ
る。
In the effective video signal period in which the signal from the effective pixel section 72 is output, at the time t1, the horizontal transfer pulse FH1 becomes high level, the horizontal transfer pulse FH2 becomes low level, and the horizontal CCD shift register 76 outputs the output gate OG. The charges are transferred in the direction of. Further, a high level (a level) reset pulse FR is applied to the reset gate 11, and the potential of the conversion unit 12 is reset to the same potential as the reset drain RD.

【0134】時刻t2では、リセットパルスFRローレ
ベル(bレベル)となり、リセットゲート11下のポテ
ンシャルは低く(浅く)なるが、変換部12のポテンシ
ャルは上記時刻t1でのポテンシャルと同じレベルであ
る。時刻t1と時刻t2とにおいては、リセットパルス
FRの誘導によって、このようにリセットゲート11下
のポテンシャルに差が生じる。
At time t2, the reset pulse FR becomes low level (b level) and the potential under the reset gate 11 becomes low (shallow), but the potential of the conversion section 12 is at the same level as the potential at time t1. At time t1 and time t2, the potential under the reset gate 11 thus differs due to the induction of the reset pulse FR.

【0135】時刻t3では、水平転送パルスFH1がロ
ーレベル、水平転送パルスFH2がハイレベルとなり、
水平転送パルスFH1が印加される転送電極下のポテン
シャルが低い(浅い)レベルに、水平転送パルスFH2
が印加される転送電極下のポテンシャルが高い(深い)
レベルに遷移する。水平転送パルスFH1が印加される
転送電極下が出力ゲートOG下のポテンシャルよりも低
く(浅く)なり、電荷が変換部12に転送される。この
ように転送された電荷によって、変換部12の電位が変
化し、この電位変化が信号出力としてCCD1から読み
出される。
At time t3, the horizontal transfer pulse FH1 goes low and the horizontal transfer pulse FH2 goes high,
The horizontal transfer pulse FH2 is applied to the level where the potential under the transfer electrode to which the horizontal transfer pulse FH1 is applied is low (shallow).
High potential under the transfer electrode (deep)
Transition to level. The lower part of the transfer electrode to which the horizontal transfer pulse FH1 is applied becomes lower (shallow) than the potential under the output gate OG, and the charges are transferred to the conversion section 12. The electric charges thus transferred change the electric potential of the conversion unit 12, and the electric potential change is read out from the CCD 1 as a signal output.

【0136】次に、擬似OB期間では、時刻t4におい
て、水平転送パルスFH1がハイレベル、水平転送パル
スFH2がローレベルとなり、水平CCDシフトレジス
タ76において出力ゲートOGの方向に電荷が転送され
る。また、リセットパルスFRがハイレベル(aレベ
ル)となり、リセットゲート11のポテンシャルは高く
(深く)、変換部12のポテンシャルがリセットドレイ
ンRDと等しいポテンシャルにリセットされる。このた
め、過大な電荷がOGゲートを越えて変換部12に転送
されても、全てリセットドレインRDに排出されて、電
荷が変換部12にて電圧に変換されることはない。
Next, in the pseudo OB period, at time t4, the horizontal transfer pulse FH1 becomes high level and the horizontal transfer pulse FH2 becomes low level, and charges are transferred in the horizontal CCD shift register 76 toward the output gate OG. Further, the reset pulse FR becomes high level (a level), the potential of the reset gate 11 is high (deep), and the potential of the conversion unit 12 is reset to the same potential as the reset drain RD. Therefore, even if an excessive charge is transferred to the conversion unit 12 through the OG gate, all the charges are not discharged to the reset drain RD and converted into a voltage in the conversion unit 12.

【0137】これに対して、図3に示した実施形態1の
固体撮像装置では、リセットパルスFRがローレベル
(bレベル)となり、リセットゲート11のポテンシャ
ルは低い(浅い)ため、変換部12のポテンシャルは上
記時刻t2でのポテンシャルと同じレベルであるため、
過剰な電荷が溢れ出してOGゲートを越えて変換部12
に流れ込んだときに、電荷が電圧に変換されるおそれが
ある。
On the other hand, in the solid-state image pickup device of the first embodiment shown in FIG. 3, the reset pulse FR is at the low level (b level) and the potential of the reset gate 11 is low (shallow). Since the potential is at the same level as the potential at time t2,
Excessive charge overflows, crosses over the OG gate, and the conversion unit 12
The charge may be converted to a voltage when it flows into the.

【0138】時刻t5では、リセットパルスFRは一定
レベル(ハイレベル=aレベル)に保持されており、リ
セットゲート11にハイレベル(aレベル)のリセット
パルスFRが印加され、変換部12のポテンシャルがリ
セットドレインRDと等しいポテンシャルにリセットさ
れている。
At time t5, the reset pulse FR is held at a constant level (high level = a level), the high level (a level) reset pulse FR is applied to the reset gate 11, and the potential of the conversion unit 12 is changed. It is reset to the same potential as the reset drain RD.

【0139】これに対して、図3に示した実施形態1の
固体撮像装置では、時刻t4において過大な電荷が溢れ
出してOGゲートを越えて変換部12に流れ込んだ場合
に、時刻t5〜時刻t6の短時間では過大な電荷がリセ
ットドレインRDへ完全に排出されないおそれがある。
On the other hand, in the solid-state imaging device of the first embodiment shown in FIG. 3, when the excessive charge overflows at time t4 and flows over the OG gate into the conversion unit 12, time t5 to time t5. Over a short period of time t6, excessive charges may not be completely discharged to the reset drain RD.

【0140】時刻t6では、水平転送パルスFH1がロ
ーレベル、水平転送パルスFH2がハイレベルとなり、
水平転送パルスFH1が印加される転送電極下のポテン
シャルが低い(浅い)レベルに、水平転送パルスFH2
が印加される転送電極下のポテンシャルが高い(深い)
レベルに遷移する。水平転送パルスFH1が印加される
転送電極下が出力ゲートOG下のポテンシャルよりも低
く(浅く)なり、電荷が変換部12に転送されるが、リ
セットゲート11下のポテンシャルは低(浅)くなって
いるので、変換部12に転送された電荷は全てリセット
ドレインRDに排出される。その結果、過大光がCCD
1に入射された場合であっても、擬似OB期間では、O
B部73への転送電荷がない場合と略等しい、擬似OB
信号が得られる。
At time t6, the horizontal transfer pulse FH1 goes low and the horizontal transfer pulse FH2 goes high,
The horizontal transfer pulse FH2 is applied to the level where the potential under the transfer electrode to which the horizontal transfer pulse FH1 is applied is low (shallow).
High potential under the transfer electrode (deep)
Transition to level. The lower part of the transfer electrode to which the horizontal transfer pulse FH1 is applied becomes lower (shallow) than the potential under the output gate OG, and charges are transferred to the conversion unit 12, but the potential under the reset gate 11 becomes low (shallow). Therefore, all the charges transferred to the conversion unit 12 are discharged to the reset drain RD. As a result, the excessive light is CCD
Even if the light beam is incident on No. 1, O during the pseudo OB period
Pseudo OB, which is approximately equal to the case where there is no transfer charge to the B section 73
The signal is obtained.

【0141】擬似OBクランプ回路5から出力される擬
似OBレベルの信号は、検波回路8に入力され、検波回
路8によって検波される。検波回路8から出力される信
号に基づいて、露光制御部9からCCD1のアイリスお
よび露光を制御するための信号がCCD駆動回路10A
に出力される。CCD駆動回路10Aでは、露光制御部
9から出力される信号に基づいて、CCD1が駆動され
る。露光制御部9およびCCD駆動回路10Aでは、擬
似OBクランプ回路5にてクランプされた信号レベル
(擬似OBレベル)を基準として、それぞれの動作が行
われる。また、CCD1の露光は、例えばCCD1に備
わった電子シャッター機能等を用いて制御される。
The pseudo OB level signal output from the pseudo OB clamp circuit 5 is input to the detection circuit 8 and detected by the detection circuit 8. Based on the signal output from the detection circuit 8, a signal for controlling the iris and exposure of the CCD 1 from the exposure control unit 9 is supplied to the CCD drive circuit 10A.
Is output to. In the CCD drive circuit 10A, the CCD 1 is driven based on the signal output from the exposure controller 9. The exposure control unit 9 and the CCD drive circuit 10A perform their respective operations with the signal level (pseudo OB level) clamped by the pseudo OB clamp circuit 5 as a reference. The exposure of the CCD 1 is controlled using, for example, an electronic shutter function provided in the CCD 1.

【0142】以上のように、本実施形態4の固体撮像装
置では、水平期間の一部(例えば擬似OB期間)でリセ
ットパルスFRを一定レベルに保持して電荷排出期間を
長く取ることができるため、過大光がCCD1に入射さ
れて、光学的な黒の基準となるOBレベルが変動した場
合でも、本来の黒レベルと略等しい疑似的なOBレベル
によって適正な露光制御を行うことができる。その結
果、過大光がCCD1に入射した場合でも、良好な画面
表示を行うことができる。
As described above, in the solid-state imaging device of the fourth embodiment, the reset pulse FR can be held at a constant level for a part of the horizontal period (for example, the pseudo OB period), and the charge discharging period can be extended. Even when the excessive light is incident on the CCD 1 and the OB level, which is an optical black reference, fluctuates, proper exposure control can be performed by a pseudo OB level that is substantially equal to the original black level. As a result, good screen display can be performed even when excessive light enters the CCD 1.

【0143】なお、この疑似的なOBレベルは、リセッ
トパルスFRによる誘導等の影響によって、本来の黒レ
ベル(OBレベル)と全く同一レベルであるとは言えな
いため、映像信号処理の基準として用いるためには適し
てない。このため、本実施形態4では、露光制御のみ
を、疑似OBレベルを基準として行っており、映像信号
処理は、疑似OBレベルではなくOBレベルを基準とし
て行っている。このような擬似OBレベルを基準とした
露光制御によって、CCD1への入射光量が調整される
ので、OBレベルに基づいて処理が行われる映像信号処
理についても、適正に行うことが可能となる。 (実施形態5)本実施形態5では、上記実施形態4に加
えて、入射光量が所定量以上のときに、水平期間のOB
期間でリセットパルスFRを一定レベルに保持すること
によって、OBクランプ回路3に擬似黒レベル信号をク
ランプさせる場合である。
Since this pseudo OB level cannot be said to be exactly the same level as the original black level (OB level) due to the influence of induction by the reset pulse FR, it is used as a reference for video signal processing. Not suitable for. Therefore, in the fourth embodiment, only the exposure control is performed based on the pseudo OB level, and the video signal processing is performed based on the OB level, not the pseudo OB level. Since the amount of light incident on the CCD 1 is adjusted by such exposure control based on the pseudo OB level, it is possible to properly perform the video signal processing that is performed based on the OB level. (Fifth Embodiment) In the fifth embodiment, in addition to the above-described fourth embodiment, when the incident light amount is equal to or more than a predetermined amount, the OB in the horizontal period is increased.
This is a case in which the OB clamp circuit 3 is caused to clamp the pseudo black level signal by holding the reset pulse FR at a constant level during the period.

【0144】図5は、本実施形態5における固体撮像装
置の構成を示すブロック図である。この固体撮像装置
は、上記実施形態3と同様の構成であるが、OB期間の
リセットパルスFRの動作が若干異なっている。
FIG. 5 is a block diagram showing the structure of the solid-state image pickup device according to the fifth embodiment. This solid-state imaging device has the same configuration as that of the third embodiment, but the operation of the reset pulse FR in the OB period is slightly different.

【0145】この固体撮像装置において、光量検出部2
1では、上記実施形態3と同様に制御情報に従ってCC
D1への入射光量が検出される。また、パルス切り換え
部23Aでは、光量検出部21にて検出された入射光量
が所定量以上の場合に、CCD1の水平期間のOB期間
内でリセットパルスFRがパルス波形から一定レベルの
波形に保持されるように切り換えられる。
In this solid-state image pickup device, the light amount detecting section 2
In the first embodiment, CC is used according to the control information as in the third embodiment.
The amount of light incident on D1 is detected. Further, in the pulse switching unit 23A, when the amount of incident light detected by the light amount detecting unit 21 is equal to or larger than a predetermined amount, the reset pulse FR is held at a constant level waveform from the pulse waveform within the OB period of the horizontal period of the CCD 1. Can be switched to.

【0146】図9は、本実施形態の固体撮像装置の駆動
タイミングを示す信号波形図である。
FIG. 9 is a signal waveform diagram showing the drive timing of the solid-state imaging device of this embodiment.

【0147】光量検出部21にて検出された入射光量が
所定量未満である場合には、実施形態4と同様に、OB
期間にはリセットパルスFRは切り換えられず、OBク
ランプ回路3からクランプパルスCP1によってクラン
プされた、本来の黒レベルの信号が出力される。映像信
号処理部7では、実施形態4と同様に、OBクランプ回
路3から出力される本来のOBレベルの信号を基準とし
て、各種処理が行われる。
When the amount of incident light detected by the light amount detector 21 is less than the predetermined amount, the OB is the same as in the fourth embodiment.
The reset pulse FR is not switched during the period, and the original black level signal clamped by the clamp pulse CP1 is output from the OB clamp circuit 3. Similar to the fourth embodiment, the video signal processing unit 7 performs various processes with the original OB level signal output from the OB clamp circuit 3 as a reference.

【0148】一方、光量検出部21にて検出された入射
光量が所定量以上である場合には、パルス切り換え部2
3Aによって、図9に示すように、CCD1のOB部か
らの出力期間でリセットパルスFRが一定レベルに保持
され、OB部73に溢れ出した電荷が全てリセットドレ
インRDに排出される。これによって、黒レベルと略等
しいレベルに対応した、擬似的な信号(擬似OB信号)
が生成されてCCD1から出力される。OB期間におい
て、OBクランプ回路3からクランプパルスCP1が供
給されたときに、上記擬似OB信号が、OBクランプ回
路3によってクランプされて直流レベルに固定される。
これによって、本来の黒レベル(OBレベル)と略等し
い擬似OBレベルの信号が生成される。映像信号処理部
7では、OBクランプ回路3から出力される擬似OBレ
ベルの信号を基準として、各種信号処理が行われる。
On the other hand, when the amount of incident light detected by the light amount detector 21 is equal to or more than the predetermined amount, the pulse switching unit 2
As shown in FIG. 9, the reset pulse FR is held at a constant level by the 3A during the output period from the OB portion of the CCD 1, and all the charges overflowing to the OB portion 73 are discharged to the reset drain RD. As a result, a pseudo signal (pseudo OB signal) corresponding to a level substantially equal to the black level
Is generated and output from the CCD 1. During the OB period, when the clamp pulse CP1 is supplied from the OB clamp circuit 3, the pseudo OB signal is clamped by the OB clamp circuit 3 and fixed at the DC level.
As a result, a signal of a pseudo OB level that is substantially equal to the original black level (OB level) is generated. In the video signal processing unit 7, various signal processing is performed with the pseudo OB level signal output from the OB clamp circuit 3 as a reference.

【0149】露光制御部9では、光量検出部21の検出
結果に関わらず、上記実施形態4と同様に、クランプパ
ルスCP2が供給されたときに擬似OBクランプ回路5
にてクランプされた、本来の黒レベル(OBレベル)と
略等しい擬似OBレベルを基準として露光制御が行わ
れ、CCD1駆動回路10AによってCCD1の電子シ
ャッターが制御される。
In the exposure control section 9, the pseudo OB clamp circuit 5 is supplied when the clamp pulse CP2 is supplied, regardless of the detection result of the light quantity detection section 21, as in the fourth embodiment.
Exposure control is performed on the basis of a pseudo OB level that is substantially clamped at the original black level (OB level), and the CCD1 drive circuit 10A controls the electronic shutter of the CCD1.

【0150】以上のように、本実施形態5の固体撮像装
置では、入射光量が所定量以上のときに、水平期間のO
B期間でリセットパルスFRを一定レベルに保持するこ
とによって、OBクランプ回路3に擬似黒レベル信号を
クランプさせるため、CCD1に入射される光量の大小
によって、映像信号処理を行う際に光学的な黒の基準と
なるレベルが生成される。これによって、入射光量の変
化に対応して、適正な映像信号処理を行うことができ
る。特に、最大限の露光制御を行っても回避することが
できないような強烈光がCCD1に入射し、擬似OBレ
ベルを基準として映像信号処理を行うことができるの
で、十分とは言えないが画面が黒く沈む、画面が破綻す
る等の最悪の事態を回避することができる。
As described above, in the solid-state image pickup device of the fifth embodiment, when the amount of incident light is equal to or larger than the predetermined amount, the O in the horizontal period
By holding the reset pulse FR at a constant level in the period B, the OB clamp circuit 3 is caused to clamp the pseudo black level signal. Therefore, depending on the amount of light incident on the CCD 1, an optical black signal is generated when the video signal processing is performed. A standard level of is generated. As a result, appropriate video signal processing can be performed in response to changes in the amount of incident light. In particular, intense light that cannot be avoided even if the maximum exposure control is performed is incident on the CCD 1 and video signal processing can be performed based on the pseudo OB level. It is possible to avoid the worst situation such as blackening and screen failure.

【0151】(実施形態6)本実施形態6では、上記実
施形態1または4に加えて、水平帰線レベル信号を基準
にして、OBクランプ回路3から出力される信号レベル
と、擬似OBクランプ回路5から出力される信号レベル
とのレベル差を検出することによりCCD1に対する過
大光照射の有無を検出し、これに応じて露光制御を行う
場合である。
(Sixth Embodiment) In the sixth embodiment, in addition to the first or fourth embodiment, the signal level output from the OB clamp circuit 3 and the pseudo OB clamp circuit are set with reference to the horizontal retrace line level signal. This is a case where the presence or absence of excessive light irradiation to the CCD 1 is detected by detecting the level difference from the signal level output from 5, and the exposure control is performed accordingly.

【0152】図10は、本実施形態6の固体撮像装置の
構成を示すブロック図である。なお、この図において、
上記実施形態1,4と同一の機能を有する構成部材につ
いては、同一の番号を付してその説明を省略する。
FIG. 10 is a block diagram showing the structure of the solid-state image pickup device according to the sixth embodiment. In addition, in this figure,
Constituent members having the same functions as those in the first and fourth embodiments are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0153】この固体撮像装置は、図1に示す実施形態
1または4の固体撮像装置の構成に加えて、入射光量に
無関係の水平帰線期間の水平帰線レベル信号をクランプ
する水平帰線クランプ回路24とクランプパルス発生回
路25とを備えている。
In addition to the configuration of the solid-state image pickup device of the first or fourth embodiment shown in FIG. 1, this solid-state image pickup device has a horizontal blanking clamp that clamps a horizontal blanking level signal in a horizontal blanking period irrespective of the amount of incident light. The circuit 24 and the clamp pulse generation circuit 25 are provided.

【0154】図9に示すように、水平帰線期間におい
て、クランプパルス発生回路25からクランプパルスC
P3が発生されると、水平帰線クランプ回路24によっ
て、CCD1において入射される光量などに影響されな
い水平帰線レベル信号がクランプされる。
As shown in FIG. 9, during the horizontal blanking period, the clamp pulse generator circuit 25 outputs the clamp pulse C
When P3 is generated, the horizontal blanking clamp circuit 24 clamps the horizontal blanking level signal that is not affected by the amount of light incident on the CCD 1.

【0155】一方、水平期間においては、クランプパル
ス発生回路4から出力されるCP1パルスによってOB
クランプ回路3にてOBレベル信号がクランプされ、ク
ランプパルス発生回路6から出力されるCP2パルスに
よって擬似OBクランプ回路6にて擬似OBレベル信号
がクランプされる。
On the other hand, in the horizontal period, the CP1 pulse output from the clamp pulse generating circuit 4 causes the OB
The clamp circuit 3 clamps the OB level signal, and the CP2 pulse output from the clamp pulse generation circuit 6 clamps the pseudo OB level signal in the pseudo OB clamp circuit 6.

【0156】レベル差検出手段としての検波回路8A
は、水平帰線クランプ回路24から出力された水平帰線
レベル信号を基準にして、第1クランプ手段としてのO
Bクランプ回路3から出力される信号(第1信号)のレ
ベルと、第2クランプ手段としての擬似OBクランプ回
路5から出力される信号(第2信号)のレベルとのレベ
ル差を検出する。
Detection circuit 8A as level difference detection means
Is based on the horizontal retrace line level signal output from the horizontal retrace line clamp circuit 24, and serves as the first clamp means.
The level difference between the level of the signal (first signal) output from the B clamp circuit 3 and the level of the signal (second signal) output from the pseudo OB clamp circuit 5 as the second clamp means is detected.

【0157】このように、OBクランプ回路3から出力
される第1信号のレベルと擬似OBクランプ回路5から
出力される第2信号のレベルとのレベル差を検出するこ
とによって、レベル差が所定値以上あれば過大光の照射
などによって不具合が発生しており、レベル差が所定値
未満であれば不具合が発生していないと即座に判断する
ことができるため、処理時間を短縮することができる。 (実施形態7)本実施形態7では、上記実施形態6に加
えて、上記レベル差が所定量以上である場合に過大光照
射であると判断して、CCD1の水平期間内のOB期間
内でリセットパルスFRが一定レベルに保持されるよう
に切り換える場合である。
As described above, by detecting the level difference between the level of the first signal output from the OB clamp circuit 3 and the level of the second signal output from the pseudo OB clamp circuit 5, the level difference is determined to be a predetermined value. If the above is the case, a problem has occurred due to irradiation of excessive light, and if the level difference is less than a predetermined value, it can be immediately determined that no problem has occurred, so the processing time can be shortened. (Seventh Embodiment) In the seventh embodiment, in addition to the sixth embodiment, when the level difference is equal to or more than a predetermined amount, it is determined that the excessive light irradiation is performed, and the CCD 1 receives the OB period within the horizontal period. This is a case of switching so that the reset pulse FR is held at a constant level.

【0158】図11は、本実施形態7の固体撮像装置の
構成を示すブロック図である。なお、この図において、
上記実施形態6と同一の機能を有する構成部材について
は、同一の番号を付してその説明を省略する。
FIG. 11 is a block diagram showing the structure of the solid-state image pickup device according to the seventh embodiment. In addition, in this figure,
Constituent members having the same functions as those of the sixth embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0159】この固体撮像装置は、上記実施形態2,3
の固体撮像装置の光量検出部21の代りに、実施形態6
と同様の水平帰線クランプ回路24およびクランプパル
ス発生回路25を備えている。
This solid-state image pickup device is the same as in the second and third embodiments.
In place of the light amount detection unit 21 of the solid-state imaging device of Embodiment 6,
A horizontal blanking clamp circuit 24 and a clamp pulse generation circuit 25 similar to the above are provided.

【0160】この固体撮像装置では、実施形態5の固体
撮像装置と同様に、水平帰線期間において、クランプパ
ルス発生回路25からクランプパルスCP3が発生され
ると、水平帰線クランプ回路24によって、CCDに入
射される光量などに影響されない水平帰線レベル信号が
クランプされる。
In this solid-state image pickup device, as in the solid-state image pickup device of the fifth embodiment, when the clamp pulse CP3 is generated from the clamp pulse generation circuit 25 in the horizontal flyback period, the horizontal flyback clamp circuit 24 causes the CCD to move. The horizontal blanking level signal that is not affected by the amount of light incident on is clamped.

【0161】一方、水平期間においては、クランプパル
ス発生回路4から出力されるCP1パルスによってOB
クランプ回路3にてOBレベル信号がクランプされ、ク
ランプパルス発生回路6から出力されるCP2パルスに
よって擬似OBクランプ回路5にて擬似OBレベル信号
がクランプされる。
On the other hand, in the horizontal period, OB is generated by the CP1 pulse output from the clamp pulse generation circuit 4.
The OB level signal is clamped by the clamp circuit 3, and the pseudo OB clamp circuit 5 clamps the pseudo OB level signal by the CP2 pulse output from the clamp pulse generation circuit 6.

【0162】検波回路8Aは、水平帰線クランプ回路2
4から出力された水平帰線レベル信号を基準にして、第
1クランプ手段としてのOBクランプ回路3から出力さ
れる信号(第1信号)のレベルと、第2クランプ手段と
しての擬似OBクランプ回路5から出力される信号(第
2信号)のレベルとのレベル差を検出する。
The detection circuit 8A is the horizontal blanking clamp circuit 2
With reference to the horizontal retrace line level signal output from No. 4, the level of the signal (first signal) output from the OB clamp circuit 3 as the first clamp means and the pseudo OB clamp circuit 5 as the second clamp means. The level difference from the level of the signal (second signal) output from is detected.

【0163】パルス切り換え部23Bでは、検波回路8
Aによって、第1信号のレベルと第2信号のレベルとの
レベル差が所定量以上であることが検出された場合に、
CCD1の水平期間内のOB期間内でリセットパルスF
Rが一定レベルに保持されるように、リセットパルスF
Rが切り換えられる。
In the pulse switching section 23B, the detection circuit 8
When it is detected by A that the level difference between the level of the first signal and the level of the second signal is a predetermined amount or more,
Reset pulse F within OB period within horizontal period of CCD1
Reset pulse F so that R is held at a constant level
R is switched.

【0164】検波回路8Aにおいて、OBクランプ回路
3から出力される第1信号のレベルと擬似OBクランプ
回路5から出力される第2信号のレベルとのレベル差が
所定量未満であることが検出された場合には、上記実施
形態5と同様に、OB期間にはリセットパルスFRは切
り換えられず、OBクランプ回路3からクランプパルス
CP1によってクランプされた、本来の黒レベルの信号
が出力される。映像信号処理部7では、実施形態4と同
様に、OBクランプ回路3から出力される本来のOBレ
ベルの信号を基準として、各種信号処理が行われる。
The detection circuit 8A detects that the level difference between the level of the first signal output from the OB clamp circuit 3 and the level of the second signal output from the pseudo OB clamp circuit 5 is less than a predetermined amount. In this case, as in the case of the fifth embodiment, the reset pulse FR is not switched during the OB period, and the original black level signal clamped by the clamp pulse CP1 is output from the OB clamp circuit 3. Similar to the fourth embodiment, the video signal processing unit 7 performs various kinds of signal processing on the basis of the original OB level signal output from the OB clamp circuit 3.

【0165】また、検波回路8Aにおいて、OBクラン
プ回路3から出力される第1信号のレベルと擬似OBク
ランプ回路5から出力される第2信号のレベルとのレベ
ル差が所定量以上であることが検出された場合には、パ
ルス切り換え部23Bによって、CCD1のOB部から
の出力期間でリセットパルスが一定レベルに保持され、
OB部73に溢れ出した電荷が全てリセットドレインR
Dに排出される。これによって、黒レベルと略等しいレ
ベルに対応した、擬似的な信号(擬似OB信号)が生成
されてCCD1から出力される。OB期間において、O
Bクランプ回路3からクランプパルスCP1が供給され
たときに、上記擬似OB信号が、OBクランプ回路3に
よってクランプされて直流レベルに固定される。これに
よって、本来の黒レベル(OBレベル)と略等しい擬似
OBレベルの信号が生成される。映像信号処理部7で
は、OBクランプ回路3から出力される擬似OBレベル
の信号を基準として、各種信号処理が行われる。
In the detection circuit 8A, the level difference between the level of the first signal output from the OB clamp circuit 3 and the level of the second signal output from the pseudo OB clamp circuit 5 may be a predetermined amount or more. If detected, the pulse switching unit 23B holds the reset pulse at a constant level during the output period from the OB unit of the CCD 1,
All the charges overflowing into the OB portion 73 are reset drain R
It is discharged to D. As a result, a pseudo signal (pseudo OB signal) corresponding to a level substantially equal to the black level is generated and output from the CCD 1. O during the OB period
When the clamp pulse CP1 is supplied from the B clamp circuit 3, the pseudo OB signal is clamped by the OB clamp circuit 3 and fixed at the DC level. As a result, a signal of a pseudo OB level that is substantially equal to the original black level (OB level) is generated. In the video signal processing unit 7, various signal processing is performed with the pseudo OB level signal output from the OB clamp circuit 3 as a reference.

【0166】露光制御部9では、検波回路8Aの検出結
果に関わらず、上記実施形態4と同様に、クランプパル
スCP2が供給されたときに擬似OBクランプ回路5に
てクランプされた、本来の黒レベル(OBレベル)と略
等しい擬似OBレベルを基準として露光制御が行われ、
CCD1駆動回路10AによってCCD1の電子シャッ
ターが制御される。
In the exposure control section 9, the original black clamped by the pseudo OB clamp circuit 5 when the clamp pulse CP2 is supplied is irrespective of the detection result of the detection circuit 8A, similarly to the fourth embodiment. Exposure control is performed with reference to a pseudo OB level that is substantially equal to the level (OB level),
The CCD1 driving circuit 10A controls the electronic shutter of the CCD1.

【0167】以上のように、本実施形態7の固体撮像装
置では、OBクランプ回路3にてクランプされた信号の
レベルと擬似OBクランプ回路5にてクランプされた信
号のレベルとのレベル差によって過大光照射の有無を速
やかに判断することができ、この判断に従って映像信号
処理を行う際に光学的な黒の基準となる一定レベルが生
成されるので、入射光量の変化に応じた適正な映像信号
処理を行うことができる。特に、最大限の露光制御を行
っても回避することができないような強烈光がCCD1
に入射しても、擬似OBレベルを基準として映像信号処
理を行うことができるので、十分とは言えないが画面が
黒く沈む、画面が破綻する等の最悪の事態を回避するこ
とができる。 (実施形態8)本実施形態8では、上記実施形態7に加
えて、OBクランプ回路3にてクランプされた信号のレ
ベルと擬似OBクランプ回路5にてクランプされた信号
のレベルとのレベル差の他に、および光量検出部21に
て検出されるCCD1への入射光量の大小によって映像
信号処理を行う際に光学的な黒の基準となるレベルを生
成する場合である。
As described above, in the solid-state imaging device of the seventh embodiment, the level difference between the level of the signal clamped by the OB clamp circuit 3 and the level of the signal clamped by the pseudo OB clamp circuit 5 causes an excessive value. The presence or absence of light irradiation can be promptly determined, and a fixed level that is an optical black reference is generated when performing image signal processing according to this determination, so an appropriate image signal according to the change in the incident light amount is generated. Processing can be performed. In particular, the CCD 1 emits intense light that cannot be avoided even if the maximum exposure control is performed.
Since it is possible to perform the video signal processing on the basis of the pseudo OB level even when the incident light enters, it is possible to avoid the worst situation such as the screen sinking black or the screen collapsing although it cannot be said to be sufficient. (Embodiment 8) In addition to Embodiment 7 described above, the eighth embodiment of the present invention provides a level difference between the level of the signal clamped by the OB clamp circuit 3 and the level of the signal clamped by the pseudo OB clamp circuit 5. In addition, there is a case where an optical black reference level is generated when image signal processing is performed depending on the amount of incident light on the CCD 1 detected by the light amount detector 21.

【0168】図12は、本実施形態8の固体撮像装置の
構成を示すブロック図である。なお、この図において、
上記実施形態7と同一の機能を有する構成部材について
は、同一の番号を付してその説明を省略する。
FIG. 12 is a block diagram showing the structure of the solid-state image pickup device according to the eighth embodiment. In addition, in this figure,
Constituent members having the same functions as those in the above-described Embodiment 7 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0169】この固体撮像装置は、上記実施形態5の固
体撮像装置と同様の光量検出部21に加えて、上記実施
形態7と同様の水平帰線クランプ回路24、クランプパ
ルス発生回路25、検波回路8Aおよびパルス切り換え
部23Bを備えている。これによって、上記実施形態7
よりも精度よく、パルス切り換えを行うことができる。
This solid-state image pickup device has the same horizontal light-feedback clamp circuit 24, clamp pulse generation circuit 25, and detection circuit as in the above-described seventh embodiment, in addition to the same light amount detecting section 21 as in the solid-state image pickup device of the fifth embodiment. 8A and a pulse switching unit 23B. As a result, the seventh embodiment
Pulse switching can be performed with higher accuracy.

【0170】この固体撮像装置において、光量検出部2
1では、上記実施形態5の固体撮像装置と同様に、露光
制御部9からの制御情報に従って、CCD1への入射光
量が検出される。露光制御部9では、CCD1からの出
力信号レベルが一定となるように、CCD1の例えば電
子シャッタースピードが制御される。このため、光量検
出部21では、CCD1の例えば電子シャッター速度が
所定値以上であるか否かによって、入射光量が所定量以
上であるか否かを判断することができる。
In this solid-state image pickup device, the light amount detection unit 2
1, the amount of light incident on the CCD 1 is detected in accordance with the control information from the exposure controller 9 as in the solid-state imaging device according to the fifth embodiment. The exposure control unit 9 controls, for example, the electronic shutter speed of the CCD 1 so that the output signal level from the CCD 1 becomes constant. Therefore, the light amount detection unit 21 can determine whether or not the incident light amount is equal to or more than a predetermined amount depending on whether or not the electronic shutter speed of the CCD 1 is equal to or more than a predetermined value.

【0171】また、上記実施形態7の固体撮像装置と同
様に、水平帰線期間において、クランプパルス発生回路
25からクランプパルスCP3が発生されると、水平帰
線クランプ回路24によって、CCDに入射される光量
などに影響されない水平帰線レベル信号がクランプされ
る。
As in the solid-state image pickup device of the seventh embodiment, when the clamp pulse CP3 is generated from the clamp pulse generation circuit 25 in the horizontal blanking period, the horizontal blanking clamp circuit 24 makes the CCD pulse incident on the CCD. The horizontal blanking level signal that is not affected by the amount of light emitted is clamped.

【0172】また、水平期間においては、クランプパル
ス発生回路4から出力されるCP1パルスによってOB
クランプ回路3にてOBレベル信号がクランプされ、ク
ランプパルス発生回路6から出力されるCP2パルスに
よって擬似OBクランプ回路5にて擬似OBレベル信号
がクランプされる。
In the horizontal period, the CP1 pulse output from the clamp pulse generation circuit 4 causes the OB
The OB level signal is clamped by the clamp circuit 3, and the pseudo OB clamp circuit 5 clamps the pseudo OB level signal by the CP2 pulse output from the clamp pulse generation circuit 6.

【0173】検波回路8Aは、水平帰線クランプ回路2
4から出力された水平帰線レベル信号を基準にして、第
1クランプ手段としてのOBクランプ回路3から出力さ
れる信号(第1信号)のレベルと、第2クランプ手段と
しての擬似OBクランプ回路から出力される信号(第2
信号)のレベルとのレベル差を検出する。
The detection circuit 8A is the horizontal blanking clamp circuit 2
Based on the horizontal retrace line level signal output from 4, the level of the signal (first signal) output from the OB clamp circuit 3 serving as the first clamp means and the pseudo OB clamp circuit serving as the second clamp means. Output signal (second
Signal level).

【0174】この検波回路8Aによって第1信号のレベ
ルと第2信号のレベルとのレベル差が所定量未満である
ことが検出され、かつ、光量検出部21によって電子シ
ャッター速度が所定の値未満であることが検出された場
合には、上記実施形態5と同様に、パルス切り換え部2
3Bによって、OB期間にはリセットパルスFRは切り
換えられず、OBクランプ回路3からクランプパルスC
P1によってクランプされた、本来の黒レベルの信号が
出力される。映像信号処理部7では、上記実施形態4と
同様に、OBクランプ回路3から出力される本来のOB
レベルの信号を基準として、各種信号処理が行われる。
The detection circuit 8A detects that the level difference between the level of the first signal and the level of the second signal is less than a predetermined amount, and the light amount detecting section 21 determines that the electronic shutter speed is less than the predetermined value. If it is detected that there is a pulse, the pulse switching unit 2
3B, the reset pulse FR is not switched during the OB period, and the OB clamp circuit 3 outputs the clamp pulse C to the reset pulse FR.
The original black level signal clamped by P1 is output. In the video signal processing unit 7, as in the fourth embodiment, the original OB output from the OB clamp circuit 3 is output.
Various signal processes are performed with the level signal as a reference.

【0175】一方、検波回路8Aによって第1信号のレ
ベルと第2信号のレベルとのレベル差が所定量以上であ
ることが検出され、かつ、光量検出部21によって電子
シャッター速度が所定の値以上であることが検出された
場合には、パルス切り換え部23Bによって、CCD1
のOB部73からの出力期間でリセットパルスFRが一
定レベルに保持され、OB部73に溢れ出した電荷が全
てリセットドレインRDに排出される。これによって、
黒レベルと略等しいレベルに応じた擬似的な信号(擬似
OB信号)が生成されてCCD1から出力される。OB
期間において、クランプパルス発生回路4からクランプ
パルスCP1が供給されたときに、上記擬似OB信号
が、OBクランプ回路3によってクランプされて直流レ
ベルに固定される。これによって、本来の黒レベル(O
Bレベル)と略等しい擬似OBレベルの信号が生成され
る。映像信号処理部7では、OBクランプ回路3から出
力される擬似OBレベルの信号を基準として、各種信号
処理が行われる。
On the other hand, the detection circuit 8A detects that the level difference between the level of the first signal and the level of the second signal is equal to or more than a predetermined amount, and the light amount detecting section 21 sets the electronic shutter speed to be equal to or more than a predetermined value. If it is detected that the CCD 1 is detected by the pulse switching unit 23B.
During the output period from the OB unit 73, the reset pulse FR is held at a constant level, and all the charges overflowing into the OB unit 73 are discharged to the reset drain RD. by this,
A pseudo signal (pseudo OB signal) corresponding to a level substantially equal to the black level is generated and output from the CCD 1. OB
During the period, when the clamp pulse CP1 is supplied from the clamp pulse generation circuit 4, the pseudo OB signal is clamped by the OB clamp circuit 3 and fixed at the DC level. As a result, the original black level (O
A signal of pseudo OB level that is substantially equal to (B level) is generated. In the video signal processing unit 7, various signal processing is performed with the pseudo OB level signal output from the OB clamp circuit 3 as a reference.

【0176】露光制御部9では、検波回路8Aの検出結
果に関わらず、上記実施形態4と同様に、クランプパル
スCP2が供給されたときに擬似OBクランプ回路5に
てクランプされた、本来の黒レベル(OBレベル)と略
等しい擬似OBレベルを基準として露光制御が行われ、
CCD1駆動回路10または10AによってCCD1の
電子シャッター速度が制御される。
In the exposure control section 9, regardless of the detection result of the detection circuit 8A, as in the fourth embodiment, the original black clamped by the pseudo OB clamp circuit 5 when the clamp pulse CP2 is supplied. Exposure control is performed with reference to a pseudo OB level that is substantially equal to the level (OB level),
The electronic shutter speed of the CCD 1 is controlled by the CCD 1 drive circuit 10 or 10A.

【0177】以上のように、本実施形態8の固体撮像装
置では、OBクランプ回路3にてクランプされた信号の
レベルと擬似OBクランプ回路5にてクランプされた信
号のレベルとのレベル差、および光量検出部21にて検
出されるCCD1への入射光量の大小によって映像信号
処理を行う際に光学的な黒の基準となるレベルが生成さ
れるので、入射光量の変化に対応して、より適正な映像
信号処理を行うことができる。特に、最大限の露光制御
を行っても回避することができないような強烈光がCC
D1に入射し、擬似OBレベルを基準として映像信号処
理を行うことができるので、十分とは言えないが画面が
黒く沈む、画面が破綻する等の最悪の事態を回避するこ
とができる。 (実施形態9)本実施形態9では、上記実施形態6に加
えて、OBクランプ回路3でクランプされた第1信号の
レベルと擬似クランプ回路5でクランプされた第2信号
のレベルとのレベル差によってCCD1に所定以上の強
烈光が照射されているかどうかを検波回路8Aにて検出
することができ、これに基づいて、映像信号処理を行う
際の光学的な黒レベルの基準となるレベルとして、信号
切り換え部22AによってOBクランプ回路3と擬似O
Bクランプ回路5の各出力を切り換える場合である。
As described above, in the solid-state imaging device of the eighth embodiment, the level difference between the level of the signal clamped by the OB clamp circuit 3 and the level of the signal clamped by the pseudo OB clamp circuit 5, and Depending on the amount of light incident on the CCD 1 detected by the light amount detector 21, a level that is an optical black reference is generated when image signal processing is performed, so that it is more appropriate in response to changes in the amount of incident light. It is possible to perform various video signal processing. In particular, the intense light CC that cannot be avoided even if the maximum exposure control is performed is CC.
Since the image signal processing can be performed with the light incident on D1 with reference to the pseudo OB level, it is possible to avoid the worst situation such as the screen sinking black or the screen failing, although it cannot be said to be sufficient. (Ninth Embodiment) In the ninth embodiment, in addition to the sixth embodiment, the level difference between the level of the first signal clamped by the OB clamp circuit 3 and the level of the second signal clamped by the pseudo clamp circuit 5. With the detection circuit 8A, it is possible to detect whether or not the CCD 1 is irradiated with intense light of a predetermined level or more, and based on this, as a reference level of an optical black level when performing image signal processing, The signal switching unit 22A causes the OB clamp circuit 3 and the pseudo O
This is a case where each output of the B clamp circuit 5 is switched.

【0178】図13は、本実施形態9の固体撮像装置の
構成を示すブロック図である。なお、この図において、
上記実施形態6と同一の機能を有する構成部材について
は、同一の番号を付してその説明を省略する。
FIG. 13 is a block diagram showing the structure of the solid-state image pickup device according to the ninth embodiment. In addition, in this figure,
Constituent members having the same functions as those of the sixth embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0179】この固体撮像装置は、図10に示す実施形
態6の固体撮像装置の構成に加えて、出力切り換え手段
としての信号切り換え部22Aを備えている。
This solid-state imaging device is provided with a signal switching section 22A as an output switching means in addition to the configuration of the solid-state imaging device of the sixth embodiment shown in FIG.

【0180】この固体撮像装置においては、上記実施形
態6の固体撮像装置と同様に、水平帰線期間において、
クランプパルス発生回路25からクランプパルスCP3
が発生されると、水平帰線クランプ回路24によって、
CCD1に入射される光量などに影響されない水平帰線
レベル信号がクランプされる。
In this solid-state imaging device, similarly to the solid-state imaging device of the sixth embodiment, in the horizontal blanking period,
From the clamp pulse generation circuit 25 to the clamp pulse CP3
Is generated by the horizontal blanking clamp circuit 24,
The horizontal retrace line level signal that is not affected by the amount of light incident on the CCD 1 is clamped.

【0181】また、水平期間においては、クランプパル
ス発生回路4から出力されるCP1パルスによってOB
クランプ回路3にてOBレベル信号がクランプされ、ク
ランプパルス発生回路6から出力されるCP2パルスに
よって擬似OBクランプ回路5にて擬似OBレベル信号
がクランプされる。
In the horizontal period, the CP1 pulse output from the clamp pulse generation circuit 4 causes the OB
The OB level signal is clamped by the clamp circuit 3, and the pseudo OB clamp circuit 5 clamps the pseudo OB level signal by the CP2 pulse output from the clamp pulse generation circuit 6.

【0182】レベル差検出手段としての検波回路8A
は、水平帰線クランプ回路24から出力された水平帰線
レベル信号を基準にして、第1クランプ手段としてのO
Bクランプ回路3から出力される信号(第1信号)のレ
ベルと、第2クランプ手段としての擬似OBクランプ回
路5から出力される信号(第2信号)のレベルとのレベ
ル差を検出する。
Detection circuit 8A as level difference detection means
Is based on the horizontal retrace line level signal output from the horizontal retrace line clamp circuit 24, and serves as the first clamp means.
The level difference between the level of the signal (first signal) output from the B clamp circuit 3 and the level of the signal (second signal) output from the pseudo OB clamp circuit 5 as the second clamp means is detected.

【0183】検波回路8Aによって第1信号のレベルと
第2信号のレベルとのレベル差が所定量未満であること
が検出された場合には、信号切り換え部22Aでスイッ
チが切り換えられて、OBクランプ回路3からの出力が
映像信号処理部7に入力される。映像信号処理部7で
は、上記実施形態4と同様に、OBクランプ回路3から
出力されるOBレベルの信号を基準として、各種信号処
理が行われる。
When the detection circuit 8A detects that the level difference between the level of the first signal and the level of the second signal is less than the predetermined amount, the signal switching section 22A switches the switch to perform the OB clamp. The output from the circuit 3 is input to the video signal processing unit 7. In the video signal processing unit 7, various signal processes are performed with the OB level signal output from the OB clamp circuit 3 as a reference, as in the fourth embodiment.

【0184】擬似OBレベルは、本来の黒レベル(本来
のOBレベル)と擬似的なレベルであり、本来のOBレ
ベルと全く同じレベルではない。従って、映像信号出力
は極力、本来のOBレベルを基準として行うことが望ま
しい。そこで、レベル差が所定量未満である場合には、
不具合(CCD1に対する過大入射光量時)が生じてい
ないものと判断して、本来のOBレベルを基準として映
像信号処理を行う。
The pseudo OB level is a pseudo level of the original black level (original OB level), and is not exactly the same level as the original OB level. Therefore, it is desirable to output the video signal with the original OB level as a reference as much as possible. Therefore, if the level difference is less than the predetermined amount,
It is determined that a defect (when the amount of light incident on the CCD 1 is excessive) has not occurred, and image signal processing is performed with the original OB level as a reference.

【0185】一方、検波回路8Aによって第1信号のレ
ベルと第2信号のレベルとのレベル差が所定量以上であ
ることが検出された場合には、信号切り換え部22Aで
スイッチが切り換えられて、疑似OBクランプ回路5か
らの出力が映像信号処理部7に入力される。映像信号処
理部7では、擬似OBクランプ回路5から出力される擬
似OBレベルを基準として、各信号処理が行われる。
On the other hand, when the detection circuit 8A detects that the level difference between the level of the first signal and the level of the second signal is a predetermined amount or more, the signal switching section 22A switches the switch, The output from the pseudo OB clamp circuit 5 is input to the video signal processing unit 7. In the video signal processing unit 7, each signal processing is performed with the pseudo OB level output from the pseudo OB clamp circuit 5 as a reference.

【0186】このように、擬似OBレベルを用いる理由
は、OBクランプ回路3でクランプされた第1信号のレ
ベルと擬似OBクランプ回路5でクランプされた第2信
号のレベルとでレベル差が所定値以上であると確認され
た場合には、OB部73に電荷が溢れ出してOBレベル
が変動するからである。レベル差が所定値以上であると
いうことは、CCD1に入射される光量が多いためにリ
セットドレインで充分に電荷が排出しきれない。
As described above, the reason why the pseudo OB level is used is that the level difference between the level of the first signal clamped by the OB clamp circuit 3 and the level of the second signal clamped by the pseudo OB clamp circuit 5 is a predetermined value. This is because if the above is confirmed, the electric charge overflows into the OB portion 73 and the OB level fluctuates. If the level difference is equal to or larger than the predetermined value, the amount of light incident on the CCD 1 is large, and therefore the reset drain cannot fully discharge the charges.

【0187】以上のように、本実施形態9の固体撮像装
置では、OBクランプ回路3でクランプされた第1信号
のレベルと擬似クランプ回路5でクランプされた第2信
号のレベルとのレベル差によって不具合が生じているか
否かを速やかに判断することができ、この判断に従っ
て、映像信号処理を行う際の光学的な黒レベルの基準と
なるレベルが、信号切り換え部22Aによって切り換え
られるので、入射光量の変化に応じてその都度、適正な
映像信号処理を行うことができる。その結果、強烈光が
CCD1に入射されても、擬似OBレベルを基準として
映像信号処理を行うことができるので、十分とは言えな
いが、画面が破綻する等の最悪の事態を回避することが
できる。 (実施形態10)本実施形態10では、上記実施形態9
に加えて、光量検出部21によるCCD1への検出照射
光量に基づいて、映像信号処理を行う際の光学的な黒レ
ベルの基準となるレベルとして、出力切り換え部22B
によってOBクランプ回路3と擬似OBクランプ回路5
の各出力を切り換える場合である。なお、光量検出部2
1による光量検出は、上記実施形態9の検波回路8Aに
よる検出情報に基づいて検出される。
As described above, in the solid-state imaging device of the ninth embodiment, the level difference between the level of the first signal clamped by the OB clamp circuit 3 and the level of the second signal clamped by the pseudo clamp circuit 5 depends on the level difference. It is possible to quickly determine whether or not a defect has occurred, and according to this determination, the level that is the reference of the optical black level when performing video signal processing is switched by the signal switching unit 22A, so the incident light amount It is possible to perform appropriate video signal processing each time according to the change of. As a result, even if intense light is incident on the CCD 1, the image signal processing can be performed using the pseudo OB level as a reference, which is not sufficient, but it is possible to avoid the worst situation such as a screen failure. it can. (Embodiment 10) In Embodiment 10, the above Embodiment 9 is used.
In addition to the above, the output switching unit 22B is set as a reference level of the optical black level when the image signal processing is performed based on the detected irradiation light amount to the CCD 1 by the light amount detection unit 21.
OB clamp circuit 3 and pseudo OB clamp circuit 5
This is the case of switching each output of. The light amount detector 2
The light amount detection by 1 is detected based on the detection information by the detection circuit 8A of the ninth embodiment.

【0188】図14は、本実施形態10の固体撮像装置
の構成を示すブロック図である。なお、この図におい
て、上記実施形態9と同一の機能を有する構成部材につ
いては、同一の番号を付してその説明を省略する。
FIG. 14 is a block diagram showing the structure of the solid-state image pickup device according to the tenth embodiment. Note that, in this figure, the constituent members having the same functions as those in the ninth embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0189】この固体撮像装置は、図13に示す実施形
態9の固体撮像装置の構成に加えて光量検出部21を備
え、光量検出部21からの検出出力に応じて信号切り換
え部22Bを切り換える。これによって、上記実施形態
9よりも精度よく、OBクランプ回路3または擬似OB
クランプ回路5と、映像信号処理部7との接続を行うこ
とができる。
This solid-state image pickup device is provided with a light amount detection unit 21 in addition to the configuration of the solid-state image pickup device of the ninth embodiment shown in FIG. 13, and switches the signal switching unit 22B according to the detection output from the light amount detection unit 21. As a result, the OB clamp circuit 3 or the pseudo OB is more accurate than the ninth embodiment.
The clamp circuit 5 and the video signal processing unit 7 can be connected.

【0190】この固体撮像装置において、光量検出部2
1では、露光制御部9からの制御情報に従って、CCD
1への入射光量が検出される。露光制御部9では、CC
D1からの出力信号レベルが一定となるように、CCD
1の電子シャッターが駆動制御(シャッター速度)され
る。このため、光量検出部21では、CCD1の電子シ
ャッター速度が所定の値以上であるか否かによって、入
射光量が所定量以上であるか否かを判断することができ
る。
In this solid-state image pickup device, the light amount detecting section 2
1, the CCD is controlled according to the control information from the exposure controller 9.
The amount of light incident on 1 is detected. In the exposure control unit 9, CC
CCD so that the output signal level from D1 is constant
The first electronic shutter is drive-controlled (shutter speed). Therefore, the light amount detection unit 21 can determine whether the incident light amount is equal to or more than the predetermined amount, depending on whether the electronic shutter speed of the CCD 1 is equal to or more than the predetermined value.

【0191】また、上記実施形態9の固体撮像装置と同
様に、水平帰線期間において、クランプパルス発生回路
25からクランプパルスCP3が発生されると、水平帰
線クランプ回路24によって、CCDに入射される光量
などに影響されない、水平帰線レベル信号がクランプさ
れる。
As in the solid-state image pickup device of the ninth embodiment, when the clamp pulse CP3 is generated from the clamp pulse generation circuit 25 in the horizontal blanking period, the horizontal blanking clamp circuit 24 makes the CCD pulse incident on the CCD. The horizontal retrace line level signal is clamped without being affected by the amount of light emitted.

【0192】また、水平期間においては、クランプパル
ス発生回路4から出力されるCP1パルスによってOB
クランプ回路3にてOBレベル信号がクランプされ、ク
ランプパルス発生回路6から出力されるCP2パルスに
よって擬似OBクランプ回路5にて擬似OBレベル信号
がクランプされる。
In the horizontal period, the CP1 pulse output from the clamp pulse generation circuit 4 causes the OB
The OB level signal is clamped by the clamp circuit 3, and the pseudo OB clamp circuit 5 clamps the pseudo OB level signal by the CP2 pulse output from the clamp pulse generation circuit 6.

【0193】検波回路8Aは、水平帰線クランプ回路2
4から出力された水平帰線レベル信号を基準にして、第
1クランプ手段としてのOBクランプ回路3から出力さ
れる信号(第1信号)のレベルと、第2クランプ手段と
しての擬似OBクランプ回路から出力される信号(第2
信号)のレベルとのレベル差を検出する。
The detection circuit 8A is the horizontal blanking clamp circuit 2
Based on the horizontal retrace line level signal output from 4, the level of the signal (first signal) output from the OB clamp circuit 3 serving as the first clamp means and the pseudo OB clamp circuit serving as the second clamp means. Output signal (second
Signal level).

【0194】検波回路8Aによって第1信号のレベルと
第2信号のレベルとのレベル差が所定量未満であること
が検出され、かつ、光量検出部21によってCCD1
(固体撮像素子)への入射光量が所定量未満であること
が検出された場合には、信号切り換え部22Bでスイッ
チが切り換えられて、OBクランプ回路3からの出力が
映像信号処理部7に入力される。映像信号処理部7で
は、上記実施形態4と同様に、OBクランプ回路3から
出力されるOBレベルの信号を基準として、各種信号処
理が行われる。
The detection circuit 8A detects that the level difference between the level of the first signal and the level of the second signal is less than a predetermined amount, and the light amount detecting section 21 detects the CCD 1
When it is detected that the amount of light incident on the (solid-state image sensor) is less than the predetermined amount, the switch is switched by the signal switching unit 22B, and the output from the OB clamp circuit 3 is input to the video signal processing unit 7. To be done. In the video signal processing unit 7, various signal processes are performed with the OB level signal output from the OB clamp circuit 3 as a reference, as in the fourth embodiment.

【0195】一方、検波回路8Aによって第1信号のレ
ベルと第2信号のレベルとのレベル差が所定量以上であ
ることが検出され、かつ、光量検出部21によって固体
撮像素子への入射光量が所定量未満であることが検出さ
れた場合、および、検波回路8Aによって第1信号のレ
ベルと第2信号のレベルとのレベル差が所定量未満であ
ることが検出されても、光量検出部21によって固体撮
像素子への入射光量が所定量未満であることが検出され
た場合には、信号切り換え部22Bでスイッチが切り換
えられて、疑似OBクランプ回路5からの出力が映像信
号処理部7に入力される。映像信号処理部7では、擬似
OBクランプ回路5から出力される擬似OBレベルを基
準として、各種信号処理が行われる。
On the other hand, the detection circuit 8A detects that the level difference between the level of the first signal and the level of the second signal is equal to or more than a predetermined amount, and the amount of light incident on the solid-state image pickup device is detected by the light amount detector 21. When it is detected that it is less than the predetermined amount, and even when the detection circuit 8A detects that the level difference between the level of the first signal and the level of the second signal is less than the predetermined amount, the light amount detection unit 21 When it is detected that the amount of light incident on the solid-state image sensor is less than the predetermined amount, the signal switching unit 22B switches the switch, and the output from the pseudo OB clamp circuit 5 is input to the video signal processing unit 7. To be done. In the video signal processing unit 7, various signal processing is performed with the pseudo OB level output from the pseudo OB clamp circuit 5 as a reference.

【0196】露光制御部9では、光量検出部21の検出
結果に関わらず、上記実施形態4と同様に、疑似OBク
ランプ回路5にて得られる本来の黒レベル(OBレベ
ル)と略等しい疑似OBレベルを基準として露光制御が
行われて、CCD駆動回路10AによってCCD1の電
子シャッタが駆動制御される。
In the exposure control section 9, regardless of the detection result of the light quantity detection section 21, similar to the fourth embodiment, the pseudo OB clamp circuit 5 obtains a pseudo OB substantially equal to the original black level (OB level). Exposure control is performed based on the level, and the CCD shutter 10A drives and controls the electronic shutter of the CCD 1.

【0197】以上のように、本実施形態10の固体撮像
装置では、OBクランプ回路3にてクランプされた信号
のレベルと擬似OBクランプ回路5にてクランプされた
信号のレベルとのレベル差、および光量検出部21にて
検出されるCCD1への入射光量の大小によって映像信
号処理を行う際に光学的な黒の基準となるレベルが、信
号切り換え部22Bによって切り換えられるので、入射
光量の変化に対応して、その都度、適正な映像信号処理
を行うことができる。その結果、特に、最大限の露光制
御を行っても回避することができないような強烈な光が
CCD1に入射されても、擬似OBレベルを基準として
映像信号処理を行うことができるので、十分とは言えな
いが、画面が黒く沈む、画面が破綻する等といった最悪
の事態を回避することができる。
As described above, in the solid-state imaging device of the tenth embodiment, the level difference between the level of the signal clamped by the OB clamp circuit 3 and the level of the signal clamped by the pseudo OB clamp circuit 5, and The signal switching unit 22B switches the level serving as an optical black reference when performing image signal processing depending on the amount of light incident on the CCD 1 detected by the light amount detection unit 21, so that it is possible to respond to changes in the incident light amount. Then, appropriate video signal processing can be performed each time. As a result, in particular, even if intense light that cannot be avoided even if the maximum exposure control is performed is incident on the CCD 1, the image signal processing can be performed with the pseudo OB level as a reference, which is sufficient. Although it cannot be said, it is possible to avoid the worst situation such as the screen sinking black or the screen crashing.

【0198】また、クランプパルス発生回路25から出
力されたCP3パルスによりOBクランプ回路24にて
クランプされた水平帰線レベル信号を基準にして、OB
クランプ回路3にてクランプされた第1信号レベルと擬
似OBクランプ回路5にてクランプされた第2信号レベ
ルとのレベル差のみによって、映像信号処理部7に入力
される黒レベル出力を切り換えた場合には、光量対レベ
ル差が極端に急峻な場合に、レベル差が所定量の近辺で
変化すると、OBクランプ回路3からの出力が映像信号
処理部7に入力されてOBクランプレベルを基準にして
映像処理が行われる場合と、疑似OBクランプ回路5か
らの出力が映像信号処理部7に入力されて擬似OBクラ
ンプレベルを基準にして映像処理が行われる場合とが繰
り返されて画面が変化し、フリッカ等の画像不具合が発
生することが考えられる。
Further, with reference to the horizontal retrace line level signal clamped by the OB clamp circuit 24 by the CP3 pulse output from the clamp pulse generation circuit 25, OB
When the black level output input to the video signal processing unit 7 is switched only by the level difference between the first signal level clamped by the clamp circuit 3 and the second signal level clamped by the pseudo OB clamp circuit 5. In the case where the light amount vs. level difference is extremely steep, if the level difference changes in the vicinity of a predetermined amount, the output from the OB clamp circuit 3 is input to the video signal processing unit 7 and the OB clamp level is used as a reference. The screen is changed by repeating the case where the video processing is performed and the case where the output from the pseudo OB clamp circuit 5 is input to the video signal processing unit 7 and the video processing is performed based on the pseudo OB clamp level. Image defects such as flicker may occur.

【0199】これに対して、本実態形態10では、水平
帰線クランプ回路24にてクランプされた水平帰線レベ
ル信号を基準にして、OBクランプ回路3にてクランプ
された第1信号レベルと擬似OBクランプ回路5にてク
ランプされた第2信号レベルとのレベル差と、入射光量
とによって切り換えスイッチ22Bの切り換えを判断す
るため、このような画像不具合の発生を抑制することが
できる。
On the other hand, in the present actual mode 10, the horizontal retrace line signal clamped by the horizontal retrace clamp circuit 24 is used as a reference to simulate the first signal level clamped by the OB clamp circuit 3. Since the switching of the changeover switch 22B is determined based on the level difference between the second signal level clamped by the OB clamp circuit 5 and the incident light amount, it is possible to suppress the occurrence of such an image defect.

【0200】以上により、本実施形態1〜10によれ
ば、水平期間の一部期間で水平転送パルスFH1に対し
て、リセットパルスFRの立ち上がりおよび立ち下がり
タイミングの少なくとも何れかを変化、ここではリセッ
トパルスFRの信号波形を反転させ、黒レベル(OBレ
ベル)と略等しいレベルの擬似OB信号を生成し、クラ
ンプパルス発生回路6からクランプパルスが供給された
場合に、擬似OB信号をクランプする擬似OBクランプ
回路5を設けている。過大光がCCDに入射してOB部
に転送電荷があふれた場合に、リセットパルスFRの波
形反転によって、OB部に溢れ出した電荷がリセットド
レインRDに排出され、黒レベルと略等しい擬似OBレ
ベルが生成される。この擬似OBレベルを基準として露
光制御を行うことにより、従来のようにOBレベルの変
動による影響を受けることなく、良好な画面表示を行う
ことができる。したがって、過大光がCCDに入射した
場合でも、適正な露光制御を容易に行って、良好な画面
表示を得ることができる。
As described above, according to the first to tenth embodiments, at least one of the rising and falling timings of the reset pulse FR is changed with respect to the horizontal transfer pulse FH1 during a part of the horizontal period, and here, the resetting is performed. A pseudo OB that inverts the signal waveform of the pulse FR to generate a pseudo OB signal having a level substantially equal to the black level (OB level), and clamps the pseudo OB signal when the clamp pulse is supplied from the clamp pulse generation circuit 6. A clamp circuit 5 is provided. When the excessive light enters the CCD and the transfer charge overflows in the OB portion, the waveform overflow of the reset pulse FR causes the charge overflowing in the OB portion to be discharged to the reset drain RD, and the pseudo OB level substantially equal to the black level. Is generated. By performing the exposure control with the pseudo OB level as a reference, it is possible to display a good screen without being affected by the fluctuation of the OB level as in the conventional case. Therefore, even when excessive light is incident on the CCD, proper exposure control can be easily performed and a good screen display can be obtained.

【0201】なお、本発明の固体撮像装置を各種カメラ
などの電子情報機器に容易に組み込むことができて、本
発明の効果を得ることができる。例えば、図18に示す
ように、電子情報機器100は、操作部104をユーザ
が入力操作することにより、その操作指令に基づいて、
本発明の固体撮像装置101を用いて被写体画像を外部
光として取り入れて電子シャッタを作動させて撮像し、
その撮像した画素データを画像データとして各種信号処
理を行う。各種信号処理後の画像データに基づいて表示
部102にて画像表示が為される。各種信号処理後の画
像データはメモリ103に記憶可能であり、このメモリ
103に記憶させた画像データを適宜取り出して表示部
102に表示出力させることもできる。このように、本
発明の固体撮像装置101を電子情報機器100に用い
た場合にも、過大光が入射した場合にも、適正な露光制
御を容易に行って、良好な画面表示を得ることができる
本発明の効果を奏するものである。
The solid-state image pickup device of the present invention can be easily incorporated into electronic information equipment such as various cameras, and the effects of the present invention can be obtained. For example, as shown in FIG. 18, the electronic information device 100 allows the user to perform an input operation on the operation unit 104, and based on the operation instruction,
Using the solid-state imaging device 101 of the present invention, a subject image is taken in as external light and an electronic shutter is operated to capture an image.
Various signal processing is performed using the imaged pixel data as image data. An image is displayed on the display unit 102 based on the image data after various signal processing. The image data after various signal processing can be stored in the memory 103, and the image data stored in the memory 103 can be appropriately extracted and displayed on the display unit 102. As described above, when the solid-state imaging device 101 of the present invention is used in the electronic information device 100 and also when excessive light is incident, appropriate exposure control can be easily performed to obtain a good screen display. The effect of the present invention can be obtained.

【0202】[0202]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
固体撮像素子の信号読出し期間(水平期間)の一部期間
でリセットパルスの立ち上がりおよび立ち下がりタイミ
ングの少なくとも何れかが変化され、本来の黒レベル
(OBレベル)と略等しいレベルに対応した擬似黒レベ
ル信号が生成されて、第2クランプ手段によってクラン
プされる。露光制御部では、この第2クランプ手段にて
クランプされた、擬似的な黒レベル(擬似OBレベル)
の信号を基準として、固体撮像素子の露光が制御され
る。
As described in detail above, according to the present invention,
At least one of the rising and falling timings of the reset pulse is changed in a part of the signal read-out period (horizontal period) of the solid-state image sensor, and the pseudo black level corresponding to a level substantially equal to the original black level (OB level). A signal is generated and clamped by the second clamping means. In the exposure controller, the pseudo black level (pseudo OB level) clamped by the second clamp means is used.
The exposure of the solid-state image pickup device is controlled based on the signal of.

【0203】従って、一般的な固体撮像装置に第2クラ
ンプ手段を追加するという比較的簡易な構成と、リセッ
トパルスの立ち上がりおよび立ち下がりタイミングの少
なくとも何れかを変化させるという比較的容易な制御に
よって、過大光が固体撮像素子に入射されて基準となる
黒レベルが変動した場合でも、そのような変動の影響を
受けずに、本来の黒レベルと略等しい擬似的な黒レベル
を基準として適正な露光制御を行うことができ、良好な
画面表示を行うことができる。
Therefore, by the relatively simple structure of adding the second clamp means to the general solid-state image pickup device and the relatively easy control of changing at least one of the rising and falling timings of the reset pulse, Even when excessive light is incident on the solid-state image sensor and the reference black level fluctuates, the exposure is not affected by such fluctuations, and proper exposure is performed with a pseudo black level approximately equal to the original black level as a reference. Control can be performed, and good screen display can be performed.

【0204】また、このような露光制御により、固体撮
像素子への入射光量が制御されるので、第1クランプ手
段にてクランプされた、本来の黒レベル(OBレベル)
に基づいて処理が行われる映像信号処理についても、適
正に行うことができる。
Further, since the amount of light incident on the solid-state image pickup device is controlled by such exposure control, the original black level (OB level) clamped by the first clamp means is obtained.
The video signal processing, which is performed based on the above, can also be appropriately performed.

【0205】また、本発明によれば、光量検出手段にて
入射光量が所定量以上であることが検出された場合に、
パルス切り換え手段によって、固体撮像素子の水平期間
の別の一部期間でリセットパルスの立ち上がりおよび立
ち下がりタイミングの少なくとも何れかが切り換えら
れ、OB部から本来の黒レベル(OBレベル)と略等し
いレベルに対応した信号が出力されて第1クランプ手段
によってクランプされる。映像信号処理部では、この第
1クランプ手段にてクランプされた、擬似的な黒レベル
(擬似OBレベル)の信号を基準として、固体撮像素子
の有効画素部から出力される信号が処理される。
Further, according to the present invention, when the light amount detecting means detects that the incident light amount is equal to or more than a predetermined amount,
At least one of the rising and falling timings of the reset pulse is switched by the pulse switching means in another partial period of the horizontal period of the solid-state image pickup device, and the OB portion becomes a level substantially equal to the original black level (OB level). A corresponding signal is output and clamped by the first clamping means. In the video signal processing section, the signal output from the effective pixel section of the solid-state image sensor is processed with reference to the pseudo black level (pseudo OB level) signal clamped by the first clamping means.

【0206】従って、入射光量の大小に応じて、映像信
号処理を行う際に黒レベルの基準となる信号が生成さ
れ、入射光量の変化に対応して、適正な映像信号処理を
行うことができる。その結果、特に、最大限の露光制御
を行っても回避することができないほど、強烈な光が固
体撮像素子に入射された場合でも、十分とは言えない
が、擬似的な黒レベルを基準として映像信号処理を行う
ことにより、画面が暗く沈む、画面が破綻する等といっ
た最悪の事態を回避することができる。
Therefore, a signal serving as a reference of the black level is generated when the image signal processing is performed according to the magnitude of the incident light amount, and the appropriate image signal processing can be performed according to the change of the incident light amount. . As a result, in particular, even when intense light is incident on the solid-state image sensor so that it cannot be avoided even if the maximum exposure control is performed, it cannot be said to be sufficient, but the pseudo black level is used as a reference. By performing the video signal processing, it is possible to avoid the worst situation in which the screen goes dark and the screen collapses.

【0207】さらに、本発明によれば、固体撮像素子の
水平期間の一部期間でリセットパルスの立ち上がりおよ
び立ち下がりタイミングの少なくとも何れかが変化さ
れ、本来の黒レベル(OBレベル)と略等しいレベルに
対応した信号が擬似的に生成されて、第2クランプ手段
によってクランプされる。露光制御部では、この第2ク
ランプ手段にてクランプされた、擬似的な黒レベル(擬
似OBレベル)の信号を基準として、固体撮像素子の露
光が制御される。
Further, according to the present invention, at least one of the rising and falling timings of the reset pulse is changed during a part of the horizontal period of the solid-state image sensor, and the level is substantially equal to the original black level (OB level). Is pseudo-generated and clamped by the second clamp means. The exposure controller controls the exposure of the solid-state image pickup device with reference to the pseudo black level (pseudo OB level) signal clamped by the second clamp means.

【0208】従って、過大光が固体撮像素子に入射され
て基準となるOBレベルが変動した場合でも、そのよう
な変動の影響を受けずに、本来の黒レベルと略等しい擬
似的な黒レベルを基準として露光制御を行うことがで
き、良好な画面表示を行うことができる。
Therefore, even if excessive light is incident on the solid-state image sensor and the reference OB level fluctuates, a pseudo black level substantially equal to the original black level is not affected by such fluctuation. Exposure control can be performed as a reference, and good screen display can be performed.

【0209】また、このような露光制御により、固体撮
像素子への入射光量が制御されるので、光量検出手段に
て入射光量が所定量未満であることが検出された場合に
は、出力切り換え手段によって、第1クランプ手段から
の出力が映像信号処理部に入力される。映像信号処理部
では、本来の黒レベル(OBレベル)に基づいて適正に
映像信号処理を行うことができる。
Since the amount of light incident on the solid-state image pickup device is controlled by such exposure control, when the amount of incident light is detected to be less than the predetermined amount by the light amount detecting means, the output switching means is provided. Thus, the output from the first clamp means is input to the video signal processing section. The video signal processing unit can properly perform video signal processing based on the original black level (OB level).

【0210】また、光量検出手段にて入射光量が所定量
以上であることが検出された場合には、出力切り換え手
段によって、第2クランプ手段からの出力が映像信号処
理部に入力される。映像信号処理部では、この第2クラ
ンプ手段にてクランプされた、擬似的な黒レベル(擬似
OBレベル)の信号を基準として、固体撮像素子の有効
画素部から出力される信号が処理される。
Further, when the light quantity detecting means detects that the quantity of incident light is equal to or larger than the predetermined quantity, the output switching means inputs the output from the second clamp means to the video signal processing section. In the video signal processing section, the signal output from the effective pixel section of the solid-state image sensor is processed with the pseudo black level (pseudo OB level) signal clamped by the second clamping means as a reference.

【0211】従って、入射光量の大小に応じて、映像信
号処理を行う際に黒レベルの基準となる信号が出力切り
換え手段によって切り換えられ、入射光量の変化に対応
して、適正な映像信号処理を行うことができる。その結
果、特に、最大限の露光制御を行っても回避することが
できないほど、強烈な光が固体撮像素子に入射された場
合でも、十分とは言えないが、擬似的な黒レベルを基準
として映像信号処理を行うことにより、画面が暗く沈
む、画面が破綻する等といった最悪の事態を回避するこ
とができる。
Therefore, in accordance with the magnitude of the incident light quantity, the signal serving as the reference of the black level is switched by the output switching means when the video signal processing is performed, and the proper video signal processing is performed corresponding to the change of the incident light quantity. It can be carried out. As a result, in particular, even when intense light is incident on the solid-state image sensor so that it cannot be avoided even if the maximum exposure control is performed, it cannot be said to be sufficient, but the pseudo black level is used as a reference. By performing the video signal processing, it is possible to avoid the worst situation in which the screen goes dark and the screen collapses.

【0212】さらに、本発明にあっては、固体撮像素子
の信号読出し期間(水平期間)の一部期間でリセットパ
ルスが一定レベルに保持され、本来の黒レベル(OBレ
ベル)と略等しいレベルに対応した擬似黒レベル信号が
生成されて、第2クランプ手段によってクランプされ
る。露光制御部では、この第2クランプ手段にてクラン
プされた擬似的な黒レベル(擬似OBレベル)の信号を
基準として、固体撮像素子の露光が制御される。
Further, according to the present invention, the reset pulse is held at a constant level during a part of the signal read-out period (horizontal period) of the solid-state image pickup device, and becomes substantially equal to the original black level (OB level). A corresponding pseudo black level signal is generated and clamped by the second clamp means. The exposure control unit controls the exposure of the solid-state image pickup device based on the signal of the pseudo black level (pseudo OB level) clamped by the second clamp means.

【0213】このように、水平期間の一部期間でリセッ
トパルスの立ち上がりおよび立ち下がりタイミングの少
なくとも何れかを変化させる場合には、短時間ではある
ものの、電荷が水平転送部から電荷検出部に転送されて
電荷電圧変換され、出力電圧として出力される時間が生
じる。このとき、電荷検出部に水平転送部から過大な電
荷が転送されて溢れ出すと、この電荷が電荷電圧変換さ
れる。また、水平転送部から電荷検出部に転送された過
大な電荷はリセットドレインに排出されるが、過大な電
荷が転送された場合には、完全にリセットドレインに排
出されず、電荷検出部に電荷が残ることがあり、クラン
プ電圧が不安定となる。
As described above, when changing at least one of the rising and falling timings of the reset pulse in a part of the horizontal period, the charges are transferred from the horizontal transfer unit to the charge detection unit, though for a short time. Then, a time is generated in which the voltage is converted into a charge voltage and output as an output voltage. At this time, when an excessive amount of electric charge is transferred from the horizontal transfer unit to the electric charge detection unit and overflows, the electric charge is converted into a charge voltage. Further, the excessive charge transferred from the horizontal transfer unit to the charge detection unit is discharged to the reset drain, but when the excessive charge is transferred, it is not completely discharged to the reset drain and the charge detection unit does not receive the charge. May remain, and the clamp voltage becomes unstable.

【0214】これに対して、水平期間の一部期間でリセ
ットパルスの立ち上がりおよび立ち下がりタイミングの
少なくとも何れかを変化させて、リセットパルスを所定
の一定レベル、例えば電荷検出部のポテンシャルがリセ
ットドレインと等しいポテンシャルにリセットされ、水
平転送部から転送されて漏れ出した電荷がリセットドレ
インに完全に排出される電圧レベルに保持させる。これ
によって、電荷検出部から電荷が出力される時間を無く
すと共に、電荷がリセットドレインに排出される時間を
長くして、電荷をリセットドレインに完全に排出させる
ことができる。
On the other hand, by changing at least one of the rising and falling timings of the reset pulse in a part of the horizontal period, the reset pulse is set to a predetermined constant level, for example, the potential of the charge detection unit is set to the reset drain. The charges are reset to the same potential, and the charges transferred from the horizontal transfer unit and leaked are held at the voltage level where they are completely discharged to the reset drain. As a result, it is possible to eliminate the time for which the charge is output from the charge detection unit, to extend the time for which the charge is discharged to the reset drain, and to completely discharge the charge to the reset drain.

【0215】従って、一般的な固体撮像素子に第2クラ
ンプ手段を追加するという比較的簡易な構成と、リセッ
トパルスを一定レベルに保持させるという比較的安易な
制御によって、過大光が固体撮像素子に入射されて基準
となる黒レベルが変動した場合でも、そのような変動の
影響を受けずに、本来の黒レベルと略等しい擬似的な黒
レベルを基準として露光制御を行うことができ、良好な
画面表示を行うことができる。
Therefore, due to the relatively simple structure in which the second clamp means is added to the general solid-state image pickup device and the relatively easy control of holding the reset pulse at a constant level, excessive light is transmitted to the solid-state image pickup device. Even if the black level that is the reference and fluctuates, it is possible to perform exposure control with a pseudo black level that is substantially equal to the original black level as a reference without being affected by such fluctuations. The screen can be displayed.

【0216】また、このような露光制御により、固体撮
像素子への入射光量が制御できるので、第1クランプ手
段にてクランプされた、本来の黒レベル(OBレベル)
に基づいて処理が行われる映像処理についても、適正に
行うことができる。
Further, since the amount of light incident on the solid-state image pickup device can be controlled by such exposure control, the original black level (OB level) clamped by the first clamp means is obtained.
The video processing, which is performed based on the above, can also be properly performed.

【0217】また、本発明によれば、光量検出手段にて
入射光量が所定量以上であることが検出された場合に、
パルス切り換え手段によって、固体撮像素子の水平期間
の一部でリセットパルスが一定レベルに保持され、OB
部から本来の黒レベル(OBレベル)と略等しいレベル
に対応した信号が出力されて第1クランプ手段によって
クランプされる。映像信号処理部では、この第1クラン
プ手段にてクランプされた、擬似的な黒レベル(擬似O
Bレベル)の信号を基準として、固体撮像素子の有効画
素部から出力される映像信号が映像信号処理される。
Further, according to the present invention, when the light amount detecting means detects that the incident light amount is equal to or more than a predetermined amount,
By the pulse switching means, the reset pulse is held at a constant level for a part of the horizontal period of the solid-state image sensor,
A signal corresponding to a level substantially equal to the original black level (OB level) is output from the section and clamped by the first clamp means. In the video signal processing section, the pseudo black level (pseudo O level) clamped by the first clamp means is used.
The video signal output from the effective pixel portion of the solid-state image pickup device is subjected to video signal processing with reference to the (B level) signal.

【0218】従って、入射光量の大小に応じて、映像信
号処理を行う際に黒レベルの基準となる信号が生成さ
れ、入射光量の変化に対応して、適正な映像信号処理を
行うことができる。その結果、特に、最大限の露光制御
を行っても回避することができないほど、強烈な光が固
体撮像素子に入射された場合でも、十分とは言えない
が、擬似的な黒レベルを基準として映像信号処理を行う
ことにより、画面が暗く沈む、画面が破綻する等といっ
た最悪の事態を回避することができる。
Therefore, a signal serving as a reference of the black level is generated according to the magnitude of the incident light amount when the video signal processing is performed, and the proper video signal processing can be performed according to the change of the incident light amount. . As a result, in particular, even when intense light is incident on the solid-state image sensor so that it cannot be avoided even if the maximum exposure control is performed, it cannot be said to be sufficient, but the pseudo black level is used as a reference. By performing the video signal processing, it is possible to avoid the worst situation in which the screen goes dark and the screen collapses.

【0219】また、本発明によれば、レベル差検出手段
にて第1クランプ手段でクランプされた信号のレベルと
第2クランプ手段でクランプされた信号のレベルとのレ
ベル差が検出され、そのレベル差が所定量以上であるこ
とが検出された場合に、パルス切り換え手段によって、
固体撮像素子の水平期間の別の一部期間でリセットパル
スが一定レベルに保持され、OB部から本来の黒レベル
(OBレベル)と略等しいレベルに対応した信号が出力
されて第1クランプ手段によってクランプされる。映像
信号処理部では、この第1クランプ手段にてクランプさ
れた、擬似的な黒レベル(擬似OBレベル)の信号を基
準として、固体撮像素子の有効画素部から出力される信
号が処理される。
According to the present invention, the level difference detecting means detects the level difference between the level of the signal clamped by the first clamping means and the level of the signal clamped by the second clamping means, and the level difference is detected. When it is detected that the difference is a predetermined amount or more, the pulse switching means
The reset pulse is held at a constant level during another partial period of the horizontal period of the solid-state image sensor, and a signal corresponding to a level substantially equal to the original black level (OB level) is output from the OB section and is output by the first clamp means. Clamped. In the video signal processing section, the signal output from the effective pixel section of the solid-state image sensor is processed with reference to the pseudo black level (pseudo OB level) signal clamped by the first clamping means.

【0220】入射光量を検出するためには、例えば第2
クランプ手段にてクランプされた信号のレベルを基準と
して、例えば検波回路などによって固体撮像素子の出力
電圧を検出し、その出力電圧を基に、出力電圧が大きい
ときには露光制御(電子シャッター等の制御)を行った
後、光量検出手段にて電子シャッター速度を検出させ、
その速度値で判断することが考えられるが、この処理に
は時間がかかるため、瞬時に入射光量が所定量以上であ
るか否かを判断することはできない。
To detect the amount of incident light, for example, the second
With the level of the signal clamped by the clamp means as a reference, the output voltage of the solid-state image sensor is detected by, for example, a detection circuit, and based on the output voltage, exposure control is performed when the output voltage is large (control of electronic shutter, etc.). After that, the electronic shutter speed is detected by the light amount detection means,
Although it may be possible to make the determination based on the speed value, it is impossible to instantly determine whether or not the incident light amount is equal to or greater than a predetermined amount because this processing takes time.

【0221】これに対して、本発明のレベル差検出手段
により第1クランプ手段でクランプされた信号のレベル
と第2クランプ手段でクランプされた信号のレベルとの
レベル差を検出することによって、短時間で不具合の発
生を判断できて、パルス切り換えを素早く行うことがで
きる。
On the other hand, by detecting the level difference between the level of the signal clamped by the first clamp means and the level of the signal clamped by the second clamp means by the level difference detection means of the present invention, It is possible to determine the occurrence of a defect in time and to quickly switch the pulse.

【0222】また、レベル差検出手段にて検出されたレ
ベル差と共に、光量検出手段にて検出された固体撮像素
子への入射光量を判断基準として用いることによって、
さらに精度よく、パルス切り換えを行うことができる。
Further, by using the level difference detected by the level difference detecting means and the incident light quantity on the solid-state image pickup element detected by the light quantity detecting means as a judgment reference,
It is possible to perform pulse switching with higher accuracy.

【0223】さらに、本発明によれば、固体撮像素子の
水平期間の一部期間でリセットパルスが一定レベルに保
持され、本来の黒レベル(OBレベル)と略等しいレベ
ルに対応した信号が擬似的に生成されて、第2クランプ
手段によってクランプされる。露光制御部では、この第
2クランプ手段にてクランプされた、擬似的な黒レベル
(擬似OBレベル)の信号を基準として、固体撮像素子
の露光が制御される。
Further, according to the present invention, the reset pulse is held at a constant level in a part of the horizontal period of the solid-state image pickup device, and the signal corresponding to the level substantially equal to the original black level (OB level) is pseudo. And is clamped by the second clamp means. The exposure controller controls the exposure of the solid-state image pickup device with reference to the pseudo black level (pseudo OB level) signal clamped by the second clamp means.

【0224】従って、過大光が固体撮像素子に入射され
て基準となるOBレベルが変動した場合でも、そのよう
な変動の影響を受けずに、本来の黒レベルと略等しい擬
似的な黒レベルを基準として露光制御を行うことがで
き、良好な画面表示を行うことができる。
Therefore, even if excessive light is incident on the solid-state image sensor and the reference OB level fluctuates, a pseudo black level substantially equal to the original black level is not affected by such fluctuation. Exposure control can be performed as a reference, and good screen display can be performed.

【0225】また、このような露光制御により、固体撮
像素子への入射光量が制御されるので、光量検出手段に
て入射光量が所定量未満であることが検出された場合に
は、出力切り換え手段によって、第1クランプ手段から
の出力が映像信号処理部に入力される。映像信号処理部
では、本来の黒レベル(OBレベル)に基づいて適正に
映像信号処理を行うことができる。
Since the amount of light incident on the solid-state image pickup device is controlled by such exposure control, when the amount of incident light is detected to be less than the predetermined amount by the light amount detecting means, the output switching means Thus, the output from the first clamp means is input to the video signal processing section. The video signal processing unit can properly perform video signal processing based on the original black level (OB level).

【0226】また、光量検出手段にて入射光量が所定量
以上であることが検出された場合には、出力切り換え手
段によって、第2クランプ手段からの出力が映像信号処
理部に入力される。映像信号処理部では、この第2クラ
ンプ手段にてクランプされた、擬似的な黒レベル(擬似
OBレベル)の信号を基準として、固体撮像素子の有効
画素部から出力される信号が処理される。
When the light quantity detecting means detects that the quantity of incident light is equal to or larger than the predetermined quantity, the output switching means inputs the output from the second clamp means to the video signal processing section. In the video signal processing section, the signal output from the effective pixel section of the solid-state image sensor is processed with the pseudo black level (pseudo OB level) signal clamped by the second clamping means as a reference.

【0227】従って、入射光量の大小に応じて、映像信
号処理を行う際に黒レベルの基準となる信号が出力切り
換え手段によって切り換えられ、入射光量の変化に対応
して、適正な映像信号処理を行うことができる。その結
果、特に、最大限の露光制御を行っても回避することが
できないほど、強烈な光が固体撮像素子に入射された場
合でも、十分とは言えないが、擬似的な黒レベルを基準
として映像信号処理を行うことにより、画面が暗く沈
む、画面が破綻する等といった最悪の事態を回避するこ
とができる。
Therefore, according to the magnitude of the incident light quantity, the signal serving as the reference of the black level is switched by the output switching means when the video signal processing is performed, and the proper video signal processing is performed according to the change of the incident light quantity. It can be carried out. As a result, in particular, even when intense light is incident on the solid-state image sensor so that it cannot be avoided even if the maximum exposure control is performed, it cannot be said to be sufficient, but the pseudo black level is used as a reference. By performing the video signal processing, it is possible to avoid the worst situation in which the screen goes dark and the screen collapses.

【0228】さらに、本発明にあっては、レベル差検出
手段にて第1クランプ手段でクランプされた信号のレベ
ルと第2クランプ手段でクランプされた信号のレベルと
のレベル差を検出することによって、短時間で不具合の
発生を判断して、第1クランプ手段と第2クランプ手段
との各出力を切り換えて、映像信号処理部に供給される
出力信号を切り換えることができる。また、レベル差検
出手段にて検出されたレベル差と共に、光量検出手段に
て検出された固体撮像素子への入射光量を判断基準とし
て用いることによって、さらに精度よく、各出力信号の
切り換えを行うことができる。
Further, according to the present invention, the level difference detecting means detects the level difference between the level of the signal clamped by the first clamping means and the level of the signal clamped by the second clamping means. The output signal supplied to the video signal processing unit can be switched by determining the occurrence of a defect in a short time and switching the outputs of the first clamping unit and the second clamping unit. Further, by using the level difference detected by the level difference detection means and the amount of light incident on the solid-state image sensor detected by the light amount detection means as a criterion, each output signal can be switched more accurately. You can

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

【図1】本発明の実施形態1の固体撮像装置の概略構成
を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a solid-state imaging device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】(a)は本発明の実施形態1の固体撮像装置に
おける水平転送パルスFH1およびFH2とリセットパ
ルスFRとの関係を示す信号波形図であり、(b)は
(a)のA部分におけるCCDの駆動タイミングを示す
信号波形図である。
FIG. 2A is a signal waveform diagram showing a relationship between horizontal transfer pulses FH1 and FH2 and a reset pulse FR in the solid-state imaging device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a portion A of FIG. 6 is a signal waveform diagram showing the drive timing of the CCD in FIG.

【図3】(a)は本発明の実施形態1の固体撮像装置に
おけるCCDの駆動タイミングを示す信号波形図であ
り、(b)はCCDの水平転送電荷のポテンシャルを示
す模式図である。
FIG. 3A is a signal waveform diagram showing the driving timing of the CCD in the solid-state imaging device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a schematic diagram showing the potential of the horizontal transfer charge of the CCD.

【図4】本発明の実施形態2の固体撮像装置の概略構成
を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a solid-state imaging device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施形態3の固体撮像装置の概略構成
を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of a solid-state imaging device according to a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施形態3の固体撮像装置における、
CCDの駆動タイミングを示す信号波形図である。
FIG. 6 is a solid-state imaging device according to a third embodiment of the present invention,
FIG. 6 is a signal waveform diagram showing a driving timing of a CCD.

【図7】(a)は本発明の実施形態4の固体撮像装置に
おける水平転送パルスFH1およびFH2とリセットパ
ルスFRとの関係を示す信号波形図であり、(b)は
(a)のA部分におけるCCDの駆動タイミングを示す
信号波形図である。
7A is a signal waveform diagram showing a relationship between horizontal transfer pulses FH1 and FH2 and a reset pulse FR in the solid-state imaging device according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 7B is a portion A of FIG. 6 is a signal waveform diagram showing the drive timing of the CCD in FIG.

【図8】(a)は本発明の実施形態4の固体撮像装置に
おけるCCDの駆動タイミングを示す信号波形図であ
り、(b)はCCDの水平転送電荷のポテンシャルを示
す模式図である。
FIG. 8A is a signal waveform diagram showing the driving timing of the CCD in the solid-state imaging device according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 8B is a schematic diagram showing the potential of the horizontal transfer charge of the CCD.

【図9】本発明の実施形態5の固体撮像装置におけるC
CDの駆動タイミングを示す信号波形図である。
FIG. 9 is a schematic diagram showing a solid-state image pickup device according to a fifth embodiment of the present invention;
FIG. 6 is a signal waveform diagram showing a CD drive timing.

【図10】本発明の実施形態6の固体撮像装置の概略構
成を示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing a schematic configuration of a solid-state imaging device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の実施形態7の固体撮像装置の概略構
成を示すブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram showing a schematic configuration of a solid-state imaging device according to a seventh embodiment of the present invention.

【図12】本発明の実施形態8の固体撮像装置の概略構
成を示すブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram showing a schematic configuration of a solid-state imaging device according to an eighth embodiment of the present invention.

【図13】本発明の実施形態9の固体撮像装置の概略構
成を示すブロック図である。
FIG. 13 is a block diagram showing a schematic configuration of a solid-state imaging device according to a ninth embodiment of the present invention.

【図14】本発明の実施形態10の固体撮像装置の概略
構成を示すブロック図である。
FIG. 14 is a block diagram showing a schematic configuration of a solid-state imaging device according to a tenth embodiment of the present invention.

【図15】従来の固体撮像装置の概略構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 15 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional solid-state imaging device.

【図16】固体撮像装置に備わった固体撮像素子の1チ
ップ分の概略構成を示す模式図である。
FIG. 16 is a schematic diagram showing a schematic configuration of one chip of a solid-state image sensor included in the solid-state image pickup device.

【図17】(a)は固体撮像装置が通常動作している時
の信号波形図であり、(b)は固体撮像装置に過大光が
入射されたときの信号波形図である。
FIG. 17A is a signal waveform diagram when the solid-state imaging device is normally operating, and FIG. 17B is a signal waveform diagram when excessive light is incident on the solid-state imaging device.

【図18】本発明の固体撮像装置を電子情報機器に適用
させた場合の電子情報機器の基本構成を示すブロック図
である。
FIG. 18 is a block diagram showing a basic configuration of an electronic information device when the solid-state imaging device of the present invention is applied to the electronic information device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、51 CCD(固体撮像素子) 2、53 CDS回路 3、54 OBクランプ回路 4、6、25 クランプパルス発生回路 5 擬似OBクランプ回路 7、55 映像信号処理部 8、60 検波回路 8A レベル差検出手段 9、61 露光制御部 10、10A、62 CCD駆動回路(撮像素子駆動手
段) 11 リセットゲート 12 変換部 21 光量検出部(光量検出手段) 22 出力切り換え部 23,23A、23B パルス切り換え部(パルス切り
換え手段) 24 水平帰線クランプ回路 52 レンズ 56 AGC回路 57 補正処理回路 58 ペデスタルクランプ回路 59 駆動回路 71 基板 72 有効画素部 73 OB部 73a 遮光部材 74 フォトダイオード 75 垂直CCDシフトレジスタ 76 水平CCDシフトレジスタ 77 電荷検出部 100 電子情報機器 101 固体撮像装置 102 表示部 103 メモリ 104 操作部
1, 51 CCD (solid-state image sensor) 2, 53 CDS circuit 3, 54 OB clamp circuit 4, 6, 25 Clamp pulse generation circuit 5 Pseudo OB clamp circuit 7, 55 Video signal processing unit 8, 60 Detection circuit 8A Level difference detection Means 9, 61 Exposure control units 10, 10A, 62 CCD drive circuit (imaging device drive unit) 11 Reset gate 12 Conversion unit 21 Light amount detection unit (light amount detection unit) 22 Output switching units 23, 23A, 23B Pulse switching unit (pulses) Switching means) 24 Horizontal retrace line clamp circuit 52 Lens 56 AGC circuit 57 Correction processing circuit 58 Pedestal clamp circuit 59 Drive circuit 71 Substrate 72 Effective pixel section 73 OB section 73a Light shielding member 74 Photodiode 75 Vertical CCD shift register 76 Horizontal CCD shift register 77 charge detection unit 100 electronic information device Device 101 Solid-state imaging device 102 Display unit 103 Memory 104 Operation unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4M118 AA05 AB01 BA13 CA02 DB06 DB09 DD09 DD12 FA06 GB09 GB11 5C022 AA00 AB03 AB06 AB33 AC69 5C024 CX05 CX06 CX67 GX03 GY01 GZ36 HX10 HX29 JX44    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 4M118 AA05 AB01 BA13 CA02 DB06                       DB09 DD09 DD12 FA06 GB09                       GB11                 5C022 AA00 AB03 AB06 AB33 AC69                 5C024 CX05 CX06 CX67 GX03 GY01                       GZ36 HX10 HX29 JX44

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固体撮像素子で光電変換された映像信号
と黒レベル信号を検出し、該固体撮像素子からの黒レベ
ル信号を基準として該映像信号を信号処理すると共に、
該検出映像信号と黒レベル信号をリセットパルスにより
リセットする固体撮像装置において、 信号読出し期間の一部期間で、黒レベルと略等しい擬似
黒レベル信号を該固体撮像素子に生成させるように該リ
セットパルスの立ち上がりおよび立ち下がりタイミング
の少なくとも何れかを変化させる撮像素子駆動手段と、 該擬似黒レベル信号を基準として、該撮像素子駆動手段
を介して該固体撮像素子の露光量を制御させる露光制御
部とを有する固体撮像装置。
1. A solid-state image pickup device detects a video signal photoelectrically converted and a black level signal, and the video signal is signal-processed with the black level signal from the solid-state image pickup device as a reference.
In a solid-state imaging device that resets the detected video signal and the black level signal with a reset pulse, the reset pulse so as to cause the solid-state imaging device to generate a pseudo black level signal that is substantially equal to the black level in a part of the signal reading period. Image pickup device driving means for changing at least one of the rising and falling timings of the image pickup device, and an exposure control portion for controlling the exposure amount of the solid-state image pickup device via the image pickup device driving means on the basis of the pseudo black level signal. Solid-state imaging device having.
【請求項2】 前記黒レベル信号をクランプする第1ク
ランプ手段と、 前記擬似黒レベル信号をクランプする第2クランプ手段
と、 該第1クランプ手段および該第2クランプ手段の何れか
にてクランプされた信号のレベルを基準として、該固体
撮像素子からの映像信号に対して映像信号処理を行う映
像信号処理部とをさらに有する請求項1に記載の固体撮
像装置。
2. A first clamp means for clamping the black level signal, a second clamp means for clamping the pseudo black level signal, and one of the first clamp means and the second clamp means. The solid-state imaging device according to claim 1, further comprising: a video signal processing unit that performs video signal processing on the video signal from the solid-state imaging device with reference to the level of the signal.
【請求項3】 複数の光電変換素子が水平方向および垂
直方向に配列され、各光電変換素子に被写体画像光が入
射されて電気信号を出力する有効画素部、および該有効
画素部の周辺に複数の光電変換素子が垂直方向に配列さ
れ、各光電変換素子には被写体画像光が遮光されて入射
されず、黒レベルに対応する電気信号を出力するオプテ
ィカルブラック部を有する固体撮像素子と、 該固体撮像素子のオプティカルブラック部から出力され
る黒レベル信号をクランプする第1クランプ手段と、 該固体撮像素子の水平期間の一部期間で、該固体撮像素
子に黒レベルと略等しいレベルの擬似黒レベル信号を生
成させるようにリセットパルスの立ち上がりおよび立ち
下がりタイミングの少なくとも何れかを変化させる撮像
素子駆動手段と、 生成された擬似黒レベル信号をクランプする第2クラン
プ手段と、 該第2クランプ手段にてクランプされた擬似黒レベル信
号のレベルを基準として、該撮像素子駆動手段を介して
該固体撮像素子の露光量を制御させる露光制御部と、 該第1クランプ手段および該第2クランプ手段の何れか
にてクランプされた信号のレベルを基準として、該固体
撮像素子の有効画素部から出力される映像信号に対して
映像信号処理を行う映像信号処理部とを有する固体撮像
装置。
3. An effective pixel section in which a plurality of photoelectric conversion elements are arranged in a horizontal direction and a vertical direction, subject image light is incident on each photoelectric conversion element to output an electric signal, and a plurality of effective pixel sections are provided around the effective pixel section. Solid-state image pickup device having an optical black portion for outputting an electric signal corresponding to a black level, in which the subject image light is blocked and is not incident on each photoelectric conversion device. First clamp means for clamping a black level signal output from the optical black portion of the image pickup device, and a pseudo black level of a level substantially equal to the black level in the solid state image pickup device during a part of a horizontal period of the solid state image pickup device. An image sensor driving means for changing at least one of the rising and falling timings of the reset pulse so as to generate a signal; Second clamping means for clamping the similar black level signal, and controlling the exposure amount of the solid-state imaging device via the imaging device driving means with reference to the level of the pseudo black level signal clamped by the second clamping means. And an exposure control section for controlling the image signal output from the effective pixel section of the solid-state image sensor with reference to the level of the signal clamped by either the first clamp means or the second clamp means. A solid-state imaging device having a video signal processing unit that performs signal processing.
【請求項4】 前記露光制御部からの制御情報に基づい
て、前記固体撮像素子への入射光量が所定量以上である
か否かを検出する光量検出手段をさらに有し、該光量検
出手段による検出結果に基づいて、前記撮像素子駆動手
段による撮像駆動制御および前記露光制御部による露光
量制御の少なくとも何れかが行われる請求項1〜3の何
れかに記載の固体撮像装置。
4. A light amount detection means for detecting whether or not the amount of light incident on the solid-state imaging device is equal to or more than a predetermined amount based on control information from the exposure control unit, and the light amount detection means The solid-state imaging device according to claim 1, wherein at least one of imaging drive control by the imaging element drive unit and exposure amount control by the exposure control unit is performed based on a detection result.
【請求項5】 前記光量検出手段によって、前記固体撮
像素子への入射光量が所定量未満であることが検出され
た場合に、前記第1クランプ手段からの出力が前記映像
信号処理部に入力され、該固体撮像素子への入射光量が
所定量以上であることが検出された場合に、前記2クラ
ンプ手段からの出力が該映像信号処理部に入力されるよ
うに、該第1クランプ手段と第2クランプ手段との各出
力を切り換える出力切り換え手段をさらに有する請求項
4記載の固体撮像装置。
5. The output from the first clamp unit is input to the video signal processing unit when the light amount detection unit detects that the amount of light incident on the solid-state image sensor is less than a predetermined amount. , The first clamp means and the first clamp means such that the output from the second clamp means is input to the video signal processing unit when it is detected that the amount of light incident on the solid-state image sensor is equal to or more than a predetermined amount. The solid-state imaging device according to claim 4, further comprising an output switching unit that switches each output from the two-clamping unit.
【請求項6】 前記光量検出手段によって、前記固体撮
像素子への入射光量が所定量以上であることが検出され
た場合に、前記リセットパルスの立ち上がりおよび立ち
下がりタイミングの少なくとも何れかを前記一部期間と
は別の期間で変化させるパルス切り換え手段とをさらに
有する請求項4に記載の固体撮像装置。
6. When at least one of the rising edge and the falling edge of the reset pulse is detected by the light amount detecting means when the amount of light incident on the solid-state imaging device is detected to be a predetermined amount or more, The solid-state imaging device according to claim 4, further comprising pulse switching means for changing the period different from the period.
【請求項7】 前記黒レベル信号と擬似黒レベル信号と
のレベル差を検出するレベル差検出手段をさらに有し、
該レベル差検出手段による検出結果に基づいて、前記撮
像素子駆動手段による撮像駆動制御および前記露光制御
部による露光量制御の少なくとも何れかが行われる請求
項1〜4の何れかに記載の固体撮像装置。
7. A level difference detecting means for detecting a level difference between the black level signal and the pseudo black level signal,
5. The solid-state image pickup according to claim 1, wherein at least one of image pickup drive control by the image pickup element drive unit and exposure amount control by the exposure control unit is performed based on a detection result by the level difference detection unit. apparatus.
【請求項8】 前記レベル差検出手段によって前記レベ
ル差が所定量未満であると検出された場合に前記黒レベ
ル信号が前記映像信号処理部に入力され、前記レベル差
が所定量以上であると検出された場合に前記擬似黒レベ
ル信号が該映像信号処理部に入力されるように、該黒レ
ベル信号と擬似黒レベル信号とを切り換える出力切り換
え手段をさらに有する請求項7に記載の固体撮像装置。
8. The black level signal is input to the video signal processing unit when the level difference detecting means detects that the level difference is less than a predetermined amount, and the level difference is not less than a predetermined amount. The solid-state imaging device according to claim 7, further comprising an output switching unit that switches between the black level signal and the pseudo black level signal so that the pseudo black level signal is input to the video signal processing unit when detected. .
【請求項9】 前記レベル差検出手段による前記レベル
差と前記光量検出手段による入射光量との各検出結果が
共に所定量未満である場合に前記黒レベル信号が該映像
信号処理部に入力され、該各検出結果のうち少なくとも
何れかの検出結果が所定量以上である場合に前記擬似黒
レベル信号が該映像信号処理部に入力されるように、該
黒レベル信号と擬似黒レベル信号とを切り換える出力切
り換え手段をさらに有する請求項7に記載の固体撮像装
置。
9. The black level signal is input to the video signal processing unit when both detection results of the level difference by the level difference detection unit and the incident light amount by the light amount detection unit are less than a predetermined amount, The black level signal and the pseudo black level signal are switched so that the pseudo black level signal is input to the video signal processing unit when at least one of the detection results is a predetermined amount or more. The solid-state imaging device according to claim 7, further comprising an output switching unit.
【請求項10】 前記レベル差検出手段によって、前記
レベル差が所定量以上であることが検出された場合に前
記リセットパルスの立ち上がりおよび立ち下がりタイミ
ングの少なくとも何れかを前記一部期間とは別の期間で
変化させるパルス切り換え手段とをさらに有する請求項
7に記載の固体撮像装置。
10. The level difference detecting means detects at least one of rising and falling timings of the reset pulse different from the partial period when the level difference is detected to be equal to or more than a predetermined amount. The solid-state imaging device according to claim 7, further comprising a pulse switching unit that changes with a period.
【請求項11】 前記レベル差検出手段による前記レベ
ル差と前記光量検出手段による入射光量との各検出結果
のうち少なくとも何れかの検出結果が所定量以上である
場合に、前記一部期間とは別の期間で前記リセットパル
スの立ち上がりおよび立ち下がりタイミングの少なくと
も何れかを変化させるパルス切り換え手段とをさらに有
する請求項7に記載の固体撮像装置。
11. The partial period when at least one of the detection results of the level difference by the level difference detection unit and the incident light amount by the light amount detection unit is a predetermined amount or more. The solid-state imaging device according to claim 7, further comprising a pulse switching unit that changes at least one of a rising timing and a falling timing of the reset pulse in another period.
【請求項12】 前記リセットパルスの立ち上がりおよ
び立ち下がりタイミングの少なくとも何れかの変化は、
前記リセットパルスの信号レベルの反転、該リセットパ
ルスの一定レベルの保持および該リセットパルスの位相
変化の何れかにより為される請求項1,3,6,10,
11の何れかに記載の固体撮像装置。
12. A change in at least one of rising and falling timings of the reset pulse,
The method according to any one of inverting the signal level of the reset pulse, maintaining a constant level of the reset pulse, and changing the phase of the reset pulse.
11. The solid-state imaging device according to any one of 11.
【請求項13】 前記一部期間またはこれとは別の一部
期間において、前記リセットパルスは、前記固体撮像素
子において電荷検出部のポテンシャルがリセットドレイ
ンと等しいポテンシャルにリセットされるパルス電圧に
設定されている請求項5〜12の何れかに記載の固体撮
像装置。
13. The reset pulse is set to a pulse voltage for resetting the potential of a charge detection unit in the solid-state imaging device to a potential equal to a reset drain in the partial period or another partial period. 13. The solid-state imaging device according to any one of claims 5 to 12.
【請求項14】 前記一部期間およびこれとは別の一部
期間は、前記固体撮像素子において前記オプティカルブ
ラック部から信号が出力される期間に設定されている請
求項1〜13の何れかに記載の固体撮像装置。
14. The partial period and the partial period other than the partial period are set to a period in which a signal is output from the optical black portion in the solid-state imaging device. The solid-state imaging device described.
【請求項15】 前記一部期間は、前記これとは別の一
部期間の後に設定される請求項14に記載の固体撮像装
置。
15. The solid-state imaging device according to claim 14, wherein the partial period is set after a partial period different from the partial period.
【請求項16】 請求項1〜15の何れかの固体撮像装
置を用いて画像撮影可能とする電子情報機器。
16. An electronic information device capable of capturing an image using the solid-state imaging device according to claim 1.
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