JP3031358B1 - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JP3031358B1 JP3031358B1 JP10288684A JP28868498A JP3031358B1 JP 3031358 B1 JP3031358 B1 JP 3031358B1 JP 10288684 A JP10288684 A JP 10288684A JP 28868498 A JP28868498 A JP 28868498A JP 3031358 B1 JP3031358 B1 JP 3031358B1
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Abstract
【要約】
【課題】 電荷蓄積時間を制御して高感度撮像を行うと
き、黒レベルを安定化させる。 【解決手段】 ＣＣＤ撮像素子１の出力信号は、サンプ
ルホールド回路２に供給され、連続信号に変換された
後、黒レベルクランプ回路３に供給される。黒レベルク
ランプ回路３においては、サンプルホールド回路２から
の信号とパルス切替器７からの黒レベルクランプパルス
（クランプパルスＡ又Ｂ）に基づいて、基準となる黒レ
ベルが決定され、映像信号処理回路４において、ゲイン
制御、ガンマ処理等が行われた後、映像信号として出力
される。同期信号発生回路５は、クランプパルスＡ、Ｂ
を生成し、パルス切替器７を介して黒レベルクランプ回
路３に供給する。制御回路６は、ガンマ処理のオン／オ
フ制御、パルス切替器７の制御などを行う。
き、黒レベルを安定化させる。 【解決手段】 ＣＣＤ撮像素子１の出力信号は、サンプ
ルホールド回路２に供給され、連続信号に変換された
後、黒レベルクランプ回路３に供給される。黒レベルク
ランプ回路３においては、サンプルホールド回路２から
の信号とパルス切替器７からの黒レベルクランプパルス
（クランプパルスＡ又Ｂ）に基づいて、基準となる黒レ
ベルが決定され、映像信号処理回路４において、ゲイン
制御、ガンマ処理等が行われた後、映像信号として出力
される。同期信号発生回路５は、クランプパルスＡ、Ｂ
を生成し、パルス切替器７を介して黒レベルクランプ回
路３に供給する。制御回路６は、ガンマ処理のオン／オ
フ制御、パルス切替器７の制御などを行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像装置に関
し、特に固体撮像素子の信号電荷蓄積時間を制御するこ
とにより、高感度撮像を行う固体撮像装置に関する。
し、特に固体撮像素子の信号電荷蓄積時間を制御するこ
とにより、高感度撮像を行う固体撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、固体撮像素子（ＣＣＤ（ｃｈａ
ｒｇｅ ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）撮像素子）に
は、光を全く当てなくても、暗電流と呼ばれる漏れ電流
が発生しており、この偽信号が多くなると、黒い被写体
を撮像した場合に被写体が広く写ってしまうという問題
があり、これを解決するために、固体撮像素子には、光
学的に遮光された光学黒期間（オプティカルブラック
（ＯＢ（ｏｐｔｉｃａｌｂｌａｃｋ）））という画素が
水平及び垂直方向にそれぞれ設けられている。そして、
映像信号レベルをクランプ回路でクランプし、そのレベ
ルを映像信号の黒レベルとすることにより、暗電流の影
響を防いでいる。従来方式のＣＣＤ撮像素子では、１種
類のクランプパルスを用いて、上記クランプ回路におけ
る映像信号のクランプを行っている。
ｒｇｅ ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）撮像素子）に
は、光を全く当てなくても、暗電流と呼ばれる漏れ電流
が発生しており、この偽信号が多くなると、黒い被写体
を撮像した場合に被写体が広く写ってしまうという問題
があり、これを解決するために、固体撮像素子には、光
学的に遮光された光学黒期間（オプティカルブラック
（ＯＢ（ｏｐｔｉｃａｌｂｌａｃｋ）））という画素が
水平及び垂直方向にそれぞれ設けられている。そして、
映像信号レベルをクランプ回路でクランプし、そのレベ
ルを映像信号の黒レベルとすることにより、暗電流の影
響を防いでいる。従来方式のＣＣＤ撮像素子では、１種
類のクランプパルスを用いて、上記クランプ回路におけ
る映像信号のクランプを行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例え
ば、水平オプティカルブラック（ＯＢ）部分しかクラン
プしない場合、高感度撮像時に黒レベルが不安定になる
恐れがあり、逆に、水平ＯＢ部分だけでなく垂直ＯＢ部
分もクランプしている場合、高輝度被写体の撮像時に、
垂直スミアの影響を受け、黒レベルが変動する恐れがあ
る課題があった。
ば、水平オプティカルブラック（ＯＢ）部分しかクラン
プしない場合、高感度撮像時に黒レベルが不安定になる
恐れがあり、逆に、水平ＯＢ部分だけでなく垂直ＯＢ部
分もクランプしている場合、高輝度被写体の撮像時に、
垂直スミアの影響を受け、黒レベルが変動する恐れがあ
る課題があった。
【０００４】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、高輝度の被写体を撮影する可能性のある通
常感度撮影時においては、水平ＯＢ部分のみをクランプ
し、高輝度被写体が少ないと思われる高感度撮影時にお
いては、水平ＯＢ部分だけでなく垂直ＯＢ部分もクラン
プすることにより、高感度撮影時、通常感度撮影時に拘
わらず、常に、黒レベルの安定した固体撮像装置を提供
することができるようにするものである。
ものであり、高輝度の被写体を撮影する可能性のある通
常感度撮影時においては、水平ＯＢ部分のみをクランプ
し、高輝度被写体が少ないと思われる高感度撮影時にお
いては、水平ＯＢ部分だけでなく垂直ＯＢ部分もクラン
プすることにより、高感度撮影時、通常感度撮影時に拘
わらず、常に、黒レベルの安定した固体撮像装置を提供
することができるようにするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の固体撮
像装置は、光学的に遮光された黒画素を有する固体撮像
素子と、固体撮像素子の黒レベルをクランプするクラン
プ手段と、クランプ手段が固体撮像素子の黒レベルをク
ランプするための第１のクランプパルスと第２のクラン
プパルスを発生する発生手段と、発生手段によって発生
された第１のクランプパルスおよび第２のクランプパル
スを切り替えてクランプ手段に供給する切り替え手段と
を備え、黒画素は、固体撮像素子の水平方向の端部に設
けられた第１のオプティカルブラック部と、垂直方向の
端部に設けられた第２のオプティカルブラック部とから
構成され、第１のクランプパルスは、第１のオプティカ
ルブラック部のみをクランプするためのパルスであり、
第２のクランプパルスは、第１のオプティカルブラック
部および第２のオプティカルブラック部をクランプする
ためのパルスであり、切り替え手段は、通常撮像時にお
いては、第１のクランプパルスがクランプ手段に供給さ
れるように切り替え、高感度撮像時においては、第２の
クランプパルスがクランプ手段に供給されるように切り
替え、クランプ手段は、切り替え手段より供給された第
１のクランプパルスまたは第２のクランプパルスに基づ
いて、固体撮像素子の黒レベルをクランプすることを特
徴とする。本発明に係る固体撮像装置においては、固体
撮像素子が、光学的に遮光された黒画素を有し、クラン
プ手段が、固体撮像素子の黒レベルをクランプし、発生
手段が、クランプ手段が固体撮像素子の黒レベルをクラ
ンプするための第１のクランプパルスと第２のクランプ
パルスを発生し、切り替え手段が、発生手段によって発
生された第１のクランプパルスおよび第２のクランプパ
ルスを切り替えてクランプ手段に供給する。そして、黒
画素は、固体撮像素子の水平方向の端部に設けられた第
１のオプティカルブラック部と、垂直方向の端部に設け
られた第２のオプティカルブラック部とから構成され、
第１のクランプパルスは、第１のオプティカルブラック
部のみをクランプするためのパルスであり、第２のクラ
ンプパルスは、第１のオプティカルブラック部および第
２のオプティカルブラック部をクランプするためのパル
スであり、切り替え手段は、通常撮像時においては、第
１のクランプパルスがクランプ手段に供給されるように
切り替え、高感度撮像時においては、第２のクランプパ
ルスがクランプ手段に供給されるように切り替え、クラ
ンプ手段は、切り替え手段より供給された第１のクラン
プパルスまたは第２のクランプパルスに基づいて、固体
撮像素子の黒レベルをクランプする。
像装置は、光学的に遮光された黒画素を有する固体撮像
素子と、固体撮像素子の黒レベルをクランプするクラン
プ手段と、クランプ手段が固体撮像素子の黒レベルをク
ランプするための第１のクランプパルスと第２のクラン
プパルスを発生する発生手段と、発生手段によって発生
された第１のクランプパルスおよび第２のクランプパル
スを切り替えてクランプ手段に供給する切り替え手段と
を備え、黒画素は、固体撮像素子の水平方向の端部に設
けられた第１のオプティカルブラック部と、垂直方向の
端部に設けられた第２のオプティカルブラック部とから
構成され、第１のクランプパルスは、第１のオプティカ
ルブラック部のみをクランプするためのパルスであり、
第２のクランプパルスは、第１のオプティカルブラック
部および第２のオプティカルブラック部をクランプする
ためのパルスであり、切り替え手段は、通常撮像時にお
いては、第１のクランプパルスがクランプ手段に供給さ
れるように切り替え、高感度撮像時においては、第２の
クランプパルスがクランプ手段に供給されるように切り
替え、クランプ手段は、切り替え手段より供給された第
１のクランプパルスまたは第２のクランプパルスに基づ
いて、固体撮像素子の黒レベルをクランプすることを特
徴とする。本発明に係る固体撮像装置においては、固体
撮像素子が、光学的に遮光された黒画素を有し、クラン
プ手段が、固体撮像素子の黒レベルをクランプし、発生
手段が、クランプ手段が固体撮像素子の黒レベルをクラ
ンプするための第１のクランプパルスと第２のクランプ
パルスを発生し、切り替え手段が、発生手段によって発
生された第１のクランプパルスおよび第２のクランプパ
ルスを切り替えてクランプ手段に供給する。そして、黒
画素は、固体撮像素子の水平方向の端部に設けられた第
１のオプティカルブラック部と、垂直方向の端部に設け
られた第２のオプティカルブラック部とから構成され、
第１のクランプパルスは、第１のオプティカルブラック
部のみをクランプするためのパルスであり、第２のクラ
ンプパルスは、第１のオプティカルブラック部および第
２のオプティカルブラック部をクランプするためのパル
スであり、切り替え手段は、通常撮像時においては、第
１のクランプパルスがクランプ手段に供給されるように
切り替え、高感度撮像時においては、第２のクランプパ
ルスがクランプ手段に供給されるように切り替え、クラ
ンプ手段は、切り替え手段より供給された第１のクラン
プパルスまたは第２のクランプパルスに基づいて、固体
撮像素子の黒レベルをクランプする。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の固体撮像装置の
一実施の形態の構成例を示すブロック図である。同図に
示すように、固体撮像装置を構成するＣＣＤ撮像素子１
は、被写体からの光を電気信号に変換するようになされ
ている。サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路２は、ＣＣＤ
撮像素子１からの電気信号を連続信号に変換するように
なされている。黒レベルクランプ回路３は、後述するパ
ルス切替器７より供給されるパルス信号に基づいて、基
準となる黒レベルを決定するようになされている。
一実施の形態の構成例を示すブロック図である。同図に
示すように、固体撮像装置を構成するＣＣＤ撮像素子１
は、被写体からの光を電気信号に変換するようになされ
ている。サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路２は、ＣＣＤ
撮像素子１からの電気信号を連続信号に変換するように
なされている。黒レベルクランプ回路３は、後述するパ
ルス切替器７より供給されるパルス信号に基づいて、基
準となる黒レベルを決定するようになされている。
【０００７】映像信号処理回路４は、黒レベルクランプ
回路３からの出力信号に対してゲイン制御やガンマ処理
等を行い、映像信号として出力するようになされてい
る。
回路３からの出力信号に対してゲイン制御やガンマ処理
等を行い、映像信号として出力するようになされてい
る。
【０００８】同期信号発生回路５は、ＣＣＤ撮像素子駆
動パルス、２種類の黒レベルクランプパルス（クランプ
パルスＡ、Ｂ）、複合同期信号パルス等の信号を生成す
るようになされている。制御回路６は、ガンマ処理のオ
ン／オフを制御したり、電子シャッタのシャッタ速度の
決定等を行うようになされている。また、パルス切替器
７は、制御回路６の制御により内部の接続を切り替え、
同期信号発生回路５より出力されたクランプパルスＡ及
びクランプパルスＢのいずれか一方を、黒レベルクラン
プ回路３に供給するようになされている。
動パルス、２種類の黒レベルクランプパルス（クランプ
パルスＡ、Ｂ）、複合同期信号パルス等の信号を生成す
るようになされている。制御回路６は、ガンマ処理のオ
ン／オフを制御したり、電子シャッタのシャッタ速度の
決定等を行うようになされている。また、パルス切替器
７は、制御回路６の制御により内部の接続を切り替え、
同期信号発生回路５より出力されたクランプパルスＡ及
びクランプパルスＢのいずれか一方を、黒レベルクラン
プ回路３に供給するようになされている。
【０００９】次に、その動作について説明する。ＣＣＤ
撮像素子１からの出力信号は、サンプルホールド回路２
に供給され、連続信号に変換される。この信号は、黒レ
ベルクランプ回路３に供給される。黒レベルクランプ回
路３においては、サンプルホールド回路２より供給され
た信号と、パルス切替器７より供給された黒レベルクラ
ンプパルス（クランプパルスＡ又はクランプパルスＢ）
に基づいて、基準となる黒レベルが決定される。さら
に、黒レベルクランプ回路３からの出力信号に対して映
像信号処理回路４において、ゲイン制御、ガンマ処理等
が行われ、映像信号として出力される。
撮像素子１からの出力信号は、サンプルホールド回路２
に供給され、連続信号に変換される。この信号は、黒レ
ベルクランプ回路３に供給される。黒レベルクランプ回
路３においては、サンプルホールド回路２より供給され
た信号と、パルス切替器７より供給された黒レベルクラ
ンプパルス（クランプパルスＡ又はクランプパルスＢ）
に基づいて、基準となる黒レベルが決定される。さら
に、黒レベルクランプ回路３からの出力信号に対して映
像信号処理回路４において、ゲイン制御、ガンマ処理等
が行われ、映像信号として出力される。
【００１０】同期信号発生回路５においては、ＣＣＤ撮
像素子駆動パルス、黒レベルクランプパルス、複合同期
信号パルス等の信号が生成され、ＣＣＤ撮像素子駆動パ
ルスはＣＣＤ撮像素子１に供給され、黒レベルクランプ
パルスは黒レベルクランプ回路３に供給され、複合同期
信号パルスは映像信号処理回路４に供給される。
像素子駆動パルス、黒レベルクランプパルス、複合同期
信号パルス等の信号が生成され、ＣＣＤ撮像素子駆動パ
ルスはＣＣＤ撮像素子１に供給され、黒レベルクランプ
パルスは黒レベルクランプ回路３に供給され、複合同期
信号パルスは映像信号処理回路４に供給される。
【００１１】制御回路６においては、ガンマ処理のオン
／オフ、電子シャッタ速度の決定などの制御項目の制御
が行われる。
／オフ、電子シャッタ速度の決定などの制御項目の制御
が行われる。
【００１２】ここで、図２を参照して、黒レベルクラン
プ回路３の詳細な構成及び動作について説明する。図２
に示すように、黒レベルクランプ回路３は、サンプルホ
ールド回路２からの信号を一時的に保持するバッファ１
０と、パルス切替器７より供給される黒レベルクランプ
パルスに応じて内部の接続を切り替え、バッファ１０か
らの出力信号を電圧誤差検出器１１に供給するスイッチ
１３と、スイッチ１３を介して供給された信号のレベル
と規準電位との誤差（規準電位−信号電位）を検出し、
検出した誤差信号を出力する電圧誤差検出器１１と、電
圧誤差検出器１１からの出力信号と、サンプルホールド
回路２からの信号を加算する加算器２０と、電圧誤差検
出器１１に基準電圧を入力する基準電圧発生部（基準電
圧）１２とから構成されている。
プ回路３の詳細な構成及び動作について説明する。図２
に示すように、黒レベルクランプ回路３は、サンプルホ
ールド回路２からの信号を一時的に保持するバッファ１
０と、パルス切替器７より供給される黒レベルクランプ
パルスに応じて内部の接続を切り替え、バッファ１０か
らの出力信号を電圧誤差検出器１１に供給するスイッチ
１３と、スイッチ１３を介して供給された信号のレベル
と規準電位との誤差（規準電位−信号電位）を検出し、
検出した誤差信号を出力する電圧誤差検出器１１と、電
圧誤差検出器１１からの出力信号と、サンプルホールド
回路２からの信号を加算する加算器２０と、電圧誤差検
出器１１に基準電圧を入力する基準電圧発生部（基準電
圧）１２とから構成されている。
【００１３】図３は、ＣＣＤ撮像素子１の構成例を示し
ている。同図に示すように、ＣＣＤ撮像素子１の撮像領
域１８には、基準となる黒レベルを得るための遮光され
たフォトダイオードが存在する。通常、この遮光された
フォトダイオードの部分をオプティカルブラック（ＯＢ
（ｏｐｔｉｃａｌ ｂｌａｃｋ））部と呼んでいる。Ｏ
Ｂ部は、通常用いられる有効３８万画素のＣＣＤ撮像素
子では、水平方向の端部に水平ＯＢ部１４として４０ビ
ット程度設けられており、垂直方向の端部には垂直ＯＢ
部１５として１０ライン程度設けられている。
ている。同図に示すように、ＣＣＤ撮像素子１の撮像領
域１８には、基準となる黒レベルを得るための遮光され
たフォトダイオードが存在する。通常、この遮光された
フォトダイオードの部分をオプティカルブラック（ＯＢ
（ｏｐｔｉｃａｌ ｂｌａｃｋ））部と呼んでいる。Ｏ
Ｂ部は、通常用いられる有効３８万画素のＣＣＤ撮像素
子では、水平方向の端部に水平ＯＢ部１４として４０ビ
ット程度設けられており、垂直方向の端部には垂直ＯＢ
部１５として１０ライン程度設けられている。
【００１４】また、ＣＣＤ撮像素子１には、水平ＣＣＤ
シフトレジスタ１６が設けられており、図示せぬ垂直転
送ＣＣＤによって一列ずつ垂直方向に転送されてきた電
荷を、１走査線ごとに水平方向に転送し、電荷検出部１
７に供給するようになされている。水平ＣＣＤシフトレ
ジスタ１６により水平方向に転送された電荷は、電荷検
出部１７によって電圧として読み出される。
シフトレジスタ１６が設けられており、図示せぬ垂直転
送ＣＣＤによって一列ずつ垂直方向に転送されてきた電
荷を、１走査線ごとに水平方向に転送し、電荷検出部１
７に供給するようになされている。水平ＣＣＤシフトレ
ジスタ１６により水平方向に転送された電荷は、電荷検
出部１７によって電圧として読み出される。
【００１５】黒レベルクランプ回路３においては、黒レ
ベルクランプパルスがスイッチ１３に供給されると、ス
イッチ１３の内部の接続が切り替えられ、バッファ１０
からの信号が電圧誤差検出器１１に供給される。電圧誤
差検出器１１においては、スイッチ１３を介して供給さ
れた信号の電位と、所定の規準電位とが比較され、その
差（電圧誤差）に対応する信号が加算器２０に供給され
る。加算器２０においては、サンプルホールド回路２よ
り供給された信号と電圧誤差検出器１１より供給された
信号とが加算され、バッファ１０に供給され、出力され
る。
ベルクランプパルスがスイッチ１３に供給されると、ス
イッチ１３の内部の接続が切り替えられ、バッファ１０
からの信号が電圧誤差検出器１１に供給される。電圧誤
差検出器１１においては、スイッチ１３を介して供給さ
れた信号の電位と、所定の規準電位とが比較され、その
差（電圧誤差）に対応する信号が加算器２０に供給され
る。加算器２０においては、サンプルホールド回路２よ
り供給された信号と電圧誤差検出器１１より供給された
信号とが加算され、バッファ１０に供給され、出力され
る。
【００１６】このように、黒レベルクランプ回路３は、
ＣＣＤ撮像素子１のＯＢ部分の電圧をクランプし、ＯＢ
部分の電圧が一定の基準電圧と同一になるようにフィー
ドバックをかけている（図２）。
ＣＣＤ撮像素子１のＯＢ部分の電圧をクランプし、ＯＢ
部分の電圧が一定の基準電圧と同一になるようにフィー
ドバックをかけている（図２）。
【００１７】また、黒レベルクランプパルスは、図４及
び図５に示すように、ＯＢ部分をサンプルホールドする
ことができるように設定されている。
び図５に示すように、ＯＢ部分をサンプルホールドする
ことができるように設定されている。
【００１８】ところで、一般に、インターライン転送型
のＣＣＤ撮像素子には、高輝度の被写体を撮像した場
合、縦方向に白い線が生じるいわゆるスミア現象が存在
する。このスミア現象は、高輝度撮像時にフォトダイオ
ードから垂直転送部へ信号電荷が連続して漏れ込む現象
であり、通常の映像期間だけでなく、垂直のＯＢ部分に
も存在する。このため、大きなスミア成分がＯＢ部に混
入すると、正確な黒レベルクランプができなくなる。そ
こで、垂直のＯＢ部分はクランプせずに、水平のＯＢ部
分のみをクランプする方式が広く用いられている。
のＣＣＤ撮像素子には、高輝度の被写体を撮像した場
合、縦方向に白い線が生じるいわゆるスミア現象が存在
する。このスミア現象は、高輝度撮像時にフォトダイオ
ードから垂直転送部へ信号電荷が連続して漏れ込む現象
であり、通常の映像期間だけでなく、垂直のＯＢ部分に
も存在する。このため、大きなスミア成分がＯＢ部に混
入すると、正確な黒レベルクランプができなくなる。そ
こで、垂直のＯＢ部分はクランプせずに、水平のＯＢ部
分のみをクランプする方式が広く用いられている。
【００１９】ここで、ＣＣＤ撮像素子の蓄積時間を制御
して高感度化する方式について考える。例えば、ＣＣＤ
撮像素子からの信号電荷読み出しを、４垂直走査期間に
１回行い、４倍の高感度化を行っている場合、３垂直走
査期間では、信号電荷及びＯＢ部分の信号が得られなく
なる。そのため、黒レベルクランプ回路３の動作が不安
定になる恐れがある。
して高感度化する方式について考える。例えば、ＣＣＤ
撮像素子からの信号電荷読み出しを、４垂直走査期間に
１回行い、４倍の高感度化を行っている場合、３垂直走
査期間では、信号電荷及びＯＢ部分の信号が得られなく
なる。そのため、黒レベルクランプ回路３の動作が不安
定になる恐れがある。
【００２０】このような場合、垂直ＯＢ部１５を幅の広
いＯＢクランプパルスでクランプすれば、クランプの時
定数を大きくすることなく回路を動作させることができ
る。以上述べたように、高感度撮像時に、黒レベルクラ
ンプ回路３を安定に動作させるためには、垂直ＯＢ部１
５を幅の広いクランプパルスでクランプするのがよい
が、この場合、通常感度撮像時にスミア現象の影響を受
け、黒レベルが変動する恐れがある。
いＯＢクランプパルスでクランプすれば、クランプの時
定数を大きくすることなく回路を動作させることができ
る。以上述べたように、高感度撮像時に、黒レベルクラ
ンプ回路３を安定に動作させるためには、垂直ＯＢ部１
５を幅の広いクランプパルスでクランプするのがよい
が、この場合、通常感度撮像時にスミア現象の影響を受
け、黒レベルが変動する恐れがある。
【００２１】そこで、本実施の形態では、スミア現象が
発生する恐れのある通常撮像時においては、水平ＯＢ部
１４のみをクランプし、スミアが発生するような高輝度
被写体がないと考えられる高感度撮像時においては、水
平ＯＢ部１４だけでなく垂直ＯＢ部１５もクランプする
ようにクランプパルスを切り替えている。
発生する恐れのある通常撮像時においては、水平ＯＢ部
１４のみをクランプし、スミアが発生するような高輝度
被写体がないと考えられる高感度撮像時においては、水
平ＯＢ部１４だけでなく垂直ＯＢ部１５もクランプする
ようにクランプパルスを切り替えている。
【００２２】図１に示したように、通常撮像時には、パ
ルス切替器７はＡ側に接続されており、水平ＯＢ部１４
のみをクランプするためのクランプパルスＡ（図４）が
黒レベルクランプ回路３に供給される。
ルス切替器７はＡ側に接続されており、水平ＯＢ部１４
のみをクランプするためのクランプパルスＡ（図４）が
黒レベルクランプ回路３に供給される。
【００２３】一方、高感度撮像時には、パルス切替器７
はＢ側に接続され、水平ＯＢ部１４だけでなく垂直ＯＢ
部１５もクランプするためのクランプパルスＢ（図５）
が黒レベルクランプ回路３に供給される。
はＢ側に接続され、水平ＯＢ部１４だけでなく垂直ＯＢ
部１５もクランプするためのクランプパルスＢ（図５）
が黒レベルクランプ回路３に供給される。
【００２４】以上述べたように、本実施の形態において
は、スミア現象が問題となる可能性がある通常撮像時に
は水平ＯＢ部１４のみをクランプし、被写体が暗く高輝
度部分が少ないと思われる高感度撮像時には、水平ＯＢ
部１４だけでなく垂直ＯＢ部１５もクランプすることに
より、黒レベルクランプ回路３の動作を安定化させてい
る。これにより、通常感度撮像時及び高感度撮像時のい
ずれの場合においても、黒レベルの安定した固体撮像装
置を提供することができる。
は、スミア現象が問題となる可能性がある通常撮像時に
は水平ＯＢ部１４のみをクランプし、被写体が暗く高輝
度部分が少ないと思われる高感度撮像時には、水平ＯＢ
部１４だけでなく垂直ＯＢ部１５もクランプすることに
より、黒レベルクランプ回路３の動作を安定化させてい
る。これにより、通常感度撮像時及び高感度撮像時のい
ずれの場合においても、黒レベルの安定した固体撮像装
置を提供することができる。
【００２５】なお、上記実施の形態において用いた具体
的な数値は例であって、これに限定されるものではな
い。
的な数値は例であって、これに限定されるものではな
い。
【００２６】また、上記実施の形態においては、本発明
をインターライン転送型のＣＣＤ撮像素子に応用する場
合について説明したが、他の方式のＣＣＤ撮像素子に適
用することも可能である。
をインターライン転送型のＣＣＤ撮像素子に応用する場
合について説明したが、他の方式のＣＣＤ撮像素子に適
用することも可能である。
【００２７】
【発明の効果】以上の如く、本発明に係る固体撮像装置
によれば、固体撮像素子が、光学的に遮光された黒画素
を有し、クランプ手段が、固体撮像素子の黒レベルをク
ランプし、発生手段が、クランプ手段が固体撮像素子の
黒レベルをクランプするための第１のクランプパルスと
第２のクランプパルスを発生し、切り替え手段が、発生
手段によって発生された第１のクランプパルスおよび第
２のクランプパルスを切り替えてクランプ手段に供給す
る。そして、黒画素は、固体撮像素子の水平方向の端部
に設けられた第１のオプティカルブラック部と、垂直方
向の端部に設けられた第２のオプティカルブラック部と
から構成され、第１のクランプパルスは、第１のオプテ
ィカルブラック部のみをクランプするためのパルスであ
り、第２のクランプパルスは、第１のオプティカルブラ
ック部および第２のオプティカルブラック部をクランプ
するためのパルスであり、切り替え手段は、通常撮像時
においては、第１のクランプパルスがクランプ手段に供
給されるように切り替え、高感度撮像時においては、第
２のクランプパルスがクランプ手段に供給されるように
切り替え、クランプ手段は、切り替え手段より供給され
た第１のクランプパルスまたは第２のクランプパルスに
基づいて、固体撮像素子の黒レベルをクランプするよう
にしたので、撮像条件に応じて第１クランプパルスおよ
び第２のクランプパルスを切り替えることにより、通常
感度撮像時および高感度撮像時に拘わらず、黒レベルの
安定した固体撮像装置を提供することができる。
によれば、固体撮像素子が、光学的に遮光された黒画素
を有し、クランプ手段が、固体撮像素子の黒レベルをク
ランプし、発生手段が、クランプ手段が固体撮像素子の
黒レベルをクランプするための第１のクランプパルスと
第２のクランプパルスを発生し、切り替え手段が、発生
手段によって発生された第１のクランプパルスおよび第
２のクランプパルスを切り替えてクランプ手段に供給す
る。そして、黒画素は、固体撮像素子の水平方向の端部
に設けられた第１のオプティカルブラック部と、垂直方
向の端部に設けられた第２のオプティカルブラック部と
から構成され、第１のクランプパルスは、第１のオプテ
ィカルブラック部のみをクランプするためのパルスであ
り、第２のクランプパルスは、第１のオプティカルブラ
ック部および第２のオプティカルブラック部をクランプ
するためのパルスであり、切り替え手段は、通常撮像時
においては、第１のクランプパルスがクランプ手段に供
給されるように切り替え、高感度撮像時においては、第
２のクランプパルスがクランプ手段に供給されるように
切り替え、クランプ手段は、切り替え手段より供給され
た第１のクランプパルスまたは第２のクランプパルスに
基づいて、固体撮像素子の黒レベルをクランプするよう
にしたので、撮像条件に応じて第１クランプパルスおよ
び第２のクランプパルスを切り替えることにより、通常
感度撮像時および高感度撮像時に拘わらず、黒レベルの
安定した固体撮像装置を提供することができる。
【図１】本発明の固体撮像素子の一実施の形態の構成例
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】図１の黒レベルクランプ回路３の構成例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図３】図１のＣＣＤ撮像素子１の構成例を示す図であ
る。
る。
【図４】クランプパルスＡを示す図である。
【図５】クランプパルスＢを示す図である。
１ ＣＣＤ撮像素子 ２ サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路 ３ 黒レベルクランプ回路 ４ 映像信号処理回路 ５ 同期信号発生回路 ６ 制御回路 ７ パルス切替器 １０ バッファ １１ 電圧誤差検出器 １２ 基準電圧 １３ スイッチ １４ 水平ＯＢ部 １５ 垂直ＯＢ部 １６ 水平ＣＣＤシフトレジスタ １７ 電荷検出部 １８ 撮像領域 ２０ 加算器
Claims (1)
- 【請求項１】 光学的に遮光された黒画素を有する固体
撮像素子と、 前記固体撮像素子の黒レベルをクランプするクランプ手
段と、 前記クランプ手段が前記固体撮像素子の黒レベルをクラ
ンプするための第１のクランプパルスと第２のクランプ
パルスを発生する発生手段と、 前記発生手段によって発生された前記第１のクランプパ
ルスおよび前記第２のクランプパルスを切り替えて前記
クランプ手段に供給する切り替え手段とを備え、前記黒画素は、前記固体撮像素子の水平方向の端部に設
けられた第１のオプティカルブラック部と、垂直方向の
端部に設けられた第２のオプティカルブラック部とから
構成され、前記第１のクランプパルスは、前記第１のオ
プティカルブラック部のみをクランプするためのパルス
であり、前記第２のクランプパルスは、前記第１のオプ
ティカルブラック部および前記第２のオプティカルブラ
ック部をクランプするためのパルスであり、 前記切り替え手段は、通常撮像時においては、前記第１
のクランプパルスが前記クランプ手段に供給されるよう
に切り替え、高感度撮像時においては、前記第２のクラ
ンプパルスが前記クランプ手段に供給されるように切り
替え、 前記クランプ手段は、前記切り替え手段より供給された
前記第１のクランプパルスまたは前記第２のクランプパ
ルスに基づいて、前記固体撮像素子の黒レベルをクラン
プすることを特徴とする固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10288684A JP3031358B1 (ja) | 1998-09-28 | 1998-09-28 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10288684A JP3031358B1 (ja) | 1998-09-28 | 1998-09-28 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3031358B1 true JP3031358B1 (ja) | 2000-04-10 |
| JP2000106655A JP2000106655A (ja) | 2000-04-11 |
Family
ID=17733355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10288684A Expired - Fee Related JP3031358B1 (ja) | 1998-09-28 | 1998-09-28 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3031358B1 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3879987B2 (ja) | 2002-04-10 | 2007-02-14 | 日本ビクター株式会社 | 撮像装置 |
| JP4196581B2 (ja) * | 2002-04-19 | 2008-12-17 | 株式会社ニコン | デジタルカメラ |
| JP2005150802A (ja) * | 2003-11-11 | 2005-06-09 | Sanyo Electric Co Ltd | 画像信号処理装置及び画像信号処理方法 |
| JP2006352758A (ja) * | 2005-06-20 | 2006-12-28 | Pentax Corp | 画像信号処理装置 |
| JP4942493B2 (ja) * | 2007-01-24 | 2012-05-30 | 富士フイルム株式会社 | 撮像方法および装置 |
| JP5514042B2 (ja) * | 2010-08-26 | 2014-06-04 | 富士フイルム株式会社 | 撮像モジュール、画像信号処理方法および撮像装置 |
-
1998
- 1998-09-28 JP JP10288684A patent/JP3031358B1/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000106655A (ja) | 2000-04-11 |
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