JPH04142890A - Output potential clamp device for solid-state image pickup element - Google Patents

Output potential clamp device for solid-state image pickup element

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JPH04142890A
JPH04142890A JP2264959A JP26495990A JPH04142890A JP H04142890 A JPH04142890 A JP H04142890A JP 2264959 A JP2264959 A JP 2264959A JP 26495990 A JP26495990 A JP 26495990A JP H04142890 A JPH04142890 A JP H04142890A
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Japan
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solid
output
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horizontal
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JP2264959A
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Akira Suga
章 菅
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Canon Inc
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Canon Inc
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Abstract

PURPOSE:To obtain an excellent clamp characteristic by increasing gradually a horizontal transfer frequency or a horizontal scanning frequency of plural light shield pictures from a frequency lower than a horizontal transfer frequency or a horizontal scanning frequency of a valid picture element. CONSTITUTION:Horizontal transmission frequencies phiS1-phiS3 and a sample-and- hold frequency phiSH are low between times t4 and t5 and the number of light shield picture elements included in an output for a prescribed period is less. Moreover, the frequencies are the same as the usual frequencies, that is, the horizontal transmission frequencies and a sample-and-hold frequency between times t5 and t6. Thus, in the case of clamping, an output level of the solid-state image pickup element is fixed to a reference level in terms of an average potential of an optical black picture element, the average is not a simple average but a weighted average, the weight is light toward the first half of the clamp pulse because the effect onto the final value is small and the weight is increased exponentially toward the latter half. Thus, the excellent clamp characteristic is obtained without increasing the number of picture elements of the optical black part.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、固体撮像装置における固体撮像素子の出力電
位クランプ装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an output potential clamping device for a solid-state imaging element in a solid-state imaging device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第3図は、固体撮像装置のブロック図である。 FIG. 3 is a block diagram of the solid-state imaging device.

図において、122は、システム各部に必要なタイミン
グパルスを供給するクロック回路である。
In the figure, 122 is a clock circuit that supplies necessary timing pulses to each part of the system.

101は、図示しない光学系より導かれた光学像を電気
信号に変換する固体撮像素子であり、赤(R)、緑(G
)、青(B)の3チヤンネル出力が120度の位相差を
持って出力される構成となっている。114は、クロッ
ク回路122のパルスを固体撮像素r101の駆動電圧
に変換するドライブ回路である。、102,103,1
04は固体撮像素子101の出力からクロックノイズを
取り除くためのサンプルホールド(S/H)回路である
。105,106,107は、サンプルホールド回路1
02,103,104より得られた信号のうち遮光部(
オプチカルブラック部と称する)の信号電位が基準電位
になるように電位を固定するクランプ回路である。10
8は、クランプ回路105,106,107の出力を1
20度の位相差で切り替えるスイッチング回路て、その
出力を輝度信号(Y)として使用する。109は、不用
なりロツクノイスを除去し輝度信号を帯域制限する輝度
ローパスフィルタ(YLPF)、110.111,11
2は色信号を帯域制限する色ローパスフィルタ(CLP
F)である。
Reference numeral 101 is a solid-state image sensor that converts an optical image guided by an optical system (not shown) into an electrical signal.
) and blue (B) are output with a phase difference of 120 degrees. 114 is a drive circuit that converts the pulses of the clock circuit 122 into a drive voltage for the solid-state image sensor r101. ,102,103,1
04 is a sample hold (S/H) circuit for removing clock noise from the output of the solid-state image sensor 101. 105, 106, 107 are sample and hold circuits 1
Among the signals obtained from 02, 103, and 104, the light shielding part (
This is a clamp circuit that fixes the potential so that the signal potential of the optical black section (referred to as the optical black section) becomes the reference potential. 10
8 is the output of the clamp circuits 105, 106, 107.
A switching circuit switches with a phase difference of 20 degrees, and its output is used as a luminance signal (Y). 109 is a luminance low-pass filter (YLPF) that removes unnecessary lock noise and limits the band of the luminance signal, 110.111, 11
2 is a color low-pass filter (CLP) that limits the band of the color signal.
F).

115.116,117,11.8は、輝度信号および
色信号にガンマ補正を施すガンマ補正回路である。11
9は、カンマ補正後の輝度信号およびR,G、B信号か
ら輝度信号および色差括−号を作るマトリクスθ)算回
路である。120は、7トリクス演算回路119の出力
からNTSC,PAL等の方式に基づくコンポシットヒ
デオ信号を作るエンコーダ回路である。121は加算器
でクロック回路122からの同期信号を加算する。
115, 116, 117, and 11.8 are gamma correction circuits that perform gamma correction on the luminance signal and color signal. 11
9 is a matrix θ calculation circuit which generates a luminance signal and a color difference bracket from the comma-corrected luminance signal and the R, G, and B signals. Reference numeral 120 denotes an encoder circuit that generates a composite video signal based on the NTSC, PAL, etc. system from the output of the 7-trix calculation circuit 119. 121 is an adder that adds the synchronization signal from the clock circuit 122.

第4図は、第3図の固体撮像装置に用いる固体撮像素子
−101の構成例を示す。ここではバーチャルフェーズ
方式の3出力フレームトランスフア型CCDについて示
す。たたしこのような固体撮像素子はすでに既知のもの
であり他の文献(I E E E  ’l’rans、
1ilcc1.ron Dcvices、Vol IE
D−32、八ugus1. I!185)に詳細に説明
されているのて、ここでは筒中な説明にとどめる。第4
図において、201は、垂直転送CCDを兼ねた受光部
で、垂直転送パルスφPIによって駆動される。
FIG. 4 shows an example of the configuration of the solid-state imaging device 101 used in the solid-state imaging device of FIG. Here, a virtual phase type three-output frame transfer type CCD will be described. However, such a solid-state image sensor is already known and has been described in other documents (I E E 'l'rans,
1ilcc1. ron Dcvices, Vol IE
D-32, 8ugus1. I! 185), but only a brief explanation will be given here. Fourth
In the figure, 201 is a light receiving section that also serves as a vertical transfer CCD, and is driven by a vertical transfer pulse φPI.

202は、遮光された垂直転送CCDて、メモリ部と称
し、i[直転送パルスφPsによって駆動される。20
3,204,205は、それぞれ第1.第2.第3の水
平転送CCDてあり、それぞれ水゛ト転送パルスφSl
、φS2.φs3によって駆動される。206,207
.208は、それぞれ第1.第2.第3の出力アンプで
ある。
202 is a light-shielded vertical transfer CCD, referred to as a memory section, and is driven by i[direct transfer pulse φPs. 20
3, 204, and 205 are the 1st. Second. There is a third horizontal transfer CCD, each with a water transfer pulse φSl.
, φS2. Driven by φs3. 206, 207
.. 208 are the first . Second. This is the third output amplifier.

209a〜209cは、メモリ部202がら第3の水平
転送CCD205、第3の水平転送CCD205から第
2の水平転送CCD204、第2の水モ転送CCD20
4から第1の水平転送CCD203へ電荷を転送する際
に介在するトランスファーゲートであり、トランスファ
ーケートパルスφTによって駆動される。第5図は、第
4図の固体撮像素r−を噴板てカラー固体撮像素子とし
て用いるためのカラーフィルタの配列図てあり、第4図
の受光部201の1素子にカラーフィルタの1素子が対
応するように張り合わされる。第5図の例ではR,G、
Bの縦ストライプフィルタによって構成されている。第
6図は第4図の固体撮像素子の駆動タイミングを示して
おり、時刻t1からt2は垂直ブランキング期間であり
、この間に垂直転送パルスφPI。
209a to 209c are a third horizontal transfer CCD 205 from the memory section 202, a second horizontal transfer CCD 204 from the third horizontal transfer CCD 205, and a second water transfer CCD 20.
4 to the first horizontal transfer CCD 203, and is driven by a transfer pulse φT. FIG. 5 is an arrangement diagram of color filters for use as a color solid-state image sensor by using the solid-state image sensor r- shown in FIG. 4 as a color solid-state image sensor. are attached so that they correspond. In the example of Fig. 5, R, G,
It is composed of B vertical stripe filters. FIG. 6 shows the driving timing of the solid-state image sensor of FIG. 4, and the period from time t1 to t2 is a vertical blanking period, during which the vertical transfer pulse φPI is generated.

φPS、トランスファーケートパルスφTが同相で高速
駆動され、tlまでに受光部201に蓄積されていた電
荷か1−へてメモリ部202に転送される。次に時刻t
2からt3の間に、■水平走査期間の水平ブランキング
期間に1ライン分の電荷が、メモリ部202からトラン
スファーゲート209a〜209cを介して第1の水平
転送CCD203にRフィルタに対応した電荷が、第2
の水平転送CCD204にGフィルタに対応した電荷が
、第3の水平転送CCD205にBフィルタに対応した
電荷が振り分けられるように転送され、振り分けが終了
すると、R,G、Bに対応した電荷が、それぞれ第1.
第2.第3の水平転送CCD203,204,205に
、にり水平に高速転送され、出力アンプ206,207
゜208て重用に変換され出力される。
φPS and transfer pulse φT are driven at high speed in the same phase, and the charges accumulated in the light receiving section 201 by tl are transferred to the memory section 202 through 1-. Then time t
2 to t3, during the horizontal blanking period of the horizontal scanning period, charges for one line are transferred from the memory section 202 to the first horizontal transfer CCD 203 via the transfer gates 209a to 209c, and charges corresponding to the R filter are transferred to the first horizontal transfer CCD 203. , second
The charges corresponding to the G filter are transferred to the third horizontal transfer CCD 204, and the charges corresponding to the B filter are transferred to the third horizontal transfer CCD 205. When the distribution is completed, the charges corresponding to R, G, and B are transferred to the third horizontal transfer CCD 205. 1st each.
Second. It is transferred horizontally at high speed to the third horizontal transfer CCDs 203, 204, 205, and output amplifiers 206, 207.
゜208, it is converted to heavy use and output.

第7図は、従来例で用いる固体撮像素子101の受光部
201に設けるオプチカルブラック部の説明図で、垂直
走査期間の走査に先立つ垂直ブランキング期間に数ライ
ン、水平走査期間に先立つ水平ブランキング期間に数個
の遮光された画素の出力が得られるようにオプチカルブ
ラック部と称する遮光部を設ける。第8図は、従来例に
おける固体撮像素子101の水平走査期間の駆動タイミ
ング及びクランプパルスのタイミンクを小したもので、
時刻t1で1ライン分の電荷が出力されてから水平ブラ
ンキング期間となる。水平ブランキング期間t1からt
5の間に重要な動作が行われることを説明″4−る。t
2からトランスファーゲートパルスφTと水平転送パル
スφS1が逆位相て3パルス駆動される。水平転送パル
スφS2゜φS3も水平転送パルスφS1と同相で駆動
される。この動作によってメモリ部202の最終段の1
ライン分の電荷か水平転送CCD203゜204,20
5に振り分けられる。この振り分は動(’+終Y後、重
置転送パルスφPsが1パルス駆動され、次のラインの
電荷がメモリ部202の最終段に転送される。次に振り
分けられた電荷の水平転送が行われる。水平転送開始後
数クロックは空転送てあり受光部201の電荷は何も出
力されない。これは通常水平転送CCDは、出力アンプ
206〜208まで電荷を導くため、受光部201の水
平画素数よりも転送段数か多く設りられているためであ
る。次にt4からt5まての間に前述したオプチカルブ
ラック部の電荷か出力される。以上のtlからt5まで
の動作を水平ブランキング期間内に行ねなりればならな
い。
FIG. 7 is an explanatory diagram of an optical black section provided in the light receiving section 201 of the solid-state image sensor 101 used in the conventional example, in which several lines are displayed during the vertical blanking period prior to scanning during the vertical scanning period, and horizontal blanking is performed prior to the horizontal scanning period. A light-shielding section called an optical black section is provided so that outputs of several light-shielded pixels can be obtained during a period. FIG. 8 shows the drive timing and clamp pulse timing of the horizontal scanning period of the solid-state image sensor 101 in the conventional example, which are reduced.
A horizontal blanking period begins after one line of charge is output at time t1. Horizontal blanking period t1 to t
Explain that important actions take place during 5"4-t.
From 2 onwards, the transfer gate pulse φT and the horizontal transfer pulse φS1 are driven in three pulses with opposite phases. The horizontal transfer pulses φS2 and φS3 are also driven in phase with the horizontal transfer pulse φS1. By this operation, the final stage 1 of the memory section 202
Line charge or horizontal transfer CCD203゜204,20
It is divided into 5. This distribution is dynamic ('+ After the end Y, the superposition transfer pulse φPs is driven by one pulse, and the charges of the next line are transferred to the final stage of the memory section 202. Next, the horizontal transfer of the distributed charges is performed. For several clocks after the start of horizontal transfer, there is an idle transfer and no charge from the light receiving section 201 is output.This is because the horizontal transfer CCD normally leads charges to the output amplifiers 206 to 208, so the horizontal pixel of the light receiving section 201 This is because the number of transfer stages is greater than the number of transfer stages.Next, between t4 and t5, the charge of the optical black section described above is output.The above operation from tl to t5 is called horizontal blanking. It must be done within the period.

第1の出力アンプ206の出力はVolのようになる。The output of the first output amplifier 206 becomes Vol.

照射光量に比例した出力が負方向に出力される。t4か
らt5は暗電荷の出力を示している。φSHはサンプル
ホールド回路102に与えるパルスであり、固体撮像素
子101の出力に対応した位相でサンプルホールドする
ことてS/Houtのような出力を得る。
An output proportional to the amount of irradiation light is output in the negative direction. From t4 to t5 indicates the output of dark charges. φSH is a pulse given to the sample and hold circuit 102, and by sampling and holding at a phase corresponding to the output of the solid-state image sensor 101, an output like S/Hout is obtained.

S/Houtはサンプルホールド回路102に内蔵され
た反転アンプて極性か反転されている。
The polarity of S/Hout is inverted by an inverting amplifier built in the sample and hold circuit 102.

φCLPはクランプ回路105に与えられるクランプパ
ルスで、オプチカルブラック部に対応した幅のパルスと
なっている。第9図はクランプ回路の回路例である。3
01はキャパシタ、302はクランプスイッチ、303
は基準電圧源である。
φCLP is a clamp pulse given to the clamp circuit 105, and has a width corresponding to the optical black portion. FIG. 9 is a circuit example of a clamp circuit. 3
01 is a capacitor, 302 is a clamp switch, 303
is the reference voltage source.

クランプスイッチ302は、クランプパルスφCLPに
よってオン、オフされる。クランプパルスφCLPかハ
イレベルでオンされる。通常の動作としては、クランプ
パルスφCLPがオプチカルブラック部の画素出力がさ
れている期間の内の所定期間オンされることで、キャパ
シタ301が充放電され、オプチカルブラック部の出力
電位が基準電圧源303の基準電位VCLPに固定され
る。第10図は、従来例において、クランプパルスφC
LPの幅を変えたときの第9図に示すクランプ回路の人
力Vinと出力Voutの波形を示した図である。第1
0図(a)はクランプ回路の人力Vin、(b)はクラ
ンプパルスφCLPの幅が同図(C)のように狭い場合
の出力Voutを示している。(d)はクランプパルス
φCLPが同図(e)のように幅が広い場合の出力波形
Voutを示している。クランプパルス幅が(C)のよ
うに狭い場合、人力信号振幅が一定の場合は、オプチカ
ルブラック部の出力電位を安定に基準電位VCLPに固
定することができるが、人力信号振幅が急激に大きくな
ると、キャパシタ301への充放電の時定数は一定なの
で、幅の狭いクランプパルスてはオプチカルブラック部
の出力電位を基準電位VCLPにするまでに時間がかか
る。クランプパルスが第10図(e)のように広い場合
は同図(d)のように早く基準電(I7V CL Pに
おちつく。クランプパルスの幅か一定の場合、クランプ
スイッチ302のオン抵抗が低く、基準電圧源303の
内部抵抗が小さいほと時定数が小さくなり早く基準電位
VCLPにおちつく。クランプの時定数を小さく設定す
ることをハードクランプするという。
Clamp switch 302 is turned on and off by clamp pulse φCLP. It is turned on when the clamp pulse φCLP is at a high level. In normal operation, the clamp pulse φCLP is turned on for a predetermined period during which the pixel output of the optical black portion is performed, so that the capacitor 301 is charged and discharged, and the output potential of the optical black portion is changed to the reference voltage source 303. is fixed at the reference potential VCLP. FIG. 10 shows the clamp pulse φC in the conventional example.
10 is a diagram showing the waveforms of the human power Vin and output Vout of the clamp circuit shown in FIG. 9 when the width of LP is changed. FIG. 1st
0 (a) shows the human power Vin of the clamp circuit, and (b) shows the output Vout when the width of the clamp pulse φCLP is narrow as shown in FIG. 0 (c). (d) shows the output waveform Vout when the clamp pulse φCLP has a wide width as shown in (e) of the figure. When the clamp pulse width is narrow as in (C), the output potential of the optical black section can be stably fixed to the reference potential VCLP when the human power signal amplitude is constant, but if the human power signal amplitude suddenly increases. Since the time constant for charging and discharging the capacitor 301 is constant, it takes time to bring the output potential of the optical black section to the reference potential VCLP with a narrow clamp pulse. When the clamp pulse is wide as shown in Fig. 10(e), it quickly reaches the reference voltage (I7V CL P as shown in Fig. 10(d)).If the width of the clamp pulse is constant, the on-resistance of the clamp switch 302 is low. , the smaller the internal resistance of the reference voltage source 303, the smaller the time constant and the faster it reaches the reference potential VCLP. Setting the clamp time constant to a smaller value is called hard clamping.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

クランプパルス幅を広くとるためにはオプチカルブラッ
ク部の画素数を多くしなければならない。しかしながら
オプチカルブラック部の画素数を多くすることは、第1
に固体撮像素子の画素数が多くなることを意味し、歩留
りの低下が生じる。第2にオプチカルブラック部の信号
は、水平ブランキング期間に全て出力しなければならな
いため、多線読みだし構造の固体撮像素子では、第8図
のt2〜t3間に加えられるべき振り分はパルス、およ
び垂直転送パルスに割り当てられる時間が短くなってし
まう。このことは多線読みたしを行う固体撮像素子では
、縦縞固定ノイズの原因になってしまう。逆にハートク
ランプを行うと第11図に示すような欠点か4I−シる
。すなわち画素欠陥による異常出力がオプチカルブラッ
ク部にあった場合、その異常出力にクランプ回路が追従
してしまうため、出力電位か所定の基準電位からずれて
しまうことにより横縞ノイスか発生しやすくなる。
In order to widen the clamp pulse width, it is necessary to increase the number of pixels in the optical black section. However, increasing the number of pixels in the optical black area is the first step.
This means that the number of pixels in the solid-state image sensor increases, resulting in a decrease in yield. Second, since all signals in the optical black area must be output during the horizontal blanking period, in a solid-state image sensor with a multi-line readout structure, the distribution that should be added between t2 and t3 in Figure 8 is a pulse. , and the time allocated to vertical transfer pulses becomes shorter. This causes fixed vertical stripe noise in a solid-state image pickup device that performs multi-line reading. Conversely, if a heart clamp is performed, there will be a defect as shown in FIG. 11. That is, when an abnormal output due to a pixel defect is present in the optical black portion, the clamp circuit follows the abnormal output, and the output potential deviates from a predetermined reference potential, making horizontal stripe noise more likely to occur.

よって、良好なりランプ特性を得るためにはクランプの
時定数か小さくなりすぎないようにし、クランプパルス
幅を出来るだけ広くし、1画素だけの異常出力に追従す
るのてはなく、オプチカルブラック部画素の平均的なレ
ベルで固定するように設計しなければならない。従来、
クランプパルス幅を広くするために昨純にオプチカルブ
ラック部の画素数を多く設けていたか、そのことがチッ
プ面積を増大させ固体撮像素子の製造時の歩留りを低−
ドさせていた。
Therefore, in order to obtain good lamp characteristics, the clamp time constant should not be too small, the clamp pulse width should be as wide as possible, and the optical black part pixel should be shall be designed to be fixed at an average level. Conventionally,
In order to widen the clamp pulse width, the number of pixels in the optical black section was increased recently, which increased the chip area and lowered the yield when manufacturing solid-state image sensors.
I was letting it go.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものて、オ
プチカルブラック部の画素数を増やすことなく、良好な
りランプ特性を得ることのできる固体撮像素子の出力電
位クランプ装置を提供することを目的とするものである
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide an output potential clamping device for a solid-state image sensor that can obtain good lamp characteristics without increasing the number of pixels in the optical black area. That is.

〔課題を解決するだめの手段〕[Failure to solve the problem]

本発明は、前記目的を達成するため、固体撮像素子の出
力電位クランプ装置をつぎの(1)のとおりに構成する
ものである。
In order to achieve the above object, the present invention configures an output potential clamping device for a solid-state image sensor as described in (1) below.

(1)水平ブランキング期間に出力される複数個の遮光
画素を有する固体撮像素子と、該固体撮像素子の出力電
位を、前記複数個の遮光画素の各出力電位で基準電位に
クランプする出力電位クランプ手段と、前記複数個の遮
光画像の水平転送周波数または水平走査周波数を有効画
素の水平転送周波数または水平走査周波数より低い周波
数がら次第に高い周波数に高めてゆくクロック手段とを
備えた固体撮像素子の出力型(+’7クランプ装置。
(1) A solid-state image sensor having a plurality of light-shielded pixels that is output during the horizontal blanking period, and an output potential that clamps the output potential of the solid-state image sensor to a reference potential using each output potential of the plurality of light-shielded pixels. A solid-state image sensing device comprising: a clamp means; and a clock means for increasing the horizontal transfer frequency or horizontal scanning frequency of the plurality of shaded images from a lower frequency to a higher frequency than the horizontal transfer frequency or horizontal scanning frequency of the effective pixels. Output type (+'7 clamp device.

〔作用〕[Effect]

前記(1)の構成により、始めの方の遮光画素は、有効
画素の水平転送または水平走査の周期より長い期間、そ
の出力′市杓−か」、11.準電位にクランプされる。
With the configuration (1) above, the first light-shielded pixel maintains its output for a period longer than the period of horizontal transfer or horizontal scanning of effective pixels.11. Clamped to quasi-potential.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明を実施例により説明する。 The present invention will be explained below with reference to Examples.

第1図は本発明の一実施例の動作を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating the operation of an embodiment of the present invention.

図示のように時刻t4〜t5間は水平転送周波数φS1
〜φS3およびサンプルホールド周波数φSHが低く、
所定期間の出力内に含まれる遮光画素数は少なくなって
いる。t5〜七6間は通常の即ち有効画素と同じ水平転
送周波数、サンプルホールド周波数となっている。した
がってクランプ期間が等しければ水平方向のオプチカル
ブラック部の画素数は、第2図に示すように第7図の従
来例よりも少なくて済む。クランプの際には、固体撮像
素子101の出力電位は、オプチカルブラック部画素の
平均的レベルの電位で基準電位に固定されるが、llj
、純な・1ノー均ではなく1[みのついた]−均てあり
、クランブハルスの前半はど最終値への影響か小さいの
て爪みか軽く、後゛rになるに従って指数関数的に重み
が増大する。したがって面トは単位時間当たりの出力画
素数を多くしても平均的効果に寄与せず、後半になるに
したがって単位時間の出力画素数を多くすることで、平
均値に対する1画素の重みが平等になる。このようにク
ランプパルス前半の画素と後半の画素のクランプ時の平
均値への寄与率を一定1−ることで無駄な画素をなくす
ことが出来る。
As shown in the figure, between time t4 and t5, the horizontal transfer frequency φS1
~φS3 and sample hold frequency φSH are low,
The number of shaded pixels included in the output for a predetermined period is decreasing. Between t5 and t76, the horizontal transfer frequency and sample hold frequency are the same as normal, ie, effective pixels. Therefore, if the clamp periods are equal, the number of pixels in the optical black portion in the horizontal direction can be smaller than in the conventional example shown in FIG. 7, as shown in FIG. During clamping, the output potential of the solid-state image sensor 101 is fixed to the reference potential at the average level of the optical black area pixels.
, instead of a pure 1-no-average, there is a 1-average, and the first half of the Krumbhals has a small influence on the final value, so it is light, and the weight increases exponentially as it becomes later. increases. Therefore, increasing the number of output pixels per unit time does not contribute to the average effect, and by increasing the number of output pixels per unit time in the latter half, the weight of each pixel with respect to the average value is equalized. become. In this way, unnecessary pixels can be eliminated by keeping the contribution rate of the pixels in the first half of the clamp pulse and the pixels in the second half of the clamp pulse to the average value at the time of clamping constant 1-.

以上の実施例はCCDて説明したが、MOS等の走査型
テハイスでも水平走査周波数を同様に変化させることて
同様の効果をjiIることが出来る。
Although the above embodiment has been explained using a CCD, the same effect can be obtained by changing the horizontal scanning frequency in a scanning type high-speed sensor such as a MOS.

また、実施例では周波数を2段階に切り変えているが、
切り変え段数を増やしてもよい。またオプチカルブラッ
ク画素の最終出力の周波数が通常の有効画素の水平転送
周波数または水平走査周波数を上回るように設定すれば
、もっとも重みの大きいクランプ期間後半の中位時間当
たりの出力画素数が多くなり異常出力に対してもより横
縞が発生しにくくなる3、 〔発明の効果〕 以l−説明したように、本発明によれば、オプチカルブ
ラック部の画素数を増やすことなく、即ち固体撮像素子
の製造時の歩留りを低下させることなく、良好なりラン
プ特性を得ることか出来る。
Also, in the example, the frequency is switched in two stages, but
The number of switching steps may be increased. Additionally, if the frequency of the final output of the optical black pixel is set to exceed the horizontal transfer frequency or horizontal scanning frequency of the normal effective pixel, the number of output pixels per intermediate time in the second half of the clamp period, which has the greatest weight, will increase and become abnormal. 3. [Effects of the Invention] As explained below, according to the present invention, it is possible to manufacture a solid-state image sensor without increasing the number of pixels in the optical black portion. It is possible to obtain good lamp characteristics without reducing the yield.

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

第1図は本発明の一実施例の動作を説明する図、第2図
は同実施例で用いる固体撮像素r・のオプチカルブラッ
ク部の配置を示す図、第3図は固体撮像装置のブロック
図、第4図は第3図の固体撮像装置に用いる固体撮像素
子の構成図、第5図はカラーフィルタの配列図、第6図
は第4図の固体撮像素子の駆動タイミングを示す図、第
7図は従来例で用いる固体撮像素子のオプチカルブラッ
ク部の配置を示す図、第8図は従来例の動作を説明する
図、第9図はクランプ回路の回路図、第10図は従来例
におけるクランプ回路の人・出力波形図、第11図はハ
ートクランプの問題点を説1リロ−る図である。 101・・・・・・固体撮像素子 105〜106・・・・・・クランプ回路114・・・
・・・ドライブ回路 122・・・・・・クロック回路
Fig. 1 is a diagram explaining the operation of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a diagram showing the arrangement of the optical black part of the solid-state image sensor r used in the same embodiment, and Fig. 3 is a block diagram of the solid-state imaging device. 4 is a configuration diagram of the solid-state image sensor used in the solid-state image sensor of FIG. 3, FIG. 5 is a diagram of the arrangement of color filters, and FIG. 6 is a diagram showing the drive timing of the solid-state image sensor of FIG. 4. Fig. 7 is a diagram showing the arrangement of the optical black part of the solid-state image sensor used in the conventional example, Fig. 8 is a diagram explaining the operation of the conventional example, Fig. 9 is a circuit diagram of the clamp circuit, and Fig. 10 is the conventional example. Figure 11 is a diagram explaining the problems of the heart clamp. 101... Solid-state image sensor 105-106... Clamp circuit 114...
...Drive circuit 122...Clock circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)水平ブランキング期間に出力される複数個の遮光
画素を有する固体撮像素子と、該固体撮像素子の出力電
位を、前記複数個の遮光画素の各出力電位で基準電位に
クランプする出力電位クランプ手段と、前記複数個の遮
光画像の水平転送周波数または水平走査周波数を有効画
素の水平転送周波数または水平走査周波数より低い周波
数から次第に高い周波数に高めてゆくクロック手段とを
備えたことを特徴とする固体撮像素子の出力電位クラン
プ装置。
(1) A solid-state image sensor having a plurality of light-shielded pixels that is output during the horizontal blanking period, and an output potential that clamps the output potential of the solid-state image sensor to a reference potential using each output potential of the plurality of light-shielded pixels. The invention is characterized by comprising a clamping means and a clock means for gradually increasing the horizontal transfer frequency or horizontal scanning frequency of the plurality of shaded images from a frequency lower than the horizontal transfer frequency or horizontal scanning frequency of the effective pixels to a higher frequency. An output potential clamp device for solid-state image sensors.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7633540B2 (en) 2006-05-01 2009-12-15 Canon Kabushiki Kaisha Image pickup apparatus and image reading apparatus using image pickup apparatus

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