JPH09261544A - Solid-state image pickup device - Google Patents

Solid-state image pickup device

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Publication number
JPH09261544A
JPH09261544A JP8065028A JP6502896A JPH09261544A JP H09261544 A JPH09261544 A JP H09261544A JP 8065028 A JP8065028 A JP 8065028A JP 6502896 A JP6502896 A JP 6502896A JP H09261544 A JPH09261544 A JP H09261544A
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JP
Japan
Prior art keywords
output
ccd
light
pixel portion
sample
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8065028A
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Japanese (ja)
Inventor
Fumiyoshi Matsuda
文義 松田
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
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Publication of JPH09261544A publication Critical patent/JPH09261544A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To always enables satisfactory video signal processing or iris control by performing the sample/hold of a reset level corresponding to the light shield picture element part of a CCD output when signal level abnormality corresponding to the light shield picture element part is detected. SOLUTION: A CDS circuit 1 has an OB level abnormality detection circuit 3 for detecting the abnormality of a signal level during an OB period based on the difference between the reset level and this signal level during the OB period and a pulse switching circuit 2 for performing the sample/hold of the reset level while switching the phase to sample/hold the CCD output through this CDS circuit 1 only during this OB period when the abnormality of the signal level corresponding to the light shield picture element part is detected. Thus, even when the signal level is fluctuated during the OB period of the CCD output by letting an electric charge overflow from the vertical CCD of a light receiving picture element part by inputting the excessive quantity of light to the CCD solid-state imaging device, this signal level can be almost equalized with the original black level.

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に関
し、特に固体撮像装置における相関二重サンプルホール
ド回路(以下、CDS回路ともいう。)による信号処理
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 more particularly to signal processing by a correlated double sample hold circuit (hereinafter also referred to as a CDS circuit) in the solid-state image pickup device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、CCD固体撮像素子の出力信
号におけるクロック除去、及びノイズ軽減を目的とし
て、図5に示すような構成の相関二重サンプルホールド
回路(CDS回路)が一般的に使用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a correlated double sample and hold circuit (CDS circuit) having a configuration as shown in FIG. 5 has been generally used for the purpose of removing a clock in an output signal of a CCD solid state image pickup device and reducing noise. ing.

【0003】図5(a)は従来の固体撮像装置における
CDS回路の一構成例を示しており、図において、21
0は、CCD固体撮像素子の出力信号(CCD出力)の
信号処理を行うCDS回路で、該CCD出力のリセット
レベルをパルス信号φCDSに基づいてサンプルホール
ドする第1のサンプルホールド回路(1)211と、該
CCD出力の信号レベルをパルス信号φSに基づいてサ
ンプルホールドする第2のサンプルホールド回路(2)
212とを有している。
FIG. 5A shows an example of the structure of a CDS circuit in a conventional solid-state image pickup device.
Reference numeral 0 denotes a CDS circuit that performs signal processing of the output signal (CCD output) of the CCD solid-state image sensor, and a first sample hold circuit (1) 211 that samples and holds the reset level of the CCD output based on the pulse signal φCDS. A second sample and hold circuit (2) for sampling and holding the signal level of the CCD output based on the pulse signal φS
And 212.

【0004】また、上記CDS回路210は、上記第1
のサンプルホールド回路211の出力を、上記パルス信
号φSに基づいてサンプルホールドする第3のサンプル
ホールド回路(3)213を有しており、上記第2及び
第3のサンプルホールド回路212及び213の出力を
減算器214により減算する構成となっている。ここ
で、上記第3のサンプルホールド回路213は、CCD
出力のリセットレベルと信号レベルとの減算の前に、第
1及び第2のサンプルホールド回路でホールドされたC
CD出力レベルの位相を合わせるために設けている。
Further, the CDS circuit 210 has the first
Of the sample and hold circuit 211, and a third sample and hold circuit (3) 213 that samples and holds the output of the sample and hold circuit 211 based on the pulse signal φS, and outputs of the second and third sample and hold circuits 212 and 213. Is subtracted by the subtractor 214. Here, the third sample hold circuit 213 is a CCD
Before the subtraction between the output reset level and the signal level, the C held by the first and second sample and hold circuits is held.
It is provided to match the phase of the CD output level.

【0005】図6は上記CDS回路210の動作を説明
するための信号波形図である。上記CDS回路210で
は、図6に示すようなタイミングでCCD出力のリセッ
トレベル(CCD出力のA期間のレベル)と、信号レベ
ル(CCD出力のB期間のレベル)をそれぞれ第1,第
2のサンプルホールド回路211,212によりサンプ
ルホールドし、これらの信号レベルの差、即ち信号成分
を減算器214により取り出す。
FIG. 6 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the CDS circuit 210. In the CDS circuit 210, the CCD output reset level (CCD output A period level) and the signal level (CCD output B period level) are set at the timings shown in FIG. The hold circuits 211 and 212 sample and hold, and the difference between these signal levels, that is, the signal component is taken out by the subtractor 214.

【0006】このようなCCD出力の信号処理により、
CCD出力におけるクロック成分の除去、及びノイズの
軽減を行うことができる。
By such signal processing of the CCD output,
It is possible to remove the clock component in the CCD output and reduce noise.

【0007】図5(b)は従来の固体撮像装置における
CDS回路のその他の構成を示しており、図において、
220は、CCD出力のリセットレベルをパルスφCD
Sに基づいてクランプするクランプ回路221と、該ク
ランプ回路211の出力をパルス信号φSに基づいてサ
ンプルホールドするサンプルホールド回路222とを有
している。
FIG. 5B shows another structure of the CDS circuit in the conventional solid-state image pickup device.
220 is a pulse φCD reset level of CCD output
It has a clamp circuit 221 that clamps based on S, and a sample hold circuit 222 that samples and holds the output of the clamp circuit 211 based on the pulse signal φS.

【0008】このような構成のCDS回路220では、
CCD出力に対してそのリセットレベルをクランプする
処理を行った後、CCD出力の信号期間のレベルをサン
プルホールドすることにより、上記CDS回路210と
同様なCCD出力の信号処理を行っている。
In the CDS circuit 220 having such a structure,
After the reset level of the CCD output is clamped, the level of the signal period of the CCD output is sampled and held to perform the same signal processing of the CCD output as the CDS circuit 210.

【0009】また、CCD固体撮像素子では、オプティ
カルブラック部分(光学的黒部分)と呼ばれる、遮光画
素を配列した部分(以下、OB部分ともいう。)を、通
常の受光画素の配列部分(受光画素部分)に隣接して設
け、アイリス制御や映像信号処理を行う際に、該遮光画
素から黒色の基準となる信号レベルを得るのが一般的で
ある。
In the CCD solid-state image pickup device, a portion where light-shielding pixels are arranged (hereinafter, also referred to as an OB portion), which is called an optical black portion (optical black portion), is an ordinary light-receiving pixel arrangement portion (light-receiving pixel). It is common to provide a signal level as a black reference from the light-shielded pixel when the iris control or the video signal processing is performed by being provided adjacent to the (part).

【0010】図7は、上記OB部分の構成を説明するた
めの図であり、300はCCD固体撮像素子であり、受
光画素を配列した受光画素部分300aと、該受光画素
部分に隣接して位置する、遮光画素を配列した遮光画素
部分(OB部分)300bとを有している。
FIG. 7 is a diagram for explaining the structure of the OB portion. Reference numeral 300 denotes a CCD solid-state image pickup element, which is a light receiving pixel portion 300a in which light receiving pixels are arranged, and a position adjacent to the light receiving pixel portion. And a light-shielding pixel portion (OB portion) 300b in which light-shielding pixels are arranged.

【0011】上記受光画素部分300a及びOB部分3
00bには、各画素に対応してフォトダイオード301
が設けられており、また各フォトダイオードの出力信号
を駆動信号φV1〜φV4により転送する垂直CCD部
310が構成されている。
The light receiving pixel portion 300a and the OB portion 3
00b includes a photodiode 301 corresponding to each pixel.
And a vertical CCD unit 310 that transfers the output signal of each photodiode by the drive signals φV1 to φV4.

【0012】さらに上記CCD固体撮像素子300に
は、各画素列に対応する垂直CCD310からの転送信
号を、駆動信号φH1及びφH2により水平方向に転送
する水平CCD320が設けられており、該水平CCD
からの信号が出力回路としての電荷検出部330を介し
て出力されるようになっている。
Further, the CCD solid-state image pickup device 300 is provided with a horizontal CCD 320 for horizontally transferring the transfer signal from the vertical CCD 310 corresponding to each pixel column by the drive signals φH1 and φH2.
From the charge detection unit 330 as an output circuit.

【0013】ところで、上記のようなOB部分を有する
CCD固体撮像素子では、受光画素部分からOB部分へ
の電荷の漏洩が生ずるという問題がある。そこで、この
ような電荷の漏洩を防止する手法として、特開昭60−
109272号公報には、OB画素部分と受光画素部分
とを分離して設け、さらに各画素に対応する水平CCD
も独立して設けた固体撮像装置が開示されている。
By the way, in the CCD solid-state image pickup device having the OB portion as described above, there is a problem that electric charge leaks from the light receiving pixel portion to the OB portion. Therefore, as a method for preventing such leakage of electric charges, Japanese Patent Laid-Open No. Sho 60-
In Japanese Patent No. 109272, a horizontal CCD corresponding to each pixel is provided by separately providing an OB pixel portion and a light receiving pixel portion.
Also disclosed is a solid-state imaging device provided independently.

【0014】また、図8は従来のCCD固体撮像装置の
全体的な回路構成の例を示している。図において、40
0は被写体の撮像を行って映像信号を出力するCCD固
体撮像装置で、これは電子シャッター機能を用いて露光
制御を行う構成となっている。この固体撮像装置400
は、光学レンズ401を介して得られる被写体からの到
来光をCCD部(CCD固体撮像素子)402にて光電
変換し、さらにCCD出力を上述したようなCDS回路
403にて信号処理する構成となっている。つまり該C
DS回路403でのCCD出力の処理により、CCD出
力におけるクロック成分の除去、及びノイズの軽減が行
われる。
FIG. 8 shows an example of the overall circuit configuration of a conventional CCD solid-state image pickup device. In the figure, 40
Reference numeral 0 is a CCD solid-state image pickup device that picks up an image of a subject and outputs a video signal, and this is configured to perform exposure control using an electronic shutter function. This solid-state imaging device 400
Is a configuration in which light coming from a subject obtained through the optical lens 401 is photoelectrically converted by a CCD unit (CCD solid-state image sensor) 402, and further the CCD output is signal-processed by the CDS circuit 403 as described above. ing. That is, the C
By processing the CCD output in the DS circuit 403, the clock component in the CCD output is removed and noise is reduced.

【0015】上記固体撮像装置400では、上記CDS
出力はAGC回路404にて利得制御され、ガンマ補正
回路405にてガンマ補正が施され、さらに黒クリップ
・ペデスタル処理回路406により信号処理されるよう
になっている。そして、この固体撮像装置400では、
該処理回路406の出力は、これに対して同期ミックス
処理が施されて映像信号として出力されるようになって
いる。また、上記固体撮像装置400は、CDS出力を
入力とする検波回路408と、該検波出力に基づいてC
CD部におけるCCDの駆動制御及び露光制御を行う回
路409とを有している。
In the solid-state image pickup device 400, the CDS
The output of the AGC circuit 404 is gain-controlled, the gamma correction circuit 405 performs gamma correction, and the black clip / pedestal processing circuit 406 performs signal processing. Then, in this solid-state imaging device 400,
The output of the processing circuit 406 is subjected to synchronous mix processing, and output as a video signal. Further, the solid-state imaging device 400 includes a detection circuit 408 which receives the CDS output as an input, and a C circuit based on the detection output.
It has a circuit 409 for performing drive control and exposure control of the CCD in the CD section.

【0016】上記CCD部402は、上述したOB部分
を有しており、上記ガンマ補正、黒クリップ、ペデスタ
ル等の信号処理は、上記OB部分からの信号レベルを基
準として、つまり該信号レベルをDCレベルにクランプ
して行われる。また、上記AGC回路404における利
得制御や、制御回路409による露光制御においても、
OB部分からの信号レベルを基準として信号の検波を行
っている。
The CCD section 402 has the above-mentioned OB portion, and the signal processing such as the gamma correction, the black clip, the pedestal and the like is based on the signal level from the OB portion, that is, the signal level is DC. It is done by clamping to the level. Further, also in the gain control in the AGC circuit 404 and the exposure control in the control circuit 409,
Signal detection is performed with the signal level from the OB portion as a reference.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、CCD
固体撮像素子において、スポット光、太陽等が撮像され
て非常に強い光が受光画素部分に入射した場合には、受
光画素部分で発生した電荷が、垂直CCDの容量を越え
て水平CCDの走査期間中に水平CCD中に溢れ込み、
更には水平CCDの容量をも越えて電荷が溢れ出す現象
が発生し、本来ほとんど電荷が転送されない、OB部分
に対応する電荷の転送期間(OB期間)にもかなりの電
荷が転送される。この場合の不具合を図8の回路構成に
おける各部の出力波形を用いて説明する。
However, CCDs
In the solid-state image sensor, when spot light, the sun, etc. are imaged and extremely strong light is incident on the light receiving pixel portion, the charge generated in the light receiving pixel portion exceeds the capacity of the vertical CCD and the scanning period of the horizontal CCD. It overflows into the horizontal CCD,
Further, a phenomenon occurs in which electric charges overflow beyond the capacity of the horizontal CCD, and a considerable amount of electric charges are transferred during the electric charge transfer period (OB period) corresponding to the OB portion where the electric charges are essentially not transferred. The problem in this case will be described with reference to the output waveform of each part in the circuit configuration of FIG.

【0018】図9は、図8に示す固体撮像装置における
CCD出力、CDS出力、及び映像出力の波形を示す図
であり、図9(a)は、通常の動作時におけるCCD出
力Xa、CDS出力Ya、及び映像出力Vaを示し、図
9(b)は、強烈光が入射し上述の電荷の溢れ出し現象
が発生した際におけるCCD出力Xb、CDS出力Y
b、及び映像出力Vbを示している。
FIG. 9 is a diagram showing waveforms of CCD output, CDS output, and video output in the solid-state image pickup device shown in FIG. 8. FIG. 9A shows CCD output Xa and CDS output during normal operation. FIG. 9B shows Ya and the image output Va, and FIG. 9B shows the CCD output Xb and the CDS output Y when intense light is incident and the above-mentioned charge overflow phenomenon occurs.
b and the video output Vb are shown.

【0019】図9(b)に示すように、電荷の溢れ出し
現象が発生した際には、CCD出力におけるOB期間の
信号レベルが通常よりも高いレベルとなるため、黒がつ
ぶれた沈んだ画面となる。
As shown in FIG. 9B, when the charge overflow phenomenon occurs, the signal level in the OB period at the CCD output becomes higher than usual, so that the blackened and sunk screen appears. Becomes

【0020】また、露光制御においては、OB期間の信
号レベルが通常よりも高いことから、これと比較して求
められる受光画素部分からの信号レベルとしては、実際
よりも低い信号レベルが検出されることとなり、露光時
間を延ばす方向に制御され、さらに電荷の溢れ現象が助
長される。このため、受光画素部分での受光光量が大き
い場合には、画面が真っ黒になってしまう。
In the exposure control, since the signal level in the OB period is higher than usual, the signal level from the light receiving pixel portion obtained by comparison with this is lower than the actual signal level. In this case, the exposure time is controlled to be extended, and the charge overflow phenomenon is further promoted. Therefore, when the amount of light received in the light receiving pixel portion is large, the screen becomes black.

【0021】このような電荷の溢れ現象は、上述した特
開昭60−109272号公報記載の固体撮像装置で
は、改善されたものとなっているが、CCD固体撮像素
子自体を特別な構成とする必要があり、またOB部分と
受光画素部分に対応する水平CCDを別々のタイミング
で駆動する必要があるといった問題、つまり回路構成な
どが複雑となるという問題がある。
Although such a charge overflow phenomenon has been improved in the solid-state image pickup device described in Japanese Patent Laid-Open No. 60-109272, the CCD solid-state image pickup device itself has a special structure. It is necessary to drive the horizontal CCDs corresponding to the OB portion and the light receiving pixel portion at different timings, that is, the circuit configuration is complicated.

【0022】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、CCD固体撮像素子への過大光
量の入射により、受光画素部分の垂直CCDからの電荷
の溢れ出しが生じて、1水平期間におけるOB期間にも
光電変換による電荷が転送されることとなっても、OB
期間におけるCDS回路からの出力レベルを本来の黒レ
ベルと同等のレベルに保持することができ、これにより
CCD固体撮像素子の構成を特別なものに変更すること
なく、CCD固体撮像素子への過大光量の入射に拘ら
ず、常に良好な映像信号処理やアイリス制御を可能とす
る固体撮像装置を得ることを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, in which an excessive amount of light is incident on the CCD solid-state image pickup device, whereby charges overflow from the vertical CCD in the light-receiving pixel portion. Even if the charges due to photoelectric conversion are transferred during the OB period in one horizontal period, the OB
The output level from the CDS circuit during the period can be maintained at a level equivalent to the original black level, which allows an excessive light amount to the CCD solid-state image sensor without changing the configuration of the CCD solid-state image sensor. It is an object of the present invention to obtain a solid-state imaging device that can always perform good video signal processing and iris control regardless of incidence of light.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】本発明(請求項1)に係
る固体撮像装置は、入射光の光電変換を行って光電荷を
発生する受光画素部分、及び入射光に対する遮蔽がなさ
れた遮光画素部分を有するCCD固体撮像素子と、該C
CD固体撮像素子からのCCD出力を受け、該CCD出
力におけるリセットレベル及び信号レベルをそれぞれサ
ンプルホールドして、該CCD出力の信号処理を行う相
関二重サンプルホールド回路とを備えている。
A solid-state imaging device according to the present invention (claim 1) is a light-receiving pixel portion for photoelectrically converting incident light to generate photocharges, and a light-shielding pixel shielded against incident light. CCD solid-state imaging device having a portion, and the C
A correlated double sample hold circuit is provided which receives a CCD output from the CD solid-state image pickup device, samples and holds the reset level and the signal level of the CCD output, and performs signal processing of the CCD output.

【0024】また、本固体撮像装置は、該CCD出力に
おける遮光画素部分に対応する信号レベルの異常を検出
する異常検出手段と、1水平期間の、該遮光画素部分に
対応する出力期間では、該相関二重サンプルホールド回
路にて該CCD出力のサンプルホールドが行われる位相
を、該異常検出手段の出力に基づいて切り換える位相切
換手段とを備え、該遮光画素部分に対応する信号レベル
の異常が検出された時、該相関二重サンプルホールド回
路では、該CCD出力における遮光画素部分に対応する
リセットレベルをサンプルホールドするよう構成してい
る。そのことにより上記目的が達成される。
Further, the solid-state image pickup device according to the present invention includes an abnormality detecting means for detecting an abnormality in the signal level corresponding to the light-shielded pixel portion in the CCD output, and the abnormality detection means in the output period corresponding to the light-shielded pixel portion in one horizontal period. Phase detection means for switching the phase at which the CCD output is sampled and held by the correlated double sample and hold circuit based on the output of the abnormality detection means, and an abnormality in the signal level corresponding to the light-shielded pixel portion is detected. When this is done, the correlated double sample and hold circuit is configured to sample and hold the reset level corresponding to the shaded pixel portion in the CCD output. Thereby, the above object is achieved.

【0025】この発明(請求項2)に係る固体撮像装置
は、入射光の光電変換を行って光電荷を発生する受光画
素部分、及び入射光に対する遮蔽がなされた遮光画素部
分を有するCCD固体撮像素子を備えている。
A solid-state image pickup device according to the present invention (claim 2) is a CCD solid-state image pickup device having a light-receiving pixel portion for photoelectrically converting incident light to generate photocharges, and a light-shielding pixel portion shielded from incident light. Equipped with elements.

【0026】また、本固体撮像装置は、該CCD固体撮
像素子からのCCD出力を受け、該CCD出力における
リセットレベルを基準電圧にクランプし、該リセットレ
ベルをクランプしたCCD出力の信号レベルをサンプル
ホールドして、該CCD出力の信号処理を行う相関二重
サンプルホールド回路と、該CCD出力における遮光画
素部分に対応する信号レベルの異常を検出する異常検出
手段と、1水平期間の、該遮光画素部分に対応する出力
期間では、該相関二重サンプルホールド回路にて、該C
CD出力のサンプルホールドが行われる位相を、該異常
検出手段の出力に基づいて切り換える位相切換手段とを
備え、該遮光画素部分に対応する信号レベルの異常が検
出された時、該相関二重サンプルホールド回路では、該
CCD出力における遮光画素部分に対応するリセットレ
ベルをサンプルホールドするよう構成している。そのこ
とにより上記目的が達成される。
Further, the present solid-state image pickup device receives the CCD output from the CCD solid-state image pickup device, clamps the reset level at the CCD output to a reference voltage, and samples and holds the signal level of the CCD output clamped at the reset level. Then, a correlated double sample-and-hold circuit for performing signal processing of the CCD output, an abnormality detecting means for detecting an abnormality of a signal level corresponding to the light-shielded pixel portion in the CCD output, and the light-shielded pixel portion for one horizontal period. In the output period corresponding to
A phase switching means for switching the phase at which the CD output is sampled and held based on the output of the abnormality detecting means, and when the abnormality of the signal level corresponding to the light-shielded pixel portion is detected, the correlated double sample The hold circuit is configured to sample and hold the reset level corresponding to the light-shielded pixel portion in the CCD output. Thereby, the above object is achieved.

【0027】以下、本発明の作用について説明する。こ
の発明(請求項1,2)においては、CCD出力におけ
る遮光画素部分に対応する信号レベルの異常を検出する
異常検出手段を備え、該遮光画素部分に対応する信号レ
ベルの異常が検出された時、相関二重サンプルホールド
回路では、該CCD出力における遮光画素部分に対応す
るリセットレベルをサンプルホールドするようにしたか
ら、CCD固体撮像素子への過大光量の入射により、受
光画素部分の垂直CCDからの電荷の溢れ出しが生じ
て、1水平期間におけるOB期間にも光電変換による電
荷が転送されることとなっても、相関二重サンプルホー
ルド回路ではOB期間におけるCCD出力の信号レベル
がサンプルホールドされることはなく、そのリセットレ
ベルがサンプルホールドされる。
The operation of the present invention will be described below. According to the present invention (claims 1 and 2), an abnormality detecting means for detecting an abnormality in the signal level corresponding to the light-shielded pixel portion in the CCD output is provided, and when an abnormality in the signal level corresponding to the light-shielded pixel portion is detected. In the correlated double sample and hold circuit, the reset level corresponding to the light-shielded pixel portion in the CCD output is sampled and held. Therefore, when the excessive amount of light is incident on the CCD solid-state image pickup element, the vertical CCD of the light receiving pixel portion Even if the charge overflows and the charge is transferred by photoelectric conversion during the OB period in one horizontal period, the signal level of the CCD output during the OB period is sample-held by the correlated double sample-hold circuit. The reset level is sampled and held.

【0028】このため、CCD固体撮像素子への過大光
量の入射時にも、OB期間におけるCDS回路からの出
力レベルを本来の黒レベルとほぼ同等のレベルに保持す
ることができる。これによりCCD固体撮像素子の構成
を特別なものに変更することなく、CCD固体撮像素子
への過大光量の入射に拘らず、常に良好な映像信号処理
やアイリス制御を行うことができる。
Therefore, even when an excessive amount of light is incident on the CCD solid-state image pickup device, the output level from the CDS circuit in the OB period can be maintained at a level almost equal to the original black level. This makes it possible to always perform good video signal processing and iris control without changing the configuration of the CCD solid-state image sensor to a special one, regardless of the incidence of an excessive amount of light on the CCD solid-state image sensor.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】まず、本発明の基本原理について
説明する。図1は本発明の固体撮像装置の基本構成を説
明するための図であり、図において、100は本発明の
固体撮像装置で、図7に示す構成と同様なCCD固体撮
像素子101、及び図5(a)あるいは図5(b)に示
す構成を採用したCDS回路1に加えて、OB期間(1
水平期間における遮光画素部分に対応する出力期間)の
信号レベルの異常を、リセットレベルと該OB期間の信
号レベルとの差に基づいて検出するOBレベル異常検出
回路3と、該遮光画素部分に対応する信号レベルの異常
が検出された時、該CDS回路にてCCD出力がサンプ
ルホールドされる位相を該OB期間でのみ切り換えて、
リセットレベルをサンプルホールドするパルス切換回路
2とを備えている。ここで、上記OBレベル異常検出手
段3及びパルス切換回路2は、CCD駆動タイミング発
生回路102からの所定のタイミング信号が供給される
ようになっている。なお、図1では、図8に示すような
CDS回路後段の信号処理回路は省略している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, the basic principle of the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram for explaining the basic configuration of a solid-state image pickup device of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 100 denotes the solid-state image pickup device of the present invention. In addition to the CDS circuit 1 adopting the configuration shown in FIG. 5A or FIG. 5B, the OB period (1
Corresponding to the OB level abnormality detection circuit 3 for detecting an abnormality in the signal level in the output period corresponding to the light-shielded pixel portion in the horizontal period based on the difference between the reset level and the signal level in the OB period, and the light-shielded pixel portion. When an abnormal signal level is detected, the phase at which the CCD output is sampled and held by the CDS circuit is switched only during the OB period,
And a pulse switching circuit 2 that samples and holds the reset level. The OB level abnormality detecting means 3 and the pulse switching circuit 2 are supplied with a predetermined timing signal from the CCD drive timing generating circuit 102. Note that in FIG. 1, the signal processing circuit subsequent to the CDS circuit as shown in FIG. 8 is omitted.

【0030】このような構成により、CCD固体撮像素
子への過大光量の入射により、受光画素部分の垂直CC
Dからの電荷の溢れ出しが生じて、CCD出力のOB期
間における信号レベルが変動しても、CCD出力のクロ
ック除去やノイズ軽減を行うCDS回路のCDS出力と
しては、OB期間の信号レベルを本来の黒レベルとほぼ
同等とすることができる。
With such a structure, the vertical CC of the light receiving pixel portion is generated by the incidence of an excessive amount of light on the CCD solid state image pickup device.
Even if the charge overflows from D and the signal level in the OB period of the CCD output fluctuates, the CDS output of the CDS circuit that removes the clock of the CCD output and reduces noise is originally the signal level in the OB period. It can be almost equal to the black level of.

【0031】次に、このような本発明の固体撮像装置の
基本動作を、図2のタイミング波形図を用いて簡単に説
明する。図2(a)は、通常動作時のCCD出力Xaの
波形,第1及び第2のサンプルホールドパルスS1,S
2の波形,及びCDS出力Yaの波形を示し、図2
(b)は、過大光量の入射時のCCD出力Xbの波形,
第1及び第2のサンプルホールドパルスS1,S2の波
形,及びCDS出力Ybの波形を示している。
Next, the basic operation of the solid-state image pickup device of the present invention will be briefly described with reference to the timing waveform chart of FIG. FIG. 2A shows the waveform of the CCD output Xa during the normal operation, the first and second sample hold pulses S1 and S.
2 and the waveform of the CDS output Ya are shown in FIG.
(B) is a waveform of CCD output Xb when an excessive amount of light is incident,
The waveforms of the first and second sample and hold pulses S1 and S2 and the waveform of the CDS output Yb are shown.

【0032】通常、上記固体撮像装置100におけるC
DS回路1では、上記第1のサンプルホールドパルスS
1によりCCD出力Xaのリセットレベルをサンプルホ
ールドし、上記第2のサンプルホールドS2によりCC
D出力の信号レベルをサンプルホールドし、該リセット
レベルと信号レベルとの差をCDS出力Yaとして出力
する。
Usually, C in the solid-state image pickup device 100 is
In the DS circuit 1, the first sample hold pulse S
1 to sample and hold the reset level of the CCD output Xa, and the second sample and hold S2 to set CC
The signal level of the D output is sampled and held, and the difference between the reset level and the signal level is output as the CDS output Ya.

【0033】このような動作状態において、強烈な光が
CCD固体撮像素子に入射し、受光画素部から溢れた電
荷が水平CCD内を転送されてくると、CCD出力は、
図2(b)に示すような波形Xbとなる。このとき、通
常動作状態ではパルスの誘導等に起因して若干の差はあ
るもののリセットレベルとほぼ等しいOB期間の信号レ
ベルが、リセットレベルとの差がかなり大きなものとな
る。
In such an operating state, when intense light is incident on the CCD solid-state image pickup device and charges overflowing from the light receiving pixel section are transferred inside the horizontal CCD, the CCD output is
The waveform Xb is as shown in FIG. At this time, in the normal operation state, the signal level in the OB period, which is almost equal to the reset level, has a considerable difference from the reset level, although there is a slight difference due to the induction of pulses and the like.

【0034】本発明では、このようなOB期間の信号レ
ベルとリセットレベルとの差が一定レベル以上となる
と、OB期間の信号レベルが異常と判定され、CCD出
力の信号レベルをサンプルホールドするサンプルホール
ドパルスの位相(タイミング)が、図2(b)のパルス
波形S2のように変更される。そして、このようなサン
プルホールドパルスの位相変更により、OB期間では、
CCD出力のリセットレベルがサンプルホールドされる
こととなる。この結果、従来のCDS回路では強烈な光
のCCD固体撮像素子への入射によりCDS出力が図2
(b)の波形Ybの点線で示すように、本来の黒レベル
(部分)から大きくずれていたものを、波形Ybの実線
で示すように、本来の黒レベルとほぼ同等なレベルとす
ることができる。
According to the present invention, when the difference between the signal level in the OB period and the reset level exceeds a certain level, the signal level in the OB period is determined to be abnormal, and the sample and hold of the signal level of the CCD output is held. The phase (timing) of the pulse is changed as shown by the pulse waveform S2 in FIG. Then, by such a phase change of the sample hold pulse, in the OB period,
The reset level of the CCD output is sampled and held. As a result, in the conventional CDS circuit, when the intense light is incident on the CCD solid-state image sensor, the CDS output is generated as shown in FIG.
As shown by the dotted line of the waveform Yb in (b), what is largely deviated from the original black level (portion) can be made to have a level almost equal to the original black level as shown by the solid line of the waveform Yb. it can.

【0035】以下、本発明の実施形態について説明す
る。図3は、本発明(請求項2)の実施形態による固体
撮像装置の主要部について具体的な回路構成を示す図で
あり、図中、図1と同一符号は、本発明の基本原理の説
明で示したものと同一のものを示している。なお、図3
では、図1におけるCCD駆動タイミング発生回路10
2、及び図8におけるCDS回路後段の回路構成は省略
している。また、図4は、上記実施形態による固体撮像
装置の動作を説明するための図であり、該固体撮像装置
を構成する各回路における信号波形を示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. FIG. 3 is a diagram showing a specific circuit configuration of a main part of a solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention (claim 2). In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 are explanations of the basic principle of the present invention. The same thing as that shown in is shown. Note that FIG.
Then, the CCD drive timing generation circuit 10 in FIG.
2, and the circuit configuration of the latter stage of the CDS circuit in FIG. 8 is omitted. Further, FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the solid-state imaging device according to the above-described embodiment, and shows the signal waveform in each circuit constituting the solid-state imaging device.

【0036】図において、100は本実施形態の固体撮
像装置で、入射光の光電変換を行って光電荷を発生する
受光画素部分101a、入射光に対する遮蔽がなされた
遮光画素部分101b、及び水平CCD101c等を有
する、上記図7に示す固体撮像素子と同様な構成のCC
D固体撮像素子101と、該CCD固体撮像素子からの
CCD出力を受け、該CCD出力の信号処理を行う相関
二重サンプルホールド回路(CDS回路)1とを有して
いる。
In the figure, reference numeral 100 denotes the solid-state image pickup device of this embodiment, which is a light-receiving pixel portion 101a for photoelectrically converting incident light to generate photocharges, a light-shielding pixel portion 101b shielded from incident light, and a horizontal CCD 101c. CC having the same configuration as the solid-state image sensor shown in FIG.
It has a D solid-state image pickup device 101 and a correlated double sample hold circuit (CDS circuit) 1 which receives CCD output from the CCD solid-state image pickup device and performs signal processing of the CCD output.

【0037】そして、この固体撮像装置100は、該C
CD出力における遮光画素部分に対応する信号レベル
(OB期間の信号レベル)の異常を検出するOBレベル
異常検出回路3と、該異常検出出力に基づいて、1水平
期間の、該遮光画素部分に対応する出力期間(OB期
間)では、該CDS回路1に供給されるサンプルホール
ドパルスを切り換えるパルス切換回路(位相切換手段)
2とを備え、該遮光画素部分に対応する信号レベルの異
常が検出された時、該CDS回路1では、該CCD出力
における遮光画素部分に対応するリセットレベルをサン
プルホールドするよう構成されている。
The solid-state image pickup device 100 has the C
An OB level abnormality detection circuit 3 for detecting an abnormality in the signal level (signal level in the OB period) corresponding to the light-shielded pixel portion in the CD output, and corresponding to the light-shielded pixel portion in one horizontal period based on the abnormality detection output. The pulse switching circuit (phase switching means) that switches the sample hold pulse supplied to the CDS circuit 1 in the output period (OB period) during
2, the CDS circuit 1 is configured to sample and hold the reset level in the CCD output corresponding to the light-shielded pixel portion when an abnormality in the signal level corresponding to the light-shielded pixel portion is detected.

【0038】ここで、上記CDS回路1は、CCD固体
撮像素子101からのCCD出力をクランプ基準電圧に
クランプするクランプ回路1aと、該クランプされたC
CD出力をサンプルホールドするサンプルホールド回路
1bとから構成されている。上記クランプ回路1aは、
上記CCD出力Xを受けるクランプコンデンサ4と、該
CCD出力を該クランプコンデンサ4を介して受けるバ
ッファアンプ7と、上記クランプ基準電圧を発生する基
準電源6と、該基準電源とバッファアンプ7の入力との
間に接続され、第1のサンプルホールドパルスS1によ
り開閉制御されるアナログスイッチ5とから構成されて
いる。また、上記サンプルホールド回路1bは、上記バ
ッファアンプ7の出力をホールドするホールドコンデン
サ9と、上記バッファアンプ7の出力端とホールドコン
デンサ9との間に接続され、上記パルス切換回路2の出
力Phにより開閉制御されるアナログスイッチ8と、該
ホールドコンデンサに保持された電圧をCDS出力Yと
して出力するバッファアンプ10とから構成されてい
る。
Here, the CDS circuit 1 includes a clamp circuit 1a for clamping the CCD output from the CCD solid-state image pickup device 101 to a clamp reference voltage, and the clamped C.
It is composed of a sample hold circuit 1b which samples and holds the CD output. The clamp circuit 1a is
A clamp capacitor 4 for receiving the CCD output X, a buffer amplifier 7 for receiving the CCD output via the clamp capacitor 4, a reference power source 6 for generating the clamp reference voltage, and inputs of the reference power source and the buffer amplifier 7. And an analog switch 5 whose opening and closing is controlled by the first sample and hold pulse S1. The sample-hold circuit 1b is connected between the hold capacitor 9 that holds the output of the buffer amplifier 7 and the output terminal of the buffer amplifier 7 and the hold capacitor 9, and is connected by the output Ph of the pulse switching circuit 2. It is composed of an analog switch 8 which is controlled to be opened and closed, and a buffer amplifier 10 which outputs the voltage held in the hold capacitor as a CDS output Y.

【0039】上記パルス切換回路2は、上記OB異常検
出回路3の出力と、そのハイレベルにより1走査期間に
おけるOB期間を示すOB期間指示パルスPdとを入力
とするAND回路12と、該AND回路12の出力によ
り、上記アナログスイッチ8の制御信号の切換を行う切
換スイッチ11とから構成されている。ここで、この切
換スイッチ11は、その出力端11cが上記アナログス
イッチ8の制御入力に接続され、その第1の入力端11
aには、CCD出力のリセットレベルをサンプルホール
ドするための、パルス区間がリセット期間に同期した第
1のサンプルホールドパルスS1が供給され、第2の入
力端11bには、CCD出力の信号レベルをサンプルホ
ールドするための、パルス区間が信号期間に同期した第
2のサンプルホールドパルスS2が供給されるようにな
っている。
The pulse switching circuit 2 receives the output of the OB abnormality detection circuit 3 and the OB period designating pulse Pd indicating the OB period in one scanning period at its high level, and the AND circuit 12 and the AND circuit. The output of the switch 12 includes a selector switch 11 for switching the control signal of the analog switch 8. Here, the output terminal 11c of the changeover switch 11 is connected to the control input of the analog switch 8, and the first input terminal 11 thereof is
The first sample-and-hold pulse S1 whose pulse section is synchronized with the reset period for sampling and holding the reset level of the CCD output is supplied to a, and the signal level of the CCD output is supplied to the second input terminal 11b. A second sample-hold pulse S2 whose pulse period is synchronized with the signal period for sample-holding is supplied.

【0040】上記OBレベル異常検出回路3は、CCD
固体撮像素子101からのCCD出力をクランプ基準電
圧にクランプするクランプ回路3aと、該クランプされ
たCCD出力をサンプルホールドするサンプルホールド
回路3bとを有している。
The OB level abnormality detection circuit 3 is a CCD
It has a clamp circuit 3a that clamps the CCD output from the solid-state image sensor 101 to a clamp reference voltage, and a sample hold circuit 3b that samples and holds the clamped CCD output.

【0041】上記クランプ回路3aは、CCD固体撮像
素子101からのCCD出力をクランプするクランプコ
ンデンサ15と、該CCD出力を該クランプコンデンサ
15を介して受けるバッファアンプ19と、上記クラン
プ基準電圧を発生する基準電源17と、上記バッファア
ンプ19に入力と基準電源17との間に接続され、第1
のAND回路13の出力Pfにより開閉制御されるアナ
ログスイッチ16とから構成されている。また、上記サ
ンプルホールド回路3bは、上記バッファアンプ19の
出力をホールドするホールドコンデンサ21と、上記バ
ッファアンプ19の出力端とホールドコンデンサ21と
の間に接続され、第2のAND回路14の出力Pgによ
り開閉制御されるアナログスイッチ20とから構成され
ている。そして上記ホールドコンデンサ20に保持され
た電圧が電圧比較器22の一方の入力に供給されるよう
になっている。
The clamp circuit 3a generates a clamp capacitor 15, which clamps the CCD output from the CCD solid-state image pickup device 101, a buffer amplifier 19 which receives the CCD output via the clamp capacitor 15, and the clamp reference voltage. The reference power source 17 is connected between the input to the buffer amplifier 19 and the reference power source 17, and
And an analog switch 16 whose opening and closing is controlled by the output Pf of the AND circuit 13. The sample-hold circuit 3b is connected between the hold capacitor 21 that holds the output of the buffer amplifier 19 and the output end of the buffer amplifier 19 and the hold capacitor 21, and the output Pg of the second AND circuit 14 is connected. It is composed of an analog switch 20 whose opening and closing is controlled by. The voltage held in the hold capacitor 20 is supplied to one input of the voltage comparator 22.

【0042】ここで、上記第1のAND回路13には、
その入力として、上記第1のサンプルホールドパルスS
1及びOB期間指示パルスPdが供給され、上記第2の
AND回路14には、その入力として、上記第2のサン
プルホールドパルスS2及びOB期間指示パルスPdが
供給されるようになっている。
Here, in the first AND circuit 13,
As its input, the first sample hold pulse S
1 and OB period designating pulse Pd are supplied, and the second AND circuit 14 is supplied with the second sample hold pulse S2 and the OB period designating pulse Pd as its inputs.

【0043】また、上記基準電源17には、直列接続の
第1,第2の抵抗素子18a,18bが並列に接続され
ており、これらの抵抗素子の接続点が上記電圧比較器2
2の他方の入力に接続されている。該接続点には、上記
基準電源17で発生するクランプ基準電圧よりやや低い
電圧が発生するよう、上記両抵抗素子の抵抗値が設定さ
れている。また上記接続点に発生する電圧を調整するこ
とにより、OB期間の信号レベルの変動がどの程度の大
きさになった時に異常と判定するかを決めることができ
る。
Further, the reference power supply 17 is connected in parallel with first and second resistance elements 18a and 18b connected in series, and the connection point of these resistance elements is the voltage comparator 2 described above.
2 is connected to the other input. At the connection point, the resistance values of the both resistance elements are set so that a voltage slightly lower than the clamp reference voltage generated by the reference power supply 17 is generated. Further, by adjusting the voltage generated at the connection point, it is possible to determine how large the fluctuation of the signal level during the OB period is to be determined to be abnormal.

【0044】なお、本実施形態においても、上記第1,
第2のサンプルホールドパルスS1,S2、及びOB期
間指示パルスPdは、図1に示すCCD駆動タイミング
発生回路102から各回路に供給されるようになってい
る。
In the present embodiment as well, the first and the first
The second sample hold pulses S1 and S2 and the OB period instruction pulse Pd are supplied to each circuit from the CCD drive timing generation circuit 102 shown in FIG.

【0045】次に作用効果について説明する。このよう
な構成の固体撮像装置100では、CCD固体撮像素子
101のCCD出力がCDS回路1に入力されると、上
記クランプ回路1aでは、CCD出力が上記第1のサン
プルホールドパルスS1のタイミングでもって、基準電
源6が発生する基準電圧にクランプされる。そして上記
サンプルホールド回路1bでは、このクランプされたC
CD出力が、上記切換スイッチ11からの制御信号であ
るCDS用サンプルホールドパルスPhのタイミングで
もってサンプルホールドされる。
Next, the function and effect will be described. In the solid-state imaging device 100 having such a configuration, when the CCD output of the CCD solid-state imaging device 101 is input to the CDS circuit 1, the CCD output of the clamp circuit 1a is synchronized with the timing of the first sample hold pulse S1. , Is clamped to the reference voltage generated by the reference power supply 6. In the sample hold circuit 1b, the clamped C
The CD output is sampled and held at the timing of the CDS sample and hold pulse Ph which is the control signal from the changeover switch 11.

【0046】通常動作時は、上記切換スイッチ11から
は、上記CCD出力の信号レベルをサンプルホールドす
るための第2のサンプルホールドパルスS2が出力され
ており、このため、映像期間とOB期間の両方とも、リ
セットレベルと信号レベルとの差電圧に相当する電圧が
CDS出力Yとして、上記CDS回路1から出力され
る。
During normal operation, the change-over switch 11 outputs the second sample-hold pulse S2 for sample-holding the signal level of the CCD output. Therefore, both the video period and the OB period are outputted. In both cases, a voltage corresponding to the difference voltage between the reset level and the signal level is output from the CDS circuit 1 as the CDS output Y.

【0047】また、OBレベル異常検出回路3では、O
B期間指示パルスPdにより、そのクランプ回路3a及
びサンプルホールド回路3bがOB期間のみ動作する。
そして、OB期間のうちのリセット期間では、上記CC
D出力が上記クランプ回路3aにより、基準電源17が
発生するクランプ基準電圧にクランプされ、OB期間の
信号期間では、上記CCD出力の信号レベルがサンプル
ホールド回路3bによりサンプルホールドされ、該サン
プルホールドされたOB期間の信号レベルが上記電圧比
較器22の一方の入力に供給される。この電圧比較器2
2の他方の入力には、上記クランプ基準電圧よりやや低
い電圧が供給されている。
Further, in the OB level abnormality detection circuit 3, O
By the B period instruction pulse Pd, the clamp circuit 3a and the sample hold circuit 3b operate only during the OB period.
Then, in the reset period of the OB period, the CC
The D output is clamped to the clamp reference voltage generated by the reference power source 17 by the clamp circuit 3a, and in the signal period of the OB period, the signal level of the CCD output is sampled and held by the sample and hold circuit 3b and sampled and held. The signal level in the OB period is supplied to one input of the voltage comparator 22. This voltage comparator 2
The other input of 2 is supplied with a voltage slightly lower than the clamp reference voltage.

【0048】通常動作時には、OB期間のリセットレベ
ルと信号レベルとがほぼ等しいので、サンプルホールド
結果はクランプ基準電圧とほぼ等しくなり、電圧比較器
22からは、異常検出信号は出力されない。
In the normal operation, the reset level and the signal level in the OB period are almost equal to each other, so that the sample hold result is almost equal to the clamp reference voltage, and the voltage comparator 22 does not output the abnormality detection signal.

【0049】一方、強烈な光がCCD固体撮像素子に入
射し、OB期間にも光電荷が転送されてくると、OB期
間の信号レベルは、図4のCCD出力Xの点線で示すよ
うにリセットレベルよりもかなり低い電位となる。この
ため、サンプルホールド回路3bによるCCD出力のサ
ンプルホールド結果はクランプ電圧より低くなり、上記
電圧比較器22の出力として、OB期間における信号レ
ベルの異常検出信号が出力される。
On the other hand, when intense light is incident on the CCD solid-state image pickup device and photocharges are transferred during the OB period, the signal level during the OB period is reset as shown by the dotted line of CCD output X in FIG. The potential is considerably lower than the level. Therefore, the sample hold result of the CCD output by the sample hold circuit 3b becomes lower than the clamp voltage, and as the output of the voltage comparator 22, the abnormality detection signal of the signal level in the OB period is output.

【0050】この異常検出出力を受けると、上記切換ス
イッチ2の出力は、第2のサンプルホールドパルスS2
から第1のサンプルホールドパルスS1に切り換わるこ
ととなって、CDS用サンプルホールドパルスPhは、
図4に点線で示すような波形となる。これにより、CD
S回路1のサンプルホールド回路1bでは、OB期間に
はリセットレベルをサンプルホールドすることとなり、
過大光量がCCD固体撮像素子に入射した場合でも、C
DS出力Yは、図4の点線で示すように、通常時のOB
期間の信号レベル(実線)と同等なレベルとなる。
Upon receipt of this abnormality detection output, the output of the changeover switch 2 is the second sample hold pulse S2.
From the first sample-hold pulse S1 to the CDS sample-hold pulse Ph.
The waveform is as shown by the dotted line in FIG. With this, CD
The sample hold circuit 1b of the S circuit 1 samples and holds the reset level during the OB period.
Even if an excessive amount of light enters the CCD solid-state image sensor, C
The DS output Y is the OB at the normal time, as shown by the dotted line in FIG.
The level is equivalent to the signal level (solid line) during the period.

【0051】なお、上記実施形態では、CDS回路とし
て、通常動作時には、CCD固体撮像素子101からの
CCD出力のリセットレベルを基準電圧にクランプし、
該リセットレベルをクランプしたCCD出力の信号レベ
ルをサンプルホールドし、遮光画素部分に対応する信号
レベルの異常が検出された時には、該CCD出力の遮光
画素部分に対応する信号レベルに代えて、該CCD出力
の遮光画素部分に対応するリセットレベルをサンプルホ
ールドする構成のものを示したが、CDS回路の構成は
これに限るものではない。
In the above embodiment, as the CDS circuit, the reset level of the CCD output from the CCD solid-state image pickup device 101 is clamped to the reference voltage during normal operation.
When the signal level of the CCD output with the reset level clamped is sampled and held, and when an abnormality of the signal level corresponding to the light-shielded pixel portion is detected, the CCD output is replaced with the signal level corresponding to the light-shielded pixel portion. Although the configuration in which the reset level corresponding to the light-shielded pixel portion of the output is sampled and held is shown, the configuration of the CDS circuit is not limited to this.

【0052】例えば、上記CDS回路は、通常動作時に
は、CCD固体撮像素子101からのCCD出力のリセ
ットレベル及び信号レベルをサンプルホールドし、遮光
画素部分に対応する信号レベルの異常が検出された時に
は、該CCD出力の遮光画素部分に対応する信号レベル
に代えて、該CCD出力の遮光画素部分に対応するリセ
ットレベルをサンプルホールドする構成のものでもよ
い。この場合、固体撮像装置は請求項1の発明に対応す
るものとなり、また、この場合も上記実施形態と同様の
効果が得られる。
For example, the CDS circuit samples and holds the reset level and the signal level of the CCD output from the CCD solid-state image pickup device 101 during normal operation, and when an abnormality in the signal level corresponding to the light-shielded pixel portion is detected, Instead of the signal level corresponding to the light-shielded pixel portion of the CCD output, the reset level corresponding to the light-shielded pixel portion of the CCD output may be sample-held. In this case, the solid-state imaging device corresponds to the invention of claim 1, and also in this case, the same effect as that of the above embodiment can be obtained.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上のように本発明に係る固体撮像装置
によれば、CCD出力における遮光画素部分に対応する
信号レベルの異常を検出する異常検出手段と、該異常検
出出力に基づいて、1水平期間の、該遮光画素部分に対
応する出力期間では、相関二重サンプルホールド回路に
てCCD出力のサンプルホールドが行われる位相を切り
換える位相切換手段とを備え、該遮光画素部分に対応す
る信号レベルの異常が検出された時、該相関二重サンプ
ルホールド回路では、該CCD出力における遮光画素部
分に対応するリセットレベルがサンプルホールドされる
よう構成したので、CCD固体撮像素子の構成を特別な
ものに変更することなく、CCD固体撮像素子への過大
光量の入射に拘らず、常に良好な映像信号処理やアイリ
ス制御を行うことができるという効果が得られる。
As described above, according to the solid-state image pickup device of the present invention, the abnormality detecting means for detecting the abnormality of the signal level corresponding to the light-shielded pixel portion in the CCD output, and the one based on the abnormality detection output In the output period corresponding to the light-shielded pixel portion in the horizontal period, there is provided a phase switching means for switching the phase at which the CCD double sampling and holding is performed by the correlated double sample-hold circuit, and the signal level corresponding to the light-shielded pixel portion is provided. When the abnormality is detected, the correlation double sample and hold circuit is configured to sample and hold the reset level corresponding to the light-shielded pixel portion in the CCD output, so that the CCD solid-state image sensor has a special configuration. Always perform good video signal processing and iris control without changing, regardless of the incidence of excessive light on the CCD solid-state image sensor. An effect that can be obtained.

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

【図1】本発明の固体撮像装置の基本構成を説明するた
めの図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining the basic configuration of a solid-state imaging device according to the present invention.

【図2】上記本発明の固体撮像装置の基本動作を説明す
るための波形図であり、図2(a)は、通常動作時のC
CD出力Xa,第1及び第2のサンプルホールドパルス
S1,S2,及びCDS出力Yaの波形を示し、図2
(b)は、過大光量の入射時のCCD出力Xb,第1及
び第2のサンプルホールドパルスS1,S2,及びCD
S出力Ybの波形を示している。
FIG. 2 is a waveform diagram for explaining the basic operation of the solid-state imaging device of the present invention, and FIG. 2 (a) is a waveform diagram during normal operation.
2 shows the waveforms of the CD output Xa, the first and second sample and hold pulses S1, S2, and the CDS output Ya, and FIG.
(B) shows the CCD output Xb, the first and second sample-hold pulses S1, S2, and CD when an excessive amount of light is incident.
The waveform of the S output Yb is shown.

【図3】本発明の実施形態による固体撮像装置の主要部
について具体的な回路構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a specific circuit configuration of a main part of the solid-state imaging device according to the embodiment of the present invention.

【図4】上記実施形態による固体撮像装置の動作を説明
するための図であり、該固体撮像装置を構成する各回路
における信号波形を示している。
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the solid-state imaging device according to the above-described embodiment, showing a signal waveform in each circuit constituting the solid-state imaging device.

【図5】従来のCCD固体撮像装置におけるCDS回路
による信号処理を説明するための図であり、図5(a)
はCCD出力のリセットレベルと信号レベルとをそれぞ
れサンプルホールドするCDS回路の構成、図5(b)
はCCD出力のリセットレベルをクランプした信号をサ
ンプルホールドするCDS回路の構成を示している。
FIG. 5 is a diagram for explaining signal processing by a CDS circuit in a conventional CCD solid-state imaging device, and FIG.
Is a configuration of a CDS circuit that samples and holds the reset level and the signal level of the CCD output, FIG.
Shows the configuration of a CDS circuit for sampling and holding a signal obtained by clamping the reset level of the CCD output.

【図6】従来のCCD固体撮像装置におけるCDS回路
の動作を説明するための信号波形図である。
FIG. 6 is a signal waveform diagram for explaining the operation of a CDS circuit in a conventional CCD solid-state imaging device.

【図7】従来のCCD固体撮像装置におけるCCD部
(CCD固体撮像素子)の構成を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a CCD unit (CCD solid-state imaging device) in a conventional CCD solid-state imaging device.

【図8】従来のCCD固体撮像装置の全体構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing an overall configuration of a conventional CCD solid-state imaging device.

【図9】従来のCCD固体撮像装置における課題を説明
するための図であり、図9(a)は通常動作時における
信号波形を、図9(b)は過大光量の入射時における信
号波形を示している。
9A and 9B are diagrams for explaining a problem in a conventional CCD solid-state imaging device, FIG. 9A shows a signal waveform during a normal operation, and FIG. 9B shows a signal waveform when an excessive amount of light is incident. Shows.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 CDS回路 1a,3a クランプ回路 1b,3b サンプルホールド回路 2 パルス切換回路 3 OBレベル異常検出回路 4,15 クランプコンデンサ 5,8,16,20 アナログスイッチ 6,17 基準電源 7,10,19 バッファアンプ 9,21 ホールドコンデンサ 11 切換スイッチ 12,13,14 AND回路 18a,18b 抵抗素子 22 電圧比較器 100 固体撮像装置 101 CCD固体撮像素子 101a 受光画素部分 101b 遮光画素部分 101c 水平CCD 102 CCD駆動タイミング発生回路 Pd OB期間指示パルス Pf 第1の検出用サンプルホールドパルス Pg 第2の検出用サンプルホールドパルス Ph CDS用サンプルホールドパルス S1,S2 第1,第2のサンプルホールドパルス X,Xa,Xb CCD出力 Y,Ya,Yb CDS出力 1 CDS circuit 1a, 3a Clamp circuit 1b, 3b Sample and hold circuit 2 Pulse switching circuit 3 OB level abnormality detection circuit 4,15 Clamp capacitor 5, 8, 16, 20 Analog switch 6,17 Reference power supply 7, 10, 19 Buffer amplifier 9, 21 Hold capacitor 11 Changeover switch 12, 13, 14 AND circuit 18a, 18b Resistance element 22 Voltage comparator 100 Solid-state image pickup device 101 CCD solid-state image pickup element 101a Light-receiving pixel portion 101b Light-shielding pixel portion 101c Horizontal CCD 102 CCD drive timing generation circuit Pd OB period instruction pulse Pf First detection sample hold pulse Pg Second detection sample hold pulse Ph CDS sample hold pulse S1, S2 First and second sample hold pulse X, Xa, b CCD output Y, Ya, Yb CDS output

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入射光の光電変換を行って光電荷を発生
する受光画素部分、及び入射光に対する遮蔽がなされた
遮光画素部分を有するCCD固体撮像素子と、 該CCD固体撮像素子からのCCD出力を受け、該CC
D出力におけるリセットレベル及び信号レベルをそれぞ
れサンプルホールドして、該CCD出力の信号処理を行
う相関二重サンプルホールド回路と、 該CCD出力における遮光画素部分に対応する信号レベ
ルの異常を検出する異常検出手段と、 1水平期間の、該遮光画素部分に対応する出力期間で
は、該相関二重サンプルホールド回路にて該CCD出力
のサンプルホールドが行われる位相を、該異常検出手段
の出力に基づいて切り換える位相切換手段とを備え、 該遮光画素部分に対応する信号レベルの異常が検出され
た時、該相関二重サンプルホールド回路では、該CCD
出力における遮光画素部分に対応するリセットレベルを
サンプルホールドするよう構成した固体撮像装置。
1. A CCD solid-state image pickup device having a light-receiving pixel portion for photoelectrically converting incident light to generate a photocharge, and a light-shielding pixel portion shielded from incident light, and a CCD output from the CCD solid-state image pickup element. Received the CC
Correlation double sample and hold circuit for sample-holding reset level and signal level at D output and performing signal processing of the CCD output, and abnormality detection for detecting abnormality of signal level corresponding to light-shielded pixel portion at the CCD output Means and the output period of one horizontal period corresponding to the light-shielded pixel portion, the phase at which the CCD double sampling and holding is performed by the correlated double sample and hold circuit is switched based on the output of the abnormality detecting means. A phase switching means, and when an abnormality in the signal level corresponding to the light-shielded pixel portion is detected, the correlation double sample hold circuit
A solid-state imaging device configured to sample and hold a reset level corresponding to a shaded pixel portion in an output.
【請求項2】 入射光の光電変換を行って光電荷を発生
する受光画素部分、及び入射光に対する遮蔽がなされた
遮光画素部分を有するCCD固体撮像素子と、 該CCD固体撮像素子からのCCD出力を受け、該CC
D出力におけるリセットレベルを基準電圧にクランプ
し、該リセットレベルをクランプしたCCD出力の信号
レベルをサンプルホールドして、該CCD出力の信号処
理を行う相関二重サンプルホールド回路と、 該CCD出力における遮光画素部分に対応する信号レベ
ルの異常を検出する異常検出手段と、 1水平期間の、該遮光画素部分に対応する出力期間で
は、該相関二重サンプルホールド回路にて、該CCD出
力のサンプルホールドが行われる位相を、該異常検出手
段の出力に基づいて切り換える位相切換手段とを備え、 該遮光画素部分に対応する信号レベルの異常が検出され
た時、該相関二重サンプルホールド回路では、該CCD
出力における遮光画素部分に対応するリセットレベルを
サンプルホールドするよう構成した固体撮像装置。
2. A CCD solid-state image pickup device having a light-receiving pixel portion for photoelectrically converting incident light to generate a photocharge, and a light-shielding pixel portion shielded from incident light, and a CCD output from the CCD solid-state image pickup element. Received the CC
Correlation double sample and hold circuit that clamps the reset level at the D output to a reference voltage, samples and holds the signal level of the CCD output that clamps the reset level, and performs signal processing of the CCD output, and light shielding at the CCD output Abnormality detection means for detecting an abnormality in the signal level corresponding to the pixel portion, and in the output period corresponding to the light-shielded pixel portion in one horizontal period, the correlation double sample and hold circuit performs sample hold of the CCD output. A phase switching means for switching the phase to be performed based on the output of the abnormality detecting means, and when an abnormality in the signal level corresponding to the light-shielded pixel portion is detected, the correlation double sample hold circuit
A solid-state imaging device configured to sample and hold a reset level corresponding to a shaded pixel portion in an output.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002306406A (en) * 2001-04-10 2002-10-22 Asahi Optical Co Ltd Clamping circuit for electronic endoscope

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