JPS5834680A - 固体撮像カメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は固体撮像カメラに関し、クランプ及び光学的基
準レベルの設定を容易に行わしめる固体撮像カメ２に関
する。

従来３、固体撮像素子を利用した、例えばビデオ・カメ
ラにおいて、続出された信号をクランプするとき、各水
平帰線期間に安定した光学的黒基準信号を得るために、
水平帰線期間のパックポーチに相当する撮像セルに遮光
部を設ける場合が多い。

これは、固体撮像素子の暗電流が、素子の温度上昇８℃
に付約２ｍＫなり、ビデオ・カメ２の一般的使用条件で
ある一１０℃から＋４０℃を考慮すれば、当然のことで
ある。上述の目的のために一般には固体撮像素子の水平
帰線期間のパックポーチに相当する数〜数十上にの撮像
セルが使用される。この場合安定したクランプ動作を行
うには、遮光部に割当てられる撮像セ〜は多いことが望
ましい◇ところが遮光部に多く９セルを用いることは、
現状でも水平方向については撮像セル数が不足している
ために解像度が低下し、実用レベルの解像度の達成が困
難な状況である。

また、単純にり２ンプのために撮像−ｋ）数を増すこと
は、素子の大面積化ｅ高集積化を意味し、ブーセス技術
の大幅な改善がなければ困難な間−であるＯ このような開城の解決方法として一般に撮像管を利用し
たビデオ＋１−にメツにおいては、フィードバッタ形タ
２ンプ手段、即ち遮光部より得られた信号を黒レベルの
検出と設定に使用し、そしてビームブランキング期間内
で充分なり２ンプ動作ができるような手段が公知である
。

しかし、固体撮像カメラでは１２ンキング期間の雑音が
大きく、また信号続出し時の基準電位へのリセット動作
に伴なうスイッチングト２ンシスタの飽和抵抗の違いや
、温度特性によりリセット電位が変動するので、このま
まではプラン午ンダ期間をクランプ時の被り２ンプ信号
にすることはできない。

本発明は上述の点に鑑み、改良した固体撮像カメ２を提
供するものである。

本発明の他の目的は、７０ントボーテに相当する撮像セ
ルに遮光部を設け、この遮光部に対応する信号をテンプ
ルホールドすることにより長い周期、即ち水平帰線期間
に略一定の被り２ンプ信号を得てこの期間的にクランプ
製作を行わせしめると共に、パンクポーチの遮光部に対
応する信号から光学的基準信号を検出し、かかる検出信
号と被り２ンプ信号によりり２ンプ基準レベルを制御せ
んとする固体撮像カメ２を提供する。

本発明のその他の目的は以下図面を参照して行われる実
施例の説明より明らかとなるであろう。

以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。

第１図は固体撮像素子の構成の一例を示し、第２図は信
号処理系のプロッタ図を、第５図は第２図の各部波形を
、第４図はクランプ回路の構成図である。

周知のように固体撮像素子には大きく分けてＭＯＳ形と
ＣＣ，Ｄ形があるが、本発＠Ｏ実施例としてフレーム転
送方式のＣＯＤの場合につき説明するものとし、かかる
ＣＯＤを第１図に示した。

第１図に示すように７レ一ム転送方式のＣＯＤは撮像部
ＰＤ、蓄積部ＳＤ、続出しレジスタＲＲ及びオンチップ
されたプリアンプムＤより構成されている０そして、撮
像部ＰＤには信号のクランプ時に基準信号に相当する遮
光部ＳＤＩと、被クランプ信号に相当する遮光部８Ｄ２
が設けられている０ 第２図において１は固体撮像素子、２はサンプル・ホー
ルド回路、３は低域フィルタ、４はり２ンプ回路、５は
信号処理回路、６は同期信号発生回路である。また第４
図において４１は直流増幅器、４２はサンプル・ホール
）″回路、４５は誤差増幅器、４４はり２ンパである。

以上の構成から成る実施例Ｏ作動を説明する。

第２図において、同期信号発生回路６からの駆動パルス
６１によって駆動された固体撮像素子１の撮像部ＰＤで
は入射光により光電子が発生して公知のポテンシャル井
戸の働きにより１フイーにド期間蓄積される。そして蓄
積された信号電荷は垂直プラン命ンダ期間に蓄積部ＳＤ
へ並列転送され、さらに次のフィールド期間では、撮像
部ＰＤにおいては次のフィールドのための電荷を蓄積す
る。

一方蓄積部８Ｄの信号電荷は水平の一列毎に続出しレジ
スタＲＲに移され、順次１ビツト毎続出され第５図示実
１［１ａｏ　Ｐ　Ａ　Ｍ信号となる。即ち前記ＰＡＭ信
号１＆において、１０１の部分は遮光部ＳＤＩ、１０２
０部分は遮光部ＳＤ２．１０５は水平プツｙキング期間
に対応し、この信号は後段のサンプル・ホールド回路２
においてサンプル・ホールドパルス６ｂ　（６１）ｌ　
ｉｉ　をンプル、６ｂｓハ＊−〜ド）により第５図示破
線２ａの信号となる。助ち撮像セにの暗電ｆｌＬＫ対応
しない水平プランヤング期間１０５は、遮光部８Ｄ２に
対応する被クランプ信号に置換され、ナイキスシ周波数
（転送周波数のｉ）を遮断周波数とする低域フィルタ３
を通過後クランプ回路４で直流分が再生される。ここで
上述のクランプ回路４は公知のフィードバック形で嬉４
図の構成であり、前記低域フィルタ５を通った信号ｓ島
はカップ９ンダコンデンｔＣ１を経てり２ンプＡルス６
６−１に駆動されたタツンパ４４によりある電位にクフ
ンプされる。この信号は直流増幅１４１全通してプロセ
スやエンニーダ回路からなる信号処理回路５０入力信号
４＆となるが、前記信号４ａの遮光部８Ｄｉに対応する
信号から、テープ＃　ｅ　ホー　ｗ　）”　Ａルス６ｃ
ｍ２により駆動されるサンプル・ホールド回路４２によ
って光学的基準信号を検出し、かかる検出信号と基準電
圧Ｘを誤差増幅器４５で比較増幅することによりタ２ン
プ誤差分を含んだ新たなり２ンプ基準電位を得ることが
でき、この信号をタツンパ４４に供給することご妻で前
記誤差分をキャンセルする方向に映像信出信号の電位が
一定電位になるよう動作する。タランプ回路４で直流分
を再生された訣像信号４ａは信号処理回路５で信号処理
されＮＴＳＧ信号５ａとなる。

する信号をナンプルホールドすることにより、周期の長
い光学的黒基準信号（被タツンプ信号）を得ることが可
能になり、したがって、フィードバック形りツンプ回路
を採用することＫよりり２ンプ誤差検出に利用する遮光
部１の撮像セルは数個で済み、しかも安定な！２ｙプ動
作ができる。即ち、り２ンプパルス幅として水平帰線期
間のけとんどを利用できるので、り２ンプ回路の基本６
性能であるへム改善率・低域過渡ひずみ・水平周期ナグ
を良くできる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は７レ一ム舞送方式のＣＯＤを示す図、第２図は
信号処理系のブーツ１夕図、第５図は第２図の各部波形
図、第４図はフィードバッタ形り２ンプ回路の構成図を
示す。 １は固体撮像素子、２はテンプルホーにド回路、６は低
域フィルタ、４はククンプ回路、５は信号処理回路、６
は同期信号発生回路を示す。４１は直流増幅器、４２は
ナンプルーホールド回路、４６は誤差増幅器、４４はタ
ラ／／ｃを示す。 柱二二゛１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 黒レベルを設定するために固体撮像素子の続出し走査の
   始点部分の撮像セルに第１の遮光部を設け、被クランプ
   信号を導出するためにｌ１固体撮像素子の走査終点部分
   の少なくとも１個以上の撮像セ〜に＄２の遮光部を設け
   たことを特徴とする固体撮像カメＭ）０