JP2542413B2 - Photoelectric conversion device - Google Patents

Photoelectric conversion device

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JP2542413B2
JP2542413B2 JP63072112A JP7211288A JP2542413B2 JP 2542413 B2 JP2542413 B2 JP 2542413B2 JP 63072112 A JP63072112 A JP 63072112A JP 7211288 A JP7211288 A JP 7211288A JP 2542413 B2 JP2542413 B2 JP 2542413B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光電変換素子からの信号を蓄積する蓄積手段
を有する光電変換装置に係り、特に暗信号のバラツキや
駆動ノイズ等の不要成分を除去することを企図した光電
変換装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a photoelectric conversion device having a storage unit that stores a signal from a photoelectric conversion element, and in particular removes unnecessary components such as variations in dark signals and drive noise. The present invention relates to a photoelectric conversion device intended to do so.

〔従来技術〕[Prior art]

第10図は、従来の光電変換装置の一例を示す概略的構
成図である。
FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing an example of a conventional photoelectric conversion device.

同図において、光センサS1〜Snからの読出信号は蓄積
用コンデンサC1〜Cnに蓄積される。そして走査回路101
の動作タイミングに従ってトランジスタQh1〜Qhnが順次
ON状態になることで、各読出信号は順次出力ライン102
に現われ、アンプ103を通して外部へ出力される。
In the figure, the read signals from the photosensors S 1 to S n are stored in the storage capacitors C 1 to C n . And the scanning circuit 101
Transistors Q h1 to Q hn are sequentially
By being turned on, each read signal is sequentially output to the output line 102.
And output to the outside through the amplifier 103.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

しかしながら、このような従来例では、光センサの暗
信号や駆動ノイズ等の不要成分が読出信号に含まれて出
力されるという問題点を有していた。
However, in such a conventional example, there is a problem that an unnecessary component such as a dark signal of the optical sensor or driving noise is included in the read signal and is output.

ここで駆動ノイズとは、光センサを駆動して信号を読
出す時に発生するノイズであり、素子形状等の製造上の
バラツキに起因するノイズや素子分離等に起因し光照射
量に依存するスミア等をいう。
Here, drive noise is noise that occurs when the optical sensor is driven to read out a signal, and noise that is caused by manufacturing variations in the element shape, etc., and smear that depends on the light irradiation amount due to element separation, etc. Etc.

また、暗信号とは光センサの暗電流であるが、そのバ
ラツキは光センサの蓄積時間および温度に大きく依存し
ている。
The dark signal is a dark current of the optical sensor, and its variation largely depends on the storage time and the temperature of the optical sensor.

このような駆動ノイズや暗信号等の不要信号は、特に
低照度撮像時に問題となる。低照度撮像時においては撮
像による情報信号レベルが低くなるために、結果的にSN
比が低下し、画質を劣化させるからである。したがっ
て、画質を改善するためには、上記不要信号を低減させ
ることが必要となる。
Such unnecessary signals such as driving noise and dark signals pose a problem particularly when capturing low-illuminance images. Since the information signal level due to imaging is low during low-illuminance imaging, the SN
This is because the ratio decreases and the image quality deteriorates. Therefore, in order to improve the image quality, it is necessary to reduce the unnecessary signal.

しかしながら、上述したように、暗信号は温度や蓄積
時間の依存性が大きく、駆動ノイズはその依存性が小さ
いために、これら不要信号を除去しようとすれば、両信
号を分離して補正係数を定めることが必要となり、その
ためには多大のメモリを必要とする。その結果、信号処
理の複雑化、コストの上昇、撮像装置の大型化という問
題を生じさせていた。
However, as described above, the dark signal has a large dependency on the temperature and the accumulation time, and the driving noise has a small dependency. Therefore, if these unnecessary signals are to be removed, both signals are separated and the correction coefficient is set. It needs to be defined, which requires a large amount of memory. As a result, there are problems that the signal processing is complicated, the cost is increased, and the image pickup apparatus is upsized.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明による光電変換装置は、 光電変換素子の出力端子に、第一のリセット手段と第
一及び第二の蓄積手段とが接続され、更に前記第二の蓄
積手段を介して信号転送手段及び第二のリセット手段が
接続されており、前記光電変換素子から第一の信号を読
み出すときは前記第二のリセット手段により前記第二の
蓄積手段を基準電位に設定し、第二の信号を読み出すと
きは前記第二のリセット手段により前記第二の蓄積手段
を浮遊状態にすることを特徴とする。
In the photoelectric conversion device according to the present invention, the first reset means and the first and second storage means are connected to the output terminal of the photoelectric conversion element, and the signal transfer means and the first storage means are connected via the second storage means. When two reset means are connected and the first signal is read from the photoelectric conversion element, the second reset means sets the second storage means to a reference potential, and the second signal is read. Is characterized in that the second storage means is brought into a floating state by the second reset means.

〔作 用〕[Work]

第一及び第二の蓄積手段に光電変換素子からの第一及
び第二の信号を蓄積することで、第一及び第二の信号を
重畳して読み出すことができ、光電変換出力からノイズ
等の不要成分を除去することができる。
By accumulating the first and second signals from the photoelectric conversion element in the first and second accumulating means, the first and second signals can be superposed and read, and noise and the like from the photoelectric conversion output can be obtained. Unnecessary components can be removed.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図面を参照しながら詳細に説
明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は、本発明による光電変換装置の第一実施例の
基本構成を示す概略的回路図である。
FIG. 1 is a schematic circuit diagram showing the basic configuration of the first embodiment of the photoelectric conversion device according to the present invention.

同図において、光センサSの出力端子であるトランジ
スタのエミッタ電極はトランジスタQVCを介して接地さ
れ、トランジスタQVCのゲート電極にはパルスφVCが入
力する。更に、エミッタ電極はコンデンサCVを介して設
置されると共に、コンデンサC1及びトランジスタQhを介
して水平出力ラインHLに接続されている。トランジスタ
Qhのゲート電極には図示されていないシフトレジスタか
ら水平走査パルスφが入力する。
In the drawing, the emitter electrode of which is the output terminal of the optical sensor S transistor is grounded through a transistor Q VC, pulse phi VC is input to the gate electrode of the transistor Q VC. Further, the emitter electrode is installed via the capacitor C V and is also connected to the horizontal output line HL via the capacitor C 1 and the transistor Q h . Transistor
A horizontal scanning pulse φ h is input to the gate electrode of Q h from a shift register (not shown).

水平出力ラインHLはリセットトランジスタQhrを介し
て接地され、トランジスタQhrのゲート電極にはパルス
φhrが入力する。
The horizontal output line HL is grounded via the reset transistor Q hr , and the pulse φ hr is input to the gate electrode of the transistor Q hr .

第3図及び第4図は、本発明による光電変換装置の具
体的動作の第一例及び第二例を示すタイミングチャート
である。
3 and 4 are timing charts showing a first example and a second example of specific operation of the photoelectric conversion device according to the present invention.

第3図に示す第一例は、先にノイズを読み出し、次に
信号を読み出す動作例であり、第4図に示す第二例は、
先に信号を読み出し、次にノイズを読み出す動作例であ
る。
The first example shown in FIG. 3 is an operation example in which noise is read first and then signals are read, and the second example shown in FIG.
This is an example of the operation of reading the signal first and then reading the noise.

第3図において、期間aで光センサSのリフレッシュ
を行ない、またパルスφhrとすべての走査パルスφh1
φhnとをハイレベルにしてコンデンサC1をクリアする。
In FIG. 3, the photosensor S is refreshed in the period a, and the pulse φ hr and all scanning pulses φ h1 ~
Set φ hn and high level to clear capacitor C 1 .

続いて、パルスφhr及びφh1〜φhnをそのままにして
コンデンサC1をトランジスタQh及びQhrを通して接地状
態とし、パルスφVCをローレベルにしてセンサSのエミ
ッタを浮遊状態とする。これによって、光センサSのリ
フレッシュ後のノイズ成分がコンデンサCV及びC1に転送
され蓄積される(期間b)。そして、駆動パルスφ
基準電位に立下がり、光センサSは蓄積動作を開始する
(期間c)。この蓄積期間cにおいて、パルスφVCが立
上がりコンデンサCVをクリアする。
Then, while keeping the pulses φ hr and φ h1 to φ hn unchanged, the capacitor C 1 is grounded through the transistors Q h and Q hr , and the pulse φ VC is set to the low level to make the emitter of the sensor S floating. As a result, the noise component of the photosensor S after being refreshed is transferred and accumulated in the capacitors C V and C 1 (period b). Then, the drive pulse φ r falls to the reference potential, and the photosensor S starts the accumulation operation (period c). In this accumulation period c, the pulse φ VC rises and the capacitor C V is cleared.

続いて、蓄積期間cが終了すると、パルスφが立上
がり、入射光量に対応したセンサ信号が読み出され、コ
ンデンサCVに転送され蓄積される(期間d)。このと
き、パルスφh1〜φhnとφhrはローレベルであるからト
ランジスタQh及びQhrはOFFであり、コンデンサC1は浮遊
状態にある。
Then, when the accumulation period c ends, the pulse φ r rises, a sensor signal corresponding to the amount of incident light is read out, transferred to the capacitor C V and accumulated (period d). At this time, since the pulses φ h1 to φ hn and φ hr are low level, the transistors Q h and Q hr are OFF, and the capacitor C 1 is in a floating state.

続いて、水平走査パルスφh1〜φhnが順次ハイレベル
となり、センサ信号からノイズ成分が除去された信号S
outが水平出力ラインHLから外部へ順次出力される(特
願昭62−194525号)。その際、一画素の信号が出力され
るごとにパルスφhrによりトランジスタQhrがONとな
り、水平出力ラインHLの残留電荷がクリアされる(信号
読乱し期間f)。
Then, the horizontal scanning pulses φ h1 to φ hn sequentially become high level, and the signal S from which the noise component has been removed from the sensor signal is output.
Out is sequentially output to the outside from the horizontal output line HL (Japanese Patent Application No. 62-194525). At that time, the transistor Q hr is turned ON, the residual charge of the horizontal output line HL is cleared by the pulse phi hr each time the signal of one pixel is output (signal読乱a period f).

第2図は、本発明の第二実施例の基本構成を示す概略
的回路図である。
FIG. 2 is a schematic circuit diagram showing the basic configuration of the second embodiment of the present invention.

本実施例では、第一実施例におけるコンデンサC1とト
ランジスタQhとの間に、転送トランジスタQt及びコンデ
ンサCtを設け、水平走査に先立って、ノイズ成分を除去
された信号をコンデンサCtに蓄積する。
In this embodiment, between the capacitor C 1 and the transistor Q h in the first embodiment, the transfer transistor Q t and the capacitor C t is provided, prior to the horizontal scanning, the signal removing a noise component capacitor C t Accumulate in.

本実施例を第4図に示す第二動作例で動作させる場合
を説明する。
A case where the present embodiment is operated by the second operation example shown in FIG. 4 will be described.

まず、蓄積期間cが終了すると、パルスφh1〜φhn,
φhr及びφをハイレベルにしてコンデンサCtをクリア
すると同時にコンデンサC1の他端を接地状態にする。そ
して、パルスφを立ち上がらせ、光センサSからセン
サ信号を読み出し、コンデンサCV及びC1に蓄積する(信
号転送期間d)。
First, when the accumulation period c ends, the pulses φ h1 to φ hn ,
φ hr and φ t are set to the high level to clear the capacitor C t , and at the same time, the other end of the capacitor C 1 is grounded. Then, the pulse φ r is raised, the sensor signal is read from the optical sensor S, and is stored in the capacitors C V and C 1 (signal transfer period d).

続いて、パルスφVCをハイレベルにしてトランジスタ
QVCをONとし、光センサSのエミッタを接地状態にして
リフレッシュ動作を行うとともに、コンデンサCVをクリ
アする(期間a)。
Then, set the pulse φ VC to high level
QVC is turned on, the emitter of the photosensor S is grounded, and a refresh operation is performed, and the capacitor CV is cleared (period a).

続いて、パルスφをハイレベルとしたままで、パル
スφVCを立ち下がらせてトランジスタQVCをOFFにして、
光センサSのノイズ成分をコンデンサCVへ転送する(期
間b)。そして光センサSは蓄積動作を開始する(期間
c)。
Then, with the pulse φ r kept at the high level, the pulse φ VC is made to fall to turn off the transistor Q VC ,
The noise component of the optical sensor S is transferred to the capacitor C V (period b). Then, the optical sensor S starts the accumulation operation (period c).

一方、ノイズ成分を除去された信号は、パルスφ
立ち上がりトランジスタQtがONになることで、コンデン
サCtへ転送され蓄積される(期間e)。そして、水平走
査パルスφh1〜φhn及びφhrによって順次水平出力ライ
ンHLへ転送され、外部へ送出される(期間f)。
On the other hand, the signal from which the noise component is removed is transferred to and accumulated in the capacitor C t when the pulse φ t rises and the transistor Q t is turned on (period e). Then, it is sequentially transferred to the horizontal output line HL by the horizontal scanning pulses φ h1 to φ hn and φ hr , and is sent to the outside (period f).

このように、第一及び第二実施例において光センサS
のエミッタがコンデンサC1及びCVに直接接続されている
ために、光センサSの負荷容量を軽減でき、読出し効率
を改善することができる。
Thus, in the first and second embodiments, the optical sensor S
Since the emitter of is directly connected to the capacitors C 1 and C V , the load capacity of the photosensor S can be reduced and the reading efficiency can be improved.

また、温度や製造時のバラツキ等によるトランジスタ
のVbの変動もノイズ除去と同時に除去されるために、後
段のアンプにより増幅しても高S/Nの信号を得ることが
できる。
In addition, since fluctuations in Vb of the transistor due to variations in temperature and manufacturing are removed at the same time as noise removal, a high S / N signal can be obtained even when amplified by an amplifier in the subsequent stage.

なお、第1図に示す第一実施例を第4図に示す第二動
作例で動作させるともできるし、第二実施例を第一動作
例で動作させることもできる。
The first embodiment shown in FIG. 1 can be operated in the second operation example shown in FIG. 4, and the second embodiment can be operated in the first operation example.

また、光センサSの方式は図示されるゲート分離型セ
ンサ(特願昭62−17150号)に限定されるものではな
く、その他のベース蓄積型センサ、SIT型センサ等であ
ってもよい。
Further, the system of the optical sensor S is not limited to the gate separation type sensor (Japanese Patent Application No. 62-17150) shown in the figure, and other base accumulation type sensor, SIT type sensor or the like may be used.

第5図は、本発明による固体撮像装置の一例の概略的
回路図である。
FIG. 5 is a schematic circuit diagram of an example of the solid-state imaging device according to the present invention.

同図において、光電変換セルS1〜Snのエミッタ電極
は、垂直ラインVL1〜VLnに各々接続され、各垂直ライン
には転送トランジスタQ1、コンデンサC1及びC2が接続さ
れ、更にトランジスタQVCを介して接地されている。
In the figure, the emitter electrodes of photoelectric conversion cells S 1 to S n are connected to vertical lines VL 1 to VL n , respectively, and transfer transistors Q 1 and capacitors C 1 and C 2 are connected to each vertical line. Grounded through transistor Q VC .

各垂直ラインのトランジスタQVCのゲート電極は共通
に接続され、パルスφVCが印加される。また、各トラン
ジスタQ1のゲート電極もそれぞれ共通に接続され、パル
スφが印加される。
The gate electrodes of the transistors Q VC on each vertical line are commonly connected and a pulse φ VC is applied. Further, the gate electrodes of the respective transistors Q 1 are also commonly connected, and the pulse φ 1 is applied.

各光電変換セルに対応するトラジスタQhのゲート電極
は、ともに走査回路1の並列出力端子に接続され、それ
ぞれパルスφh1〜φhnが印加される。また、各トランジ
スタQhは、出力ラインHLに接続され、出力ラインHLはア
ンプ2に接続されるとともに、トランジスタQhrを介し
て接地されている。トランジスタQhrのゲート電極には
リセットパルスφhrが印加される。
The gate electrode of Torajisuta Q h corresponding to each photoelectric conversion cells are connected together to the parallel output terminals of the scanning circuit 1, respectively pulse phi h1 to [phi] hn is applied. Further, each transistor Q h is connected to the output line HL, the output line HL is is connected to the amplifier 2 is grounded through a transistor Q hr. A reset pulse φ hr is applied to the gate electrode of the transistor Q hr .

このような構成を有する本実施例の動作を第6図を参
照して簡単に説明する。
The operation of this embodiment having such a configuration will be briefly described with reference to FIG.

第6図は、本実施例の動作を説明するためのタイミン
グチャートである。
FIG. 6 is a timing chart for explaining the operation of this embodiment.

すでに説明したように、期間T1において各光電変換セ
ルに対応するコンデンサC1およびC2をクリアし、期間T2
において各コンデンサC1およびC2に各光電変換セルの読
出信号を蓄積する。続いて、期間T3においてコンデンサ
C2をクリアするとともに各光電変換セルをリフレッシュ
し、期間T4においてリフレッシュ後の各光電変換セルの
残存信号を各コンデンサC2に蓄積する。
As already explained, to clear the capacitor C 1 and C 2 corresponding to each photoelectric conversion cell in the period T 1, the period T 2
Accumulating the read signal of each photoelectric conversion cell to the capacitor C 1 and C 2 in. Capacitor Subsequently, in the period T 3
C 2 is cleared and each photoelectric conversion cell is refreshed, and the remaining signal of each photoelectric conversion cell after refresh is stored in each capacitor C 2 in the period T 4 .

こうして各光電変換セルの読出し信号および残存信号
を蓄積した後、期間T5において走査回路1からパルスφ
h1がトランジスタQhのゲート電極に印加され、前述した
ように、コンデンサC1およびC2の接続状態によりコンデ
ンサC1に蓄積された光電変換セルS1の読出信号からコン
デンサC2に蓄積された残存信号を差し引いた信号が情報
信号として出力ラインHLに現われ、アンプ2を経て出力
信号Soutとして出力される。
After accumulating the read signal and the residual signal of each photoelectric conversion cell in this manner, the pulse φ from the scanning circuit 1 is supplied in the period T 5 .
h1 is applied to the gate electrode of the transistor Q h, as described above, accumulated from the read signal of the photoelectric stored in the capacitor C 1 conversion cell S 1 by the connection state of the capacitor C 1 and C 2 to the capacitor C 2 A signal obtained by subtracting the remaining signal appears on the output line HL as an information signal, and is output as an output signal S out via the amplifier 2.

光電変換セルS1の信号が出力されると、パルスφhr
よってトランジスタQhrがオンとなり、出力ラインHLに
残留している電荷が除去される。
When the signal of the photoelectric conversion cell S 1 is outputted, a pulse phi hr by the transistor Q hr is turned on, charges remaining in the output line HL is eliminated.

以下同様にして、パルスφh2〜φhnにより、光電変換
セルS2〜Snの情報信号が出力ラインHLに取り出され、ア
ンプ2を通して信号Soutとして順次出力される。
In the same manner, the pulse phi h2 to [phi] hn, information signals of the photoelectric conversion cell S 2 to S n is obtained from an output line HL, it is sequentially outputted as the signal S out through amplifier 2.

なお、本実施例では電圧読出方式について述べたが、
第5図に破線で示すように、出力ラインHLに負荷抵抗RL
を付加した電流読出方式の場合でも同様である。
Although the voltage reading method has been described in this embodiment,
As shown by the broken line in FIG. 5, the load resistance RL is connected to the output line HL.
The same applies to the case of the current reading method to which

また、本実施例では一次元ラインセンサについて述べ
たが、二次元エリアセンサに適用してもよい。
Further, although the one-dimensional line sensor is described in the present embodiment, it may be applied to a two-dimensional area sensor.

また、一本の垂直ラインVLによってセンサ信号からノ
イズ成分を除去できるために、構造が簡略化でき、製造
歩留りも向上する。
Further, since the noise component can be removed from the sensor signal by one vertical line VL, the structure can be simplified and the manufacturing yield can be improved.

第7図は、本実施例に用いられる走査回路の一例の概
略的回路図である。この走査回路は、特願昭62−273185
号に開示されている。
FIG. 7 is a schematic circuit diagram of an example of the scanning circuit used in this embodiment. This scanning circuit is disclosed in Japanese Patent Application No. 62-273185.
No.

本例では、駆動パルスφh1およびφh2とは別個の駆動
パルスφc1およびφc2が入力し、トランジスタM3,M4,M
7,M8,M11,M12…のON/OFF制御を行う。
In this example, the driving pulses φ c1 and φ c2, which are separate from the driving pulses φ h1 and φ h2 , are input, and the transistors M3, M4, and M
ON / OFF control of 7, M8, M11, M12 ...

また、任意の走査パルスを二段前の単位隘路へフィー
ドバックさせ各トランジスタM5,M9,M13…をONとする回
路において、その各フィードバック配線にトランジスタ
Q1,Q2…を各々設け、これらトランジスタQ1,Q2…を駆動
パルスφc1又はφc2によってON/OFF制御している。
Also, in a circuit that feeds back an arbitrary scanning pulse to the unit bottleneck two stages before and turns on each transistor M5, M9, M13 ...
Q 1, Q 2 ... respectively provided, it is ON / OFF controlled by the transistors Q 1, Q 2 ... drive pulse phi c1 or phi c2.

次に、本実施例の動作を説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.

第8図は、本例の動作を説明するためのタイミングチ
ャートである。
FIG. 8 is a timing chart for explaining the operation of this example.

まず、前段の単位回路において、スタートパルスφhs
が入力した状態で、パルスφh1によってトランジスタM1
が導通状態にされ、電圧V1が上昇する。電圧V1はトラン
ジスタM2のゲート電位であるから、トランジスタM2は電
位V1に対応したコンダクタンスを示している。
First, in the previous unit circuit, start pulse φ hs
Is input to the transistor M1 by the pulse φ h1 .
Is made conductive, and the voltage V 1 rises. Since the voltage V 1 is the gate potential of the transistor M2, the transistor M2 exhibits a conductance corresponding to the potential V 1 .

続いて、パルスφh1が立下がりパルスφh2が立上がる
と、トランジスタM2を通して電圧V2が上昇し、それが容
量C1を通してトランジスタM2のゲートにフィードバック
され、電圧V1を更に上昇させる。これによって、トラン
ジスタM2のコンダクタンスが更に上昇し、パルスφh2
電圧低下なしに電圧V2として現われる。
Subsequently, the pulse phi h1 is falling pulse phi h2 rises, the voltage V 2 rises through the transistor M2, which is fed back to the gate of the transistor M2 through the capacitance C 1, further raising the voltage V 1. This further increases the conductance of the transistor M2 and the pulse φ h2 appears as the voltage V 2 without a voltage drop.

この状態で、パルス幅の狭い駆動パルスφc2が入力す
る。これによって、トランジスタM3がONとなり、第1段
単位回路の電圧V3を上昇させる。
In this state, the drive pulse φ c2 having a narrow pulse width is input. Thus, the transistor M3 is turned ON to raise the voltage V 3 of the first stage unit circuit.

続いて、パルス幅の広い駆動パルスφh1が立上がる。
これによってトランジスタM6を通して電圧V4が立上が
り、容量C2を通して電圧V3を更に上昇させる。したがっ
て、パルスφh1がそのまま電圧V4として現われ、これが
走査パルスφ11として出力する。
Then, the driving pulse φh1 having a wide pulse width rises.
This causes the voltage V 4 to rise through the transistor M6 and further increase the voltage V 3 through the capacitor C 2 . Therefore, the pulse φ h1 appears as the voltage V 4 as it is, and this is output as the scanning pulse φ 11 .

これと同時に、パルスφh1によってトランジスタM1が
ONとなり、電位V1は基準電位に低下する。
At the same time, the pulse φ h1 causes the transistor M1 to
When turned on, the potential V 1 drops to the reference potential.

電圧V4がハイレベルの状態で、パルス幅の狭い駆動パ
ルスφc1が立上がり、第1段単位回路のトランジスタM7
がONとなって第2段単位回路の電圧V5が上昇する。
With the voltage V 4 at the high level, the driving pulse φ c1 with a narrow pulse width rises, and the transistor M7 of the first-stage unit circuit
Is turned on and the voltage V 5 of the second-stage unit circuit rises.

そして、駆動パルスφh2が立上がることで、トランジ
スタM10および容量C3によって、電圧V6が上昇し走査パ
ルスφ21として出力する。この時点では、フィードバッ
ク配線のトランジスタQ1はOFFであるから、トランジス
タM5はOFFのままであり、したがって第1段の電圧V3
ハイレベルであり、走査パルスφ11もハイレベルを維持
している。
Then, when the drive pulse φ h2 rises, the voltage V 6 rises due to the transistor M10 and the capacitor C 3 , and the scan pulse φ 21 is output. At this point, the transistor Q 1 of the feedback wiring is OFF, so the transistor M 5 remains OFF, and therefore the voltage V 3 of the first stage is also at high level and the scan pulse φ 11 is also maintained at high level. There is.

続いて、駆動パルスφh1が立下がると、電圧V4(走査
パルスφ11)が立下がり、また電圧V3も低下する。
Subsequently, when the drive pulse φ h1 falls, the voltage V 4 (scanning pulse φ 11 ) falls and the voltage V 3 also drops.

続いて、駆動パルスφc2が立上がると、トランジスタ
M11がONとなって電圧V7を上昇させると同時に、トラン
ジスタM8、Q1およびM3がONとなる。
Then, when the drive pulse φ c2 rises, the transistor
At the same time that M11 is turned on and the voltage V 7 is increased, the transistors M8, Q 1 and M3 are turned on.

トランジスタM8がONとなることで、電圧V4が基準電位
Vnsにリセットされる。
By turning on the transistor M8, the voltage V 4 becomes the reference potential.
Reset to V ns .

また、トランジスタQ1がONとなることで、走査パルス
φ21によってトランジスタM5がONとなり、電圧V3が接地
電位になる。さらに、トランジスタM3がONとなること
で、電圧V2も接地電位にリセットされる。
Further, when the transistor Q 1 is turned on, the scan pulse φ 21 turns on the transistor M 5 and the voltage V 3 becomes the ground potential. Further, when the transistor M3 is turned on, the voltage V 2 is also reset to the ground potential.

このようにして、第2図に示すように、駆動パルスφ
h1およびφh2のタイミングで、走査パルスφ1121
12…が重複しながら、順次出力される。すなわち、デュ
ーティ比50%以上のパルス幅の広い走査パルス出力を得
ることができる。
In this way, as shown in FIG.
Scan pulses φ 11 , φ 21 , φ at the timing of h1 and φ h2
12 ... are output sequentially while overlapping. That is, it is possible to obtain a scan pulse output having a wide pulse width with a duty ratio of 50% or more.

第9図(A)は、本例における一括リセット動作を説
明するためのタイミングチャート、第9図(B)は、同
じく一括ハイレベルセット動作を説明するためのタイミ
ングチャートである。
FIG. 9 (A) is a timing chart for explaining the collective reset operation in this example, and FIG. 9 (B) is a timing chart for explaining the collective high level setting operation.

同図(A)に示すように、一括リセットは、基準電圧
Vnsをローレベルにした状態で駆動パルスφc1およびφ
c2を同時にハイレベルにすることで行われる。期間T1
場合は、走査パルス出力中の一括リセットであり、期間
T2の場合は、走査開始時の一括リセットである。
As shown in (A) of the figure, the collective reset is performed by the reference voltage.
Drive pulses φ c1 and φ with V ns at low level
This is done by making c2 high level at the same time. In the case of period T 1 , it is a batch reset during scan pulse output,
In the case of T 2 , it is a batch reset at the start of scanning.

このような一括リセットの機能は、後述する撮像装置
における拡大読出し動作に有用である。
Such a collective reset function is useful for the enlargement reading operation in the image pickup apparatus described later.

また、一括ハイレベルセットは、同図(B)に示すよ
うに、基準電圧Vnsをハイレベルにした状態で駆動パル
スφc1およびφc2をハイレベルにすることで行われる。
期間T4の場合は、φc2がハイレベルになることでトラン
ジスタM8,M16…がONとなり、走査パルスφ1112,…φ
1nがハイレベルにセットされる。期間T5の場合は、走査
パルスφ2122,…φ2nがハイレベルにセットされる。
Further, the collective high level setting is performed by setting the drive pulses φ c1 and φ c2 to the high level while the reference voltage V ns is set to the high level as shown in FIG.
In the period T 4 , since φ c2 becomes high level, the transistors M8, M16, ... Are turned on, and the scan pulses φ 11 , φ 12 ,.
1n is set to high level. In the period T 5 , the scan pulses φ 21 , φ 22 , ... φ 2n are set to the high level.

なお、期間T3は、上述の一括リセットの場合を示して
いる。
The period T 3 shows the case of the above-mentioned collective reset.

第11図は、2次元撮像装置を使用した撮像システムの
一例の概略的構成図である。
FIG. 11 is a schematic configuration diagram of an example of an imaging system using a two-dimensional imaging device.

同図において、撮像素子301が第5図に示す装置を2
次元化したものに相当する。撮像素子301の出力信号S
outは信号処理回路302によってゲイン調整等の処理が行
われ、NTSC信号等の標準テレビジョン信号として出力さ
れる。
In the figure, the image pickup device 301 is the same as the device shown in FIG.
Corresponds to the dimensionality. Output signal S of image sensor 301
Out is subjected to processing such as gain adjustment by the signal processing circuit 302 and output as a standard television signal such as an NTSC signal.

また、撮像素子301を駆動するための上記各パルスは
ドライバ303によって供給され、ドライバ303は制御部30
4の制御によって動作する。また、制御部304は撮像素子
301の出力に基いて信号処理回路302のゲイン等の調整す
るとともに、露出制御手段305を制御して撮像素子301に
入射する光量を調整する。
Further, each pulse for driving the image pickup device 301 is supplied by the driver 303, and the driver 303 controls the control unit 30.
Operates under the control of 4. The control unit 304 is an image sensor.
Based on the output of 301, the gain of the signal processing circuit 302 and the like are adjusted, and the exposure control unit 305 is controlled to adjust the amount of light incident on the image sensor 301.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上詳細に説明したように、本発明による光電変換装
置は、第一及び第二の蓄積手段に光電変換素子からの第
一及び第二の信号を蓄積することで、第一及び第二の信
号を重畳して読み出すことができ、光電変換出力からノ
イズ等の不要成分を除去することができる。
As described in detail above, the photoelectric conversion device according to the present invention accumulates the first and second signals from the photoelectric conversion element in the first and second accumulating means to obtain the first and second signals. Can be superimposed and read, and unnecessary components such as noise can be removed from the photoelectric conversion output.

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

第1図は、本発明による光電変換装置の第一実施例の基
本構成を示す概略的回路図、 第2図は、本発明の第二実施例の基本構成を示す概略的
回路図、 第3図及び第4図は、本発明による光電変換装置の具体
的動作の第一及び第二例を示すタイミングチャート、 第5図は、本発明による固体撮像装置の一実施例の概略
的回路図、 第6図は、本実施例の動作を説明するためのタイミング
チャート、 第7図は、本実施例に用いられる走査回路の一例の概略
的回路図、 第8図は、本例の動作を説明するためのタイミングチャ
ート、 第9図(A)は、本例における一括リセット動作を説明
するためのタイミングチャート、第9図(B)は、一括
ハイレベルセット動作を説明するためのタイミングチャ
ート、 第10図は、従来の光電変換装置の一例を示す概略的構成
図、 第11図は、2次元撮像装置を使用した撮像システムの一
例の概略的構成図である。 S……光センサ、CV及びC1……蓄積コンデンサ
FIG. 1 is a schematic circuit diagram showing a basic configuration of a first embodiment of a photoelectric conversion device according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic circuit diagram showing a basic configuration of a second embodiment of the present invention. 4 and 5 are timing charts showing first and second examples of specific operation of the photoelectric conversion device according to the present invention, and FIG. 5 is a schematic circuit diagram of one embodiment of the solid-state image pickup device according to the present invention. FIG. 6 is a timing chart for explaining the operation of this embodiment, FIG. 7 is a schematic circuit diagram of an example of a scanning circuit used in this embodiment, and FIG. 8 is a description of the operation of this embodiment. 9A is a timing chart for explaining the collective reset operation in this example, and FIG. 9B is a timing chart for explaining the collective high-level setting operation. Figure 10 shows an example of a conventional photoelectric conversion device. FIG. 11 is a schematic configuration diagram of an example of an imaging system using a two-dimensional imaging device. S ... Optical sensor, C V and C 1 ... Storage capacitor

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】光電変換素子の出力端子に、第一のリセッ
ト手段と第一及び第二の蓄積手段とが接続され、更に前
記第二の蓄積手段を介して信号転送手段及び第二のリセ
ット手段が接続されており、前記光電変換素子から第一
の信号を読み出すときは前記第二のリセット手段により
前記第二の蓄積手段を基準電位に設定し、第二の信号を
読み出すときは前記第二のリセット手段により前記第二
の蓄積手段を浮遊状態にすることを特徴とする光電変換
装置。
1. A first reset means and first and second accumulating means are connected to an output terminal of a photoelectric conversion element, and a signal transfer means and a second resetting means are further connected through the second accumulating means. Means is connected, when the first signal is read from the photoelectric conversion element, the second storage means is set to the reference potential by the second reset means, and when the second signal is read, the second signal is read by the first reset signal. A photoelectric conversion device, characterized in that the second storage means is brought into a floating state by a second reset means.
【請求項2】前記信号転送手段は第三の蓄積手段を有
し、上記第一及び第二の蓄積手段に蓄積された第一及び
第二の信号を重畳した信号を蓄積することを特徴とする
請求項(1)記載の光電変換装置。
2. The signal transfer means has a third accumulating means, and accumulates a signal obtained by superimposing the first and second signals accumulated in the first and second accumulating means. The photoelectric conversion device according to claim 1.
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Citations (1)

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JPS62185471A (en) * 1986-02-10 1987-08-13 Hitachi Ltd Solid-state image pickup element

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