JP2651168B2 - Photoelectric conversion device - Google Patents

Photoelectric conversion device

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JP2651168B2
JP2651168B2 JP62321423A JP32142387A JP2651168B2 JP 2651168 B2 JP2651168 B2 JP 2651168B2 JP 62321423 A JP62321423 A JP 62321423A JP 32142387 A JP32142387 A JP 32142387A JP 2651168 B2 JP2651168 B2 JP 2651168B2
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photoelectric conversion
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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、複数の光電変換素子をマトリックス状に配
列した光電変換装置に係り、特に光電変換素子に蓄積さ
れた光情報を垂直信号線の両端から選択的に読み出すよ
うにしたものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photoelectric conversion device in which a plurality of photoelectric conversion elements are arranged in a matrix, and in particular, optical information stored in the photoelectric conversion elements is transmitted to a vertical signal line. The data is selectively read from both ends.

[従来の技術] 第13図は、従来の光電変換装置の概略的回路図であ
る。
[Prior Art] FIG. 13 is a schematic circuit diagram of a conventional photoelectric conversion device.

同図において、マトリックス状に配列された光電変換
素子100の電極100aは、水平信号線101に行毎に共通接続
され、各水平信号線101は垂直走査回路102の出力端子に
各々接続されている。また、光電変換素子100の電極100
bは、垂直信号線103に列毎に共通接続され、各垂直信号
線103はMOS構造の水平走査トランジスタ104を介して読
出信号線105に共通接続されている。各走査トランジス
タ104のゲート電極は、水平走査回路106の各出力端子に
接続され、各出力端子からの水平走査パルスがシフトす
るタイミングで走査トランジスタ104は順次オン状態と
なる。この水平走査によってある水平信号線の光電変換
素子に蓄積されている光情報がシリアルに読出信号線10
5に読出され、アンプ107によって増幅され外部へ出力さ
れる。
In the figure, electrodes 100a of photoelectric conversion elements 100 arranged in a matrix are commonly connected to a horizontal signal line 101 for each row, and each horizontal signal line 101 is connected to an output terminal of a vertical scanning circuit 102. . Further, the electrode 100 of the photoelectric conversion element 100
“b” is commonly connected to the vertical signal lines 103 for each column, and each of the vertical signal lines 103 is commonly connected to the read signal line 105 via a horizontal scanning transistor 104 having a MOS structure. The gate electrode of each scanning transistor 104 is connected to each output terminal of the horizontal scanning circuit 106, and the scanning transistor 104 is sequentially turned on at the timing when the horizontal scanning pulse from each output terminal shifts. The optical information stored in the photoelectric conversion element of a certain horizontal signal line by this horizontal scanning is serially read out from the readout signal line 10.
5 is amplified by the amplifier 107 and output to the outside.

なお、読出信号線105に接続されているMOSトランジス
タ108は、読出信号線105の信号線容量をクリアするため
のものである。
The MOS transistor 108 connected to the read signal line 105 is for clearing the signal line capacitance of the read signal line 105.

[発明が解決しようとする問題点] ところで、このような従来技術においては、読出信号
線の有する容量により出力信号のレベルが低下するおそ
れがある。特に水平走査トランジスタの個数が増加し高
密度化すると、読出信号線の容量も増大し、信号レベル
の低下は顕著となる。また、高解像度化に伴なって走査
パルスが高周波数化すると、設計上の制約が厳しくな
り、回路構造も複雑となる。
[Problems to be Solved by the Invention] In such a conventional technique, the level of an output signal may be reduced due to the capacitance of the read signal line. In particular, when the number of horizontal scanning transistors increases and the density increases, the capacity of the readout signal line also increases, and the signal level decreases significantly. In addition, when the frequency of the scanning pulse is increased with the increase in resolution, design restrictions are strict and the circuit structure is complicated.

このため、読出信号線を分割し、奇数列目の垂直信号
線と偶数列目の垂直信号線とを別々の読出信号線に接続
する方式(特開昭61−154366号)も提案されている。こ
のように構成すると、上記の問題点は解決されるもの
の、奇数列目の光電変換素子と偶数列目の光電変換素子
とで読出信号線が一義的に決定されてしまい、用途上応
用範囲が狭くなるおそれがある。例えば、白黒カメラの
撮像素子として用いる場合には、同一水平信号線の信号
を同一読出信号線から読み出す方が特性的にも実装上も
有利である。また、カラーカメラの撮像素子として用い
る場合でも、色分解フィルタの配置によっては読出信号
線を変更したい場合があるが、前述の従来例では不可能
である。
For this reason, a method has been proposed in which the read signal line is divided and the vertical signal lines in the odd-numbered columns and the vertical signal lines in the even-numbered columns are connected to different read signal lines (JP-A-61-154366). . With this configuration, although the above problem is solved, the read signal line is uniquely determined by the photoelectric conversion elements in the odd-numbered columns and the photoelectric conversion elements in the even-numbered columns. There is a possibility that it becomes narrow. For example, when used as an image sensor of a monochrome camera, it is more advantageous in terms of characteristics and mounting to read out signals of the same horizontal signal line from the same readout signal line. Further, even when the readout signal line is used as an image pickup device of a color camera, it may be desired to change the readout signal line depending on the arrangement of the color separation filters.

また、同一垂直信号線の両端にMOSトランジスタを設
けて読出信号線に接続する方式(米国特許4,658,287
号)も提案されているが、この発明では一つの撮像素子
をB/Wとカラーのどちらにでも利用できるように垂直信
号線の一端側にB/W用の出力信号線、他端側にカラー用
の出力信号線を設けたにすぎない。
Also, a method in which MOS transistors are provided at both ends of the same vertical signal line and connected to a read signal line (US Pat. No. 4,658,287)
In the present invention, one image sensor is used for both B / W and color, so that one end of the vertical signal line has an output signal line for B / W and the other end has Only an output signal line for color is provided.

[問題点を解決するための手段] 本発明による光電変換装置は、このような問題点を解
決するためになされたもので、 複数の水平信号線及び垂直信号線上にマトリクス状に
配列された複数個の光電変換素子と、 前記垂直信号線の第1の端側に設けられ、前記光電変
換素子に蓄積された光電荷情報を選択的に蓄積する第1
の蓄積手段と、 当該光電変換素子をリフレッシュ動作した後の残存信号
を蓄積するために前記垂直信号線の第1の端側に設けら
れた第2の蓄積手段と、 前記光電変換素子の出力を前記第1、第2の蓄積手段
に対して選択的に順次導くために前記垂直信号線と前記
第1、第2の蓄積手段との間にそれぞれ設けられた第
1、第2のスイッチ手段と、 該第1、第2のスイッチ手段を介して前記第1、第2
の蓄積手段に蓄積された前記読み出し信号及び前記残存
信号の差分処理を行う第1の差分処理手段と、 前記垂直信号線の第1の端と反対の第2の端側に設け
られ、前記光電変換素子に蓄積された光電荷情報を選択
的に蓄積する第3の蓄積手段と、 当該光電変換素子をリフレッシュ動作した後の残存信
号を蓄積するために前記垂直信号線の第2の端側に設け
られた第4の蓄積手段と、 前記光電変換素子の出力を前記第3、第4の蓄積手段
に対して選択的に順次導くために前記垂直信号線と前記
第3、第4の蓄積手段との間にそれぞれ設けられた第
3、第4のスイッチ手段と、 該第3、第4のスイッチ手段を介して前記第3、第4
の蓄積手段に蓄積された前記読み出し信号及び前記残存
信号の差分処理を行う第2の差分処理手段と、 を有することを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] The photoelectric conversion device according to the present invention has been made to solve such problems, and a plurality of photoelectric conversion devices arranged in a matrix on a plurality of horizontal signal lines and a plurality of vertical signal lines. A plurality of photoelectric conversion elements; a first photoelectric conversion element provided on a first end side of the vertical signal line and selectively storing photocharge information stored in the photoelectric conversion elements.
Accumulating means, a second accumulating means provided on a first end side of the vertical signal line for accumulating a residual signal after the refresh operation of the photoelectric conversion element, and an output of the photoelectric conversion element. First and second switch means respectively provided between the vertical signal line and the first and second storage means for selectively sequentially leading the first and second storage means; The first and second switches are connected via the first and second switch means.
A first difference processing unit for performing a difference process between the read signal and the residual signal stored in the storage unit, and a second end opposite to a first end of the vertical signal line, Third storage means for selectively storing the photocharge information stored in the conversion element, and a third storage means for storing the remaining signal after the refresh operation of the photoelectric conversion element, at the second end of the vertical signal line. A fourth storage means provided; and a vertical signal line and the third and fourth storage means for selectively sequentially leading an output of the photoelectric conversion element to the third and fourth storage means. And third and fourth switch means respectively provided between the third and fourth switch means, and the third and fourth switch means via the third and fourth switch means.
And a second difference processing unit that performs a difference process between the read signal and the residual signal stored in the storage unit.

[作用] このように、光電変換素子に蓄積された光情報を垂直
信号線の両端から選択的に出力するようにして、用途上
の応用範囲を拡大できるようにしている。
[Operation] As described above, the optical information accumulated in the photoelectric conversion element is selectively output from both ends of the vertical signal line, so that the application range of the application can be expanded.

[実施例] 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一実施例を示
す概略的回路図である。
FIG. 1 is a schematic circuit diagram showing one embodiment of the photoelectric conversion device according to the present invention.

同図に示すように、本発明による光電変換装置は、撮
像部1、垂直走査部2、第1および第2の水平走査部3
および4から構成される。
As shown in FIG. 1, a photoelectric conversion device according to the present invention includes an imaging unit 1, a vertical scanning unit 2, and first and second horizontal scanning units 3.
And 4.

撮像部1は、水平信号線HL1〜HLmおよび垂直信号線VL
1〜VLn上に複数の光電変換素子C11〜Cmnがマトリックス
状に配置された構成となっており、各光電変換素子C11
〜Cmnは水平信号線HL1〜HLmによって行ごとに読出駆動
され、蓄積された光情報を垂直信号線VL1〜VLnから第1
および第2の水平走査部3および4に転送する。読み出
された光情報は第1の水平走査部3の読出信号線AL1〜A
L4および第2の水平走査部4の読出信号線BL1〜BL4を通
って外部へ出力される。
The imaging unit 1 includes horizontal signal lines HL1 to HLm and vertical signal lines VL
A plurality of photoelectric conversion elements C11 to Cmn are arranged in a matrix on 1 to VLn, and each photoelectric conversion element C11
To Cmn are read and driven by the horizontal signal lines HL1 to HLm for each row, and the accumulated optical information is transferred from the vertical signal lines VL1 to VLn to the first
And to the second horizontal scanning units 3 and 4. The read optical information is applied to the read signal lines AL1 to AL of the first horizontal scanning unit 3.
It is output to the outside through L4 and the read signal lines BL1 to BL4 of the second horizontal scanning section 4.

光電変換素子C11〜Cmnの構成は、本出願人が先に出願
した特開昭62−17150号(発明の名称:光電変換装置)
に詳細に開示されているので、ここでの詳細説明は省略
するが、各素子は、バイポーラトランジスタTr、キャパ
シタCoxおよびMOSトランジスタQcから構成され、トラン
ジスタTrのベース電極はキャパシタCoxの一方の極板お
よびトランジスタQcの一方の主電極にそれぞれ接続さ
れ、キャパシタCoxの他方の極板およびトランジスタQc
のゲート電極は互いに接続されて対応する水平信号線HL
1〜HLmに行ごとに接続されている。また、各素子のトラ
ンジスタTrのエミッタ電極は、対応する垂直信号線VL1
〜VLmに列ごとに接続され、トランジスタQA1〜QAnおよ
びQB1〜QBnを介してそれぞれ電源Evcに接続されてい
る。
The configuration of the photoelectric conversion elements C11 to Cmn is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-17150 filed by the present applicant (title of the invention: photoelectric conversion device).
However, each element is composed of a bipolar transistor Tr, a capacitor Cox and a MOS transistor Qc, and the base electrode of the transistor Tr is one electrode plate of the capacitor Cox. And the other electrode of the capacitor Cox and the transistor Qc connected to one main electrode of the transistor Qc, respectively.
Are connected to each other and the corresponding horizontal signal line HL
1 to HLm are connected for each row. The emitter electrode of the transistor Tr of each element is connected to the corresponding vertical signal line VL1.
To VLm for each column, and to the power supply Evc via transistors QA1 to QAn and QB1 to QBn.

また、各素子のトランジスタQcは、各行毎に直列接続
された構成となっており、各行の素子のうち垂直信号線
VL1に接続された素子のトランジスタQcは他方の主電極
が電源Ecに接続され、また、垂直信号線VLnに接続され
た素子のトランジスタQcはゲート電極が水平信号線に接
続されているMOSトランジスタQxを介して電源Ecに接続
されている。
The transistors Qc of each element are connected in series for each row, and the vertical signal line
The transistor Qc of the element connected to VL1 has the other main electrode connected to the power supply Ec, and the transistor Qc of the element connected to the vertical signal line VLn has a MOS transistor Qx whose gate electrode is connected to the horizontal signal line. To the power supply Ec.

MOSトランジスタQcおよびQxは、いずれもpチャンネ
ル型かつノーマリオフ型であり、水平信号線を介してゲ
ート電極に印加される駆動信号の電位が、しきい値電位
を超える負電位であるとオンとなり、逆に、駆動信号の
電位が接地電位または正電位であればオフとなる。オフ
状態の時には隣接素子間が電気的に分離された状態とな
り、素子領域を形成する必要がないため、微細化に適
し、高解像度化に容易に対応することができる構造とな
っている。
The MOS transistors Qc and Qx are both p-channel type and normally-off type, and are turned on when the potential of the drive signal applied to the gate electrode via the horizontal signal line is a negative potential exceeding the threshold potential, Conversely, if the potential of the drive signal is the ground potential or the positive potential, the drive signal is turned off. In the off state, adjacent elements are electrically separated from each other, and there is no need to form an element region. Therefore, the structure is suitable for miniaturization and can easily cope with high resolution.

垂直走査部2は、垂直走査回路21および垂直バッファ
回路22から構成され、第2図はその詳細を示す回路図で
ある。
The vertical scanning section 2 includes a vertical scanning circuit 21 and a vertical buffer circuit 22, and FIG. 2 is a circuit diagram showing details thereof.

同図において、シフトレジスタ構成の垂直走査回路21
は、その各段の出力端子がそれぞれ垂直バッファ回路22
のトランジスタQv1〜Qv3のゲート電極に接続されてお
り、各トランジスタQv1は駆動信号SV1を水平信号線HL1,
HL3,HL5,…に、各トランジスタQv2は駆動信号SV2を水平
信号線HL2,HL4,HL6,…に、そして各トランジスタQv3は
駆動信号SV3を水平信号線HL3,HL5,HL7,…へ順次転送す
るように構成されている。
In the figure, a vertical scanning circuit 21 having a shift register configuration is shown.
Means that the output terminal of each stage is a vertical buffer circuit 22
The transistors Qv1 to Qv3 are connected to the gate electrodes of the transistors Qv1 to Qv3.
HL3, HL5,..., Each transistor Qv2 sequentially transfers the drive signal SV2 to horizontal signal lines HL2, HL4, HL6,..., And each transistor Qv3 sequentially transfers the drive signal SV3 to the horizontal signal lines HL3, HL5, HL7,. It is configured as follows.

このような回路構成において、垂直走査回路21は、ス
タートパルスφVSによって動作を開始し、2相駆動パル
スφV1およびφV2にしたがって順次「1」となる走査パ
ルスφ1,φ2,…を出力する。したがって、例えば第3図
に示すようにに、奇数フィールドFoにおいて駆動信号SV
1およびSV2を印加して水平信号線HL1およびHL2,HL3およ
びHL4,…を順次駆動し、偶数フィールドFeにおいて駆動
信号SV2およびSV3を印加して水平信号線HL2およびHL3,H
L4およびHL5,…を順次駆動することで2線駆動のインタ
ーレース走査を行うようになされている。
In such a circuit configuration, the vertical scanning circuit 21 starts operation by a start pulse φVS, and outputs scanning pulses φ1, φ2,... Which sequentially become “1” in accordance with the two-phase driving pulses φV1 and φV2. Accordingly, for example, as shown in FIG.
1 and SV2 are applied to sequentially drive the horizontal signal lines HL1 and HL2, HL3 and HL4,..., And the drive signals SV2 and SV3 are applied to the even field Fe to apply the horizontal signal lines HL2 and HL3, H
By sequentially driving L4 and HL5,..., Two-line driving interlaced scanning is performed.

第1および第2の水平走査部3および4は、垂直信号
線VL1〜VLnの両端部に設けられて共に同一の構成を有
し、垂直信号線VL1〜VLn上の信号を2方向から外部へ選
択的に読み出せるように構成されている。
The first and second horizontal scanning units 3 and 4 are provided at both ends of the vertical signal lines VL1 to VLn and have the same configuration, and transfer signals on the vertical signal lines VL1 to VLn from two directions to the outside. It is configured to be selectively read.

第1水平走査部3は、シフトレジスタ構成の水平走査
回路31、各信号線VL1〜VLnにそれぞれ接続される読出回
路YA1〜YAn、読出信号線AL1〜AL4、信号線AL1〜AL4のラ
イン容量をクリアするためのクリア回路32および出力回
路33から構成されている。
The first horizontal scanning unit 3 determines the line capacitance of the horizontal scanning circuit 31 having a shift register configuration, the read circuits YA1 to YAn connected to the signal lines VL1 to VLn, the read signal lines AL1 to AL4, and the signal lines AL1 to AL4. It comprises a clear circuit 32 for clearing and an output circuit 33.

また、第2水平走査部4は、同じくシフトレジスタ構
成の水平走査回路41、読出回路YB1〜YBn、読出信号線BL
1〜BL4、クリア回路42および出力回路43から構成されて
いる。
Further, the second horizontal scanning unit 4 includes a horizontal scanning circuit 41 having a shift register configuration, read circuits YB1 to YBn, and a read signal line BL.
1 to BL4, a clear circuit 42 and an output circuit 43.

第4図は、水平走査部の一部を示す回路図で、第1水
平走査部3の読出回路YA3およびYA4、クリア回路32およ
び出力回路33を代表的に示している。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a part of the horizontal scanning section, and representatively shows the read circuits YA3 and YA4, the clear circuit 32 and the output circuit 33 of the first horizontal scanning section 3.

同図において、垂直信号線VL3およびVL4は、それぞれ
読出回路YA3およびYA4の転送用トランジスタQh1およびQ
h2を介して蓄積用コンデンサC1およびC2にそれぞれ接続
され、コンデンサC1およびC2はそれぞれ第1の走査用ト
ランジスタQh3およびQh4を介してバッファアンプQh5の
ベース電極に接続されている。このバッファアンプQh5
は、コンデンサC1およびC2に蓄積された信号が読み出さ
れるときに信号レベルが低下するのを防止すると共に、
高速走査を可能にするためのものである。
In the figure, vertical signal lines VL3 and VL4 are connected to transfer transistors Qh1 and Qh of read circuits YA3 and YA4, respectively.
The capacitors C1 and C2 are respectively connected to the storage capacitors C1 and C2 via h2, and the capacitors C1 and C2 are connected to the base electrode of the buffer amplifier Qh5 via the first scanning transistors Qh3 and Qh4, respectively. This buffer amplifier Qh5
Prevents the signal level from decreasing when the signals stored in the capacitors C1 and C2 are read out,
This is to enable high-speed scanning.

バッファアンプQh5は、ベース電極がクリア用トラン
ジスタQh6を介して接地されており、エミッタ電極が第
2の走査用トランジスタQh7およびQh8を介して読出信号
縁AL1〜AL4のうちの所定の2つの信号線にそれぞれ接続
されている。この場合、奇数列目の読出回路であるYA3
のトランジスタQh7およびQh8は信号線AL1およびAL2にそ
れぞれ接続され、偶数列目の読出回路であるYA4のトラ
ンジスタQh7およびQh8は信号線AL3およびAL4にそれぞれ
接続されている。
The buffer amplifier Qh5 has a base electrode grounded via a clearing transistor Qh6, and an emitter electrode connected to predetermined two signal lines AL1 to AL4 of the readout signal edges AL1 to AL4 via second scanning transistors Qh7 and Qh8. Connected to each other. In this case, the readout circuit of the odd-numbered column YA3
Transistors Qh7 and Qh8 are connected to signal lines AL1 and AL2, respectively, and transistors Qh7 and Qh8 of YA4, which is an even-numbered readout circuit, are connected to signal lines AL3 and AL4, respectively.

読出信号線AL1〜AL4は、ライン容量をクリアするため
のクリア回路32のトランジスタQC1〜QC4にそれぞれ接続
され、信号線AL1およびAL3はトランジスタQC1およびQC3
を介して接地に、信号線AL2およびAL4はトランジスタQC
2およびQC4を介して電源Erにそれぞれ接続されている。
The read signal lines AL1 to AL4 are connected to the transistors QC1 to QC4 of the clear circuit 32 for clearing the line capacitance, respectively, and the signal lines AL1 and AL3 are connected to the transistors QC1 and QC3.
The signal lines AL2 and AL4 are connected to ground via
2 and connected to the power supply Er via QC4, respectively.

また、信号線AL1〜AL4は出力回路33に接続され、信号
線AL1およびAL2は差動アンプOP1に、信号線AL3およびAL
4は差動アンプOP2にそれぞれ接続されている。差動アン
プOP1およびOP2の出力端子は、サンプリングパルスφSH
1およびφSH2により入力信号をサンプルホールドするサ
ンプルホールド回路SH1およびSH2に各々接続される。
The signal lines AL1 to AL4 are connected to the output circuit 33, the signal lines AL1 and AL2 are connected to the differential amplifier OP1, and the signal lines AL3 and AL
4 are connected to the differential amplifier OP2, respectively. The output terminals of the differential amplifiers OP1 and OP2 are connected to the sampling pulse φSH
1 and φSH2 are connected to sample and hold circuits SH1 and SH2, respectively, which sample and hold the input signal.

第5図は、撮像部1の光電変換素子C11〜Cmn上に配さ
れる色分解フィルタの配置図で、Wは白色透明フィル
タ、Bは青色透過フィルタ、Rは赤色透過フィルタを示
し、奇数行目の光電変換素子上にはフィルタWおよびR
がこれらの順に交互に配され、偶数行目の光電変換素子
上にはフィルタBおよびWがこれらの順に交互に配され
ている。
FIG. 5 is a layout diagram of color separation filters arranged on the photoelectric conversion elements C11 to Cmn of the imaging unit 1, where W indicates a white transparent filter, B indicates a blue transmission filter, R indicates a red transmission filter, and odd-numbered rows. Filters W and R on the photoelectric conversion element of the eye
Are alternately arranged in these order, and filters B and W are alternately arranged on the even-numbered rows of photoelectric conversion elements in this order.

次に、第6図および第7図のタイミングチャートを参
照して上述した光電変換装置の動作を説明する。
Next, the operation of the above-described photoelectric conversion device will be described with reference to the timing charts of FIGS. 6 and 7.

第6図は、光電変換素子に蓄積された光情報を水平ブ
ランキング期間HBLKに水平走査部へ読み出す動作を示す
タイミングチャートである。
FIG. 6 is a timing chart showing an operation of reading out the optical information stored in the photoelectric conversion element to the horizontal scanning section during the horizontal blanking period HBLK.

まず、奇数フィールドFoで垂直走査回路21に駆動パル
スφv1およびφv2が入力すると走査パルスφ1が立上
り、これによって垂直バッファ回路22は駆動信号SV1お
よびSV2を水平信号線HL1およびHL2へ各々出力する。
First, when the driving pulses φv1 and φv2 are input to the vertical scanning circuit 21 in the odd field Fo, the scanning pulse φ1 rises, whereby the vertical buffer circuit 22 outputs the driving signals SV1 and SV2 to the horizontal signal lines HL1 and HL2, respectively.

パルスφv1の立上りと同時に、電源Evcの電位が正電
位EHから負電位ELに低下する。このときφvcは「1」で
あるからトランジスタQA1〜QAnおよびQB1〜QBnはそれぞ
れオンとなり、光電変換素子C11〜Cmnのエミッタ電位が
ELに低下する。このため強い光が照射している各素子は
順バイアス状態となり、信号読出し直前のブルーミング
抑圧が行なわれ余剰電荷が除去される(期間T1)。
Simultaneously with the rise of the pulse .phi.v1, the potential of the power supply Evc drops from the positive potential E H to the negative potential E L. At this time, since φvc is “1”, the transistors QA1 to QAn and QB1 to QBn are respectively turned on, and the emitter potentials of the photoelectric conversion elements C11 to Cmn are reduced.
Decreases to E L. For this reason, each element irradiated with strong light is in a forward bias state, blooming is suppressed immediately before signal reading, and surplus charges are removed (period T1).

続いて電源Evcの電位をEHに戻し、パルスφVCを
「0」にしてトランジスタQA1〜QAnおよびQB1〜QBnをオ
フにし、垂直信号線VL1〜VLnをフローティング状態にし
てから信号成分の読出しを行う。すなわち、駆動信号SV
1を正電位にして水平信号線HL1の素子C11〜C1nの読出し
動作を行い蓄積されている光情報を垂直信号線VL1〜VLn
に読出す。同時にパルスφY1を「1」にして水平走査部
3の読出回路YA1〜YAnの各転送用トランジスタQh1をオ
ンにし、読出した光情報を各コンデンサC1に蓄積する。
このとき、第5図の色分解フィルタの配置から明らかな
ように、奇数列目の読出回路YA1,YA3,YA5,…のコンデン
サC1には白色信号成分から蓄積され、偶数列目の読出回
路YA2,YA4,YA6,…のコンデンサC1には赤色信号成分が蓄
積される(期間T2)。
Then return the potential of the power supply Evc to E H, and turning off transistor QA1~QAn and QB1~QBn by a pulse φVC to "0", reads the signal components from the vertical signal line VL1~VLn floated . That is, the drive signal SV
When 1 is set to a positive potential, the read operation of the elements C11 to C1n of the horizontal signal line HL1 is performed and the accumulated optical information is transferred to the vertical signal lines VL1 to VLn.
Read out. At the same time, the pulse φY1 is set to “1” to turn on the transfer transistors Qh1 of the read circuits YA1 to YAn of the horizontal scanning unit 3, and the read optical information is stored in the capacitors C1.
At this time, as is apparent from the arrangement of the color separation filters in FIG. 5, the capacitors C1 of the read circuits YA1, YA3, YA5,. , YA4, YA6,... Store a red signal component (period T2).

次に、駆動信号SV1を正電位に維持したまま再び電源E
vcを電位ELに下げ、パルスφVCを「1」にしてトランジ
スタQA1〜QAnおよびQB1〜QBnをオンにする。これにより
素子C11〜C1nが過渡リフレッシュされ光情報の信号成分
が除去される。ついで、パルスφVCを「0」にしてトラ
ンジスタQA1〜QAnおよびQB1〜QBnを再びオフにすると、
素子C11〜C1nの残留成分がノイズ成分として垂直信号線
VL1〜VLnに読み出される。このときパルスφY2を「1」
にして読出し回路YA1〜YAnの転送用トランジスタQh2を
開けば、各コンデンサC2にこのノイズ成分が蓄積される
(期間T3)。
Next, while the drive signal SV1 is maintained at a positive potential,
Lower the vc to the potential E L, to turn on the transistor QA1~QAn and QB1~QBn to the pulse φVC to "1". As a result, the elements C11 to C1n are transiently refreshed, and the signal components of the optical information are removed. Then, when the pulse φVC is set to “0” to turn off the transistors QA1 to QAn and QB1 to QBn again,
The residual components of the elements C11 to C1n are used as noise components as vertical signal lines.
Read to VL1 to VLn. At this time, the pulse φY2 is set to “1”.
Then, when the transfer transistors Qh2 of the read circuits YA1 to YAn are opened, this noise component is accumulated in each capacitor C2 (period T3).

ところで、前記過渡リフレッシュ時に垂直信号線の電
位すなわち素子のエミッタ電位を負に振るのは、素子は
完全に順バイアス状態にすることによってノイズ成分に
含まれる残留成分を除去して、先に読み出した信号成分
に含まれるノイズ成分との近似性を良くするためであ
る。
By the way, the potential of the vertical signal line, that is, the emitter potential of the element is made negative during the transient refresh because the element is completely forward-biased to remove the residual component contained in the noise component and read out earlier. This is to improve the similarity with the noise component included in the signal component.

このようにして第1行目の光電変換素子C11〜C1nの読
出が終了すると、次に第2行目の光電変換素子C21〜C2n
の読出しが行なわれる。
When reading of the photoelectric conversion elements C11 to C1n in the first row is completed in this way, next, the photoelectric conversion elements C21 to C2n in the second row are next.
Is read out.

まず、電源Evcを電位EHに戻し、パルスφVCを「1」
にしてトランジスタQA1〜QAnおよびQB1〜QBnをオンする
ことで垂直信号線HL1〜HLnの信号線容量を電位EHに固定
する。ついでパルスφVCを「0」にしてトランジスタQA
1〜QAnおよびQB1〜QBnをオフにし、垂直信号線VL1〜VLn
をフローティングにした状態で駆動信号SV2を正電位に
して水平信号線HL2の素子C21〜C2nの読出し動作を行い
垂直信号線VL1〜VLnに光情報を読み出す。同時にパルス
φY3を「1」にして第2の水平走査部4の読出回路YB1
〜YBnの転送用トランジスタQh1をオンにし、読出した光
情報を各コンデンサC1に蓄積する。水平信号線HL2に対
する色分解フィルタの配置は、第5図に示すように奇数
列目はB、偶数列目はWであるから、読出回路YB1,YB3,
YB5,…のコンデンサC1には青色信号成分が蓄積され、読
出回路YB2,YB4,YB6,…のコンデンサC2には白色信号成分
が蓄積される(期間T4)。
First, return the power Evc to potential E H, the pulse φVC "1"
In to fix the signal line capacitance of the transistor QA1~QAn and QB1~QBn by turning on the vertical signal line HL1~HLn to the potential E H. Next, the pulse φVC is set to “0” to set the transistor QA
1 to QAn and QB1 to QBn are turned off, and the vertical signal lines VL1 to VLn
In a state where is floating, the drive signal SV2 is set to a positive potential to perform a read operation of the elements C21 to C2n of the horizontal signal line HL2 to read optical information to the vertical signal lines VL1 to VLn. At the same time, the pulse φY3 is set to “1” to read out the readout circuit YB1 of the second horizontal scanning section 4.
YYBn transfer transistors Qh1 are turned on, and the read optical information is stored in each capacitor C1. As shown in FIG. 5, the arrangement of the color separation filters for the horizontal signal line HL2 is B for odd columns and W for even columns, so that the readout circuits YB1, YB3,
The blue signal component is stored in the capacitor C1 of YB5,..., And the white signal component is stored in the capacitor C2 of the readout circuits YB2, YB4, YB6,.

続いて期間T3の場合と同様にして素子C21〜C2nを過渡
リフレッシュして光情報の信号成分を除去し、ついでパ
ルスφY4「1」にして読出回路YB1〜YBnのトランジスタ
Qh2を開き、各コンデンサC2に素子C21〜C2nの残留成分
すなわちノイズ成分を蓄積する(期間T5)。
Subsequently, the elements C21 to C2n are transiently refreshed to remove the signal components of the optical information in the same manner as in the case of the period T3, and then the pulse φY4 is set to “1” and the transistors of the read circuits YB1 to YBn
Qh2 is opened, and the residual components of the elements C21 to C2n, that is, noise components are accumulated in each capacitor C2 (period T5).

このようにして、第1水平走査部3には第1行目の素
子C11〜C1nの白色情報および赤色情報の信号成分とノイ
ズ成分が蓄積され、第2水平走査部4には第2行目の素
子C21〜C2nの青色情報および白色情報の信号成分とノイ
ズ成分が蓄積される。
Thus, the first horizontal scanning section 3 accumulates the signal components and the noise components of the white information and the red information of the elements C11 to C1n in the first row, and the second horizontal scanning section 4 stores the signal components and the noise components in the second row. The signal components and noise components of blue information and white information of the elements C21 to C2n are accumulated.

以上の動作を水平ブランキング期間HBLK内で行い、続
いて水平有効期間内で水平走査部3および4に蓄積され
た第1行目および第2行目の光情報を走査し外部に出力
する。これと並行して、電源Evcを電位EHとし、φVCを
「1」にしてトランジスタQA1〜QAnおよびQB1〜QBnをオ
ンにし、垂直信号線VL1〜VLnを電位EHにする。また、駆
動信号SV1およびSV2を負電位とし、第1行目および第2
行目の素子をリフレッシュする。すなわち、各素子のMO
SトランジスタQCがオンとなってトランジスタTrの各ベ
ース電位を一定値ECにリセットする(期間T6)。
The above operation is performed in the horizontal blanking period HBLK, and subsequently, the optical information of the first and second rows stored in the horizontal scanning units 3 and 4 is scanned and output to the outside during the horizontal effective period. In parallel with this, the power Evc the potential E H, turns on transistor QA1~QAn and QB1~QBn by the φVC to "1", the vertical signal line VL1~VLn to the potential E H. In addition, the drive signals SV1 and SV2 are set to a negative potential,
Refresh the element in the row. That is, the MO of each element
The S transistor QC is turned on to reset each base potential of the transistor Tr to a constant value EC (period T6).

続いて、駆動信号SV1およびSV2が正電位となり、一定
電位にリセットされたベース領域のリフレッシュを行
う。すなわち、各素子のエミッタ電位は垂直信号線を通
して、一定電位EHに固定されているために、キャパシタ
Coxに電圧EHよりも高い正電圧が印加されると、ベース
・エミッタ間が順バイアス状態となり、読出し動作と同
様にしてベース領域に蓄積されたキャリアが消滅する
(期間T7)。
Subsequently, the drive signals SV1 and SV2 become positive potentials, and refresh the base region reset to a constant potential. That is, the emitter potential of each element, through the vertical signal lines, since it is fixed at a constant potential E H, the capacitor
When a high positive voltage is applied than the voltage E H to Cox, the base-emitter is forward biased, carriers accumulated in the base region in the same manner as the read operation disappears (period T7).

こうしてリフレッシュ動作が終了すると、第1行目お
よび第2行目の素子は蓄積動作を再開する。
When the refresh operation is completed in this way, the elements in the first and second rows restart the accumulation operation.

以下同様に、パルスφV1およびφV2によって奇数フィ
ールドFoとなる第3行目および第4行目、第5行目およ
び第6行目、…の読出しおよびリフレッシュ動作が順次
行われ、奇数フィールドFoの走査が終了する。
Similarly, the reading and refreshing operations of the third and fourth rows, the fifth and sixth rows,... Being the odd field Fo by the pulses φV1 and φV2 are sequentially performed, and the scanning of the odd field Fo is performed. Ends.

偶数フィールドFeでは、駆動信号SV2およびSV3によっ
て、第2行目および第3行目、第4行目および第5行
目、…の読出しおよびリフレッシュ動作が同様に行われ
る。
In the even-numbered field Fe, the read and refresh operations of the second and third rows, the fourth and fifth rows,... Are similarly performed by the drive signals SV2 and SV3.

第7図は、第1および第2の水平走査部3および4に
蓄積された光情報を水平有効期間(期間T6)内に外部へ
読み出すための動作を示すタイミングチャートで、代表
的に第4図の動作について示してある。
FIG. 7 is a timing chart showing an operation for reading out the optical information stored in the first and second horizontal scanning units 3 and 4 to the outside during the horizontal effective period (period T6). The operation of the figure is shown.

まず、水平走査回路31にスタートパルスφHSを印加し
て読出し動作を開始する。水平走査回路31は2相駆動パ
ルスφH1およびφH2により駆動され、出力端子から順次
「1」となる走査パルスφA1,φA2…を出力する。
First, a read operation is started by applying a start pulse φHS to the horizontal scanning circuit 31. The horizontal scanning circuit 31 is driven by two-phase driving pulses φH1 and φH2, and outputs scanning pulses φA1, φA2... Which sequentially become “1” from output terminals.

時刻t63になると走査パルスφA3が出力され、読出回
路YA3の走査トランジスタQh3およびQh7をオンにしてコ
ンデンサC1に蓄積されている信号成分をバッファアンプ
Qh5を介して読出信号線AL1に読出す。
At time t63, the scan pulse φA3 is output, and the scan transistors Qh3 and Qh7 of the readout circuit YA3 are turned on to buffer the signal component stored in the capacitor C1.
Read to read signal line AL1 via Qh5.

ついで、時刻t63′ではパルスφYRによりトランジス
タQh6をオンとし、コンデンサC1およびバッファアンプQ
h5のベース上の残留電荷をトランジスタQh3およびQh6を
介してクリアする。このとき、バッファアンプQh5は逆
バイアスされて非導通状態となるので、先に信号線AL1
に読出された信号はそのままである。
Next, at time t63 ', the transistor Qh6 is turned on by the pulse φYR, and the capacitor C1 and the buffer amplifier Q
The residual charge on the base of h5 is cleared via transistors Qh3 and Qh6. At this time, the buffer amplifier Qh5 is reverse-biased and becomes non-conductive, so the signal line AL1
Is read out as it is.

クリア回路32では、パルスφC2によりトランジスタQC
2およびQC3がオンとなり、信号線AL2およびAL3が各々電
源Erおよび接地にクリアされる。
In the clear circuit 32, the transistor QC is generated by the pulse φC2.
2 and QC3 are turned on, and the signal lines AL2 and AL3 are cleared to the power supply Er and the ground, respectively.

なお、信号線AL2およびAL4が電源Erにクリアされる理
由は、信号読出し期間T2およびT4とノイズ読出し期間T3
およびT5における読出し時の基準電位が異なるためであ
る。すなわち、信号読出し期間T2およびT4では信号読出
し前の初期電位がEHであるのに対して、ノイズ読出し期
間T3およびT5ではノイズ読出し前の初期電位がELである
ため、コンデンサC1およびC2に読出される信号成分およ
びノイズ成分の直流電位が異なる。この電位は垂直信号
線のライン容量とコンデンサC1およびC2の一時蓄積容量
のそれぞれの初期電位により一義的に決定される。本実
施例ではコンデンサC2に読出されるノイズ成分の直流電
位がコンデンサC1に読出される信号成分の直流電位より
も低いので、信号成分およびノイズ成分をコンデンサC1
およびC2から読出信号線AL1〜AL4に転送するときに、バ
ッファアンプQh5のベース・エミッタ間電位を信号成分
読出し時とノイズ成分読出し時とで等しくなるようにす
るため、信号線AL2およびAL4のクリア電位を信号線AL1
およびAL3よりも低い所定の基準電位Er(本実施例では
負電位)に設定するようにしている。
The reason why the signal lines AL2 and AL4 are cleared to the power supply Er is that the signal reading periods T2 and T4 and the noise reading period T3
This is because the reference potentials at the time of reading at T5 and T5 are different. In other words, while the initial potential before the signal in the signal readout period T2 and T4 reading is E H, since the initial potential before the noise reading the noise read period T3 and T5 are E L, the capacitors C1 and C2 The DC potentials of the read signal component and the noise component are different. This potential is uniquely determined by the initial capacitance of the line capacitance of the vertical signal line and the temporary storage capacitance of the capacitors C1 and C2. In this embodiment, since the DC potential of the noise component read to the capacitor C2 is lower than the DC potential of the signal component read to the capacitor C1, the signal component and the noise component
When transferring the read signal lines AL1 to AL4 from C2 and C2 to the read signal lines AL1 to AL4, the signal lines AL2 and AL4 are cleared to make the base-emitter potential of the buffer amplifier Qh5 equal between the signal component read and the noise component read. Apply potential to signal line AL1
And a predetermined reference potential Er (negative potential in this embodiment) lower than AL3.

次に、時刻t64になると、走査パルスφA4により読出
回路YA3のトランジスタQh4およびQh8がオンとなり、コ
ンデンサC2に蓄積されているノイズ成分がバッファアン
プQh5を介して信号線AL2に読み出される。このため、出
力回路33の差動アンプOP1の入力には、読出回路YA3のコ
ンデンサC1およびC2に蓄積されていた信号成分およびノ
イズ成分が共に供給されることになるので、信号成分か
らノイズ成分を除去した差分信号がサンプリングパルス
φsh1によってサンプルールド回路SH1にホールドされ、
信号SWとして出力される。
Next, at time t64, the transistors Qh4 and Qh8 of the read circuit YA3 are turned on by the scan pulse φA4, and the noise component accumulated in the capacitor C2 is read out to the signal line AL2 via the buffer amplifier Qh5. Therefore, the signal component and the noise component accumulated in the capacitors C1 and C2 of the readout circuit YA3 are both supplied to the input of the differential amplifier OP1 of the output circuit 33. The removed difference signal is held in the sample field circuit SH1 by the sampling pulse φsh1,
Output as signal SW.

また、走査パルスφA4は、同時に読出回路YA4のトラ
ンジスタQh3およびQh7をオンにして、コンデンサC1に蓄
積されている赤色信号成分をバッファアンプQh5を介し
て読出信号線AL3に読出す。
The scanning pulse φA4 simultaneously turns on the transistors Qh3 and Qh7 of the readout circuit YA4, and reads out the red signal component stored in the capacitor C1 to the readout signal line AL3 via the buffer amplifier Qh5.

時刻t64′では、パルスφYRによりトランジスタQh6が
オンとなり、前述の時刻t63′の場合と同様にしてコン
デンサC1およびバッファアンプQh5をクリアする。ま
た、クリア回路32では、パルスQC1によりトランジスタQ
C1およびQC4がオンとなり、信号線AL1およびAL4が電源E
rおよび接地にクリアされる。
At time t64 ', the transistor Qh6 is turned on by the pulse φYR, and the capacitor C1 and the buffer amplifier Qh5 are cleared in the same manner as at the time t63'. In the clear circuit 32, the transistor Q is output by the pulse QC1.
C1 and QC4 are turned on, and signal lines AL1 and AL4 are
Cleared to r and ground.

時刻t65では、走査パルスφA5が発生し、前述の時刻t
63と同様にして、図示しない読出回路YA5のコンデンサC
1に蓄積されている信号成分が信号線AL1に読み出され
る。同時に読出回路YA4のコンデンサC2に蓄積されてい
るノイズ成分が信号線AL4に読み出され、出力回路33の
差動アンプOP2に入力される。このため、差動アンプOP2
には、読出回路YA4のコンデンサC1およびC2に蓄積され
ていた信号成分およびノイズ成分が共に供給されること
になるので、その差分信号がサンプリングパルスφsh2
によってサンプルホールド回路SH2にホールドされ、信
号SRとして出力される。
At time t65, a scanning pulse φA5 is generated, and the above-described time t
Similarly to 63, the capacitor C of the readout circuit YA5 (not shown)
The signal component stored in 1 is read out to the signal line AL1. At the same time, the noise component stored in the capacitor C2 of the readout circuit YA4 is read out to the signal line AL4, and is input to the differential amplifier OP2 of the output circuit 33. Therefore, the differential amplifier OP2
Is supplied with both the signal component and the noise component accumulated in the capacitors C1 and C2 of the readout circuit YA4.
Is held by the sample-and-hold circuit SH2 and output as a signal SR.

以下同様にして水平走査回路31からの走査パルスφA
6,φA7,…によって読出回路YA6,YA7,…のコンデンサC1
およびC2の信号が順次読み出され、白色成分信号SWおよ
び赤色成分信号SRとして出力される。
Similarly, the scanning pulse φA from the horizontal scanning circuit 31
6, Capacitor C1 of readout circuit YA6, YA7, ... by φA7, ...
And C2 are sequentially read out and output as a white component signal SW and a red component signal SR.

また、第2の水平走査部4からは、第1の水平走査部
3の場合と同様にして、水平走査回路41からの走査パル
スφB1,φB2,φB3,…によって読出回路YB1,YB2,YB3,…
のコンデンサC1およびC2に蓄積された信号が順次読み出
され、青色成分信号SBおよび白色成分信号SWが出力され
る。
Also, from the second horizontal scanning section 4, in the same manner as in the case of the first horizontal scanning section 3, the scanning circuits φB1, φB2, φB3,... From the horizontal scanning circuit 41 read the read circuits YB1, YB2, YB3,. …
The signals stored in the capacitors C1 and C2 are sequentially read, and a blue component signal SB and a white component signal SW are output.

第8図は、本発明による光電変換装置の他の実施例を
示す概略的回路図である。
FIG. 8 is a schematic circuit diagram showing another embodiment of the photoelectric conversion device according to the present invention.

本実施例においては、光電変換素子に蓄積された光情
報の信号成分のみを読出し、ノイズ成分の読出しは行な
わないため、読出回路YA1〜YAnおよびYB1〜YBn、クリア
回路32および42、出力回路33および43の構成が簡略化さ
れ、それに伴い読出信号線がAL1およびAL2、BL1およびB
L2のみとなる。また、垂直信号線VL1〜VLnがトランジス
タQA1〜QAnおよびQB1〜QBnを介して接地される点を除い
ては第1図と同様に構成されている。
In this embodiment, since only the signal component of the optical information stored in the photoelectric conversion element is read out and the noise component is not read out, the readout circuits YA1 to YAn and YB1 to YBn, the clear circuits 32 and 42, and the output circuit 33 And 43 are simplified, so that the read signal lines are changed to AL1 and AL2, BL1 and B
Only L2. The configuration is the same as that of FIG. 1 except that the vertical signal lines VL1 to VLn are grounded via the transistors QA1 to QAn and QB1 to QBn.

第9図は、本実施例の第1水平走査部3の読出回路YA
3およびYA4、クリア回路32の構成を示す回路図である。
FIG. 9 shows a readout circuit YA of the first horizontal scanning section 3 of the present embodiment.
3 is a circuit diagram illustrating a configuration of YA4, a clear circuit 32. FIG.

同図において、読出回路YA3およびYA4は、それぞれ垂
直信号線VL3およびVL4に接続される転送用トランジスタ
Q1を有し、垂直信号線VL3およびVL4に読み出された信号
成分をこのトランジスタQ1を介してコンデンサC1に蓄積
する。コンデンサC1はバッファアンプQ2および走査トラ
ンジスタQ4を介して読出信号線AL1またはAL2に接続され
る。この場合、奇数列目の読出回路は信号線AL1に、偶
数列目の読出回路は信号線AL2にそれぞれ接続されるの
で、読出回路YA3のトランジスタQ4は信号線AL1に、読出
回路YA4のトランジスタQ4は信号線AL2にそれぞれ接続さ
れている。
In the figure, read circuits YA3 and YA4 are transfer transistors connected to vertical signal lines VL3 and VL4, respectively.
It has Q1, and accumulates the signal components read out to the vertical signal lines VL3 and VL4 in the capacitor C1 via the transistor Q1. Capacitor C1 is connected to readout signal line AL1 or AL2 via buffer amplifier Q2 and scan transistor Q4. In this case, the read circuits in the odd columns are connected to the signal line AL1, and the read circuits in the even columns are connected to the signal line AL2, so that the transistor Q4 of the read circuit YA3 is connected to the signal line AL1, and the transistor Q4 of the read circuit YA4 is connected. Are connected to the signal line AL2.

また、バッファアンプQ2のベース電極はトランジスタ
Q3を介して接地され、トランジスタQ3のゲート電極にパ
ルスφYRが到来する毎にベース上の残留電荷がコンデン
サC1の残留電荷と共にクリアされる。また、奇数列目の
読出回路YA1,YA3,YA5,…のトランジスタQ1のゲート電極
にはパルスφY1、偶数列目の読出回路YA2,YA4,YA6,…の
トランジスタQ1のゲート電極にはパルスφY2がそれぞれ
印加される。
The base electrode of the buffer amplifier Q2 is a transistor
Grounded via Q3, the residual charge on the base is cleared together with the residual charge on the capacitor C1 each time a pulse φYR arrives at the gate electrode of the transistor Q3. Also, a pulse φY1 is applied to the gate electrode of the transistor Q1 of the odd-numbered readout circuits YA1, YA3, YA5,. Each is applied.

クリア回路32は、信号線AL1およびAL2のライン容量を
クリアするもので、信号線AL1を接地電位にクリアする
トランジスタQ5と、信号線AL2を接地電位にクリアする
トランジスタQ6とから成り、トランジスタQ5およびQ6の
ゲート電極には、パルスφc1およびφc2がそれぞれ供給
される。このクリア回路32の出力は不図示の出力回路33
のバッファ回路を経て外部へ出力される。
The clear circuit 32 clears the line capacitance of the signal lines AL1 and AL2, and includes a transistor Q5 that clears the signal line AL1 to the ground potential, and a transistor Q6 that clears the signal line AL2 to the ground potential. Pulses φc1 and φc2 are supplied to the gate electrode of Q6, respectively. The output of the clear circuit 32 is output from an output circuit 33 (not shown).
Is output to the outside through the buffer circuit of FIG.

第10図および第11図は、第8図および第9図の動作を
説明するためのタイミングチャートである。基本的な動
作は第6図および第7図と同様であるため簡単に説明す
る。
FIG. 10 and FIG. 11 are timing charts for explaining the operation of FIG. 8 and FIG. The basic operation is the same as in FIGS. 6 and 7, and will be described briefly.

まず、期間T1′において、パルスφYRが「1」となり
読出回路YA1〜YAnおよびYB1〜YBnのトランジスタQ3をオ
ンにしてコンデンサC1およびトランジスタQ2のベース領
域をクリアする。
First, in the period T1 ′, the pulse φYR becomes “1”, turning on the transistors Q3 of the read circuits YA1 to YAn and YB1 to YBn to clear the base regions of the capacitor C1 and the transistor Q2.

次に、期間T2′では、駆動信号SV1が正電位となり、
水平信号線HL1に接続されている素子C11〜C1nの読出し
が行なわれる。同時にパルスφY1およびφY2が「1」と
なるので、読出回路YA1〜YAnの各トランジスタQ1がオン
となり、光情報が各コンデンサC1に蓄積される。この場
合、奇数列目の読出回路YA1,YA3,YA5,…には白色信号成
分が蓄積され、偶数列目の読出回路YA2,YA4,YA6,…には
赤色信号成分が蓄積される。
Next, in a period T2 ′, the drive signal SV1 becomes a positive potential,
Reading of the elements C11 to C1n connected to the horizontal signal line HL1 is performed. At the same time, the pulses φY1 and φY2 become “1”, so that each transistor Q1 of the readout circuits YA1 to YAn is turned on, and optical information is accumulated in each capacitor C1. In this case, white signal components are stored in the odd-numbered readout circuits YA1, YA3, YA5,..., And red signal components are stored in the even-numbered readout circuits YA2, YA4, YA6,.

続いて、期間T3′では、パルスφVCが「1」となり、
垂直信号線HL1〜HLnのライン容量がクリアされ、素子C2
1〜C2nの読み出しにそなえる。
Subsequently, in a period T3 ′, the pulse φVC becomes “1”,
The line capacitance of the vertical signal lines HL1 to HLn is cleared and the element C2
Prepare for reading 1 to C2n.

次に、期間T4′で駆動信号SV2が正電位となり、素子C
21〜C2nの読出し動作が行なわれ、同時にパルスφY3お
よびφY4が「1」となり、読出回路YB1〜YBnの各コンデ
ンサC1に光情報が蓄積される。この場合、奇数列目の読
出回路YB1,YB3,YB5,…には青色信号成分が蓄積され、偶
数列目の読出回路YB2,YB4,YB6,…には白色信号成分が蓄
積される。
Next, in the period T4 ', the drive signal SV2 becomes positive potential, and the element C
The read operation of 21 to C2n is performed, and at the same time, the pulses φY3 and φY4 become “1”, and optical information is accumulated in each capacitor C1 of the read circuits YB1 to YBn. In this case, blue signal components are stored in the odd-numbered readout circuits YB1, YB3, YB5,..., And white signal components are stored in the even-numbered readout circuits YB2, YB4, YB6,.

水平有効期間T5′では、読出回路YA1〜YAnおよびYB1
〜YBnに蓄積された上記光情報を走査して外部に出力す
ると共に、素子C11〜C1nおよびC21〜C2nをリセットし、
期間T6′でリフレッシュする。
In the horizontal effective period T5 ', the read circuits YA1 to YAn and YB1
~ Scan the optical information stored in YBn and output to the outside, reset the elements C11 ~ C1n and C21 ~ C2n,
Refresh in period T6 '.

次に、第11図を参照して期間T5′における第1水平走
査部の動作を説明する。
Next, the operation of the first horizontal scanning unit in the period T5 'will be described with reference to FIG.

本実施例においては、ノイズ成分の読み出しが行なわ
れないため、走査パルスφA3,φA4,…に従って読出回路
YA3,YA4,…のコンデンサC1から白色信号成分および赤色
信号成分が順次信号線AL1およびAL2に読み出され、その
読み出し動作の合間に読出信号線AL1およびAL2のライン
容量をクリア回路32によりクリアするようにパルスφC1
およびφC2が供給される。
In the present embodiment, since the reading of the noise component is not performed, the reading circuit is operated in accordance with the scanning pulses φA3, φA4,.
The white signal component and the red signal component are sequentially read from the capacitors C1 of YA3, YA4,... To the signal lines AL1 and AL2, and the line capacitance of the read signal lines AL1 and AL2 is cleared by the clear circuit 32 during the reading operation. As pulse φC1
And φC2 are supplied.

次に、第8図の実施例における他の読出し動作を第12
図のタイミングチャートを参照して説明する。
Next, another read operation in the embodiment of FIG.
This will be described with reference to the timing chart in FIG.

前述の読出し動作では、第1行目の素子C11〜C1nに蓄
積された色信号成分は第1の水平走査部へ読出し、第2
行目の素子C21〜C2nに蓄積された色信号成分は第2の水
平走査部へ読出すようにしていたが、本実施例では、第
1行目の素子C11〜C1nの読出し時には、パルスφY1およ
びφY4を「1」にして奇数列目の白色信号成分を第1水
平走査部へ、偶数列目の赤色信号成分を2水平走査部へ
それぞれ読出し、第2行目の素子C21〜C2nの読出し時に
は、パルスφY2およびφY3を「1」にして奇数列目の青
色信号成分を第2水平走査部へ、偶数列目の白色信号成
分を第1水平走査部へそれぞれ読出すようにしている。
In the above-described read operation, the color signal components accumulated in the elements C11 to C1n in the first row are read out to the first horizontal scanning unit, and
The color signal components accumulated in the elements C21 to C2n in the row are read out to the second horizontal scanning unit. However, in this embodiment, when reading out the elements C11 to C1n in the first row, the pulse φY1 And φY4 are set to “1” to read the white signal components of the odd-numbered columns to the first horizontal scanning unit and the red signal components of the even-numbered columns to the second horizontal scanning unit, respectively, and read out the elements C21 to C2n in the second row. At times, the pulses φY2 and φY3 are set to “1” so that the blue signal components in the odd columns are read out to the second horizontal scanning unit, and the white signal components in the even columns are read out to the first horizontal scanning unit.

このように、輝度信号を形成する白色信号成分を奇数
行目および偶数行目とも全て同じ方向から読出すことに
より、白色信号成分の信号波形あるいは周波数特性がほ
ぼ一致し、また、後段の信号処理回路においても配線処
理が同じように出来るため、固定パターンノイズの少な
い周波数特性のよい輝度信号を得ることができる。
As described above, by reading out the white signal components forming the luminance signal from the same direction in both the odd-numbered rows and the even-numbered rows, the signal waveforms or the frequency characteristics of the white signal components substantially match, and the signal processing in the subsequent stage is performed. Since the wiring processing can be performed in the same manner in the circuit, a luminance signal with less fixed pattern noise and good frequency characteristics can be obtained.

[効 果] 以上詳細に説明したように、本発明による光電変換装
置によれば、撮像部に蓄積された光情報を垂直信号線の
両方向から選択的に読出すようにしたので、信号レベル
の低下や走査パルスの高周波数化に対処でき、また、白
黒カメラや各種カラーカメラへの適用等各種システムへ
の応用範囲を拡大することが可能となる。
[Effects] As described in detail above, according to the photoelectric conversion device of the present invention, the optical information stored in the imaging unit is selectively read from both directions of the vertical signal line. It is possible to cope with the reduction and the increase in the frequency of the scanning pulse, and it is possible to expand the range of application to various systems, such as application to a monochrome camera and various color cameras.

また、輝度信号を形成する信号を同一信号線または近
接信号線から読出せるようにしたため、画質の良い信号
を得ることができる。
In addition, since a signal forming a luminance signal can be read from the same signal line or a neighboring signal line, a signal with good image quality can be obtained.

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

第1図は、本発明による光電変換装置の一実施例を示す
概略的回路図、 第2図は、第1図の垂直走査部を示す回路図、 第3図は、第2図の動作を説明するためのタイミングチ
ャート、 第4図は、第1図の水平走査部の一部を示す回路図、 第5図は、色分解フィルタの配置図、 第6図および第7図は、第1図および第4図の動作を説
明するためのタイミングチャート、 第8図は、本発明による光電変換装置の他の実施例を示
す概略的回路図、 第9図は、第8図の水平走査部の一部を示す回路図、 第10図および第11図は、第8図および第9図の動作を説
明するためのタイミングチャート、 第12図は、第8図の他の読出し動作を説明するためのタ
イミングチャート、 第13図は、従来の光電変換装置の一例を示す概略的回路
図である。 1……撮像部 2……垂直走査部 3……第1水平走査部 4……第2水平走査部 31……第1水平走査回路 41……第2水平走査回路 C11〜C1n……光電変換素子 HL1〜HLn……水平信号線 VL1〜VL2……垂直信号線 YA1〜YAn……第1読出回路 YB1〜YBn……第2読出回路
FIG. 1 is a schematic circuit diagram showing one embodiment of a photoelectric conversion device according to the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing a vertical scanning unit in FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a circuit diagram showing a part of the horizontal scanning unit in FIG. 1, FIG. 5 is a layout diagram of a color separation filter, FIG. 6 and FIG. 8 is a timing chart for explaining the operation of FIG. 4; FIG. 8 is a schematic circuit diagram showing another embodiment of the photoelectric conversion device according to the present invention; FIG. 9 is a horizontal scanning unit of FIG. 10 and 11 are timing charts for explaining the operation of FIGS. 8 and 9, and FIG. 12 is another read operation of FIG. FIG. 13 is a schematic circuit diagram showing an example of a conventional photoelectric conversion device. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image pick-up part 2 ... Vertical scanning part 3 ... 1st horizontal scanning part 4 ... 2nd horizontal scanning part 31 ... 1st horizontal scanning circuit 41 ... 2nd horizontal scanning circuit C11-C1n ... Photoelectric conversion Element HL1 to HLn Horizontal signal lines VL1 to VL2 Vertical signal lines YA1 to YAn First readout circuit YB1 to YBn Second readout circuit

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】複数の水平信号線及び垂直信号線上にマト
リクス状に配列された複数個の光電変換素子と、 前記垂直信号線の第1の端側に設けられ、前記光電変換
素子に蓄積された光電荷情報を選択的に蓄積する第1の
蓄積手段と、 当該光電変換素子をリフレッシュ動作した後の残存信号
を蓄積するために前記垂直信号線の第1の端側に設けら
れた第2の蓄積手段と、 前記光電変換素子の出力を前記第1、第2の蓄積手段に
対して選択的に順次導くために前記垂直信号線と前記第
1、第2の蓄積手段との間にそれぞれ設けられた第1、
第2のスイッチ手段と、 該第1、第2のスイッチ手段を介して前記第1、第2の
蓄積手段に蓄積された前記読み出し信号及び前記残存信
号の差分処理を行う第1の差分処理手段と、 前記垂直信号線の第1の端と反対の第2の端側に設けら
れ、前記光電変換素子に蓄積された光電荷情報を選択的
に蓄積する第3の蓄積手段と、 当該光電変換素子をリフレッシュ動作した後の残存信号
を蓄積するために前記垂直信号線の第2の端側に設けら
れた第4の蓄積手段と、 前記光電変換素子の出力を前記第3、第4の蓄積手段に
対して選択的に順次導くために前記垂直信号線と前記第
3、第4の蓄積手段との間にそれぞれ設けられた第3、
第4のスイッチ手段と、 該第3、第4のスイッチ手段を介して前記第3、第4の
蓄積手段に蓄積された前記読み出し信号及び前記残存信
号の差分処理を行う第2の差分処理手段と、 を有することを特徴とする光電変換装置。
A plurality of photoelectric conversion elements arranged in a matrix on a plurality of horizontal signal lines and a plurality of vertical signal lines; and a plurality of photoelectric conversion elements provided at a first end side of the vertical signal lines and stored in the photoelectric conversion elements. First accumulation means for selectively accumulating the photocharge information, and a second accumulation means provided on a first end side of the vertical signal line for accumulating a residual signal after refresh operation of the photoelectric conversion element. Storage means, and between the vertical signal line and the first and second storage means for selectively guiding the output of the photoelectric conversion element sequentially to the first and second storage means. The first provided,
Second switch means, and first difference processing means for performing a difference process between the read signal and the residual signal stored in the first and second storage means via the first and second switch means. A third storage means provided on a second end side of the vertical signal line opposite to the first end, for selectively storing the photocharge information stored in the photoelectric conversion element; Fourth storage means provided on the second end side of the vertical signal line for storing a residual signal after the element has been refreshed; and storing the output of the photoelectric conversion element in the third and fourth storages. And third and fourth storage means respectively provided between the vertical signal line and the third and fourth storage means for selectively guiding the data sequentially.
Fourth switch means; and second difference processing means for performing a difference processing of the read signal and the residual signal stored in the third and fourth storage means via the third and fourth switch means. And a photoelectric conversion device comprising:
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