JP5430502B2 - 光電変換装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態1による光電変換装置の構成を示すブロック図である。図2は、図1に示す1ビット光電変換回路および出力回路の構成例と相互の関係を示す回路図である。
この実施の形態2では、実施の形態1示した構成の光電変換装置において、出力回路の他の構成例を示す。図4は、本発明の実施の形態2による光電変換装置における1ビット光電変換回路および出力回路の構成例と相互の関係を示す回路図であり、図5は、図4に示す光電変換装置の動作を説明するタイムチャートである。
2,2−1〜2−n 1ビット光電変換回路
3,5 出力回路
4 制御回路
TR1〜TR4 Nchトランジスタ(第1〜第4のトランジスタ)
SW1〜SW6 スイッチ(第1〜第6のスイッチ)
C1,C2,C3 容量素子(第1〜第3の容量素子)
AMP 差動増幅器
Claims (2)
- n個の1ビット光電変換回路と、前記n個の1ビット光電変換回路の各出力端子が並列に接続される1つの出力回路と、制御回路とを備え、
前記n個の1ビット光電変換回路は、それぞれ、一端が電源に接続される第1のスイッチと、カソード端子が前記第1のスイッチの他端に接続され、アノード端子が接地されるフォトダイオードと、ドレイン端子が電源に接続され、ゲート端子が前記第1のスイッチの他端に接続される第1のNchトランジスタと、前記第1のNchトランジスタのソース端子と接地との間に設けられ、常時導通状態に設定される第2のNchトランジスタと、一端が前記第1のNchトランジスタのソース端子に接続される第2のスイッチと、一端が前記第2のスイッチの他端に接続される第3のスイッチと、前記第3のスイッチの他端と接地との間に設けられる第1の容量素子と、ドレイン端子が電源に接続され、ゲート端子が前記第2のスイッチの他端に接続される第3のNchトランジスタと、一端が前記第3のNchトランジスタのソース端子に接続され、他端が前記出力端子となる第4のスイッチとを備え、
前記出力回路は、入力端子に前記n個の1ビット光電変換回路の各前記出力端子が並列に接続されるバッファと、前記バッファの入力端子と接地との間に設けられ、常時導通状態に設定される第4のNchトランジスタと、各一端が前記バッファの出力端子に並列に接続される第5および第6のスイッチと、前記第5および第6のスイッチ各他端と接地との間にそれぞれ設けられる第2および第3の容量素子と、前記第5のスイッチの他端が一方の入力端子に接続され、前記第6のスイッチの他端が他方の入力端子に接続される差動増幅器とを備え、
前記制御回路は、前記n個の1ビット光電変換回路のそれぞれにおいて、前記第1のスイッチを所定時間閉状態にし、前記第1のスイッチを開状態に切り替えた後の一定時間内に前記第2のスイッチと前記第3のスイッチとを同時に所定時間閉状態にして前記フォトダイオードが保持する画像信号電圧を前記第1の容量素子に転送保持させ、その後、前記各1ビット光電変換回路の前記第4のスイッチを所定の順序で順に所定時間閉状態にし、前記第4のスイッチを閉状態にして接続した一の前記1ビット光電変換回路と前記出力回路とにおいて、前記第3のスイッチと前記第5のスイッチとを前記第4のスイッチを閉状態にするタイミングで同時に所定時間閉状態にして前記第1の容量素子が保持する画像信号電圧を前記第2の容量素子に転送保持させ、その後、前記第1のスイッチと前記第2のスイッチと前記第6のスイッチとを同時に所定時間閉状態にして前記フォトダイオードに印加される電源電圧を基準信号電圧として前記第3の容量素子に転送保持させ、前記第1のスイッチと前記第2のスイッチと前記第6のスイッチとが開状態に切り替わった後に、前記差動増幅器から前記第2の容量素子に保持される画像信号電圧と前記第3の容量素子に保持される基準信号電圧との差電圧を画像信号として外部へ出力させる
ことを特徴とする光電変換装置。 - n個の1ビット光電変換回路と、前記n個の1ビット光電変換回路の各出力端子が並列に接続される1つの出力回路とを備える光電変換装置であって、
前記n個の1ビット光電変換回路は、それぞれ、一端が電源に接続される第1のスイッチと、アノード端子が接地され、カソード端子が前記第1のスイッチの他端に接続されるフォトダイオードと、ドレイン端子が電源に接続され、ゲート端子が前記第1のスイッチの他端に接続される第1のNchトランジスタと、前記第1のNchトランジスタのソース端子と接地との間に設けられ、常時導通状態に設定される第2のNchトランジスタと、一端が前記第1のNchトランジスタのソース端子に接続される第2のスイッチと、一端が前記第2のスイッチの他端に接続される第3のスイッチと、前記第3のスイッチの他端と接地との間に設けられる第1の容量素子と、ドレイン端子が電源に接続され、ゲート端子が前記第2のスイッチの他端に接続される第3のNchトランジスタと、一端が前記第3のNchトランジスタのソース端子に接続され、他端が前記出力端子となる第4のスイッチとを備え、
前記出力回路は、入力端子に前記n個の1ビット光電変換回路の各前記出力端子が並列に接続されるバッファと、前記バッファの入力端子と接地との間に設けられ、常時導通状態に設定される第4のNchトランジスタと、各一端が前記バッファの出力端子に並列に接続される第5および第6のスイッチと、前記第5のスイッチの他端と接地との間に設けられる第2の容量素子と、前記第5のスイッチの他端が一方の入力端子に接続され、前記第6のスイッチの他端が他方の入力端子に接続される差動増幅回路とを備え、
前記制御回路は、
前記n個の1ビット光電変換回路のそれぞれにおいて、前記第1のスイッチを所定時間閉状態にし、前記第1のスイッチを開路させた後の一定時間内に前記第2のスイッチと前記第3のスイッチとを同時に所定時間閉状態にして前記フォトダイオードが保持する画像信号電圧を前記第1の容量素子に転送保持させ、その後、前記各1ビット光電変換回路の前記第4のスイッチを所定の順序で順に、所定時間閉状態にし、前記第4のスイッチを閉状態にして接続した一の前記1ビット光電変換回路と前記出力回路とにおいて、前記第3のスイッチと前記第5のスイッチとを前記第4のスイッチを閉状態にするタイミングで同時に所定時間閉状態にして前記第1の容量素子が保持する信号電荷を前記第2の容量素子に転送保持させ、その後、前記第1のスイッチと前記第2のスイッチと前記第6のスイッチとを同時に所定時間閉状態にして前記フォトダイオードに印加される電源電圧を基準信号電圧として前記差動増幅器の他方の入力端子に入力させ、前記第1のスイッチと前記第2のスイッチと前記第6のスイッチとが開状態に切り替わる前に、前記差動増幅器から前記一方の入力端子に入力される第2の容量素子に保持される画像信号電圧と他方の入力端子に入力される前記基準電圧信号との差電圧を画像信号として外部へ出力させる
ことを特徴とする光電変換装置。
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