JPH0523550B2 - - Google Patents

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JPH0523550B2
JPH0523550B2 JP59274413A JP27441384A JPH0523550B2 JP H0523550 B2 JPH0523550 B2 JP H0523550B2 JP 59274413 A JP59274413 A JP 59274413A JP 27441384 A JP27441384 A JP 27441384A JP H0523550 B2 JPH0523550 B2 JP H0523550B2
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voltage
base
emitter
photoelectric conversion
refreshing
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Nobuyoshi Tanaka
Toshimoto Suzuki
Tsuneo Suzuki
Masaharu Ozaki
Shigetoshi Sugawa
Masato Shinohara
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Canon Inc
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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、光電変換素子を複数個配置し、該光
電変換素子を選択することで信号を読出す光電変
換装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a photoelectric conversion device in which a plurality of photoelectric conversion elements are arranged and a signal is read out by selecting the photoelectric conversion element.

[従来技術] 第3図は、従来の固体撮像装置の一例を示す概
略的回路図である。
[Prior Art] FIG. 3 is a schematic circuit diagram showing an example of a conventional solid-state imaging device.

同図において、MOS型等の光電変換素子10
1は複数個配列され、各行毎に垂直シフトレジス
タ102に接続され、各列毎に水平シフトレジス
タ103に接続されている。
In the figure, a photoelectric conversion element 10 such as a MOS type
1 are arranged in plural numbers, and each row is connected to a vertical shift register 102, and each column is connected to a horizontal shift register 103.

このような従来例において、垂直シフトレジス
タ102によつて行を選択し、その選択された行
の各光電変換素子101を水平シフトレジスタ1
03によつて順次選択することによつて、全ての
光電変換素子の信号がシリアルに読出される。
In such a conventional example, a row is selected by a vertical shift register 102, and each photoelectric conversion element 101 in the selected row is transferred to a horizontal shift register 1.
03, the signals of all the photoelectric conversion elements are serially read out.

[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、上記従来の撮像装置では、たと
えば露光条件を光電変換素子を用いて設定しよう
とする場合、全ての光電変換素子の信号を読出す
必要があり、露光条件の設定に不必要な時間を要
していた。また、従来の装置は一定の走査しかで
きないために、パターン認識等の処理を行う場
合、出力信号の処理が複雑化し高速動作が困難に
なるという問題点も有していた。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional imaging device described above, when trying to set exposure conditions using photoelectric conversion elements, for example, it is necessary to read out the signals of all the photoelectric conversion elements, and the exposure It took unnecessary time to set the conditions. Further, since conventional devices can only scan at a fixed rate, when performing processing such as pattern recognition, the processing of output signals becomes complicated and high-speed operation becomes difficult.

[発明の概要] 本発明による光電変換装置は、上記従来の問題
点を解決しようとするものであり、光エネルギー
を受けることにより生成されるキヤリアをベース
に蓄積可能なトランジスタのn×m個と、前記ト
ランジスタのエミツタに接続されたm個の共通出
力線と、前記トランジスタのベースに容量結合し
たn個の共通駆動線と、を有するマトリクス回路
と、 前記m個の共通出力線を浮遊状態と基準電位に
保持された状態とに切り換えるスイツチ手段と、 前記n個の共通駆動線を介して前記ベースに選
択的に読み出し用又はリフレツシユ用の電圧を印
加する電圧印加手段と、を備え、蓄積動作、読み
出し動作、及びリフレツシユ動作を行う光電変換
装置であつて、 前記スイツチ手段により前記エミツタを基準電
位に保持した状態で、前記電圧印加手段により前
記ベースに前記電圧を印加することにより前記ベ
ースと前記エミツタとの接合部を順方向にバイア
スして前記リフレツシユ動作を行うリフレツシユ
手段と、 前記スイツチ手段により前記エミツタを浮遊状
態として前記電圧印加手段により任意の共通駆動
線を介して前記ベースに前記電圧を印加すること
により前記ベースと前記エミツタとの接合部を順
方向にバイアスして前記共通出力線に信号を読み
出す手段と、任意の共通出力線に読み出された信
号を選択的に信号線に出力する手段と、を有する
ランダムアクセス手段と、 を具備することを特徴とする。
[Summary of the Invention] The photoelectric conversion device according to the present invention attempts to solve the above-mentioned conventional problems, and has n×m transistors that can be stored based on carriers generated by receiving light energy. , a matrix circuit having m common output lines connected to the emitters of the transistors, and n common drive lines capacitively coupled to the bases of the transistors, and the m common output lines being in a floating state. and a voltage applying means for selectively applying a read or refresh voltage to the base via the n common drive lines, , a read operation, and a refresh operation, wherein the emitter is held at a reference potential by the switch means, and the voltage is applied to the base by the voltage application means, so that the base and the Refreshing means performs the refreshing operation by biasing a junction with the emitter in the forward direction; and the switching means causes the emitter to be in a floating state, and the voltage applying means applies the voltage to the base via an arbitrary common drive line. means for forward biasing the junction between the base and the emitter by applying a voltage to read a signal to the common output line; and selectively outputting the signal read to an arbitrary common output line to a signal line. Random access means having the following.

[実施例] 以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説
明する。ただし、ここでは特願昭58−120755号に
記載されている光電変換素子を用いた場合を説明
する。
[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail using the drawings. However, here, a case will be explained in which the photoelectric conversion element described in Japanese Patent Application No. 120755/1982 is used.

第4図Aは、特願昭58−120755号に記載されて
いる光電変換装置の平面図、第4図Bは、そのI
−I線断面図、第4図Cは、その等価回路図であ
る。
Figure 4A is a plan view of the photoelectric conversion device described in Japanese Patent Application No. 120755/1982, and Figure 4B is its I
-I line sectional view, FIG. 4C is its equivalent circuit diagram.

各図において、n+シリコン基板1上に光セン
サセルが形成され配列されており、各光センサセ
ルはSiO2、Si3N4、又はポリシリコン等より成る
素子分離領域2によつて隣接する光センサセルか
ら電気的に絶縁されている。
In each figure, optical sensor cells are formed and arranged on an n + silicon substrate 1, and each optical sensor cell is separated from the adjacent optical sensor cell by an element isolation region 2 made of SiO 2 , Si 3 N 4 , polysilicon, or the like. electrically isolated from

各光センサセルは次のような構成を有する。 Each optical sensor cell has the following configuration.

エピタキシヤル技術等で形成される不純物濃度
の低いn-領域3上にはpタイプの不純物をドー
ピングすることでp領域4が形成され、p領域4
には不純物拡散技術又はイオン注入技術等によつ
てn+領域5が形成されている。p領域4および
n+領域5は、各々バイポーラトランジスタのベ
ースおよびエミツタである。
A p region 4 is formed by doping p-type impurities on the n - region 3 with a low impurity concentration formed by epitaxial technology, etc.
An n + region 5 is formed by an impurity diffusion technique, an ion implantation technique, or the like. p region 4 and
The n + regions 5 are the base and emitter of a bipolar transistor, respectively.

このように各領域が形成されたn-領域3上に
は酸化膜6が形成され、酸化膜6上に所定の面積
を有するキヤパシタ電極7が形成されている。キ
ヤパシタ電極7は酸化膜6を挾んでp領域4と対
向し、キヤパシタ電極7にパルス電圧を印加する
ことで浮遊状態にされたp領域4の電位を制御す
る。
An oxide film 6 is formed on the n - region 3 in which each region is formed in this manner, and a capacitor electrode 7 having a predetermined area is formed on the oxide film 6. Capacitor electrode 7 faces p-region 4 with oxide film 6 in between, and applies a pulse voltage to capacitor electrode 7 to control the potential of p-region 4 in a floating state.

その他に、n+領域5に接続されたエミツタ電
極8、エミツタ電極8から信号を外部へ読出す配
線9、キヤパシタ電極7に接続された配線10、
基板1の裏面に不純物濃度の高いn+領域11、
およびバイポーラトランジスタのコレクタに電位
を与えるための電極12がそれぞれ形成されてい
る。
In addition, an emitter electrode 8 connected to the n + region 5, a wiring 9 for reading out signals from the emitter electrode 8 to the outside, a wiring 10 connected to the capacitor electrode 7,
An n + region 11 with high impurity concentration is formed on the back surface of the substrate 1,
and an electrode 12 for applying a potential to the collector of the bipolar transistor.

次に、基本的な動作を説明する。光13はバイ
ポーラトランジスタのベースであるp領域4へ入
射し、光量に対応した電荷がp領域4に蓄積され
る(蓄積動作)。蓄積された電荷によつてベース
電位は変化し、その電位変化を浮遊状態にしたエ
ミツタ電極8から読出すことで、入射光量に対応
した電気信号を得ることができる(読出し動作)。
また、p領域4に蓄積された電荷を除去するに
は、エミツタ電極8を接地し、キヤパシタ電極7
に正電圧のパルスを印加する(リフレツシユ動
作)。この正電圧を印加することでp領域4はn+
領域5に対して順方向にバイアスされ、蓄積され
た電荷が除去される。以後上記の蓄積、読出し、
リフレツシユという各動作が繰り返される。
Next, the basic operation will be explained. Light 13 enters p-region 4, which is the base of the bipolar transistor, and charges corresponding to the amount of light are accumulated in p-region 4 (accumulation operation). The base potential changes due to the accumulated charges, and by reading out the potential change from the floating emitter electrode 8, an electrical signal corresponding to the amount of incident light can be obtained (reading operation).
Furthermore, in order to remove the charges accumulated in the p region 4, the emitter electrode 8 is grounded and the capacitor electrode 7 is grounded.
Apply a positive voltage pulse to (refresh operation). By applying this positive voltage, the p region 4 becomes n +
Region 5 is forward biased and the accumulated charge is removed. After that, the above accumulation, reading,
Each operation called refresh is repeated.

要するに、ここで提案されている方式は、光入
射により発生した電荷を、ベースであるp領域4
に蓄積し、その蓄積電荷量によつてエミツタ電極
8からコレクタ電極12に流れる電流をコントロ
ールするものである。したがつて、蓄積された電
荷を、各セルの増幅機能により電荷増幅してから
読出すわけであり、言い換えれば、インピーダン
ス変換により、低インピーダンス出力として読出
すわけである。この方式は、高出力、高感度、し
かも低雑音であり、将来の高解像度化に対しても
有利なものであると言える。
In short, the method proposed here uses charges generated by light incidence to the base p-region 4.
The current flowing from the emitter electrode 8 to the collector electrode 12 is controlled by the amount of accumulated charge. Therefore, the accumulated charge is read out after being amplified by the amplification function of each cell. In other words, it is read out as a low impedance output by impedance conversion. This method has high output, high sensitivity, and low noise, and can be said to be advantageous for future increases in resolution.

第1図Aは、本発明による光電変換装置の一実
施例の回路図である。
FIG. 1A is a circuit diagram of an embodiment of a photoelectric conversion device according to the present invention.

同図において、光センサセル30は、n×nに
二次元配列され、各コレクタ電極12は共通に接
続されている。各光センサセル30のキヤパシタ
電極7は、行毎に読出しパルス又はリフレツシユ
パルスを印加するための水平ラインHL1〜HLo
(共通駆動線となる)に接続され、各水平ライン
は、バツフアMOSトランジスタBT1〜BToを介
して、垂直デコーダ部31の並列出力端子L1
Loに接続されている(バツフアMOSトランジス
タBT1〜BTo及び垂直デコーダ部31は電圧印加
手段を構成する)。バツフアMOSトランジスタ
BT1〜BToのゲート電極は端子32に共通に接続
されている。
In the figure, the optical sensor cells 30 are two-dimensionally arranged in n×n, and each collector electrode 12 is connected in common. The capacitor electrode 7 of each optical sensor cell 30 is connected to a horizontal line HL 1 to HL o for applying a read pulse or a refresh pulse for each row.
(which serves as a common drive line), and each horizontal line is connected to the parallel output terminals L1 to L1 of the vertical decoder section 31 via buffer MOS transistors BT1 to BT0 .
(The buffer MOS transistors BT 1 to BT o and the vertical decoder section 31 constitute voltage applying means). buffer MOS transistor
The gate electrodes of BT 1 to BT o are commonly connected to the terminal 32 .

各光センサセル30のエミツタ電極8は、列毎
に信号を読出すための垂直ラインVL1〜VLo(共
通出力線となる)に接続され、各垂直ラインはゲ
ート用MOSトランジスタGT1〜GToを介して出
力信号線33(信号線となる)に共通接続されて
いる。ゲート用MOSトランジスタGT1〜GTo
各ゲート電極は、垂直ラインを順次開閉するため
のパルスを発生する水平デコーダ34の並列出力
端子R1〜Roに接続されている(ゲート用MOSト
ランジスタGT1〜GTo、水平デコーダ34、水平
デコーダ34に信号φ2を印加する手段は、読み
出された信号を選択的に信号線に出力する手段を
構成する)。
The emitter electrode 8 of each photosensor cell 30 is connected to vertical lines VL 1 to VL o (common output line) for reading out signals for each column, and each vertical line is connected to gate MOS transistors GT 1 to GT o. They are commonly connected to the output signal line 33 (which serves as a signal line) via. Each gate electrode of the gate MOS transistors GT 1 to GT o is connected to parallel output terminals R 1 to R o of a horizontal decoder 34 that generates pulses for sequentially opening and closing the vertical lines (the gate MOS transistors GT 1 to GT o , the horizontal decoder 34, and the means for applying the signal φ 2 to the horizontal decoder 34 constitute means for selectively outputting the read signal to the signal line).

出力信号線41は、出力線号線33をリフレツ
シユするためのトランジスタ35を介して接地さ
れるとともに、出力端子37に接続されている。
また、トランジスタ35のゲート電極は端子36
に接続されている。
The output signal line 41 is grounded via a transistor 35 for refreshing the output line 33, and is also connected to the output terminal 37.
Further, the gate electrode of the transistor 35 is connected to the terminal 36.
It is connected to the.

また、垂直ラインVL1〜VLoは、垂直ラインを
リフレツシユするためのMOSトランジスタT1
To(スイツチ手段となる)を介して接地され、
MOSトランジスタT1〜Toの各ゲート電極は、端
子38に共通接続されている。
In addition, the vertical lines VL 1 to VL o are connected to MOS transistors T 1 to refresh the vertical lines.
grounded via T o (which acts as a switching means),
The gate electrodes of the MOS transistors T 1 to T o are commonly connected to a terminal 38 .

なお、垂直デコーダ部31および水平デコーダ
34は、それぞれに入力する信号φ1およびφ2
従つて動作する。また、垂直デコーダ部31は、
リフレツシユ時に端子L1〜Loから同時に正電圧
を出力することができる。
Note that the vertical decoder section 31 and the horizontal decoder 34 operate according to signals φ 1 and φ 2 input thereto, respectively. Further, the vertical decoder section 31
Positive voltage can be simultaneously output from terminals L 1 to Lo during refreshing.

ここで、端子32,38、端子32,38に信
号を印加する信号発生手段、垂直デコーダ部31
に信号φ1を印加する手段は、リフレツシユ手段
及び読み出し手段を構成する。
Here, the terminals 32 and 38, a signal generating means for applying signals to the terminals 32 and 38, and a vertical decoder section 31
The means for applying the signal φ 1 to constitutes a refresh means and a read means.

次に、このような構成を有する本実施例の動作
を第1図Bに示すタイミング波形図を参照しなが
ら説明する。
Next, the operation of this embodiment having such a configuration will be explained with reference to the timing waveform diagram shown in FIG. 1B.

まず、全ての光センサセルを走査して読出す場
合を説明する。
First, a case will be described in which all optical sensor cells are scanned and read.

リフレツシユ期間において、各光センサセル3
0のコレクタ電極12には正電圧VCが印加され、
エミツタ電極8は、端子38にハイレベルが印加
されMOSトランジスタT1〜Toが導通状態となる
ことで接地される。この状態で、端子32にハイ
レベルが印加され、垂直デコーダ部31からリフ
レツシユ用の正電圧VrhがバツフアMOSトランジ
スタBT1〜BToを介して各光センサセル30のキ
ヤパシタ電極7に印加される。リフレツシユ用の
正電圧Vrhが印加されることで、すでに述べたよ
うに、ベース領域4に蓄積されたホールが除去さ
れ、正電圧Vrhが接地電位に戻り、端子32がロ
ーレベルになつてリフレツシユ動作が終了する。
During the refresh period, each optical sensor cell 3
A positive voltage V C is applied to the collector electrode 12 of 0,
The emitter electrode 8 is grounded when a high level is applied to the terminal 38 and the MOS transistors T 1 to T o are brought into conduction. In this state, a high level is applied to the terminal 32, and a positive voltage V rh for refreshing is applied from the vertical decoder section 31 to the capacitor electrode 7 of each photosensor cell 30 via the buffer MOS transistors BT 1 to BT o . By applying the positive voltage V rh for refreshing, the holes accumulated in the base region 4 are removed, as described above, the positive voltage V rh returns to the ground potential, and the terminal 32 becomes low level. The refresh operation ends.

次に、蓄積期間において、端子38に引き続き
ハイレベルが印加されることでエミツタ電極8は
接地されている。すでに述べたように、この状態
で光が入射し、各光センサセル30のベース領域
4に各々入射光量に対応したホールが蓄積され
る。
Next, during the accumulation period, a high level is continuously applied to the terminal 38, so that the emitter electrode 8 is grounded. As already mentioned, light is incident in this state, and holes corresponding to the amount of incident light are accumulated in the base region 4 of each photosensor cell 30.

次に、読出し期間において、端子38はローレ
ベルとなりMOSトランジスタT1〜Toはオフ状態
になる。続いて、端子32にハイレベルが印加さ
れ、バツフアMOSトランジスタBT1〜BToが導
通状態となり、垂直デコーダ部31の端子L1
Loから順次読出し用正電圧Vrが出力される。
Next, during the read period, the terminal 38 becomes low level and the MOS transistors T 1 to T o are turned off. Subsequently, a high level is applied to the terminal 32, the buffer MOS transistors BT 1 to BT o become conductive, and the terminals L 1 to BT o of the vertical decoder section 31 become conductive.
A positive voltage Vr for reading is sequentially output from Lo .

まず、垂直デコーダ部31の端子L1から水平
ラインHL1に電圧Vrが印加されると、第1行の
光センサセル30が読出し状態となる。続いて、
水平デコーダ34の端子R1〜Roから順次ハイレ
ベルが出力される。今、端子R1からハイレベル
が出力されたとすると、MOSトランジスタGT1
がオン状態となり、第1行第1列の光センサセル
30の信号が信号線33に読出される。その直
後、端子36にハイレベルが印加され、信号線3
3をリフレツシユする。以上の動作を同行第2列
から第n列の光センサセル30の場合も同様に順
次行う。すなわち、水平デコーダ34の入力信号
φ2を順次歩進させることで、MOSトランジスタ
GT2〜GToを順次導通状態とし、第1行第2列〜
同行第n列までの光センサセル30から順次出力
信号を読出すとともに、読出す毎に信号線33を
リフレツシユする。そして、第1行の光センサセ
ル30の読出しが終了すると、端子38にハイレ
ベルが印加され、MOSトランジスタT1〜Toが導
通状態になつて垂直ラインVL1〜VLoがリフレツ
シユされる。
First, when a voltage V r is applied from the terminal L 1 of the vertical decoder section 31 to the horizontal line HL 1 , the photosensor cells 30 in the first row enter the read state. continue,
A high level is sequentially output from terminals R 1 to R o of the horizontal decoder 34 . Now, if a high level is output from terminal R1 , MOS transistor GT1
is turned on, and the signal from the photosensor cell 30 in the first row and first column is read out to the signal line 33. Immediately after that, a high level is applied to the terminal 36, and the signal line 3
Refresh 3. The above operations are similarly performed sequentially for the optical sensor cells 30 in the second to nth columns. That is, by sequentially stepping the input signal φ 2 of the horizontal decoder 34, the MOS transistor
GT 2 ~ GT o are made conductive in sequence, and the first row, second column ~
Output signals are sequentially read out from the optical sensor cells 30 up to the n-th column, and the signal line 33 is refreshed every time the signals are read out. When the reading of the photosensor cells 30 in the first row is completed, a high level is applied to the terminal 38, the MOS transistors T 1 -T o become conductive, and the vertical lines VL 1 -VL o are refreshed.

このような第1行の動作を、垂直デコーダ部3
1の入力信号φ1を歩進させて端子L2〜Loから順
次読出し用電圧Vrを出力することで、第2行〜
第n行でも行い、全ての光センサセル30の光情
報をシリアルに出力端子37から出力することが
できる。以下、同様の動作が繰り返される。
This operation of the first row is performed by the vertical decoder section 3.
By stepping the input signal φ 1 of 1 and sequentially outputting the read voltage V r from the terminals L 2 to L o , the second row to
This is also done in the n-th row, and the optical information of all the optical sensor cells 30 can be serially output from the output terminal 37. Thereafter, similar operations are repeated.

なお、上記のような走査は、第1図に示すよう
な垂直シフトレジスタおよび水平シフトレジスタ
を用いて行つてもよい。ただし、その場合は第1
図Aにおいて、垂直デコーダ部31と垂直シフト
レジスタ、水平デコーダ34と水平シフトレジス
タをそれぞれ併設し、上記走査はシフトレジスタ
で、次に述べるランダムアクセス動作はデコーダ
で行えばよい。
Note that the above scanning may be performed using a vertical shift register and a horizontal shift register as shown in FIG. However, in that case, the first
In FIG. A, a vertical decoder section 31 and a vertical shift register, and a horizontal decoder 34 and a horizontal shift register are provided, respectively.The above scanning may be performed by the shift register, and the random access operation described below may be performed by the decoder.

次に、光センサセルをランダムに選択し、光情
報信号を読出す場合を説明する。この場合、上述
のリフレツシユおよび蓄積期間の動作は同一であ
る。
Next, a case will be described in which optical sensor cells are randomly selected and optical information signals are read out. In this case, the operations of the refresh and accumulation periods described above are the same.

すでに述べたように、垂直デコーダ部31は入
力信号φ1によつて所望の端子Liから正電圧を出力
することができ、水平デコーダ34は入力信号
φ2によつて所望の端子Rjからハイレベルを出力
することができる。したがつて、入力信号φ1
よびφ2の組合せによつて、i行j列、すなわち
任意の光センサセル30の光情報信号を出力端子
37から読出すことができる。その際、光センサ
セル30は非破壊読出しであるから、任意の光セ
ンサセルを何度でも読出すことができる。
As already mentioned, the vertical decoder section 31 can output a positive voltage from a desired terminal L i in response to an input signal φ 1 , and the horizontal decoder 34 can output a positive voltage from a desired terminal R j in response to an input signal φ 2 . It can output high level. Therefore, the optical information signal of the i-th row and j-th column, that is, any optical sensor cell 30, can be read out from the output terminal 37 by the combination of the input signals φ 1 and φ 2 . At this time, since the optical sensor cell 30 is read out non-destructively, any optical sensor cell can be read out any number of times.

このように、本実施例はランダムアクセスが可
能であり、且つ非破壊読出しであるために、露光
条件を設定する際、従来のように全ての光センサ
セルを読出す必要はない。適当な位置にある適当
な個数の光センサセルの信号のみを出力し、それ
らの平均値、最高値、最低値等から露光条件を設
定すればよい。
In this manner, random access is possible and nondestructive readout is possible in this embodiment, so when setting exposure conditions, it is not necessary to read out all the photosensor cells as in the conventional case. It is only necessary to output signals from an appropriate number of photosensor cells located at appropriate positions, and set exposure conditions based on their average value, maximum value, minimum value, etc.

また、ランダムアクセスが可能であるために、
次のように応用もできる。
Also, because random access is possible,
It can also be applied as follows.

第2図A〜Cは、本実施例によるパターン認識
方法の一例を示す説明図である。
FIGS. 2A to 2C are explanatory diagrams showing an example of the pattern recognition method according to this embodiment.

第2図Aにおいて、光センサセル30が二次元
配列されたセンサ部40のうち、予め7個の光セ
ンサセルa〜gを選択するように入力信号φ1
よびφ2を設定しておく。
In FIG. 2A, input signals φ 1 and φ 2 are set in advance to select seven photosensor cells a to g from the sensor section 40 in which photosensor cells 30 are two-dimensionally arranged.

このように設定しておくことで、たとえば第2
図Bにおけるパターン「A」の場合は光センサセ
ルbおよびgが他の光センサセルと異なつた出力
となり、第2図Cにおけるパターン「F」の場合
は光センサセルb,f,gが他の異なつた出力と
なる。このように異なつた出力となる光センサア
セルを検出することで極めて簡単にパターンの弁
別を行うことができる。
By setting it like this, for example, the second
In the case of pattern "A" in Figure B, photosensor cells b and g have different outputs from other photosensor cells, and in the case of pattern "F" in Figure 2C, photosensor cells b, f, and g have different outputs than other photosensor cells. This becomes the output. By detecting the optical sensor cells having different outputs in this way, patterns can be discriminated very easily.

また、本実施例を用いてテレビ等で採用されて
いるインタレース走査を容易に行うこともでき
る。
Furthermore, using this embodiment, interlaced scanning, which is used in televisions and the like, can be easily performed.

[発明の効果] 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、読み出し手段により、共通出
力線の容量を負荷とするエミツタホロア回路構成
とし、読み出し時にベースに電圧を与えて、ベー
ス・エミツタ間を順バイアスすることで、直線性
に優れたSN比の大きな信号を高速で読み出すこ
とができ、又、リフレツシユ時には、エミツタ接
地回路構成として、ベースに電圧を与えることに
より、ベース電位をコントロールしてFPNを低
減し、且つ高速リフレツシユをすることができ
る。
[Effects of the Invention] As described above in detail, according to the photoelectric conversion device according to the present invention, the reading means has an emitter follower circuit configuration in which the load is the capacitance of the common output line, and a voltage is applied to the base at the time of reading. By forward biasing between the base and emitter, signals with excellent linearity and a large signal-to-noise ratio can be read out at high speed.In addition, during refresh, the emitter is grounded, and by applying voltage to the base, the base potential can be controlled to reduce FPN and perform high-speed refresh.

更に、ランダム選択によつて光情報信号の読出
しができるために、目的に応じた選択読出しがで
き、読出された信号の処理を高速化および簡略化
することができる。
Furthermore, since optical information signals can be read out by random selection, selective reading can be performed depending on the purpose, and processing of the read signals can be speeded up and simplified.

例えば露光条件の設定を高速に且つ簡単に行う
ことができ、またパターン認識を簡単化すること
もできる等、極めて広い応用範囲を有する。
For example, exposure conditions can be set quickly and easily, and pattern recognition can be simplified, so it has an extremely wide range of applications.

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

第1図Aは、本発明による光電変換装置の一実
施例の回路図、第1図Bは、本実施例の動作を示
すタイミング波形図、第2図A〜Cは、本実施例
によるパターン認識方法の一例を示す説明図、第
3図は、従来の固体撮像装置の一例を示す概略的
回路図、第4図Aは、特願昭58−120755号に記載
されている光電変換装置の平面図、第4図Bは、
そのI−I線断面図、第4図Cは、その等価回路
図である。 7……キヤパシタ電極、8……エミツタ電極、
12……コレクタ電極、30……光センサセル、
31……垂直デコーダ部、34……水平デコー
ダ。
FIG. 1A is a circuit diagram of one embodiment of a photoelectric conversion device according to the present invention, FIG. 1B is a timing waveform diagram showing the operation of this embodiment, and FIGS. 2A to C are patterns according to this embodiment. FIG. 3 is a schematic circuit diagram showing an example of a conventional solid-state imaging device, and FIG. 4A is an explanatory diagram showing an example of a recognition method. The plan view, Figure 4B, is
The sectional view taken along the line I--I in FIG. 4C is an equivalent circuit diagram thereof. 7... Capacitor electrode, 8... Emitter electrode,
12... Collector electrode, 30... Optical sensor cell,
31... Vertical decoder section, 34... Horizontal decoder.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 光エネルギーを受けることにより生成される
キヤリアをベースに蓄積可能なトランジスタのn
×m個と、前記トランジスタのエミツタに接続さ
れたm個の共通出力線と、前記トランジスタのベ
ースに容量結合したn個の共通駆動線と、を有す
るマトリクス回路と、 前記m個の共通出力線を浮遊状態と基準電位に
保持された状態とに切り換えるスイツチ手段と、 前記n個の共通駆動線を介して前記ベースに選
択的に読み出し用又はリフレツシユ用の電圧を印
加する電圧印加手段と、を備え、蓄積動作、読み
出し動作、及びリフレツシユ動作を行う光電変換
装置であつて、 前記スイツチ手段により前記エミツタを基準電
位に保持した状態で、前記電圧印加手段により前
記ベースに前記電圧を印加することにより前記ベ
ースと前記エミツタとの接合部を順方向にバイア
スして前記リフレツシユ動作を行うリフレツシユ
手段と、 前記スイツチ手段により前記エミツタを浮遊状
態として前記電圧印加手段により任意の共通駆動
線を介して前記ベースに前記電圧を印加すること
により前記ベースと前記エミツタとの接合部を順
方向にバイアスして前記共通出力線に信号を読み
出す手段と、任意の共通出力線に読み出された信
号を選択的に信号線に出力する手段と、を有する
ランダムアクセス手段と、 を具備する光電変換装置。 2 特許請求の範囲第1項記載の光電変換装置に
おいて、前記リフレツシユ手段により、n×m個
のトランジスタが同時にリフレツシユされること
を特徴とする光電変換装置。
[Claims] 1 n of a transistor that can accumulate based on carriers generated by receiving light energy
xm common output lines connected to the emitters of the transistors, and n common drive lines capacitively coupled to the bases of the transistors; and the m common output lines. a switch means for switching the base voltage between a floating state and a state held at a reference potential; and a voltage application means for selectively applying a reading or refreshing voltage to the base via the n common drive lines. A photoelectric conversion device that performs a storage operation, a readout operation, and a refresh operation, wherein the voltage applying means applies the voltage to the base while the emitter is held at a reference potential by the switching means. Refreshing means performs the refreshing operation by biasing the junction between the base and the emitter in a forward direction; and the switching means sets the emitter in a floating state, and the voltage applying means applies the voltage to the base via an arbitrary common drive line. means for forward biasing the junction between the base and the emitter by applying the voltage to read the signal to the common output line; and a means for selectively reading out the signal to the common output line. A photoelectric conversion device comprising: means for outputting to a signal line; and random access means having. 2. The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein n×m transistors are refreshed simultaneously by the refreshing means.
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Citations (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5820076A (en) * 1981-07-29 1983-02-05 Olympus Optical Co Ltd Image pickup device
JPS59108470A (en) * 1982-12-14 1984-06-22 Junichi Nishizawa Solid-state image pickup device

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