JPS582712A - 蓄積型光電変換素子 - Google Patents
蓄積型光電変換素子Info
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- JPS582712A JPS582712A JP10201281A JP10201281A JPS582712A JP S582712 A JPS582712 A JP S582712A JP 10201281 A JP10201281 A JP 10201281A JP 10201281 A JP10201281 A JP 10201281A JP S582712 A JPS582712 A JP S582712A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 14
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 12
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 3
- 244000205754 Colocasia esculenta Species 0.000 description 1
- 235000006481 Colocasia esculenta Nutrition 0.000 description 1
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/148—Charge coupled imagers
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は蓄積直光電変換素子に関し、更に詳しくは、入
射光量に応じた電荷を発生し蓄積する受光部と、該受光
部の蓄積電荷を出力部へ転送するための転送部とを備え
た蓄積型光電変換素子に閤するものである。
射光量に応じた電荷を発生し蓄積する受光部と、該受光
部の蓄積電荷を出力部へ転送するための転送部とを備え
た蓄積型光電変換素子に閤するものである。
蓄積型の光電変換素子にあってはその受光面上でのｌｉ
Ｉ度が交流的に変化する（例えば５０Ｈｇ、６０）Ｉｓ
）と、それによってその出力信号のレベ＃が変化す為。
Ｉ度が交流的に変化する（例えば５０Ｈｇ、６０）Ｉｓ
）と、それによってその出力信号のレベ＃が変化す為。
即ち、所謂フリッカ−による影響である。
例えば、５０Ｈｓで駆動される螢光灯の照明光の７ダツ
力−周期は１０鳳１・ｅであるが、これに対し、蓄積時
間が特に１０鳳−・・以下の極めて短かい時間の場合に
は、各蓄積動作で７９フカ−周期に対して蓄Ｓ開始の位
相がばらつくと、各信号読みｄしの度毎に得られる出力
信号はそのレベルが大きく変動したものとなる。勿論、
斯かる不都合は蓄積開始のタイ電ンダを常に照明光の７
９７力−周期に同期させる様にすることで回避されるも
のではあるが、しかし乍ら、一般にこの様な周期の方法
は−しくまた煩しいものであり、特に、７ツツ力−周期
がランダムに変化するＳを場合は側底不可能になるもの
である。
力−周期は１０鳳１・ｅであるが、これに対し、蓄積時
間が特に１０鳳−・・以下の極めて短かい時間の場合に
は、各蓄積動作で７９フカ−周期に対して蓄Ｓ開始の位
相がばらつくと、各信号読みｄしの度毎に得られる出力
信号はそのレベルが大きく変動したものとなる。勿論、
斯かる不都合は蓄積開始のタイ電ンダを常に照明光の７
９７力−周期に同期させる様にすることで回避されるも
のではあるが、しかし乍ら、一般にこの様な周期の方法
は−しくまた煩しいものであり、特に、７ツツ力−周期
がランダムに変化するＳを場合は側底不可能になるもの
である。
斯くして、一般には蓄積時間が照度の変動周期よりも短
かくなると出力のレベルはかなりの変動を強いられるこ
とになり、この点に−する改良が切値されることになる
。
かくなると出力のレベルはかなりの変動を強いられるこ
とになり、この点に−する改良が切値されることになる
。
本発明は斯かる事情に鑑みて為されたもので、特別な照
度変＃同期装置や高精度のタイマー装電を何ら必要とす
ることなしに、照度変動に対し當に安定した出力を得る
ことが出来る有利な蓄積漏光電変換素子の構造を提供す
ることを目的とし、斯かる目的の下で蓄積星光電変換素
子は、入射光量に応じた電荷を発生し蓄積する受光部と
、鋏受光部の蓄積電荷を出力部へ転送するための転送部
との間に該受光部の蓄積電荷を取り込んでこれを一時保
持するための電荷の一時保持部を設けて、該一時保持部
で一時保持された電荷を転送部へ移送する様に構成した
ことを特徴とするものである。
度変＃同期装置や高精度のタイマー装電を何ら必要とす
ることなしに、照度変動に対し當に安定した出力を得る
ことが出来る有利な蓄積漏光電変換素子の構造を提供す
ることを目的とし、斯かる目的の下で蓄積星光電変換素
子は、入射光量に応じた電荷を発生し蓄積する受光部と
、鋏受光部の蓄積電荷を出力部へ転送するための転送部
との間に該受光部の蓄積電荷を取り込んでこれを一時保
持するための電荷の一時保持部を設けて、該一時保持部
で一時保持された電荷を転送部へ移送する様に構成した
ことを特徴とするものである。
以下、本発明の実施例について添附のｇｔｉｉを参照し
て説明する。
て説明する。
先ずｗｉ１〜４図により従来の蓄積耐光電変換素子につ
いて説明するに、第１図は該光電変換素子（例えばツイ
ン型のＣ０Ｄ）の構造を内部ダテうシャ〃によって示す
もので、ＰＳは入射光に応じた電荷を発生し、蓄積する
受光部、ＴＲは鋏受光部ＰＳの蓄積電荷をシフト・ゲニ
ト８Ｇを通じて取り込んで、これを周知の如く不図示の
出力部（電荷−電圧変換部）まで転送して行く転送部、
ＣＧは受光部ＰＳの蓄積電荷を排出するためのクリア・
ゲージで、転送部ＴＲ，シフト・ゲー）ＳＧ及びクリア
・ゲージＣＧには夫々制御パルス乃至信号φ。０．Φ。
いて説明するに、第１図は該光電変換素子（例えばツイ
ン型のＣ０Ｄ）の構造を内部ダテうシャ〃によって示す
もので、ＰＳは入射光に応じた電荷を発生し、蓄積する
受光部、ＴＲは鋏受光部ＰＳの蓄積電荷をシフト・ゲニ
ト８Ｇを通じて取り込んで、これを周知の如く不図示の
出力部（電荷−電圧変換部）まで転送して行く転送部、
ＣＧは受光部ＰＳの蓄積電荷を排出するためのクリア・
ゲージで、転送部ＴＲ，シフト・ゲー）ＳＧ及びクリア
・ゲージＣＧには夫々制御パルス乃至信号φ。０．Φ。
及びΦ。Ｘ＋１ （第２図々示）が附与される。
斯かる構成にあっては、例えば、先ず、？リア信号Φ。
Ｘ１ｍ１”イにするとこれによりクリアΦゲー）ＣＧが
開となって、それまで受光部ＰＳＫ蓄積されていた電荷
は該クリア・ゲー）ＣＧを逓じて排出される。そしてク
リア信号Φ。Ｘ１ｍ１がａつとなることによってクリア
・ゲー’） ’ＣＧが閉となると再附与されるとこの間
、該シフト・ゲー）ＳＧが開となることにより受光部Ｐ
Ｓのそれまでの蓄積電荷が該シフト・ゲー）ＳＧを通じ
て転送部τＲＫ取り込まれ、該取り込まれた電荷はタロ
ツタ゛書パルスφ。工の附与の下、で、該転送部テＲを
通じて出力部まで転送されて行き、ここで電圧に蛮俟さ
れて □出力される様になる。この場合、？リア信
号Φ。ＬＩＥ関ｔ１が蓄積時間となる。
開となって、それまで受光部ＰＳＫ蓄積されていた電荷
は該クリア・ゲー）ＣＧを逓じて排出される。そしてク
リア信号Φ。Ｘ１ｍ１がａつとなることによってクリア
・ゲー’） ’ＣＧが閉となると再附与されるとこの間
、該シフト・ゲー）ＳＧが開となることにより受光部Ｐ
Ｓのそれまでの蓄積電荷が該シフト・ゲー）ＳＧを通じ
て転送部τＲＫ取り込まれ、該取り込まれた電荷はタロ
ツタ゛書パルスφ。工の附与の下、で、該転送部テＲを
通じて出力部まで転送されて行き、ここで電圧に蛮俟さ
れて □出力される様になる。この場合、？リア信
号Φ。ＬＩＥ関ｔ１が蓄積時間となる。
さて、ここで、今、受光部ＰＳの受光面照度が周期的に
変化し、そしてその周期Ｔに対して蓄積時間ｔｌが極め
て短かい場合、受光＠照度の変化に対して蓄積開始のタ
イ零ング（位相）が當に一定でないと、この蓄積時間１
．でのサンプリングは例えば第３図中に８ （ｔ）で示
す斜線の部分となって、結局、各サンプリング毎に得ら
れる出力Ｓは第４図に示す如くそのレベルが大きく変動
したものになってしまう。
変化し、そしてその周期Ｔに対して蓄積時間ｔｌが極め
て短かい場合、受光＠照度の変化に対して蓄積開始のタ
イ零ング（位相）が當に一定でないと、この蓄積時間１
．でのサンプリングは例えば第３図中に８ （ｔ）で示
す斜線の部分となって、結局、各サンプリング毎に得ら
れる出力Ｓは第４図に示す如くそのレベルが大きく変動
したものになってしまう。
それでは次に斯かる不都合を解消させ得る本発明の改良
について第５〜８図を参照して説明する。
について第５〜８図を参照して説明する。
第５図に示す様に（特に第１図との対比から理解される
様に）、本発明に係る光電変換素子の一実施例にあって
は、例えば、受光部ＰＳと転送部ＴＨに対する本来のシ
フト−ゲー） ＳＧ２ （以下、第２シフト・ゲートと
称する）との間に、受光部ＰＳの蓄積電荷を取り込んで
これを一時的に保持するための一時保持部ＳＴと該一時
保持部ＳＴＫ沙 対する電荷の一送を制御するためシフト−ゲート８Ｇｌ
（以下、第１シフト・ゲージと称する）とを設けた
構造となっており、第１シフト−ゲート５ＧＩＫ対して
は第１シフト・ＡｐスΦ□、が、第２シフト・ゲートＳ
Ｇ２に対しては第２シフト−パルスΦ□、が夫々附与さ
れる。第６図に示す様に、は第１．２図で説明したシフ
ト・ゲー）ＳＧに対するシフト・パルスΦ■と同様の性
質のものである。以上の外は第１．２図で説明した従来
の蓄積型充電変換素子と同様の構造である。
様に）、本発明に係る光電変換素子の一実施例にあって
は、例えば、受光部ＰＳと転送部ＴＨに対する本来のシ
フト−ゲー） ＳＧ２ （以下、第２シフト・ゲートと
称する）との間に、受光部ＰＳの蓄積電荷を取り込んで
これを一時的に保持するための一時保持部ＳＴと該一時
保持部ＳＴＫ沙 対する電荷の一送を制御するためシフト−ゲート８Ｇｌ
（以下、第１シフト・ゲージと称する）とを設けた
構造となっており、第１シフト−ゲート５ＧＩＫ対して
は第１シフト・ＡｐスΦ□、が、第２シフト・ゲートＳ
Ｇ２に対しては第２シフト−パルスΦ□、が夫々附与さ
れる。第６図に示す様に、は第１．２図で説明したシフ
ト・ゲー）ＳＧに対するシフト・パルスΦ■と同様の性
質のものである。以上の外は第１．２図で説明した従来
の蓄積型充電変換素子と同様の構造である。
斯かる構成の蓄積星光電変換素子にあっては、受光部Ｐ
Ｓで所定の時間に亘り発生蓄積された電荷を何度か一時
保持部ＳＴに繰り返し取り込んで順次加算しつつ保持し
、誼一時保持部Ｓ丁で加算保持されている電荷を転送部
〒Ｒを通じて醜み°出す様な動作が可能であり、そして
斯かる動作を利用することにより先に述べた従来の不都
合を解消させることが可能になる。即ち、今、第５図で
説明した例に則して受光面照度の変動周期Ｔに対して極
めて短かい蓄積時間ｔｌテ蓄積を行う場合について、骸
蓄積時間ｔｌをＮ等分し、蓄積時間ｔ、４ｔｒ受光部Ｐ
Ｓに得られた電荷を第１シフト・ゲートＳＧ１を通じて
一時保持部８Ｔに取り込んで保持する動作を所定の時間
々隔でＮ回繰り返したとすると、この時の受光面照度の
変動をζ対する受光部ＰＳ及び一時保持部ＳＴの共働に
よるサンプリングの範囲は第７図中、斜線で示す８８〜
８Ｍの部分となり、そこで、Ｎ回目のサンプリングの終
了後、一時保持部ＳＴの保持電荷を第２シフト・ゲート
ＳＧ２を通じて転送ｉ’ｒＲ［取り込んで出力部まで転
送する様にすれば、この時の出力値Ｓはｓ−！ｓ、テ、
総合蓄積時間もｔ ｚ／Ｎ Ｘ Ｎ−ｔ ｚとな凰ｍｌ っている（尚、第６図中の蓄積時間ｔ ｌ−ｔＨはｔｌ
−を虐−ｔ８−・・”””ｔｘ−を−である）。ここで
、第７図から理解される様にＮ回に分けて行われるサン
プリングは受光面照度の変動周期Ｔに対してその全域に
亘り平均して分布しているために１次のすンプリング（
Ｓ′）に際し、その最初のすンプリンプリンダ（Ｓ’１
）の、変動周期ＴＫ対する位相が迭 前回のサンプリング（Ｓ）Ｋ於ける網の最初のすンプリ
ダ（Ｓｌ）のそれに対してずれていたとして舅 も得られる出力値ＳＩ−ΣＳ１．は前記の値Ｓと殆ん冨
−１ ど同じになり、結局、第８図に示す如く、受光面Ｗｉ度
の変動に拘、らず、その変動周期丁よりも極く短かい蓄
積時間の下でも當に安定した出力を得ることが可能とな
り、斯くして、従来の不都合が解消されることになる訳
である０ 以上詳述した様に本発明の蓄積１１党電変換素子して常
に安定した出力を得ることが可能になるもので、特に１
人工照明の下で、照明光の変動の周期よりも短かい蓄積
時間で蓄積を行う場合に極めて有益なものである。
Ｓで所定の時間に亘り発生蓄積された電荷を何度か一時
保持部ＳＴに繰り返し取り込んで順次加算しつつ保持し
、誼一時保持部Ｓ丁で加算保持されている電荷を転送部
〒Ｒを通じて醜み°出す様な動作が可能であり、そして
斯かる動作を利用することにより先に述べた従来の不都
合を解消させることが可能になる。即ち、今、第５図で
説明した例に則して受光面照度の変動周期Ｔに対して極
めて短かい蓄積時間ｔｌテ蓄積を行う場合について、骸
蓄積時間ｔｌをＮ等分し、蓄積時間ｔ、４ｔｒ受光部Ｐ
Ｓに得られた電荷を第１シフト・ゲートＳＧ１を通じて
一時保持部８Ｔに取り込んで保持する動作を所定の時間
々隔でＮ回繰り返したとすると、この時の受光面照度の
変動をζ対する受光部ＰＳ及び一時保持部ＳＴの共働に
よるサンプリングの範囲は第７図中、斜線で示す８８〜
８Ｍの部分となり、そこで、Ｎ回目のサンプリングの終
了後、一時保持部ＳＴの保持電荷を第２シフト・ゲート
ＳＧ２を通じて転送ｉ’ｒＲ［取り込んで出力部まで転
送する様にすれば、この時の出力値Ｓはｓ−！ｓ、テ、
総合蓄積時間もｔ ｚ／Ｎ Ｘ Ｎ−ｔ ｚとな凰ｍｌ っている（尚、第６図中の蓄積時間ｔ ｌ−ｔＨはｔｌ
−を虐−ｔ８−・・”””ｔｘ−を−である）。ここで
、第７図から理解される様にＮ回に分けて行われるサン
プリングは受光面照度の変動周期Ｔに対してその全域に
亘り平均して分布しているために１次のすンプリング（
Ｓ′）に際し、その最初のすンプリンプリンダ（Ｓ’１
）の、変動周期ＴＫ対する位相が迭 前回のサンプリング（Ｓ）Ｋ於ける網の最初のすンプリ
ダ（Ｓｌ）のそれに対してずれていたとして舅 も得られる出力値ＳＩ−ΣＳ１．は前記の値Ｓと殆ん冨
−１ ど同じになり、結局、第８図に示す如く、受光面Ｗｉ度
の変動に拘、らず、その変動周期丁よりも極く短かい蓄
積時間の下でも當に安定した出力を得ることが可能とな
り、斯くして、従来の不都合が解消されることになる訳
である０ 以上詳述した様に本発明の蓄積１１党電変換素子して常
に安定した出力を得ることが可能になるもので、特に１
人工照明の下で、照明光の変動の周期よりも短かい蓄積
時間で蓄積を行う場合に極めて有益なものである。
尚、実施例はフィン量の素子としてＩ！明したが、勿論
、本発明はエリア型の素子（４１１にインター・
、ｌライン転送方式のものが好適である）Ｋも適用可能
であり、更に、ＣＯＤの外に、ＢＢＤ、ＣＩＤ或いはＭ
ＯＳイメージ・センす等にも適用可能である０
、本発明はエリア型の素子（４１１にインター・
、ｌライン転送方式のものが好適である）Ｋも適用可能
であり、更に、ＣＯＤの外に、ＢＢＤ、ＣＩＤ或いはＭ
ＯＳイメージ・センす等にも適用可能である０
第１図は従来の蓄積型充電変換素子（フィン量００Ｄ）
の構造を内部ポテンシャルによって模式％式％ 第２図は第１図示素子の動作に必要な各種制御パルス及
び信号を示すタイ瑠ング・チャート、第６図はＴＲ１図
示素子による受光面ｍ度の変動に対するサンプリングの
様子を示す図、鯖４図は第３図で示したすンプリン／に
よって得られる出力を示す図、 第５図は本発明に係る蓄積型充電変換素子（ライン型Ｃ
０Ｄ）の構造を、第１図と同様、内部ポテンシャルによ
つて模式的に示す図、 第６図は第５図示素子の動作に必要な各種制御パルス及
び信号を示すタイ電ング倫チャート、第７図は第５図示
素子による受光面１１１度の変動に対するサンプリング
の様子を示す図、第８図は第９７図で示したサンプリン
グによって得られる出力を示す図である。 ＰＳ・・・・拳受光部、ＳＴ・・・Φ・一時保持部、Ｔ
Ｒ０・・・転送部、ＳＧｌ・０＠・第１シフト・ゲート
、ＳＧ２・・・・＠第２シフト曹ゲート、ＣＧ・・・Φ
・クリア・ゲート。 特許出願人 中ヤノン株式会社 代理人 丸島儀−
の構造を内部ポテンシャルによって模式％式％ 第２図は第１図示素子の動作に必要な各種制御パルス及
び信号を示すタイ瑠ング・チャート、第６図はＴＲ１図
示素子による受光面ｍ度の変動に対するサンプリングの
様子を示す図、鯖４図は第３図で示したすンプリン／に
よって得られる出力を示す図、 第５図は本発明に係る蓄積型充電変換素子（ライン型Ｃ
０Ｄ）の構造を、第１図と同様、内部ポテンシャルによ
つて模式的に示す図、 第６図は第５図示素子の動作に必要な各種制御パルス及
び信号を示すタイ電ング倫チャート、第７図は第５図示
素子による受光面１１１度の変動に対するサンプリング
の様子を示す図、第８図は第９７図で示したサンプリン
グによって得られる出力を示す図である。 ＰＳ・・・・拳受光部、ＳＴ・・・Φ・一時保持部、Ｔ
Ｒ０・・・転送部、ＳＧｌ・０＠・第１シフト・ゲート
、ＳＧ２・・・・＠第２シフト曹ゲート、ＣＧ・・・Φ
・クリア・ゲート。 特許出願人 中ヤノン株式会社 代理人 丸島儀−
Claims (1)
- 入射光量に応じた電荷を発生し蓄積する受光部と、皺受
光部の蓄積電荷を出力部へ転送するための転送部との間
に該受光部の蓄積電荷を取り込んでこれを一時保存する
ための電荷の一時保持部を設けて、該一時保持部で一時
保持され・た電荷を転送部へ移送する様に構成したこと
を特徴とする蓄積型光電変換素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10201281A JPS582712A (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | 蓄積型光電変換素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10201281A JPS582712A (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | 蓄積型光電変換素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS582712A true JPS582712A (ja) | 1983-01-08 |
| JPH0549931B2 JPH0549931B2 (ja) | 1993-07-27 |
Family
ID=14315844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10201281A Granted JPS582712A (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | 蓄積型光電変換素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS582712A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53143119A (en) * | 1977-05-20 | 1978-12-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Solidstate pick up unit |
-
1981
- 1981-06-30 JP JP10201281A patent/JPS582712A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53143119A (en) * | 1977-05-20 | 1978-12-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Solidstate pick up unit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0549931B2 (ja) | 1993-07-27 |
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