JPS59153380A - 積分読取形撮像装置 - Google Patents
積分読取形撮像装置Info
- Publication number
- JPS59153380A JPS59153380A JP58026255A JP2625583A JPS59153380A JP S59153380 A JPS59153380 A JP S59153380A JP 58026255 A JP58026255 A JP 58026255A JP 2625583 A JP2625583 A JP 2625583A JP S59153380 A JPS59153380 A JP S59153380A
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- Japan
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- circuit
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- terminal
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- Pending
Links
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- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 8
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は１光学的な画像を電気的な信号に変換する撮像
装置に係り、特に、 ＣＯＤ （Ｃ）〕ａｒｇｅ Ｃｏ
ｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ） 、 ＢＴ３Ｄ （Ｂｕｃｋ
ｅｔ Ｂｒｉｇａｄｅ Ｄｅｖｉｃｅ）等の電荷移送素
子（Ｃｈａｒｇｅ ’Ｉ”ｒａｎｓｆｅｒ Ｄｅｖｉｃ
ｅ） 、 ＭＯＳ トランジスタ）■トランンスタ等の
半導体素子を光蓄積形撮像素子として用いる積分読取形
撮像’ｌ＜ Ｉ−ｉ’ｅに関する。
装置に係り、特に、 ＣＯＤ （Ｃ）〕ａｒｇｅ Ｃｏ
ｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ） 、 ＢＴ３Ｄ （Ｂｕｃｋ
ｅｔ Ｂｒｉｇａｄｅ Ｄｅｖｉｃｅ）等の電荷移送素
子（Ｃｈａｒｇｅ ’Ｉ”ｒａｎｓｆｅｒ Ｄｅｖｉｃ
ｅ） 、 ＭＯＳ トランジスタ）■トランンスタ等の
半導体素子を光蓄積形撮像素子として用いる積分読取形
撮像’ｌ＜ Ｉ−ｉ’ｅに関する。
従来の光蓄積形撮像素子においては、光照射に応じて得
られる電気変換信号は基本的には電荷！Ｉして与えられ
る。ところが、従来の信シ“じ″読取り方Ｊ：（では、
電荷量を、−たん、電流波形信シナに変換して検出して
いた。これを第１図により具体的に説明する。第１図に
おいて、１は光蓄積形撮像素子で、光照η・ＩＬを受け
て正孔、電子等のキャリアを発生ずる半導体接合部分り
にコンデンサＣが並列１接続された回路構成を持ち、こ
れにスイ・７チ２が直列に入り、さらに信号取出し用の
抵抗３を介して電圧源４につながっている。５は信号取
出し端子であり、６は取出された信号の電流波形の一例
を示すものである。以−１−の構成において、光照射１
Ｌににって流れた電荷情報はコンデンサＣに蓄えられる
。ある一定の蓄積時間後スイッチ２をオフからオンにし
て、電圧源４がらコンデンサＣに流入した電流６のピー
ク値１□、を読取ることで、光照射量に対応する電気信
号とするのが従来方式であっだ。このとき、抵抗３を流
れる電流波形（通常指数関数状に変化）が光照射量の大
小にかかわらず相似の場合には、電流波形６のピーク値
１１．は。
られる電気変換信号は基本的には電荷！Ｉして与えられ
る。ところが、従来の信シ“じ″読取り方Ｊ：（では、
電荷量を、−たん、電流波形信シナに変換して検出して
いた。これを第１図により具体的に説明する。第１図に
おいて、１は光蓄積形撮像素子で、光照η・ＩＬを受け
て正孔、電子等のキャリアを発生ずる半導体接合部分り
にコンデンサＣが並列１接続された回路構成を持ち、こ
れにスイ・７チ２が直列に入り、さらに信号取出し用の
抵抗３を介して電圧源４につながっている。５は信号取
出し端子であり、６は取出された信号の電流波形の一例
を示すものである。以−１−の構成において、光照射１
Ｌににって流れた電荷情報はコンデンサＣに蓄えられる
。ある一定の蓄積時間後スイッチ２をオフからオンにし
て、電圧源４がらコンデンサＣに流入した電流６のピー
ク値１□、を読取ることで、光照射量に対応する電気信
号とするのが従来方式であっだ。このとき、抵抗３を流
れる電流波形（通常指数関数状に変化）が光照射量の大
小にかかわらず相似の場合には、電流波形６のピーク値
１１．は。
全電荷ｆｆ４．に比例することか理論的に保証されてい
る。しかし、何らかの理由で２例えはスイッチ２の回路
＋１．’ｌ定数の影響により、電流波形の相似性か保た
れなくなった場合には、光照射量と電流波形ピーク値１
１、との間に誤差か生し、市確な撮像機能を′皮求され
る撮像装置にとって大きな障害となっていた。
る。しかし、何らかの理由で２例えはスイッチ２の回路
＋１．’ｌ定数の影響により、電流波形の相似性か保た
れなくなった場合には、光照射量と電流波形ピーク値１
１、との間に誤差か生し、市確な撮像機能を′皮求され
る撮像装置にとって大きな障害となっていた。
〔発明の１“１的〕
本発明の目的は、従来技術での」−記した不都合を解消
し、光照射量に対する出力信号の直線性を良好に、かつ
、大きくでき広いタイナミックレンン４１″はを持たせ
ることのできる積分読取形撮像装置を提供することにあ
る。
し、光照射量に対する出力信号の直線性を良好に、かつ
、大きくでき広いタイナミックレンン４１″はを持たせ
ることのできる積分読取形撮像装置を提供することにあ
る。
本発明の特徴は、ト記１・１的を達成するために。
人力光を受けてその光源η・１量を電荷量に変換する尤
蓄債形撮像素子と、一定周期でオン、オフされ・るクロ
ック信けかオンになることに１．記電荷ｊ？ｉ：を電流
パルス信号に変換して出力する変換回路と。
蓄債形撮像素子と、一定周期でオン、オフされ・るクロ
ック信けかオンになることに１．記電荷ｊ？ｉ：を電流
パルス信号に変換して出力する変換回路と。
この電流パルス信号を−１−記クロック信号のオンに同
期して積分して出力する積分回路と、この積分回路を上
記クロック信号のオフに同期してリセットするりセット
回路とを備えた構成とするにある。
期して積分して出力する積分回路と、この積分回路を上
記クロック信号のオフに同期してリセットするりセット
回路とを備えた構成とするにある。
本発明の詳細な説明に入る＋ｉｉｆに、ます、第２図に
より本発明の基本的な考え方を説明する。第２図におい
て１７は演算増幅器ＡＭＰ、抵抗Ｒ１゜Ｒ２、積分コン
デンサＣ１で構成される積分回路てあ１几 ８は出力端
子である。即ち２本発明においては、従来方式の信号取
出し端子５の電流変化のピーク値１１１を読取ることは
ぜずに、積分回路７を信号取出し端ｒ５に接続する。こ
うすると、積分１回路７の動作原理から明らかなように
、信号取出し端子５の電圧Ｖ、 （抵抗３を流れる電流
と等価）は時間的に積分されて、積分回路７め出力端Ｔ
−８に現われる。その関係式は、増幅器ＡＭＰか理想的
な場合には、電圧Ｖ１に対し出力電圧Ｖ。はＶｏ−Ｃ；
’Ｒ，↓Ｖｊｄｔ となる。ここて、Ｃ，、Ｒ，はそれぞれコンデンサＣ１
の容ｈｔ値、抵抗Ｒ】の抵抗値である。
より本発明の基本的な考え方を説明する。第２図におい
て１７は演算増幅器ＡＭＰ、抵抗Ｒ１゜Ｒ２、積分コン
デンサＣ１で構成される積分回路てあ１几 ８は出力端
子である。即ち２本発明においては、従来方式の信号取
出し端子５の電流変化のピーク値１１１を読取ることは
ぜずに、積分回路７を信号取出し端ｒ５に接続する。こ
うすると、積分１回路７の動作原理から明らかなように
、信号取出し端子５の電圧Ｖ、 （抵抗３を流れる電流
と等価）は時間的に積分されて、積分回路７め出力端Ｔ
−８に現われる。その関係式は、増幅器ＡＭＰか理想的
な場合には、電圧Ｖ１に対し出力電圧Ｖ。はＶｏ−Ｃ；
’Ｒ，↓Ｖｊｄｔ となる。ここて、Ｃ，、Ｒ，はそれぞれコンデンサＣ１
の容ｈｔ値、抵抗Ｒ】の抵抗値である。
このような積分回路を介した出力電圧Ｖ。は。
入力端子Ｖ１の波形、または抵抗３を流れる電流波形、
に関係なく、抵抗３を流れた電荷Ｍｉこ比例し、この結
果、従来方式で問題となった。ピーク（ｌｌ′−１１、
を読取ることによって生じる。波形変化（こ対する誤差
は解決される。
に関係なく、抵抗３を流れた電荷Ｍｉこ比例し、この結
果、従来方式で問題となった。ピーク（ｌｌ′−１１、
を読取ることによって生じる。波形変化（こ対する誤差
は解決される。
次に、第３図により本発明の一実施例を説明する。第３
図は、第２図回路にスイ・ノチ９とスイ・ノチ１２と抵
抗Ｒ３とを追加して、＠分コンチン＋０− Ｃ＋の蓄積
電荷のセット・リセ、７ト機能を持たせｊこものである
。その動作は、ます、スイ、ノチ２をオンにする（閉し
る）と同時に、スイ・ソチ９を端子１］側に、スイッチ
１２を端子１４側にそれぞれ倒［７て積分動作を聞！ｌ
ｒｉさせる。信号読取りか終つｊこら、スイッチ２をオ
フ（開放）シ、同時にスイ・ンチ９を端子］０Ｉｌｔｌ
ｌに、スイ・ンチ１２を端子」３側（こそれぞオを接続
して、積分コンデンサＣ１の蓄積電荷を、抵抗Ｒ３をリ
ーク回路として放電させる。これらのスイッチ動作は、
撮像素子を駆動するり「Ｊツク付けに同期して行なうこ
とにより、積分回路７からの出力電圧■。は、クロック
信弓の各周期ことにリセットされた積分付けとして検出
できる。図示の読取り信弓の波形例において、 ｔｌ、
−はクロンク信号の周期を＋ ｔＳはセット期間を＋
ｔＩｔはす七ソト期間を示している。
図は、第２図回路にスイ・ノチ９とスイ・ノチ１２と抵
抗Ｒ３とを追加して、＠分コンチン＋０− Ｃ＋の蓄積
電荷のセット・リセ、７ト機能を持たせｊこものである
。その動作は、ます、スイ、ノチ２をオンにする（閉し
る）と同時に、スイ・ソチ９を端子１］側に、スイッチ
１２を端子１４側にそれぞれ倒［７て積分動作を聞！ｌ
ｒｉさせる。信号読取りか終つｊこら、スイッチ２をオ
フ（開放）シ、同時にスイ・ンチ９を端子］０Ｉｌｔｌ
ｌに、スイ・ンチ１２を端子」３側（こそれぞオを接続
して、積分コンデンサＣ１の蓄積電荷を、抵抗Ｒ３をリ
ーク回路として放電させる。これらのスイッチ動作は、
撮像素子を駆動するり「Ｊツク付けに同期して行なうこ
とにより、積分回路７からの出力電圧■。は、クロック
信弓の各周期ことにリセットされた積分付けとして検出
できる。図示の読取り信弓の波形例において、 ｔｌ、
−はクロンク信号の周期を＋ ｔＳはセット期間を＋
ｔＩｔはす七ソト期間を示している。
以−１−説明したように１本発明によれは、流れる電流
波形のピーク値ではなく、電荷ｆ、ｔそのものを時間的
に積分して読取る構成としたことにより。
波形のピーク値ではなく、電荷ｆ、ｔそのものを時間的
に積分して読取る構成としたことにより。
スイッチ回路の応答速度や性能の影響を受けることはな
（、従って火剤光量に対する出力信１じの直線性を大き
くすることができ、広いクイナミンク特性の撮像素子か
可能となり、また、スイッチ２の性能に左右されないと
いう同じ理由から、−次元センサや二次元イメージセン
サのような多くのスイッチヶ−１・を有する場合には、
構造上及び製造トの条件かゆるくなり２作成しやすくな
るなどの利点かある。
（、従って火剤光量に対する出力信１じの直線性を大き
くすることができ、広いクイナミンク特性の撮像素子か
可能となり、また、スイッチ２の性能に左右されないと
いう同じ理由から、−次元センサや二次元イメージセン
サのような多くのスイッチヶ−１・を有する場合には、
構造上及び製造トの条件かゆるくなり２作成しやすくな
るなどの利点かある。
第１図は従来の光蓄積形撮像素子におけるピーク値読取
り回路図、第２図は本発明の基本的な考え方を説明する
回路図、第３図は本発明の詳細な説明川の回路図である
。 に１案の説明 １ ・光蓄積形撮像素子 ２．９．１２・・スイッチ３
・電圧源 ４・・抵抗 ５・・借り取出し端子 ６・電流波形７ ・積分回路
８・出力端子１０、 ＋１．１３． Ｍ・・
スイッチの端子Ｃ１・積分コンデンサ Ｒ１，Ｒ２，
Ｒ３抵抗性Ｈ４「出願人 目本電信電話公社 代理人弁理士 中村純之助 才１ 図 才２図
り回路図、第２図は本発明の基本的な考え方を説明する
回路図、第３図は本発明の詳細な説明川の回路図である
。 に１案の説明 １ ・光蓄積形撮像素子 ２．９．１２・・スイッチ３
・電圧源 ４・・抵抗 ５・・借り取出し端子 ６・電流波形７ ・積分回路
８・出力端子１０、 ＋１．１３． Ｍ・・
スイッチの端子Ｃ１・積分コンデンサ Ｒ１，Ｒ２，
Ｒ３抵抗性Ｈ４「出願人 目本電信電話公社 代理人弁理士 中村純之助 才１ 図 才２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 入力光を受けてその光照射量を電荷量に変換覆る光蓄積
形撮像素子と、一定周期でオン、オフされるクロ、り信
号がオンになるごとに上記電荷量を電流パルス信号に変
換して出力する変換回路とこの電流パルス信号を−１−
記クロック信号のオンに同期して積分して出力する積分
回路と、この積分゛回路を上記クロンク信号のオフに同
期してリセ。 ］・するり七ノド回路とを備えたことを特徴とする積分
読取形撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58026255A JPS59153380A (ja) | 1983-02-21 | 1983-02-21 | 積分読取形撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58026255A JPS59153380A (ja) | 1983-02-21 | 1983-02-21 | 積分読取形撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59153380A true JPS59153380A (ja) | 1984-09-01 |
Family
ID=12188147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58026255A Pending JPS59153380A (ja) | 1983-02-21 | 1983-02-21 | 積分読取形撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59153380A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62220075A (ja) * | 1986-03-22 | 1987-09-28 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | 赤外線撮像装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5295112A (en) * | 1976-02-06 | 1977-08-10 | Hitachi Ltd | Image pickup device |
| JPS5298430A (en) * | 1976-02-12 | 1977-08-18 | Recognition Equipment Inc | Method of reducing static pattern odd and even noises* method of controlling video signal* video signal controller* dynamic noise correcting device and odd and even noise correcting device |
| JPS5651167A (en) * | 1979-10-03 | 1981-05-08 | Hitachi Ltd | Noise eliminating circuit |
-
1983
- 1983-02-21 JP JP58026255A patent/JPS59153380A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5295112A (en) * | 1976-02-06 | 1977-08-10 | Hitachi Ltd | Image pickup device |
| JPS5298430A (en) * | 1976-02-12 | 1977-08-18 | Recognition Equipment Inc | Method of reducing static pattern odd and even noises* method of controlling video signal* video signal controller* dynamic noise correcting device and odd and even noise correcting device |
| JPS5651167A (en) * | 1979-10-03 | 1981-05-08 | Hitachi Ltd | Noise eliminating circuit |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62220075A (ja) * | 1986-03-22 | 1987-09-28 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | 赤外線撮像装置 |
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