JPS596677A - Photoelectric converter - Google Patents

Photoelectric converter

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JPS596677A
JPS596677A JP57114916A JP11491682A JPS596677A JP S596677 A JPS596677 A JP S596677A JP 57114916 A JP57114916 A JP 57114916A JP 11491682 A JP11491682 A JP 11491682A JP S596677 A JPS596677 A JP S596677A
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JP
Japan
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photoelectric conversion
charge
output
circuit
conversion device
Prior art date
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Pending
Application number
JP57114916A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Aoki
雅弘 青木
Masatoshi Ida
井田 正利
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Olympus Corp, Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Corp
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Publication of JPS596677A publication Critical patent/JPS596677A/en
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain proper storage time at all times in a photoelectric converter for automatic focus detection of a camera, by reading out simultaneously charge of a light current stored in a storage circuit in relation to the detected timing. CONSTITUTION:When a charge signal is supplied from outside to an input terminal 14, a gate 9-1 conducts and a condenser 8-1 is charged upto power source voltage. Consequently, potential of output point Y-1 of buffers 10-1, 11-1 is also raised, and the output is led to a comparator 18 through a diode 12-1. Out of buffer output points of photoelectric conversion circuits 6-1-6-N, one having the highest potential appears first in the signal input terminal 15 of the comparator, and a reference potential source is connected to other input terminals. The output of the comparator is inverted when the maximum output signal of the photoelectric conversion circuit arrives at a comparison level. This is detected by a control circuit and sends out a transfer pulse to a terminal 17.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、カメラ等の光学装置における光学系の自動焦
点検出に用いられる光電変換装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a photoelectric conversion device used for automatic focus detection of an optical system in an optical device such as a camera.

カメラ等の光学系の焦点合わせを自動的に行なう装置、
または焦点はずれ方向を電気的に検出する装置としては
、従来から電荷結合装置(COD )あるいはMOSイ
メージセンサ等、蓄積効果を有する自己走査型固体撮像
装置を用いたものが多数提案されている。
A device that automatically focuses the optical system of a camera, etc.
As devices for electrically detecting the direction of out-of-focus, many devices using self-scanning solid-state imaging devices having an accumulation effect, such as charge-coupled devices (COD) or MOS image sensors, have been proposed.

それらの装置を用いた光電変換装置では、光電変換素子
の蓄積時間を被写体の明るさに応じて調節する手段が重
要な要素の一つとなっている。なぜならば、前記光電変
換素子の飽和露出量は、1〜0.11ux−S程度であ
るのに対し、一般にスチルカメラが扱う被写体の明るさ
は、室内のフラッシュ撮影時における0、 1 lux
から、晴天の屋外撮影時における敵方lux以上までの
極めて広い範囲に及んでいるため、光電変換素子の蓄積
時間を変化させることによって、被写体の明るさの変化
に対応せざるを得ないからである。
In a photoelectric conversion device using such devices, one of the important elements is a means for adjusting the storage time of the photoelectric conversion element according to the brightness of the subject. This is because the saturation exposure amount of the photoelectric conversion element is about 1 to 0.11 ux-S, whereas the brightness of the subject handled by still cameras is generally 0.1 lux during indoor flash photography.
Since the range is extremely wide, from lux to more than lux when shooting outdoors on a clear day, it is necessary to respond to changes in the brightness of the subject by changing the storage time of the photoelectric conversion element. be.

被写体の明るさに応じてその蓄積時間を制御する手段と
して、従来幾つかの方法が提案されている。その−例と
して、第1図に示すように被写体像の結像状態を検出す
る細分化された多数の光電変換素子1−1.1−2.・
・・1−nからなる光電変換素子列2の近傍に、その光
電変換素子列2とほぼ同一の長さの長方形の受光面を持
った別の平均光量受光用光電変換素子8を、前記光電変
換素子列2に並行するように配置し、第2図に示すよう
に、その光電変換素子8がらの出力をレベル検出回路4
で検出して、この検出レベルが、所定のレベルに達した
時点で蓄積時間制御回路5を動作させ、これにより前記
光電変換素子列2の各光電変換素子1−1.1−2.・
・・1−nにおける蓄積を終了させるようにしたものが
ある。
Several methods have been proposed in the past as means for controlling the storage time depending on the brightness of the subject. As an example, as shown in FIG. 1, a large number of subdivided photoelectric conversion elements 1-1, 1-2.・
In the vicinity of the photoelectric conversion element array 2 consisting of 1-n, another average light amount receiving photoelectric conversion element 8 having a rectangular light-receiving surface of approximately the same length as the photoelectric conversion element array 2 is placed. The photoelectric conversion elements 8 are arranged parallel to the conversion element array 2, and the outputs of the photoelectric conversion elements 8 are sent to the level detection circuit 4 as shown in FIG.
When the detection level reaches a predetermined level, the accumulation time control circuit 5 is operated, and thereby each photoelectric conversion element 1-1, 1-2, .・
There is a method in which the accumulation in 1-n is terminated.

この従来のものは、別に設けた長方形の平均光量受光用
光電変換素子8が、2で示す光電変換素子列に結像した
被写体像の平均光量に対応した出力を与えるものである
とする考え方に基づいている。しかし、この方法では、
第8図に、光電変換・素子列2の素子番号を横軸にとっ
て当該光電変換素子列2上の光強度分布を示したように
、平均光量レベルに対応する光電変換素子列2の出力レ
ベルL0よりも極端に高い光量レベルを部分的に持つ被
写体像については、光電変換素子列2の飽和レベルL2
を越えることとなり、不正確な検出結果を与えることに
なる。また、その飽和レベルL2を越えないまでも、平
均光量に相当するレベルL□を飽和レベルL2よりも十
分低いレベルに設定して1.。
This conventional method is based on the concept that a separately provided rectangular photoelectric conversion element 8 for receiving average light intensity provides an output corresponding to the average light intensity of the subject image formed on the photoelectric conversion element row 2. Based on. However, with this method,
As shown in FIG. 8, which shows the light intensity distribution on the photoelectric conversion element array 2 with the element number of the photoelectric conversion element array 2 on the horizontal axis, the output level L0 of the photoelectric conversion element array 2 corresponding to the average light intensity level is shown. For a subject image that partially has an extremely high light level, the saturation level L2 of the photoelectric conversion element array 2
This results in inaccurate detection results. In addition, the level L□ corresponding to the average light amount is set to a level sufficiently lower than the saturation level L2, even if it does not exceed the saturation level L2. .

おかなければ、光電変換素子列2上の物体像の光強度分
布に対応した出力を精度高く検出し得ないばかりではな
く、平均光量検出位置と、像検出位置との不一致に基づ
く検出精度の低下は避は得ない欠点がある。
Otherwise, not only will it not be possible to accurately detect the output corresponding to the light intensity distribution of the object image on the photoelectric conversion element array 2, but also the detection accuracy will decrease due to the discrepancy between the average light intensity detection position and the image detection position. There are unavoidable drawbacks.

また、別の従来例として、第4図A、Bに示したように
、光電変換素子列を走査して得られた光電変換出力を高
低二つのレベルvHおよびV、と比較し、同図Aのよう
に高レベル■Hを越える出力が存在する場合は、次回の
蓄積時間を短かくシ、同図Bのように低レベルvLを越
える出力が存在しない場合には、次回の蓄積時間を長く
することによって、効率よく光電変換しようとする方法
である。この方法では、蓄積時間の短縮および伸長時間
を、あらかじめ定められた比較的短かい単位時間を単位
に増減し、−回の操作で光電変換出力が■Hルベル以下
もしくはHLのレベル以上にナラない場合には、さらに
前記単位時間のピッチで蓄積時間を増減する操作を繰り
返すようにしているため、被写体の明るさが急激に変化
した場合には、蓄積時間の増減操作を何回も繰り返さな
ければ、適正な蓄積時間に到達しないという欠点がある
As another conventional example, as shown in FIG. 4A and B, the photoelectric conversion output obtained by scanning the photoelectric conversion element array is compared with two high and low levels vH and V. If there is an output that exceeds the high level ■H, as shown in Figure B, the next accumulation time will be shortened, and if there is no output that exceeds the low level VL, as shown in B of the same figure, the next accumulation time will be lengthened. This is a method that attempts to efficiently perform photoelectric conversion by doing this. In this method, the accumulation time is shortened and the extension time is increased or decreased in units of relatively short predetermined time units, and the photoelectric conversion output does not fall below the level of ■H level or above the level of HL in - times of operations. In this case, the operation of increasing and decreasing the accumulation time is repeated at the pitch of the unit time, so if the brightness of the subject changes suddenly, it is necessary to repeat the operation of increasing and decreasing the accumulation time many times. However, the disadvantage is that the appropriate accumulation time is not reached.

本発明は、上述の各従来例における欠点を解消し、被写
体形状および明るさのいかなる変化に対しても高速で追
随し、常に適正な蓄積時間を与えることができる光電変
換装置を提供しようとするものである。
The present invention aims to eliminate the drawbacks of the above-mentioned conventional examples and provide a photoelectric conversion device that can follow any changes in object shape and brightness at high speed and always provide an appropriate accumulation time. It is something.

本発明の充電変換装置は、複数の光電変換素子と、それ
ら各充電変換素子に生じた光電流電荷をそれぞれ蓄積す
る手段と、各蓄積手段に蓄積された電荷量に対応した出
力をそれぞれ得るための電荷電圧変換手段と、これらの
電荷電圧変換手段の各出力中の最大出力が所定のレベル
に達したタイミング?検出する手段とからなり、この検
出手段によって検出されたタイミングに関連して前記各
蓄積手段に蓄積された充電流電荷を一斉に読み出すよう
構成したことを特徴とするものである。
The charge conversion device of the present invention includes a plurality of photoelectric conversion elements, a means for accumulating photocurrent charges generated in each of the charge conversion elements, and a means for obtaining an output corresponding to the amount of charge accumulated in each accumulation means. charge-voltage conversion means and the timing when the maximum output of each output of these charge-voltage conversion means reaches a predetermined level? The present invention is characterized in that it comprises a detecting means, and is configured to read out the charging current charges accumulated in each of the accumulating means at the same time in relation to the timing detected by the detecting means.

以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on examples.

第5図は、本発明の光電変換装置の実施例の構成の一例
を示す回路構成図である。この光電変換装置は、同一半
導体チップ上に高密度に形成されたN個の同一構成の光
電変換回路6−1.・・・。
FIG. 5 is a circuit configuration diagram showing an example of the configuration of an embodiment of the photoelectric conversion device of the present invention. This photoelectric conversion device includes N photoelectric conversion circuits 6-1. ....

6−Nより成るが、各党iH換回路6−1.・・・。6-N, each party iH switching circuit 6-1. ....

6−Nは同一の動作をするので、ここではそのうちの1
番目とN番目の回路構成を図示するにとどめである。ま
た、説明を簡潔にするためそのうちの一個の光電変換回
路6−1についてのみ説明することとする。
6-N have the same operation, so here we will use one of them.
It is only necessary to illustrate the circuit configurations of the th and Nth circuits. Further, in order to simplify the explanation, only one of them, the photoelectric conversion circuit 6-1, will be explained.

光電変換回路6−1は、並列接続した光電変換素子たと
えばホトダイオード7−1とコンデンサ8−1. MO
SFETよりなる第1のゲート9−1゜直列接続されそ
れぞれバッファを構成するMOSFET 10−1 、
 11−1、そのバッファからの出力を取り出すように
介挿したダイオード12−1゜およびMOS FETよ
りなる第2のゲート18−1’を具えている。ホトダイ
オード7−1およびコンデンサ8−1の並列回路は、第
1のゲート9−1を介して直流電源正極側ライン■8s
と負極側ライン(アース′電位ライン) ■DD間に接
続しである。また、その第1のゲート9−1を構成する
MOS FETのゲートは、チャージ信号入力端子14
に接続しである。一方、ホトダイオード7−1およびコ
ンデンサ8−1と、第1のゲート9−1との接続点X−
1は、第2のバッファを構成するMOS FET11−
1のゲートに接続するとともに、そのMOSFET 1
1−1の池の電極の一方は直流電源負極側ライン■DD
に、地方の電極は第1のバッファを構成するMOS 1
1i’ET 10−1に接続しである。さらに、そのM
OS FET 10−1の地方の電極は、直流電源正極
側ラインVSSに、そのゲートは直流電源負極側ライン
vDDにそれぞれ接続しである。地方、バッファの出力
点Y−1は、ダイオード12−1の順方向入力に接続さ
れており、各光電変換回路6−1〜6−Nにおける各ダ
イオード12−1〜12−Nの出力は全て結合されてモ
ニタ出力端子15から取り出すようになっている。また
、第2のゲー)18−1の一端は、X−1点に接続され
、その地端は電荷結合装置(COD ) 16の対応す
る画素ウェルに接続され、その第2のゲート18−1を
構成するMOS FETのゲートには、転送信号入力端
子17から転送信号が供給されるようになっている。
The photoelectric conversion circuit 6-1 includes parallel-connected photoelectric conversion elements such as a photodiode 7-1 and a capacitor 8-1. M.O.
A first gate 9-1 consisting of an SFET MOSFET 10-1 connected in series and each forming a buffer;
11-1, a diode 12-1° inserted to take out the output from the buffer, and a second gate 18-1' made of a MOS FET. The parallel circuit of the photodiode 7-1 and the capacitor 8-1 is connected to the DC power supply positive side line ■8s through the first gate 9-1.
and the negative side line (earth' potential line) ■Connected between DD. Further, the gate of the MOS FET constituting the first gate 9-1 is connected to the charge signal input terminal 14.
It is connected to. On the other hand, the connection point X- between the photodiode 7-1 and the capacitor 8-1 and the first gate 9-1
1 is a MOS FET 11- constituting the second buffer.
1 and its MOSFET 1
One of the electrodes of the pond in 1-1 is the negative electrode line of the DC power supply ■DD
, the local electrode constitutes the first buffer MOS 1
1i'ET 10-1. Furthermore, that M
The local electrode of the OS FET 10-1 is connected to the DC power supply positive line VSS, and its gate is connected to the DC power supply negative line vDD. The output point Y-1 of the buffer is connected to the forward input of the diode 12-1, and the outputs of the diodes 12-1 to 12-N in each of the photoelectric conversion circuits 6-1 to 6-N are all It is connected and taken out from the monitor output terminal 15. Further, one end of the second gate 18-1 is connected to the point X-1, and its ground end is connected to the corresponding pixel well of the charge-coupled device (COD) 16. A transfer signal is supplied from a transfer signal input terminal 17 to the gates of the MOS FETs constituting the MOS FET.

以上のような構成において、まず図示省略の外部制御回
路より、チャージ信号をチャージ信号入力端子14から
供給すると、第1のゲート9−1が導通し、コンデンサ
8−1は、電源電圧まで充電される。チャージ信号が途
絶えると、第1のゲ−)9−1は断となるのでコンデン
サ8−1に充電された電荷は、ホトダイオード7−1の
光電流により放電する。従って、X−1点の電位は時間
とともに上昇し、それに応じてバッファを構成するMO
S FETのゲート電圧も上昇するので、バッファの出
力点であるY−1点の電位も上昇する。その上昇の速度
とレベルはホトダイオード9−1に入射する光の明るさ
に比例する。Y−1点の出力はダイオード12−1を介
して池の光電変換回路から同様にして得た出力とともに
モニタ出力端子15から、第6図に示したように比較器
18に導かれる。
In the above configuration, when a charge signal is supplied from the charge signal input terminal 14 from an external control circuit (not shown), the first gate 9-1 becomes conductive and the capacitor 8-1 is charged to the power supply voltage. Ru. When the charge signal is interrupted, the first gate 9-1 is disconnected, so that the charge stored in the capacitor 8-1 is discharged by the photocurrent of the photodiode 7-1. Therefore, the potential at point X-1 rises with time, and accordingly, the MO
Since the gate voltage of the S FET also increases, the potential at the Y-1 point, which is the output point of the buffer, also increases. The rate and level of the rise are proportional to the brightness of the light incident on the photodiode 9-1. The output at point Y-1 is led from the monitor output terminal 15 to the comparator 18 as shown in FIG. 6, together with the output similarly obtained from the photoelectric conversion circuit of Ike, via the diode 12-1.

比較器1日の信号入力端子は、図示のように抵抗19を
介して直流電源負極側ライン(アースライン)■DDに
接続されている。従って、モニタ出力端子15すなわち
、比較器18の信号入力端子には、各光電変換回路6−
1〜6−Nにおけるバッファ出力点Y−1〜Y−Nにお
ける電位のうち、最も高い電位が最初に現われることと
なる。
The signal input terminal of the comparator 1 is connected to the DC power supply negative line (earth line) DD via a resistor 19, as shown in the figure. Therefore, each photoelectric conversion circuit 6-
Among the potentials at the buffer output points Y-1 to Y-N among the buffer output points Y-1 to Y-N, the highest potential appears first.

一方、第6図の比較器18の地方の入力端子には、所定
の比較レベルを設定するための基準電位源が接続されて
いる。従って、第5図のモニタ出力端子15に現われる
各光電変換回路6−1〜6−Nの出力中、最大H4力の
ものが比較レベルに達した時点で、その比較器18の出
力は反転するので、制御回路2oではこれを検知し、転
送信号入力端子17に転送パルスを送給する。この転送
パルスは、第5図示の第2のゲートの18−1を構成す
るMOS FETのゲート電極に入力してこれを導通状
態にし、コンデンサ8−1に残っているホトダイオード
の光電流に対応した電荷をCOD 16の対応する画素
ウェルに転送する。
On the other hand, a reference potential source for setting a predetermined comparison level is connected to the local input terminal of the comparator 18 in FIG. Therefore, when the maximum H4 output among the outputs of the photoelectric conversion circuits 6-1 to 6-N appearing at the monitor output terminal 15 in FIG. 5 reaches the comparison level, the output of the comparator 18 is inverted. Therefore, the control circuit 2o detects this and sends a transfer pulse to the transfer signal input terminal 17. This transfer pulse is input to the gate electrode of the MOS FET constituting the second gate 18-1 shown in FIG. Transfer the charge to the corresponding pixel well of COD 16.

以上のような動作は、各光電変換回路6−1〜6−Hに
ついて同一タイミングで一斉に行なわれる。すなわち、
各光電変換回路6−1〜6−NのY−1〜Y−Nから得
られた出力中、第6図の比較器18における比較レベル
に達した出力を検知した時点で、各光電変換回路6−1
〜6−Nのコンデンサ8−1〜8−Nの電荷が一斉に読
み出され、00D 16に転送される。
The above operations are performed simultaneously at the same timing for each of the photoelectric conversion circuits 6-1 to 6-H. That is,
Among the outputs obtained from Y-1 to Y-N of each photoelectric conversion circuit 6-1 to 6-N, each photoelectric conversion circuit 6-1
The charges of capacitors 8-1 to 8-N of ~6-N are read out all at once and transferred to 00D16.

従って、前記比較器18における比較レベルを適当に設
定すれば、ホトダイオード7−1〜7−Nの飽和レブル
に達する直前に、コンデンサ8−1〜8−Nによる蓄積
を終了させるように蓄積時間を制御することができる。
Therefore, if the comparison level in the comparator 18 is set appropriately, the accumulation time can be set so that the accumulation by the capacitors 8-1 to 8-N ends immediately before the photodiodes 7-1 to 7-N reach their saturation levels. can be controlled.

以上のようにしてOOD 16に転送された各光電変換
回路6−1〜6−Hの各コンデンサ8−1〜8−Nの電
荷量は、そのCOD 16を外部制御回路によって公知
の方法で駆動することによりビデオ出力端子21から時
系列信号として順次読み出すことができ、しかもその時
系列信号は光電変換素子蓄積時間の不適切による飽和の
影響を受けていない光電変換出力に相当する。
The amount of charge in each capacitor 8-1 to 8-N of each photoelectric conversion circuit 6-1 to 6-H transferred to the OOD 16 as described above is determined by driving the COD 16 using a known method by an external control circuit. By doing so, it is possible to sequentially read out a time-series signal from the video output terminal 21, and the time-series signal corresponds to a photoelectric conversion output that is not affected by saturation due to inappropriate storage time of the photoelectric conversion element.

第7図は、本発明の能の実施例の回路構成を第5図のも
のと同一部分は同一符号を付して示したものである。さ
きの実施例と異なる点は、第2のゲー)11−1によっ
て読み出した充電流蓄積用コンデンサ8−1の電荷を、
その第2のゲート13−1と新たに設けた第8のゲー)
22−1との結合点と、vDDライン間に介挿した保持
コンデンサ28−1によって−たん保持し、これを図示
しない外部制御回路によって駆動するシフトレジスタ2
4によって制御される第8のゲート22−1を介して、
2個のMO8FET25.26により構成したバッファ
に導き、電圧に変換してビデオ出力端子21から時系列
信号として得るようにした点である。
FIG. 7 shows a circuit configuration of an embodiment of the present invention, in which the same parts as those in FIG. 5 are given the same reference numerals. The difference from the previous embodiment is that the electric charge of the charge current accumulation capacitor 8-1 read by the second gate 11-1 is
The second gate 13-1 and the newly established eighth gate)
The shift register 2 is temporarily held by a holding capacitor 28-1 inserted between the connection point with 22-1 and the vDD line, and is driven by an external control circuit (not shown).
Through the eighth gate 22-1 controlled by
The point is that the signal is led to a buffer composed of two MO8FETs 25 and 26, converted into a voltage, and obtained as a time series signal from the video output terminal 21.

すなわち、この実施例においては、各光電変換回路6−
1〜6−Nの各コンデンサ8−1〜8−Nに蓄積された
電荷を一斉に読み出して、各保持コンデンサ28−1〜
23−Nにそれぞれ−たん保持し、この各保持コンデン
サ23−1〜28−Nの電荷量に対応した電位を、シフ
トレジスタ24により順次に制御される第3のゲート2
2−1〜22−Nを介してバッファを構成するMO8F
ET25.26の一方のMOS FETのゲートに印加
することにより、それら両MO8FET25.26間の
抵抗比を変えるようにして前記保持コンデンサ23−1
〜23−Nにおける電荷針に対応した時系列信号出力を
得るようにしたものである。
That is, in this embodiment, each photoelectric conversion circuit 6-
1 to 6-N, the charges accumulated in each capacitor 8-1 to 8-N are read out all at once, and each holding capacitor 28-1 to 28-N is read out at once.
23-N, respectively, and a potential corresponding to the amount of charge of each of the holding capacitors 23-1 to 28-N is held by the third gate 2, which is sequentially controlled by the shift register 24.
MO8F that constitutes a buffer via 2-1 to 22-N
The holding capacitor 23-1 is applied to the gate of one of the MOS FETs ET25.26 to change the resistance ratio between the MO8FETs 25.26 and 25.26.
A time-series signal output corresponding to the charge needle at ~23-N is obtained.

なお、ホールド信号入力端子27に供給されるホールド
信号は、第6図で説明したさぎの実施例と同様に、モニ
タ出力端子15からの出力を比較器18に導いて、その
出力中の最高出力レベルが所定の比較レベルに達した時
点で図示しない制御回路から発生さぜたタイミングの信
号である。その池の動作については、第5図で説明した
さきの実施例と同様であるので説明を省略する。
Note that the hold signal supplied to the hold signal input terminal 27 is obtained by guiding the output from the monitor output terminal 15 to the comparator 18, and converting it to the highest output among the outputs, similar to the rabbit embodiment described in FIG. This is a timing signal generated from a control circuit (not shown) when the level reaches a predetermined comparison level. The operation of the pond is the same as that of the previous embodiment described in FIG. 5, so a description thereof will be omitted.

この第2の実施例の特長は、さきの実施例と同様にホト
ダイオードの光電流の蓄積時間の制御が適正に行なえる
ほか、光電流による電荷層を各光電変換回路6−1〜6
−Hの保持コンデンサ28−1〜23−Nに転送して、
これを電圧として読み出すように構成されているので、
保持コンデンサ2B−1〜23−Nに保持された電荷層
を、破壊することなく、繰り返し読み出すことが可能な
ことである。
The feature of this second embodiment is that, like the previous embodiment, the accumulation time of the photocurrent of the photodiode can be properly controlled, and the charge layer due to the photocurrent can be
-H to the holding capacitors 28-1 to 23-N,
It is configured to read this as a voltage, so
It is possible to repeatedly read out the charge layers held in the holding capacitors 2B-1 to 23-N without destroying them.

第8図および第9図は、第5図および第7図によって説
明した各実施例をそれぞれ変形した池の興なる実施例の
構成をそれぞれ示したものである。
FIGS. 8 and 9 respectively show the configuration of an embodiment that is a modified version of the embodiment described with reference to FIGS. 5 and 7, respectively.

上記の各実施例においては、何れも各光電変換回路6−
1〜6−Nから得られる出力、中の最大値の出力が、ホ
トダイオード7−1〜7−Nの出力の蓄積飽和レベル付
近に達したこと2検出する手段として、各光電変換回路
6−1〜6−Nの出力を、それぞれダイオ−v12−1
〜12−Nを力して合成し、これを第6図に示したよう
に比較器18に導いて検出するようにしているが、第8
図および第9図に示した実施例においては、何れもその
検出手段を、各光電置換回路6−1〜6−Nごとに設け
たシュミット回路28−1〜28−Nと、それらシュミ
ット回路の出力を入力とするオア回路29とによって構
成したものである。なお、それ以外の部分については、
第8図のものは第5図のものと、また第9図のものは第
7図のものとそれぞれ同一の構成を有しているので、そ
れぞれ同一機能部分については同一符号を付して示しで
ある0 すなわち、第8図および第9図に示した本発明の名実施
例においては、第5図および第7図に示した前記各実施
例の構成において、各光電変換回路6−1−6−Nにお
けるダイオード12−1〜12−Nに代えて、スレツシ
ホールドレベルヲ実質上同一の適当なレベルに設定した
シュミット回路28−ン〜28−Nを用い、また第6図
の比較器18に代えてオア回路29を用い、それらシュ
ミット回路28−1〜28−Nから得られた各出力をオ
ア回路29に導いて、それら各出力の論理和をモニタ出
力端子15から得るようにしたものである。従って、第
8図および第9図において、図示しない外部制御回路か
らチャージ信号入力端子14に供給されるチャージ信号
により、第1のゲート9−1〜9−Nが導通したとき、
各コンデンサ8−1〜8−Hに充電された電荷が、その
チャージ信号の途絶えに伴ない、ホトダイオード7−1
〜7− Nの光Tlf、流により放電し、これによって
生ずるY−1〜Y−N点の電位上昇により、それら各点
Y−1−Y−Nのうち、どこか1箇所でもその電位が各
光電変換回路6二1〜6−Nの各シュミット回路28−
1〜28−Nの何れかにおいてスレッシホールドレベル
を越えると、オア回路29の出力は高レベルとなり従っ
てモニタ出力端子15の出力は高レベルとなる。この高
レベルに変る時点を図示省略の外部制御回路で検知し、
第5図および第7図の各実施例と同様に、その外部制御
回路から第8図に示した実施例のものでは転送信号を発
生させて転送信号入力端子17に供給するようにし、ま
た第9図に示した実施例のものではホールド信号を発生
させてホールド信号入力端子27に供給するようにした
ものである。このようにして前記シュミット回路28−
1〜28−Nのスレッシホールドレベルに関連してホト
ダイで、各シュミット回路28−1〜28−Nにおける
スレッシホールドレベルを適当なレベルに設定すること
によりホトダイオード7−1〜7−Nへの入射光量に応
じた適正な蓄積時間を得ることができる。
In each of the above embodiments, each photoelectric conversion circuit 6-
Each photoelectric conversion circuit 6-1 is used as a means for detecting that the maximum output among the outputs obtained from the photodiodes 7-1 to 7-N has reached near the accumulation saturation level of the outputs of the photodiodes 7-1 to 7-N. ~6-N outputs are connected to diode-v12-1, respectively.
~12-N are applied and synthesized, and this is led to the comparator 18 for detection as shown in FIG.
In the embodiments shown in FIG. 9 and FIG. 9, the detection means includes Schmitt circuits 28-1 to 28-N provided for each of the photoelectric substitution circuits 6-1 to 6-N, and the Schmitt circuits 28-1 to 28-N provided for each of the photoelectric substitution circuits 6-1 to 6-N. It is constructed by an OR circuit 29 whose output is an input. Regarding other parts,
The one in Figure 8 has the same configuration as the one in Figure 5, and the one in Figure 9 has the same configuration as the one in Figure 7, so the same functional parts are designated with the same reference numerals. In other words, in the preferred embodiment of the present invention shown in FIGS. 8 and 9, each photoelectric conversion circuit 6-1- In place of the diodes 12-1 to 12-N in FIG. 18 is replaced by an OR circuit 29, each output obtained from the Schmitt circuits 28-1 to 28-N is led to the OR circuit 29, and the logical sum of these outputs is obtained from the monitor output terminal 15. It is something. Therefore, in FIGS. 8 and 9, when the first gates 9-1 to 9-N are made conductive by a charge signal supplied to the charge signal input terminal 14 from an external control circuit (not shown),
The electric charge charged in each capacitor 8-1 to 8-H is transferred to the photodiode 7-1 as the charge signal is discontinued.
~7-N is discharged by the flow of light Tlf, and the resulting rise in potential at points Y-1 to Y-N causes the potential to increase at any one of those points Y-1-Y-N. Each Schmitt circuit 28- of each photoelectric conversion circuit 621 to 6-N
When the threshold level is exceeded in any one of 1 to 28-N, the output of the OR circuit 29 becomes high level, and the output of the monitor output terminal 15 becomes high level. The point at which the level changes to this high level is detected by an external control circuit (not shown),
Similar to the embodiments shown in FIGS. 5 and 7, the embodiment shown in FIG. 8 generates a transfer signal from its external control circuit and supplies it to the transfer signal input terminal 17. In the embodiment shown in FIG. 9, a hold signal is generated and supplied to the hold signal input terminal 27. In this way, the Schmitt circuit 28-
By setting the threshold level in each Schmitt circuit 28-1 to 28-N to an appropriate level with a photodiode in relation to the threshold level of 1 to 28-N, the photodiode 7-1 to 7-N is It is possible to obtain an appropriate accumulation time according to the amount of incident light.

なお、これら第8図および第9図に示した各実施例にお
けるその池各部の動作については、第8図のものは第5
図で説明した実施例のものと、また第9図のものは第7
図で説明した実施例のものとそれぞれ同じであるので、
重複説明を避けるため説明を省略する。
Regarding the operation of each part of the pond in each of the embodiments shown in FIGS. 8 and 9, the one in FIG.
The embodiment explained in the figure and the one in FIG.
Since they are the same as those of the embodiment explained in the figures,
Explanations are omitted to avoid redundant explanations.

以上の各実施例の説明から明らかなように、本発明の光
電変換装置によれば、比較的簡単な構成によって多数の
光電変換素子による画素出力の中から、最も出力電位の
高いものの所定のレベルに達したタイミングを検出し、
そのタイミングによって各光電変換素子の光電出力の蓄
積終了時点を制御するように構成したものであるから、
多数の光電変換素子からなる光電変換素子列上に投影さ
れる物体像の最も明るい画素の蓄積状態が、所定の一定
レベルに達した時点で蓄積時間を終了させることかでき
る。従って前記所定レベルを適当なレベルに設定するこ
とにより、前記物体像の形状の変化や、明るさの変化に
かかわりなく、常に適当な蓄積時間が得られる効果があ
る。
As is clear from the description of each of the embodiments above, according to the photoelectric conversion device of the present invention, a predetermined level of the pixel output with the highest output potential from among the pixel outputs from a large number of photoelectric conversion elements can be achieved using a relatively simple configuration. Detect the timing when the
Since the structure is configured to control the end point of accumulation of the photoelectric output of each photoelectric conversion element according to the timing,
The accumulation time can be terminated when the accumulation state of the brightest pixel of the object image projected onto the photoelectric conversion element array consisting of a large number of photoelectric conversion elements reaches a predetermined constant level. Therefore, by setting the predetermined level to an appropriate level, an appropriate accumulation time can be obtained at all times regardless of changes in the shape or brightness of the object image.

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

第1図および第2図は、従来の光電変換装置における光
電変換素子の蓄積時間制御手段の概略説明図、 第3図は、その従来例における難点を説明するための被
写体像の光強度分布の一例図、 第4図は、従来の池の蓄積時間制御方法の説明図、第5
図は、本発明の実施例の一例を示す回路構成図、 第6図は、第5図および第7図の各実施例に用いるタイ
ミング検出手段の一例を示す一部構成図、第7図ないし
第9図は、本発明の池それぞれ異なる各実施例をそれぞ
れ示す回路構成図である。 6−1〜6−N・・・光電変換回路 7−1〜7−N・・・ホトダイオード 8−1〜8−N・・・コンデンサ 9−1〜9−N・・・第1のゲート 10−1〜10−N・・・第1のバッファ11−1〜1
1− N・・・第2のバッファ12−1〜12−N・・
・ダイオード 13−1〜13−N・・・第2のゲート14・・・チャ
ージ信号入力端子 15・°°モニタ出力端子  16・・・電荷結合装置
18・・・比較器      19・・・抵抗20・・
・制御回路     21・・・ビデオ出力端子22−
1〜22−N・・・第8のゲート28−1〜28−N・
・・保持コンデンサ24・・・シフトレジスタ  25
. 26・・・バッファ27・・・ホールド信号入力端
子 28−1〜28−N・・・シュミット回路29・・・オ
ア回路 v88・・・直流電源正極側ライン ■DD・・・直流電源負極側ライン 第1図 第2図     第3図 〃を変讃素子番号 第4図 A        B 第5図 第6Lズ1 ′第7図 第8図 第9図 手続補正書 illイ和5和平8年718日 1、事件の表示 昭和57年 特 、1′1  願第114・9■(5号
2、発明の名称′ 光電変換装置 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 (037)−Aリンバス光学工業株式会社1明細書第6
頁第7行目中のr HL Jを「V、」に1訂正する。 2同第10頁第8行目中のr MOS FET Jをr
hos FET 11.− I Jに訂正する。 8、同第12頁第1行目中の「飽和レブル」を「飽和レ
ベル」に訂正し、 同頁第15行口中の「ゲート11−1によって」を「ゲ
ート18−1を介して」に訂正する。 4同第19頁第15行目の「I 0−1−1 fl −
N −−−第1のバッファ」および第16行目の「1l
−INll−N−−一第2のバッファ」を削除し、代り
に「to−1〜111−N、11−1へ11−N。 25.26−−−バツフアを構成するMOS FET 
Jを挿入する。 5、同第20頁第6行目の「25.26−−−バツフア
」を削除する。
1 and 2 are schematic explanatory diagrams of storage time control means for photoelectric conversion elements in a conventional photoelectric conversion device, and FIG. 3 shows a light intensity distribution of a subject image to explain the difficulties in the conventional example. An example diagram, Figure 4 is an explanatory diagram of the conventional pond storage time control method, Figure 5
6 is a circuit configuration diagram showing an example of an embodiment of the present invention, FIG. 6 is a partial configuration diagram showing an example of timing detection means used in each embodiment of FIGS. 5 and 7, and FIGS. FIG. 9 is a circuit configuration diagram showing each different embodiment of the present invention. 6-1 to 6-N...Photoelectric conversion circuit 7-1 to 7-N...Photodiode 8-1 to 8-N...Capacitor 9-1 to 9-N...First gate 10 -1 to 10-N...first buffer 11-1 to 1
1-N...Second buffer 12-1 to 12-N...
- Diodes 13-1 to 13-N... Second gate 14... Charge signal input terminal 15 - °° monitor output terminal 16... Charge coupled device 18... Comparator 19... Resistor 20・・・
・Control circuit 21...Video output terminal 22-
1 to 22-N...Eighth gate 28-1 to 28-N.
・Holding capacitor 24 ・Shift register 25
.. 26...Buffer 27...Hold signal input terminal 28-1 to 28-N...Schmitt circuit 29...OR circuit v88...DC power supply positive side line DD...DC power supply negative side line Figure 1 Figure 2 Figure 3 Modification Element number Figure 4 A B Figure 5 Figure 6Ls 1 ' Figure 7 Figure 8 Figure 9 Procedural amendment ill Ill A 5 Peace Day 718 1 , Indication of the case 1982 Special, 1'1 Application No. 114.9 ■ (5 No. 2, Title of the invention' Photoelectric conversion device 3, person making the amendment Relationship to the case Patent applicant (037) - A Linbus Optics Kogyo Co., Ltd. 1 Specification No. 6
Correct r HL J in the 7th line of the page to "V," by 1. 2 r MOS FET J in the 8th line of page 10 of the same
hos FET 11. - Correct to IJ. 8. Corrected "saturation level" in the first line of page 12 to "saturation level," and changed "by gate 11-1" to "via gate 18-1" in the beginning of line 15 of the same page. correct. 4, page 19, line 15, “I 0-1-1 fl −
N----first buffer" and line 16 "1l
25.26---MOS FETs that constitute the buffer
Insert J. 5. Delete "25.26 --- Batsuhua" in the 6th line of page 20.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 L 複数の光電変換素子と、それら各光電変換素子に生
じた光電流電荷をそれぞれ蓄積する手段と、各蓄積手段
に蓄積された電荷量に対応した出力をそれぞれ得るため
の電荷電圧変換手段と、これらの電荷電圧変換手段の各
出力中の最大出力が所定のレベルに達したタイミングを
検出する手段とからなり、この検出手段によって検出さ
れたタイミングに関連して前記各蓄積手段に蓄積された
光電流電荷を一斉に読み出すよう構成したことを特徴と
する光電変換装置。 以 前記検出手段は前記各電荷電圧変換手段の出力を、
それぞれダイオードを介して合成し、これを比較器に導
いて、前記所定のレベルと比較するように構成してなる
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の光電変
換装置。 & 前記検出手段は、前記各電荷電圧変換手段によって
得られた各出力をそれぞれ入力とし、かつ前記所定のレ
ベルに対応したスレッシホールドレベルに設定した複数
のシュミット回路と、それら各シュミット回路の出力の
論理和を出力するオア回路とによって構成したことを特
徴とする特許請求の範囲第1項に記載の光電変換装置。 表 前記各蓄積手段から一斉に読み出した光電流′心荷
を電荷結合装置の断電画素ウェルにそれぞれ転送して時
系列信号として取り出すように構成したことを特徴とす
る特許請求の範囲第1項、第2項または第8項に記載の
光電変換装置。 5、 前記各蓄積手段から一斉に読み出した光電流電荷
を、各保持コンデンサに−たん保持し、これを所定の順
序で順次電荷量に対応した電圧として読み出すように構
成したことを特徴とする特許請求の範囲第1項、第2項
または第8項に記載の光電変換装置。
[Scope of Claims] L A plurality of photoelectric conversion elements, means for accumulating photocurrent charges generated in each of the photoelectric conversion elements, and means for respectively obtaining an output corresponding to the amount of charge accumulated in each accumulation means. It consists of charge-voltage conversion means and means for detecting the timing when the maximum output among the outputs of these charge-voltage conversion means reaches a predetermined level. A photoelectric conversion device characterized in that it is configured to read out photocurrent charges accumulated in the means all at once. Hereinafter, the detection means detects the output of each charge voltage conversion means,
2. The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the photoelectric conversion device is configured such that the signals are combined through diodes, and the combined signals are led to a comparator and compared with the predetermined level. & The detection means has a plurality of Schmitt circuits each receiving each output obtained by each of the charge voltage conversion means as an input and set to a threshold level corresponding to the predetermined level, and the output of each Schmitt circuit. 2. The photoelectric conversion device according to claim 1, further comprising an OR circuit that outputs the logical sum of . Claim 1, characterized in that the photocurrent charge read out simultaneously from each of the storage means is transferred to a de-energized pixel well of a charge-coupled device and extracted as a time-series signal. , the photoelectric conversion device according to item 2 or item 8. 5. A patent characterized in that the photocurrent charges read out all at once from each of the storage means are held in each holding capacitor, and are sequentially read out in a predetermined order as a voltage corresponding to the amount of charge. A photoelectric conversion device according to claim 1, 2, or 8.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6239682U (en) * 1985-08-29 1987-03-09
JPS63157581A (en) * 1986-12-22 1988-06-30 Hamamatsu Photonics Kk Solid-state image pickup element
JPS63161781A (en) * 1986-12-25 1988-07-05 Hamamatsu Photonics Kk Solid-state image pickup element
JPS63161780A (en) * 1986-12-25 1988-07-05 Hamamatsu Photonics Kk Solid-state image pickup element

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6239682U (en) * 1985-08-29 1987-03-09
JPS63157581A (en) * 1986-12-22 1988-06-30 Hamamatsu Photonics Kk Solid-state image pickup element
JPH0511828B2 (en) * 1986-12-22 1993-02-16 Hamamatsu Photonics Kk
JPS63161781A (en) * 1986-12-25 1988-07-05 Hamamatsu Photonics Kk Solid-state image pickup element
JPS63161780A (en) * 1986-12-25 1988-07-05 Hamamatsu Photonics Kk Solid-state image pickup element
JPH0511830B2 (en) * 1986-12-25 1993-02-16 Hamamatsu Photonics Kk
JPH0511831B2 (en) * 1986-12-25 1993-02-16 Hamamatsu Photonics Kk

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