JPS6376475A - Photoelectric conversion device - Google Patents
Photoelectric conversion deviceInfo
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- JPS6376475A JPS6376475A JP61219667A JP21966786A JPS6376475A JP S6376475 A JPS6376475 A JP S6376475A JP 61219667 A JP61219667 A JP 61219667A JP 21966786 A JP21966786 A JP 21966786A JP S6376475 A JPS6376475 A JP S6376475A
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
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- 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
- H01L27/14681—Bipolar transistor imagers
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、トランジスタの制御電極領域の電位を制御す
ることで、制御電極領域に光によって励起されたキャリ
アを蓄積し、その蓄積電圧によってトランジスタ出力を
制御する光電変換セルを複数個有し、各光電変換セルの
読出し信号を出力ラインを通して外部へ出力する光電変
換装置に関する。Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention accumulates carriers excited by light in the control electrode region by controlling the potential of the control electrode region of the transistor, and uses the accumulated voltage to increase the voltage of the transistor. The present invention relates to a photoelectric conversion device that has a plurality of photoelectric conversion cells whose output is controlled and outputs read signals from each photoelectric conversion cell to the outside through an output line.
[従来技術]
第5図(A)は、特開昭80−12759号公報〜特開
昭80−12785号公報に記載されている光電変換セ
ルの概略的断面図、第5図CB)は、その等価回路図で
ある。[Prior Art] FIG. 5(A) is a schematic cross-sectional view of a photoelectric conversion cell described in JP-A-80-12759 to JP-A-80-12785, and FIG. 5(CB) is a It is an equivalent circuit diagram.
両図において、n+シリコン基板1上に光電変換セルが
形成され配列されており、各光電変換セルは5i02
、 Si3 N4 、又はポリシリコン等より成る素子
分離領域2によって隣接する光電変換セルから電気的に
絶縁されている。In both figures, photoelectric conversion cells are formed and arranged on an n+ silicon substrate 1, and each photoelectric conversion cell is 5i02
It is electrically insulated from adjacent photoelectric conversion cells by an element isolation region 2 made of , Si3 N4, polysilicon, or the like.
各光電変換セルは次のような構成を有する。Each photoelectric conversion cell has the following configuration.
エピタキシャ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ってn中領域5が形成されてい
る。p領域4およびn中領域5は、各々バイポーラトラ
ンジスタのベースおよびエミッタである。Low impurity concentration n formed by epitaxial technology etc.
A p region 4 is formed on the − region 3 by doping with p-type impurities, and an n medium region 5 is formed in the p region 4 by impurity diffusion technology, ion implantation technology, or the like. P region 4 and n medium region 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ャパ
シタ電極7が形成されている。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.
キャパシタ電極7は酸化膜6を挟んでp領域4と対向し
、キャパシタ電極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。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中領域5に接続されたエミッタ電極8、基
板1の裏面に不純物濃度の高いn十領域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
コレクタ電極12がそれぞれ形成されている。In addition, an emitter electrode 8 connected to the n medium region 5, an n+ region 11 with a high impurity concentration on the back surface of the substrate 1, and a collector electrode 12 for applying a potential to the collector of the bipolar transistor are formed.
次に、基本的な動作を説明する。まず、バイポーラトラ
ンジスタのベースであるp領域4は負電位の初期状態に
あるとする。このp領域4側から光13が入射し、入射
光によって発生した電子・正孔対のうちの正孔がp領域
4に蓄積され、蓄積された正孔によってp領域4の電位
が正方向に上昇する(蓄積動作)。Next, the basic operation will be explained. First, it is assumed that the p region 4, which is the base of the bipolar transistor, is in an initial state of negative potential. Light 13 enters from the p-region 4 side, and holes of the electron-hole pairs generated by the incident light are accumulated in the p-region 4, and the accumulated holes change the potential of the p-region 4 in the positive direction. rise (accumulation action).
続いて、キャパシタ電極7に読出し用の正電圧パルスが
印加され、蓄積動作時のベース電位変化分に対応した読
出し信号が浮遊状態にしたエミッタ電極8から出力され
る(読出し動作)、ただし、ベースであるp領域4の蓄
積電荷量はほとんど減少しないために、読出し動作の緑
返しが可能である。Subsequently, a positive voltage pulse for readout is applied to the capacitor electrode 7, and a readout signal corresponding to the base potential change during the storage operation is output from the floating emitter electrode 8 (readout operation). Since the amount of accumulated charge in p region 4 hardly decreases, the read operation can be reversed.
また、p領域4に蓄積された正孔を除去するには、エミ
ッタ電極8を接地し、キャパシタ電極8に正電圧のリフ
レッシュパルスを印加する。このパルスを印加すること
でp領域4はn中領域5に対して順方向にバイアスされ
、蓄積された正孔が除去される。そして、リフレッシュ
パルスが立下がった時点でp領域4は負電位の初期状態
に復帰する(リフレッシュ動作)、以後、同様に蓄積、
読出し、リフレッシュという各動作が繰り返される。Further, in order to remove the holes accumulated in the p region 4, the emitter electrode 8 is grounded and a positive voltage refresh pulse is applied to the capacitor electrode 8. By applying this pulse, the p region 4 is forward biased with respect to the n medium region 5, and the accumulated holes are removed. Then, when the refresh pulse falls, the p region 4 returns to the initial state of negative potential (refresh operation).
Each operation of reading and refreshing is repeated.
第6図は、上記光電変換セルを用いたセンサラインおよ
びその駆動回路の従来例を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing a conventional example of a sensor line using the photoelectric conversion cell and its driving circuit.
同図において、光電変換セルS1”Snの各コレクタ電
極12には一定の電圧が印加されている。In the figure, a constant voltage is applied to each collector electrode 12 of the photoelectric conversion cell S1''Sn.
各キャパシタ電極7は端子110に共通に接続され、端
子110には読出し動作およびリフレッシュ動作を行う
ための信号φ1が印加される。また、各エミッタ電極8
は垂直ラインLl−Lnに各々接続され、垂直ラインL
1xLnは各々バッファ用トランジスタTal〜Tan
の一方の主電極に接続されている。Each capacitor electrode 7 is commonly connected to a terminal 110, and a signal φ1 for performing a read operation and a refresh operation is applied to the terminal 110. In addition, each emitter electrode 8
are connected to the vertical lines Ll-Ln, respectively, and the vertical line L
1xLn are buffer transistors Tal to Tan, respectively.
connected to one main electrode of the
バッファ用トランジスタTa1〜Tanのゲート電極は
端子111に共通に接続され、端子111には信号φ2
が印加される。また、バッファ用トランジスタTa1〜
Tanの他方の主電極は、それぞれ蓄積手段としての電
荷蓄積用キャパシタ61〜Gnを介して接地されている
とともに、トランジスタRT1〜RTnを介して出力ラ
イン103にvi統されている。トランジスタRTi〜
RTnのゲート電極はシフトレジスタの並列出力端子に
各々接続され。The gate electrodes of the buffer transistors Ta1 to Tan are commonly connected to a terminal 111, and a signal φ2 is connected to the terminal 111.
is applied. In addition, buffer transistors Ta1~
The other main electrode of Tan is grounded via charge storage capacitors 61 to Gn as storage means, and is also connected to the output line 103 via transistors RT1 to RTn. Transistor RTi~
The gate electrodes of RTn are each connected to parallel output terminals of the shift register.
並列出力端子からは信号φh1〜φhnが順次出力され
る。Signals φh1 to φhn are sequentially output from the parallel output terminals.
出力ライン103は、出力ライン103をリフレッシュ
するためのトランジスタTrを介して接地されている。The output line 103 is grounded via a transistor Tr for refreshing the output line 103.
トランジスタTrのゲート電極には信号φf2が印加さ
れる。A signal φf2 is applied to the gate electrode of the transistor Tr.
また、垂直ラインL1〜Lnは、各々バッファ用トラン
リスタ丁b1〜丁bnを介して接地されている。バッフ
ァ用トランジスタTb、〜Tbnのゲート電極は端子1
12に共通に接続され、端子112には信号φ3が印加
される。Further, the vertical lines L1 to Ln are grounded via buffer transistors b1 to bn, respectively. The gate electrodes of buffer transistors Tb, ~Tbn are connected to terminal 1.
12, and a signal φ3 is applied to the terminal 112.
このような構成において、読出し動作は次のように行わ
れる。In such a configuration, a read operation is performed as follows.
各光電変換セルS1〜Snには入射光の照度に対応した
キャリアが蓄積されているものとする。It is assumed that carriers corresponding to the illuminance of incident light are accumulated in each of the photoelectric conversion cells S1 to Sn.
この状態で、バッファ用トランジスタTa1〜Tanを
ON、バッファ用トランジスタTb、〜TbnをOFF
にしてエミッタ電極8を浮遊状態とし、端子110に読
出し用正電圧パルスを印加する。これによって、すでに
述べたように、垂直ラインL1〜Lnに各光電変換セル
の出力信号が読出され、各信号が電荷蓄積用キャパシタ
C1〜Cnに蓄積される。In this state, turn on the buffer transistors Ta1 to Tan and turn off the buffer transistors Tb and Tbn.
The emitter electrode 8 is placed in a floating state, and a positive voltage pulse for reading is applied to the terminal 110. As a result, as described above, the output signals of the respective photoelectric conversion cells are read out onto the vertical lines L1 to Ln, and each signal is stored in the charge storage capacitors C1 to Cn.
続いて、バッファ用トランジスタTal〜TanをOF
Fとして、シフトレジスタを動作させトランジスタT1
〜Tnを順次ONする。これによって、キャパシタ01
〜Cnに蓄積されていた各信号が順次出力ライン103
に読出され、アンプを通して外部へ出力される。Then, the buffer transistors Tal to Tan are turned off.
As F, the shift register is operated and the transistor T1
-Tn are turned ON sequentially. By this, capacitor 01
Each signal accumulated in ~Cn is sequentially output to the output line 103.
is read out and output to the outside through an amplifier.
[発明が解決しようとする問題点]
このように、従来では光電変換セルの出力信号を垂直ラ
インに接続されたキャパシタ又は垂直ラインの配線容量
に蓄積した後、出力ラインに順次読出し、シリアルに信
号を外部へ出力していた。[Problems to be Solved by the Invention] Conventionally, the output signal of a photoelectric conversion cell is accumulated in a capacitor connected to a vertical line or in a wiring capacitance of a vertical line, and then sequentially read out to the output line, and the signal is serially output. was being output to the outside.
しかしながら、出力ラインにも容量chが存在するため
に、垂直ラインの配線容量又はキャパシタの容量Cvに
蓄積された信号は、容量分割によってレベルが低下し、
特に光電変換セルの個数が多くなる程、レベル低下は顕
著となる。However, since a capacitance channel also exists in the output line, the level of the signal accumulated in the wiring capacitance of the vertical line or the capacitance Cv of the capacitor decreases due to capacitance division.
In particular, as the number of photoelectric conversion cells increases, the level decrease becomes more remarkable.
具体的には、容量Cvのキャパシタ01〜Cnに蓄積さ
れた信号電圧Vは、容量chの出力ライン103に転送
された時、容量分割によりCv/(Cv+Ch)倍に低
下する。光電変換セルの個数が多い高解像度センサでは
出力ラインの配線容量chが大きくなくために、出力の
レベル低下も顕著となる。Specifically, when the signal voltage V accumulated in the capacitors 01 to Cn with the capacitance Cv is transferred to the output line 103 of the capacitor ch, the signal voltage V is reduced by a factor of Cv/(Cv+Ch) due to capacitance division. In a high-resolution sensor with a large number of photoelectric conversion cells, the wiring capacitance ch of the output line is not large, so that the output level decreases significantly.
このような問題点は、上記ラインセンサだけではなく、
エリアセンサの場合も同様である。These problems are not limited to the line sensor mentioned above.
The same applies to area sensors.
本発明は、上記従来の問題点を解決しようとするもので
あり、その目的は、光電変換セルの出力を低下させずに
読出すことができ、しかも構成が簡単な光電変換装置を
提供することにある。The present invention aims to solve the above-mentioned conventional problems, and its purpose is to provide a photoelectric conversion device that can read without reducing the output of a photoelectric conversion cell and has a simple configuration. It is in.
[問題点を解決するための手段]
本発明による光電変換装置は、
半導体トランジスタの制御電極領域の電位を制御するこ
とにより、前記制御電極領域に光励起によって発生した
キャリアを蓄積する蓄積動作と、該蓄積により発生した
蓄積電圧により制御された信号を読出す読出し動作と、
蓄積されたキャリアを消滅させるリフレッシュ動作とを
行う光電変換セルを複数個有し、前記読出し動作時の読
出し信号を出力ラインを通して外部へ出力する光電変換
装置において、
前記読出し動作時に、前記光電変換セルから出力される
読出し信号を前記出力ラインに直接読み出すことを特徴
とする。[Means for Solving the Problems] A photoelectric conversion device according to the present invention includes an accumulation operation of accumulating carriers generated by photoexcitation in the control electrode region by controlling the potential of the control electrode region of a semiconductor transistor; a read operation for reading out a signal controlled by the accumulated voltage generated by accumulation;
In a photoelectric conversion device that includes a plurality of photoelectric conversion cells that perform a refresh operation to eliminate accumulated carriers, and outputs a read signal during the read operation to the outside through an output line, the photoelectric conversion cell It is characterized in that a readout signal output from the output line is directly read out to the output line.
[作用]
このように、光電変換セルの出力を出力ラインに直接読
み出すために、従来のような容量分割による出力低下が
起こらず、上記光電変換セルの高出力をそのまま読出す
ことができる。[Function] In this way, since the output of the photoelectric conversion cell is directly read out to the output line, the high output of the photoelectric conversion cell can be read out without any reduction in output due to capacitance division as in the conventional case.
[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。[Example] Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第1図は、本発明による光電変換装置の第一実施例の回
路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment of a photoelectric conversion device according to the present invention.
同図において、第5図に示す光電変換セルS1〜Snが
ライン状に配列され、各光電変換セルのコレクタ電極1
2には一定の正電圧が印加されている。各キャパシタ電
極7は走査回路の並列出力端子に各々接続され、各光電
変換セルは各出力端子からの信号φh1〜φhnによっ
て読出し動作又はリフレッシュ動作を行う。In the figure, the photoelectric conversion cells S1 to Sn shown in FIG. 5 are arranged in a line, and the collector electrode 1 of each photoelectric conversion cell is
2 is applied with a constant positive voltage. Each capacitor electrode 7 is connected to a parallel output terminal of a scanning circuit, and each photoelectric conversion cell performs a read operation or a refresh operation by signals φh1 to φhn from each output terminal.
また、各エミッタ電極8は出力ライン103に共通に接
続されている。出力ライン103は、トランジスタ10
4を介して接地されるとともに、アンプ105に接続さ
れている。アンプ105の出力端子106から読出し信
号がシリアルに外部へ出力される。また、トランジスタ
104のゲート電極には信号φhrsが印加され、出力
ライン103のリフレッシュを行う。Further, each emitter electrode 8 is commonly connected to an output line 103. Output line 103 is connected to transistor 10
4 and is connected to the amplifier 105. A read signal is serially output from the output terminal 106 of the amplifier 105 to the outside. Further, a signal φhrs is applied to the gate electrode of the transistor 104 to refresh the output line 103.
次に、このような構成を有する本実施例の動作を第2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 FIG.
第2図は1本実施例の動作を説明するためのタイミング
チャートである。FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of this embodiment.
(リフレッシュ動作)
まず、信号φhrsによりトランジスタ104をON状
態とし、出力ライン103を通して各光電変換セルのエ
ミッタ電極8を接地する。(Refresh Operation) First, the transistor 104 is turned on by the signal φhrs, and the emitter electrode 8 of each photoelectric conversion cell is grounded through the output line 103.
続いて、走査回路の並列出力端子から信号φh1〜φh
nを出力し、リフレッシュパルスを光電変換セルS1〜
Snのキャパシタ電極7に順次印加する。これによって
、すてに述べたようなリフレッシュ動作が行われ、pペ
ース領域4に蓄積されたキャリアが除去される。Subsequently, signals φh1 to φh are output from the parallel output terminals of the scanning circuit.
n and sends a refresh pulse to the photoelectric conversion cells S1~
Sn is sequentially applied to the capacitor electrode 7. As a result, the refresh operation as described above is performed, and the carriers accumulated in the p pace region 4 are removed.
(蓄積動作)
キャパシタ電極7には電圧を印加せず、エミッタ電極8
を接地した状態で、pベース領域4に入射光の照度に対
応した量のキャリアを蓄積させる。(Storage operation) No voltage is applied to the capacitor electrode 7, and the emitter electrode 8
is grounded, carriers are accumulated in the p base region 4 in an amount corresponding to the illuminance of the incident light.
(読出し動作)
蓄積動作を一定時間行った後、信号φhrsをローレベ
ルにしてトランジスタ104をOFF状態とし、出力ラ
イン103およびエミッタ電極8を浮遊状態にする。(Reading Operation) After performing the storage operation for a certain period of time, the signal φhrs is set to a low level to turn off the transistor 104, and the output line 103 and the emitter electrode 8 are placed in a floating state.
続いて、先ず、走査回路から信号φh1が出力され、光
電変換セルS1のキャパシタ電極7に読出しパルスが印
加される。これによって、セルS1の信号が出力ライン
103に読出され、アンプ105を通して出力端子10
6から出力信号v1として出力される。Subsequently, first, the signal φh1 is output from the scanning circuit, and a read pulse is applied to the capacitor electrode 7 of the photoelectric conversion cell S1. As a result, the signal of the cell S1 is read out to the output line 103 and passed through the amplifier 105 to the output terminal 10.
6 is output as an output signal v1.
出力信号Viが出力されると、信号φhrsによってト
ランジスタ104がON状態となり、出力ライン103
に残留しているキャリアが除去される。When the output signal Vi is output, the transistor 104 is turned on by the signal φhrs, and the output line 103 is turned on.
The remaining carriers are removed.
以下同様に、走査回路から信号φh2〜φhnが順次出
力され、光電変換セルS2〜Snのキャパシタ電極7に
読出しパルスが印加される。そして、各出力信号v2.
v3 ・11@が出力端子106から出力されるごとに
、トランジスタ104がON状態となって出力ライン1
03がリフレッシュされる。Similarly, signals φh2 to φhn are sequentially output from the scanning circuit, and read pulses are applied to the capacitor electrodes 7 of the photoelectric conversion cells S2 to Sn. Then, each output signal v2.
Every time v3 ・11@ is output from the output terminal 106, the transistor 104 turns on and the output line 1
03 is refreshed.
このように、各光電変換セルS1〜Snの信号は、直接
、出力ライン103に読出され、アンプ105を通して
外部へ出力される。したがって、出力ライン103には
、従来のように容量分割されてレベル低下した信号では
なく、光電変換セルの高出力信号が現われる。In this way, the signals from each of the photoelectric conversion cells S1 to Sn are directly read out to the output line 103 and output to the outside through the amplifier 105. Therefore, a high output signal from the photoelectric conversion cell appears on the output line 103, instead of a signal whose level has been lowered by capacitance division as in the conventional case.
また、図示されるように、キャパシタ電極7に印加する
電圧を走査回路によって供給するために1回路構成が従
来に比べて大幅に簡単化されている。Further, as shown in the figure, since the voltage applied to the capacitor electrode 7 is supplied by the scanning circuit, the configuration of one circuit is significantly simplified compared to the conventional one.
第3図は、本発明の第二実施例の回路図である。なお、
第一実施例と共通する部分は同一番号が付されている。FIG. 3 is a circuit diagram of a second embodiment of the present invention. In addition,
Portions common to the first embodiment are given the same numbers.
第3図において、各光電変換セルS1〜Snのエミッタ
電極8と、出力ライン103との間にスイッチングトラ
ンジスタQ工〜Qnが各々接続され、スイッチングトラ
ンジスタQ1〜Qnの各ゲート電極は対応する光電変換
セルのキャパシタ電極7に接続されている。In FIG. 3, switching transistors Q-Qn are connected between the emitter electrode 8 of each photoelectric conversion cell S1-Sn and an output line 103, and each gate electrode of the switching transistor Q1-Qn is connected to a corresponding photoelectric conversion cell. It is connected to the capacitor electrode 7 of the cell.
本実施例の動作タイミングは、第2図に示すものと同一
である。The operation timing of this embodiment is the same as that shown in FIG.
リフレッシュ動作では、トランジスタ104を介して出
力ライン103を接地しておき、リフレッシュパルスに
よって接続されたスイッチングトランジスタをON状態
にする。これによってエミッタ電極8をスイッチングト
ランジスタおよび出力ライン103を介して接地し、す
でに述べたようにpベース領域4に蓄積されたキャリア
が除去される。In the refresh operation, the output line 103 is grounded via the transistor 104, and the connected switching transistor is turned on by a refresh pulse. As a result, the emitter electrode 8 is grounded via the switching transistor and the output line 103, and carriers accumulated in the p base region 4 are removed as described above.
蓄積動作時にはスイッチングトランジスタQ1〜Qnは
OFF状態であり、第一実施例と同様に浮遊状態のPベ
ース領域4に入射光に照度に対応したキャリアが蓄積さ
れる。スイッチングトランジスタQxNQnはOFF状
態であるために、強い光が入射してpベース領域4の電
位が上昇し、エミッタ側に信号が読出されても、その信
号が出カライン103に現われることはない。During the storage operation, the switching transistors Q1 to Qn are in the OFF state, and carriers corresponding to the illuminance of the incident light are stored in the floating P base region 4, as in the first embodiment. Since switching transistor QxNQn is in the OFF state, even if strong light is incident and the potential of p base region 4 rises and a signal is read out to the emitter side, the signal will not appear on output line 103.
読出し動作では、出力ライン103を浮遊状態として、
読出しパルスをキャパシタ電極7に印加する。これによ
って、スイッチングトランジスタがON状態となり、第
一実施例と同様に信号の読出しが行われる。In the read operation, the output line 103 is left in a floating state,
A read pulse is applied to the capacitor electrode 7. As a result, the switching transistor is turned on, and signals are read out in the same manner as in the first embodiment.
この場合、たとえば光電変換セルS1の読出し動作が終
了すれば、スイッチングトランジスタQ1はOFF状態
になり、出力ライン103はリフレッシュされる。した
がって1次に光電変換セルS2の読出しを行う時には、
出力ライン103には前の情報は残留しておらず、また
他のスイッチングトランジスタQ1およびQ3〜Qnは
OFF状態であるために、光電変換セルS2の信号だけ
を読出すことができる。すなわち、本実施例のスイッチ
ングトランジスタQ1〜Qnによって、ブルーミングや
スメアを防止することができる。In this case, for example, when the read operation of the photoelectric conversion cell S1 is completed, the switching transistor Q1 is turned off and the output line 103 is refreshed. Therefore, when reading out the photoelectric conversion cell S2 as the primary,
Since no previous information remains on the output line 103 and the other switching transistors Q1 and Q3 to Qn are in the OFF state, only the signal of the photoelectric conversion cell S2 can be read out. That is, the switching transistors Q1 to Qn of this embodiment can prevent blooming and smearing.
なお、上記各実施例ではラインセンサの場合を示したが
、エリアセンサにもそのまま適用できることは明らかで
あり、同様の効果を得ることができる。In addition, although the above-mentioned each example showed the case of a line sensor, it is clear that it can be applied to an area sensor as it is, and the same effect can be obtained.
第4図は、上記実施例を使用した撮像装置の一例の概略
的構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an example of an imaging device using the above embodiment.
同図において、撮像素子301は上記各実施例の構成を
有し、その出力信号vOは信号処理回路302によって
ゲイン調整等の処理が行われ、NTSC信号等の標準テ
レビジョン信号として出力される。In the figure, an image sensor 301 has the configuration of each of the embodiments described above, and its output signal vO is subjected to processing such as gain adjustment by a signal processing circuit 302, and is output as a standard television signal such as an NTSC signal.
また、撮像素子301を駆動するための各種パルスφは
ドライバ303によって供給され、ドライバ303は制
御部304の制御によって動作する。また、制御部30
4は撮像素子301の出力に基いて信号処理回路302
のゲイン等を調整するとともに、露出制御手段305を
制御して撮像素子301に入射する光量を調整する。Further, various pulses φ for driving the image sensor 301 are supplied by a driver 303, and the driver 303 operates under the control of a control unit 304. In addition, the control unit 30
4 is a signal processing circuit 302 based on the output of the image sensor 301.
At the same time, the exposure control means 305 is controlled to adjust the amount of light incident on the image sensor 301.
上述したように1本実施例による撮像素子301では高
いレベルの出力信号Voutを得ることができるために
、続く信号処理の負担が軽減される。As described above, since the image sensor 301 according to this embodiment can obtain a high-level output signal Vout, the burden of subsequent signal processing is reduced.
[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は
、光電変換セルの出力を出力ラインに直接読み出すため
に、従来のような容量分割による出力低下が起こらず、
光電変換セルを高密度に多数形成する場合1も高い出力
レベルで読み出しを行うことができ、後段の信号処理が
容易となる。[Effects of the Invention] As explained above in detail, the photoelectric conversion device according to the present invention reads out the output of the photoelectric conversion cell directly to the output line, so that the output decrease due to capacitance division as in the conventional case does not occur.
When a large number of photoelectric conversion cells are formed at a high density, readout can also be performed at a high output level, which facilitates subsequent signal processing.
第1図は、本発明による光電変換装置の第一実施例の回
路図。
第2図は、本実施例の動作を説明するためのタイミング
チャート、
第3図は1本発明の第二実施例の回路図、第4図は、上
記実施例を使用した撮像装置の一例の概略的構成図、
第5図(A)は、特開昭60−12759号公報〜特開
昭H−12785号公報に記載されている光電変換セル
の概略的断面図、第5図(B)はその等価回路図、第6
図は、上記光電変換セルを用いたセンサラインおよびそ
の駆動回路の従来例を示す回路図である。
lφ争・基板
3−・・n−エピタキシャル層
4・・・pベース領域
5・・・n十エミッタ領域
7・・・キャパシタ電極
8・・・エミッタ電極
12・・・コレクタ電極
103−・e出力ライン
105・・・アンプ
106拳・・出力端子
S1〜5nIIIIII光電変換セル
Q1〜Q11*φ拳スイッチングトランジスタ代理人
弁理士 山 下 穣 平
第1図
第2図
第3図
第4図
第5図(A)
第5図(B)
第6図FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment of a photoelectric conversion device according to the present invention. FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of this embodiment, FIG. 3 is a circuit diagram of a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an example of an imaging device using the above embodiment. A schematic configuration diagram, FIG. 5(A) is a schematic cross-sectional view of a photoelectric conversion cell described in JP-A-60-12759 to JP-A-H-12785, FIG. 5(B) is its equivalent circuit diagram, No. 6
The figure is a circuit diagram showing a conventional example of a sensor line using the photoelectric conversion cell and its driving circuit. lφ battle・Substrate 3...N-epitaxial layer 4...P base region 5...N+ emitter region 7...Capacitor electrode 8...Emitter electrode 12...Collector electrode 103--e output Line 105...Amplifier 106 fist...Output terminal S1~5nIII photoelectric conversion cell Q1~Q11*φ fist switching transistor agent
Patent Attorney Jo Taira Yamashita Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 (A) Figure 5 (B) Figure 6
Claims (3)
することにより、前記制御電極領域に光励起によって発
生したキャリアを蓄積する蓄積動作と、該蓄積により発
生した蓄積電圧により制御された信号を読出す読出し動
作と、蓄積されたキャリアを消滅させるリフレッシュ動
作とを行う光電変換セルを複数個有し、前記読出し動作
時の読出し信号を出力ラインを通して外部へ出力する光
電変換装置において、 前記読出し動作時に、前記光電変換セル から出力される読出し信号を前記出力ラインに直接読み
出すことを特徴とする光電変換装置。(1) An accumulation operation in which carriers generated by photoexcitation are accumulated in the control electrode region by controlling the potential of the control electrode region of a semiconductor transistor, and a readout in which a signal controlled by the accumulated voltage generated by the accumulation is read out. In the photoelectric conversion device, the photoelectric conversion device has a plurality of photoelectric conversion cells that perform an operation and a refresh operation for extinguishing accumulated carriers, and outputs a read signal during the read operation to the outside through an output line. A photoelectric conversion device characterized in that a read signal output from a photoelectric conversion cell is directly read out to the output line.
の制御信号によって各光電変換セルの制御電極領域の電
位を制御することにより行われることを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載の光電変換装置。(2) The reading operation of the photoelectric conversion cells is performed by controlling the potential of the control electrode region of each photoelectric conversion cell using a control signal from a scanning circuit. Photoelectric conversion device.
イッチ手段を設け、各光電変換セルの読出し動作時に、
対応するスイッチ手段を閉じることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の光電変換装置。(3) A switch means is provided between each photoelectric conversion cell and the above output line, and during readout operation of each photoelectric conversion cell,
2. The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the corresponding switch means is closed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61219667A JPS6376475A (en) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | Photoelectric conversion device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61219667A JPS6376475A (en) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | Photoelectric conversion device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6376475A true JPS6376475A (en) | 1988-04-06 |
Family
ID=16739092
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61219667A Pending JPS6376475A (en) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | Photoelectric conversion device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6376475A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007111778A (en) * | 2005-10-18 | 2007-05-10 | Hiroshi Aikawa | Screw driver |
-
1986
- 1986-09-19 JP JP61219667A patent/JPS6376475A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007111778A (en) * | 2005-10-18 | 2007-05-10 | Hiroshi Aikawa | Screw driver |
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