JPH08214177A - Photoelectric converter - Google Patents
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Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、光電変換画素を二次元
に配列し、水平列の画素毎に読み出し動作、リセット動
作を行う光電変換装置に関し、特に増幅型光電変換装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photoelectric conversion device in which photoelectric conversion pixels are two-dimensionally arranged and a read operation and a reset operation are performed for each pixel in a horizontal column, and more particularly to an amplification type photoelectric conversion device.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、光電変換画素を一次元に配列して
ラインセンサを構成し、二次元に配列してエリアセンサ
を構成して、それぞれ各光電変換画素から画像信号を得
ている。ここで、二次元に配列した光電変換画素の画像
読み出しの一例として、3値レベル駆動型の光電変換素
子を例にして説明する。この種の光電変換素子について
は、特開昭63−186466号公報、特願昭62−1
7150号公報に詳細に開示されている。2. Description of the Related Art Conventionally, photoelectric conversion pixels are arranged one-dimensionally to form a line sensor and two-dimensionally to form an area sensor, and an image signal is obtained from each photoelectric conversion pixel. Here, as an example of image reading of the photoelectric conversion pixels arranged two-dimensionally, a three-value level drive type photoelectric conversion element will be described as an example. Regarding this type of photoelectric conversion element, JP-A-63-186466 and Japanese Patent Application No. 62-1
The details are disclosed in Japanese Patent No. 7150.
【0003】まず、上記光電変換素子について、図8の
光電変換素子の概略的断面図を参照しつつ説明する。図
において、n型シリコン基板1上に複数の光電変換素子
S1〜S3… が形成されており、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2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3が形成さ
れ、p領域3には不純物拡散技術またはイオン注入技術
等によってn+ 領域4が形成されている。p領域3およ
びn+ 領域4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。First, the photoelectric conversion element will be described with reference to the schematic sectional view of the photoelectric conversion element shown in FIG. In the figure, a plurality of photoelectric conversion elements S1 to S3 ... Are formed on an n-type silicon substrate 1, and a p-type impurity is doped on an n − region 2 having a low impurity concentration formed by an epitaxial technique or the like. By doing so, the p region 3 is formed, and the n + region 4 is formed in the p region 3 by the impurity diffusion technique or the ion implantation technique. P region 3 and n + region 4 are the base and emitter of the bipolar transistor, respectively.
【0004】このように各領域で形成されたn- 領域2
上には、また酸化膜5が形成され、酸化膜5上に各pベ
ース領域3およびそれぞれ隣接するpベース領域3間に
またがって所定の面積を有するキャパシタ電極6が形成
されている。このpベース領域3上のキャパシタ電極6
は、pベース領域3と対向してベース電位を制御するた
めのキャパシタCoxを構成し、隣接するベース間のキャ
パシタ電極6は、その隣接するpベース領域3を各々ソ
ース・ドレイン領域とするpMOSトランジスタTrの
ゲート電極となっている。したがって、キャパシタ電極
6とpMOSトランジスタTrのゲート電極とが接続さ
れた構成となっている。The n − region 2 formed in each region in this way
An oxide film 5 is formed on the oxide film 5, and a capacitor electrode 6 having a predetermined area is formed on the oxide film 5 so as to extend between the p base regions 3 and the adjacent p base regions 3. The capacitor electrode 6 on the p base region 3
Is a capacitor C ox for controlling the base potential facing the p base region 3, and the capacitor electrode 6 between adjacent bases is a pMOS having the adjacent p base region 3 as a source / drain region. It is the gate electrode of the transistor Tr. Therefore, the capacitor electrode 6 is connected to the gate electrode of the pMOS transistor Tr.
【0005】pMOSトランジスタTrはpチャネル型
かつノーマリオフ型であり、キャパシタ電極6の電位が
接地電位または正電位であればオフ状態である。したが
って、隣接素子間のpベース領域は電気的に分離された
状態となり、素子分離領域を形成する必要がないのでそ
れだけ素子の微細化に有利となる。The pMOS transistor Tr is a p-channel type and normally-off type, and is in an off state if the potential of the capacitor electrode 6 is the ground potential or a positive potential. Therefore, the p base region between adjacent elements is electrically isolated, and it is not necessary to form an element isolation region, which is advantageous for miniaturization of the element.
【0006】逆に、キャパシタ電極6がしきい値電位V
thを超える負電位であると、pMOSトランジスタTr
はオン状態となり、各素子のpベース領域3が相互に導
通した状態となる。On the contrary, the capacitor electrode 6 has the threshold potential V
If the negative potential exceeds th , the pMOS transistor Tr
Is turned on, and the p base regions 3 of the respective elements are brought into conduction with each other.
【0007】その他に、n+ エミッタ領域4に接続され
たエミッタ電極7、保護膜8、基板1の裏面に不純物濃
度の高いn+ 領域9、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10がそれ
ぞれ形成されている。Besides, an emitter electrode 7 connected to the n + emitter region 4, a protective film 8, an n + region 9 having a high impurity concentration on the back surface of the substrate 1, and a collector electrode for applying a potential to the collector of the bipolar transistor. 10 are formed respectively.
【0008】図9は、上記図8の光電変換素子の等価回
路図で、図中の破線で囲まれた部分が1個の光電変換素
子S1 〜S3…の等価回路である。図9において、各光
電変換素子S1 〜S3… のキャパシタ電極6は端子20
に共通接続され、端子20には3値パルスφdが入力さ
れる。FIG. 9 is an equivalent circuit diagram of the photoelectric conversion element of FIG. 8 above. The portion surrounded by the broken line in the figure is an equivalent circuit of one photoelectric conversion element S1 to S3. In FIG. 9, the capacitor electrodes 6 of the photoelectric conversion elements S1 to S3 ...
And a ternary pulse φd is input to the terminal 20.
【0009】また、各光電変換素子S1 〜S3…Snのp
MOSトランジスタTrは直列接続された状態であり、
末端素子S1 およびSn のpベース領域3には、更に一
定距離をおいて各々pベース領域(図示せず)が形成さ
れ、素子Sn の側にはpチャネル型かつノーマリオフ型
pのMOSトランジスタQx が形成されている。Further, p of each photoelectric conversion element S1 to S3 ...
The MOS transistors Tr are connected in series,
P base regions (not shown) are formed in the p base regions 3 of the terminal devices S1 and Sn with a certain distance, and a p-channel type and normally-off type MOS transistor Qx is provided on the device Sn side. Has been formed.
【0010】pMOSトランジスタQx のゲート電極に
はキャパシタ電極6と同様の3値パルスφdが入力さ
れ、その図示されていないpベース領域であるソース又
はドレインは一定電位Vc に固定されている。また、素
子S1 のpMOSトランジスタTrの図示されていない
pベース領域であるソース又はドレインも一定電位Vc
に固定されている。A ternary pulse φd similar to the capacitor electrode 6 is input to the gate electrode of the pMOS transistor Qx, and the source or drain of the p base region (not shown) is fixed at a constant potential Vc. Further, the source or drain, which is a p base region (not shown) of the pMOS transistor Tr of the element S1, also has a constant potential Vc.
It is fixed to.
【0011】したがって、すべてのpMOSトランジス
タTrおよびQx がオン状態になることで、各素子のp
ベース領域3の電位を一定電位Vc に設定することがで
きる。また、オフ状態であれば、各光電変換素子は電気
的に分離された状態となる。Therefore, when all the pMOS transistors Tr and Qx are turned on, the p of each element is reduced.
The potential of the base region 3 can be set to a constant potential Vc. Further, in the off state, the photoelectric conversion elements are in an electrically separated state.
【0012】各素子のn+ エミッタ領域4に接続された
エミッタ電極7はリセット用トランジスタQb1 〜Q3
…Qbn を介して接地され、トランジスタQb1 〜Qb
n のゲート電極は共通接続され、リセットパルスφrが
入力される。なお、バイポーラトランジスタのコレクタ
電極10には正電圧Vccが印加されている。The emitter electrodes 7 connected to the n + emitter region 4 of each element are reset transistors Qb 1 to Q 3.
... grounded via Qb n , and transistors Qb 1 to Qb
The gate electrodes of n are commonly connected and the reset pulse φr is input. A positive voltage Vcc is applied to the collector electrode 10 of the bipolar transistor.
【0013】図10は、このような光電変換素子を用い
た従来の固体撮像装置の概略的回路図である。図10の
この装置は、図9に示す光電変換素子S1〜S3…Sn を
m水平ライン重ねた構成を有するm×nエリアセンサで
ある。ただし、各ラインは図8に示す構造を有するが、
ライン間は通常の素子分離領域を形成して電気的に分離
している。FIG. 10 is a schematic circuit diagram of a conventional solid-state image pickup device using such a photoelectric conversion element. This device of FIG. 10 is an m × n area sensor having a structure in which the photoelectric conversion elements S1 to S3 ... Sn shown in FIG. However, each line has the structure shown in FIG.
A normal element isolation region is formed between the lines to electrically isolate them.
【0014】各ラインにおける素子のキャパシタ電極6
は各水平ラインHL1 〜HLn にそれぞれ共通接続さ
れ、それぞれn型MOSトランジスタのスイッチSW1
〜SWn を介して端子20に接続されている。また端子
20には3値レベル駆動用の3値パルスφdが入力され
る。Capacitor electrode 6 of the device in each line
Are connected in common to the respective horizontal lines HL1 to HLn, and each of them is a switch SW1 of an n-type MOS transistor.
Is connected to the terminal 20 through SWn. A ternary pulse φd for driving a ternary level is input to the terminal 20.
【0015】スイッチSW1 〜SWn は、nMOSトラ
ンジスタで構成されるアナログスイッチであり、そのゲ
ート端子には垂直走査回路21の出力端子が接続され、
その出力パルスφv1 〜φvm によって制御される。The switches SW1 to SWn are analog switches composed of nMOS transistors, and the output terminals of the vertical scanning circuit 21 are connected to their gate terminals.
It is controlled by its output pulses φv1 to φvm.
【0016】各素子のエミッタ電極7は列ごとに各垂直
ラインVL1 〜VLn に接続されている。垂直ラインV
L1 〜VLn はリセット用トランジスタQb1 〜Qbn
を介して接地され、トランジスタQb1 〜Qbn のゲー
ト電極にはリセットパルスφrが入力される。The emitter electrode 7 of each element is connected to each vertical line VL1 to VLn for each column. Vertical line V
L1 to VLn are reset transistors Qb1 to Qbn
It is grounded via the gate and the reset pulse .phi.r is input to the gate electrodes of the transistors Qb1 to Qbn.
【0017】また、各垂直ラインVL1 〜VLn は、n
MOSトランジスタQa1 〜Qanを介して各々蓄積用
キャパシタC1 〜Cn に接続され、更にキャパシタC1
〜Cn はnMOSトランジスタQ1 〜Qn を介して出力
ライン22に接続されている。Further, each vertical line VL1 to VLn is n
The storage capacitors C1 to Cn are connected to the storage capacitors C1 to Cn via the MOS transistors Qa1 to Qan, respectively.
.About.Cn are connected to the output line 22 via nMOS transistors Q1 to Qn.
【0018】nMOSトランジスタQa1 〜Qan のゲ
ート電極には各画素の蓄積キャリアを蓄積用キャパシタ
C1 〜Cn に転送する転送パルスφtが共通に入力さ
れ、nMOSトランジスタQ1 〜Qn のゲート電極には
水平走査回路23から水平パルスφh1 〜φhn が各々
入力される。A transfer pulse .phi.t for transferring the accumulated carriers of each pixel to the storage capacitors C1 to Cn is commonly input to the gate electrodes of the nMOS transistors Qa1 to Qan, and the horizontal scanning circuit is input to the gate electrodes of the nMOS transistors Q1 to Qn. Horizontal pulses .phi.h1 to .phi.hn are respectively input from 23.
【0019】出力ライン22はnMOSトランジスタQ
rhを介して接地されるとともに、アンプ24の入力端子
に接続されている。nMOSトランジスタQrhのゲート
電極には出力ライン22のリセットパルスφrhが入力さ
れる。The output line 22 is an nMOS transistor Q.
It is grounded via rh and is connected to the input terminal of the amplifier 24. The reset pulse φrh of the output line 22 is input to the gate electrode of the nMOS transistor Qrh.
【0020】なお、各光電変換素子S11〜Smnのベース
電位を設定するための一定電位Vcは、接地電位とす
る。The constant potential Vc for setting the base potential of each of the photoelectric conversion elements S11 to Smn is the ground potential.
【0021】次に、図10の固体撮像装置の動作を、図
11のタイミングチャートを参照しつつ説明する。Next, the operation of the solid-state image pickup device of FIG. 10 will be described with reference to the timing chart of FIG.
【0022】まず、時刻t1で、垂直走査回路21の垂
直パルスφv1のみをハイレベルにしてスイッチSW1
をオン状態とする。また、時刻t2で、転送パルスφt
をハイレベルにしてトランジスタQa1 〜Qan をオン
状態とする。First, at time t1, only the vertical pulse φv1 of the vertical scanning circuit 21 is set to the high level, and the switch SW1
Is turned on. At time t2, transfer pulse φt
Is set to a high level to turn on the transistors Qa1 to Qan.
【0023】次に、時刻t3で、3値パルスφdを期間
T1 だけ正電位にすると、スイッチSW1 を通して第1
ラインの素子S11〜S1nの電極6に正電圧が印加され
る。これによりnpnトランジスタがオンしてpベース
領域3の光子電荷がエミッタを介して第1ラインHL1
の読出し動作が行われ、第1ラインHL1の読出し信号
が水平ラインVL1 〜VLn およびトランジスタQa1
〜Qan を通してキャパシタC1 〜Cn に各々pべーす
領域3に蓄積されている電荷が転送される。Next, at time t3, the ternary pulse φd is set to a positive potential for the period T1.
A positive voltage is applied to the electrodes 6 of the line elements S11 to S1n. As a result, the npn transistor is turned on, and the photon charge in the p base region 3 is transmitted through the emitter to the first line HL1.
Of the first line HL1 and the read signal of the first line HL1 is applied to the horizontal lines VL1 to VLn and the transistor Qa1.
The charges accumulated in the p-base region 3 are transferred to the capacitors C1 to Cn through .about.Qan.
【0024】次に、時刻t4で、転送パルスφtがロー
レベルとなりトランジスタQa1 〜Qan がオフ状態と
なる。そして、時刻t5で、水平走査回路21からパル
スφh1 〜φhn が順次出力され、それに従ってキャパ
シタC1 〜Cn に蓄積された読出し信号がpMOSトラ
ンジスタQ1 〜Qn を介して順次出力ライン22へ取り
出され、アンプ24を通して出力信号Vout として外部
へ各画素のデータをシリアルに出力される。なお、時刻
t5の後時刻t6で、各読出し信号が出力される毎に水平
リセットパルスφrhが立上がり、nMOSトランジスタ
Qrhをオンして、出力ライン22の残留キャリアを除去
する。Next, at time t4, the transfer pulse φt becomes low level and the transistors Qa1 to Qan are turned off. Then, at time t5, the horizontal scanning circuit 21 sequentially outputs the pulses φh1 to φhn, and the read signals accumulated in the capacitors C1 to Cn are sequentially taken out to the output line 22 via the pMOS transistors Q1 to Qn, and the amplifiers are sequentially output. Through 24, the data of each pixel is serially output to the outside as an output signal Vout. At time t6 after time t5, the horizontal reset pulse φrh rises every time each read signal is output, the nMOS transistor Qrh is turned on, and the residual carriers in the output line 22 are removed.
【0025】この画像信号出力動作と平行して、時刻t
6で、リセットパルスφrをハイレベルにしてトランジ
スタQb1 〜Qbn をオンとし、垂直ラインVL1 〜V
Lnを接地して垂直ライン上の残留電荷をリセットする
(第2リセット)。In parallel with this image signal output operation, time t
At 6, the reset pulse .phi.r is set to the high level to turn on the transistors Qb1 to Qbn and the vertical lines VL1 to Vb
The residual charge on the vertical line is reset by grounding Ln (second reset).
【0026】また、時刻t7から、3値パルスφdを期
間T2 で負電位として、第1ラインのpMOSトランジ
スタTrをオン状態とする(第1リセット)。この第1
リセット時間は(水平画素数)2 に比例し、通常50μ
s程度必要とする。Further, from time t7, the ternary pulse φd is set to a negative potential in the period T2 to turn on the pMOS transistor Tr of the first line (first reset). This first
Reset time is proportional to (horizontal pixel number) 2 and is usually 50μ
It requires about s.
【0027】これによって、すでに述べたように各光電
変換素子S11〜S1nのpベース領域3の電位は、接地電
位Vc に均一に設定され、さらに期間T3 およびT4 の
リフレッシュ動作により初期の中電位に復帰し、期間T
4にnpnトランジスタをオンしてpベース領域の電荷
をエミッタを介して接地し、時刻t8で、3値パルスφ
dが中電位となって、蓄積動作を開始する。As a result, the potentials of the p base regions 3 of the photoelectric conversion elements S11 to S1n are uniformly set to the ground potential Vc as described above, and the initial middle potential is set by the refresh operation in the periods T3 and T4. Return, period T
At 4, the npn transistor is turned on to ground the electric charge in the p base region through the emitter, and at time t8, a ternary pulse φ
d becomes the medium potential, and the accumulation operation is started.
【0028】こうして第1ラインの動作が終了すると、
時刻t9で、垂直パルスφv1が立下がり、スイッチSW
1 をオフ状態とする。続いて、転送パルスφtが立上が
りトランジスタQa1 〜Qan をオン状態とする。これ
によって、キャパシタC1〜Cn に残留しているキャリ
アを垂直ラインVL1 〜VLn およびトランジスタQb
1 〜Qbn を通して除去する。時刻t10で、リセットパ
ルスφrが立ち下がり、第1ラインにおける動作が終結
し、時刻t11で、第2水平ラインを活性化する水平パル
スφv2がハイレベルとなって、第2水平ラインの電荷が
読み出される。When the operation of the first line is completed in this way,
At time t9, the vertical pulse φv1 falls and the switch SW
Turn 1 off. Then, the transfer pulse .phi.t rises to turn on the transistors Qa1 to Qan. As a result, carriers remaining in the capacitors C1 to Cn are transferred to the vertical lines VL1 to VLn and the transistor Qb.
Remove through 1-Qbn. At time t10, the reset pulse φr falls, and the operation on the first line is terminated. At time t11, the horizontal pulse φv2 that activates the second horizontal line becomes high level, and the charges on the second horizontal line are read out. Be done.
【0029】以下、同様の動作を水平ライン毎に行い、
第2〜第m水平ラインの読出し信号を順次出力する。な
お、1水平走査期間は時刻t1から時刻t11まで期間を
いい、以下1Hと表現する。Hereinafter, the same operation is performed for each horizontal line,
The read signals of the second to m-th horizontal lines are sequentially output. It should be noted that one horizontal scanning period is a period from time t1 to time t11 and is expressed as 1H below.
【0030】このように、3値レベルの3値パルスφd
により駆動される光電変換素子S11〜S1nを用いれば、
期間T2 において各ラインの素子のベース電位が一定電
位に設定され、その後、期間T3 およびT4 においてリ
フレッシュ動作が行われるために、残像特性が良好で、
光電変換特性の線形性の良い固体撮像装置を得ることが
できる。しかも、水平ライン方向に素子分離領域を必要
としないため、素子の微細化に適し、高解像度化に容易
に対応できる固体撮像装置を得ることができる。Thus, the ternary pulse φd of the ternary level is generated.
If the photoelectric conversion elements S11 to S1n driven by
The base potential of the elements on each line is set to a constant potential in the period T2, and then the refresh operation is performed in the periods T3 and T4.
It is possible to obtain a solid-state imaging device having good linearity of photoelectric conversion characteristics. Moreover, since no element isolation region is required in the horizontal line direction, it is possible to obtain a solid-state image pickup device which is suitable for miniaturization of elements and can easily cope with high resolution.
【0031】[0031]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では同一水平ライン画素の信号読み出し、転送、リ
セットを1H期間(NTSC方式において63.5μ
s)内に行わなければならないので、エリアセンサの画
素数が増えると、リセットが1H期間内に終了しない
(例えば水平画素数が1560画素あるとリセット時間
は約100μs程度必要となる)といった欠点があり、
画素数が増えると、特に動画撮影が困難となっていた。However, in the above-mentioned conventional example, the signal read, transfer, and reset of the same horizontal line pixel are performed for 1H period (63.5 μ in the NTSC system).
Since it has to be performed within s), there is a drawback that the reset does not end within the 1H period when the number of pixels of the area sensor increases (for example, if the number of horizontal pixels is 1560, the reset time is about 100 μs). Yes,
As the number of pixels increases, it becomes particularly difficult to shoot moving images.
【0032】本出願に係る第1の発明の目的は、リセッ
ト時間が1H期間以上を要するセンサにおいても、動画
撮影を行えることを目的とする。An object of the first invention of the present application is to enable moving image shooting even in a sensor requiring a reset time of 1H period or more.
【0033】[0033]
【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するため、本出願に係る第1の発明は水平ライン上の
画素を1H期間毎に読み出す手段と、リセットを2H期
間以上行なうリセット手段を設けたことを特徴とする。
ここで、読み出す手段や転送、リセット手段を含んだ手
段を駆動手段として示す。In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention provides a means for reading out pixels on a horizontal line every 1H period and a reset means for performing reset for 2H periods or more. It is characterized by being provided.
Here, a unit including a reading unit, a transfer unit, and a reset unit is shown as a driving unit.
【0034】以上の手段としては、1H期間毎にパルス
を発生させる垂直走査回路と、そのパルスをラッチする
ラッチ回路を設けることや、2H期間毎にパルスを発生
させる垂直走査回路を2組設けることで実現できる。As the above means, a vertical scanning circuit that generates a pulse every 1H period and a latch circuit that latches the pulse are provided, or two sets of vertical scanning circuits that generate a pulse every 2H period are provided. Can be achieved with.
【0035】本発明では、従来と異なり2H期間水平画
素を駆動できるため、画素数が増えてもリセット時間が
不足することがなくなる。読み出した水平ラインのリセ
ット中に、次の水平ラインの読み出しを行うため、出力
はTV動作(NTSC、PAL等)フォーマットでも容
易に対応できる。In the present invention, unlike the prior art, horizontal pixels can be driven for a 2H period, so that the reset time will not run short even if the number of pixels increases. Since the next horizontal line is read out while the read horizontal line is being reset, the output can be easily adapted to the TV operation (NTSC, PAL, etc.) format.
【0036】[0036]
(1)実施例1 図1は、本発明による一実施例を示す光電変換装置の回
路図である。図において、20,25は各光電変換画素
の動作を制御するために供給する3値電圧の3値パルス
端子、21は各水平出力のための水平駆動線を走査する
垂直走査回路、22は蓄積電荷を順次出力する出力線、
23は各垂直出力線を走査する水平走査回路、24は出
力線22の信号を増幅する出力アンプ、26は光電変換
素子をリセットするリセット用pMOSトランジスタ、
27は光電変換素子であるnpnフォトトランジスタ、
28はnpnフォトトランジスタのベース電位を制御す
る容量Cox、VL1〜VLn は垂直出力線、HL1〜HL
n は水平駆動線、29は垂直走査回路21の信号をラッ
チするラッチ回路である。SWa1〜SWanは出力信号を
蓄積容量C1〜Cn へ転送するための転送スイッチ、S
Wb1〜SWbn は蓄積容量C1〜Cnから出力線22を介
して外部へ信号を転送するための水平転送スイッチ、S
Wc1〜SW1nは垂直出力線VL1〜VLn を接地してリ
セットするためのリセットスイッチ、SWd1〜SWdnは
水平駆動線HL1〜HLnを選択する水平選択スイッチで
ある。(1) Embodiment 1 FIG. 1 is a circuit diagram of a photoelectric conversion device showing an embodiment according to the present invention. In the figure, 20 and 25 are ternary pulse terminals of ternary voltage supplied to control the operation of each photoelectric conversion pixel, 21 is a vertical scanning circuit for scanning a horizontal drive line for each horizontal output, and 22 is a storage. An output line that sequentially outputs electric charges,
23 is a horizontal scanning circuit for scanning each vertical output line, 24 is an output amplifier for amplifying the signal of the output line 22, 26 is a reset pMOS transistor for resetting the photoelectric conversion element,
27 is an npn phototransistor which is a photoelectric conversion element,
Reference numeral 28 is a capacitor C ox for controlling the base potential of the npn phototransistor, VL1 to VLn are vertical output lines, and HL1 to HL.
Reference numeral n is a horizontal drive line, and 29 is a latch circuit for latching the signal of the vertical scanning circuit 21. SWa1 to SWan are transfer switches for transferring the output signal to the storage capacitors C1 to Cn, S
Wb1 to SWbn are horizontal transfer switches for transferring signals from the storage capacitors C1 to Cn to the outside via the output line 22, and S
Wc1 to SW1n are reset switches for grounding and resetting the vertical output lines VL1 to VLn, and SWd1 to SWdn are horizontal selection switches for selecting the horizontal drive lines HL1 to HLn.
【0037】各ラインにおける光電変換素子の電極6は
各水平ラインHL1 〜HLnのそれぞれに共通接続さ
れ、それぞれ水平選択スイッチSWd1〜SWdnを介し
て、奇数水平ラインは3値パルス端子20に、偶数水平
ラインは3値パルス端子25に接続されている。また、
3値パルス端子20には奇数3値パルスφR1が入力し、
3値パルス端子25には偶数3値パルスφR2が入力す
る。水平選択スイッチSWd1〜SWdnのゲート端子には
ラッチ回路29の出力端子が接続され、そのラッチ回路
29の出力パルスφV'1〜φV'nによって制御される。奇
数水平ラインのラッチ回路29には奇数制御パルスφL1
が入力し、奇数制御パルスφL1によって垂直走査回路
21の奇数出力φV(2n-1)をラッチする。偶数水平ライ
ンのラッチ回路29には偶数制御パルスφL2が入力し、
偶数制御パルスφL2によって垂直走査回路の偶数出力φ
V(2n)をラッチする。The electrodes 6 of the photoelectric conversion elements in each line are commonly connected to each of the horizontal lines HL1 to HLn, and the odd horizontal lines are connected to the ternary pulse terminal 20 and the even horizontal lines via the horizontal selection switches SWd1 to SWdn, respectively. The line is connected to the ternary pulse terminal 25. Also,
Odd ternary pulse φR1 is input to ternary pulse terminal 20,
An even ternary pulse φR2 is input to the ternary pulse terminal 25. The output terminals of the latch circuit 29 are connected to the gate terminals of the horizontal selection switches SWd1 to SWdn, and controlled by the output pulses φV′1 to φV′n of the latch circuit 29. The odd number control pulse φL1 is applied to the latch circuit 29 of the odd number horizontal line.
And the odd output φV (2n-1) of the vertical scanning circuit 21 is latched by the odd control pulse φL1. The even control pulse φL2 is input to the latch circuit 29 of the even horizontal line,
Even control pulse φL2 outputs even output of vertical scanning circuit φ
Latch V (2n).
【0038】垂直走査回路21は垂直走査パルスφVS
Rs,φVSR1,φVSR2で制御され、垂直走査スタートパル
スφVSRsに正のパルスを入力すると動作を開始する。垂
直走査回路21の出力は垂直走査同期φVSR1のハイレベ
ル期間と同期して、順次出力される。The vertical scanning circuit 21 has a vertical scanning pulse φVS.
Controlled by R s , φVSR 1 and φVSR 2 , the operation starts when a positive pulse is input to the vertical scan start pulse φVSR s . The output of the vertical scanning circuit 21 is sequentially output in synchronization with the high level period of the vertical scanning synchronization φVSR 1 .
【0039】次に図2のタイミングチャートを参照して
動作を説明する。Next, the operation will be described with reference to the timing chart of FIG.
【0040】まず、垂直走査回路21を走査させ、垂直
パルスφV1と奇数制御パルスφL1をハイレベルにして、
スイッチSWd1をオン状態とする。また転送パルスφT
をハイレベルにして、トランジスタSWa1〜SWanをオ
ン状態とする。First, the vertical scanning circuit 21 is scanned to set the vertical pulse φV1 and the odd control pulse φL1 to high level,
The switch SWd1 is turned on. Transfer pulse φT
Is set to a high level to turn on the transistors SWa1 to SWan.
【0041】次に、3値パルスφR1を期間T1 だけハイ
レベルにすると、水平選択スイッチSWd1を通して、第
1ラインの素子S11〜S1nの電極6に正電圧が印加す
る。これにより第1ラインの読み出し動作が行われ、第
1ラインの読み出し信号が垂直ラインVL1 〜VLn お
よびトランジスタSWa1〜SWanを通して蓄積容量C1
〜Cn に各々蓄積される。Next, when the ternary pulse φR1 is set to the high level for the period T1, a positive voltage is applied to the electrodes 6 of the elements S11 to S1n on the first line through the horizontal selection switch SWd1. As a result, the read operation of the first line is performed, and the read signal of the first line passes through the vertical lines VL1 to VLn and the transistors SWa1 to SWan and the storage capacitance C1.
To Cn are stored respectively.
【0042】次に、転送パルスφTがローレベルとな
り、トランジスタSWa1〜SWanがオフ状態となる。そ
して、水平走査回路21からパルスφh1 〜φhn が順次
出力され、それに従って蓄積容量C1 〜Cn に蓄積され
た読み出し信号が、トランジスタSWb1〜SWbnを介し
て、順次出力ライン22へ取り出され、出力アンプ24
を通して出力信号Vout として外部へシリアルに出力さ
れる。なお、各読み出し信号が出力される毎に水平リセ
ットパルスφrhが立上り、トランジスタQrhをオンして
出力ラインの残留キャリアを除去する。Next, the transfer pulse φT goes low, turning off the transistors SWa1 to SWan. Then, the horizontal scanning circuit 21 sequentially outputs the pulses φh1 to φhn, and the read signals stored in the storage capacitors C1 to Cn are sequentially taken out to the output line 22 via the transistors SWb1 to SWbn, and the output amplifier 24
Is output serially to the outside as an output signal V out . The horizontal reset pulse φrh rises every time each read signal is output, and the transistor Qrh is turned on to remove the residual carriers in the output line.
【0043】この信号出力動作と平行して奇数3値パル
スφR1をローレベルにして、第1ラインのpMOSトラ
ンジスタをオン状態とする(第1リセット)。In parallel with this signal output operation, the odd-numbered three-valued pulse φR1 is set to low level to turn on the pMOS transistor of the first line (first reset).
【0044】第1ラインの読み出しが終了し、次の水平
期間には垂直走査回路の垂直パルスφV2がハイレベルと
なる。ここで垂直パルスφV1はローレベルとなるが、第
1ラインのラッチ回路29で、ハイレベルが保持されて
いるので、スイッチSWd1はオン状態が続き、第2ライ
ンの信号読み出し中に、第1ラインの第1リセットを行
うことが可能となる。第2ラインの読み出し動作は偶数
3値パルスφR2によって行われ、第2ラインの信号出力
動作が終了し、ブランキング期間に入ると、第1ライン
のエミッタを接地し、奇数3値パルスφR1をハイレベル
にして第2リセットを行なう。これにより第1ラインの
素子は初期状態に戻り、蓄積動作を開始する。After the reading of the first line is completed, the vertical pulse φV2 of the vertical scanning circuit becomes high level in the next horizontal period. Here, the vertical pulse φV1 becomes low level, but since the high level is held by the latch circuit 29 of the first line, the switch SWd1 continues to be in the ON state, and the first line is being read during the signal reading of the second line. It is possible to perform the first reset of. The reading operation of the second line is performed by the even-numbered three-valued pulse φR2, and when the signal output operation of the second line is completed and the blanking period is started, the emitter of the first line is grounded and the odd-numbered three-valued pulse φR1 is set high. Set to level and perform second reset. As a result, the elements on the first line are returned to the initial state and the accumulation operation is started.
【0045】以下同様の動作をライン毎に行い、第3〜
第mラインの読み出し信号を順次出力する。Thereafter, the same operation is performed for each line, and the third to
The read signal of the m-th line is sequentially output.
【0046】このように、各ラインに垂直走査回路の出
力を保持するラッチ回路29と、2つ以上の3値レベル
パルスφR1、φR2で、各ラインの素子を制御すること
で、2H期間以上かけて、信号読み出し、第1リセッ
ト、第2リセットを行うことが可能となった。又、信号
出力は1H期間毎(NTSC方式において63.5μ
s)に出力されるので、各動画方式(NTSC、PA
L、HD等)に対応したエリアセンサをリセット時間の
制約をうけずに実現することが可能となった。As described above, by controlling the elements of each line by the latch circuit 29 for holding the output of the vertical scanning circuit on each line and the two or more ternary level pulses φR1 and φR2, it takes more than 2H period. As a result, it becomes possible to perform signal reading, first reset, and second reset. The signal output is every 1H period (63.5μ in NTSC system).
s) is output to each video format (NTSC, PA
It is now possible to realize an area sensor compatible with L, HD, etc.) without being restricted by the reset time.
【0047】本実施例では増幅型光電変換装置であるB
ASIS(Base Stored Image Sensor )で説明した
が、SITやMOS型の光電変換装置でも実現できる。
又、液晶表示装置などの書き込み方法にも順次走査にラ
ッチ回路を用いて、ラッチ時間に液晶表示素子のリセッ
トを行なうことで、本発明の方法が有効となる。In this embodiment, the amplification type photoelectric conversion device B is used.
Although it has been described with respect to ASIS (Base Stored Image Sensor), it can be realized by an SIT or MOS photoelectric conversion device.
Also, in the writing method of a liquid crystal display device or the like, the method of the present invention is effective by using the latch circuit for sequential scanning and resetting the liquid crystal display element at the latch time.
【0048】(2)実施例2 図3に本発明の実施例2のエリアセンサの概略的回路図
を示す。実施例1ではノンインターレス駆動の回路図を
示したが、本実施例ではインターレス駆動に対応した場
合である。なお、図1と同一符号のものは同等な動作・
作用を行なうものとして、詳細な説明を省略する。(2) Second Embodiment FIG. 3 shows a schematic circuit diagram of an area sensor according to a second embodiment of the present invention. Although the circuit diagram of the non-interlace drive is shown in the first embodiment, this embodiment is a case where the interlace drive is supported. In addition, the same reference numerals as those in FIG.
Detailed description will be omitted as the operation is performed.
【0049】インターレス駆動の場合、第1ラインの読
み出しを行った後、第3ラインの読み出しを行うため、
第kライン(k=1,2…)と第k+2ライン(k=
1,2…)は別の奇数/偶数3値パルス(φR1,φR2)
で駆動しなければならない。従って、本実施例におい
て、垂直走査回路21からの出力が実施例1と異なって
おり、従って、第1,第2ラインは奇数3値パルスφR1
で駆動を行ない、第3,4ラインは偶数3値パルスφR2
で駆動を行なう回路となっている。In the case of interlace driving, since the third line is read after the first line is read,
K-th line (k = 1, 2 ...) And k + 2nd line (k =
1,2 ...) is another odd / even ternary pulse (φR1, φR2)
Have to drive in. Therefore, in this embodiment, the output from the vertical scanning circuit 21 is different from that in the first embodiment, and therefore, the odd ternary pulse φR1 is applied to the first and second lines.
Driven by, the third and fourth lines are even ternary pulse φR2
The circuit is driven by.
【0050】従って、上記実施例1で示した場合と比較
して、垂直走査回路からの垂直出力φV1がハイとなって
水平信号を出力した後にすぐ、垂直出力φV3がハイとな
り第3ラインの水平信号を出力するが、その第3ライン
出力期間に第1ラインのリセットが行われ、次に第5ラ
インの出力中に第3ラインがリセットされる。そうし
て、偶数ラインの第2ラインが出力された後第4ライン
が出力されるがその出力中に第2ラインがリセットされ
る。Therefore, as compared with the case shown in the first embodiment, the vertical output φV1 from the vertical scanning circuit becomes high and a horizontal signal is output immediately after the vertical output φV3 becomes high, and the horizontal of the third line becomes horizontal. Although a signal is output, the first line is reset during the third line output period, and then the third line is reset during the output of the fifth line. Then, the fourth line is output after the second line of the even lines is output, but the second line is reset during the output.
【0051】本実施例において、1フレーム分の画素を
有するエリアセンサの垂直/水平走査について、飛び越
し走査によるインターレス対応のXYアドレス型エリア
センサが可能となった。In the present embodiment, an XY address type area sensor capable of interlacing by interlaced scanning is enabled for vertical / horizontal scanning of an area sensor having pixels for one frame.
【0052】(3)実施例3 図4に本発明による実施例3のエリアセンサの概略的回
路図を示す。実施例1、実施例2では水平出力端子は1
つだけの1線出力であったが、本実施例においては2線
出力となっているのが特徴的なことである。なお、図1
と同一符号のものは同等な動作・作用を行なうものとし
て、詳細な説明を省略する。(3) Third Embodiment FIG. 4 shows a schematic circuit diagram of an area sensor of a third embodiment according to the present invention. In the first and second embodiments, the horizontal output terminal is 1
Although only one single-line output is provided, the present embodiment is characteristic in that two-line output is provided. FIG.
Those having the same reference numerals as those in FIG.
【0053】2線出力の場合、1線出力と比較して実効
的な出力速度が2倍となるので、高画素数エリアセンサ
において有効となる。本実施例においても、1水平走査
期間毎に信号を読み出し、読み出しを終了した画素を数
H期間かけてリセットを行える方式により、リセット時
間に制約されないXYアドレス型エリアセンサが可能と
なった。この場合、実施例1で示した図1の回路図にお
ける垂直走査回路21のφv1、φv2、…が出力され、ラ
ッチ回路29を介して、3値パルスφR1、φR2が3値電
圧をタイミングに従ってスイッチSWd1、SWd2、…の
オンオフによって、各水平ラインHL1、HL2…に印加
され、光電電荷がスイッチSWa1、SWa2、…を介して
蓄積容量C1、C2、…に蓄積され、その蓄積容量C1、
C2、…の奇数番目の電荷を出力線22に出力してアン
プ24から出力される。同様にその蓄積容量C1、C2、
…の偶数番目の電荷を出力線22’に出力してアンプ2
4’から出力される。この際ラッチ回路29によって、
各水平ラインのリセットを1H分余裕を持って行うこと
ができる。In the case of 2-line output, the effective output speed is doubled as compared with the 1-line output, so that it is effective in a high pixel count area sensor. Also in the present embodiment, the XY address area sensor which is not restricted by the reset time becomes possible by the method in which the signal is read out every horizontal scanning period and the read-out pixels are reset for several H periods. In this case, .phi.v1, .phi.v2, ... Of the vertical scanning circuit 21 in the circuit diagram of FIG. 1 shown in the first embodiment are output, and the three-valued pulses .phi.R1, .phi.R2 switch the three-valued voltage according to the timing via the latch circuit 29. By turning on / off SWd1, SWd2, ..., Photoelectric charges are applied to the respective horizontal lines HL1, HL2 ... And accumulated in the storage capacitors C1, C2, ... Via the switches SWa1, SWa2 ,.
The odd-numbered charges of C2, ... Are output to the output line 22 and output from the amplifier 24. Similarly, the storage capacities C1, C2,
The even-numbered charges of ... Are output to the output line 22 'and the amplifier 2
It is output from 4 '. At this time, by the latch circuit 29,
It is possible to reset each horizontal line with a margin of 1H.
【0054】(4)実施例4 図5に本発明による実施例4のエリアセンサの概略的回
路図を示す。また、図6に、図5に示す回路の駆動タイ
ミングチャートを示す。本実施例において、2行同時4
線出力の場合のエリアセンサに本発明を実施した場合で
ある。本実施例の場合、2行同時4線出力であり、実効
的な読み出し速度が4倍となるので、HD対応の高速駆
動センサが実現できる。(4) Fourth Embodiment FIG. 5 shows a schematic circuit diagram of an area sensor of a fourth embodiment according to the present invention. Further, FIG. 6 shows a drive timing chart of the circuit shown in FIG. In this embodiment, two lines simultaneously 4
This is a case where the present invention is applied to an area sensor in the case of line output. In the case of the present embodiment, since two lines are simultaneously output with four lines and the effective read speed is four times, a high speed drive sensor compatible with HD can be realized.
【0055】本実施例において、図6に示す回路の駆動
タイミングチャートは基本的に図2の場合と同様であ
り、水平ラインの駆動手段で3値パルスφR1、〜φR4を
4種供給される点が大きく異なるが、水平走査回路をそ
れぞれ有する読み出し回路30,31へ奇数垂直ライン
と偶数垂直ラインとが接続されているので、実質的な動
作は実施例1と大きな差異はない。In the present embodiment, the driving timing chart of the circuit shown in FIG. 6 is basically the same as that in the case of FIG. 2, and four kinds of three-valued pulses φR1 to φR4 are supplied by the horizontal line driving means. However, since the odd-numbered vertical lines and the even-numbered vertical lines are connected to the readout circuits 30 and 31 each having the horizontal scanning circuit, the substantial operation is not significantly different from that of the first embodiment.
【0056】そこで、まず垂直走査回路21が垂直スタ
ートパルスφVSRsの入力によりスタートし、垂直パルス
φVSR1のクロックに同期して垂直出力パルスφv1を出力
する。垂直出力パルスφv1がハイレベルとなった時点
で、制御パルスφL1によりラッチ回路29を動作させ、
垂直出力パルスφv1をラッチする。この結果、スイッチ
SWd1とSWd2がオン状態となり、水平ラインHL1と
HL2の2行が同時に駆動可能状態となる。スイッチS
Wd1には3値パルスφR1が、スイッチSWd2には3値パ
ルスφR2が入力されているため、3値パルスφR1をハイ
状態にすると、水平ラインHL1上の画素の読み出しが
行え、3値パルスφR2をハイ状態にすると、水平ライン
HL2上の画素の読み出しが、同一水平期間内に行え
る。読み出し動作により、画素S11と画素S21の出力が
垂直ラインVL1を介して、上部の蓄積容量C1とC2に
蓄積され、画素S12と画素S22の出力が垂直ラインVL
2を介して下部の蓄積容量C1’とC2’に蓄積される。
その後、水平走査回路23を走査させ、蓄積容量C1と
C3…の電荷を出力ライン22に、蓄積容量C2とC4…
の電荷を出力ライン22’に出力し、出力アンプ24,
24’を介して外部へ出力させる。この時、下部の読み
出し回路31も同様に動作させる。また、この水平転送
期間中に、3値パルスφR1,φR2をローレベル状態とし
て、水平ラインHL1、HL2…上の画素の第1リセット
を行なう。Therefore, the vertical scanning circuit 21 first starts by the input of the vertical start pulse φVSRs, and outputs the vertical output pulse φv1 in synchronization with the clock of the vertical pulse φVSR1. When the vertical output pulse φv1 becomes high level, the latch circuit 29 is operated by the control pulse φL1,
Latch the vertical output pulse φv1. As a result, the switches SWd1 and SWd2 are turned on, and two rows of the horizontal lines HL1 and HL2 can be simultaneously driven. Switch S
Since the ternary pulse φR1 is input to Wd1 and the ternary pulse φR2 is input to the switch SWd2, when the ternary pulse φR1 is set to the high state, the pixels on the horizontal line HL1 can be read and the ternary pulse φR2 can be read. When in the high state, the pixels on the horizontal line HL2 can be read out within the same horizontal period. By the read operation, the outputs of the pixels S11 and S21 are stored in the upper storage capacitors C1 and C2 via the vertical line VL1, and the outputs of the pixels S12 and S22 are output to the vertical line VL.
It is stored in the lower storage capacitors C1 'and C2' via 2.
After that, the horizontal scanning circuit 23 is scanned, and the charges of the storage capacitors C1 and C3 ... Are stored in the output line 22, and the storage capacitors C2 and C4 ...
Output to the output line 22 'and output amplifier 24,
Output to the outside via 24 '. At this time, the lower read circuit 31 is also operated in the same manner. Further, during this horizontal transfer period, the three-valued pulses φR1, φR2 are set to the low level state, and the first reset of the pixels on the horizontal lines HL1, HL2 ... Is performed.
【0057】この水平同期1H期間終了後、垂直パルス
φVSRをシフトさせ、垂直出力パルスφv2をハイレベル
状態として、水平ラインHL3,HL4の駆動を行なう。
この場合、図5で示すように、ラッチパルスφL2、駆動
パルスφR3,φR4を用いて行うため、上記の駆動ライン
の水平ラインHL1,HL2の駆動とは関係なく動作でき
る。After the end of the horizontal synchronization 1H period, the vertical pulse φVSR is shifted, the vertical output pulse φv2 is set to the high level state, and the horizontal lines HL3 and HL4 are driven.
In this case, as shown in FIG. 5, since the latch pulse φL2 and the driving pulses φR3 and φR4 are used, the operation can be performed regardless of the driving of the horizontal lines HL1 and HL2 of the driving lines.
【0058】以後、ラッチパルスφL2、駆動パルスφR
3,φR4を上記と同様に駆動させ、水平ラインHL3,H
L4上の画素の出力が終了した後、3値パルスφR1,φR
2をミドルレベル、さらにハイレベルとして、先の水平
ラインHL1,HL2の画素の第2リセットを行ない、リ
セットを終了させる。Thereafter, the latch pulse φL2 and the drive pulse φR
3 and φR4 are driven in the same manner as above, and horizontal lines HL3 and H
After output of the pixel on L4 is completed, ternary pulse φR1, φR
By setting 2 to the middle level and further to the high level, the second reset of the pixels of the previous horizontal lines HL1 and HL2 is performed, and the reset is completed.
【0059】以上の動作を繰り返すことにより、2行同
時に4線出力をTV走査スピードで行うことが可能とな
る。By repeating the above operation, it is possible to output four lines simultaneously for four lines at a TV scanning speed.
【0060】こうして、読み出し回路30,31からそ
れぞれ2線出力が得られ、4線出力となるので、実効的
な読み出し速度について垂直走査速度及び水平走査速度
を速めて4倍とすることをも可能とするので、HD対応
のセンサが実現できる。In this way, two-line outputs are obtained from the read circuits 30 and 31, respectively, and four-line outputs are obtained, so that it is possible to increase the vertical scanning speed and horizontal scanning speed to four times the effective reading speed. Therefore, an HD compatible sensor can be realized.
【0061】(5)実施例5 図7に本発明の第5実施例を示す。なお、図1と同一符
号のものは同等な動作・作用を行なうものとして、詳細
な説明を省略する。(5) Fifth Embodiment FIG. 7 shows a fifth embodiment of the present invention. It is to be noted that those having the same reference numerals as those in FIG.
【0062】実施例1〜4においては、水平駆動線にラ
ッチ回路を設けることにより、2H期間以上のリセット
を可能としていたが、本実施例においてはラッチ回路を
用いずに垂直走査回路を2つ設けることにより、垂直走
査回路の出力タイミングによって2H期間以上のリセッ
トを可能としたことを特徴とする。In Embodiments 1 to 4, the latch circuit is provided in the horizontal drive line to enable resetting for a period of 2H or more. However, in the present embodiment, two vertical scanning circuits are used without using the latch circuit. By being provided, it is possible to perform reset for a period of 2H or more depending on the output timing of the vertical scanning circuit.
【0063】図7において、32は第1の垂直走査回路
に対向して偶数の水平ラインを走査する第2の垂直走査
回路で、垂直パルスφv2、φv4、…を出力して、3値パ
ルスφR2を供給するスイッチSWd2、SWd4、…をオン
オフする。In FIG. 7, a second vertical scanning circuit 32 scans an even number of horizontal lines facing the first vertical scanning circuit and outputs vertical pulses φv2, φv4, ... And ternary pulse φR2. The switches SWd2, SWd4, ...
【0064】本実施例において、それぞれの垂直走査回
路は2H毎に走査パルスを発生させ、走査開始タイミン
グを1Hずらすことにより実施例1〜4と同様の効果を
得ることができる。In the present embodiment, each vertical scanning circuit generates a scanning pulse every 2H and shifts the scanning start timing by 1H to obtain the same effects as those of the first to fourth embodiments.
【0065】[0065]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画素数が増加し、画素の電荷を短時間にリセットできな
い回路動作を要するような、リセット時間が1H期間以
上かかる場合でも、ラッチ回路を付加したり、読み出し
回路を2回路以上にしたり、読み出し回路を追加した
り、又は垂直走査回路を追加した構成によって、特に高
速読み出し、高速転送、高速リセットを要求される動画
撮影用の光電変換装置を実現できる。As described above, according to the present invention,
Even when the reset time is longer than 1H period such that the number of pixels increases and the circuit operation in which the charge of the pixels cannot be reset in a short time is required, a latch circuit is added, the number of read circuits is two or more, and a read circuit is used. Or a vertical scanning circuit can be added to realize a photoelectric conversion device for moving image shooting, which requires particularly high-speed reading, high-speed transfer, and high-speed reset.
【図1】本発明による一実施例の概略的回路構成図であ
る。FIG. 1 is a schematic circuit configuration diagram of an embodiment according to the present invention.
【図2】本発明による一実施例の駆動タイミングチャー
トである。FIG. 2 is a drive timing chart of an embodiment according to the present invention.
【図3】本発明による一実施例の概略的回路構成図であ
る。FIG. 3 is a schematic circuit configuration diagram of an embodiment according to the present invention.
【図4】本発明による一実施例の概略的回路構成図であ
る。FIG. 4 is a schematic circuit configuration diagram of an embodiment according to the present invention.
【図5】本発明による一実施例の概略的回路構成図であ
る。FIG. 5 is a schematic circuit configuration diagram of an embodiment according to the present invention.
【図6】本発明による一実施例の駆動タイミングチャー
トである。FIG. 6 is a drive timing chart of an embodiment according to the present invention.
【図7】本発明による一実施例の概略的回路構成図であ
る。FIG. 7 is a schematic circuit configuration diagram of an embodiment according to the present invention.
【図8】従来例に示す光電変換素子近傍のの概略的回路
断面図である。FIG. 8 is a schematic circuit cross-sectional view near a photoelectric conversion element shown in a conventional example.
【図9】従来例に示す光電変換部の概略的回路図であ
る。FIG. 9 is a schematic circuit diagram of a photoelectric conversion unit shown in a conventional example.
【図10】従来例に示す光電変換装置の概略的回路図で
ある。FIG. 10 is a schematic circuit diagram of a photoelectric conversion device shown in a conventional example.
【図11】従来例に示す光電変換装置の駆動タイミング
チャートである。FIG. 11 is a drive timing chart of the photoelectric conversion device shown in the conventional example.
【符号の説明】 1 n型Si基板 2 n型エピタキシャル層 3 p型ベースドーピング層 4 n+ 型エミッタ層 5 酸化膜 6 キャパシタ領域Cox 7 エミッタ電極 8 保護膜 9 n+ 高濃度層 10 コレクタ電極 20,25 3値パルス端子 21,32 垂直走査回路 22 水平出力線 23 水平走査回路 24 出力アンプ 26 画素分離MOS 27 フォトトランジスタ 28 キャパシタCox 29 ラッチ回路 30,31 読み出し回路[Description of Reference Signs] 1 n-type Si substrate 2 n-type epitaxial layer 3 p-type base doping layer 4 n + type emitter layer 5 oxide film 6 capacitor region C ox 7 emitter electrode 8 protective film 9 n + high concentration layer 10 collector electrode 20, 25 Tri-level pulse terminals 21, 32 Vertical scanning circuit 22 Horizontal output line 23 Horizontal scanning circuit 24 Output amplifier 26 Pixel separation MOS 27 Phototransistor 28 Capacitor C ox 29 Latch circuit 30, 31 Readout circuit
Claims (8)
換装置において、前記光電変換素子の駆動について水平
走査を行なう水平駆動線を2×水平走査期間以上駆動さ
せる駆動手段を備えたことを特徴とする光電変換装置。1. A photoelectric conversion device in which photoelectric conversion elements are two-dimensionally arranged, comprising driving means for driving a horizontal drive line for performing horizontal scanning for driving the photoelectric conversion elements for 2 × horizontal scanning periods or more. And a photoelectric conversion device.
て、前記2×水平走査期間以上駆動させる駆動手段が、
1水平走査期間毎に駆動パルスを発生させる走査回路
と、そのパルスを所定の期間ラッチするラッチ回路とを
具備することを特徴とする光電変換装置。2. The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the driving means for driving for 2 × horizontal scanning periods or more,
A photoelectric conversion device comprising: a scanning circuit that generates a drive pulse for each horizontal scanning period; and a latch circuit that latches the pulse for a predetermined period.
て、前記駆動手段が2水平走査期間毎に駆動パルスを発
生させる走査回路を2つ有することを特徴とする光電変
換装置。3. The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the driving unit has two scanning circuits that generate a driving pulse every two horizontal scanning periods.
て、前記光電変換素子がバイポーラフォトトランジスタ
で形成されていることを特徴とする光電変換装置。4. The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the photoelectric conversion element is formed of a bipolar phototransistor.
て、前記駆動手段は奇数水平ライン用の3値パルス供給
端子と偶数水平ライン用の3値パルス供給端子とを具備
することを特徴とする光電変換装置。5. The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the driving means includes a ternary pulse supply terminal for odd horizontal lines and a ternary pulse supply terminal for even horizontal lines. Photoelectric conversion device.
て、前記駆動手段に加えて、各垂直ラインに備えられた
蓄積容量から水平走査回路の走査手段により2出力端子
を具備することを特徴とする光電変換装置。6. The photoelectric conversion device according to claim 1, further comprising, in addition to the driving means, two output terminals provided by a scanning means of a horizontal scanning circuit from a storage capacitor provided in each vertical line. Photoelectric conversion device.
て、前記駆動手段に加えて、垂直ラインの読み出しにつ
いて奇数垂直ラインと偶数垂直ラインとのそれぞれに読
み出し回路を備えたことを特徴とする光電変換装置。7. The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein, in addition to the driving means, a read circuit is provided for each of odd vertical lines and even vertical lines for reading vertical lines. Converter.
て、前記駆動手段は奇数水平ラインと偶数水平ラインの
それぞれを駆動する垂直走査回路を具備することを特徴
とする光電変換装置。8. The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the driving means includes a vertical scanning circuit that drives each of the odd horizontal lines and the even horizontal lines.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7015341A JPH08214177A (en) | 1995-02-01 | 1995-02-01 | Photoelectric converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP7015341A JPH08214177A (en) | 1995-02-01 | 1995-02-01 | Photoelectric converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH08214177A true JPH08214177A (en) | 1996-08-20 |
Family
ID=11886097
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP7015341A Pending JPH08214177A (en) | 1995-02-01 | 1995-02-01 | Photoelectric converter |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH08214177A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011135561A (en) * | 2009-11-27 | 2011-07-07 | Sony Corp | Sensor device, method of driving sensor element, display device with input function, electronic unit and radiation image pickup device |
-
1995
- 1995-02-01 JP JP7015341A patent/JPH08214177A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011135561A (en) * | 2009-11-27 | 2011-07-07 | Sony Corp | Sensor device, method of driving sensor element, display device with input function, electronic unit and radiation image pickup device |
TWI462581B (en) * | 2009-11-27 | 2014-11-21 | Japan Display West Inc | A sensing device, a driving method of a sensing element, a display device having an input function and an electronic device, and a radiation imaging device |
US9250743B2 (en) | 2009-11-27 | 2016-02-02 | Japan Display Inc. | Sensor device, method of driving sensor element, display device with input function, electronic unit and radiation image pickup device |
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