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JPS6255350B2 - - Google Patents
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JPS6255350B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6255350B2
JPS6255350B2 JP54017425A JP1742579A JPS6255350B2 JP S6255350 B2 JPS6255350 B2 JP S6255350B2 JP 54017425 A JP54017425 A JP 54017425A JP 1742579 A JP1742579 A JP 1742579A JP S6255350 B2 JPS6255350 B2 JP S6255350B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
charge
section
output
voltage
optical sensor
Prior art date
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Expired
Application number
JP54017425A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS55110477A (en
Inventor
Nobuyuki Asano
Jukichi Niwa
Mitsutoshi Oowada
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Publication of JPS55110477A publication Critical patent/JPS55110477A/en
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光センサ・デバイス、特に、入射光
の積分量に対応した電荷を蓄積して、この蓄積電
荷を光電変換信号として出力する機能を備えた電
荷蓄積型光センサ・デバイスに於ける電荷蓄積時
間の制御が可能な撮像装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an optical sensor device, particularly a charge storage type optical sensor device, which has a function of accumulating electric charge corresponding to an integral amount of incident light and outputting this accumulated electric charge as a photoelectric conversion signal. The present invention relates to an imaging device capable of controlling charge accumulation time in a sensor device.

この種の電荷蓄積型光センサ・デバイスとして
は、今日、CCD(Charge coupled Device)フオ
ト・センサ、BBD(Bucket Brigade Device)フ
オト・センサ、或いは、フオト・ダイオード
CCDとを結合して成る電荷蓄積型フオト・ダイ
オード・アレイ等が知られているが、これ等は、
基本的には、光に応答して電荷を発生し、且つ、
フオト・ゲート電圧を印加されることに依りその
発生電荷を蓄積する複数の光センサ領域を有する
光センサ部と、電荷取り込み信号(取り込みパル
ス)を附与されることに依り各光センサ領域での
蓄積電荷を取り込み、且つ、転送信号(転送パル
ス)に応答して、この取り込んだ電荷を出力部ま
で順次転送して行く電荷転送部と、該電荷転送部
と光センサ部との間に配設されたシフト・ゲート
部とを備えて成るもので、光センサ部に光が当つ
ている状態で該光センサ部にフオト・ゲート電圧
を印加すると、各光センサ領域に夫々ポテンシヤ
ル井戸が形成された各ポテンシヤル井戸に各々の
発生電荷が蓄積され、そしてシフト・ゲート部及
び電荷転送部に電荷取り込み信号を附与すると、
同じくポテンシヤル井戸が形成されて各光センサ
領域での蓄積電荷が、夫々シフト・ゲート部に於
ける各対応するポテンシヤル井戸を通じて電荷転
送部に於ける、各対応するポテンシヤル井戸に取
り込まれ、そして引き続き該電荷転送部に転送信
号を附与すると、各電荷が順次出力部まで転送さ
れて行き、ここから、各光センサ領域に蓄積され
ていた電荷を光電変換信号として時系列時に取り
出すことが出来るものである。
Today, this type of charge storage type optical sensor device includes a CCD (Charge coupled device) photo sensor, a BBD (Bucket Brigade Device) photo sensor, or a photo diode.
Charge storage type photo diode arrays, etc., which are combined with CCDs, are known;
Basically, it generates an electric charge in response to light, and
A photosensor section has a plurality of photosensor regions that accumulate generated charges by applying a photo gate voltage, and a photosensor section that accumulates generated charges by applying a photo-gate voltage. A charge transfer unit that captures accumulated charge and sequentially transfers the captured charge to an output unit in response to a transfer signal (transfer pulse), and is disposed between the charge transfer unit and the optical sensor unit. When a photo gate voltage is applied to the photosensor part while the photosensor part is exposed to light, a potential well is formed in each photosensor area. When each generated charge is accumulated in each potential well and a charge capture signal is applied to the shift gate section and charge transfer section,
Similarly, potential wells are formed such that the accumulated charge in each photosensor region is taken into each corresponding potential well in the charge transfer section through each corresponding potential well in the shift gate section, and subsequently into each corresponding potential well in the charge transfer section. When a transfer signal is applied to the charge transfer section, each charge is sequentially transferred to the output section, from which the charges accumulated in each photosensor area can be extracted in time series as photoelectric conversion signals. be.

尚、上記の、フオト・ダイオードとCCDとを
結合して成る電荷蓄積型フオト・ダイオード・ア
レイにあつては、上記の光センサ部が、光に応答
して電荷を発生する受光部としてのフオト・ダイ
オード、各フオト・ダイオードでの発生電荷を
夫々個別に蓄積するための、各フオト・ダイオー
ドの近傍に設けられた電荷蓄積部との結合から成
つていて、上記のフオト・ゲート電圧をこの電荷
蓄積部に印加することに依りその各々にポテンシ
ヤル井戸を形成させて、各ポテンシヤル井戸に各
フオト・ダイオードでの発生電荷を蓄積させ、こ
の各電荷蓄積部での蓄積電荷を電荷転送部に取り
込むものであり、従つて、1つのフオト・ダイオ
ードと1つの電荷蓄積部との組み合わせが1つの
光センサ領域に相当するものである。
In addition, in the case of the above-mentioned charge storage type photo diode array formed by combining a photo diode and a CCD, the above-mentioned photosensor section serves as a photo-receiving section that generates charge in response to light.・It consists of a diode coupled to a charge storage section provided near each photo diode to individually store the charge generated in each photo diode, and the photo gate voltage described above is A potential well is formed in each of the charge storage sections by applying a voltage to the charge storage section, the charge generated in each photo diode is accumulated in each potential well, and the accumulated charge in each charge storage section is taken into the charge transfer section. Therefore, the combination of one photo diode and one charge storage section corresponds to one photosensor area.

さて、この種の電荷蓄積光センサ・デバイスに
あつては、光センサ部フオト・ゲート電圧を印加
すると、各光センサ領域に夫々ポテンシヤル井戸
が形成され、そして、このポテンシヤル井戸の形
成はフオト・ゲート電圧を印加している限り持続
される訳であるが、ここで、このフオト・ゲート
電圧の印加に依り各光センサ領域に形成される各
ポテンシヤル井戸の容量、即ち、電荷の蓄積容量
は予め定まつたものである。従つて、実際の使用
に際して、例えば、或る光センサ領域での発生電
荷量が、そのポテンシヤル井戸での蓄積容量を越
える様なことがあると、その飽和レベル以上の過
剰電荷が流出・拡散してしまうことになり、従つ
て、例えば、斯種光センサ・デバイスを利用して
画像の走査を行つている様な場合にこの様な現象
(所謂、ブルーミング現象)を生ずると、適正な
画像査自信号は最早得られなくなつてしまう。
Now, in this type of charge storage optical sensor device, when a photo-gate voltage is applied to the optical sensor section, a potential well is formed in each optical sensor region, and the formation of this potential well is caused by the photo-gate voltage. This will continue as long as the voltage is applied, but the capacitance of each potential well formed in each photosensor region by applying this photo-gate voltage, that is, the charge storage capacity, is determined in advance. It's something that happened. Therefore, in actual use, for example, if the amount of charge generated in a certain photosensor region exceeds the storage capacity of that potential well, the excess charge exceeding the saturation level will flow out and diffuse. Therefore, if such a phenomenon (so-called blooming phenomenon) occurs when scanning an image using this kind of optical sensor device, it will not be possible to properly scan the image. You will no longer be able to gain confidence.

それ故、この種の光センサ・デバイスを実用に
供する場合には、各光センサ領域でのその発生電
荷の蓄積時間、即ち、電荷蓄積時間の調整と云う
ことが非常に大切なものとなる。即ち、各光セン
サ領域に於ける蓄積電荷量は、この電荷蓄積時間
内でのその各々に対する入射光の積分量、即ち、
「入射光の強度」×「電荷蓄積時間」に対応してい
るものであり、従つて、この電荷蓄積時間を適宜
制御してやれば、前述した様な過剰電荷の流出・
拡散と云う現象は回避し得る訳である。
Therefore, when putting this type of photosensor device into practical use, it is very important to adjust the storage time of the generated charges in each photosensor region, that is, the charge storage time. That is, the amount of accumulated charge in each photosensor region is the integrated amount of incident light to each within this charge accumulation time, that is,
It corresponds to the "intensity of incident light" x "charge accumulation time". Therefore, if this charge accumulation time is appropriately controlled, the outflow of excess charge and
This means that the phenomenon of diffusion can be avoided.

又、これと共に、この電荷蓄積時間の制御は、
入射光の広範な強度変化に対して光センサ・デバ
イスからの光電変換出力のS/Nを向上させて常
に信頼のおける出力を得る様にする上でも是非と
も必要なものである。
In addition to this, the control of this charge accumulation time is
This is absolutely necessary in order to improve the S/N ratio of the photoelectric conversion output from the optical sensor device and to always obtain reliable output over a wide range of intensity changes in incident light.

この電荷蓄積時間を制御する方法として先ず考
えられることは、各光センサ領域に蓄積されてい
る電荷をシフト・ゲート部を通じて電荷転送部に
取り込む際の取り込み周期間隔、即ち、シフト・
ゲート部及び電荷転送部に対する電荷取り込み信
号の附与時間間隔を制御することである。即ち、
電荷転送部への蓄積電荷の取り込み周期間隔に依
り各光センサ領域での電荷の蓄積時間が定まるも
のであり、従つて、電荷転送部への蓄積電荷の取
り込み周期間隔を変えてやれば、各光センサ領域
での電荷蓄積時間が変化する訳である。そして、
各光センサ領域に蓄積されている電荷の、電荷転
送部への取り込み周期間隔を変化させるための具
体的な方法としては、例えば、電荷転送部に附与
す可き転送信号の周波数を変化させたり(即ち、
シフト・ゲート部及び電荷転送部に附与す可き電
荷取り込み信号の発生周期間隔は、電荷転送部に
附与す可き転送信号との関係のもとに定められる
ものであり、従つて、この電荷転送部に附与す可
き転送パルスの周波数を変化させれば、電荷取り
込み信号の発生周期間隔が変化する訳である)、
或いは、電荷取り込み信号の発生周期間隔を定め
る際の該転送信号に対する関係、即ち、転送パル
スのカウント数を変化させたりする方法が挙げら
れる。
The first thing that can be considered as a method of controlling this charge accumulation time is the capture cycle interval when charges accumulated in each photosensor region are captured into the charge transfer section through the shift gate section, that is, the shift gate section.
This is to control the time interval at which a charge capture signal is applied to the gate section and the charge transfer section. That is,
The charge accumulation time in each photosensor region is determined by the periodic interval at which the accumulated charge is taken into the charge transfer section. Therefore, if the periodic interval at which the accumulated charge is taken into the charge transfer section is changed, each This means that the charge accumulation time in the photosensor region changes. and,
A specific method for changing the cycle interval at which the charge accumulated in each optical sensor region is taken into the charge transfer section is, for example, by changing the frequency of the transfer signal that can be applied to the charge transfer section. or (i.e.
The generation interval of the charge capture signal that can be applied to the shift gate section and the charge transfer section is determined based on the relationship with the transfer signal that can be applied to the charge transfer section, and therefore, By changing the frequency of the transfer pulse that can be applied to this charge transfer section, the generation cycle interval of the charge capture signal will change.)
Alternatively, there is a method of changing the relationship with respect to the transfer signal when determining the generation period interval of the charge capture signal, that is, the count number of transfer pulses.

しかし乍ら、斯かる電荷蓄積時間の制御方法
は、次の様な不都合を有している。例えば、斯か
る制御方法に依つて得られる制御可能な最短の電
荷蓄積時間に付いて見た場合、これは光センサ・
デバイスに於ける光センサ領域の数nに、上記の
転送パルスの調整可能な最高周波数をfとしてそ
の周期1/fを掛けた値、即ち、n/fよりも短
かくすることは不可能であり、従つて、入射光の
強度が特に高い場合などには、猶末、各光センサ
領域での発生電荷量が各々の蓄積容量を越えてし
まう様な危険性をはらんでいる訳である。又、こ
れと共に、斯かる制御方法にあつては、より短か
い電荷蓄積時間を得るためには上記の転送パルス
の周波数をより高くしなければならない訳である
が、一般に、クロツク・パルスを発生させる際
に、これを高周波にすればする程、電源消費量が
増大し、しかも、その場合、電荷の転送効率が低
下して行くものであり、従つて、上記の方法は、
この点に於ても不利なものである。
However, this method of controlling charge accumulation time has the following disadvantages. For example, when looking at the shortest controllable charge accumulation time obtained by such a control method, this is
It is impossible to make the number of optical sensor regions in the device, n, shorter than the value obtained by multiplying the adjustable maximum frequency of the transfer pulse by its period 1/f, that is, n/f. Therefore, if the intensity of the incident light is particularly high, there is a risk that the amount of charge generated in each optical sensor area may exceed its storage capacity. . Additionally, in such a control method, the frequency of the transfer pulse described above must be increased in order to obtain a shorter charge accumulation time, but in general, the clock pulse is generated. In this case, the higher the frequency, the more power consumption increases, and in that case, the charge transfer efficiency decreases. Therefore, the above method
In this respect as well, it is disadvantageous.

又これとは別に、斯かる電荷蓄積時間の制御方
法としては、その基いとなる検出により正確さを
期するために、光センサ・デバイスからの出力読
み出しに際して、例えば、この時に得られる出力
のピーク・レベルを所定の電圧範囲に対して比較
し、その結果、ピーク・レベルが該電圧範囲の上
限を上回つている場合には蓄積時間を短縮させ、
又、下限を下回つている場合には逆に伸張させる
などして、出力のピーク・レベルが常に上記の電
圧範囲内に納まつている様にする様な制御方法が
最も一般的に採られるものであるが、斯かる制御
方法の場合、例えば、或る回の出力読み出しに於
て得られた光センサ・デバイスの出力のピーク・
レベルが上記の所定の電圧範囲を外れていたがた
めに蓄積時間の変更が行なわれたとしても、この
蓄積時間の変更に依つてそのレベルが適正に調整
された出力が実際に得られるのは少なくとも次の
回の出力読み出しに於てであり、更に、光セン
サ・デバイスからの出力読み出しを間断なく常に
連続して繰り返している様な場合には次の次の
回、即ち、蓄積時間の変更が指令された後の第2
回目の出力読み出しに於てとなり、結局、この様
な制御方法にあつては、蓄積時間の制御を実時間
で行なえないために蓄積時間の制御に当つては必
然的に不適正な出力を生じてしまい、その回或い
は更にこれに続く次の回の読み出し出力が全く無
駄になつてしまうことになる訳である。特に近年
にあつては、カメラ等の光学機器用の自動合焦検
出システム或いは測距システムに於ける受光部と
して光センサ・デバイスを使用しようとする試み
が種々為されて居り、そして、この種の装置にあ
つては扱う光のダイナミツク・レンジが非常に広
範に亘るため蓄積時間の制御と云うことは必須に
なるものであるが、この様な場合、上述した様な
制御方法に於ける問題点は、上記の不適正出力に
因る誤検出の危惧、或いは、この不適正出力に対
処するためのシステム構成の変更、又は、出力が
適正化されるまでに要する時間内での被写体の動
き、輝度変化等に因る誤検出の危惧などの不都合
を明らかに招来してしまうものである。
Apart from this, as a method of controlling the charge accumulation time, in order to ensure the accuracy of the underlying detection, for example, when reading the output from the optical sensor device, the peak of the output obtained at this time is - Compare the level against a predetermined voltage range, and if the peak level exceeds the upper limit of the voltage range, shorten the accumulation time;
The most common control method is to extend the voltage when it is below the lower limit so that the peak level of the output always remains within the above voltage range. However, in the case of such a control method, for example, the peak of the output of the optical sensor device obtained in a certain output readout
Even if the accumulation time is changed because the level is outside the predetermined voltage range above, it is not possible to actually obtain an output whose level is properly adjusted by changing the accumulation time. At least in the next output readout, and in the case where the output readout from the optical sensor device is constantly repeated without any interruption, the next time, that is, change in the accumulation time. The second
When the output is read out for the second time, in the end, with this type of control method, since the accumulation time cannot be controlled in real time, an incorrect output will inevitably occur when controlling the accumulation time. This means that the readout output of that time or the next time that follows it is completely wasted. Particularly in recent years, various attempts have been made to use optical sensor devices as light receiving units in automatic focus detection systems or ranging systems for optical equipment such as cameras, and Since the dynamic range of light handled by these devices is extremely wide, it is essential to control the storage time, but in such cases, problems with the control method described above arise. The point is that there is a risk of false detection due to the above-mentioned incorrect output, a change in system configuration to deal with this incorrect output, or the movement of the subject within the time required until the output is corrected. This obviously brings about inconveniences such as the fear of erroneous detection due to changes in brightness and the like.

本発明は以上に述べた様な事情に鑑みて為され
たもので、電荷蓄積型光センサ・デバイスに於け
る電荷蓄積時間の制御方法として、従来考えられ
ている方法に於ける上述の如き不都合を悉く解消
させて、特に蓄積時間の制御を実時間で行ない得
る様にすると共に、調整可能な電荷蓄積時間のレ
ンジを更に拡大し、且つ、その際、電源消費量の
増大、電荷の転送効率の低下等の不都合を伴うこ
とのない新規な且つより有利な電荷蓄積時間の制
御方法を提供することを目的とし、その特徴とす
る処は、入射光の積分量に応じた電荷を蓄積する
光センサ部を備えた光センサ・デバイスに於て、
該光センサ部での電荷蓄積の開始後、該光センサ
部の少なくとも一部に於ける蓄積電荷量が所定の
電荷量に達したか否かを検出することに依つて該
光センサ部からの蓄積電荷の取り出し時期を決定
することに依り、該光センサ部での電荷蓄積時間
を制御する様にしたことに在る。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and the present invention has been made in view of the above-mentioned disadvantages in the methods conventionally considered as methods for controlling charge accumulation time in charge accumulation type optical sensor devices. In particular, it is possible to control the storage time in real time, and the range of adjustable charge storage time is further expanded. The purpose of the present invention is to provide a new and more advantageous charge accumulation time control method that does not involve disadvantages such as a decrease in the amount of light. In an optical sensor device equipped with a sensor section,
After the start of charge accumulation in the optical sensor section, the amount of charge from the optical sensor section is determined by detecting whether the amount of accumulated charge in at least a part of the optical sensor section has reached a predetermined amount of charge. The present invention is based on the fact that the charge accumulation time in the optical sensor section is controlled by determining the time to take out the accumulated charges.

尚、斯かる本発明に依る電荷蓄積時間の制御方
法の具体的な一実施態様としては、以下に説明す
る実施例に依れば、上記光センサ部に対し、該光
センサ部での蓄積電荷量の上限を上記の所定量に
制限するための過剰電荷排出部を設ける一方、該
電荷排出部を通じて流出する電荷の有無を検出す
るための検出手段を設けて、該検出手段の検出出
力に基づいて上記光センサ部からの蓄積電荷の取
り出し時期を決定することに依り該光センサ部で
の電荷蓄積時間を制御する様な実施形態が提案さ
れているが、例えば、光センサ部に対し、過剰電
荷排出部を附設する様にした構成の光センサ・デ
バイスは、所謂、アンチ・ブルーミング・ゲート
付光センサ・デバイスとして既に周知のものであ
り、従つて、本発明の方法は斯かる構成の光セン
サ・デバイスに於て、何等の基本的な改変を要す
ることなく非常に容易に実施することが出来るも
のである。
In addition, as a specific embodiment of the charge accumulation time control method according to the present invention, according to the embodiment described below, the charge accumulated in the optical sensor section is An excess charge discharge part is provided to limit the upper limit of the amount to the above-mentioned predetermined amount, and a detection means is provided to detect the presence or absence of charge flowing out through the charge discharge part, and based on the detection output of the detection means. An embodiment has been proposed in which the charge accumulation time in the optical sensor section is controlled by determining when to take out the accumulated charge from the optical sensor section. An optical sensor device with a structure in which a charge discharge section is attached is already well known as a so-called optical sensor device with an anti-blooming gate, and therefore, the method of the present invention applies to an optical sensor device with such a structure. This can be implemented very easily without requiring any basic modifications to the sensor device.

以下、添附の図面を参照して本発明の好ましい
実施態様について説明する。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

先ず、第1図は、本発明の方法を実施するに適
した光センサ・デバイスの一例の断面構造を示す
もので、図では2相転送型のCCDフオト・セン
サを例にとつて示してある。図に於て、1は例え
ばP型Si基板であり、該基板1の表面には高温酸
化法等に依りSiO2膜2が形成され、更にこの上
に、フオト・ゲート部用電極3、シフト・ゲート
部用電極4及び電荷転送部用電極5が、又、フオ
ト・ゲート部用電極3に対し、シフト・ゲート部
用電極4と反対の側には過剰電荷排出ゲート部用
制御電極6が、夫々、良透光性多結晶Siの気相成
長或いはAl真空蒸着等の方法に依り形成されて
いる。又、過剰電荷排出ゲート部用制御電極6の
近傍のSiO2膜2はフオト・エツチング等の方法
に依つて部分的に除去され、そして、該除去部分
に対応して、P型Si型に対しn型となる様に例え
ばP(リン)などをドープすることに依つて過剰
電荷排出ゲート部から流出する電荷を電流値に変
換するためのn+の領域(即ち、P−N接合ダイ
オード−以下、シンク部と称する)7が形成され
ている。尚、8は該シンク部7の電極、9はフオ
ト・ゲート部電極3を除く他の表面を覆う様にし
て形成された遮光層である。
First, FIG. 1 shows the cross-sectional structure of an example of an optical sensor device suitable for carrying out the method of the present invention, and the figure shows a two-phase transfer type CCD photo sensor as an example. . In the figure, 1 is, for example, a P-type Si substrate, and on the surface of the substrate 1, a SiO 2 film 2 is formed by high-temperature oxidation. - The electrode 4 for the gate part and the electrode 5 for the charge transfer part are connected to the electrode 3 for the photo gate part, and the control electrode 6 for the excess charge discharge gate part is located on the opposite side of the electrode 4 for the shift gate part. , are formed by a method such as vapor phase growth of highly transparent polycrystalline Si or vacuum evaporation of Al. Further, the SiO 2 film 2 near the control electrode 6 for the excess charge discharge gate portion is partially removed by a method such as photo etching, and corresponding to the removed portion, the SiO 2 film 2 is etched for the P-type Si type. An n + region (i.e., a P-N junction diode or less , referred to as a sink portion) 7 is formed. Note that 8 is an electrode of the sink section 7, and 9 is a light shielding layer formed to cover the other surfaces except for the photo-gate section electrode 3.

斯かる構成の光センサ・デバイスにあつては、
フオト・ゲート部用電極3にその入力端子3aを
通じてフオト・ゲート電圧Vpを印加すると、該
電極下には図中、破線で示す如くポテンシヤルの
井戸が形成され、従つて、該電極3に対する光の
入射に依つて該電極下に発生した電荷は該ポテン
シヤル井戸に蓄積される訳であるが、ここで、過
剰電荷排出ゲート部用制御電極6にもその入力端
子6aを通じて所定の電圧Vcを印加して居く
と、該電極下にも図中、破線で示す如く或る程度
のポテンシヤルの井戸が形成されて、フオト・ゲ
ート部用電極3の下部に形成されているポテンシ
ヤル井戸の一方の障壁の高さが低くなり、従つ
て、該電極3の下部に蓄積される電荷のうち、制
御電極6の下部に形成されたポテンシヤルの障壁
の高さを越える過剰分の電荷は該障壁を越えて流
出し、結局、電極3の下部に於ける電荷の蓄積容
量が制御電極6の下部に形成されるポテンシヤル
の障壁の高さhに依つて規定される様になる訳で
ある。尚、一般には、フオト・ゲート部での電荷
の飽和(ブルーミング)を防止する目的で、フオ
ト・ゲート部用電極3に対する印加電圧を例えば
5〜8V程度とする時、制御電極6に対する印加
電圧を例えば2〜3V程度とすることに依り、該
電極6の下部に於ける障壁の高さhを電極3の下
部に於けるポテンシヤル井戸の深さのおよそ8〜
9割程度と為して、フオト・ゲート部での電荷の
蓄積可能なレベルをその飽和レベルに対して大略
8〜9割程度に設定する様にしているものであ
る。
For an optical sensor device with such a configuration,
When a photo-gate voltage Vp is applied to the photo-gate electrode 3 through its input terminal 3a, a potential well is formed under the electrode as shown by the broken line in the figure, and therefore the light to the electrode 3 is reduced. Charges generated under the electrode due to the injection are accumulated in the potential well, and here, a predetermined voltage Vc is also applied to the control electrode 6 for the excess charge discharge gate section through its input terminal 6a. Then, a certain amount of potential well is formed under the electrode as shown by the broken line in the figure, and one barrier of the potential well formed under the photo-gate electrode 3 is formed. The height becomes lower, and therefore, among the charges accumulated at the bottom of the electrode 3, the excess charge exceeding the height of the potential barrier formed at the bottom of the control electrode 6 flows out over the barrier. However, as a result, the charge storage capacity under the electrode 3 is determined by the height h of the potential barrier formed under the control electrode 6. Generally, in order to prevent charge saturation (blooming) in the photo-gate section, when the voltage applied to the photo-gate section electrode 3 is, for example, about 5 to 8 V, the voltage applied to the control electrode 6 is set to about 5 to 8 V. For example, by setting the voltage to about 2 to 3 V, the height h of the barrier at the bottom of the electrode 6 can be set to about 8 to 300 volts, which is the depth of the potential well at the bottom of the electrode 3.
90%, and the level at which charges can be accumulated in the photo gate section is set to approximately 80 to 90% of its saturation level.

一方、上記制御電極6の下部の障壁を越えて流
出した過剰分の電荷はシンク部7に流れ込む訳で
あるが、既に述べた様に、該シンク部7はP−N
接合ダイオードとして形成されて居り、従つて、
該シンク部7に流れ込んだ電荷は電流に変換され
て電極8−端子8aを通じて出力される様にな
る。
On the other hand, the excess charge that has flowed out over the barrier at the bottom of the control electrode 6 flows into the sink section 7, but as already mentioned, the sink section 7 is connected to the P-N
is formed as a junction diode and therefore
The charge flowing into the sink portion 7 is converted into a current and output through the electrode 8-terminal 8a.

従つて、本発明に係る電荷蓄積時間の制御方法
の一実施態様としては、上に述べた如き構成の光
センサ・デバイスに対象にして、上記端子8aを
通じて出力されるシンク部7からの電流を検出す
ることに依りシフト・ゲート部用電極4に附与す
べきシフト・ゲート・パルスφsの附与タイミン
グ、即ち、フオト・ゲート部からの蓄積電荷の取
り出し時期を決定し、而して、該フオト・ゲート
部での電荷蓄積時間の制御を行なう様な形態が可
能である。
Therefore, as an embodiment of the charge accumulation time control method according to the present invention, the current from the sink section 7 outputted through the terminal 8a is applied to the optical sensor device configured as described above. By detecting this, the timing of applying the shift gate pulse φs to the electrode 4 for the shift gate portion, that is, the timing of taking out the accumulated charge from the photo gate portion, is determined. A configuration in which the charge accumulation time in the photo gate section is controlled is possible.

次にその具体例について第2図及び第3図を参
照して説明する。第2図に於て、光センサ・デバ
イスはその全体を10で示され、そしてこれは第
1図で説明した様な構造を有している。即ち、1
1は光センサ部で、チヤンネル・ストツパー15
に依つてその各蓄積電荷が混入し合わない様に各
隣接セル同士隔絶されたn個のセンサ・エレメン
トPのライン状配列を有して居り、各センサ・エ
レメントPはこれ等に共通のフオト・ゲート部用
電極3に対するフオト・ゲート電圧Vpの印加に
依つて夫々蓄積井戸(第1図示のポテンシヤル井
戸)が形成される。12は光センサ部11に於け
る各センサ・エレメントPから蓄積電荷を取り出
すためのシフト・ゲート部で、各センサ・エレメ
ントPに対応して、上記チヤンネル・ストツパー
15に依りそのシフト・チヤンネルが区分されて
いる。尚、上記シフト・ゲート部用電極4は各シ
フト・チヤンネルに対して共通に形成されている
ものである。13及び13′は該シフト・ゲート
部12を通じて取り込まれた電荷を順次出力部1
4まで転送して行くための電荷転送部を構成する
転送エレメントで、上記転送部用電極5は各転送
エレメント13,13′に対して個々に形成さ
れ、そして、転送エレメト13に対する電極5は
入力端子5aに接続されて、ここには転送パルス
φ(第3図i図示)が附与され、又、転送エレ
メント13′に対する電極5は入力端子5bに接
続されて、ここには転送パルスφ(第3図l図
示)が付与される。尚、出力部14は周知の様に
プリ・アンプ及びリセツト・トランジスタ等から
構成され、該リセツト・トランジスタにはリセツ
ト・パルスとして上記入力端子5bからの転送パ
ルスφが附与される。14aは出力部14のビ
デオ信号出力端子である。16は光センサ部11
の各センサ・エレメントPに於ける過剰電荷をシ
ンク部7に取り込むための過剰電荷排出ゲート部
で、各センサ・エレメントPに対応して、上記チ
ヤンネル・ストツパー15に依りその取り込みチ
ヤンネルが区分されている。尚、上記制御電極6
は各取り込みチヤンネルに対して共通に形成され
ているものである。
Next, a specific example will be explained with reference to FIGS. 2 and 3. In FIG. 2, the optical sensor device is indicated generally at 10 and has a structure as described in FIG. That is, 1
1 is the optical sensor section, and the channel stopper 15
The sensor element P has a linear array of n sensor elements P separated from each other so that the accumulated charges do not mix with each other, and each sensor element P has a common photo array. -A storage well (potential well shown in the first diagram) is formed by applying a photo-gate voltage Vp to the gate electrode 3. Reference numeral 12 denotes a shift gate section for taking out the accumulated charge from each sensor element P in the optical sensor section 11, and the shift channel is divided by the channel stopper 15 corresponding to each sensor element P. has been done. The shift gate electrode 4 is formed commonly for each shift channel. 13 and 13' sequentially output charges taken in through the shift gate section 12 to the output section 1.
4, the transfer section electrode 5 is formed individually for each transfer element 13, 13', and the electrode 5 for the transfer element 13 is connected to the input terminal. The electrode 5 for the transfer element 13' is connected to the input terminal 5b, to which the transfer pulse φ 1 (shown in FIG. 3 i) is applied. 2 (shown in FIG. 3). As is well known, the output section 14 is composed of a preamplifier, a reset transistor, etc., and a transfer pulse φ2 from the input terminal 5b is applied as a reset pulse to the reset transistor. 14a is a video signal output terminal of the output section 14. 16 is the optical sensor section 11
is an excess charge discharging gate section for taking in excess charge in each sensor element P into the sink section 7, and the intake channel is divided by the channel stopper 15 corresponding to each sensor element P. There is. In addition, the control electrode 6
is commonly formed for each intake channel.

17は電極8及び端子8aを通じて出力される
シンク部7からの出力電流を電圧に変換して増幅
するための増幅器、18は該増幅器17の出力電
圧が所定のレベルに達した際に動作するシユミツ
ト・トリガー回路、19及び20は夫々シユミツ
ト・トリガー回路18の出力パルスに依つて作動
させられる単安定マルチ・バイブレータ回路であ
る。尚、ここでは、マルチ・バイブレータ回路1
9はシユミツト・トリガー回路18の出力パルス
の立ち上りと同期して立ち上り、且つ、パルス幅
tを有する単パルス(第3図c図示)を出力する
様に為されて居り、一方、マルチ・バイブレータ
回路20はシユミツト・トリガー回路18の出力
パルスの立ち上りに対し所定の時間τだけ遅れて
立ち上り、且つ、パルス幅t′(≦t−τ)を有す
る単パルス(第3図d図示)を出力する様に為さ
れているものである。上記単安定マルチ・バイブ
レータ回路19の出力はシフト・ゲート部12に
附与すべきシフト・ゲート・パルスφs(第3図
f図示)を作り出すためのnpnトランジスタ21
のベースに附与され、又、単安定マルチ・バイブ
レータ回路20の出力は光センサ部11に附与す
べきフオト・ゲート電圧Vp(第3図e図示)を
制御するためのnpnトランジスタ22のベースに
附与される。尚、上記トランジスタ21,22の
各コレクタには夫々電圧Vcc2,Vcc1が附与さ
れる。23は電荷転送エレメント13に対する転
送パルスφを作る上で基準となる基準パルスΦ
(第3図g図示)と単安定マルチ・バイブレー
タ回路19の出力の、インバータ24に依るイン
バート信号との論理積をとるためのアンド・ゲー
トで、その出力(第3図h図示)は転送パルスφ
を作り出すためのnpnトランジスタ25のベー
スに附与される。26は電荷転送エレメント1
3′に対する転送パルスφを作る上で基準とな
る基準パルスΦ(第3図j図示)−尚、ここで
は、該パルスΦは上記パルスΦのインバー
ト・パルスである)と上記単安定マルチ・バイブ
レータ回路19の出力との論理和をとるためのオ
ア・ゲートで、その出力(第3図k図示)は転送
パルスφを作り出すためのnpnトランジスタ2
7のベースに附与される。尚、上記トランジスタ
25,27のコレクタには電圧Vcc3が附与され
る。
Reference numeral 17 denotes an amplifier for converting into voltage and amplifying the output current from the sink section 7 outputted through the electrode 8 and the terminal 8a, and 18 denotes an amplifier that operates when the output voltage of the amplifier 17 reaches a predetermined level. - The trigger circuits 19 and 20 are monostable multivibrator circuits activated by the output pulses of the Schmitt trigger circuit 18, respectively. In addition, here, multi-vibrator circuit 1
Reference numeral 9 is configured to output a single pulse (shown in FIG. 3c) that rises in synchronization with the rise of the output pulse of the Schmitt trigger circuit 18 and has a pulse width t. Reference numeral 20 outputs a single pulse (shown in FIG. 3d) which rises after a predetermined time τ with respect to the rise of the output pulse of the Schmitt trigger circuit 18 and has a pulse width t' (≦t-τ). It is something that is being done. The output of the monostable multi-vibrator circuit 19 is connected to an npn transistor 21 for producing a shift gate pulse φs (shown in FIG. 3f) to be applied to the shift gate section 12.
The output of the monostable multi-vibrator circuit 20 is applied to the base of an npn transistor 22 for controlling the photo gate voltage Vp (shown in FIG. 3e) to be applied to the optical sensor section 11. granted to. Note that voltages Vcc2 and Vcc1 are applied to the collectors of the transistors 21 and 22, respectively. Reference numeral 23 indicates a reference pulse Φ which is a reference for creating the transfer pulse φ1 for the charge transfer element 13.
1 (shown in Figure 3, g) and the inverted signal from the inverter 24 of the output of the monostable multi-vibrator circuit 19, and its output (shown in Figure 3, h) is transferred. Pulse φ
It is attached to the base of the npn transistor 25 for producing 1 . 26 is charge transfer element 1
The reference pulse Φ 2 (shown in FIG. 3 j) which serves as a reference for creating the transfer pulse φ 2 for 3' (in this case, the pulse Φ 2 is an inverted pulse of the pulse Φ 1 ) and the simple This is an OR gate for calculating the logical sum with the output of the stable multi-vibrator circuit 19, and its output (shown in FIG. 3k) is connected to the npn transistor 2 for producing the transfer pulse φ2.
7 is attached to the base. Note that a voltage Vcc3 is applied to the collectors of the transistors 25 and 27.

以上の構成に於て、今、入力端子3aを通じ
て、光センサ部11の電極3にフオト・ゲート電
圧Vp(=Vcc1)が印加され、又、過剰電荷排出
ゲート部16の制御電極6に、入力端子6aを通
じて、各センサ・エレメントPでの蓄積可能な電
荷容量を、その飽和容量の例えば、8〜9割程度
に規定し得る様な、即ち、第1図で示した電極6
の下部のポテンシヤルの障壁の高さhが電圧Vp
に依つて電極3の下部に形成されるポテンシヤル
の井戸の深さの例えば8〜9割程度となる様な電
圧Vcが印加されているものとすると、センサ・
エレメントPのいずれか1つに於ける発生電荷か
らの蓄積可能容量を越えると、この時の過剰電荷
は、過剰電荷排出ゲート部16の対応するチヤン
ネルを通じてシンク部7に流れ込む様になる。こ
れに依り該シンク部7に接続された端子8aから
は該シンク部7に対する流入電荷に対応した電流
が出力され、これは、増幅器17に依り第3図a
に示す様に電圧変換−増幅された後、シユミツ
ト・トリガ−回路18に附与される。該トリガー
回路18は増幅器17の出力電圧が所定のレベル
に達すると第3図bに示す如くパルスを出力し、
(この場合のトリガー回路18の動作電圧レベル
は低ければ低い程好ましい)、これに依り単安定
マルチ・バイブレータ回路19,20がトリガー
されて、夫々、第3図c,dに示す如き単パルス
を出力する様になる。そしてこの時のマルチ、バ
イブレータ回路19の出力パルスに相応してトラ
ンジスタ21がオンとなり、斯くして、第3図f
に示す様にシフト・ゲート・パルスφs(電圧
Vcc2)が作られて、これは入力端子4aを通じ
てシフト・ゲート部12の電極4に附与される様
になる。一方、この時、該マルチ・バイブレータ
回路19の出力パルスは、その一方の入力に第3
図gに示す如き基準パルスΦを受けているアン
ド・ゲート23の他方の入力に、インバータ24
を介して附与され、従つて、この時の該アンド・
ゲート23の出力は第3図hの如くになり、そし
て、該アンド・ゲート23の出力に依りトランジ
スタ25がスイツチングさせられるために、入力
端子5aを通じて転送エレメント13に附与され
る転送パルスφ(電圧Vcc3)には第3図iに
示す如く電荷取り込み信号φ′sが重畳される様
になる。又、該マルチ・バイブレータ回路19の
出力パルスはその一方の入力に第3図jに示す如
く基準パルスΦを受けているオア・ゲート26
の他方の入力に附与され、従つて、この時のオ
ア・ゲート26の出力は第3図kの如くになり、
そして該オア・ゲート26の出力に依りトランジ
スタ27がスイツチングさせられるために、入力
端子5bを通して転送エレメント5′に附与され
る転送パルスφ(電圧Vcc3)は第3図lに示
す如く、転送パルスφに於ける電荷取り込み信
号φ′sに相応する部分が欠落することになる。
斯くして、光センサ部11の各センサ・エレメン
トPに於ける蓄積電荷はシフト・ゲート部12の
各対応するチヤンネルを通じて転送エレメント1
3のうちの各対応する転送エレメントに取り込ま
れ、その後、転送エレメント13′,13に夫々
転送パルスφ,φが附与されることに依り該
転送エレメント13′,13を通じて順次出力部
14まで転送され、ここで電流又は電圧に変換さ
れて出力端子14aから出力される様になる。一
方、この時、シフト・ゲート・パルスφsは、マ
ルチ・バイブレータ回路19の出力パルスがその
立ち上りから時間tの経過後に立ち下るためにロ
ウとなり、これに依りシフト・ゲート部12がゲ
ート・オフの状態になるために光センサ部11に
於ける各センサ・エレメントPにあつては各入射
光量に応じて再び電荷の蓄積が開始される様にな
る。そしてこの電荷蓄積の開始後、センサ・エレ
メントPのいずれか1つに於ける蓄積電荷量が排
出ゲート部16のポテンシヤルに依つて規定され
ている蓄積可能容量を越えて、その過剰分の電荷
がシンク部7に流入すると、該シンク部7の端子
8aからこの時の該シンク部7に対する流入電荷
に応じた電流が再び出力され、そしてこれに依り
上述の動作が再び繰り返される様になり、斯くし
て、光センサ部11での電荷蓄積の開始後、該光
センサ部11の少なくとも一部に於ける蓄積電荷
量が排出ゲート部16に依つて規定されている所
定の容量に達したか否かに基づいて該光センサ部
11での電荷蓄積時間が制御されることになる訳
である。尚、この電荷蓄積時間は、第3図fに示
す様にシフト・ゲート・パルスφsの立ち下りま
での時間間隔Tとなるものである。
In the above configuration, the photo gate voltage Vp (=Vcc1) is now applied to the electrode 3 of the optical sensor section 11 through the input terminal 3a, and the photo gate voltage Vp (=Vcc1) is applied to the control electrode 6 of the excess charge discharge gate section 16. Through the terminal 6a, the electrode 6 shown in FIG.
The barrier height h of the lower potential is the voltage Vp
Assuming that a voltage Vc is applied that is, for example, about 80 to 90% of the depth of the potential well formed at the bottom of the electrode 3, the sensor
When the storage capacity from the generated charges in any one of the elements P is exceeded, the excess charges at this time flow into the sink section 7 through the corresponding channel of the excess charge discharge gate section 16. As a result, a current corresponding to the charge flowing into the sink section 7 is output from the terminal 8a connected to the sink section 7, and this is caused by the amplifier 17 as shown in FIG.
After voltage conversion and amplification as shown in FIG. The trigger circuit 18 outputs a pulse as shown in FIG. 3b when the output voltage of the amplifier 17 reaches a predetermined level.
(The lower the operating voltage level of the trigger circuit 18 in this case, the better.) This triggers the monostable multi-vibrator circuits 19 and 20 to generate a single pulse as shown in FIG. 3c and d, respectively. It will start outputting. At this time, the transistor 21 is turned on corresponding to the output pulse of the multi-vibrator circuit 19, and thus, as shown in FIG.
Shift gate pulse φs (voltage
Vcc2) is generated and applied to the electrode 4 of the shift gate section 12 through the input terminal 4a. On the other hand, at this time, the output pulse of the multi-vibrator circuit 19 is transmitted to one input of the third vibrator circuit 19.
An inverter 24 is connected to the other input of the AND gate 23 receiving a reference pulse Φ 1 as shown in FIG.
Therefore, at this time, the and
The output of the gate 23 becomes as shown in FIG. The charge capture signal φ's is superimposed on the voltage Vcc3 as shown in FIG. 3i. Further, the output pulse of the multi-vibrator circuit 19 is passed through an OR gate 26 which receives a reference pulse Φ2 at one input as shown in FIG. 3J.
Therefore, the output of the OR gate 26 at this time is as shown in FIG. 3k,
Since the transistor 27 is switched by the output of the OR gate 26, the transfer pulse φ 2 (voltage Vcc3) applied to the transfer element 5' through the input terminal 5b is transferred as shown in FIG. The portion corresponding to the charge capture signal φ's in the pulse φ1 is missing.
Thus, the accumulated charge in each sensor element P of the optical sensor section 11 is transferred to the transfer element 1 through each corresponding channel of the shift gate section 12.
After that, by applying transfer pulses φ 2 and φ 1 to the transfer elements 13' and 13, respectively, the output unit 14 sequentially passes through the transfer elements 13' and 13. The signal is then transferred to the point where it is converted into a current or voltage and output from the output terminal 14a. On the other hand, at this time, the shift gate pulse φs becomes low because the output pulse of the multi-vibrator circuit 19 falls after time t has elapsed from its rise, thereby causing the shift gate section 12 to turn off the gate. In order to reach this state, each sensor element P in the optical sensor section 11 starts accumulating charges again in accordance with each amount of incident light. After the start of this charge accumulation, the amount of accumulated charge in any one of the sensor elements P exceeds the storable capacity defined by the potential of the discharge gate section 16, and the excess charge is removed. When the charge flows into the sink section 7, a current corresponding to the current charge flowing into the sink section 7 is outputted again from the terminal 8a of the sink section 7, and the above-mentioned operation is thereby repeated again. Thus, after the start of charge accumulation in the optical sensor section 11, it is determined whether the amount of accumulated charge in at least a part of the optical sensor section 11 has reached a predetermined capacity defined by the discharge gate section 16. Based on this, the charge accumulation time in the optical sensor section 11 is controlled. Note that this charge accumulation time is the time interval T until the fall of the shift gate pulse φs, as shown in FIG. 3f.

尚、上記単安定マルチ・バイブレータ回路20
の出力パルスは光センサ部11に対するフオト・
ゲート電圧Vpを制御すべくトランジスタ21の
ベースに附与され、これに依り、フオト・ゲート
電圧Vpは、第3図eに示す如く、光センサ・エ
レメントPからの蓄積電荷の取り出しに際し、マ
ルチ・バイブレータ回路20の出力パルスに相応
して一時的に遮断される様になるが、これは、光
センサ・エレメントPからの電荷の取り出し効率
を良くするための配慮である。又、センサ・エレ
メントPから転送エレメント13への電荷の取り
込みに当り、その移送効率を考慮するならば、更
に、Vcc1<Vcc2<Vcc3として居くと良いもので
ある。
In addition, the monostable multi-vibrator circuit 20 mentioned above
The output pulse is a photo signal for the optical sensor section 11.
The photo gate voltage Vp is applied to the base of the transistor 21 in order to control the gate voltage Vp, so that the photo gate voltage Vp is multi-multiple when the stored charge is extracted from the photosensor element P, as shown in FIG. 3e. Although it is temporarily cut off in response to the output pulse of the vibrator circuit 20, this is a consideration to improve the efficiency of extracting the charge from the photosensor element P. Furthermore, when taking charge from the sensor element P into the transfer element 13, if the transfer efficiency is taken into account, it is better to set Vcc1<Vcc2<Vcc3.

以上に説明した実施例にあつては、過剰電荷の
流出を検出するに当り、光センサ部11に於ける
センサ・エレメントの全てを対象にしていたが、
これは、光センサ部11に於ける所定のセンサ・
エレメントのみに限る様にしても良いものであ
る。即ち、例えば、本件出願人が特願昭52−505
号(特開昭53−85453号公報)及び同52−506号
(同53−85454号公報)に依つて提案した距離検出
方法にあつては、基線距離光学系に結ばれる物体
の2像を光センサ・デバイスを利用して走査する
ことに依り該2像についての像信号を得るもので
あるが、その際、特に、基準とすべき像について
の視野に対し、参照すべき像についての視野をよ
り広く確保する様にして居り、従つて、例えば、
基準像視野には含まれていない非常に明るい物体
がたまたま参照像視野に含まれている様な場合に
は、上記の実施例に依ると、この時の光センサ部
の電荷蓄積時間はこの明るい物体の輝度に依つて
影響されて非常に短かくなり、そのため、基準像
視野についての像信号のレベルが極端に低下して
距離検出の精度を十分に保証し切れなくなる様な
事態が危惧される。この様な事態を防ぐには、過
剰電荷の流出を検出するに当つて対象とするセン
サ・エレメントを、例えば、上記の基準像視野に
ついての像に対応するセンサ・エレメントのアレ
イのみに限る様にしても良い。
In the embodiment described above, all of the sensor elements in the optical sensor section 11 were targeted when detecting the outflow of excess charge.
This is a predetermined sensor in the optical sensor section 11.
It may also be limited to only elements. That is, for example, the present applicant filed a patent application in
In the distance detection method proposed in JP-A No. 53-85453 and JP-A No. 52-506 (JP-A No. 53-85454), two images of an object focused on the baseline distance optical system are Image signals for the two images are obtained by scanning using an optical sensor device, and in particular, the field of view for the reference image is different from the field of view for the reference image. For example,
According to the above embodiment, if a very bright object that is not included in the reference image field of view happens to be included in the reference image field of view, the charge accumulation time of the photosensor section at this time will be The field of view becomes extremely short due to the influence of the brightness of the object, and as a result, there is a fear that the level of the image signal for the reference image field of view will drop extremely and the accuracy of distance detection will no longer be fully guaranteed. To prevent such a situation, the sensor elements to be detected when detecting the outflow of excess charge should be limited to, for example, only the array of sensor elements corresponding to the image of the reference image field mentioned above. It's okay.

即ち、第4図はこの様な場合に適する一実施例
を示すもので、過剰電荷の流出を検出するための
シンク部7は、図示の如く、光センサ部11に於
ける一部のセンサ・エレメントのアレイのみに対
応して設けられ、一方、残るセンサ・エレメント
のアレイに対しては排出専用のシンク部7′が設
けられている。斯かる構成にあつては、シンク部
7に対応するセンサ・エレメントのいずれか1つ
に於ける過剰電荷の流出に依つて光センサ部11
全体の電荷蓄積時間が制御され、一方、この間
に、シンク部7′に対応するセンサ・エレメント
のいずれかに於て過剰電荷の流出があつてもこれ
は該シンク部7′に於て電流に変換された後、電
極8′−端子8′aを通じて排出されることにな
る。
That is, FIG. 4 shows an embodiment suitable for such a case, in which the sink section 7 for detecting the outflow of excess charge is connected to a part of the sensor in the optical sensor section 11 as shown in the figure. A sink section 7' is provided corresponding only to the array of elements, while a sink section 7' exclusively for discharge is provided for the remaining array of sensor elements. In such a configuration, the optical sensor section 11 is affected by the outflow of excess charge in any one of the sensor elements corresponding to the sink section 7.
The overall charge accumulation time is controlled, while during this time any excess charge draining in any of the sensor elements corresponding to the sink 7' will cause the current to flow in the sink 7'. After being converted, it will be discharged through the electrode 8'-terminal 8'a.

一方、以上に説明した実施例にあつては、例え
ば、光センサ部11に対する入射光の強度が極め
て低く、従つて、センサ・エレメントPでの蓄積
電荷が排出ゲート部16に依つて規定される蓄積
可能容量の上限になかなか達しない様な場合に
は、過剰電荷の流出を見るまでに長い時間かかる
ことになる。この様な時、蓄積時間が異常に長く
なるために、例えば、上述した様な距離検出装置
にあつては、この間に物体が移動したりする恐れ
があり、従つて、距離検出に大きな誤差を生じて
しまうことが危惧される。この様な事態を防ぐに
は、排出ゲート部用制御電極6に対する印加電圧
Vcを固定とせずに可変と為して、該電圧Vcを上
昇させることに依り、第1図で説明した該電極6
の下部のポテンシヤルの障壁の高さhを低めて、
排出ゲート部16に依つて規定される各センサ・
エレメントPでの蓄積可能容量を小と為してやれ
ば良い。
On the other hand, in the embodiment described above, for example, the intensity of the light incident on the optical sensor section 11 is extremely low, and therefore the charge accumulated in the sensor element P is determined by the discharge gate section 16. If the upper limit of the storage capacity is not reached easily, it will take a long time to see the excess charge flowing out. In such cases, the accumulation time becomes abnormally long, and for example, in the case of a distance detection device such as the one described above, there is a risk that the object may move during this time, resulting in a large error in distance detection. There is a fear that this may occur. To prevent such a situation, the voltage applied to the control electrode 6 for the discharge gate section must be
By making Vc variable instead of fixed and increasing the voltage Vc, the electrode 6 explained in FIG.
By lowering the height h of the barrier at the lower potential of
Each sensor defined by the discharge gate section 16
The storable capacity of element P may be made small.

即ち、第5図はこの様な場合に適する一実施例
を示すもので、ここでは、排出ゲート部16の制
御電極6に対する制御電圧Vcは、電圧可換回路
28に通じて附与される様に為されて居り、そし
て、該電圧可変回路28は、例えば、マルチ・バ
イブレータ回路20の出力パルスと基準パルスΦ
とを受けて時間をカウントし、所定の時間が経
過するまでは電圧Vcとして、排出ゲート部16
に依つて規定される各センサ・エレメントPでの
蓄積可能容量が、その飽和容量の例えば、8〜9
割程度となる様な比較的近い電圧(例えば2〜
3V)を出力するも、この所定の時間が経過する
と、その出力電圧を次第に上昇させる様に為され
ている。従つて、上記の所定の時間内でセンサ・
エレメントPのいずれからも過剰電荷の流出を見
ない場合には、この所定時間の経過後は、上記制
御電圧Vcの上昇に依り排出ゲート部16に依つ
て規定される各センサ・エレメントPの蓄積可能
容量が次第に小となつた、遂にはセンサ・エレメ
ントPのいずれからの過剰電荷の流出を見る様に
なり、斯くしてこの過剰電荷の流出に応答して、
上述した如くして各センサ・エレメントPからの
蓄積電荷の取り出し及びその転送が開始される様
になる訳である。
That is, FIG. 5 shows an embodiment suitable for such a case, in which the control voltage Vc to the control electrode 6 of the discharge gate section 16 is applied through the voltage switching circuit 28. For example, the voltage variable circuit 28 is configured to control the output pulse of the multi-vibrator circuit 20 and the reference pulse Φ
1 , the time is counted, and the voltage Vc is applied to the discharge gate section 16 until a predetermined time elapses.
The storable capacity of each sensor element P defined by
A voltage that is relatively close (for example, 2~
3V), but after this predetermined time has elapsed, the output voltage is gradually increased. Therefore, within the above predetermined time, the sensor
If excess charge does not flow out from any of the elements P, after the predetermined period of time has elapsed, the accumulation in each sensor element P as determined by the discharge gate section 16 is reduced by increasing the control voltage Vc. The available capacitance became progressively smaller until we began to see excess charge draining from any of the sensor elements P, and thus in response to this excess charge draining,
As described above, the extraction and transfer of the accumulated charge from each sensor element P starts.

尚、上記電圧可変回路28としては、例えば第
6図に示す如き構成のものが一例として適用可能
である。即ち、図に於て、29は基準パルスΦ
をカウントするカウンタで、上記単安定マルチ・
バイブレータ回路19からの出力パルスに依つて
リセツトさせられる様に為されている。30は該
カウンタ29の出力端子Q1〜QXからの出力のう
ち、例えば、出力端子QN〜QXからの出力を受け
て、供給電圧Vcc4に対し、該カウンタ出力に対
応して種々異なつた電圧を出力するD/Aコンバ
ータ、31は該D/Aコンバータ30の出力を受
ける増幅器で、該増幅器31の出力電圧が制御電
圧Vcとして上記排出ゲート部16の制御電極6
に附与される。
Incidentally, as the voltage variable circuit 28, for example, one having a configuration as shown in FIG. 6 can be applied. That is, in the figure, 29 is the reference pulse Φ 1
The above monostable multi-counter is a counter that counts
It is configured to be reset by an output pulse from the vibrator circuit 19. 30 receives the outputs from the output terminals Q N -Q X among the output terminals Q 1 -Q 31 is an amplifier that receives the output of the D/A converter 30, and the output voltage of the amplifier 31 is used as the control voltage Vc for the control electrode 6 of the discharge gate section 16.
granted to.

斯かる電圧可変回路の構成にあつては、セン
サ・エレメントPからの蓄積電荷の取り出しのた
めのマルチ・バイブレータ回路19からパルスが
出力されると、これに依りカウンタ29がリセツ
トされてその出力端子Q1〜QXからの出力は全て
ロウとなり、これに依りD/Aコンバータ30
は、所定の、最も低い電圧を出力し、従つて、こ
の時点では、増幅器31を通じて排出ゲート部用
制御電極6に附与される制御電圧は最も低い値に
なつている。この状態でカウンタ29が基準パル
スΦをカウントし、そして、該カウンタ29が
該基準パルスΦを所定数カウントするまでの間
に、即ち、該カウンタ29の出力端子QNからの
出力がハイになるまでの間に、センサ・エレメン
トPのいずれかから過剰電荷が流出する様になれ
ば、これに依り上述した様にマルチ・バイブレー
タ回路19,20からパルスが出力されてセン
サ・エレメントPからの蓄積電荷の取り出しが行
なわれ、又、この時、カウンタ29はリセツトさ
れる様になるが、一方、この間に、センサ・エレ
メントPのいずれからも過剰電荷が流出しない場
合には、この時の該出力端子QNからのハイ出力
に依りD/Aコンバータ30は上記の最低出力に
対し所定の微小電圧を加重する様になり、従つ
て、この時点で、増幅器31から出力される制御
電圧Vcの電圧値はそれまでよりも稍々上昇させ
られる様になる。この状態でも未だセンサ・エレ
メントPのいずれからも過剰電荷が流出しない場
合には、その後、カウンタ29のカウントが進ん
でその出力端子QN+1からの出力がハイになつた
時点で、D/Aコンバータ30はそれまでの出力
電圧に対し更に上記の微小電圧を加重する様にな
り、従つて、この時点で制御電圧Vcは更に上昇
させられる様になる。以下、センサ・エレメント
Pのいずれかから過剰電荷が流出する様になるま
で、カウンタ29の出力端子QN〜QXからの出力
の変化に追従してD/Aコンバータ30からの出
力電圧が増大して行くために排出ゲート部16の
制御電極6に対する制御電圧Vcが次第に上昇さ
せられ、斯くして、該排出ゲート部16に依つて
規定される各センサ・エレメントPの蓄積可能容
量が次第に減少させられて行く様になる。そして
制御電圧Vcの上昇の過程でセンサ・エレメント
Pのいずれかから過剰電荷が流出する様になれ
ば、この時点で、上述した様にマルチ・バイブレ
ータ回路19,20からパルスが出力されて各セ
ンサ・エレメントPからの蓄積電荷の取り出し及
び転送が開始される様になり、又、この時のマル
チ・バイブレータ回路19からの出力パルスに依
つてカウンタ29がリセツトされ、従つて、その
出力端子Q1〜QXからの出力が全てロウになるた
めにD/Aコンバータ30からの出力電圧は最低
電圧に復帰する様になる。
In the configuration of such a voltage variable circuit, when a pulse is output from the multi-vibrator circuit 19 for extracting the accumulated charge from the sensor element P, the counter 29 is reset by this, and the output terminal of the multi-vibrator circuit 19 is reset. All outputs from Q 1 to Q
outputs a predetermined lowest voltage, and therefore, at this point, the control voltage applied to the discharge gate control electrode 6 through the amplifier 31 is at the lowest value. In this state, the counter 29 counts the reference pulse Φ 1 , and until the counter 29 counts the reference pulse Φ 1 a predetermined number of times, that is, the output from the output terminal Q N of the counter 29 goes high. If excess charge begins to flow out from one of the sensor elements P before this occurs, a pulse is output from the multi-vibrator circuits 19 and 20 as described above, and the sensor element P outputs a pulse as described above. The accumulated charge is taken out, and the counter 29 is reset at this time. On the other hand, if no excess charge flows out from any of the sensor elements P during this time, the counter 29 is reset. Due to the high output from the output terminal QN , the D/A converter 30 starts adding a predetermined small voltage to the above-mentioned minimum output, and therefore, at this point, the control voltage Vc output from the amplifier 31 The voltage value of will be raised slightly more than before. Even in this state, if excess charge does not flow out from any of the sensor elements P, then when the count of the counter 29 advances and the output from its output terminal Q N+1 becomes high, the D/ The A converter 30 begins to add the above-mentioned minute voltage to the previous output voltage, and therefore, at this point, the control voltage Vc comes to be further increased. Thereafter, the output voltage from the D/A converter 30 increases in accordance with the change in the output from the output terminals Q N to Q X of the counter 29 until excess charge flows out from one of the sensor elements P. In order to do this, the control voltage Vc applied to the control electrode 6 of the discharge gate section 16 is gradually increased, and thus the storage capacity of each sensor element P defined by the discharge gate section 16 is gradually reduced. I feel like I'm being forced to go. If excess charge begins to flow out from one of the sensor elements P during the process of increasing the control voltage Vc, at this point a pulse is output from the multi-vibrator circuits 19 and 20 to each sensor as described above. - Taking out and transferring the accumulated charge from the element P starts, and the counter 29 is reset by the output pulse from the multi-vibrator circuit 19 at this time, so that its output terminal Q 1 ~Q Since all outputs from X become low, the output voltage from the D/A converter 30 returns to the lowest voltage.

この第6図に示す電圧可変回路の構成にあつて
は、以上の様にして、所定時間の経過後、排出ゲ
ート部用制御電極6に対する制御電圧Vcが所定
の変化速度で次第に上昇させられる様になるもの
である。尚、この場合の上記D/Aコンバータ3
0の最低出力電圧及びカウンタ29の出力端子Q
N〜QXからの出力の変化に対する加重電圧の値は
光センサ・デバイスの構造及び特性に応じて適宜
定められるものであるが、典型的な例では、例え
ばフオト・ゲート電圧VPを5〜8V程度とする
時、D/Aコンバータ30の最低出力電圧に対す
る増幅器31の出力電圧が2〜3V程度となる様
にすれば良く、又、カウンタ29のカウント出力
(QN〜QX)の変化に応じた該D/Aコンバータ
30からの加重電圧分に対する該増幅器31から
の加重電圧分は更に制御電圧Vcの上昇速度等に
応じて0.3〜1V程度の間で選ぶ様にすれば良いも
のである。又、制御電圧Vcを上昇させ始めるタ
イミングはセンサ・エレメントPの受光面積、想
定する入射強度及びフオト・ゲート電圧VP等に
基づいて適宜定められるものである。ちなみにこ
の第6図示の構成にあつては、D/Aコンバータ
30に附与すべきカウンタ29の端子出力を適宜
選ぶことに依り、制御電圧Vcを上昇させ始める
タイミングと上昇速度とを任意に調整し得るもの
である。
In the configuration of the voltage variable circuit shown in FIG. 6, as described above, after a predetermined time has elapsed, the control voltage Vc applied to the discharge gate control electrode 6 is gradually increased at a predetermined rate of change. It is something that becomes. In addition, in this case, the above D/A converter 3
0 minimum output voltage and the output terminal Q of the counter 29
The value of the weighted voltage for the change in output from N to Q When the voltage is about 8 V, the output voltage of the amplifier 31 should be about 2 to 3 V with respect to the lowest output voltage of the D/A converter 30, and the change in the count output (Q N to Q X ) of the counter 29 The weighted voltage from the amplifier 31 relative to the weighted voltage from the D/A converter 30 corresponding to the voltage may be selected between about 0.3 to 1 V depending on the rate of rise of the control voltage Vc, etc. be. Further, the timing to start increasing the control voltage Vc is appropriately determined based on the light receiving area of the sensor element P, the assumed incident intensity, the photo gate voltage V P, and the like. Incidentally, in the configuration shown in FIG. 6, by appropriately selecting the terminal output of the counter 29 to be provided to the D/A converter 30, the timing and rate of increase of the control voltage Vc can be arbitrarily adjusted. It is possible.

さて以上は光センサ部11に対する入射光の強
度が極めて低い場合に危惧される事態に対する対
策であつたが、一方、例えば、光センサ・デバイ
スからの出力読み出しを連続的に繰り返している
様な場合に於て、光センサ部11に対する入射光
の強度が非常に高くなつて、制御される蓄積時間
Tが、1回の出力読み出しに要する時間、即ち、
各センサ・エレメントPからの蓄積電荷の取り出
し後、最後尾のセンサ・エレメントから取り出さ
れた電圧が転送部を通じて出力部14に転送され
終るまでに要する時間よりも短かくなつた場合に
は、未だ転送途中の信号電荷に新らたに取り出さ
れた信号電荷が混入して、得られる出力信号が非
常に不適正なものになつてしまうと言つた事態が
危惧される。
Now, the above measures are taken against the situation that may occur when the intensity of the incident light on the optical sensor section 11 is extremely low, but on the other hand, for example, when the output reading from the optical sensor device is continuously repeated, In this case, the intensity of the incident light on the optical sensor section 11 becomes very high, and the controlled accumulation time T becomes the time required for one output readout, that is,
If the time required for the voltage taken out from the last sensor element to finish being transferred to the output part 14 through the transfer part after taking out the accumulated charge from each sensor element P is still There is a fear that the newly extracted signal charge will be mixed into the signal charge that is being transferred, resulting in a very inappropriate output signal.

従つて、最後に、第7図を参照して、斯かる事
態に対する対策を考慮した一実施例について説明
する。
Therefore, finally, with reference to FIG. 7, an embodiment will be described in which countermeasures against such a situation are taken into consideration.

図に於て、32は基準パルスΦをカウントす
るカウンタ、33は該カウンタ32のキヤリ信号
に依つてトリガーされる様に為されたJK型フリ
ツツプ・フロツプで、いずれも単安定マルチ・バ
イブレータ回路19の出力パルスに依つてリセツ
トされる様に為されている。34は増幅器17の
出力を制御するためのnpnトランジスタで、その
ベースには上記フリツプ・フロツプ33の出力
が附与される様に為されている。35は該フリツ
プフロツプ33の出力の状態に応じて排出ゲー
ト部16に対する制御電圧Vcを電圧Vcc5及び
Vcc6間で切換えるための電圧切換え回路で、フ
リツプ・フロツプ33の出力がロウの場合には
制御電圧Vcとして電圧Vcc5を、又、ハイの場合
には制御電圧Vcとして電圧Vcc6を出力する様に
為されている。尚、ここではこの電圧切換え回路
35の構成の詳細については図示を省略するが、
例えば、アナログ・ゲート等より成る単純な回路
構成を採ることが出来るものである。又、上記電
圧Vcc5は排出ゲート部16に依つて規定される
各センサ・エレメントPの蓄積可能容量をその飽
和容量の例えば8〜9割程度とする様な電圧(例
えば、2〜3V)であり、又、電圧Vcc6は排出ゲ
ート部16に於けるポテンシヤルを各センサ・エ
レメントPに於けるポテンシヤルと同程度若しく
はこれよりも低くし得る様な比較的高い電圧であ
る。又、上記カウンタ32は、上記基準パルスΦ
を、1回の出力読み出しに要する数以上カウン
トした時点でキヤリー信号を出力する様にそのカ
ウント容量が選ばれているものである。
In the figure, 32 is a counter that counts the reference pulse Φ 1 , and 33 is a JK type flip-flop that is triggered by the carry signal of the counter 32, both of which are monostable multivibrator circuits. It is designed to be reset by the output pulse No. 19. 34 is an npn transistor for controlling the output of the amplifier 17, and the output of the flip-flop 33 is applied to its base. 35 changes the control voltage Vc to the discharge gate section 16 to the voltage Vcc5 and the voltage Vcc5 according to the state of the output of the flip-flop 33.
This is a voltage switching circuit for switching between Vcc6 and outputs voltage Vcc5 as the control voltage Vc when the output of the flip-flop 33 is low, and outputs voltage Vcc6 as the control voltage Vc when it is high. has been done. Note that detailed illustration of the configuration of the voltage switching circuit 35 is omitted here;
For example, a simple circuit configuration consisting of analog gates or the like can be adopted. Further, the voltage Vcc5 is a voltage (for example, 2 to 3 V) that makes the storage capacity of each sensor element P defined by the discharge gate section 16 approximately 80 to 90% of its saturated capacity. Further, the voltage Vcc6 is a relatively high voltage that allows the potential at the discharge gate section 16 to be equal to or lower than the potential at each sensor element P. Further, the counter 32 receives the reference pulse Φ
The counting capacity is selected so that a carry signal is output when the number of 1 's exceeds the number required for one output readout.

斯かる構成にあつては、マルチ・バイブレータ
回路19,20からの出力パルスに依つて各セン
サ・エレメントPからの蓄積電荷の取り出しが行
なわれると、この時のマルチ・バイブレータ回路
19からの出力パルスに依つてカウンタ32及び
フリツプ・フロツプ33がリセツトされてフリツ
プ・フロツプ33の出力はハイとなり、従つ
て、トランジスタ34がオンとなる一方で、電圧
切換え回路35からは制御電圧Vcとして高電圧
Vcc6が出力される様になる。これに依り、増幅
器17の出力端が接地されてその出力が無効化さ
れる一方で、排出ゲート部16のポテンシヤルが
低くなるために各センサ・エレメントPでの発生
電荷が全て該排出ゲート16を通じてシンク部7
に流れ込んで電荷の蓄積が禁止される様になる。
この状態で、各センサ・エレメントPから取り出
された信号電荷の転送が完了してカウンタ32か
らキヤリー信号が出力されると、これに依りフリ
ツプ・フロツプ33がトリガーされてその出力
はハイからロウに変わり、従つて、トランジスタ
34がオフとなる一方で、電圧切換え回路35か
らは制御電圧Vcとして低電圧Vcc5が出力される
様になる。これに依り、各センサ・エレメントP
ではその発生電荷の蓄積が可能となり、そして電
荷の蓄積の過程でセンサ・エレメントPのいずれ
かから過剰分の電荷が流出する様になると、この
時のシンク部7からの出力電流に対する増幅器1
7の出力電圧に依つてシユミツト・トリガー回路
18が作動し、これに依りマルチ・バイブレータ
19,20からパルスが出力されて各センサ・エ
レメントPからの蓄積電荷の取り出しが再び行な
われる様になり、又、この時、カウンタ32及び
フリツプ・フロツプ33がリセツトされて初めに
述べた状態に設定される様になる。
In such a configuration, when the accumulated charge is taken out from each sensor element P by the output pulses from the multi-vibrator circuits 19 and 20, the output pulse from the multi-vibrator circuit 19 at this time This resets the counter 32 and flip-flop 33, and the output of the flip-flop 33 goes high, thus turning on the transistor 34, while the voltage switching circuit 35 outputs a high voltage as the control voltage Vc.
Vcc6 will be output. As a result, the output terminal of the amplifier 17 is grounded and its output is invalidated, while the potential of the discharge gate section 16 is lowered, so that all the electric charge generated in each sensor element P is passed through the discharge gate 16. Sink part 7
, and the accumulation of charge is prohibited.
In this state, when the transfer of the signal charge taken out from each sensor element P is completed and a carry signal is output from the counter 32, the flip-flop 33 is triggered and its output changes from high to low. Therefore, while the transistor 34 is turned off, the voltage switching circuit 35 outputs the low voltage Vcc5 as the control voltage Vc. Accordingly, each sensor element P
Then, when it becomes possible to accumulate the generated charge, and in the process of charge accumulation, the excess charge flows out from one of the sensor elements P, the amplifier 1 for the output current from the sink section 7 at this time
The Schmitt trigger circuit 18 is operated depending on the output voltage of the sensor element 7, whereby a pulse is output from the multi-vibrator 19, 20, and the accumulated charge is taken out from each sensor element P again. Also, at this time, the counter 32 and flip-flop 33 are reset and set to the state described at the beginning.

斯くしてこの第7図に示す実施例にあつては、
光センサ部11に対する入射光の強度が極めて高
く、従つて、蓄積時間Tが極めて短かくなる様な
場合であつても、転送途中にある信号電荷に次の
信号電荷が混入してしまうと言つた事態が有効に
防止される様になるものである。
Thus, in the embodiment shown in FIG.
Even if the intensity of the light incident on the optical sensor section 11 is extremely high and therefore the accumulation time T is extremely short, there is a risk that the next signal charge will mix into the signal charge that is being transferred. This will effectively prevent such situations.

以上詳述した様に、本発明の撮像装置は、光セ
ンサ部での電荷蓄積の開始後、該光センサ部の少
なくとも一部に於ける蓄積電荷量が所定の電荷量
に達したか否かを検出することに依つて該光セン
サ部からの蓄積電荷の取り出し時期を決定するこ
とに依り電荷蓄積時間を制御する様にしたもの
で、これに依れば、蓄積時間の制御を実時間で行
なうことが出来るため、従来の方法に比べて、光
センサ部に対する入射光の強度に応じた蓄積時間
の制御がより一層正確に行なわれる様になつて、
入射光強度の頻繁な変化に対しても正しく追従し
て光センサ・デバイスの出力を常に適正なレベル
に制御することが出来、又これと共に、蓄積時間
の調整レンジがより拡大され、しかも、クロツ
ク・パルスの周波数を何等変える必要もないた
め、従来の方法の見られた電源消費量の増大、電
荷転送部での電荷の転送効率の悪化等の問題を招
くこともない等々、非常に有益な利点が得られる
ものである。
As detailed above, in the imaging device of the present invention, after the start of charge accumulation in the optical sensor section, whether the amount of accumulated charge in at least a part of the optical sensor section has reached a predetermined amount of charge or not. The charge accumulation time is controlled by determining when to take out the accumulated charge from the optical sensor section by detecting the As a result, compared to conventional methods, the accumulation time can be controlled more accurately according to the intensity of the light incident on the optical sensor section.
It is possible to accurately track frequent changes in the intensity of incident light and control the output of the optical sensor device at an appropriate level at all times.In addition, the adjustment range of the accumulation time is further expanded, and the clock・Since there is no need to change the pulse frequency in any way, it does not cause problems such as increased power consumption or deterioration of charge transfer efficiency in the charge transfer section, which were seen in conventional methods, and is extremely beneficial. There are advantages to be gained.

尚、実施例には、一例として2相転送型リニア
CCDフオト・センサに対する適用例しか示さな
かつたが、勿論、本発明は斯かる構成の光セン
サ・デバイスのみに限られるものではなく、エリ
ア型イメージ・センサを含めて他の種々の型式の
光センサ・デバイスに採用し得るものである。
In addition, in the example, a two-phase transfer type linear
Although only an example of application to a CCD photo sensor has been shown, the invention is, of course, not limited to optical sensor devices of this configuration, but can be applied to various other types of optical sensors, including area-type image sensors.・It can be adopted in devices.

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

第1図は、本発明の方法を採用するに適した光
センサ・デバイスの一例の断面構造を示す模式
図、第2図は、本発明の一実施例を示す図、第3
図は、第2図示回路に於ける要部の回路ブロツク
の入出力信号を示す波形図、第4図は、本発明の
他の実施例を示す図、第5図は、本発明の更に他
の実施例を示す図、第6図は、第5図示電圧可変
回路の一例を示すブロツク・ダイアグラム、第7
図は本発明の更に他の実施例を示す図である。 10……光センサ・デバイス、11……光セン
サ部、P……センサ・エレメント、12……シフ
ト・ゲート部、13,13′……電荷転送エレメ
ント、14……出力部、16……過剰電荷排出ゲ
ート部、7……シンク部。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a cross-sectional structure of an example of an optical sensor device suitable for employing the method of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a waveform diagram showing input/output signals of main circuit blocks in the second illustrated circuit, FIG. 4 is a diagram showing another embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a diagram showing still another embodiment of the present invention. FIG. 6 is a block diagram showing an example of the voltage variable circuit shown in FIG.
The figure shows still another embodiment of the present invention. 10... Optical sensor device, 11... Optical sensor section, P... Sensor element, 12... Shift gate section, 13, 13'... Charge transfer element, 14... Output section, 16... Excess Charge discharge gate section, 7... sink section.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 入射光の積分量に応じた電荷を蓄積する光セ
ンサ部と、該光センサ部の過剰な電荷を排出する
為の過剰電荷排出部と、前記光センサ部で蓄積中
の電荷自身の一部を前記過剰電荷排出部を介して
電荷蓄積時間制御用信号として検出する為の検出
手段と、前記光センサ部での電荷蓄積の開始後、
前記検出手段からの信号を用いて光センサ部から
の蓄積電荷の取り出し時期を決定することに依り
該光センサ部での電荷蓄積時間を制御する電荷蓄
積時間制御手段と、を有することを特徴とする撮
像装置。
1. A photosensor section that accumulates charges according to the integrated amount of incident light, an excess charge discharge section that discharges excess charges from the photosensor section, and a portion of the charges themselves that are being accumulated in the photosensor section. a detection means for detecting as a charge accumulation time control signal via the excess charge discharge section, and after the start of charge accumulation in the optical sensor section,
A charge accumulation time control means for controlling charge accumulation time in the optical sensor section by determining when to take out the accumulated charge from the optical sensor section using a signal from the detection means. imaging device.
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