JP2000162041A - 光検出装置 - Google Patents
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C3/00—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
- G01C3/02—Details
- G01C3/06—Use of electric means to obtain final indication
- G01C3/08—Use of electric radiation detectors
- G01C3/085—Use of electric radiation detectors with electronic parallax measurement
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
- G01J1/44—Electric circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/04—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only
- H03F3/08—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only controlled by light
- H03F3/082—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only controlled by light with FET's
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 背景光の明るさに依存せず、常に精度良く投
光成分の検出が可能な光検出装置を提供する。 【解決手段】 光電変換素子と、前記光電変換素子で発
生した光電流を流すためにソースが該光電変換素子に接
続されたトランジスタと、 入力側が前記光電変換素子と
前記トランジスタとの接続部に接続され、 該光電変換素
子からの出力信号を増幅する反転増幅器と、 前記トラン
ジスタのソース・ゲート間に設けられ、是前記光電流に
対応した信号を記憶する信号記憶回路と、 前記反転増幅
器の出力側と前記トランジスタのゲートとの間に介挿さ
れたスイッチング素子とを有する。
光成分の検出が可能な光検出装置を提供する。 【解決手段】 光電変換素子と、前記光電変換素子で発
生した光電流を流すためにソースが該光電変換素子に接
続されたトランジスタと、 入力側が前記光電変換素子と
前記トランジスタとの接続部に接続され、 該光電変換素
子からの出力信号を増幅する反転増幅器と、 前記トラン
ジスタのソース・ゲート間に設けられ、是前記光電流に
対応した信号を記憶する信号記憶回路と、 前記反転増幅
器の出力側と前記トランジスタのゲートとの間に介挿さ
れたスイッチング素子とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光検出装置に関し、
更に詳しくは、カメラ等に効果的に用いられる光検出装
置に関するものである。
更に詳しくは、カメラ等に効果的に用いられる光検出装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、カメラのオートフォーカス（Ａ
Ｆ）には、大別してパッシブ方式とアクティブ方式と呼
ばれるものがあり、前者は被写体を２つのレンズ（セパ
レータ・レンズ）を通し2 像に分割して各々の像をセン
サで検出し、検出された２像の間隔より測距するもので
あり、後者はカメラ本体からＬＥＤ等で被写体へ投光を
行い、その反射光の位置を検出して測距するものであ
る。そして前者は被写体が暗い場合や被写体のコントラ
ストが低い場合に測距精度が低下するという問題があ
り、後者には被写体の背景が明るいとＬＥＤからの投光
が検出できないという問題があり、両方式とも得意・不
得意な領域を残している。
Ｆ）には、大別してパッシブ方式とアクティブ方式と呼
ばれるものがあり、前者は被写体を２つのレンズ（セパ
レータ・レンズ）を通し2 像に分割して各々の像をセン
サで検出し、検出された２像の間隔より測距するもので
あり、後者はカメラ本体からＬＥＤ等で被写体へ投光を
行い、その反射光の位置を検出して測距するものであ
る。そして前者は被写体が暗い場合や被写体のコントラ
ストが低い場合に測距精度が低下するという問題があ
り、後者には被写体の背景が明るいとＬＥＤからの投光
が検出できないという問題があり、両方式とも得意・不
得意な領域を残している。
【０００３】このような問題がある中、アクティブ方式
ＡＦ用のセンサで、背景光を除去してＡＦ可能な撮影シ
ーンを広げることのできるラインセンサが特開昭６４―
１８２５５号公報に開示されている。図９に前記公報開
示のラインセンサの一画素の構成を示し、図１０にアク
ティブ方式ＡＦモジュールの構成を示す。
ＡＦ用のセンサで、背景光を除去してＡＦ可能な撮影シ
ーンを広げることのできるラインセンサが特開昭６４―
１８２５５号公報に開示されている。図９に前記公報開
示のラインセンサの一画素の構成を示し、図１０にアク
ティブ方式ＡＦモジュールの構成を示す。
【０００４】図９に示す検出セル１０１では、ＭＯＳト
ランジスタＦＴ６のドレインＤ6 にはｐチャンネル型の
ＭＯＳトランジスタＦＴ１０のドレインＤ10が接続され
ている。ＭＯＳトランジスタＦＴ１０のソースＳ10は基
準電位Ｖref に保持され、ゲートＧ10には容量素子１０
７の一端が図示のように接続されている。又、上述のＭ
ＯＳトランジスタＦＴ６のドレインＤ6 にはｎチャンネ
ル型のＭＯＳトランジスタＦＴ１１が図示のように接続
されている。ＭＯＳトランジスタＦＴ１１はゲートＧ11
にスイッチ信号ＳＷが加わることで、ＭＯＳトランジ
スタＦＴ１０のゲートＧ10 とドレインＤ10とを導通し
たり遮断したりするようになっている。このような構成
の検出セル１０１を備えた固体撮像素子を図１０の受光
素子１２４に用いる場合には、被写体１２２の測距を行
うのに先立ち信号光以外の光、即ち背景光によってフォ
トダイオード１０２で発生する光電流ＩSHO 分の電荷を
容量素子１０７に記憶するようになっている。
ランジスタＦＴ６のドレインＤ6 にはｐチャンネル型の
ＭＯＳトランジスタＦＴ１０のドレインＤ10が接続され
ている。ＭＯＳトランジスタＦＴ１０のソースＳ10は基
準電位Ｖref に保持され、ゲートＧ10には容量素子１０
７の一端が図示のように接続されている。又、上述のＭ
ＯＳトランジスタＦＴ６のドレインＤ6 にはｎチャンネ
ル型のＭＯＳトランジスタＦＴ１１が図示のように接続
されている。ＭＯＳトランジスタＦＴ１１はゲートＧ11
にスイッチ信号ＳＷが加わることで、ＭＯＳトランジ
スタＦＴ１０のゲートＧ10 とドレインＤ10とを導通し
たり遮断したりするようになっている。このような構成
の検出セル１０１を備えた固体撮像素子を図１０の受光
素子１２４に用いる場合には、被写体１２２の測距を行
うのに先立ち信号光以外の光、即ち背景光によってフォ
トダイオード１０２で発生する光電流ＩSHO 分の電荷を
容量素子１０７に記憶するようになっている。
【０００５】また、上述のフォトダイオード１０２は、
図示のようにＭＯＳトランジスタＦＴ０の一端に接続さ
れ、ＦＴ０の他端はスイッチングトランジスタＦＴ１の
一端に接続されている。このスイッチングトランジスタ
ＦＴ１は容量素子１０５の一端に接続され、ゲートＧ1
に情報蓄積信号ＤＴが加わることで、スイッチング動作
を行う。容量素子１０５は、更に、図示のようにスイッ
チング素子ＦＴ３と接続され、そのゲートＧ3 にリセッ
ト信号ＲＳＴを加えて同素子を導通せしめ、容量素子１
０５の端子電圧値Ｖ0 を基準電位Ｖref に初期設定す
る。尚、図9 の回路構成のうち、トランジスタＦＴ４、
ＦＴ５、トランジスタＦＴ７とＦＴ８からなる定電流源
１０３、及び容量素子１０５は上述の回路構成で検出さ
れた信号を出力するための回路であり、容量素子１０５
の端子電圧Ｖ0 に対応した出力を後述する方法でビデオ
ライン１０４へ出力する。
図示のようにＭＯＳトランジスタＦＴ０の一端に接続さ
れ、ＦＴ０の他端はスイッチングトランジスタＦＴ１の
一端に接続されている。このスイッチングトランジスタ
ＦＴ１は容量素子１０５の一端に接続され、ゲートＧ1
に情報蓄積信号ＤＴが加わることで、スイッチング動作
を行う。容量素子１０５は、更に、図示のようにスイッ
チング素子ＦＴ３と接続され、そのゲートＧ3 にリセッ
ト信号ＲＳＴを加えて同素子を導通せしめ、容量素子１
０５の端子電圧値Ｖ0 を基準電位Ｖref に初期設定す
る。尚、図9 の回路構成のうち、トランジスタＦＴ４、
ＦＴ５、トランジスタＦＴ７とＦＴ８からなる定電流源
１０３、及び容量素子１０５は上述の回路構成で検出さ
れた信号を出力するための回路であり、容量素子１０５
の端子電圧Ｖ0 に対応した出力を後述する方法でビデオ
ライン１０４へ出力する。
【０００６】上述の回路において背景光を記憶する場
合、測距を行うのに先立ち、スイッチングトランジスタ
ＦＴ１のゲートＧ1 に情報蓄積信号ＤＴを供給せず、フ
ォトダイオード１０２と容量素子１０５とを切り離して
おく。更に、スイッチング素子ＦＴ３のゲートＧ3 にリ
セット信号ＲＳＴを加えて上述のように容量素子１０５
の端子電圧値Ｖ0 を基準電位Ｖref に初期設定する。
又、光源１２０、従って、ＬＥＤを駆動せず、信号光を
フォトダイオード１０２に入射させずに背景光だけが受
光素子１２４に入射するようにし、更にスイッチ信号Ｓ
ＷをハイレベルにしてＭＯＳトランジスタＦＴ１１をＯ
Ｎにしておく。このような状態では、ＭＯＳトランジス
タＦＴ１０は所定の抵抗値を持つ負荷として機能し、背
景光によりフォトダイオード１０２に発生する光電流Ｉ
SHO は基準電位Ｖref から供給されてＭＯＳトランジ
スタＦＴ１０、トランジスタＦＴ６を介してフォトダイ
オード１０２に流れる。
合、測距を行うのに先立ち、スイッチングトランジスタ
ＦＴ１のゲートＧ1 に情報蓄積信号ＤＴを供給せず、フ
ォトダイオード１０２と容量素子１０５とを切り離して
おく。更に、スイッチング素子ＦＴ３のゲートＧ3 にリ
セット信号ＲＳＴを加えて上述のように容量素子１０５
の端子電圧値Ｖ0 を基準電位Ｖref に初期設定する。
又、光源１２０、従って、ＬＥＤを駆動せず、信号光を
フォトダイオード１０２に入射させずに背景光だけが受
光素子１２４に入射するようにし、更にスイッチ信号Ｓ
ＷをハイレベルにしてＭＯＳトランジスタＦＴ１１をＯ
Ｎにしておく。このような状態では、ＭＯＳトランジス
タＦＴ１０は所定の抵抗値を持つ負荷として機能し、背
景光によりフォトダイオード１０２に発生する光電流Ｉ
SHO は基準電位Ｖref から供給されてＭＯＳトランジ
スタＦＴ１０、トランジスタＦＴ６を介してフォトダイ
オード１０２に流れる。
【０００７】上述のように、このときフォトダイオード
１０２と容量素子１０５とは切り離されている。従っ
て、容量素子１０７の端子電圧値は、背景光による光電
流ＩSH O が流れることにより負荷として機能するＭＯＳ
トランジスタＦＴ１０の抵抗分だけ基準電位Ｖref よ
りも降下した電位となる。即ち、容量素子１０７には背
景光による光電流ＩSHO に対応した電荷が蓄積される。
１０２と容量素子１０５とは切り離されている。従っ
て、容量素子１０７の端子電圧値は、背景光による光電
流ＩSH O が流れることにより負荷として機能するＭＯＳ
トランジスタＦＴ１０の抵抗分だけ基準電位Ｖref よ
りも降下した電位となる。即ち、容量素子１０７には背
景光による光電流ＩSHO に対応した電荷が蓄積される。
【０００８】容量素子１０７に蓄積される電荷量が飽和
状態となったときには、蓄積された電荷量は背景光によ
る光電流ＩSHO により蓄積された電荷を容量素子１０７
に記憶させることができる。即ち、ＭＯＳトランジスタ
ＦＴ１０のゲートＧ10の電圧として背景光による光電流
ＩSHO を記憶させることができる。
状態となったときには、蓄積された電荷量は背景光によ
る光電流ＩSHO により蓄積された電荷を容量素子１０７
に記憶させることができる。即ち、ＭＯＳトランジスタ
ＦＴ１０のゲートＧ10の電圧として背景光による光電流
ＩSHO を記憶させることができる。
【０００９】この状態で容量素子１０５への信号光であ
る画素情報の信号蓄積を開始することができる。即ち、
光源１２０を駆動して信号光を受光素子１２４、従っ
て、フォトダイオード１０２に入射させると同時に情報
蓄積信号ＤＴをスイッチングトランジスタＦＴ１のゲー
トＧ1 に加えてスイッチングトランジスタＦＴ１をＯＮ
にし、容量素子１０５とフォトダイオード１０２とを導
通状態にする。
る画素情報の信号蓄積を開始することができる。即ち、
光源１２０を駆動して信号光を受光素子１２４、従っ
て、フォトダイオード１０２に入射させると同時に情報
蓄積信号ＤＴをスイッチングトランジスタＦＴ１のゲー
トＧ1 に加えてスイッチングトランジスタＦＴ１をＯＮ
にし、容量素子１０５とフォトダイオード１０２とを導
通状態にする。
【００１０】フォトダイオード１０２には信号光に重畳
した形で背景光が入射するが、背景光による光電流Ｉ
SHO は、ＭＯＳトランジスタＦＴ１０のゲートＧ10に記
憶された電圧に基づいて流れるので、容量素子１０５か
らフォトダイオード１０２に流れる電流は信号光による
光電流ＩSH' だけとなる。
した形で背景光が入射するが、背景光による光電流Ｉ
SHO は、ＭＯＳトランジスタＦＴ１０のゲートＧ10に記
憶された電圧に基づいて流れるので、容量素子１０５か
らフォトダイオード１０２に流れる電流は信号光による
光電流ＩSH' だけとなる。
【００１１】従って、容量素子１０５の端子電圧Ｖ
0 は、信号光による光電流ＩSH' だけに基づいて初期値
Ｖref から降下するため、信号光の強度だけに対応し
た電圧変化量が得られ、背景光の影響を除去した信号が
検出できる。
0 は、信号光による光電流ＩSH' だけに基づいて初期値
Ｖref から降下するため、信号光の強度だけに対応し
た電圧変化量が得られ、背景光の影響を除去した信号が
検出できる。
【００１２】このようにして蓄積された容量素子１０５
の端子電圧Ｖ0 は、トランジスタＦＴ４と、トランジス
タＦＴ７とＦＴ８とからなる定電流源１０３とで構成さ
れる電流増幅回路、即ち、ソースフォロワ回路とに接続
されたスイッチング素子ＦＴ５を介してスイッチング素
子ＦＴ５をＯＮすることでビデオライン１０４に読み出
される。
の端子電圧Ｖ0 は、トランジスタＦＴ４と、トランジス
タＦＴ７とＦＴ８とからなる定電流源１０３とで構成さ
れる電流増幅回路、即ち、ソースフォロワ回路とに接続
されたスイッチング素子ＦＴ５を介してスイッチング素
子ＦＴ５をＯＮすることでビデオライン１０４に読み出
される。
【００１３】このような検出セルを一次元又は二次元状
に配列することによってラインセンサ又はエリアセンサ
を構成するものであるが、この公報に記載のラインセン
サを要約すると、ＭＯＳトランジスタＦＴ１０、ＦＴ１
１、容量素子１０７で構成される電流記憶回路により背
景光による光電流ＩSHO を記憶し、スイッチングトラン
ジスタＦＴ１、トランジスタＦＴ３、容量素子１０５で
構成される信号光による光電流検出回路により、光源か
ら発した投光に対する光電荷のみを容量素子１０５に蓄
積し読み出すことによって、背景光の影響を低減させる
ようにしたものである。
に配列することによってラインセンサ又はエリアセンサ
を構成するものであるが、この公報に記載のラインセン
サを要約すると、ＭＯＳトランジスタＦＴ１０、ＦＴ１
１、容量素子１０７で構成される電流記憶回路により背
景光による光電流ＩSHO を記憶し、スイッチングトラン
ジスタＦＴ１、トランジスタＦＴ３、容量素子１０５で
構成される信号光による光電流検出回路により、光源か
ら発した投光に対する光電荷のみを容量素子１０５に蓄
積し読み出すことによって、背景光の影響を低減させる
ようにしたものである。
【００１４】しかしながら、図９に示したセンサには以
下に述べる不具合がある。即ち、ＭＯＳトランジスタＦ
Ｔ６のゲート印加電圧をＶG 、ゲート・ソース電圧をＶ
GS6、ＭＯＳトランジスタＦＴ０のゲート・ソース電圧
をＶGS0 とすると、情報蓄積信号ＤＴがＯＦＦ、即ち容
量素子１０７に背景光を記憶させる時は、フォトダイオ
ード１０２の端子電圧ＶPDは次式( １) のようになる。 ＶPD＝ＶG ―ＶGS6 ( ＩSHO）・・・・ (１) このときＭＯＳトランジスタＦＴ０はＯＦＦ状態なの
で、ＶPDはＩSHO に対応した電圧がかかることになる。
下に述べる不具合がある。即ち、ＭＯＳトランジスタＦ
Ｔ６のゲート印加電圧をＶG 、ゲート・ソース電圧をＶ
GS6、ＭＯＳトランジスタＦＴ０のゲート・ソース電圧
をＶGS0 とすると、情報蓄積信号ＤＴがＯＦＦ、即ち容
量素子１０７に背景光を記憶させる時は、フォトダイオ
ード１０２の端子電圧ＶPDは次式( １) のようになる。 ＶPD＝ＶG ―ＶGS6 ( ＩSHO）・・・・ (１) このときＭＯＳトランジスタＦＴ０はＯＦＦ状態なの
で、ＶPDはＩSHO に対応した電圧がかかることになる。
【００１５】次に、情報蓄積信号ＤＴがＯＮになった状
態を考える。このときＭＯＳトランジスタＦＴ０のゲー
ト印加電圧をＶG とすると、フォトダイオード１０２の
端子電圧ＶPD は以下に示す２通りの式で表される。 ＶPD＝ＶG ―ＶGS6 (ＩSHO） ＶPD＝ＶG ―ＶGS0 (ＩSH') ・・・・ (２)
態を考える。このときＭＯＳトランジスタＦＴ０のゲー
ト印加電圧をＶG とすると、フォトダイオード１０２の
端子電圧ＶPD は以下に示す２通りの式で表される。 ＶPD＝ＶG ―ＶGS6 (ＩSHO） ＶPD＝ＶG ―ＶGS0 (ＩSH') ・・・・ (２)
【００１６】上式のように、フォトダイオード１０２の
端子電圧ＶPDはゲート接地型の２つのＭＯＳトランジス
タＦＴ６とＦＴ０の両者の影響を受けて電位が決まり、
ＶGS 6 ＝ＶGS0 となるように帰還がかかる。例えばＭＯ
ＳトランジスタＦＴ０とＦＴ６のドレイン電圧が上昇
し、ＭＯＳトランジスタＦＴ１０のソース・ドレイン間
電圧が低くなり、電流記憶回路から流れ出す電流ＩSHO
が記憶した値よりも小さくなる。その分ＭＯＳトランジ
スタＦＴ０を介して流れる電流が大きくなり、結局はＩ
SHO ＝ＩSH' となるような形で帰還がかかるため、容量
素子１０５に蓄積される電荷は、背景光以外の影響を含
んでしまう。即ち、図９に示した構成のラインセンサで
は背景光に対して大幅な改善は望めないという問題点が
ある。
端子電圧ＶPDはゲート接地型の２つのＭＯＳトランジス
タＦＴ６とＦＴ０の両者の影響を受けて電位が決まり、
ＶGS 6 ＝ＶGS0 となるように帰還がかかる。例えばＭＯ
ＳトランジスタＦＴ０とＦＴ６のドレイン電圧が上昇
し、ＭＯＳトランジスタＦＴ１０のソース・ドレイン間
電圧が低くなり、電流記憶回路から流れ出す電流ＩSHO
が記憶した値よりも小さくなる。その分ＭＯＳトランジ
スタＦＴ０を介して流れる電流が大きくなり、結局はＩ
SHO ＝ＩSH' となるような形で帰還がかかるため、容量
素子１０５に蓄積される電荷は、背景光以外の影響を含
んでしまう。即ち、図９に示した構成のラインセンサで
は背景光に対して大幅な改善は望めないという問題点が
ある。
【００１７】そこで、本発明者はこの点を解決した構成
の固体撮像素子を特開平７―２０３３１９号公報に開示
した。図１１はその一例を示す。
の固体撮像素子を特開平７―２０３３１９号公報に開示
した。図１１はその一例を示す。
【００１８】図１１において、トランジスタ１はソース
をフォトダイオード２に、ドレインを蓄積容量素子５に
接続している。このトランジスタ１のゲートには、ソー
ス接地型増幅トランジスタ１０とその負荷として動作す
るゲートに固定電位ＶBIAS1が接続された負荷用トラン
ジスタ１１とにより構成された反転回路１２の出力が接
続されている。また、反転回路１２の入力、即ち、ソー
ス接地型ｐＭＯＳトランジスタ１０のゲートはフォトダ
イオード２に接続されている。この反転回路１２とトラ
ンジスタ１は帰還ループを形成しており、フォトダイオ
ード２は実質的に低インピーダンス状態が保たれるた
め、フォトダイオード２の電位は一定バイアスとなって
おりフォトダイオード２で発生した光電荷はその大きさ
に関係なく定常的にトランジスタ１を介して蓄積容量素
子５に流れる。
をフォトダイオード２に、ドレインを蓄積容量素子５に
接続している。このトランジスタ１のゲートには、ソー
ス接地型増幅トランジスタ１０とその負荷として動作す
るゲートに固定電位ＶBIAS1が接続された負荷用トラン
ジスタ１１とにより構成された反転回路１２の出力が接
続されている。また、反転回路１２の入力、即ち、ソー
ス接地型ｐＭＯＳトランジスタ１０のゲートはフォトダ
イオード２に接続されている。この反転回路１２とトラ
ンジスタ１は帰還ループを形成しており、フォトダイオ
ード２は実質的に低インピーダンス状態が保たれるた
め、フォトダイオード２の電位は一定バイアスとなって
おりフォトダイオード２で発生した光電荷はその大きさ
に関係なく定常的にトランジスタ１を介して蓄積容量素
子５に流れる。
【００１９】そこで、蓄積容量素子５と並列に、電流記
憶用トランジスタ６と、電流記憶容量素子７と、ゲート
に記憶する電流のサンプリング及びホールドを制御する
ための制御パルスΦMCが印加されるスイッチングトラン
ジスタ８とにより構成された電流記憶回路１３を接続す
る。更に容量素子５の電圧を増幅して出力する増幅器１
４を設けるとともに図示しない各画素に対応する前記増
幅器１４に相当する各増幅器の出力をビデオライン４に
選択的に出力するためのシフトレジスタ３にそれぞれゲ
ートが接続された各選択用トランジスタ９（図では一つ
のみ表記）を各増幅器とビデオラインの間に設けてい
る。
憶用トランジスタ６と、電流記憶容量素子７と、ゲート
に記憶する電流のサンプリング及びホールドを制御する
ための制御パルスΦMCが印加されるスイッチングトラン
ジスタ８とにより構成された電流記憶回路１３を接続す
る。更に容量素子５の電圧を増幅して出力する増幅器１
４を設けるとともに図示しない各画素に対応する前記増
幅器１４に相当する各増幅器の出力をビデオライン４に
選択的に出力するためのシフトレジスタ３にそれぞれゲ
ートが接続された各選択用トランジスタ９（図では一つ
のみ表記）を各増幅器とビデオラインの間に設けてい
る。
【００２０】次にこのように構成された固体撮像素子の
動作について説明する。この固体撮像素子の画素は、次
のように動作させて背景光を除去しながら光源からの投
光に対応した信号を読み出すようになっている。
動作について説明する。この固体撮像素子の画素は、次
のように動作させて背景光を除去しながら光源からの投
光に対応した信号を読み出すようになっている。
【００２１】まず、光源を投光しない状態でΦMCをＯＮ
すると、フォトダイオード２で発生した背景光による光
電流ＩPDは全て電流記憶用トランジスタ６に流れ、ＩPD
＝Ｉ M となる。この時、ノードＮ１、即ち、蓄積容量素
子５の電位はＩM に対応した電流記憶用トランジスタ６
のソース・ゲート間電圧ＶGSとなる。
すると、フォトダイオード２で発生した背景光による光
電流ＩPDは全て電流記憶用トランジスタ６に流れ、ＩPD
＝Ｉ M となる。この時、ノードＮ１、即ち、蓄積容量素
子５の電位はＩM に対応した電流記憶用トランジスタ６
のソース・ゲート間電圧ＶGSとなる。
【００２２】その後、スイッチングトランジスタ８をＯ
ＮからＯＦＦ状態とする。トランジスタ８のフィードス
ルー電荷を無視すればこの状態でもＩPD＝ＩM となり、
ノードＮ１はフローティング状態で、電位はＶGSに保た
れる。この状態で光源からの投光を行うと反射光を受け
た画素のフォトダイオード電流は、投光による光電流Ｉ
PD' が加わり、ＩPD＋ＩPD' となる。すると、蓄積容量
素子５には投光による光電流ＩPD' に対応した電荷のみ
が蓄積される。
ＮからＯＦＦ状態とする。トランジスタ８のフィードス
ルー電荷を無視すればこの状態でもＩPD＝ＩM となり、
ノードＮ１はフローティング状態で、電位はＶGSに保た
れる。この状態で光源からの投光を行うと反射光を受け
た画素のフォトダイオード電流は、投光による光電流Ｉ
PD' が加わり、ＩPD＋ＩPD' となる。すると、蓄積容量
素子５には投光による光電流ＩPD' に対応した電荷のみ
が蓄積される。
【００２３】投光終了後にこの容量素子５に蓄積された
信号を増幅器１４を介して選択用トランジスタ９を順次
ＯＮしながらビデオライン４より読み出す。このように
して全画素の出力を読み出し、投光に対応した反射光の
受光素子上での位置を知ることができる。
信号を増幅器１４を介して選択用トランジスタ９を順次
ＯＮしながらビデオライン４より読み出す。このように
して全画素の出力を読み出し、投光に対応した反射光の
受光素子上での位置を知ることができる。
【００２４】このような構成によれば図９の構成におけ
る前記のような問題が解決でき、背景光を効果的に除去
しながら投光を検出できるが、検討の結果、更に、以下
のような問題があることが判明した。
る前記のような問題が解決でき、背景光を効果的に除去
しながら投光を検出できるが、検討の結果、更に、以下
のような問題があることが判明した。
【００２５】( １) 蓄積容量素子５に投光による光電流
ＩPD' が蓄積されるとノードＮ１の電圧が変化するため
記憶電流ＩM を発生するトランジスタ６のソース・ドレ
イン間の電圧が変化し、記憶電流ＩM の値が記憶時の値
からずれてくる。このため、背景光による光電流ＩPD、
即ち、記憶電流ＩM が投光による光電流ＩPD' に比較し
て大きい場合、上記投光による光電流ＩPD' に対する記
憶電流ＩM のずれ量の影響も大きく、投光による光電流
ＩPD' が正確に測定できなくなる。
ＩPD' が蓄積されるとノードＮ１の電圧が変化するため
記憶電流ＩM を発生するトランジスタ６のソース・ドレ
イン間の電圧が変化し、記憶電流ＩM の値が記憶時の値
からずれてくる。このため、背景光による光電流ＩPD、
即ち、記憶電流ＩM が投光による光電流ＩPD' に比較し
て大きい場合、上記投光による光電流ＩPD' に対する記
憶電流ＩM のずれ量の影響も大きく、投光による光電流
ＩPD' が正確に測定できなくなる。
【００２６】( ２) 初段の反転回路１２とトランジスタ
１で構成される回路の周波数帯域が、背景光による光電
流ＩPDによりトランジスタ１のコンダクタが変わるため
に光電流に依存して変化する。特に、背景光による光電
流ＩPDが小さい場合はコンダクタンスが非常に小さくな
るために前記回路の周波数帯域を上げるのが困難にな
る。
１で構成される回路の周波数帯域が、背景光による光電
流ＩPDによりトランジスタ１のコンダクタが変わるため
に光電流に依存して変化する。特に、背景光による光電
流ＩPDが小さい場合はコンダクタンスが非常に小さくな
るために前記回路の周波数帯域を上げるのが困難にな
る。
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な点に鑑みてなされたもので、投光による光電流の検出
時に、背景光による光電流が精度良く除去でき、光電流
を検出する系の周波数帯域がフォトダイオード電流に依
存しない光検出装置を提供することを目的とする。
な点に鑑みてなされたもので、投光による光電流の検出
時に、背景光による光電流が精度良く除去でき、光電流
を検出する系の周波数帯域がフォトダイオード電流に依
存しない光検出装置を提供することを目的とする。
【００２８】
【課題を解決するための手段】本発明による光検出装置
は、光電変換素子と、前記光電変換素子で発生した光電
流を流すためにソースが該光電変換素子に接続されたト
ランジスタと、 入力側が前記光電変換素子と前記トラン
ジスタとの接続部に接続され、 該光電変換素子からの出
力信号を増幅する反転増幅器と、 前記トランジスタのソ
ース−ゲート間に設けられた光電流に対応した信号を記
憶する信号記憶回路と、 前記反転増幅器の出力側と前記
トランジスタのゲートとの間に介挿されたスイッチング
素子とを含んでなるものである。
は、光電変換素子と、前記光電変換素子で発生した光電
流を流すためにソースが該光電変換素子に接続されたト
ランジスタと、 入力側が前記光電変換素子と前記トラン
ジスタとの接続部に接続され、 該光電変換素子からの出
力信号を増幅する反転増幅器と、 前記トランジスタのソ
ース−ゲート間に設けられた光電流に対応した信号を記
憶する信号記憶回路と、 前記反転増幅器の出力側と前記
トランジスタのゲートとの間に介挿されたスイッチング
素子とを含んでなるものである。
【００２９】本発明の光検出装置では、前記スイッチン
グ素子は前記信号記憶回路へ光電変換素子からの出力信
号を記憶するときと前記反転増幅器の出力を読み出すと
きとに対応したスイッチング動作をなすものである。
グ素子は前記信号記憶回路へ光電変換素子からの出力信
号を記憶するときと前記反転増幅器の出力を読み出すと
きとに対応したスイッチング動作をなすものである。
【００３０】本発明の光検出装置では、前記信号記憶回
路は、前記トランジスタのゲート容量を含んでなるもの
である。
路は、前記トランジスタのゲート容量を含んでなるもの
である。
【００３１】本発明の光検出装置では、前記信号記憶回
路は、前記トランジスタのゲート面積の大きさによって
自己の値が定まる該トランジスタのゲート容量を含んで
なるものである。
路は、前記トランジスタのゲート面積の大きさによって
自己の値が定まる該トランジスタのゲート容量を含んで
なるものである。
【００３２】本発明の光検出装置では、前記反転増幅回
路の入出力間に、信号蓄積のための蓄積容量及び該蓄積
容量をリセットする為のスイッチング素子が設けられる
ものである。
路の入出力間に、信号蓄積のための蓄積容量及び該蓄積
容量をリセットする為のスイッチング素子が設けられる
ものである。
【００３３】本発明の光検出装置では、前記反転増幅回
路の入出力間に、抵抗及び該抵抗と直列接続したスイッ
チング素子が設けられたものである。
路の入出力間に、抵抗及び該抵抗と直列接続したスイッ
チング素子が設けられたものである。
【００３４】本発明の光検出装置では、前記反転増幅器
の出力が次段の反転増幅器に入力されるよう接続され、
且つ、前記次段の反転増幅回路の入出力間に信号蓄積の
ための蓄積容量及び該蓄積容量をリセットする為のスイ
ッチング素子が設けられたものである。
の出力が次段の反転増幅器に入力されるよう接続され、
且つ、前記次段の反転増幅回路の入出力間に信号蓄積の
ための蓄積容量及び該蓄積容量をリセットする為のスイ
ッチング素子が設けられたものである。
【００３５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態について説明する。
明の実施の形態について説明する。
【００３６】図１は本発明の第1 の実施の形態を示し、
例えば、図１０のアクティブ方式ＡＦモジュールの受光
素子１２４として適用可能なものである。尚、図１にお
いて、既述の従来例と同様の回路要素は同じ符号により
示してある。尚、測距のために被写体へ投光する光源と
しては、図１０の光源１２０に相当するものとして、Ｌ
ＥＤ等を用いるものとする。
例えば、図１０のアクティブ方式ＡＦモジュールの受光
素子１２４として適用可能なものである。尚、図１にお
いて、既述の従来例と同様の回路要素は同じ符号により
示してある。尚、測距のために被写体へ投光する光源と
しては、図１０の光源１２０に相当するものとして、Ｌ
ＥＤ等を用いるものとする。
【００３７】フォトダイオード２は一端が電源に接続さ
れ、他端が光信号を検出するトランジスタ１のソースに
接続されている。トランジスタ１のドレインは接地さ
れ、ゲートはスイッチングトランジスタ等で構成される
記憶用スイッチ１５を介して反転増幅器１２の出力に接
続されている。また、トランジスタ１のソース・ゲート
間に光電流記憶用の容量素子７を設けるとともに、この
ソースとフォトダイオード２の接続点は反転増幅器１２
の入力に接続されている。この反転増幅器１２は、例え
ば図１１の１２で示されるｐ型ＭＯＳトランジスタ１０
とｎ型ＭＯＳトランジスタ１１で構成されるＣＭＯＳ構
成の反転増幅器などを含んで構成されていて、入出力間
に光電流を検出するための帰還をかける要素として容量
素子５が接続された構成となっている。
れ、他端が光信号を検出するトランジスタ１のソースに
接続されている。トランジスタ１のドレインは接地さ
れ、ゲートはスイッチングトランジスタ等で構成される
記憶用スイッチ１５を介して反転増幅器１２の出力に接
続されている。また、トランジスタ１のソース・ゲート
間に光電流記憶用の容量素子７を設けるとともに、この
ソースとフォトダイオード２の接続点は反転増幅器１２
の入力に接続されている。この反転増幅器１２は、例え
ば図１１の１２で示されるｐ型ＭＯＳトランジスタ１０
とｎ型ＭＯＳトランジスタ１１で構成されるＣＭＯＳ構
成の反転増幅器などを含んで構成されていて、入出力間
に光電流を検出するための帰還をかける要素として容量
素子５が接続された構成となっている。
【００３８】図2 は、図１の回路により背景光除去動作
を行って投光信号を検出する場合のタイムチャートであ
る。図中、ＳＷ１５は記憶用スイッチ１５の動作、光源
は既述の光源としてのＬＥＤの発光タイミング、Ｖs は
反転増幅器１２の出力電圧（即ち、本発明の装置の出
力）を夫々表している。以下、図2 を用いて図1 の回路
の動作について説明する。
を行って投光信号を検出する場合のタイムチャートであ
る。図中、ＳＷ１５は記憶用スイッチ１５の動作、光源
は既述の光源としてのＬＥＤの発光タイミング、Ｖs は
反転増幅器１２の出力電圧（即ち、本発明の装置の出
力）を夫々表している。以下、図2 を用いて図1 の回路
の動作について説明する。
【００３９】期間Ｔ1 は被写体へＬＥＤを投光しないで
背景光のみを記憶する期間である。期間Ｔ１において記
憶用スイッチ１５をＯＮすると、フォトダイオード２で
発生した背景光による光電流ＩPDがトランジスタ１を介
してグランドへ流れるように、トランジスタ１のゲート
電圧に反転増幅器１２を介して帰還がかかる。これによ
りトランジスタ１のソース・ゲート間電圧Ｖgsは背景光
による光電流ＩPDに対応した電圧値となる。この状態で
記憶用スイッチ１５をＯＦＦしても背景光記憶用の容量
素子７に電荷が保持されるためトランジスタ１のソース
・ゲート間電圧Ｖgsは変化せず、トランジスタ１を介し
て背景光による光電流ＩPDが流れ続ける。
背景光のみを記憶する期間である。期間Ｔ１において記
憶用スイッチ１５をＯＮすると、フォトダイオード２で
発生した背景光による光電流ＩPDがトランジスタ１を介
してグランドへ流れるように、トランジスタ１のゲート
電圧に反転増幅器１２を介して帰還がかかる。これによ
りトランジスタ１のソース・ゲート間電圧Ｖgsは背景光
による光電流ＩPDに対応した電圧値となる。この状態で
記憶用スイッチ１５をＯＦＦしても背景光記憶用の容量
素子７に電荷が保持されるためトランジスタ１のソース
・ゲート間電圧Ｖgsは変化せず、トランジスタ１を介し
て背景光による光電流ＩPDが流れ続ける。
【００４０】次に期間Ｔ２でＬＥＤをＯＮして被写体へ
投光すると、投光による光電流ＩPD' が背景光による光
電流ＩPDに重畳される。背景光による光電流ＩPDはトラ
ンジスタ１より排出されるので、投光による光電流
ＩPD' が投光光検出用の容量素子５に蓄積される。これ
により、反転増幅器１２の出力はＬＥＤ投光時間をｔ、
投光光検出用の容量素子５の容量をＣ2 とすると
ＩPD' ・ｔ／Ｃ2 だけ出力電圧Ｖs が変化する。
投光すると、投光による光電流ＩPD' が背景光による光
電流ＩPDに重畳される。背景光による光電流ＩPDはトラ
ンジスタ１より排出されるので、投光による光電流
ＩPD' が投光光検出用の容量素子５に蓄積される。これ
により、反転増幅器１２の出力はＬＥＤ投光時間をｔ、
投光光検出用の容量素子５の容量をＣ2 とすると
ＩPD' ・ｔ／Ｃ2 だけ出力電圧Ｖs が変化する。
【００４１】このように、図１の構成を用いることによ
り投光による光電流ＩPD' のみが検出可能になる。即
ち、この構成によれば、投光により反転増幅器１２の出
力が変化しても投光による光電流ＩPD' が正確に検出で
きる。これは、トランジスタ１のソース電圧は、反転増
幅器１２のオープンループ・ゲインをＡｖとすると出力
変化に対して１／Ａｖに圧縮されるため、トランジスタ
１のソース・ドレイン間電圧は殆ど変わらず背景光によ
る光電流ＩPDの値は略一定に保持されるからである。ま
た、記憶用スイッチ１５をＯＦＦした状態では、文献 S
PIE Vol.2226 (1994) 等により公知であるように、投光
光検出用の容量素子５が入出力間に接続された反転増幅
器１２の周波数帯域は光電流に依存せず、このため設計
の自由度が大きい。
り投光による光電流ＩPD' のみが検出可能になる。即
ち、この構成によれば、投光により反転増幅器１２の出
力が変化しても投光による光電流ＩPD' が正確に検出で
きる。これは、トランジスタ１のソース電圧は、反転増
幅器１２のオープンループ・ゲインをＡｖとすると出力
変化に対して１／Ａｖに圧縮されるため、トランジスタ
１のソース・ドレイン間電圧は殆ど変わらず背景光によ
る光電流ＩPDの値は略一定に保持されるからである。ま
た、記憶用スイッチ１５をＯＦＦした状態では、文献 S
PIE Vol.2226 (1994) 等により公知であるように、投光
光検出用の容量素子５が入出力間に接続された反転増幅
器１２の周波数帯域は光電流に依存せず、このため設計
の自由度が大きい。
【００４２】さらに、図１１の構成と比較してわかるよ
うに図1 において、投光光検出用の容量素子５が入出力
間に接続された反転増幅器１２がトランジスタ１に帰還
をかける機能と光電流積分出力を増幅する機能とを実現
しているため、投光による光電流の正確な検出が少ない
素子数で実現でき、従って消費電流を低く抑えることも
可能になる。
うに図1 において、投光光検出用の容量素子５が入出力
間に接続された反転増幅器１２がトランジスタ１に帰還
をかける機能と光電流積分出力を増幅する機能とを実現
しているため、投光による光電流の正確な検出が少ない
素子数で実現でき、従って消費電流を低く抑えることも
可能になる。
【００４３】ここで図1 の回路構成は、ＣＭＯＳ構造の
デバイスで実現することができる。例えば、記憶用スイ
ッチ１５にはＭＯＳトランジスタを用い、背景光記憶用
の容量素子７にはＭＯＳのゲート容量を用いればよい。
このとき、ＭＯＳのゲート容量はＣ−Ｖ特性の直線性を
確保するため、ゲート酸化膜下の拡散層の濃度をＭＯＳ
トランジスタのそれよりも高くする。
デバイスで実現することができる。例えば、記憶用スイ
ッチ１５にはＭＯＳトランジスタを用い、背景光記憶用
の容量素子７にはＭＯＳのゲート容量を用いればよい。
このとき、ＭＯＳのゲート容量はＣ−Ｖ特性の直線性を
確保するため、ゲート酸化膜下の拡散層の濃度をＭＯＳ
トランジスタのそれよりも高くする。
【００４４】また、背景光記憶用の容量素子７を実現す
る別の方法としてトランジスタ１そのもののゲート容量
を利用することも可能である。この場合、所望の容量値
が得られるようにゲート長及びゲート幅、即ち、ゲート
面積を必要量まで大きくするように設定する。このよう
な構成をとれば、個別の容量素子を形成して回路接続す
る場合に比べて、配線等のスペースが必要なくなる他、
トランジスタ１の１／ｆ雑音も低減できるという効果が
得られる。
る別の方法としてトランジスタ１そのもののゲート容量
を利用することも可能である。この場合、所望の容量値
が得られるようにゲート長及びゲート幅、即ち、ゲート
面積を必要量まで大きくするように設定する。このよう
な構成をとれば、個別の容量素子を形成して回路接続す
る場合に比べて、配線等のスペースが必要なくなる他、
トランジスタ１の１／ｆ雑音も低減できるという効果が
得られる。
【００４５】図3 は、図1 の構成を改良した第2 の実施
の形態である。図1 の構成では期間Ｔ1 での反転増幅器
１２の出力電圧Ｖs はトランジスタ１のソース・ゲート
間電圧Ｖgsに依存し、更にＶgsは背景光による光電流Ｉ
PD に依存するため、期間Ｔ1 での反転増幅器１２の出
力電圧Ｖs は背景光の明るさにより変化する。このた
め、期間Ｔ１に続く期間Ｔ２における投光光電流の検出
時の基準電圧が背景光により変化する。
の形態である。図1 の構成では期間Ｔ1 での反転増幅器
１２の出力電圧Ｖs はトランジスタ１のソース・ゲート
間電圧Ｖgsに依存し、更にＶgsは背景光による光電流Ｉ
PD に依存するため、期間Ｔ1 での反転増幅器１２の出
力電圧Ｖs は背景光の明るさにより変化する。このた
め、期間Ｔ１に続く期間Ｔ２における投光光電流の検出
時の基準電圧が背景光により変化する。
【００４６】そこで、図３において、投光光検出用の容
量素子５の蓄積電荷をリセットするために投光光検出用
の容量素子５と並列にリセット用スイッチ１６を設け、
投光による光電流ＩPD' に対する積分の開始前に期間Ｔ
2 においてリセット用スイッチ１６をＯＮすることによ
って容量素子５の蓄積電荷をリセットし、常に一定電位
より積分を開始するようにした。
量素子５の蓄積電荷をリセットするために投光光検出用
の容量素子５と並列にリセット用スイッチ１６を設け、
投光による光電流ＩPD' に対する積分の開始前に期間Ｔ
2 においてリセット用スイッチ１６をＯＮすることによ
って容量素子５の蓄積電荷をリセットし、常に一定電位
より積分を開始するようにした。
【００４７】ここで、リセット用スイッチ１６は、ＭＯ
Ｓトランジスタをスイッチングトランジスタとして用い
ることにより実現できる。
Ｓトランジスタをスイッチングトランジスタとして用い
ることにより実現できる。
【００４８】図4 は、図3 の回路の動作を表すタイムチ
ャートである。図中、ＳＷ１５は記憶用スイッチ１５の
動作、ＳＷ１６はリセット用スイッチ１６の動作、光源
は既述の光源としてのＬＥＤの発光タイミング、Ｖs は
反転増幅器１２の出力電圧（即ち、図３の光検出装置の
出力）を夫々表している。図４において、期間Ｔ1 は非
投光時の背景光を記憶する期間で、記憶用スイッチ１５
をＯＮし、リセット用スイッチ１６をＯＦＦすることで
背景光による光電流ＩPDが流れるようにトランジスタ１
のソース・ゲート間電圧Ｖgsが決まる。この状態で記憶
用スイッチ１５をＯＦＦしてもトランジスタ１のソース
・ゲート間電圧Ｖgsは保持されるため背景光による光電
流ＩPDは流れ続ける。
ャートである。図中、ＳＷ１５は記憶用スイッチ１５の
動作、ＳＷ１６はリセット用スイッチ１６の動作、光源
は既述の光源としてのＬＥＤの発光タイミング、Ｖs は
反転増幅器１２の出力電圧（即ち、図３の光検出装置の
出力）を夫々表している。図４において、期間Ｔ1 は非
投光時の背景光を記憶する期間で、記憶用スイッチ１５
をＯＮし、リセット用スイッチ１６をＯＦＦすることで
背景光による光電流ＩPDが流れるようにトランジスタ１
のソース・ゲート間電圧Ｖgsが決まる。この状態で記憶
用スイッチ１５をＯＦＦしてもトランジスタ１のソース
・ゲート間電圧Ｖgsは保持されるため背景光による光電
流ＩPDは流れ続ける。
【００４９】次に、上記の期間Ｔ１に続く期間Ｔ２にお
いてリセット用スイッチ１６をＯＮすることで投光光検
出用の容量素子５の蓄積電荷をリセットする。このリセ
ットにより、反転増幅器１２の出力電圧Ｖs は、リセッ
ト時の該反転増幅器の回路の動作点に相当する電圧とな
る。そこでリセット用スイッチ１６をＯＦＦし、その後
ＬＥＤによる投光を行う。このとき、図1 の回路におけ
ると同様に、投光による光電流ＩPD' が投光光検出用の
容量素子５に蓄積され、これに対応した出力電圧が反転
増幅器１２の出力電圧Ｖs より検出できる。
いてリセット用スイッチ１６をＯＮすることで投光光検
出用の容量素子５の蓄積電荷をリセットする。このリセ
ットにより、反転増幅器１２の出力電圧Ｖs は、リセッ
ト時の該反転増幅器の回路の動作点に相当する電圧とな
る。そこでリセット用スイッチ１６をＯＦＦし、その後
ＬＥＤによる投光を行う。このとき、図1 の回路におけ
ると同様に、投光による光電流ＩPD' が投光光検出用の
容量素子５に蓄積され、これに対応した出力電圧が反転
増幅器１２の出力電圧Ｖs より検出できる。
【００５０】図5 は、本発明の第3 の実施の形態を表
す。本実施の形態では反転増幅器の帰還系として抵抗を
用いて実現した例で、反転増幅器１２の入出力間にスイ
ッチングトランジスタ等によるリセット用スイッチ１６
とトランスインピーダンス用（光電流―電圧変換用）の
抵抗１７を直列接続して投光光による光電流ＩPD' を検
出する。
す。本実施の形態では反転増幅器の帰還系として抵抗を
用いて実現した例で、反転増幅器１２の入出力間にスイ
ッチングトランジスタ等によるリセット用スイッチ１６
とトランスインピーダンス用（光電流―電圧変換用）の
抵抗１７を直列接続して投光光による光電流ＩPD' を検
出する。
【００５１】図６は図５の回路の動作を示すタイムチャ
ートである。図中、ＳＷ１５は記憶用スイッチ１５の動
作、ＳＷ１６はリセット用スイッチ１６の動作、光源は
既述の光源としてのＬＥＤの発光タイミング、Ｖs は反
転増幅器１２の出力電圧（即ち、図５の光検出装置の出
力）を夫々表している。図６において、期間Ｔ１は、Ｌ
ＥＤによる投光を行わず、記憶用スイッチ１５をＯＮ、
リセット用スイッチ１６をＯＦＦとして背景光による光
電流ＩPDを容量素子７に記憶する。
ートである。図中、ＳＷ１５は記憶用スイッチ１５の動
作、ＳＷ１６はリセット用スイッチ１６の動作、光源は
既述の光源としてのＬＥＤの発光タイミング、Ｖs は反
転増幅器１２の出力電圧（即ち、図５の光検出装置の出
力）を夫々表している。図６において、期間Ｔ１は、Ｌ
ＥＤによる投光を行わず、記憶用スイッチ１５をＯＮ、
リセット用スイッチ１６をＯＦＦとして背景光による光
電流ＩPDを容量素子７に記憶する。
【００５２】次に、Ｔ１に続く期間Ｔ２で記憶用スイッ
チ１５をＯＦＦ、リセット用スイッチ１６をＯＮしてＬ
ＥＤを非投光状態とすると、トランスインピーダンス用
抵抗１７には電流が流れないので反転増幅器１２の出力
電圧Ｖs は既述の実施形態と同様、該反転増幅器１２の
回路の動作点に相当する電圧となる。
チ１５をＯＦＦ、リセット用スイッチ１６をＯＮしてＬ
ＥＤを非投光状態とすると、トランスインピーダンス用
抵抗１７には電流が流れないので反転増幅器１２の出力
電圧Ｖs は既述の実施形態と同様、該反転増幅器１２の
回路の動作点に相当する電圧となる。
【００５３】その後、ＬＥＤ投光を行うと投光による光
電流ＩPD' の増加分により反転増幅器１２の出力電圧Ｖ
s は抵抗１７の抵抗値をＲz とすると、ＩPD' ・Ｒz だ
け電圧が下がる。この電圧値を投光中に読み出すか、サ
ンプルホールド回路等を用いて投光中の電位を保持した
後読み出すことで投光による光電流ＩPD' を検出するこ
とが可能になる。
電流ＩPD' の増加分により反転増幅器１２の出力電圧Ｖ
s は抵抗１７の抵抗値をＲz とすると、ＩPD' ・Ｒz だ
け電圧が下がる。この電圧値を投光中に読み出すか、サ
ンプルホールド回路等を用いて投光中の電位を保持した
後読み出すことで投光による光電流ＩPD' を検出するこ
とが可能になる。
【００５４】図７は、本発明の第4 の実施の形態を示し
ており、図3 の構成の検出回路の後段に容量結合型の反
転増幅回路を設けたものである。
ており、図3 の構成の検出回路の後段に容量結合型の反
転増幅回路を設けたものである。
【００５５】同図では、反転増幅器１２の出力と次段の
反転増幅器２１の入力間に容量素子１８を接続し、前記
次段の反転増幅器２１の入出力間に容量素子１９とリセ
ットスイッチ２０とが並列に接続された構成となってい
る。反転増幅器２１の出力電圧Ｖs2、即ち図7 の態様の
光検出装置の出力は、反転増幅器１２の出力電圧Ｖsの
位相が反転されるとともに、ゲインＣ3 ／Ｃ4 で増幅さ
れた値として得られる。ここで、Ｃ3 は、容量素子１８
の容量、Ｃ4 は、容量素子１９の容量を表す。
反転増幅器２１の入力間に容量素子１８を接続し、前記
次段の反転増幅器２１の入出力間に容量素子１９とリセ
ットスイッチ２０とが並列に接続された構成となってい
る。反転増幅器２１の出力電圧Ｖs2、即ち図7 の態様の
光検出装置の出力は、反転増幅器１２の出力電圧Ｖsの
位相が反転されるとともに、ゲインＣ3 ／Ｃ4 で増幅さ
れた値として得られる。ここで、Ｃ3 は、容量素子１８
の容量、Ｃ4 は、容量素子１９の容量を表す。
【００５６】図8 は、前記図７の動作を表すタイムチャ
ートである。図中、ＳＷ１５は記憶用スイッチ１５の動
作、ＳＷ１６はリセット用スイッチ１６の動作、ＳＷ２
０はリセット用スイッチ２０の動作、光源は既述の光源
としてのＬＥＤの発光タイミング、Ｖs は反転増幅器１
２の出力電圧（即ち、図３の光検出装置の出力）、Ｖ s2
は反転増幅器２１の出力電圧（即ち、図７の光検出装置
の出力）を夫々表している。本実施例では反転増幅器１
２のリセット用スイッチ１６をＬＥＤ投光、非投光のそ
れぞれの動作においてリセット動作を行い、２回の積分
動作を行って両者の差を検出するものである。
ートである。図中、ＳＷ１５は記憶用スイッチ１５の動
作、ＳＷ１６はリセット用スイッチ１６の動作、ＳＷ２
０はリセット用スイッチ２０の動作、光源は既述の光源
としてのＬＥＤの発光タイミング、Ｖs は反転増幅器１
２の出力電圧（即ち、図３の光検出装置の出力）、Ｖ s2
は反転増幅器２１の出力電圧（即ち、図７の光検出装置
の出力）を夫々表している。本実施例では反転増幅器１
２のリセット用スイッチ１６をＬＥＤ投光、非投光のそ
れぞれの動作においてリセット動作を行い、２回の積分
動作を行って両者の差を検出するものである。
【００５７】期間Ｔ1は既述の実施形態と同様、背景光
を記憶する期間で、記憶用スイッチ１５をＯＮ、リセッ
ト用スイッチ１６をＯＦＦしてトランジスタ１より背景
光による光電流ＩPDが排出されるように背景光記憶用の
容量素子７の電位が保持される。
を記憶する期間で、記憶用スイッチ１５をＯＮ、リセッ
ト用スイッチ１６をＯＦＦしてトランジスタ１より背景
光による光電流ＩPDが排出されるように背景光記憶用の
容量素子７の電位が保持される。
【００５８】記憶用スイッチ１５がＯＦＦすると、フィ
ード・スルー電荷により背景光記憶用の容量素子７に保
持された電荷量が変化してしまいトランジスタ１で流れ
る電流にΔＩPD の誤差が生じる。この誤差成分ΔＩPD
は反転増幅器１２の帰還系に流れる。そこで、期間Ｔ２
でリセット用スイッチ１６をＯＮし、投光光検出用の容
量素子５をリセットした後、期間Ｔ３で誤差成分ΔＩPD
の積分を行う。
ード・スルー電荷により背景光記憶用の容量素子７に保
持された電荷量が変化してしまいトランジスタ１で流れ
る電流にΔＩPD の誤差が生じる。この誤差成分ΔＩPD
は反転増幅器１２の帰還系に流れる。そこで、期間Ｔ２
でリセット用スイッチ１６をＯＮし、投光光検出用の容
量素子５をリセットした後、期間Ｔ３で誤差成分ΔＩPD
の積分を行う。
【００５９】次に、期間Ｔ４で再びリセット用スイッチ
１６をＯＮして蓄積電荷をリセットした後、期間Ｔ５で
ＬＥＤ投光を行い誤差成分ΔＩPDと投光による光電流Ｉ
PD'とが加算された電流（ΔＩPD＋ＩPD' ）の積分を行
う。
１６をＯＮして蓄積電荷をリセットした後、期間Ｔ５で
ＬＥＤ投光を行い誤差成分ΔＩPDと投光による光電流Ｉ
PD'とが加算された電流（ΔＩPD＋ＩPD' ）の積分を行
う。
【００６０】期間Ｔ３と期間Ｔ５とは同一の積分時間と
し、その積分値の差分をとることで投光による光電流Ｉ
PD' に対する出力を検出する。ここで、差分に関しては
１８〜２１で構成される容量結合型の反転増幅回路を以
下のように動作させればよい。
し、その積分値の差分をとることで投光による光電流Ｉ
PD' に対する出力を検出する。ここで、差分に関しては
１８〜２１で構成される容量結合型の反転増幅回路を以
下のように動作させればよい。
【００６１】期間Ｔ３の誤差電流成分ΔＩPDの積分終了
時までリセットスイッチ２０をＯＮしておき、期間Ｔ４
でリセット用スイッチ１６をＯＮする直前にリセットス
イッチ２０をＯＦＦする。これにより、反転増幅器２１
の出力電圧Ｖs2にはリセットスイッチ２０がＯＮからＯ
ＦＦに変化した時点の反転増幅器１２の出力電圧Ｖsを
基準にそれ以降のＶs の変化分が表れる。従って期間Ｔ
５の積分終了時点の反転増幅器２１の出力電圧Ｖs2は期
間Ｔ３の第1 回目の積分終了時刻の反転増幅器１２の出
力電圧Ｖs と期間Ｔ５の第2 回目の積分終了時刻の反転
増幅器２１の出力電圧Ｖs2との差電圧に対応した電圧、
即ち、誤差電流成分ΔＩPDの成分が除去され、投光光電
流ＩPD' に対応した電圧が以下に示す値で検出される。
時までリセットスイッチ２０をＯＮしておき、期間Ｔ４
でリセット用スイッチ１６をＯＮする直前にリセットス
イッチ２０をＯＦＦする。これにより、反転増幅器２１
の出力電圧Ｖs2にはリセットスイッチ２０がＯＮからＯ
ＦＦに変化した時点の反転増幅器１２の出力電圧Ｖsを
基準にそれ以降のＶs の変化分が表れる。従って期間Ｔ
５の積分終了時点の反転増幅器２１の出力電圧Ｖs2は期
間Ｔ３の第1 回目の積分終了時刻の反転増幅器１２の出
力電圧Ｖs と期間Ｔ５の第2 回目の積分終了時刻の反転
増幅器２１の出力電圧Ｖs2との差電圧に対応した電圧、
即ち、誤差電流成分ΔＩPDの成分が除去され、投光光電
流ＩPD' に対応した電圧が以下に示す値で検出される。
【００６２】 ＩPD' ・ｔ／Ｃ2 ・Ｃ3 ／Ｃ4 （ｔはＬＥＤ投光時間）
【００６３】このように、図７の構成によりトランジス
タ１にて排出される電流が背景光による光電流ＩPDに対
して誤差電流成分ΔＩPDを有していても正確に投光光に
よる光電流ＩPD' に対応した電圧のみを検出することが
できる。
タ１にて排出される電流が背景光による光電流ＩPDに対
して誤差電流成分ΔＩPDを有していても正確に投光光に
よる光電流ＩPD' に対応した電圧のみを検出することが
できる。
【００６４】以上の各実施の形態では１つのフォトダイ
オードに対する信号処理について示したが、これは複数
のフォトダイオードを一次元に並べてシフトレジスタ等
で読み出すラインセンサにも応用できる他、受光素子と
してＰＳＤ（位置検出素子）を用いた場合の光検出回路
にも応用できる。
オードに対する信号処理について示したが、これは複数
のフォトダイオードを一次元に並べてシフトレジスタ等
で読み出すラインセンサにも応用できる他、受光素子と
してＰＳＤ（位置検出素子）を用いた場合の光検出回路
にも応用できる。
【００６５】また、ラインセンサに用いる場合、トラン
ジスタ１を完全にＯＦＦすることによりパッシブ用のラ
インセンサとして利用することも可能である。
ジスタ１を完全にＯＦＦすることによりパッシブ用のラ
インセンサとして利用することも可能である。
【００６６】上述した本発明の実施の形態によれば、各
請求項の発明は、以下の効果を有する。
請求項の発明は、以下の効果を有する。
【００６７】請求項２に係る本発明の光検出装置では、
前記信号記憶回路へ光電変換素子からの出力信号を記憶
するときと前記反転増幅器の出力を読み出すときとに対
応したスイッチング動作をなすことにより、反転増幅器
に帰還がかかり精度良く信号を記憶できる。また、光電
流の大きさによらず正確な検出が可能になる。更に、反
転増幅器一つで信号の保持と検出・増幅を行うので少な
い素子数で回路を実現できるといった効果が得られる。
前記信号記憶回路へ光電変換素子からの出力信号を記憶
するときと前記反転増幅器の出力を読み出すときとに対
応したスイッチング動作をなすことにより、反転増幅器
に帰還がかかり精度良く信号を記憶できる。また、光電
流の大きさによらず正確な検出が可能になる。更に、反
転増幅器一つで信号の保持と検出・増幅を行うので少な
い素子数で回路を実現できるといった効果が得られる。
【００６８】請求項３に係る本発明の光検出装置では、
前記信号記憶回路は、 前記トランジスタのゲート容量を
含んでなるものであり、更に、請求項４に係る本発明の
光検出装置では、前記トランジスタのゲート面積の大き
さによって形成される該トランジスタのゲート容量を含
んでなるものであり、より少ない回路素子で光検出装置
が実現できる。
前記信号記憶回路は、 前記トランジスタのゲート容量を
含んでなるものであり、更に、請求項４に係る本発明の
光検出装置では、前記トランジスタのゲート面積の大き
さによって形成される該トランジスタのゲート容量を含
んでなるものであり、より少ない回路素子で光検出装置
が実現できる。
【００６９】請求項５に係る本発明の光検出装置では、
前記反転増幅回路の入出力間に、 信号蓄積のための蓄積
容量及び該蓄積容量をリセットする為の第2 のスイッチ
ング素子が設けられたことにより、反転増幅回路による
信号蓄積を常に一定値から蓄積可能となり、正確な信号
検出が可能となる。
前記反転増幅回路の入出力間に、 信号蓄積のための蓄積
容量及び該蓄積容量をリセットする為の第2 のスイッチ
ング素子が設けられたことにより、反転増幅回路による
信号蓄積を常に一定値から蓄積可能となり、正確な信号
検出が可能となる。
【００７０】請求項６に係る本発明の光検出装置では、
前記反転増幅回路の入出力間に、 抵抗及び該抵抗と直列
接続した第3 のスイッチング素子が設けられたことによ
り、抵抗を用いても反転増幅器での信号検出が可能とな
る。
前記反転増幅回路の入出力間に、 抵抗及び該抵抗と直列
接続した第3 のスイッチング素子が設けられたことによ
り、抵抗を用いても反転増幅器での信号検出が可能とな
る。
【００７１】請求項７に係る本発明の光検出装置では、
前記反転増幅器の出力が次段の反転増幅器に入力される
よう接続され、且つ、前記次段の反転増幅回路の入出力
間に信号蓄積のための第2 の蓄積容量及び該第2 の蓄積
容量をリセットする為の第４のスイッチング素子が設け
られたことにより、検出動作中に発生する誤差成分が除
去でき、更に精度の良い信号検出が可能になる。
前記反転増幅器の出力が次段の反転増幅器に入力される
よう接続され、且つ、前記次段の反転増幅回路の入出力
間に信号蓄積のための第2 の蓄積容量及び該第2 の蓄積
容量をリセットする為の第４のスイッチング素子が設け
られたことにより、検出動作中に発生する誤差成分が除
去でき、更に精度の良い信号検出が可能になる。
【００７２】
【発明の効果】以上のように、本発明による光検出装置
は、背景光光電流に対応した信号を精度良く記憶するこ
とができ、また、光電流の大きさによらず、検出回路の
周波数特性に依存しないで信号検出が可能となる。
は、背景光光電流に対応した信号を精度良く記憶するこ
とができ、また、光電流の大きさによらず、検出回路の
周波数特性に依存しないで信号検出が可能となる。
【図１】本発明の第１の実施形態による装置の回路構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における背景光除去
動作と信号出力を表すタイムチャートである。
動作と信号出力を表すタイムチャートである。
【図３】本発明の第２の実施の形態における蓄積電荷の
リセット機能を備えた回路構成を示すブロック図であ
る。
リセット機能を備えた回路構成を示すブロック図であ
る。
【図４】本発明の第２の実施の形態における背景光除去
動作と信号出力を表すタイムチャートである。
動作と信号出力を表すタイムチャートである。
【図５】本発明の第３の実施の形態における帰還系を抵
抗とスイッチで構成した場合の回路構成を示すブロック
図である。
抗とスイッチで構成した場合の回路構成を示すブロック
図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態における背景光除去
動作と信号出力を表すタイムチャートである。
動作と信号出力を表すタイムチャートである。
【図７】本発明の第４の実施の形態における更に誤差分
を除去可能な構成とした場合の回路構成を示すブロック
図である。
を除去可能な構成とした場合の回路構成を示すブロック
図である。
【図８】上記図７の実施形態における背景光除去動作と
信号出力を表すタイムチャートである。
信号出力を表すタイムチャートである。
【図９】従来の背景光除去回路例を示すブロック図であ
る。
る。
【図１０】従来のアクティブ方式の測距装置を表す概念
図である。
図である。
【図１１】従来の背景光除去回路例を示すブロック図で
ある。
ある。
１ トランジスタ ２ フォトダイオード（光電変換素子） ５ 投光光検出用の容量素子（Ｃ2 ） ７ 背景光記憶用の容量素子（Ｃ1 ） １２ 反転増幅器 １５ 記憶用スイッチ（スイッチング素子） １６ リセット用スイッチ １７ 抵抗（Ｒz ） １８ 容量素子（Ｃ3 ） １９ 容量素子（Ｃ4 ） ２０ リセットスイッチ ２１ 次段の反転増幅器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 31/16 Ｇ０２Ｂ 7/11 Ｎ Ｈ０３Ｆ 3/08 Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ Ｆターム(参考） 2F112 AD06 BA07 CA02 DA28 FA01 FA12 FA20 FA29 2G065 BA04 BA09 BA33 BC07 BC20 BC22 BC33 CA05 DA15 DA18 2H011 AA01 BA11 BB02 BB04 CA28 DA01 2H051 AA01 BB11 CB17 CB24 CC02 CE06 CE08 CE13 5J092 AA03 AA11 AA51 AA56 CA58 HA10 HA29 HA38 HA44 KA04 MA01 SA01 TA01 TA02 UL02
Claims (7)
- 【請求項１】光電変換素子と、前記光電変換素子で発生
した光電流を流すためにソースが前記光電変換素子に接
続されたトランジスタと、入力側が前記光電変換素子と
前記トランジスタとの接続部に接続され、前記光電変換
素子からの出力信号を増幅する反転増幅器と、前記トラ
ンジスタのソース・ゲート間に設けられ、前記光電流に
対応した信号を記憶する信号記憶回路と、前記反転増幅
器の出力側と前記トランジスタのゲートとの間に介挿さ
れたスイッチング素子とを有することを特徴とする光検
出装置。 - 【請求項２】請求項１において、前記スイッチング素子
は、前記信号記憶回路へ光電変換素子からの出力信号を
記憶するときに対応してスイッチング動作をなすことを
特徴とする光検出装置。 - 【請求項３】請求項１において、前記信号記憶回路は、
前記トランジスタのゲート容量を含んでなることを特徴
とする光検出装置。 - 【請求項４】請求項１において、前記信号記憶回路は、
前記トランジスタのゲート面積の大きさによって自己の
値が定まる前記トランジスタのゲート容量を含んでなる
ことを特徴とする光検出装置。 - 【請求項５】請求項１において、前記反転増幅回路の入
出力間に、信号蓄積のための蓄積容量及び該蓄積容量を
リセットするためのスイッチング素子が設けられたこと
を特徴とする光検出装置。 - 【請求項６】請求項１において、前記反転増幅回路の入
出力間に、抵抗及び該抵抗と直列接続したスイッチング
素子が設けられたことを特徴とする光検出装置。 - 【請求項７】請求項５において、前記反転増幅器の出力
が次段の反転増幅器の入力に接続され、且つ、前記次段
の反転増幅回路の入出力間に信号蓄積のための蓄積容量
及び該蓄積容量をリセットするためのスイッチング素子
が設けられたことを特徴とする光検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33692198A JP3581031B2 (ja) | 1998-11-27 | 1998-11-27 | 光検出装置 |
| US09/448,230 US6350981B1 (en) | 1998-11-27 | 1999-11-24 | Photo-sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33692198A JP3581031B2 (ja) | 1998-11-27 | 1998-11-27 | 光検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000162041A true JP2000162041A (ja) | 2000-06-16 |
| JP3581031B2 JP3581031B2 (ja) | 2004-10-27 |
Family
ID=18303870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33692198A Expired - Fee Related JP3581031B2 (ja) | 1998-11-27 | 1998-11-27 | 光検出装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6350981B1 (ja) |
| JP (1) | JP3581031B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011080965A (ja) * | 2009-10-09 | 2011-04-21 | Panasonic Electric Works Co Ltd | ３次元形状計測装置 |
| US7935917B2 (en) | 2005-10-07 | 2011-05-03 | Integrated Digital Technologies, Inc. | Photo detector device having multiple photosensitive transistors |
| US7960679B2 (en) | 2006-09-25 | 2011-06-14 | Integrated Digital Technologies, Inc. | Photo detector array with thin-film resistor-capacitor network for use with a display device |
| US8575536B2 (en) | 2005-10-07 | 2013-11-05 | Integrated Digital Technologies Inc. | Pixel array and touch sensing display panel having the same |
| US8748796B2 (en) | 2005-10-07 | 2014-06-10 | Integrated Digital Technologies, Inc. | Interactive display panel having touch-sensing functions |
| US9064772B2 (en) | 2005-10-07 | 2015-06-23 | Integrated Digital Technologies, Inc. | Touch screen system having dual touch sensing function |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19907971A1 (de) * | 1999-02-24 | 2000-08-31 | Bosch Gmbh Robert | Bildsensor und Verfahren zum Betreiben eines Bildsensors |
| DE19946983C1 (de) * | 1999-09-30 | 2001-04-19 | Infineon Technologies Ag | Anordnung mit Bildsensoren |
| JP2002044523A (ja) * | 2000-07-21 | 2002-02-08 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体撮像素子 |
| FR2815806B1 (fr) * | 2000-10-23 | 2002-11-29 | Commissariat Energie Atomique | Lecteur pour element de detection de rayonnements electromagnetiques, capteur, et procede de lecture correspondant |
| US7187049B2 (en) * | 2002-05-13 | 2007-03-06 | Micron Technology, Inc. | Data download to imager chip using image sensor as a receptor |
| US7253391B2 (en) * | 2003-09-19 | 2007-08-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Optical sensor device and electronic apparatus |
| US7495272B2 (en) * | 2003-10-06 | 2009-02-24 | Semiconductor Energy Labortaory Co., Ltd. | Semiconductor device having photo sensor element and amplifier circuit |
| JP4817636B2 (ja) | 2004-10-04 | 2011-11-16 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置およびその作製方法 |
| US7462811B2 (en) * | 2004-11-24 | 2008-12-09 | Eastman Kodak Company | Light detection circuit |
| KR101441346B1 (ko) * | 2007-04-27 | 2014-09-18 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치 및 그 제작 방법 |
| JP5461094B2 (ja) * | 2008-08-08 | 2014-04-02 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 光電変換装置、及び当該光電変換装置を具備する電子機器 |
| EP2160012B1 (en) * | 2008-09-01 | 2013-11-27 | CSEM Centre Suisse d'Electronique et de Microtechnique SA - Recherche et Développement | Single photon imaging device |
| JP4650542B2 (ja) | 2008-09-09 | 2011-03-16 | ソニー株式会社 | 光量検出装置および撮像装置 |
| TWI407081B (zh) | 2009-09-23 | 2013-09-01 | Pixart Imaging Inc | 利用成像位置差異以測距之測距裝置及其校正方法 |
| US9645681B2 (en) | 2009-09-23 | 2017-05-09 | Pixart Imaging Inc. | Optical touch display system |
| TWI415473B (zh) * | 2010-05-07 | 2013-11-11 | Ind Tech Res Inst | 視訊位元率控制裝置與方法 |
| US8743348B2 (en) | 2010-09-03 | 2014-06-03 | Pixart Imaging Inc. | Optical distance detection system |
| JP5186546B2 (ja) * | 2010-11-12 | 2013-04-17 | アンリツ株式会社 | 光電変換回路 |
| US9331790B2 (en) * | 2013-05-21 | 2016-05-03 | Technische Universiteit Eindhoven | Fully digital CMOS based optical receiver |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6418255A (en) | 1987-07-13 | 1989-01-23 | Hamamatsu Photonics Kk | Solid-state image sensor |
| JP3542154B2 (ja) | 1993-12-28 | 2004-07-14 | オリンパス株式会社 | 固体撮像素子 |
| JP3495866B2 (ja) * | 1996-12-24 | 2004-02-09 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置 |
-
1998
- 1998-11-27 JP JP33692198A patent/JP3581031B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-11-24 US US09/448,230 patent/US6350981B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7935917B2 (en) | 2005-10-07 | 2011-05-03 | Integrated Digital Technologies, Inc. | Photo detector device having multiple photosensitive transistors |
| US8537149B2 (en) | 2005-10-07 | 2013-09-17 | Integrated Digital Technologies, Inc. | Pixel array and display panel having the same |
| US8575536B2 (en) | 2005-10-07 | 2013-11-05 | Integrated Digital Technologies Inc. | Pixel array and touch sensing display panel having the same |
| US8748796B2 (en) | 2005-10-07 | 2014-06-10 | Integrated Digital Technologies, Inc. | Interactive display panel having touch-sensing functions |
| US9064772B2 (en) | 2005-10-07 | 2015-06-23 | Integrated Digital Technologies, Inc. | Touch screen system having dual touch sensing function |
| US7960679B2 (en) | 2006-09-25 | 2011-06-14 | Integrated Digital Technologies, Inc. | Photo detector array with thin-film resistor-capacitor network for use with a display device |
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