JP2000292258A - 光センサ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 照度検出可能範囲を広くすることができる光
センサ駆動装置を提供する。 【解決手段】 カウンタ設定回路８は、コンパレータ６
における比較結果に従って、プリチャージパルスＰＣＰ
の印加時間を決めるカウント値ＣＮＴを複数段階に変更
する。タイミングパルス生成回路１は、上記カウント値
ＣＮＴに従って、プリチャージパルス出力タイミング信
号Ｓ１を生成する。プリチャージパルス生成回路２は、
複数のプリチャージ時間のプリチャージパルスＰＣＰを
順次生成し、Ｗゲート型光センサ１０に印加する。タイ
ムカウント回路５は、ボトムゲートパルスＢＧＰが印加
されるタイミングで、Ｗゲート型光センサ１０の出力電
圧がしきい値ＴＨ１に達するまでの時間をカウントす
る。結果処理回路７は、該カウント値が上限・下限値Ｔ
Ｈ２の範囲内に入っていなければカウンタ設定回路８の
カウント値ＣＮＴを変更させてＷゲート型光センサ１０
による検出動作を繰り返し、該カウント値が上限・下限
値ＴＨ２の範囲内に入ると、カウント値を照度値に変換
し、照度値として出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、照度増加に対して
出力電圧が低下する時間が短くなる特性を有するＷゲー
ト型光センサを駆動する光センサ駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、フォトダイオードやＴＦＴを
受光素子として用い、照射された光量に応じた電荷を発
生し、該電荷量を測定することで、照射された光の照度
を検出する光センサが知られている。また、該光センサ
をマトリクス状に配列し、光センサ駆動装置により、水
平走査および垂直走査し、各光センサの電荷量を検出す
る光センサシステムが知られている。ところが、従来の
光センサでは、閉回路が形成されていると、発生した電
荷が電流として放出されてしまうので、各光センサ毎に
光センサとは別に選択トランジスタを形成し、該選択ト
ランジスタを光センサ駆動装置により駆動することで、
電荷の放出を防止していた。この場合、各光センサ毎に
選択トランジスタを形成するため、セルが大きくなり、
画素の高密度化の障害になるという欠点があった。

【０００３】そこで、例えば特開平６−１３２５６０に
開示されているように、選択機能を備えるＷゲート型光
センサが提案されている。該Ｗゲート型光センサでは、
センス時間（電荷蓄積時間）一定のもとでは、照度（光
量）増加に応じて、出力電圧が低下する時間が短くなる
という特性、つまり出力電圧が速く低下する特性を持っ
ている。したがって、出力電圧が所定の値に達するまで
の所要時間を計測することにより照度を検出することが
できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したＷ
ゲート型光センサは、照度増加に対して出力電圧が低下
する時間が急速に短くなるという特性を有している。し
たがって、従来の光センサ駆動装置では、高照度では飽
和して出力時間の差が短くなってしまうため、検出不能
となり、低照度では、出力時間が長くなり、検出時間の
限度に達して検出不可となる、という問題があった。

【０００５】そこで本発明は、照度検出可能範囲を広く
することができる光センサ駆動装置を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、請
求項１記載の発明による光センサ駆動装置は、照射光に
よる発生電荷を電圧に変換する光センサと、前記光セン
サに発生電荷が蓄積される電荷蓄積時間を設定する蓄積
時間設定手段と、前記蓄積時間設定手段により設定され
た電荷蓄積時間の間に蓄積された発生電荷に応じて前記
光センサから出力される出力電圧が所定のしきい値に達
するまでの時間を計時する計時手段と、前記計時手段に
より計時された時間を前記照射光の光量に対応した出力
信号として出力する出力手段と、前記計時手段により計
時された時間に基づいて、前記蓄積時間設定手段により
設定された電荷蓄積時間を変更する変更手段とを具備す
ることを特徴とする。

【０００７】また、好ましい態様として、例えば請求項
２記載のように、前記変更手段は、前記計時手段により
計時された時間が所定の時間範囲内に入っているか否か
を判別する判別手段を具備し、前記計時手段により計時
された時間が所定の時間範囲内に入っていないと前記判
別手段により判別された場合、前記蓄積時間設定手段に
より設定された電荷蓄積時間を変更するようにしてもよ
い。

【０００８】また、上記目的達成のため、請求項３記載
の発明による光センサ駆動装置は、照射光による発生電
荷を電圧に変換する光センサと、前記光センサに発生電
荷が蓄積される電荷蓄積時間を設定する蓄積時間設定手
段と、前記蓄積時間設定手段により設定された電荷蓄積
時間の間に蓄積された発生電荷に応じて前記光センサか
ら出力される出力電圧を検出する検出手段と、前記検出
手段により検出された出力電圧を前記照射光の光量に対
応した出力信号として出力する出力手段と、前記検出手
段により検出された出力電圧値に基づいて、前記蓄積時
間設定手段により設定された電荷蓄積時間を段階的に変
更する変更手段とを具備することを特徴とする。

【０００９】また、好ましい態様として、例えば請求項
４記載のように、前記変更手段は、前記検出手段により
検出された出力電圧が所定の電圧範囲内に入っているか
否かを判別する判別手段を具備し、前記検出手段により
検出された出力電圧が所定の電圧範囲内に入っていない
と前記判別手段により判別された場合、前記蓄積時間設
定手段により設定された電荷蓄積時間を変更するように
してもよい。

【００１０】また、上記目的達成のため、請求項５記載
の発明による光センサ駆動装置は、照射光による発生電
荷を電圧に変換する複数の光センサと、前記複数の光セ
ンサの各々に対して、それぞれ段階的に異なる電荷蓄積
時間を設定する蓄積時間設定手段と、前記蓄積時間設定
手段により設定された電荷蓄積時間の間に蓄積された発
生電荷に応じて、前記複数の光センサの各々から出力さ
れる出力電圧を検出する検出手段と、前記検出手段によ
り検出された、前記複数の光センサの出力電圧のうち、
有効な出力電圧を前記照射光の光量に対応した出力信号
として出力する出力手段とを具備することを特徴とす
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。 Ａ．第１実施形態 Ａ−１．第１実施形態の構成 図１は、本発明の第１実施形態による光センサ駆動装置
の構成を示すブロック図である。図において、タイミン
グパルス生成回路（カウンタ回路）１は、後述するカウ
ンタ設定回路８により設定されたカウント値ＣＮＴに従
って所定のタイミングで、プリチャージパルス出力タイ
ミング信号Ｓ１、トップゲートパルス出力タイミング信
号Ｓ２、ボトムゲートパルス出力タイミング信号Ｓ３、
カウントスタートタイミング信号Ｓ４を生成し、プリチ
ャージパルス生成回路２、トップゲートパルス発生回路
３、ボトムゲートパルス発生回路４、タイムカウント回
路５へ供給する。

【００１２】プリチャージパルス発生回路２は、プリチ
ャージパルス出力タイミング信号Ｓ１が供給されている
期間、プリチャージパルスＰＣＰを発生し、Ｗゲート型
光センサ１０のドレイン端子Ｄに供給する。トップゲー
トパルス発生回路３は、トップゲートパルス出力タイミ
ング信号Ｓ２が供給されると、所定のパルス幅を有する
トップゲートパルスＴＧＰを発生し、Ｗゲート型光セン
サ１０のトップゲート端子ＴＧに供給する。また、ボト
ムゲートパルス発生回路４は、ボトムゲートパルス出力
タイミング信号Ｓ３が供給されると、所定のパルス幅を
有するボトムゲートパルスＢＧＰを発生し、Ｗゲート型
光センサ１０のボトムゲート端子ＢＧに供給する。タイ
ムカウント回路５は、カウントスタートタイミング信号
Ｓ４が供給されると、Ｗゲート型光センサ１０のドレイ
ン端子Ｄから出力される出力信号のレベルがしきい値Ｔ
Ｈ１に達するまでの時間をカウントし、該カウント値Ｃ
ＮＴ１をコンパレータ（判定回路）６に供給する。

【００１３】コンパレータ６は、上記カウント値ＣＮＴ
１が予め設定されている上限・下限値ＴＨ２の範囲内、
すなわち検出有効範囲内に入っているか否かを判断し、
上限・下限値ＴＨ２の範囲内に入っていれば、そのカウ
ント値ＣＮＴ１を結果処理回路７に供給し、上限・下限
値ＴＨ２の範囲内に入っていなければ、その旨をカウン
タ設定回路８に通知する。結果処理回路７は、上記カウ
ント値ＣＮＴ１、および、上記カウンタ設定回路８によ
るカウント値ＣＮＴ、すなわちプリチャージパルスＰＣ
Ｐ印加時間に基づいて、入射光量（照度）を算出し、照
度値として出力する。カウンタ設定値回路８は、上記コ
ンパレータ６から上記カウント値ＣＮＴ１が上限・下限
値ＴＨ２の範囲内に入っていないという通知を受ける
と、プリチャージパルスＰＣＰの印加時間を決めるカウ
ント値ＣＮＴを変更し、タイミングパルス生成回路１へ
供給する。

【００１４】次に、上述したＷゲート型光センサ１０に
供給されるプリチャージパルスＰＣＰ、トップゲートパ
ルスＴＧＰ、ボトムゲートパルスＢＧＰについて図２を
参照して説明する。図２に示すように、まず、トップゲ
ートパルスＴＧＰがＷゲート型光センサ１０のトップゲ
ートＴＧに供給される。次いで、プリチャージパルスＰ
ＣＰがＷゲート型光センサ１０のドレインＤに供給され
る。該プリチャージパルスＰＣＰは、カウンタ設定回路
８で設定されたカウント値ＣＮＴに応じたパルス幅を有
する。言い換えると、カウンタ設定回路８で設定された
カウント値ＣＮＴに応じた時間、プリチャージパルスＰ
ＣＰがＷゲート型光センサ１０のドレインＤに印加され
る。このとき、Ｗゲート型光センサ１０は入射される光
の照度に応じた電荷を蓄積する。

【００１５】次いで、プリチャージパルスＰＣＰの印加
終了タイミングで、ボトムゲートパルスＢＧＰがＷゲー
ト型光センサ１０のボトムゲートＢＧに供給される。Ｗ
ゲート型光センサ１０は、ボトムゲートパルスＢＧが印
加されると、蓄積した電荷を放電、すなわち出力電圧と
して出力するわけであるが、該出力電圧は、入射光の照
度に応じた時間で低下する。したがって、出力電圧がし
きい値ＴＨ１に達するまでの時間を、タイムカウント回
路５によりカウントすることにより、照度に応じたカウ
ント値ＣＮＴ１を得ることができるわけである。

【００１６】さらに、本第１実施形態では、上記カウン
ト値ＣＮＴ１が予め設定された上限・下限値ＴＨ２の範
囲内、すなわち検出有効範囲内に入っていなければ、プ
リチャージパルスＰＣＰのパルス幅、言い換えると、プ
リチャージパルスＰＣＰがＷゲート型光センサ１０に印
加されている時間を変化させるようになっている。Ｗゲ
ート型光センサの出力電圧の低下速度は、入射光が同じ
照度であっても、プリチャージパルスＰＣＰがＷゲート
型光センサ１０に印加されている時間に応じて変化する
ため、カウント値ＣＮＴ１が検出有効範囲内に入るよう
にプリチャージパルスＰＣＰの印加時間を変更すること
で、広範囲の照度を検出することができるようにしてい
る。

【００１７】Ａ−２．第１実施形態の動作 次に、上述した第１実施形態による光センサ駆動装置の
動作について説明する。ここで、図３は、本第１実施形
態の動作を説明するためのフローチャートであり、図４
は、本第１実施形態の一動作例を示すタイムチャートで
ある。

【００１８】まず、ステップＳ１０で、プリチャージパ
ルスＰＣＰの印加時間（パルス幅）を決める、カウント
値ＣＮＴ、しきい値ＴＨ１、下限・上限値ＴＨ２などの
初期値を設定する。次に、ステップＳ１２で、センサ受
光動作を開始する。すなわち、タイミングパルス生成回
路１により、上述した図２に示すタイミングで、プリチ
ャージパルス出力タイミング信号Ｓ１、トップゲートパ
ルス出力タイミング信号Ｓ２、ボトムゲートパルス出力
タイミング信号Ｓ３、カウントスタートタイミング信号
Ｓ４を生成し、各々、プリチャージパルス生成回路２、
トップゲートパルス発生回路３、ボトムゲートパルス発
生回路４、タイムカウンタ回路５へ供給する。そして、
ステップＳ１４で、ボトムゲートパルスＢＧＰがＷゲー
ト型光センサ１０に印加されるタイミングで、タイムカ
ウント回路５により、Ｗゲート型光センサ１０の出力電
圧がしきい値ＴＨ１に達するまでの時間をカウントす
る。

【００１９】次に、ステップＳ１６で、コンパレータ６
により、上記カウント値ＣＮＴ１が上限・下限値ＴＨ２
の範囲内に入っているか否かを判断し、入っていなけれ
ば、ステップＳ１８で、カウンタ設定回路８におけるカ
ウンタ値、すなわちプリチャージパルスＰＣＰの印加時
間を変更した後、ステップＳ１２に戻り、再び、センサ
受光動作を行う。該プリチャージパルスＰＣＰの印加時
間を変更してセンサ受光動作を行う動作は、カウント値
ＣＮＴ１が上限・下限値ＴＨ２の範囲内に入るまで繰り
返し行われる。そして、カウント値ＣＮＴ１が上限・下
限値ＴＨ２の範囲内に入ると、ステップＳ２０で、結果
処理回路７において、タイムカウント回路５によるカウ
ント値ＣＮＴ１とカウンタ設定回路８によるカウンタ値
ＣＮＴとに基づいて照度値を算出し、照度値として出力
する。すなわち、本第１実施形態では、プリチャージパ
ルスＰＣＰの印加時間を変更し、光センサの出力時間が
検出可能範囲に入るように調整する動作を繰り返すこと
で、広範囲の照度を検出することができる。

【００２０】Ｂ．第２実施形態 Ｂ−１．第２実施形態の構成 図５は、本発明の第２実施形態による光センサ駆動装置
の構成を示すブロック図である。なお、図１に対応する
部分には同一の符号を付けて説明を省略する。図におい
て、タイミングパルス生成回路（カウンタ回路）１１
は、プリチャージパルス出力タイミング信号Ｓ１、トッ
プゲートパルス出力タイミング信号Ｓ２、ボトムゲート
パルス出力タイミング信号Ｓ３に加え、前述したカウン
トスタートタイミング信号Ｓ４に代えて、読み出しパル
スＳ５を生成し、サンプルホールド回路１２へ供給す
る。サンプルホールド回路１２は、読み出しパルスＳ５
が供給されたタイミングで、Ｗゲート型光センサ１０の
ドレイン端子Ｄから出力される出力信号をサンプルホー
ルドし、該ホールドした出力電圧ＯＶをＡ／Ｄ変換器１
３に供給する。

【００２１】Ａ／Ｄ変換器１３は、上記ホールドされた
出力電圧ＯＶをデジタル信号に変換し、コンパレータ
（判定回路）１４に供給する。コンパレータ１４は、上
記出力電圧（デジタル）ＤＯＶが基準値（幅）ＴＨ３の
範囲内に入っているか否かを判定し、基準値（幅）ＴＨ
３の範囲内に入っていれば、その出力電圧（デジタル）
ＤＯＶを結果処理回路１５に供給し、基準値（幅）ＴＨ
３の範囲内に入っていなければ、その旨をカウンタ設定
回路８に通知する。結果処理回路１５は、カウンタ設定
回路８におけるカウンタ値ＣＮＴ、および、基準値ＴＨ
３の値に基づいて照度値を算出し、照度値として出力す
る。カウンタ設定値回路８は、上記コンパレータから上
記出力電圧（デジタル）ＤＯＶが基準値（幅）ＴＨ３の
範囲内に入っていないという通知を受けると、プリチャ
ージパルスＰＣＰのパルス幅、すなわち印加時間を決め
るカウント値ＣＮＴを変更し、タイミングパルス生成回
路１１へ供給する。

【００２２】Ｂ−２．第２実施形態の動作 次に、上述した第２実施形態による光センサ駆動装置の
動作について説明する。ここで、図６は、本第２実施形
態の動作を説明するためのフローチャートであり、図７
は、本第２実施形態の一動作例を示すタイムチャートで
ある。

【００２３】まず、ステップＳ３０で、プリチャージパ
ルスＰＣＰの印加時間（パルス幅）を決める、カウント
値ＣＮＴ、基準値ＴＨ３などの初期値を設定する。次
に、ステップＳ３２で、センサ受光動作を開始する。す
なわち、タイミングパルス生成回路１１により、前述し
た図２に示すタイミングで、プリチャージパルス出力タ
イミング信号Ｓ１、トップゲートパルス出力タイミング
信号Ｓ２、ボトムゲートパルス出力タイミング信号Ｓ
３、読み出しパルスＳ５を生成し、各々、プリチャージ
パルス生成回路２、トップゲートパルス発生回路３、ボ
トムゲートパルス発生回路４、サンプルホールド回路１
２へ供給する。そして、ステップＳ３４で、読み出しパ
ルスＳ５が供給されるタイミングで、サンプルホールド
回路１２により、Ｗゲート型光センサ１０の出力電圧を
サンプリングしてホールドする。

【００２４】次に、ステップＳ３６で、コンパレータ１
４により、上記出力電圧ＤＯＶが基準値ＴＨ３の範囲内
に入っているか否かを判断し、入っていなければ、ステ
ップＳ３８で、カウンタ設定回路８におけるカウンタ値
ＣＮＴ、すなわちプリチャージパルスＰＣＰの印加時間
を変更した後、ステップＳ３２に戻り、再び、センサ受
光動作を行う。該プリチャージパルスＰＣＰの印加時間
を変更してセンサ受光動作を行う動作は、出力電圧ＤＯ
Ｖが基準値ＴＨ３の範囲内に入るまで繰り返し行われ
る。そして、出力電圧ＤＯＶが基準値ＴＨ３の範囲内に
入ると、ステップＳ４０で、結果処理回路１５におい
て、カウンタ設定回路８におけるカウンタ値ＣＮＴと基
準値ＴＨ３の値とに基づいて照度値を算出し、照度値と
して出力する。

【００２５】ここで、図８は、基準値ＴＨ３を一定にし
た場合、プリチャージパルスの印加時間とドレイン端子
の出力電圧が基準値ＴＨ３と一致したときの入射光量
（照度）との関係を示す概念図である。すなわち、本第
２実施形態では、プリチャージパルスＰＣＰの印加時間
を変更し、光センサの出力電圧が基準値に合うように調
整する動作を繰り返すことで、広範囲の照度を検出する
ことができる、と共に、基準値ＴＨ３を一定とした場
合、照度とプリチャージＰＣＰの印加時間とが一対一に
対応することになるため、照度の算出が容易となる。

【００２６】Ｃ．第３実施形態 Ｃ−１．第３実施形態の構成 図９は、本発明の第３実施形態による光センサ駆動装置
の構成を示すブロック図である。なお、本第３実施形態
は図５に示した第２実施形態と類似した構成を有するも
のであり、図５に対応する部分には同一の符号を付けて
説明を省略する。本第３実施形態は複数のＷゲート型光
センサを用いたものであり、それにより一度の検出動作
により短時間で広範囲の照度を検出できるようにするこ
とを目的としたものである。

【００２７】図において、プリチャージパルス発生回路
２１は、プリチャージパルス出力タイミング信号Ｓ１が
供給されると、複数のプリチャージパルスＰＣＰａ〜Ｐ
ＣＰｅを発生し、各Ｗゲート型光センサ１０ａ〜１０ｅ
のドレイン端子Ｄに供給する。上記複数のプリチャージ
パルスＰＣＰａ〜ＰＣＰｅは、各々、異なるパルス幅を
有している。すなわち、各Ｗゲート型光センサ１０ａ〜
１０ｅには、それぞれ異なる印加時間だけ、プリチャー
ジパルスＰＣＰａ〜ＰＣＰｅが印加されることになる。
よって、各Ｗゲート型光センサ１０ａ〜１０ｅにおいて
は、それぞれの検出範囲が異なることになる。

【００２８】次に、トップゲートパルス発生回路２２
は、トップゲートパルス出力タイミング信号Ｓ２が供給
されると、所定のパルス幅を有するトップゲートパルス
ＴＧＰを発生し、Ｗゲート型光センサ１０ａ〜１０ｅの
トップゲート端子ＴＧに同時に印加する。また、ボトム
ゲートパルス発生回路２３は、ボトムゲートパルス出力
タイミング信号Ｓ３が供給されると、所定のパルス幅を
有するボトムゲートパルスＢＧＰａ〜ＢＧＰｅを発生
し、各Ｗゲート型光センサ１０ａ〜１０ｅに印加される
上記プリチャージパルスＰＣＰａ〜ＰＣＰｅの印加時間
の終了タイミングにボトムゲート端子ＢＧに印加する。

【００２９】サンプルホールド回路２４は、読み出しパ
ルスＳ５ａ〜Ｓ５ｅが供給されたタイミングで、各Ｗゲ
ート型光センサ１０ａ〜１０ｅのドレイン端子Ｄから出
力される出力信号をサンプルホールドし、該ホールドし
た出力電圧をＡ／Ｄ変換器１３に供給する。Ａ／Ｄ変換
器１３は、上記ホールドされた、各Ｗゲート型光センサ
１０ａ〜１０ｅの出力電圧をデジタル信号に変換し、コ
ンパレータ（判定回路）１４に供給する。コンパレータ
１４は、各Ｗゲート型光センサ１０ａ〜１０ｅの出力電
圧（デジタル）が下限値ＴＨ４に達しているか否かを判
定し、下限値ＴＨ４に達していない出力電圧（デジタ
ル）を結果処理回路１５に供給する。結果処理回路１５
は、下限値ＴＨ４に達しておらず、出力電圧が最も低い
光センサの出力電圧（デジタル）を、その光センサに対
するプリチャージパルスの印加時間に基づき、照度に変
換し、照度値として出力する。

【００３０】Ｃ−２．第３実施形態の動作 次に、上述した第３実施形態による光センサ駆動装置の
動作について説明する。ここで、図１０は、本第３実施
形態の一動作例を示すタイムチャートである。タイミン
グパルス生成回路１１は、前述した図２に示すタイミン
グに従って、まず、トップゲートパルス出力タイミング
信号Ｓ２をトップゲートパルス発生回路２２に供給す
る。トップゲートパルス発生回路２２は、トップゲート
パルス出力タイミング信号Ｓ２が供給されると、所定の
パルス幅を有するトップゲートパルスＴＧＰを発生し、
Ｗゲート型光センサ１０ａ〜１０ｅのトップゲート端子
ＴＧに同時に印加する。次いで、タイミングパルス生成
回路１１は、カウンタ設定回路８で設定されたカウント
値ＣＮＴに従って、プリチャージパルス出力タイミング
信号Ｓ１をプリチャージパルス発生回路２１に供給す
る。プリチャージパルス発生回路２１は、プリチャージ
パルス出力タイミング信号Ｓ１が供給されると、各々、
異なるパルス幅を有する複数のプリチャージパルスＰＣ
Ｐａ〜ＰＣＰｅを発生し、各Ｗゲート型光センサ１０ａ
〜１０ｅのドレイン端子Ｄに供給する。

【００３１】そして、タイミングパルス生成回路１１
は、プリチャージパルスＰＣＰａ〜ＰＣＰｅの印加時間
の終了タイミングで、ボトムゲートパルス出力タイミン
グ信号Ｓ３をボトムゲートパルス発生回路２３に供給す
る。ボトムゲートパルス発生回路２３は、ボトムゲート
パルス出力タイミング信号Ｓ３が供給されると、所定の
パルス幅を有するボトムゲートパルスＢＧＰａ〜ＢＧＰ
ｅを発生し、各Ｗゲート型光センサ１０ａ〜１０ｅに印
加される上記プリチャージパルスＰＣＰａ〜ＰＣＰｅの
印加時間の終了タイミングでボトムゲート端子ＢＧに印
加する。

【００３２】各Ｗゲート型光センサ１０ａ〜１０ｅは、
ボトムゲートパルスＢＧＰａ〜ＢＧＰｅが印加されたタ
イミングで、プリチャージパルスＰＣＰａ〜ＰＣＰｅお
よび入射光の照度に応じた速度で減少する出力電圧を出
力する。このとき、サンプルホールド回路２４には、タ
イミングパルス生成回路１１から読み出しパルスＳ５ａ
〜Ｓ５ｅが供給される。各Ｗゲート型光センサ１０ａ〜
１０ｅのドレイン端子Ｄから出力される出力電圧は、サ
ンプルホールド回路２４により順次ホールドされた後、
Ａ／Ｄ変換器１３により、デジタル信号に変換され、コ
ンパレータ（判定回路）１４に供給される。コンパレー
タ１４では、予め設定された下限値ＴＨ４に達しておら
ず、出力電圧が最も低い光センサの出力電圧（デジタ
ル）が、その光センサに対するプリチャージパルスの印
加時間に基づいて照度に変換され、照度値として出力さ
れる。

【００３３】Ｗゲート型光センサ１０ａ〜１０ｅの検出
可能範囲は、プリチャージパルスＰＣＰａ〜ＰＣＰｅの
印加時間を適切に設定することで、例えば図１０に示す
ように、センサ１０ａでは、１００〜１０００ルクス、
センサ１０ｂでは、１０００〜１００００ルクス、セン
サ１０ｃでは、１００００〜１０００００ルクスという
ように異ならせることが可能となる。したがって、測定
を繰り返すことなく、１度の検出動作により、短時間
で、広範囲の照度を検出することができる。

【００３４】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、蓄積時間
設定手段により設定された電荷蓄積時間の間に蓄積され
た発生電荷に応じて前記光センサから出力される出力電
圧が所定のしきい値に達するまでの時間を計時手段によ
り計時する際に、変更手段により前記電荷蓄積時間を変
更するようにしたので、照度検出可能範囲を広くするこ
とができるという利点が得られる。

【００３５】また、請求項２記載の発明によれば、前記
計時手段により計時された時間が所定の時間範囲内に入
っていないと判別手段により判別された場合にのみ、前
記蓄積時間設定手段により設定された電荷蓄積時間を変
更するようにしたので、照度検出可能範囲を広くするこ
とができるという利点が得られる。

【００３６】また、請求項３記載の発明によれば、蓄積
時間設定手段により設定された電荷蓄積時間の間に蓄積
された発生電荷に応じて前記光センサから出力される出
力電圧を検出手段により検出する際に、変更手段によ
り、前記検出手段により検出された出力電圧値に基づい
て、前記蓄積時間設定手段により設定された電荷蓄積時
間を段階的に変更するようにしたので、より簡単な構成
で、照度検出可能範囲を広くすることができるという利
点が得られる。

【００３７】また、請求項４記載の発明によれば、前記
検出手段により検出された出力電圧が所定の電圧範囲内
に入っていないと前記判別手段により判別された場合に
のみ、前記蓄積時間設定手段により設定された電荷蓄積
時間を変更するようにしたので、より簡単な構成で、照
度検出可能範囲を広くすることができるという利点が得
られる。

【００３８】また、請求項５記載の発明によれば、蓄積
時間設定手段により、前記複数の光センサの各々に対し
て、それぞれ段階的に異なる電荷蓄積時間を設定するよ
うにしたので、より短時間で、照度検出可能範囲を広く
することができるという利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態による光センサ駆動装置
の構成を示すブロック図である。

【図２】プリチャージパルスＰＣＰ、トップゲートパル
スＴＧＰ、ボトムゲートパルスＢＧＰのＷゲート型光セ
ンサへの印加タイミングを示すタイミングチャートであ
る。

【図３】本第１実施形態の動作を説明するためのフロー
チャートである。

【図４】本第１実施形態の一動作例を示すタイムチャー
トである。

【図５】本発明の第２実施形態による光センサ駆動装置
の構成を示すブロック図である。

【図６】本第２実施形態の動作を説明するためのフロー
チャートである。

【図７】本第２実施形態の一動作例を示すタイムチャー
トである。

【図８】基準値を一定にした場合、プリチャージパルス
の印加時間とドレイン端子の出力電圧が基準値と一致し
たときの入射光量（照度）との関係を示す概念図であ
る。

【図９】本発明の第３実施形態による光センサ駆動装置
の構成を示すブロック図である。

【図１０】本第３実施形態の一動作例を示すタイムチャ
ートである。

【符号の説明】

１ タイミングパルス生成回路（蓄積時間設定手段） ２ プリチャージパルス発生回路（蓄積時間設定手段） ３ トップゲートパルス発生回路 ４ ボトムゲートパルス発生回路 ５ タイムカウント回路（計時手段） ６ コンパレータ（判別手段） ７ 結果処理回路（出力手段） ８ カウンタ設定回路（変更手段） １０ Ｗゲート型光センサ（光センサ） １０ａ〜１０ｅ Ｗゲート型光センサ（複数の光セン
サ） １１ タイミングパルス生成回路（蓄積時間設定手段） １２ サンプルホールド回路（検出手段） １３ Ａ／Ｄ変換器 １４ コンパレータ（判別手段） １５ 結果処理回路（出力手段） ２１ プリチャージパルス発生回路（蓄積時間設定手
段） ２２ トップゲートパルス発生回路 ２３ ボトムゲートパルス発生回路 ２４ サンプルホールド回路（検出手段）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 照射光による発生電荷を電圧に変換する
   光センサと、 前記光センサに発生電荷が蓄積される電荷蓄積時間を設
   定する蓄積時間設定手段と、 前記蓄積時間設定手段により設定された電荷蓄積時間の
   間に蓄積された発生電荷に応じて前記光センサから出力
   される出力電圧が所定のしきい値に達するまでの時間を
   計時する計時手段と、 前記計時手段により計時された時間を前記照射光の光量
   に対応した出力信号として出力する出力手段と、 前記計時手段により計時された時間に基づいて、前記蓄
   積時間設定手段により設定された電荷蓄積時間を変更す
   る変更手段とを具備することを特徴とする光センサ駆動
   装置。
2. 【請求項２】 前記変更手段は、前記計時手段により計
   時された時間が所定の時間範囲内に入っているか否かを
   判別する判別手段を具備し、 前記計時手段により計時された時間が所定の時間範囲内
   に入っていないと前記判別手段により判別された場合、
   前記蓄積時間設定手段により設定された電荷蓄積時間を
   変更することを特徴とする請求項１記載の光センサ駆動
   装置。
3. 【請求項３】 照射光による発生電荷を電圧に変換する
   光センサと、 前記光センサに発生電荷が蓄積される電荷蓄積時間を設
   定する蓄積時間設定手段と、 前記蓄積時間設定手段により設定された電荷蓄積時間の
   間に蓄積された発生電荷に応じて前記光センサから出力
   される出力電圧を検出する検出手段と、 前記検出手段により検出された出力電圧を前記照射光の
   光量に対応した出力信号として出力する出力手段と、 前記検出手段により検出された出力電圧値に基づいて、
   前記蓄積時間設定手段により設定された電荷蓄積時間を
   段階的に変更する変更手段とを具備することを特徴とす
   る光センサ駆動装置。
4. 【請求項４】 前記変更手段は、前記検出手段により検
   出された出力電圧が所定の電圧範囲内に入っているか否
   かを判別する判別手段を具備し、 前記検出手段により検出された出力電圧が所定の電圧範
   囲内に入っていないと前記判別手段により判別された場
   合、前記蓄積時間設定手段により設定された電荷蓄積時
   間を変更することを特徴とする請求項３記載の光センサ
   駆動装置。
5. 【請求項５】 照射光による発生電荷を電圧に変換する
   複数の光センサと、 前記複数の光センサの各々に対して、それぞれ段階的に
   異なる電荷蓄積時間を設定する蓄積時間設定手段と、 前記蓄積時間設定手段により設定された電荷蓄積時間の
   間に蓄積された発生電荷に応じて、前記複数の光センサ
   の各々から出力される出力電圧を検出する検出手段と、 前記検出手段により検出された、前記複数の光センサの
   出力電圧のうち、有効な出力電圧を前記照射光の光量に
   対応した出力信号として出力する出力手段とを具備する
   ことを特徴とする光センサ駆動装置。