JP2010045293A - 光センサ、測定装置及びカメラシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フォトトランジスタ101の入射光量が所定量以下でそのベース電位が定常状態の動作点の第一の電位にある時は電荷排出用MOSFET102がオフするように制御する。また、フォトトランジスタ101の入射光量が所定量以上で電流検出用MOSFET106が飽和領域で動作するように制御する。そしてフォトトランジスタ101のベース電位が第一の電位から第二の電位に変化した時に電荷排出用MOSFET102がオンするように制御する。
【選択図】図3
Description
図1と図2と図3は本発明の実施形態1に係る光センサを示す回路図である。図1は本発明の特徴を最もよく表す回路図である。図2は図1の電荷排出用MOSFETの極性を変えたものである。図3は図1の光センサの回路にフォトトランジスタのベース電位を変化させない回路を追加して、AEセンサ(カメラ等に用いられる測光装置)として応用する場合に好適な一実施形態を示す回路図である。
図6は本発明に係る光センサをAEセンサに使用した場合の一実施形態を示すブロック図である。図中501はAE画素、502は対数圧縮積分回路、503はシフトレジスタ、504はHFE補償回路である。また、505はゲイン回路、506は各ブロックに供給する中間電位を生成する回路、507はバンドギャップ回路である。
図7は本発明のAEセンサを用いたカメラシステムの一実施形態を示すブロック図である。図中601は後述するレンズのプロテクトとメインスイッチとを兼ねるバリア、602は被写体の光学像を固体撮像素子に結像するレンズ、603はレンズ602を通過した光量を調整するための絞りである。また、604はレンズ602で結像された被写体を画像信号として取り込む固体撮像装置、605は図6で説明した本発明の光センサを用いたAEセンサ(測光装置)である。
102 電荷排出用MOSFET
103 フォトトランジスタのベース端子
104 電荷排出用MOSFETのゲート端子
105 電荷排出用MOSFETのドレイン端子
106 電流検出用MOSFET
107 電流検出用MOSFETのゲート端子
201 電流源
202 ベース電位検出用MOSFET
203 エミッタ電位制御用MOSFET
401 画素リセットスイッチ(SW_RESET)
402 電流源制御端子(VCTRL)
501 AE画素
502 対数圧縮積分回路
503 シフトレジスタ
504 HFE補償回路
505 ゲイン回路
506 中間電位生成回路
507 バンドギャップ回路
508 TG回路
601 バリア
602 レンズ
603 絞り
604 固体撮像装置
605 測光装置
606 撮像信号処理装置
607 A/D変換器
608 信号処理部
609 メモリ部
610 外部I/F回路
611 タイミング発生部
612 全体制御・演算部
613 記録媒体制御I/F部
614 記録媒体
615 コンピュータ
Claims (8)
- 光を受光して光電流を増幅した電流を出力するフォトトランジスタと、
前記フォトトランジスタからの電流を検出するための第一のMOSFETと、
前記フォトトランジスタのベースに一方の非制御端子が接続され、前記フォトトランジスタの過剰な光電流を排出するための第二のMOSFETと、
を有する光センサにおいて、
前記フォトトランジスタの入射光量が所定量以下で前記フォトトランジスタのベース電位が第一の電位にある時は前記第二のMOSFETがオフし、
前記フォトトランジスタの入射光量が所定量以上で前記第一のMOSFETが飽和領域で動作するように制御され、
前記フォトトランジスタが光電流を出力するセンサ動作期間において、前記フォトトランジスタのベース電位が前記第一の電位から第二の電位に変化した時に前記第二のMOSFETがオンするように前記第二のMOSFETのゲート電位が固定されることを特徴とする光センサ。 - 前記第二のMOSFETのもう一方の非制御端子は、前記第一の電位と前記第二の電位との中間の電位に制御されることを特徴とする請求項1に記載の光センサ。
- 前記第二のMOSFETは、センサ動作期間の前の画素リセット期間にオンすることを特徴とする請求項1又は2に記載の光センサ。
- 前記第二のMOSFETのゲート電位及び前記第一の電位と前記第二の電位との中間の電位を生成するための参照電流は、前記電流源の電流を制御する電圧を生成するための参照電流と同一の回路で生成されることを特徴とする請求項1に記載の光センサ。
- 前記フォトトランジスタはNPN型のバイポーラトランジスタであり、前記第一のMOSFETはNMOSであり、前記第二のMOSFETはPMOSであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の光センサ。
- 前記フォトトランジスタはPNP型のバイポーラトランジスタであり、前記第一のMOSFETはPMOSであり、前記第二のMOSFETはNMOSであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の光センサ。
- 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の光センサを有することを特徴とする測光装置。
- 請求項7に記載の測光装置と、レンズで結像された被写体を画像信号として取り込む固体撮像装置と、前記測光装置及び前記固体撮像装置からの信号を処理する信号処理回路とを備えたことを特徴とするカメラシステム。
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