JP3444906B2 - 光電変換装置 - Google Patents
光電変換装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光電変換装置に関し、特
に被写体の照度に対応して蓄積時間を変化させ、常に一
定範囲内の出力電圧を得ることのできる光電変換装置に
関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、カメラのＡＦ（オートフォーカ
ス）機構等に用いられる光電変換装置においては、被写
体の照度が１０-3〜１０3 ルクス程度と非常に広い範囲
にわたることに対応するために、蓄積時間を一定にする
だけの制御では出力電圧のダイナミックレンジが十分に
確保できないことに鑑みて、被写体の照度に対応して蓄
積時間を変化させ、その時間に応じて出力電圧を所定の
ゲインで増幅する、いわゆるＡＧＣ（オートゲインコン
トロール）を行なっている。このＡＧＣによって被写体
の照度に関わらず、常に一定の出力電圧を取り出させる
ようになる。 【０００３】このような制御を行なうためには、被写体
の照度を蓄積時間中にリアルタイムで検出し、その値が
所定の値に達した時点で蓄積を終了させるという制御方
式が提案されている。例えば、特開昭６１−１６７９１
６号は、被写体の照度の最大値を検出する手段を有して
制御を行なっている。この方式によれば、出力電圧に被
写体の照度の最大値に応じた所定の増幅を行なうため、
被写体の如何にかかわらず、常に出力電圧を飽和させる
ことなく得ることができる。 【０００４】図５は従来の照度の最大値検出機能を備え
た光電変換装置の構成を示す回路ブロック図である。５
０１は受光素子となるＮＰＮトランジスタ、５０２はＮ
ＰＮトランジスタ５０１のベースをリセットするための
スイッチングトランジスタ、５０３は同じくエミッタを
リセットするためのスイッチングトランジスタ、５０５
はＮＰＮトランジスタ５０１の出力を一時的に蓄積する
ための容量、５０４はＮＰＮトランジスタ５０１の出力
を容量５０５へ転送する為のスイッチングトランジス
タ、５０６は容量５０５に蓄積された電荷を読み出すた
めのスイッチングトランジスタ、５１２は出力が読み出
される共通出力ライン、５１０は出力バッファ、５１９
は出力端子、５１１は読み出し用スイッチングトランジ
スタ５０６を順次ＯＮさせるためのシフトレジスタであ
る。 【０００５】又、５０７は受光素子ＮＰＮトランジスタ
５０１の出力を受けるアンプ回路であって、すべての有
効画素についているアンプ回路５０７の出力同士を共通
接続することにより、出力ライン５２１には全有効画素
の出力の最大値がリアルタイムで出力される。更に、出
力ライン５２２にはダーク基準となる画素の出力がやは
りアンプ回路５０７を通してリアルタイムに出力され、
これを出力バッファ５０８を介して差動アンプ５０９に
より差をとれば、リアルタイム光量モニタ端子５２０よ
り、照射された光量の最大値が出力される。又、５１３
はＮＰＮトランジスタ５０１のコレクタ電源端子、５１
５はベースリセットのためのスイッチングトランジスタ
５０２の制御端子、５１６はベースリセット電源端子、
５１４は電荷転送用スイッチングトランジスタ５０４の
制御端子、５１７はエミッタリセットのためのスイッチ
ングトランジスタ５０３の制御端子、５１８はエミッタ
リセット電源端子である。 【０００６】図６は上記構成の従来例の光電変換装置の
センサリセット期間と蓄積時間中のタイミングチャート
である。５１５，５１７，５１４の各端子にそれぞれの
パルスを印加することにより、まず、ＮＰＮトランジス
タ５０１のベースがリセットされ、次にエミッタがリセ
ットされ、同時に蓄積容量５０５がリセットされる。こ
のエミッタ及び容量のリセットが終了した時点より蓄積
が開始されるわけであるが、この時リアルタイム光量モ
ニタ端子５２０からは、図６に示したような出力が、全
画素に照射された光の最大値として出力されることにな
る。そして、この光量モニタの出力が所定の電位に達し
た時点で蓄積を終了し、その電位に応じた量の増幅を後
段の回路で施すことにより、常に適切な出力電圧が得ら
れるというものである。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】一方、最近のＡＦ（オ
ートフォーカス）システムなどでは、高機能化により画
素数が増加する傾向にあり、画素数の増加に伴ない、全
画素の読み出し時間が長大化するということが表面化し
ている。このような大きな画素数の光電変換装置で上述
の光量モニタを行なうようにした場合には、１ラインの
全画素を対象とした光量モニタを行なうようになるた
め、場合によっては必ずしも所望でない部分に照射され
た光情報をモニタしたことによって蓄積が終了させられ
てしまい、所望の部分の光情報は更に蓄積時間を必要と
しているにもかかわらず、蓄積されない為に十分な出力
電圧が取り出せないという問題点があった。 【０００８】本発明は上述の問題を解決するために提案
されたものである。 【０００９】 【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
の本発明の構成は、それぞれが複数の受光素子を含む複
数の領域からなる撮像手段と、前記複数の領域に含まれ
る受光素子の出力から、それぞれの領域内に照射された
光の最大値を個別に検出する複数の第１の回路手段と、
前記複数の第１の回路手段からの信号に基づいて、複数
の領域に照射された光の最大値を検出するとともに、前
記複数の第１の回路手段からの信号を選択的に出力する
為の第２の回路手段とを備え、前記複数の第１の回路手
段の各々は、対応する領域に含まれる前記複数の受光素
子からの信号を出力する複数のアンプと、前記複数のア
ンプの出力部を共通接続した第１の出力ラインとを含
み、前記第２の回路手段は、前記複数の第１の回路手段
からの信号を出力する複数のバッファと、前記バッファ
の出力部を共通接続した第２の出力ラインとを含み、さ
らに、前記複数のバッファの１つをオンにし、それ以外
をオフにすることにより、前記第２の回路手段から、前
記複数の第１の回路手段からの信号を選択的に出力する
モードと、前記複数のバッファの内、２つ以上をオンに
することにより、前記第２の回路手段から、前記オンさ
れたバッファに対応する複数の領域に照射された光の最
大値の信号を出力するモードとを切り換える切り換え手
段とを具備したことを特徴とする。 【００１０】 【００１１】 【００１２】 【実施例】以下、添付図面を参照しつつ、本発明を適用
した好適な実施例を説明する。図１は本発明の第１の実
施例を示しており、図中、１０１は受光素子となるＮＰ
Ｎトランジスタ、１０２はトランジスタ１０１のベース
をリセットする為のスイッチングトランジスタ、１０３
はトランジスタ１０１のエミッタをリセットする為のス
イッチングトランジスタ、１０５はトランジスタ１０１
の出力電圧を一時的に蓄積する為の容量、１０４はトラ
ンジスタ１０１の出力を容量１０５へ転送する為のスイ
ッチングトランジスタ、１０６は容量１０５に蓄積され
た電圧を読み出す為のスイッチングトランジスタ、１１
２は各画素の出力が読み出される共通出力ライン、１１
０は出力バッファ、１１９は出力端子である。また、１
１１は各画素の出力を順次読み出すためのシフトレジス
タである。１０７は受光素子１０１の出力を受けるアン
プ回路で、必要とする領域の有効画素に設けられてい
る。 【００１３】即ち、すべての画素に対応するトランジス
タ１０１は３つの領域に分割され、第１の領域に含まれ
るトランジスタ１０１の出力は、夫々のアンプ１０７に
より増幅された後、第１の領域に属するアンプの出力同
士がまとめられる。また、第２の領域に含まれるトラン
ジスタ１０１の出力は、夫々のアンプ１０７により増幅
された後、第２の領域に属するアンプの出力同士がまと
められ、また第３の領域に含まれるトランジスタ１０１
の出力は、夫々のアンプ１０７により増幅された後、第
３の領域に属するアンプの出力同士がまとめられる。か
くして、第１〜第３の夫々の領域の画素の出力の最大値
は、夫々の出力ライン１３、１２、１１にリアルタイム
に現われる。なお、各領域において、アンプ１０７の出
力電圧が複数分がまとめられても、その共通ライン上に
は、個々のアンプ１０７の電圧の和ではなく、それらの
なかの最大電圧値が現われる。 【００１４】更に、出力ライン１４にはダーク基準画素
の出力がやはり同様のアンプ回路を通してリアルタイム
に出力される。図１において、１０８は出力バッファ、
１０９は差動アンプ、１２２は切換端子のついた出力バ
ッファ（アナログスイッチ）、１２３は１２２のバッフ
ァに対する負荷回路、１２４は１２２の出力バッファを
所定の入力によって切換える為のロジック回路、１２１
は切換えのための入力端子、１１３は受光素子のＮＰＮ
トランジスタのコレクタ電源、１１５はベースリセット
用スイッチングトランジスタの制御端子、１１６はベー
スリセット電源端子、１１７はエミッタリセット用スイ
ッチングトランジスタの制御端子、１１８はエミッタリ
セット電源端子、１１４は電荷転送用スイッチングトラ
ンジスタの制御端子である。 【００１５】ライン１７、１６、１５上には、第１領
域、第２領域、第３領域の夫々の画素の出力の和を、ダ
ーク規準画素の出力との差で作動増幅したものが現わ
れ、それらの増幅された出力が各々のバッファ１２２を
通して加算されその最大電圧値が端子１２０上に現われ
る。図２は本発明の実施例を説明する為のタイミングチ
ャートであり、１１５、１１７、１１４の端子にそれぞ
れ図示のパルスを加えることにより、ベースリセット及
びエミッタリセットが順次行われ、同時に蓄積容量１０
５もリセットされる。このエミッタ及び容量のリセット
が終了した時点から、各トランジスタ１０１において電
荷の蓄積が開始される。各領域での電荷の蓄積状態の変
化を図２において、ライン１５、１６、１７における電
圧変化として表した。このようにして、出力ライン１
１、１２、１３にはそれぞれ領域３、領域２、領域１の
出力の最大値がリアルタイムで出力され、それぞれは作
動アンプ１０９によってダーク規準画素出力と差分をと
られ、それぞれの領域のリアルタイム光量モニタとなっ
て出力ライン１５、１６、１７を介して出力バッファ１
２２へそれぞれ提供される。 【００１６】出力バッファ１２２は出力をＯＮ／ＯＦＦ
させる為の切換端子を有しており、これをＯＮすること
によりそのバッファの出力を取り出すことができる。従
って、１つの出力バッファ１２２のみをオンさせれば、
端子１２０上には、当該オンされたバッファに対応する
領域の画素出力の最大値が現われる。又、出力バッファ
１２２を複数同時にＯＮすることにより、端子１２０上
には、その中の最大値がとり出されることになる。即
ち、入力端子１２１からの入力により、ロジック回路１
２４を駆動し、そのパルスにより出力バッファ１２２を
ＯＮ／ＯＦＦさせれば、所望の領域のリアルタイム光量
モニタ出力を出力端子１２０から取り出すことができ
る。又、すべての領域に付加された出力バッファ１２２
を同時にＯＮすれば、その中の最大値が１２０より取り
出されることになる。つまり、それはとりも直さず、全
領域を共通にした時の最大値を検出するリアルタイム光
量モニタにほかならない。 【００１７】即ち、ロジック回路１２４を駆動すること
により、図２に示した１２０の出力波形のように、領域
１，領域２，領域３、そして全体という様に、４つの領
域のリアルタイムの光量モニタを選択的に検出すること
ができるわけである。よってこれらの光量モニタの領域
を所望の領域に設定し、その出力電圧が所定の値に達し
た時点で蓄積を打ち切り、その値に応じたゲインを後段
の回路でかければ、他の領域に照射された光情報の如何
にかかわらず、常に適切な値の出力電圧が所望の領域に
対してのみ得られることになる。又、全領域において、
光量をモニタしたい場合にも、外部からの入力により実
現することができるわけである。 【００１８】図３は図１中の切換端子付き出力バッファ
１２２の具体的な実施例である。１は電源端子、２は入
力端子、３は切換用コントロール端子、４は出力端子で
ある。コントロール端子３をＨｉにすることにより、ス
イッチングトランジスタ３０２がＯＮし、最終出力段Ｎ
ＰＮトランジスタ３０１はカットオフ状態となるため
に、このバッファ回路はＯＦＦとなる。コントロール端
子３を低レベルにすると、トランジスタ３０２がＯＦＦ
し、トランジスタ３０１が正常動作をすることにより、
バッファ回路はＯＮする。なお、この回路を使用するに
あたっては、出力端子４に何らかの負荷を接続しなけれ
ばならない。この負荷が図１の負荷１２３に相当する。 【００１９】図４は本発明の他の実施例を示す回路図で
あり、図中、図１との相違点は、図１が１つのエミッタ
であるのに対し、図４においては受光素子となるＮＰＮ
トランジスタ４０１がマルチエミッタであることであ
る。ここでは、ＮＰＮトランジスタのエミッタを２ケ設
けている。第１のエミッタ４１は出力を電荷転送用スイ
ッチングトランジスタ１０４により容量１０５へ転送す
るためのエミッタ、第２のエミッタ４２は各領域中で画
素ごとに共通接続され、ここに照射された光の最大値を
出力する。即ち、図１中、１０７のアンプ回路の共通接
続による最大値の検出方法にかわって、この方式では受
光素子のエミッタを別に設けることにより、最大値を検
出している。又、４０３は第２のエミッタをリセットす
るスイッチングトランジスタで、各領域ごとに１ケ付加
すればよい。 【００２０】以上説明した光電変換装置によれば、受光
素子の列を複数の画素を含む複数の領域に分割し、それ
ぞれの領域について個別の光量モニタを設け、それをリ
アルタイムにモニタすることにより、所望の分割領域に
おける光量が最適となった時点で蓄積を終了するように
すれば、適正な出力電圧を得ることができる。なお、こ
の時、他の領域の出力電圧は当然、適切なレベルにはい
ないために、あるものは蓄積電圧が長すぎる為に飽和
し、あるものは蓄積時間が足りずに小さすぎるといった
ことが起こっていると予想される。本来の目的からすれ
ば、これらの領域は最初から所望の領域ではなかったの
であるから、その出力電圧の如何は感知しないところで
あるが、時として領域を分割せずに全領域共通にした場
合での制御を必要とすることがある。かかる場合でも、
出力バッファ１２２はロジック回路１２４により同時に
オンされることが可能であるから、全領域を１まとめに
して共通な状態での光量モニタを簡単な走査で行なえる
為、分割した場合の個々の光量モニタによる蓄積時間制
御と、全領域共通にした場合の光量モニタによる蓄積時
間制御が選択的に行なえる。 【００２１】尚、上述の２つの実施例においては、説明
の簡単のため、分割領域が３分割の場合を用いたが、更
に多くの領域に分割し、それを構成する画素数を任意に
決定した場合についても同様の効果が得られることはい
うまでもない。又、切換端子付きのバッファ回路には図
３に記載されたものを例に説明したが、これもいわゆる
エミッタフォロワ形式のオペレータアンプと称されるも
のであれば、同様の効果が得られることはいうまでもな
い。 【００２２】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の領域に照射された光の最大値を各領域毎に検出
し、当該各領域毎に検出された最大値に基づいて複数の
領域における光の最大値を検出することができると共
に、各領域毎の最大値を選択的に出力するモードと、複
数の領域における最大値を出力するモードとを切り換え
ることができる。従って、所望の領域における光量が適
切となった時点で蓄積を終了することで所望の領域から
適切な出力電圧を得ることができると共に、全領域共通
の制御が必要な場合にも全領域における光量が適切とな
った時点で蓄積を終了することで適切な出力電圧を得る
ことができる。
に被写体の照度に対応して蓄積時間を変化させ、常に一
定範囲内の出力電圧を得ることのできる光電変換装置に
関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、カメラのＡＦ（オートフォーカ
ス）機構等に用いられる光電変換装置においては、被写
体の照度が１０-3〜１０3 ルクス程度と非常に広い範囲
にわたることに対応するために、蓄積時間を一定にする
だけの制御では出力電圧のダイナミックレンジが十分に
確保できないことに鑑みて、被写体の照度に対応して蓄
積時間を変化させ、その時間に応じて出力電圧を所定の
ゲインで増幅する、いわゆるＡＧＣ（オートゲインコン
トロール）を行なっている。このＡＧＣによって被写体
の照度に関わらず、常に一定の出力電圧を取り出させる
ようになる。 【０００３】このような制御を行なうためには、被写体
の照度を蓄積時間中にリアルタイムで検出し、その値が
所定の値に達した時点で蓄積を終了させるという制御方
式が提案されている。例えば、特開昭６１−１６７９１
６号は、被写体の照度の最大値を検出する手段を有して
制御を行なっている。この方式によれば、出力電圧に被
写体の照度の最大値に応じた所定の増幅を行なうため、
被写体の如何にかかわらず、常に出力電圧を飽和させる
ことなく得ることができる。 【０００４】図５は従来の照度の最大値検出機能を備え
た光電変換装置の構成を示す回路ブロック図である。５
０１は受光素子となるＮＰＮトランジスタ、５０２はＮ
ＰＮトランジスタ５０１のベースをリセットするための
スイッチングトランジスタ、５０３は同じくエミッタを
リセットするためのスイッチングトランジスタ、５０５
はＮＰＮトランジスタ５０１の出力を一時的に蓄積する
ための容量、５０４はＮＰＮトランジスタ５０１の出力
を容量５０５へ転送する為のスイッチングトランジス
タ、５０６は容量５０５に蓄積された電荷を読み出すた
めのスイッチングトランジスタ、５１２は出力が読み出
される共通出力ライン、５１０は出力バッファ、５１９
は出力端子、５１１は読み出し用スイッチングトランジ
スタ５０６を順次ＯＮさせるためのシフトレジスタであ
る。 【０００５】又、５０７は受光素子ＮＰＮトランジスタ
５０１の出力を受けるアンプ回路であって、すべての有
効画素についているアンプ回路５０７の出力同士を共通
接続することにより、出力ライン５２１には全有効画素
の出力の最大値がリアルタイムで出力される。更に、出
力ライン５２２にはダーク基準となる画素の出力がやは
りアンプ回路５０７を通してリアルタイムに出力され、
これを出力バッファ５０８を介して差動アンプ５０９に
より差をとれば、リアルタイム光量モニタ端子５２０よ
り、照射された光量の最大値が出力される。又、５１３
はＮＰＮトランジスタ５０１のコレクタ電源端子、５１
５はベースリセットのためのスイッチングトランジスタ
５０２の制御端子、５１６はベースリセット電源端子、
５１４は電荷転送用スイッチングトランジスタ５０４の
制御端子、５１７はエミッタリセットのためのスイッチ
ングトランジスタ５０３の制御端子、５１８はエミッタ
リセット電源端子である。 【０００６】図６は上記構成の従来例の光電変換装置の
センサリセット期間と蓄積時間中のタイミングチャート
である。５１５，５１７，５１４の各端子にそれぞれの
パルスを印加することにより、まず、ＮＰＮトランジス
タ５０１のベースがリセットされ、次にエミッタがリセ
ットされ、同時に蓄積容量５０５がリセットされる。こ
のエミッタ及び容量のリセットが終了した時点より蓄積
が開始されるわけであるが、この時リアルタイム光量モ
ニタ端子５２０からは、図６に示したような出力が、全
画素に照射された光の最大値として出力されることにな
る。そして、この光量モニタの出力が所定の電位に達し
た時点で蓄積を終了し、その電位に応じた量の増幅を後
段の回路で施すことにより、常に適切な出力電圧が得ら
れるというものである。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】一方、最近のＡＦ（オ
ートフォーカス）システムなどでは、高機能化により画
素数が増加する傾向にあり、画素数の増加に伴ない、全
画素の読み出し時間が長大化するということが表面化し
ている。このような大きな画素数の光電変換装置で上述
の光量モニタを行なうようにした場合には、１ラインの
全画素を対象とした光量モニタを行なうようになるた
め、場合によっては必ずしも所望でない部分に照射され
た光情報をモニタしたことによって蓄積が終了させられ
てしまい、所望の部分の光情報は更に蓄積時間を必要と
しているにもかかわらず、蓄積されない為に十分な出力
電圧が取り出せないという問題点があった。 【０００８】本発明は上述の問題を解決するために提案
されたものである。 【０００９】 【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
の本発明の構成は、それぞれが複数の受光素子を含む複
数の領域からなる撮像手段と、前記複数の領域に含まれ
る受光素子の出力から、それぞれの領域内に照射された
光の最大値を個別に検出する複数の第１の回路手段と、
前記複数の第１の回路手段からの信号に基づいて、複数
の領域に照射された光の最大値を検出するとともに、前
記複数の第１の回路手段からの信号を選択的に出力する
為の第２の回路手段とを備え、前記複数の第１の回路手
段の各々は、対応する領域に含まれる前記複数の受光素
子からの信号を出力する複数のアンプと、前記複数のア
ンプの出力部を共通接続した第１の出力ラインとを含
み、前記第２の回路手段は、前記複数の第１の回路手段
からの信号を出力する複数のバッファと、前記バッファ
の出力部を共通接続した第２の出力ラインとを含み、さ
らに、前記複数のバッファの１つをオンにし、それ以外
をオフにすることにより、前記第２の回路手段から、前
記複数の第１の回路手段からの信号を選択的に出力する
モードと、前記複数のバッファの内、２つ以上をオンに
することにより、前記第２の回路手段から、前記オンさ
れたバッファに対応する複数の領域に照射された光の最
大値の信号を出力するモードとを切り換える切り換え手
段とを具備したことを特徴とする。 【００１０】 【００１１】 【００１２】 【実施例】以下、添付図面を参照しつつ、本発明を適用
した好適な実施例を説明する。図１は本発明の第１の実
施例を示しており、図中、１０１は受光素子となるＮＰ
Ｎトランジスタ、１０２はトランジスタ１０１のベース
をリセットする為のスイッチングトランジスタ、１０３
はトランジスタ１０１のエミッタをリセットする為のス
イッチングトランジスタ、１０５はトランジスタ１０１
の出力電圧を一時的に蓄積する為の容量、１０４はトラ
ンジスタ１０１の出力を容量１０５へ転送する為のスイ
ッチングトランジスタ、１０６は容量１０５に蓄積され
た電圧を読み出す為のスイッチングトランジスタ、１１
２は各画素の出力が読み出される共通出力ライン、１１
０は出力バッファ、１１９は出力端子である。また、１
１１は各画素の出力を順次読み出すためのシフトレジス
タである。１０７は受光素子１０１の出力を受けるアン
プ回路で、必要とする領域の有効画素に設けられてい
る。 【００１３】即ち、すべての画素に対応するトランジス
タ１０１は３つの領域に分割され、第１の領域に含まれ
るトランジスタ１０１の出力は、夫々のアンプ１０７に
より増幅された後、第１の領域に属するアンプの出力同
士がまとめられる。また、第２の領域に含まれるトラン
ジスタ１０１の出力は、夫々のアンプ１０７により増幅
された後、第２の領域に属するアンプの出力同士がまと
められ、また第３の領域に含まれるトランジスタ１０１
の出力は、夫々のアンプ１０７により増幅された後、第
３の領域に属するアンプの出力同士がまとめられる。か
くして、第１〜第３の夫々の領域の画素の出力の最大値
は、夫々の出力ライン１３、１２、１１にリアルタイム
に現われる。なお、各領域において、アンプ１０７の出
力電圧が複数分がまとめられても、その共通ライン上に
は、個々のアンプ１０７の電圧の和ではなく、それらの
なかの最大電圧値が現われる。 【００１４】更に、出力ライン１４にはダーク基準画素
の出力がやはり同様のアンプ回路を通してリアルタイム
に出力される。図１において、１０８は出力バッファ、
１０９は差動アンプ、１２２は切換端子のついた出力バ
ッファ（アナログスイッチ）、１２３は１２２のバッフ
ァに対する負荷回路、１２４は１２２の出力バッファを
所定の入力によって切換える為のロジック回路、１２１
は切換えのための入力端子、１１３は受光素子のＮＰＮ
トランジスタのコレクタ電源、１１５はベースリセット
用スイッチングトランジスタの制御端子、１１６はベー
スリセット電源端子、１１７はエミッタリセット用スイ
ッチングトランジスタの制御端子、１１８はエミッタリ
セット電源端子、１１４は電荷転送用スイッチングトラ
ンジスタの制御端子である。 【００１５】ライン１７、１６、１５上には、第１領
域、第２領域、第３領域の夫々の画素の出力の和を、ダ
ーク規準画素の出力との差で作動増幅したものが現わ
れ、それらの増幅された出力が各々のバッファ１２２を
通して加算されその最大電圧値が端子１２０上に現われ
る。図２は本発明の実施例を説明する為のタイミングチ
ャートであり、１１５、１１７、１１４の端子にそれぞ
れ図示のパルスを加えることにより、ベースリセット及
びエミッタリセットが順次行われ、同時に蓄積容量１０
５もリセットされる。このエミッタ及び容量のリセット
が終了した時点から、各トランジスタ１０１において電
荷の蓄積が開始される。各領域での電荷の蓄積状態の変
化を図２において、ライン１５、１６、１７における電
圧変化として表した。このようにして、出力ライン１
１、１２、１３にはそれぞれ領域３、領域２、領域１の
出力の最大値がリアルタイムで出力され、それぞれは作
動アンプ１０９によってダーク規準画素出力と差分をと
られ、それぞれの領域のリアルタイム光量モニタとなっ
て出力ライン１５、１６、１７を介して出力バッファ１
２２へそれぞれ提供される。 【００１６】出力バッファ１２２は出力をＯＮ／ＯＦＦ
させる為の切換端子を有しており、これをＯＮすること
によりそのバッファの出力を取り出すことができる。従
って、１つの出力バッファ１２２のみをオンさせれば、
端子１２０上には、当該オンされたバッファに対応する
領域の画素出力の最大値が現われる。又、出力バッファ
１２２を複数同時にＯＮすることにより、端子１２０上
には、その中の最大値がとり出されることになる。即
ち、入力端子１２１からの入力により、ロジック回路１
２４を駆動し、そのパルスにより出力バッファ１２２を
ＯＮ／ＯＦＦさせれば、所望の領域のリアルタイム光量
モニタ出力を出力端子１２０から取り出すことができ
る。又、すべての領域に付加された出力バッファ１２２
を同時にＯＮすれば、その中の最大値が１２０より取り
出されることになる。つまり、それはとりも直さず、全
領域を共通にした時の最大値を検出するリアルタイム光
量モニタにほかならない。 【００１７】即ち、ロジック回路１２４を駆動すること
により、図２に示した１２０の出力波形のように、領域
１，領域２，領域３、そして全体という様に、４つの領
域のリアルタイムの光量モニタを選択的に検出すること
ができるわけである。よってこれらの光量モニタの領域
を所望の領域に設定し、その出力電圧が所定の値に達し
た時点で蓄積を打ち切り、その値に応じたゲインを後段
の回路でかければ、他の領域に照射された光情報の如何
にかかわらず、常に適切な値の出力電圧が所望の領域に
対してのみ得られることになる。又、全領域において、
光量をモニタしたい場合にも、外部からの入力により実
現することができるわけである。 【００１８】図３は図１中の切換端子付き出力バッファ
１２２の具体的な実施例である。１は電源端子、２は入
力端子、３は切換用コントロール端子、４は出力端子で
ある。コントロール端子３をＨｉにすることにより、ス
イッチングトランジスタ３０２がＯＮし、最終出力段Ｎ
ＰＮトランジスタ３０１はカットオフ状態となるため
に、このバッファ回路はＯＦＦとなる。コントロール端
子３を低レベルにすると、トランジスタ３０２がＯＦＦ
し、トランジスタ３０１が正常動作をすることにより、
バッファ回路はＯＮする。なお、この回路を使用するに
あたっては、出力端子４に何らかの負荷を接続しなけれ
ばならない。この負荷が図１の負荷１２３に相当する。 【００１９】図４は本発明の他の実施例を示す回路図で
あり、図中、図１との相違点は、図１が１つのエミッタ
であるのに対し、図４においては受光素子となるＮＰＮ
トランジスタ４０１がマルチエミッタであることであ
る。ここでは、ＮＰＮトランジスタのエミッタを２ケ設
けている。第１のエミッタ４１は出力を電荷転送用スイ
ッチングトランジスタ１０４により容量１０５へ転送す
るためのエミッタ、第２のエミッタ４２は各領域中で画
素ごとに共通接続され、ここに照射された光の最大値を
出力する。即ち、図１中、１０７のアンプ回路の共通接
続による最大値の検出方法にかわって、この方式では受
光素子のエミッタを別に設けることにより、最大値を検
出している。又、４０３は第２のエミッタをリセットす
るスイッチングトランジスタで、各領域ごとに１ケ付加
すればよい。 【００２０】以上説明した光電変換装置によれば、受光
素子の列を複数の画素を含む複数の領域に分割し、それ
ぞれの領域について個別の光量モニタを設け、それをリ
アルタイムにモニタすることにより、所望の分割領域に
おける光量が最適となった時点で蓄積を終了するように
すれば、適正な出力電圧を得ることができる。なお、こ
の時、他の領域の出力電圧は当然、適切なレベルにはい
ないために、あるものは蓄積電圧が長すぎる為に飽和
し、あるものは蓄積時間が足りずに小さすぎるといった
ことが起こっていると予想される。本来の目的からすれ
ば、これらの領域は最初から所望の領域ではなかったの
であるから、その出力電圧の如何は感知しないところで
あるが、時として領域を分割せずに全領域共通にした場
合での制御を必要とすることがある。かかる場合でも、
出力バッファ１２２はロジック回路１２４により同時に
オンされることが可能であるから、全領域を１まとめに
して共通な状態での光量モニタを簡単な走査で行なえる
為、分割した場合の個々の光量モニタによる蓄積時間制
御と、全領域共通にした場合の光量モニタによる蓄積時
間制御が選択的に行なえる。 【００２１】尚、上述の２つの実施例においては、説明
の簡単のため、分割領域が３分割の場合を用いたが、更
に多くの領域に分割し、それを構成する画素数を任意に
決定した場合についても同様の効果が得られることはい
うまでもない。又、切換端子付きのバッファ回路には図
３に記載されたものを例に説明したが、これもいわゆる
エミッタフォロワ形式のオペレータアンプと称されるも
のであれば、同様の効果が得られることはいうまでもな
い。 【００２２】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の領域に照射された光の最大値を各領域毎に検出
し、当該各領域毎に検出された最大値に基づいて複数の
領域における光の最大値を検出することができると共
に、各領域毎の最大値を選択的に出力するモードと、複
数の領域における最大値を出力するモードとを切り換え
ることができる。従って、所望の領域における光量が適
切となった時点で蓄積を終了することで所望の領域から
適切な出力電圧を得ることができると共に、全領域共通
の制御が必要な場合にも全領域における光量が適切とな
った時点で蓄積を終了することで適切な出力電圧を得る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施例を説明するための回路
ブロック図である。 【図２】 図１の回路の動作タイミングチャートであ
る。 【図３】 図１中のバッファ回路の具体的な実施例を示
した回路図である。 【図４】 本発明の第２の実施例を説明するための回路
ブロック図である。 【図５】 従来例を示す回路ブロック図である。 【図６】 本発明の従来例の動作タイミングチャートで
ある。 【符号の説明】 １０１…受光素子であるＮＰＮトランジスタ、１０２，
１０３，１０４…スイッチングトランジスタ、１０５…
蓄積用容量、１０７…受光素子の出力を受けて最大値を
検出するためのアンプ回路、１０８，１１０…バッファ
回路、１０９…差動アンプ、１２２…切換端子付きバッ
ファ回路、１２３…負荷、１２４…ロジック回路、１１
１…シフトレジスタ、４０１…受光素子であるＮＰＮト
ランジスタ、４０３…スイッチングトランジスタ
ブロック図である。 【図２】 図１の回路の動作タイミングチャートであ
る。 【図３】 図１中のバッファ回路の具体的な実施例を示
した回路図である。 【図４】 本発明の第２の実施例を説明するための回路
ブロック図である。 【図５】 従来例を示す回路ブロック図である。 【図６】 本発明の従来例の動作タイミングチャートで
ある。 【符号の説明】 １０１…受光素子であるＮＰＮトランジスタ、１０２，
１０３，１０４…スイッチングトランジスタ、１０５…
蓄積用容量、１０７…受光素子の出力を受けて最大値を
検出するためのアンプ回路、１０８，１１０…バッファ
回路、１０９…差動アンプ、１２２…切換端子付きバッ
ファ回路、１２３…負荷、１２４…ロジック回路、１１
１…シフトレジスタ、４０１…受光素子であるＮＰＮト
ランジスタ、４０３…スイッチングトランジスタ
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 それぞれが複数の受光素子を含む複数の
領域からなる撮像手段と、 前記複数の領域に含まれる受光素子の出力から、それぞ
れの領域内に照射された光の最大値を個別に検出する複
数の第１の回路手段と、 前記複数の第１の回路手段からの信号に基づいて、複数
の領域に照射された光の最大値を検出するとともに、前
記複数の第１の回路手段からの信号を選択的に出力する
為の第２の回路手段とを備え、前記複数の第１の回路手段の各々は、対応する領域に含
まれる前記複数の受光素子からの信号を出力する複数の
アンプと、前記複数のアンプの出力部を共通接続した第
１の出力ラインとを含み、前記第２の回路手段は、前記
複数の第１の回路手段からの信号を出力する複数のバッ
ファと、前記バッファの出力部を共通接続した第２の出
力ラインとを含み、 さらに、 前記複数のバッファの１つをオンにし、それ以外をオフ
にすることにより、前記第２の回路手段から、 前記複数
の第１の回路手段からの信号を選択的に出力するモード
と、前記複数のバッファの内、２つ以上をオンにするこ
とにより、前記第２の回路手段から、前記オンされたバ
ッファに対応する複数の領域に照射された光の最大値の
信号を出力するモードとを切り換える切り換え手段とを
具備したことを特徴とする光電変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17079992A JP3444906B2 (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | 光電変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17079992A JP3444906B2 (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | 光電変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0611645A JPH0611645A (ja) | 1994-01-21 |
| JP3444906B2 true JP3444906B2 (ja) | 2003-09-08 |
Family
ID=15911570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17079992A Expired - Fee Related JP3444906B2 (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | 光電変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3444906B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| TWI291237B (en) | 2005-10-07 | 2007-12-11 | Integrated Digital Technologie | Photo detector array |
| US9064772B2 (en) | 2005-10-07 | 2015-06-23 | Integrated Digital Technologies, Inc. | Touch screen system having dual touch sensing function |
| US8748796B2 (en) | 2005-10-07 | 2014-06-10 | Integrated Digital Technologies, Inc. | Interactive display panel having touch-sensing functions |
| US8575536B2 (en) | 2005-10-07 | 2013-11-05 | Integrated Digital Technologies Inc. | Pixel array and touch sensing display panel having the same |
| JP4893071B2 (ja) * | 2006-03-31 | 2012-03-07 | 日本電気株式会社 | バッファ回路、および、バッファ制御方法 |
| KR101003170B1 (ko) | 2006-09-25 | 2010-12-22 | 인테그레이티드 디지털 테크놀로지스, 인코포레이티드 | 광 검출기 어레이 |
-
1992
- 1992-06-29 JP JP17079992A patent/JP3444906B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0611645A (ja) | 1994-01-21 |
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