JP4440680B2 - 光検出装置 - Google Patents
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- 入射光量に応じた量の電荷を発生するフォトダイオードと、
K個の容量値C1〜CKのうちの何れかの容量値Cnに選択的に設定される可変容量部を有し、この可変容量部において設定されている容量値Ckに対応した蓄積期間Tkに亘って前記フォトダイオードから出力される電荷を前記可変容量部に蓄積して、この蓄積した電荷の量に応じた電圧値を出力する積分回路と、
蓄積期間T1〜TKのうちの何れかの蓄積期間Tkの終了の際に前記積分回路から出力される電圧値を保持して、この保持した電圧値を出力する第1ホールド回路と、
前記積分回路または前記第1ホールド回路から出力される電圧値を入力し、この入力した電圧値と基準電圧値とを大小比較して、この比較結果を表す比較信号を出力するとともに、何れかの蓄積期間Tkの終了の際に前記積分回路または前記第1ホールド回路から出力される電圧値が前記基準電圧値より小さいときに前記第1ホールド回路に対して該電圧値を保持するよう指示する比較回路と、
を備え、
比(Tk/Ck)の値がk値によって異なる、
ことを特徴とする光検出装置(ただし、Kは2以上の整数、kは1以上K以下の任意の整数)。 - 比(Tk1/Ck1)と比(Tk2/Ck2)との比が2の冪乗の数であることを特徴とする請求項1記載の光検出装置(ただし、k1およびk2それぞれは1以上K以下の任意の整数であり、k1≠k2)。
- 前記第1ホールド回路は、前記積分回路から出力される電圧値を入力し、蓄積期間Tkの開始および終了それぞれの際に入力する該電圧値の差に応じた電圧値を保持し出力するCDS回路を兼ねることを特徴とする請求項1記載の光検出装置。
- 前記第1ホールド回路から出力される電圧値を入力し、特定時刻における該電圧値を保持して、この保持した電圧値を出力する第2ホールド回路と、
前記比較回路から出力される比較信号を入力し、特定時刻における該比較信号を記憶し、この記憶した比較信号を出力するラッチ回路と、
を更に備えることを特徴とする請求項1記載の光検出装置。 - 前記第1ホールド回路から出力される電圧値を入力し、この入力した電圧値をデジタル値に変換して、このデジタル値を出力するA/D変換回路を更に備えることを特徴とする請求項1記載の光検出装置。
- 前記A/D変換回路から出力されるデジタル値を入力するとともに、前記比較回路から出力される比較信号を入力して、該比較信号に基づいて該デジタル値のビットをシフトさせ、このビットシフトした後のデジタル値を出力するビットシフト回路を更に備えることを特徴とする請求項5記載の光検出装置。
- 前記第1ホールド回路から出力される電圧値を入力して容量部に保持し、この保持した電圧値を前記A/D変換回路へ出力するスイッチドキャパシタ回路を更に備えることを特徴とする請求項5記載の光検出装置。
- 前記フォトダイオード,前記積分回路,前記第1ホールド回路および前記比較回路を複数組備え、これら複数組に対して1個の前記A/D変換回路を備える、ことを特徴とする請求項5記載の光検出装置。
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