JPH01156631A - 暗電流キャンセル回路 - Google Patents
暗電流キャンセル回路Info
- Publication number
- JPH01156631A JPH01156631A JP62315306A JP31530687A JPH01156631A JP H01156631 A JPH01156631 A JP H01156631A JP 62315306 A JP62315306 A JP 62315306A JP 31530687 A JP31530687 A JP 31530687A JP H01156631 A JPH01156631 A JP H01156631A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photodetector
- dark current
- value
- standard value
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 18
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
- H04N25/67—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response
- H04N25/671—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response for non-uniformity detection or correction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、光信号を受光する第１フォトディテクタと第
１容量とを並列的に設け、光信号に応じて、第１フォト
ディテクタにより検出した光電流を第１容量に積分し、
その積分値を規格値発生回路からの規格値と比較し、当
該積分値が規格値に達するまでの時間をもって、光信号
を時間量に変換するようにしたフォトセンサに関するも
のであり、特にラインセンサ等に用いることのできるフ
ォトセンサに好適な暗電流キャンセル回路に関するもの
である。
１容量とを並列的に設け、光信号に応じて、第１フォト
ディテクタにより検出した光電流を第１容量に積分し、
その積分値を規格値発生回路からの規格値と比較し、当
該積分値が規格値に達するまでの時間をもって、光信号
を時間量に変換するようにしたフォトセンサに関するも
のであり、特にラインセンサ等に用いることのできるフ
ォトセンサに好適な暗電流キャンセル回路に関するもの
である。
［従来の技術］
この種従来のフォトセンサの回路構成の一例を第２図に
示す。ここで、１は光信号りを受光し、その強度に応じ
た光電流を発生するフォトディテクタ、たとえば、フォ
トダイオードである。このフォトダイオード１と並列に
コンデンサ２（フォトダイオード１の接合容量であって
よい）を接続し、電源ＶＯＯからフォトダイオード１を
通して生じた光電流をこのコンデンサ２に充電する。３
はコンパレータであり、かかる充電による光電流の積分
値をコンパレータ３の正側入力端子に供給し、同じく負
側入力端子には規格値を示す電圧Ｖｒｅｆを供給する。
示す。ここで、１は光信号りを受光し、その強度に応じ
た光電流を発生するフォトディテクタ、たとえば、フォ
トダイオードである。このフォトダイオード１と並列に
コンデンサ２（フォトダイオード１の接合容量であって
よい）を接続し、電源ＶＯＯからフォトダイオード１を
通して生じた光電流をこのコンデンサ２に充電する。３
はコンパレータであり、かかる充電による光電流の積分
値をコンパレータ３の正側入力端子に供給し、同じく負
側入力端子には規格値を示す電圧Ｖｒｅｆを供給する。
コンパレータ３の正側入力端子にはリセットトランジス
タ４を介して基準電圧Ｖ。
タ４を介して基準電圧Ｖ。
の直流電源５を接続する。リセットトランジスタ４のゲ
ートには第３図に示すようにリセットパルスＲを供給し
、そのタイミングで正側入力端子の電位レベルＶを基準
電圧Ｖ。に初期設定する。コンパレータ３からは、リセ
ットパルスＲの生起時から正側入力端子の電位レベルＶ
が規格値Ｖｒａｆを越える時まで持続する出力が取り出
される。すなわち、コンデンサ２の積分値が規格値Ｖｒ
−ｅｆに達するまでの時間をもって、光信号りの強度を
時間量に変換する。
ートには第３図に示すようにリセットパルスＲを供給し
、そのタイミングで正側入力端子の電位レベルＶを基準
電圧Ｖ。に初期設定する。コンパレータ３からは、リセ
ットパルスＲの生起時から正側入力端子の電位レベルＶ
が規格値Ｖｒａｆを越える時まで持続する出力が取り出
される。すなわち、コンデンサ２の積分値が規格値Ｖｒ
−ｅｆに達するまでの時間をもって、光信号りの強度を
時間量に変換する。
第２図に示したフォトセンサの動作を第３図により説明
する。その動作の開始に先立って、リセットトランジス
タ４を導通状態にしてコンパレータ３の正側入力端子■
の電位を基準レベルｖ０にしておき、その後、光電流ｉ
を容量２に積分していき、■がＶｒａｆに達するまでの
時間をｔ３とする。かかる応答時間し、は次式で与えら
れる。
する。その動作の開始に先立って、リセットトランジス
タ４を導通状態にしてコンパレータ３の正側入力端子■
の電位を基準レベルｖ０にしておき、その後、光電流ｉ
を容量２に積分していき、■がＶｒａｆに達するまでの
時間をｔ３とする。かかる応答時間し、は次式で与えら
れる。
ｊｓ” Ｃ（Ｖｒａｒ−Ｖｏ）／ ｌ
（１）このフォトセンサを多数用いてフォトセンサアレ
イを構成するときには、その感度ばらつきが問題となる
。また、光電流ｉは ｉ ＝＝ ｉ、＋ ｉ、 （Ｌ） と２つの項に分けることができる。ここで、１ｌ（Ｌ）
は純粋にＬに依存する項であり、ｉｏはＬには無関係な
項で、＠電流と呼ばれているものである。
（１）このフォトセンサを多数用いてフォトセンサアレ
イを構成するときには、その感度ばらつきが問題となる
。また、光電流ｉは ｉ ＝＝ ｉ、＋ ｉ、 （Ｌ） と２つの項に分けることができる。ここで、１ｌ（Ｌ）
は純粋にＬに依存する項であり、ｉｏはＬには無関係な
項で、＠電流と呼ばれているものである。
［発明が解決しようとする問題点］
第２図に示した従来例では、暗電流ｉ。に対する配慮が
なされていないので、暗電流１０のばらつきがそのまま
センサアレイのばらつきとなる。しかも、暗電流１０は
普通は制御しにくいので、ばらつきやすいものである。
なされていないので、暗電流１０のばらつきがそのまま
センサアレイのばらつきとなる。しかも、暗電流１０は
普通は制御しにくいので、ばらつきやすいものである。
そこで、本発明の目的は、上述した暗電流を適切に打消
すようにして、かかる暗電流の悪影響を除去するように
したフォトセンサ用暗電流キャンセル回路を提供するこ
とにある。
すようにして、かかる暗電流の悪影響を除去するように
したフォトセンサ用暗電流キャンセル回路を提供するこ
とにある。
［問題点を解決するための手段１
このような目的を達成するために、本発明は、光信号を
受光する第１フォトディテクタと第１容量とを並列的に
設け、光信号に応じて、第１フォトディテクタにより検
出した光電流を第１容量に積分し、その積分値を規格値
発生回路からの規格値と比較し、当該積分値が規格値に
達するまでの時間をもって、光信号を時間量に変換する
ようにしたフォトセンサにおいて、第１フォトディテク
タと略々同じ構造をもち、かつ遮光された第２フォトデ
ィテクタを、第１容量と略々同じ容量値をもつ第２容量
と並列的に設け、その並列回路を規格値発生回路と直列
に接続し、規格値発生回路からの規格値と遮光された第
２フォトディテクタの暗電流の積分値とを合わせた値を
規格値として、積分値と比較することにより、暗電流を
打消すようにしたことを特徴とする。
受光する第１フォトディテクタと第１容量とを並列的に
設け、光信号に応じて、第１フォトディテクタにより検
出した光電流を第１容量に積分し、その積分値を規格値
発生回路からの規格値と比較し、当該積分値が規格値に
達するまでの時間をもって、光信号を時間量に変換する
ようにしたフォトセンサにおいて、第１フォトディテク
タと略々同じ構造をもち、かつ遮光された第２フォトデ
ィテクタを、第１容量と略々同じ容量値をもつ第２容量
と並列的に設け、その並列回路を規格値発生回路と直列
に接続し、規格値発生回路からの規格値と遮光された第
２フォトディテクタの暗電流の積分値とを合わせた値を
規格値として、積分値と比較することにより、暗電流を
打消すようにしたことを特徴とする。
［作 用］
本発明では、光電流を取り出すための第１のフオドディ
テクタと同様の第２のフォトディテクタを遮光状態で用
いて、第１のフォトディテクタからの暗電流とほぼ等し
い暗電流を第２のフォトディテクタより取り出し、それ
により第１のフォトディテクタからの光電流の積分値を
規格値と比較する際の＠電流の成分を打消すようにした
ので、第１のフォトディテクタからの光電流を表わす時
間量の出力を得る際の暗電流の悪影舌を除去することが
できる。その結果、本発明によれば、フォトセンサ間に
ばらつぎがないセンサアレイを実現することがてぎる。
テクタと同様の第２のフォトディテクタを遮光状態で用
いて、第１のフォトディテクタからの暗電流とほぼ等し
い暗電流を第２のフォトディテクタより取り出し、それ
により第１のフォトディテクタからの光電流の積分値を
規格値と比較する際の＠電流の成分を打消すようにした
ので、第１のフォトディテクタからの光電流を表わす時
間量の出力を得る際の暗電流の悪影舌を除去することが
できる。その結果、本発明によれば、フォトセンサ間に
ばらつぎがないセンサアレイを実現することがてぎる。
［実施例］
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。
。
第１図に本発明の一実施例を示す。第１図において第２
図と同様の個所には同一符号を付す。
図と同様の個所には同一符号を付す。
第１図において、６はフォトディテクタとしてのフォト
ダイオード１と略々同じ構造をもち、かつ遮光状態とさ
れた第２のフォトディテクタとしてのフォトダイオード
であり、このフォトダイオードと並列に第２のコンデン
サ７（フォトダイオード６の接合容量であってよい）を
接続する。この並列接続回路の一端を電源Ｖ。０に接続
し、他端をコンパレータ３の負側入力端子に接続すると
共に、第２のリセットトランジスタ８を介して規格値を
示す電圧Ｖｒｅｆの直流電源９に接続する。第２のリセ
ットトランジスタ８のゲートには、第１のリセットトラ
ンジスタ４と同様にリセットパルスＲを供給する。以上
により、第２のフォトディテクタとしてのフォトトラン
ジスタ６の暗電流のコンデンサ７への積分値と規格値を
示す電圧Ｖｒｅｆとを重畳した電圧を新たに規格値とし
てコンパレータ３の負側入力端子に供給する。
ダイオード１と略々同じ構造をもち、かつ遮光状態とさ
れた第２のフォトディテクタとしてのフォトダイオード
であり、このフォトダイオードと並列に第２のコンデン
サ７（フォトダイオード６の接合容量であってよい）を
接続する。この並列接続回路の一端を電源Ｖ。０に接続
し、他端をコンパレータ３の負側入力端子に接続すると
共に、第２のリセットトランジスタ８を介して規格値を
示す電圧Ｖｒｅｆの直流電源９に接続する。第２のリセ
ットトランジスタ８のゲートには、第１のリセットトラ
ンジスタ４と同様にリセットパルスＲを供給する。以上
により、第２のフォトディテクタとしてのフォトトラン
ジスタ６の暗電流のコンデンサ７への積分値と規格値を
示す電圧Ｖｒｅｆとを重畳した電圧を新たに規格値とし
てコンパレータ３の負側入力端子に供給する。
ここで、フォトダイオード６については、製造する時に
フォトダイオードｌのなるべく近傍に同じ形状に作り込
み、なおかつ遮光するようにしておく。コンデンサ７は
コンデンサ２と略々同じ容量値にしておく。
フォトダイオードｌのなるべく近傍に同じ形状に作り込
み、なおかつ遮光するようにしておく。コンデンサ７は
コンデンサ２と略々同じ容量値にしておく。
フォトダイオード６には、フォトセンサアレイへの光入
力に関係なく、フォトダイオード１の暗電流ｉｏと略々
同じ電流値の暗電流が常に流れていると考えられる。こ
こで、リセットパルスＲが消滅してからの時間をｔとす
るときに、第１図の回路では、コンパレータ３の負側入
力端子の電圧Ｖ−は、次式のようになる。
力に関係なく、フォトダイオード１の暗電流ｉｏと略々
同じ電流値の暗電流が常に流れていると考えられる。こ
こで、リセットパルスＲが消滅してからの時間をｔとす
るときに、第１図の回路では、コンパレータ３の負側入
力端子の電圧Ｖ−は、次式のようになる。
Ｖ−＝ｖｒ＠ｔ ＋ ｉｏｔ／Ｃ（２）一方、コンパレ
ータ３の正側入力端子の電圧Ｖやは、次式のようになる
。
ータ３の正側入力端子の電圧Ｖやは、次式のようになる
。
Ｌ＝ Ｖｏ＋ （ｉ、 （Ｌ） ＋ ｉ、） ｔ／Ｃ（
３）正側入力端子電圧ｖ４が上昇していき、負側入力端
子電圧Ｖ−と等しくなったとき、すなわち、（２）式と
（３）式が等しくなるまでの時間１．は、次式で与えら
れる。
３）正側入力端子電圧ｖ４が上昇していき、負側入力端
子電圧Ｖ−と等しくなったとき、すなわち、（２）式と
（３）式が等しくなるまでの時間１．は、次式で与えら
れる。
ｔｓ＝ （Ｖｒ−ｒ−Ｖｏ）／Ｌ （Ｌ） ・Ｃ（４）
（４）式かられかるように、この時間ｔｓには暗電流１
０の項がなく、ｉｏに無関係に定まることがわかる。す
なわち、コンパレータ３の出力は、暗電流の影習を受け
ることなしに、光信号りの強度に依存する電流ｉ＋（Ｌ
）に対して（４）式で定められる時間ｔ５の間持続する
。
（４）式かられかるように、この時間ｔｓには暗電流１
０の項がなく、ｉｏに無関係に定まることがわかる。す
なわち、コンパレータ３の出力は、暗電流の影習を受け
ることなしに、光信号りの強度に依存する電流ｉ＋（Ｌ
）に対して（４）式で定められる時間ｔ５の間持続する
。
［発明の効果］
以上から明らかなように、本発明によれば、光電流を取
り出すための第１のフォトディテクタと同様の第２のフ
ォトディテクタを遮光状態で用いて、第１のフォトディ
テクタからの暗電流とほぼ等しい暗電流を第２のフォト
ディテクタより取り出し、それにより第１のフォトディ
テクタからの光電流の積分値を規格値と比較する際の暗
電流の成分を打消すようにしたので、第１のフォトディ
テクタからの光電流を表わす時間量の出力を得る際の暗
電流の悪影響を除去することができる。その結果、本発
明によれば、フォトセンサ間にばらつきがないセンサア
レイを実現することができる。
り出すための第１のフォトディテクタと同様の第２のフ
ォトディテクタを遮光状態で用いて、第１のフォトディ
テクタからの暗電流とほぼ等しい暗電流を第２のフォト
ディテクタより取り出し、それにより第１のフォトディ
テクタからの光電流の積分値を規格値と比較する際の暗
電流の成分を打消すようにしたので、第１のフォトディ
テクタからの光電流を表わす時間量の出力を得る際の暗
電流の悪影響を除去することができる。その結果、本発
明によれば、フォトセンサ間にばらつきがないセンサア
レイを実現することができる。
第１図は本発明の一実施例を示す回路図、７ｊＳ２図は
従来例を示す回路図、 第３図は第２図の動作説明用信号波形図である。 １・・・第１のフォトディテクタ（フォトダイオード）
、 ２・・・第１のコンデンサ、 ３・・・コンパレータ、 ４・・・第１のリセットトランジスタ、５・・・基準電
圧ｖ０の電源、 ６・・・第２のフォトディテクタ（フォトダイオード）
、 ７・・・第２のコンデンサ、 ８・・・第２のリセットトランジスタ、９・・・規格値
Ｖｒａｆの電源、 ｖｏ。・・・直流電源、 Ｒ・・・リセットパルス。 第１図
従来例を示す回路図、 第３図は第２図の動作説明用信号波形図である。 １・・・第１のフォトディテクタ（フォトダイオード）
、 ２・・・第１のコンデンサ、 ３・・・コンパレータ、 ４・・・第１のリセットトランジスタ、５・・・基準電
圧ｖ０の電源、 ６・・・第２のフォトディテクタ（フォトダイオード）
、 ７・・・第２のコンデンサ、 ８・・・第２のリセットトランジスタ、９・・・規格値
Ｖｒａｆの電源、 ｖｏ。・・・直流電源、 Ｒ・・・リセットパルス。 第１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）光信号を受光する第１フォトディテクタと第１容量
とを並列的に設け、前記光信号に応じて、前記第１フォ
トディテクタにより検出した光電流を前記第１容量に積
分し、その積分値を規格値発生回路からの規格値と比較
し、当該積分値が前記規格値に達するまでの時間をもっ
て、前記光信号を時間量に変換するようにしたフォトセ
ンサにおいて、前記第１フォトディテクタと略々同じ構
造をもち、かつ遮光された第２フォトディテクタを、前
記第１容量と略々同じ容量値をもつ第２容量と並列的に
設け、その並列回路を前記規格値発生回路と直列に接続
し、前記規格値発生回路からの規格値と前記遮光された
第２フォトディテクタの暗電流の積分値とを合わせた値
を規格値として、前記積分値と比較することにより、前
記暗電流を打消すようにしたことを特徴とする暗電流キ
ャンセル回路。 ２）特許請求の範囲第１項記載の暗電流キャンセル回路
において、前記第１および第２フォトディテクタはフォ
トダイオードであり、前記第１および第２容量は該フォ
トダイオードの接合容量であることを特徴とする暗電流
キャンセル回路。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62315306A JPH01156631A (ja) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | 暗電流キャンセル回路 |
| US07/282,813 US4916307A (en) | 1987-12-15 | 1988-12-12 | Light intensity detecting circuit with dark current compensation |
| DE3842279A DE3842279C2 (de) | 1987-12-15 | 1988-12-15 | Lichtintensitätsdetektorschaltung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62315306A JPH01156631A (ja) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | 暗電流キャンセル回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01156631A true JPH01156631A (ja) | 1989-06-20 |
Family
ID=18063808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62315306A Pending JPH01156631A (ja) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | 暗電流キャンセル回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01156631A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5652425A (en) * | 1994-11-08 | 1997-07-29 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Photoelectric conversion module with noise compensation |
| US6795129B1 (en) | 1999-07-06 | 2004-09-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method and apparatus for digital broadcast channel selection by frequency searching in a step-wise fashion |
-
1987
- 1987-12-15 JP JP62315306A patent/JPH01156631A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5652425A (en) * | 1994-11-08 | 1997-07-29 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Photoelectric conversion module with noise compensation |
| US6795129B1 (en) | 1999-07-06 | 2004-09-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method and apparatus for digital broadcast channel selection by frequency searching in a step-wise fashion |
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