KR100448971B1 - 온도검출장치,이것을탑재한반도체소자및이것을사용한오토포커스시스템 - Google Patents

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Abstract

종래에는, 피측정디바이스의 칩에의 온칩화가 어렵고, 피측정디바이스의 온도변화를 정확히 검출할 수 없었다. 발명은 MOS트랜지스터를 배설하는 동시에, 어떤 특정의 MOS트랜지스터의 게이트하의 공핍(空乏)시의 포텐셜을 검출하고, 이 검출출력을 기준전압 Vref과 비교하면서 이 MOS트랜지스터의 게이트전압을 제어하는 포텐셜제어회로를 배설하고, 이 포텐셜제어회로에 의하여 MOS트랜지스터의 게이트전압을 제어하면서, 이 MOS트랜지스터의 전류의 변화분으로부터 온도를 검출하도록 한다.

Description

온도검출장치, 이것을 탑재한 반도체소자 및 이것을 사용한 오토포커스시스템
본 발명은, 온도검출장치, 이것을 탑재한 반도체소자 및 이것을 사용한 오토포커스(AF)시스템에 관한 것이다.
고체촬상소자, 예를 들면 CCD(Charge Coupled Device)리니어센서의 용도의 하나로서, 오토포커스센서(이하, AF센서라고 함)가 있다. 간단한 AF센서에서는, 거리의 산출에 이른바 삼각측량의 원리가 이용되고 있다. 즉, 도 11에 나타낸 바와 같이, 일정한 거리 L를 띄우고 2개의 렌즈(101,102)를 배설하는 동시에, 이들 렌즈(101,102)의 각각에 대하여 일정한 거리 d를 두고 2개의 CCD리니어센서(103,104)를 배치한다.
그리고, 피사체(被寫體) P를 렌즈(101,102)를 통하여 2개의 CCD리니어센서(103,104)상에 결상(結像)하였을 때의 각 출력신호에 따라서 결상점 P1, P2의 렌즈(101,102)의 중심으로부터의 거리 X1, X2를 구하고, 다음의 식 1을 만족하도록, 렌즈(101,102)의 광축방향의 위치를 자동적으로 제어한다고 하는 것이다.
D 〓 d × {L／(X1＋X2)}
전술한 바와 같은 AF센서에 있어서는, 저코스트화를 도모하기 위하여, 렌즈로서 플라스틱렌즈 등을 사용하고 있는 것이 일반적이다. 그런데, 최근에는, 고정밀도의 AF센서를 제작하기 위하여, 다화소 고밀도의 CCD리니어센서를 사용하는 경향에 있고, 그 경우, 사용하는 렌즈 등의 광학계의 온도에 의한 왜곡(收差)변화 등에 기인하는 오차를 무시할 수 없게 되므로, 그 오차를 보정할 필요가 있게 된다. 그러므로, 온도변화를 검출하기 위한 온도검출장치가 필요하게 된다. 그 때, 코스트, 스페이스 등의 관점으로부터, 온도검출장치를 CCD칩에 온칩하는 것이 유리하고, 또 온칩화에 의하여 AF센서 자체의 온도를 정확하게 측정할 수 있으므로, 보정정밀도도 향상시킬 수 있게 된다.
이 온도검출장치로서, 도 12a 및 도 12b에 나타낸 바와 같이, pn접합다이오드에 정상(定常)전류를 흐르게 하고, 그 순방향 온전압(턴온전압)의 전압치의 온도에 의한 변동을 이용하도록 한 것이 알려져 있다. 이것에 의하면, pn접합다이오드의 순방향 온전압의 전압치는, 실리콘 Si의 경우, 상온에서는 약 0.7V의 접합전압치를 나타내지만, 상온에서의 측정과 동일 조건(예를 들면, 전류가 동일)하에서 온도가 올라가면 이 접합전압치는 감소한다. 실제로는, 다이오드 1개당 약 －2mV／℃정도의 변화이므로, 고정밀도로 온도를 검출하기 위해서는, 도 13a 및 도 13b에나타낸 바와 같이, 다이오드를 복수 단(段) (본 예에서는, 2단) 접속하거나, 그 후단(後段)에 증폭률의 온도의존이 적은 증폭회로를 접속하는 연구가 필요하다.
또, 다른 온도검출장치로서, 바이폴라트랜지스터의 베이스·에미터접합전압 VBE의 전압치의 온도에 의한 변동을 이용하도록 한 것도 알려져 있다. 그러나, pn접합다이오드나 바이폴라트랜지스터를 사용한 온도검출장치는, 당연한 것이지만 바이폴라프로세스에 의하여 실현되므로, 제조상, CCD리니어센서에 온칩하는 것은 곤란하다. 가령 다이오드에 대하여는 온칩할 수 있었다고 해도, 고정밀도의 증폭회로를 온칩하는 것은 곤란하다.
또한, 서미스터를 사용하여 온도검출을 행하는 것도 널리 알려져 있으나, 피측정디바이스 그 자체의 온도를 정확히 측정하기 위하여는, 온칩할 필요가 있다. 그와 같은 필요성이 있는 경우, 서미스터(일반적으로 서미스터라고 불려지고 있는 소자)로서는 실현할 수 없다. 이와 같은 이유로부터, MOS프로세스에 의하여 실현할 수 있는 온도검출장치의 개발이 요망되고 있다.
본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이고, 그 목적으로 하는 바는, 피측정디바이스의 칩에의 온칩화가 가능하고, 또한 피측정디바이스의 온도변화를 보다 정확하게 검출할 수 있는 온도검출장치, 이것을 탑재한 반도체소자 및 이것을 사용한 AF시스템을 제공하는 것에 있다.
도 1은 본 발명의 일실시형태를 나타낸 구성도.
도 2는 NMOS트랜지스터를 사용한 경우의 포텐셜제어회로의 일예의 회로도.
도 3은 PMOS트랜지스터를 사용한 경우의 포텐셜제어회로의 일예의 회로도.
도 4a 및 도 4b는 포텐셜­전압변환회로에 있어서의 MOS트랜지스터 M1, M2부분의 단면도 및 포텐셜도.
도 5는 포텐셜제어회로의 입출력특성도.
도 6은 포텐셜제어회로의 온도특성도.
도 7은 시뮬레이션 결과를 나타낸 온도특성도.
도 8은 본 발명에 관한 온도검출장치 전체의 구성도.
도 9는 본 발명에 관한 온도검출장치를 탑재한 CCD리니어센서의 구성도.
도 10은 본 발명에 관한 온도검출장치를 탑재한 CCD리니어센서를 AF센서로서 사용한 AF시스템의 개략구성도.
도 11은 오토포커스의 원리도.
도 12a 및 도 12b는 종래예를 나타낸 회로도 (그 1).
도 13a 및 도 13b는 종래예를 나타낸 회로도 (그 2).
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
10：포텐셜제어회로, 11：포텐셜­전압변환회로, 12：콤퍼레이터, 20：온도검출장치, 30：CCD리니어센서.
본 발명에 의한 온도검출장치는, 제1의 MOS트랜지스터를 가지고, 이 제1의MOS트랜지스터의 게이트하의 공핍(空乏)시의 포텐셜을 검출하고, 이 검출한 포텐셜에 따라서 상기 제1의 MOS트랜지스터의 게이트전압을 제어하는 포텐셜제어회로와, 상기 포텐셜제어회로에 의하여 게이트전압이 제어되고 또한 그 출력을 온도출력으로 하는 제2의 MOS트랜지스터와를 구비한 구성으로 되어 있다.
상기 구성의 온도검출장치에 있어서, 포텐셜제어회로는, 내장하는 제1의 MOS트랜지스터의 게이트하의 공핍시의 포텐셜을 검출하고, 그 검출전압을 기준전압과 비교하면서 제1의 MOS트랜지스터의 게이트전압을 제어하는 것이며, 이 포텐셜을 기준전압과 같게, 또는 기준전압에 비례한 전위로 한다. 이 포텐셜제어회로의 출력을 제2의 MOS트랜지스터의 게이트전압으로 하는 것이며, 당해 MOS트랜지스터의 스레시홀드치전압 Vth의 온도의존성을 제어한다. 그리고, 순수하게 MOS트랜지스터의 드레인전류 Ids의 온도의존성만을 이용하여 온도검출을 행한다.
본 발명에 의한 반도체소자는, 상기 구성의 온도검출장치를 동일 칩상에 탑재한 구성으로 되어 있다. 또한, 본 발명에 의한 AF시스템은, 상기 구성의 온도검출장치를 동일 칩상에 탑재한 고체촬상소자를 AF센서로서 사용한 구성으로 되어 있다.
다음에, 본 발명의 실시의 형태에 대하여 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시형태를 나타낸 구성도이다. 도 1에 있어서, 본 실시형태에 관한 온도검출장치는, 소스가 접지되고 또한 드레인이 기준저항 R을 통하여 전원 Vdd에 접속된 최소한 1개의 MOS트랜지스터 M0와, 이 MOS트랜지스터 M0의게이트하의 공핍시의 포텐셜을 기준전압 Vref과 같게, 또는 기준전압 Vref에 비례한 전위로 되도록 작용하는 포텐셜제어회로(10)로 이루어지는 구성으로 되어 있다. 즉, MOS프로세스를 이용하여, 온도의존의 출력을 취출한다고 하는 것이다.
그런데, MOS트랜지스터의 온도의존의 파라미터로서, 스레시홀드치전압 Vth과 드레인전류 Ids가 있다. 이들 파라미터중, 본 실시형태에 있어서는, 드레인전류 Ids의 온도변화를 이용하는 구성을 취하고 있다. 온도의존의 파라미터로서 드레인전류 Ids를 사용한 경우, MOS트랜지스터 M0의 사이즈 등을 변경함으로써, 출력을 상당히 크게 할 수 있다. 예를 들면, 채널폭을 2배로 하는 것만으로, 전류는 2배로 된다. 그러면, 온도변화에 의한 드레인전류 Ids의 전류변화도 2배로 된다. 이 전류변화는, 기준저항 R에 의하여 전압출력으로서 얻어지고, 이 전압출력이 온도출력으로 된다.
이 드레인전류 Ids는, 포화영역 동작에서는 식 2로 나타낸다.
RM Ids~``〓``~{mu CDOT epsilon _0X CDOT epsilon _0 CDOT W~} over {t_0X CDOT L} CDOT (Vgs~-~Vth)^2``/``2
여기서,μ는 전자의 이동도, ε0X는 게이트산화막의 유전률, ε0는 진공유전률(8.85×10-12(F·m-1)), t0X는 게이트산화막의 막두께, W는 채널폭, L은 채널길이, Vgs는 게이트전압이다.
그러나, 위 식 2에 따라서 상온 부근에서는 온도상승과 함께 전자의 이동도μ가 작아져서, 드레인전류 Ids를 감소시키는 방향으로 작용하나, 스레시홀드치전압 Vth은 값 자체는 작아지지만, 마이너스로 효과가 있으므로 드레인전류 Ids를 증가시키는 방향으로 작용한다. 그래서, 본 실시형태에서는, 포텐셜제어회로(10)를 사용하여 MOS트랜지스터 M0의 게이트하의 공핍시의 포텐셜(〓Vgs－Vth)을 일정하게 함으로써, 드레인전류 Ids를 전자의 이동도μ단독의 온도의존성을 갖도록 하고 있다.
포텐셜제어회로(10)는, MOS트랜지스터 M0의 게이트하의 공핍시의 포텐셜이, 전원전압 Vdd이나 스레시홀드치전압 Vth이 변화해도 기준전압 Vref으로 되도록, 당해 MOS트랜지스터 M0의 게이트전압을 제어하기 위한 회로이다. 다음에, 이 포텐셜제어회로(10)의 구체적인 회로구성에 대하여 설명한다.
도 2는 NMOS트랜지스터를 사용한 경우의 포텐셜제어회로(10)의 일예의 회로도이다. 도 2에 있어서, 전원 Vdd과 접지 사이에 직렬로 접속된 구동측 MOS트랜지스터 M1 및 부하측 MOS트랜지스터 M2에 의하여 포텐셜－전압변환회로(11)가 구성되고, 전원 Vdd과 접지 사이에 직렬로 접속된 다이오드접속의 MOS트랜지스터 M3, M4에 의하여 부하측 MOS트랜지스터 M2의 게이트에 바이어스전압 Vgg1이 인가되어 있다.
이 포텐셜－전압변환회로(11)의 출력은 콤퍼레이터(12)의 반전(－)입력으로 되고, 이 콤퍼레이터(12)에 있어서, 그 비반전(＋)입력으로 되는 기준전압 Vin과 비교된다. 이 콤퍼레이터(12)에는, 전원 Vdd과 접지 사이에 직렬로 접속된 다이오드접속의 MOS트랜지스터 M5, M6에 의하여 바이어스전압 Vgg2이 부여되어 있다.
콤퍼레이터(12)는, 전원 Vdd과 접지 사이에 직렬로 접속되어 (＋)측의 입력단(入力段)을 구성하는 MOS트랜지스터 M7, M8와, (－)측의 입력단을 구성하는 MOS트랜지스터 M9, M10와, 소스가 공통 접속되어 차동(差動)동작을 행하는 MOS트랜지스터 M12, M13와, 그 전류원으로 되는 MOS트랜지스터 M11와, MOS트랜지스터 M12, M13의 각 드레인과 접지 사이에 접속되어 전류미러회로를 구성하는 MOS트랜지스터 M14, M15로 이루어지고, MOS트랜지스터 M7, M9, M11의 각 게이트에 바이어스전압 Vgg2이 인가된 구성으로 되어 있다.
도 3은 PMOS트랜지스터를 사용한 경우의 포텐셜제어회로(10)의 회로구성의 일예를 나타낸 회로도이다. 이 포텐셜제어회로(10)는, 도 2의 포텐셜제어회로와는 극성(極性)이 역으로 되어 있는 점에서 상위할 뿐이고, 기본적으로는 모두 동일 회로구성으로 되어 있다.
도 4a 및 도 4b에, 포텐셜－전압변환회로(11)에 있어서의 MOS트랜지스터 M1, M2의 부분의 단면도 및 포텐셜도를 나타낸다. 여기서, NMOS를 사용한 포텐셜－전압변환회로(11)의 경우를 예로 들어 설명한다. MOS트랜지스터 M1, M2의 채널폭을 W1, W2, 채널길이를 L1, L2로 한 경우에 있어서, W1〓W2로 하고, L1을 작게, L2을 크게 설정하는 것으로 한다. 일예로서, L2／L1〓100 정도로 한다.
이로써, 부하측 MOS트랜지스터 M2에는 미소전류가 흐르고, 이에 따라서 구동측 MOS트랜지스터 M1에 흐르는 전류도 미소전류로 되므로, MOS트랜지스터 M1의 게이트하의 채널의 포텐셜 Vn이 그대로 출력전압 Vout으로 된다. 즉, 전술한 바와 같이 사이즈비를 설정함으로써, MOS트랜지스터 M1의 게이트하의 공핍시의 포텐셜을출력전압 Vout으로서 검출할 수 있다.
상기 구성의 포텐셜제어회로(10)에 있어서, 포텐셜－전압변환회로(11)는, 전술한 원리에 의하여, MOS트랜지스터 M1의 게이트하의 공핍시의 포텐셜을 검출한다. 이 포텐셜－전압변환회로(11)의 출력전압은, 콤퍼레이터(12)에 있어서 기준전압 Vref과 비교되고, 그 비교출력에 의하여 포텐셜－전압변환회로(11)의 MOS트랜지스터 M1의 게이트전압의 제어가 행해진다. 이로써, MOS트랜지스터 M1의 게이트하의 공핍시의 포텐셜이, 기준전압 Vref과 같아지도록 피드백제어된다.
그리고, 이 포텐셜제어회로(10)의 출력전압 Vout이, MOS트랜지스터 M0에 그 게이트전압으로서 부여된다. 여기서, MOS트랜지스터 M0로서, 포텐셜－전압변환회로(11)의 MOS트랜지스터 M1와 동일 사이즈의 것을 사용함으로써, MOS트랜지스터 M0의 게이트하의 공핍시의 포텐셜도, 기준전압 Vref과 같아지도록, 포텐셜제어회로(10)에 의하여 제어된다.
이 제어에 의하여, MOS트랜지스터 M0의 공핍시의 게이트하의 포텐셜이, 전원전압 Vdd이나 스레시홀드치전압 Vth이 변화해도 일정한 전압(기준전압 Vref)으로 유지되고, 드레인전류 Ids가 전자의 이동도μ단독의 온도의존성을 갖게 된다. 따라서, 온도가 변화하면, 그것에 따라서 MOS트랜지스터 M0의 드레인전류 Ids가 변화하고, 이 전류변화분이 기준저항 R에 의하여 전압출력으로서 얻어져서, 온도출력으로 된다.
도 5에, 포텐셜제어회로(10)에 있어서의 기준전압 Vref 대 출력전압 Vout의 특성을 나타낸다. 이 특성은, Vth〓1V의 경우의 예이다. 기울기가 1이 아닌 것은,백게이트효과 등에 의한 것이다. 또, 도 6에, 포텐셜제어회로(10)의 온도특성(기준전압 Vref 일정)을 나타낸다. 이와 같은 온도특성을 가지는 포텐셜제어회로(10)에 의하여 MOS트랜지스터 M0의 게이트전압 Vgs을 제어함으로써, 온도가 상승함에 따라서 MOS트랜지스터 M0의 게이트전압 Vgs이 스레시홀드치전압 Vth의 온도변화에 추종하여 저하하고, 결과적으로, 식 2의 (Vgs－Vth)를 일정하게 하고 있다.
도 7은 본 실시형태에 있어서의 실제의 시뮬레이션결과를 나타낸 온도특성도이다. 이 온도특성도로부터 명백한 바와 같이, 온도계수로서 수십 mV／℃이고, 실용상, 고정밀도의 회로를 실현할 수 있는 것을 알 수 있다. 출력의 다이나믹레인지를 넓히면, 수백 mV／℃ 정도의 실현도 가능하다.
도 8에, 본 발명에 관한 온도검출장치 전체의 구성도를 나타낸다. 도 8에 있어서, 기준저항 R에서 전압출력으로서 검출된 온도출력은, AD콘버터(13)에서 디지탈화되어 연산처리회로(14)에 공급된다. 그리고, 이 연산처리회로(14)에 있어서, ROM(15)에 미리 격납되어 있는 온도계수－상온에서의 출력전압의 테이블을 사용하여 AD콘버터(13)의 출력데이터로부터 실제의 온도를 산출하고,이것을 온도정보출력으로 한다.
전술한 바와 같이, MOS트랜지스터 M0를 사용하여, 이 MOS트랜지스터 M0의 게이트하의 공핍시의 포텐셜을 기준전압 Vref과 같아지도록 제어하면서, 온도의존성을 가지는 드레인전류 Ids의 변화를 기준저항 R에 의하여 전압출력으로서 검출하고, 이것을 온도출력으로 하도록 함으로써, 실제로 온도검출을 행하는 MOS트랜지스터 M0 및 포텐셜제어회로(10)에 대해서는 피측정디바이스의 칩에의 온칩화가 가능하게 되고, 이에 따라서 피측정디바이스의 온도변화를 보다 정확하게 검출할 수 있다.
그리고, 본 실시형태에서는, MOS트랜지스터 M0의 전류의 변화분을 기준저항 R 에서 전압으로 변환하여 온도출력으로서 도출하도록 하였으나, 반드시 전압출력으로서 취출할 필요는 없고, MOS트랜지스터 M0의 드레인 또는 소스를 흐르는 전류 그 자체를 취출하여 온도출력으로 하는 것도 가능하다.
또, 상기 실시형태에 있어서는, MOS트랜지스터 M0의 게이트하의 공핍시의 포텐셜을, 고정된 기준전압 Vref과 같아지도록 제어한다고 하였으나, 기준전압 Vref을 온도에 따라서 가변으로 하고, 예를 들면 고온으로 됨에 따라서 기준전압 Vref을 내리도록 제어하는 것도 가능하다. 이와 같이 함으로써, 주위온도의 검출감도를 보다 높일 수 있다.
도 9는 본 발명에 관한 온도검출장치(20)를 탑재한 예를 들면 CCD리니어센서를 나타낸 구성도이다. 도 9에 있어서, CCD리니어센서(30)는, 입사광을 그 광량에 따른 전하량의 신호전하로 변환하여 축적하는 광전변환부(화소)(31)가 복수개 (예를 들면, 2000 화소분) 1차원적으로 배열되어 이루어지는 센서열(32)과, 이 센서열(32)의 각 수광부(31)로부터 독출게이트부(33)를 통하여 독출된 신호전하를 일방향으로 전송하는 CCD로 이루어지는 전하전송레지스터(34)와를 가지는 구성으로 되어 있다.
이 구성에 있어서, 독출게이트부(33)에 의한 신호전하의 독출은, 외부로부터 독출게이트펄스 ΦROG가 부여됨으로써 행해진다. 또, 전하전송레지스터(34)는, 전송클록 Φ1, Φ2에 의하여 2상(相) 구동된다. 이 2상의 전송클록 Φ1, Φ2은, 센서열(32), 독출게이트부(33) 및 전하전송레지스터(34)가 제작된 CCD칩에 온칩으로 제작된 타이밍발생회로(35)에 있어서, 외부로부터 부여되는 기준클록 ΦCLK에 따라서 생성된다.
전하전송레지스터(34)의 전송선측의 단부에는, 이 전하전송레지스터(34)에서 전송된 신호전하를 검출하여 전압으로 변환하는 예를 들면 플로팅디퓨전앰프구성의 전하전압변환부(36)가 배설되어 있다. 이 전하전압변환부(36)의 후단에는, 예를 들면 소스폴로어회로로 이루어지는 버퍼(37)가 배설되어 있다. 이 버퍼(37)도, 타이밍발생회로(35)와 마찬가지로, CCD칩에 온칩으로 제작되어 있다. 이상에 의하여, CCD리니어센서(30)가 구성되어 있으며, 그 출력전압 Vout은 CCD칩 밖에 배설된 AD콘버터(38)에서 디지탈화된다.
또, 이 CCD리니어센서(30)에는, 그 주위온도를 검출하기 위한 온도검출장치(20)가 온칩으로 탑재되어 있다. 온도검출장치(20)로서는, 도 1에 나타낸 구성의 것, 즉 MOS프로세스를 이용하여 온도의존의 출력을 취출하는 온도검출장치가 사용된다. 이 온도검출장치를 사용함으로써, 당해 장치의 CCD칩에의 온칩화가 가능하게 되므로, CCD리니어센서(30)의 온도를 보다 정확하게 검출할 수 있다.
그리고, 본 예에서는, 온도검출장치(20)를 CCD리니어센서(30)에 탑재하도록 하였으나, CCD리니어센서(30)에의 탑재에 한정되는 것은 아니고, CCD에리어센서나 CCD지연소자에도 탑재하는 것이 가능하다. 예를 들면, CCD지연소자의 경우, 어떤 클록으로 정해진 지연량 및 버퍼의 지연량의 전체 지연량이 온도에 따라서 변화하게 되지만, 온도검출장치(20)를 온칩으로 탑재함으로써, CCD지연소자의 온도변화를 보다 정확하게 검출할 수 있는 동시에, 그 검출출력인 온도정보에 따라서 지연량을 미조정함으로써, 보다 정밀도가 높은 지연량을 얻을 수 있다.
또, CCD에 한하지 않고, MOS형 이미지센서나 BASIS(Base Stored Image Sensor)형 이미지센서 등의 증폭형 고체촬상소자, 또한 MOS회로 등 반도체소자 전반에 온칩으로 탑재하고, 그 측정한 온도정보에 따라서 반도체소자출력의 온도변동분을 보정하도록 하는 것도 가능하다.
도 10은 본 발명에 관한 온도검출장치(20)를 탑재한 예를 들면 CCD리니어센서를, AF센서로서 사용한 AF시스템의 일예를 나타낸 개략구성도이고, 도면중,도 8 및 도 9와 동등 부분에는 동일 부호를 붙여서 나타내고 있다. 도 10에 있어서, CCD리니어센서(30)의 출력신호 Vout는, AD콘버터(38)에서 디지탈화된 후, 마이크로콤퓨터 등에 의하여 구성되는 연산회로(41)에 공급된다. 그리고, 도 10에는, CCD리니어센서(30)를 1개밖에 나타내고 있지 않지만, 도 11의 오토포커스의 원리도로부터 명백한 바와 같이, 실제의 포커스편차량을 산출하는데는 2개의 CCD리니어센서를 사용하게 된다.
한편, CCD리니어센서(30)에 탑재된 온도검출장치(20)로부터의 온도출력은, 도 8에 있어서 설명한 바와 같이, AD콘버터(13)에서 디지탈화된 후, 연산처리회로(14)에 있어서, ROM(15)에 미리 격납되어 있는 온도계수－상온에서의 출력전압의 테이블에 따라서 실제의 온도가 산출되고, 이것이 온도정보출력으로서 연산회로(41)에 부여된다.
이 연산회로(41)에서는, CCD리니어센서(30)의 출력신호 Vout에 따라서 포커스편차량을 산출하는 동시에, 이 산출한 포커스편차량을 연산처리회로(14)로부터의 온도정보출력에 따라서 보정하는 처리가 행해진다. 그리고, AF제어회로(42)는, 이 온도보정이 행해진 포커스편차량에 따라서 렌즈(43)를 그 광축방향으로 이동시킴으로써 포커스조정을 행한다.
이와 같이, AF시스템에 있어서, 온도검출장치(20)를 온칩으로 탑재한 CCD리니어센서(30)를 AF센서로서 사용함으로써, AF센서 자체의 온도를 보다 정확하게 측정할 수 있으므로, 사용하는 렌즈 등의 광학계의 왜곡(수차)변화 등에 기인하는 오차의 보정정밀도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 보다 정확한 오토포커스제어가 가능하게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, MOS트랜지스터를 사용하고, 이 MOS트랜지스터의 게이트하의 공핍시의 포텐셜을 기준전압과 같아지도록 제어하면서, 온도의존성을 가지는 MOS트랜지스터의 전류의 변화분으로부터 온도를 검출하도록 함으로써, 이 온도검출장치를 MOS프로세스에서 피측정디바이스의 칩상에 제작할 수 있으므로, 피측정디바이스의 온도변화를 보다 정확하게 검출할 수 있다.

Claims (11)

  1. 제1의 MOS트랜지스터를 가지고, 이 제1의 MOS트랜지스터의 게이트하의 공핍(空乏)시의 포텐셜을 검출하고, 이 검출한 포텐셜에 따라서 상기 제1의 MOS트랜지스터의 게이트전압을 제어하는 포텐셜제어회로와,
    상기 포텐셜제어회로에 의하여 게이트전압이 제어되고 또한 그 출력을 온도출력으로 하는 제2의 MOS트랜지스터와
    를 구비한 것을 특징으로 하는 온도검출장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제2의 MOS트랜지스터의 드레인 또는 소스에 흐르는 전류를 상기 온도출력으로 하는 것을 특징으로 하는 온도검출장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 제2의 MOS트랜지스터에 직렬로 접속된 기준저항을 가지고, 상기 제2의 MOS트랜지스터의 드레인 또는 소스에 흐르는 전류를 상기 기준저항에 의하여 전압출력으로서 얻어 상기 온도출력으로 하는 것을 특징으로 하는 온도검출장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 포텐셜제어회로는 상기 검출된 포텐셜을 기준전압과 비교하고, 상기 제1의 MOS트랜지스터의 게이트전압을 제어하여, 상기 기준전압과 같게, 또는 상기 기준전압에 비례한 전위로 하는 것을 특징으로 하는 온도검출장치.
  5. 청구항 4에 있어서, 기준전압이 온도에 따라서 변하도록 한 것을 특징으로 하는 온도검출장치.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 온도출력을 디지탈화하는 AD콘버터, 메모리에 격납되어 있는 온도계수­상온에서의 출력전압의 테이블을 사용하여 상기 AD콘버터의 출력데이터로부터 온도정보출력으로서 실제의 온도를 산출하는 연산처리회로를 가지는 것을 특징으로 하는 온도검출장치.
  7. 제1의 MOS트랜지스터를 가지고, 이 제1의 MOS트랜지스터의 게이트하의 공핍시의 포텐셜을 검출하고, 이 검출한 포텐셜에 따라서 상기 제1의 MOS트랜지스터의 게이트전압을 제어하는 포텐셜제어회로와,
    상기 포텐셜제어회로에 의하여 게이트전압이 제어되고 또한 그 출력을 온도출력으로 하는 제2의 MOS트랜지스터와
    를 동일 칩상에 탑재한 것을 특징으로 하는 반도체소자.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 반도체소자는 CCD인 것을 특징으로 하는 반도체소자.
  9. 청구항 7에 있어서, MOS형 이미지센서, BASIS형 이미지센서 및 MOS회로에서 선택되는 것을 특징으로 하는 반도체소자.
  10. 제1의 MOS트랜지스터를 가지고, 이 제1의 MOS트랜지스터의 게이트하의 공핍시의 포텐셜을 검출하고, 이 검출한 포텐셜에 따라서 상기 제1의 MOS트랜지스터의 게이트전압을 제어하는 포텐셜제어회로와,
    상기 포텐셜제어회로에 의하여 게이트전압이 제어되고 또한 그 출력을 온도출력으로 하는 제2의 MOS트랜지스터와
    를 동일 칩상에 탑재하여 이루어지는 고체촬상소자를 오토포커스센서로서 사용한 것을 특징으로 하는 오토포커스시스템.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 고체촬상소자의 출력신호에 따라서 포커스편차량을 산출하는 제1의 연산처리회로, 메모리에 격납되어 있는 온도계수­상온에서의 출력전압의 테이블을 사용하여 상기 온도출력으로부터 온도정보출력으로서 실제의 온도를 산출하는 제2의 연산처리회로를 가지고, 상기 포커스편차량이 상기 온도정보출력에 따라서 보정되는 것을 특징으로 하는 오토포커스시스템.
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