KR20080079601A

KR20080079601A - 광전 변환 장치

Info

Publication number: KR20080079601A
Application number: KR1020080016766A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 요코미치; 다이스케 무라오카; 다이스케 오카노; 사토시 마치다
Original assignee: 세이코 인스트루 가부시키가이샤
Priority date: 2007-02-27
Filing date: 2008-02-25
Publication date: 2008-09-01
Also published as: CN101257573A; US20080217519A1; JP2008211591A; TW200849984A

Abstract

광신호를 고정밀하게 보정하고, 고속화에 대응하기 쉬운 광전 변환 장치를 제공한다.

모든 광전 변환 유닛(30)에 공통으로 접속되고, 각 광전 변환 유닛(30)으로부터의 각 증폭 광신호를 시계열적으로 출력하고, 제1 기생 용량(31)을 가지는 광신호 공통 출력선(10)과, 모든 광전 변환 유닛(30)에 공통으로 접속되고, 각 광전 변환 유닛(30)으로부터의 각 증폭 초기 전압을 시계열적으로 출력하고, 제2 기생 용량(32)을 가지는 초기 전압 공통 출력선(11)과 광신호 공통 출력선(10) 또는 초기 전압 공통 출력선(11)에 접속되고, 제1 기생 용량(31)과, 제2 기생 용량(32)의 차분 용량값과 거의 같은 용량값을 가지는 용량군(20)을 구비한다.

Description

광전 변환 장치{PHOTOELECTRIC CONVERSION DEVICE}

본 발명은 입사광에 근거하여 출력 전압을 출력하는 광전 변환 장치에 관한 것이다.

현재, 팩시밀리, 이미지 스캐너, 디지털 복사기, X선 촬상 장치 등의 화상 판독 장치로서 광전 변환 장치가 이용되고 있다.

광전 변환 장치는, 단결정 실리콘 칩에 의해 제조되어 밀착형 이미지 센서(CIS：Contact Image Senser)가 잘 알려져 있다.

여기에서, 종래의 광전 변환 장치에 대해 설명한다.

광전 변환 장치는, 복수의 포토 다이오드, 그 포토 다이오드로부터 노이즈 신호를 판독하여 유지하는 노이즈 신호 유지 수단, 및 그 포토 다이오드로부터 광신호를 판독하여 유지하는 광신호 유지 수단을 구비한다. 또, 광전 변환 장치는 각 포토 다이오드에 접속되고 노이즈 신호를 출력하는 노이즈 신호 공통 출력선 및, 각 포토 다이오드에 접속되고 광신호를 출력하는 광신호 공통 출력선을 구비한다. 또, 광전 변환 장치는, 노이즈 신호 유지 수단에 의해 유지된 노이즈 신호 및 광신호 유지 수단에 의해 유지된 광신호를 노이즈 신호 공통 출력선에 의한 용량과 광 신호 공통 출력선에 의한 용량의 용량 분할에 의해 판독하는 판독 수단을 구비한다. 또, 광전 변환 장치는 노이즈 신호 공통 출력선과 광신호 공통 출력선 사이에 설치되어 온 함으로써 노이즈 신호 공통 출력선과 광신호 공통 출력선의 전압의 언밸런스를 해소하고 광신호를 고정밀하게 보정하기 위한 스위치를 가진다 (예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

이와 같이 하면, 단결정 실리콘 칩으로 집적화가 진행되고, 소자 및 금속 배선이 고밀도화하고, 노이즈 신호 공통 출력선과 광신호 공통 출력선의 마스크 레이아웃 설계가 언밸런스하게 되어도, 노이즈 신호 공통 출력선과 광신호 공통 출력선의 전압의 언밸런스를 해소하고 광신호를 고정밀하게 보정할 수 있다.

[특허 문헌 1: 일본국 특허 공개 평10－191173호 공보]

그러나, 광신호를 고정밀하게 보정하기 위해 노이즈 신호 공통 출력선과 광신호 공통 출력선 사이에 설치된 스위치가 온 되고 나서 오프 되고, 그 후, 노이즈 신호 및 광신호가 각각 노이즈 신호 공통 출력선 및 광신호 공통 출력선에 판독되기 때문에, 스위치가 동작하는 시간만큼, 노이즈 신호 및 광신호를 판독하는 시간이 짧아진다. 따라서, 광전 변환 장치가 고속화되기 어려워진다.

본 발명은, 이러한 점을 감안하여 이루어지고, 광신호를 고정밀하게 보정할 수 있고, 고속화에 대응하기 쉬운 광전 변환 장치를 제공한다.

본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해, 입사광에 근거하여 출력 전압을 출력하는 광전 변환 장치에 있어서, 상기 입사광에 근거하여 광신호를 출력하는 광신호 출력 수단과, 상기 광신호 출력 수단의 출력 단자에 접속되고 상기 광신호 출력 수단의 출력 단자의 전압을 소정의 초기 전압으로 리셋하는 리셋 수단과, 상기 광신호 출력 수단의 출력 단자에 접속되고, 상기 광신호를 증폭하여 증폭 광신호를 출력하고, 상기 초기 전압을 증폭하여 증폭 초기 전압을 출력하는 증폭 수단과, 상기 증폭 수단의 출력 단자에 접속되고, 상기 증폭 광신호를 유지하는 광신호 유지 수단과, 상기 증폭 수단의 출력 단자에 접속되고, 상기 증폭 초기 전압을 유지하는 초기 전압 유지 수단을 가지는 복수의 광전 변환 유닛과, 모든 상기 광전 변환 유닛에 공통으로 접속되고, 각 상기 광전 변환 유닛으로부터의 각 상기 증폭 광신호 를 시계열적으로 출력하고, 제1 기생 용량을 가지는 광신호 공통 출력선과, 모든 상기 광전 변환 유닛에 공통으로 접속되고, 각 상기 광전 변환 유닛으로부터의 각 상기 증폭 초기 전압을 시계열적으로 출력하여, 제2 기생 용량을 가지는 초기 전압 공통 출력선과, 상기 광신호 공통 출력선 또는 상기 초기 전압 공통 출력선에 접속되고, 상기 제1 기생 용량과 상기 제2 기생 용량의 차분 용량값과 거의 같은 용량값을 가지는 조정 용량과, 상기 증폭 광신호로부터 상기 증폭 초기 전압을 감산하는 감산 증폭기를 구비한 것을 특징으로 하는 광전 변환 장치를 제공한다.

본 발명에서는, 광신호 공통 출력선에 의한 제1 기생 용량과 초기 전압 공통 출력선에 의한 제2 기생 용량의 차분 용량값과 거의 같은 용량값을 가지는 조정 용량이 광신호 공통 출력선 또는 초기 전압 공통 출력선에 접속되므로, 광신호 공통 출력선에 의한 기생 용량과 초기 전압 공통 출력선에 의한 기생 용량이 동일해진다. 따라서, 기생 용량에 의한 광신호로의 영향이 배제되어 광신호가 고정밀하게 보정된다.

또, 조정 용량이 광신호 공통 출력선 또는 초기 전압 공통 출력선에 접속되고 이 조정 용량은 신호에 의해 제어되지 않고, 조정 용량의 제어를 위한 시간이 필요없기 때문에 광신호 및 초기 전압을 판독하는 시간이 짧아지지 않는다. 따라서, 광전 변환 장치는 고속화에 대응하기 쉽다.

이하, 본 발명의 실시 형태를, 도면을 참조해 상세하게 설명한다.

우선, 입사광에 근거하여 출력 전압을 출력하는 광전 변환 장치에 탑재되는 광전 변환 유닛의 구성에 대해 설명한다. 도 1은 광전 변환 유닛을 나타낸 회로도이다.

광전 변환 유닛(30)은 포토 다이오드(1), 리셋 스위치(2), 버퍼 앰프(3), 스위치(14), 스위치(15), 용량(12), 용량(13), 스위치(16) 및 스위치(17)를 가진다.

리셋 스위치(2) 및 버퍼 앰프(3)는 포토 다이오드(1)의 출력 단자에 접속되어 있다. 용량(12)은 스위치(14)를 통해 버퍼 앰프(3)의 출력 단자에 접속되고 용량(13)은 스위치(15)를 통해 버퍼 앰프(3)의 출력 단자에 접속되어 있다. 또, 용량(12)은 스위치(16)를 통해 광신호 공통 출력선(10)에 접속되고 용량(13)은, 스위치(17)를 통해 초기 전압 공통 출력선(11)에 접속된다.

포토 다이오드(1)는 입사광에 근거하여 광전하를 발생해 광전하에 근거하여 광신호를 출력한다. 리셋 스위치(2)는 포토 다이오드(1)의 출력 단자의 전압을 소정의 초기 전압으로 리셋한다. 버퍼 앰프(3)는 광신호를 증폭하여 증폭 광신호를 출력하고, 초기 전압을 증폭하고 증폭 초기 전압을 출력한다. 용량(12)은 증폭 광신호를 유지하고, 용량(13)은 증폭 초기 전압을 유지한다.

다음, 광전 변환 장치의 전단 부분의 구성에 대하여 설명한다. 도 2는 광전 변환 장치의 전단 부분을 나타낸 회로도이다.

광전 변환 장치의 전단 부분은 복수의 광전 변환 유닛(30) 광신호 공통 출력선(10), 초기 전압 공통 출력선(11), 스위치(18), 스위치(19), 용량군(20), 금속 배선(20z), 제1 기생 용량(31) 및 제2 기생 용량(32)을 가진다.

광신호 공통 출력선(10)은 모든 광전 변환 유닛(30)에 공통으로 접속되고, 제1 기생 용량(31)을 가진다. 초기 전압 공통 출력선(11)은 모든 광전 변환 유닛(30)에 공통으로 접속되고, 제2 기생 용량을 가진다. 또, 광신호 공통 출력선(10)은 스위치(18)를 통해 전압(Vclamp1)이 인가된다. 초기 전압 공통 출력선(11)은 스위치(19)를 통해 전압(Vclamp1)이 인가된다. 용량군(20)은 광신호 공통 출력선(10) 또는 초기 전압 공통 출력선(11)에 접속되어 있다.

광신호 공통 출력선(10)은 각 광전 변환 유닛(30)으로부터의 각 증폭 광신호를 시계열적으로 출력해, 초기 전압 공통 출력선(11)은 각 광전 변환 유닛(30)으로부터의 각 증폭 초기 전압을 시계열적으로 출력한다. 용량군(20)은 제1 기생 용량(31)과 제2 기생 용량(32)의 차분 용량값와 거의 같은 용량값을 가진다.

다음, 광전 변환 장치의 후단 부분의 구성에 대해 설명한다. 도 3은 광전 변환 장치의 후단 부분을 나타낸 회로도이다.

광전 변환 장치의 후단 부분은 버퍼 앰프(22), 버퍼 앰프(23), 감산 증폭기(24), 클램프 회로(25), 버퍼 앰프(26), 샘플 홀드 회로(27), 버퍼 앰프(28) 및 트랜스미션 게이트(29)를 가진다.

광신호 공통 출력선(10)은 버퍼 앰프(22)를 통해 감산 증폭기(24)에 접속되고, 초기 전압 공통 출력선(11)은 버퍼 앰프(23)를 통해 감산 증폭기(24)에 접속된다. 감산 증폭기(24)의 출력 단자는 클램프 회로(25)에 접속되고, 클램프 회로(25)의 출력 단자는 버퍼 앰프(26)에 접속된다. 버퍼 앰프(26)의 출력 단자는 샘플 홀드 회로(27)에 접속되고, 샘플 홀드 회로(27)의 출력 단자는 버퍼 앰프(28)에 접속 되고, 버퍼 앰프(28)의 출력 단자는 트랜스미션 게이트(29)에 접속되어 있다.

다음에, 광전 변환 유닛(30)의 동작에 대해 설명한다.

신호(ØR)에 의해 리셋 스위치(2)가 온 된다. 그러면, 포토 다이오드(1)의 출력 단자의 전압(Vdi)은 리셋 전압(Vreset)이 된다. 그 후, 신호(ØR)에 의해 리셋 스위치(2)가 오프 된다. 그러면, 전압(Vdi)은 리셋 전압(Vreset)에 포토 다이오드(1)에 의한 노이즈 전압(Voff)을 가산한 전압(이하, 초기 전압으로 함)이 된다. 리셋 스위치(2)가 오프 된 직후, 신호(ØRlN)에 의해 스위치(15)가 온 되고, 초기 전압은 신호(ØSEL)에 의해 제어된 버퍼 앰프(3)를 통해 증폭 초기 전압(VBITR)이 되고, 이 증폭 초기 전압(VBITR)은 용량(13)으로 판독한다. 증폭 초기 전압(VBITR)은, 리셋 스위치(2)가 오프 되고 나서 스위치(15)가 오프 될 때까지, 판독된다.

그 후, 포토 다이오드(1)이 입사광에 근거하여 광전하를 발생해 유지하고, 광전하의 양에 근거하여 전압(Vdi)이 변동한다. 그러면, 전압(Vdi)은 리셋 전압(Vreset)에 포토 다이오드(1)에 의한 노이즈 전압(Voff) 및 포토 다이오드(1)에 의해 유지된 광전하의 양에 근거한 전압을 가산한 전압(이하, 광신호로 함)이 된다. 신호(ØSiN)에 의해 스위치(14)가 온 되어 있고, 광신호는 버퍼 앰프(3)를 통해 증폭 광신호(VBlTS)가 되고, 이 증폭 광신호(VBITS)는 용량(12)에 판독된다. 증폭 광신호(VBITS)는 리셋 스위치(2)가 오프 되고 나서 스위치(14)가 오프 될 때까지 판독된다.

신호(ØSCH)에 근거하여 스위치(16) 및 스위치(17)가 동시에 온 되고, 소정의 조건이 더 성립하면, 증폭 광신호(VBITS) 및 초기 전압(VBITR)이 각각 광신호 공통 출력선(10) 및 초기 전압 공통 출력선(11)에 판독된다. 후단의 회로가 증폭 광신호(VBITS)로부터 초기 전압(VBITR)을 감산함으로써 입사광에 근거한 광전하에 근거한 출력 전압이 인출된다.

상기에 있어서의 증폭 초기 전압(VBITR)이 용량(13)에 판독되는 동작과 증폭 광신호(VBITS)가 용량(12)에 판독되는 동작은 반복하여 실행된다.

다음, 광전 변환 장치의 전단 부분의 동작에 대해 설명한다.

여기에서, 각 광전 변환 유닛(30)은 시계열적으로 순차 증폭 광신호(VBITS) 및 증폭 초기 전압(VBITR)을 출력한다.

신호(ØSCH)가 하이가 되고, 신호(Øclamp1)가 로우가 되면(이하, 전반 기간으로 함), 스위치(16) 및 스위치(17)가 온 되고, 스위치(18) 및 스위치(19)가 오프 된다. 따라서, 용량(12)에 유지된 소정의 광전 변환 유닛(30)으로부터의 증폭 광신호(VBITS)가, 용량(12)과 제1 기생 용량(31)의 분압비에 의해 광신호 공통 출력선(10)에 판독됨과 동시에, 용량(13)에 유지된 소정의 광전 변환 유닛(30)으로부터의 증폭 초기 전압(VBITR)이 용량(13)과 제2 기생 용량(32)의 분압비에 의해 초기 전압 공통 출력선(11)에 판독된다.

또, 신호(ØSCH)가 하이가 되고, 신호(Øclamp1)가 하이가 되면(이하, 후반 기간으로 함), 스위치(16) 및 스위치(17)가 온 되고 스위치(18) 및 스위치(19)도 온 된다. 따라서, 광신호 공통 출력선(10) 및 초기 전압 공통 출력선(11)의 전압이, 전압(Vclamp1)의 전압으로 초기화된다.

광신호 공통 출력선(10)은 제1 기생 용량(31)을 가지고, 제1 기생 용량(31) 에 의한 영향을 받는다. 또, 초기 전압 공통 출력선(11)은 제2 기생 용량(32)을 가지고, 제2 기생 용량(32)에 의한 영향을 받는다. 또, 광신호 공통 출력선(10) 또는 초기 전압 공통 출력선(11)은 제1 기생 용량(31)과 제2 기생 용량(32)의 차분 용량값과 거의 같은 용량값을 가지는 용량군(20)을 가지고, 용량군(20)에 의한 영향을 받는다. 따라서, 용량에 의한 광신호 공통 출력선(10)으로의 영향은 용량에 의한 초기 전압 공통 출력선(11)으로의 영향과 동일해진다.

여기에서, 예를 들면, 버퍼 앰프(3), 버퍼 앰프(22) 및 버퍼 앰프(23)의 증폭율은 약 1배이고, 감산 증폭기(24)의 증폭율은 약 4배이고, 버퍼 앰프(26) 및 버퍼 앰프(28)의 증폭율은 약 2배이다. 증폭 광신호(VBITS) 및 증폭 초기 전압(VBITR)이 크게 증폭되기 전의 단계에서 용량에 의한 광신호 공통 출력선(10)으로의 영향은 용량에 의한 초기 전압 공통 출력선(11)으로의 영향과 동일해진다.

다음, 광전 변환 장치의 후단 부분의 동작에 대해 설명한다.

전반 기간에 소정의 광전 변환 유닛(30)으로부터의 증폭 광신호(VBITS)는 버퍼 앰프(22)를 통해 감산 증폭기(24)에 입력해, 소정의 광전 변환 유닛(30)으로부터의 증폭 초기 전압(VBITR)도 버퍼 앰프(23)을 통해 감산 증폭기(24)에 입력한다. 감산 증폭기(24)는, 증폭 광신호(VBITS)로부터 증폭 초기 전압(VBITR)을 감산함으로써, 증폭 광신호(VBITS)의 노이즈 전압(Voff)을 제거한다. 감산 증폭기(24)의 전반 기간의 출력 신호는, 증폭 광신호(VBITS)로부터 증폭 초기 전압(VBITR)을 감산 하여 게인배하고 기준 전압(VREF)을 가산한 신호가 된다.

또, 후반 기간에, 전압(Vclamp1)은 버퍼 앰프(22) 및 버퍼 앰프(23)를 통해 감산 증폭기(24)에 입력한다. 따라서, 감산 증폭기(24)의 2개의 입력 단자는 전압차를 가지지 않기 때문에 감산 증폭기(24)의 후반 기간의 출력 신호는 기준 전압(VREF)이 된다.

여기에서, 전반 기간 및 후반 기간으로, 버퍼 앰프(22), 버퍼 앰프(23) 및 감산 증폭기(24)의 오프셋이 감산 증폭기(24)의 출력 신호를 실려 있다. 이 감산 증폭기(24)의 출력 신호는, 클램프 회로(25)에 입력한다.

후반 기간에 클램프 회로(25)로의 크램프 펄스(ØCLAMP)에 근거하여, 도시하지 않았지만, 기준 전압(VREF)이 인가된 단자가 스위치 회로를 통해 클램프 회로(25)의 출력 단자에 접속된다. 따라서, 클램프 회로(25)의 후반 기간의 출력 신호는 기준 전압(VREF)에 클램프 된다.

또, 전반 기간에, 크램프 펄스(ØCLAMP)에 근거하여, 도시하지 않았지만, 기준 전압(VREF)이 인가된 단자가 클램프 회로(25)의 출력 단자에 접속되지 않는다. 따라서, 클램프 회로(25)의 입력 단자와 출력 단자 사이에 용량이 설치되어 있고, 클램프 회로(25)의 전반 기간의 출력 신호는 입력 단자에 있어서의 감산 증폭기(24)의 전반 기간의 출력 신호로부터 출력 단자에 있어서의 기준 전압(VREF)에 클램프 되어 있는 클램프 회로(25)의 1기간전의 후반 기간의 출력 신호를 감산해, 기준 전압(VREF)을 가산한 신호가 된다. 따라서, 클램프 회로(25)의 전반 기간의 출력 신호는 증폭 광신호(VBITS)로부터 증폭 초기 전압(VBITR)을 감산해 게인배가 되고 기준 전압(VREF)을 가산한 신호가 된다. 또한, 버퍼 앰프(22), 버퍼 앰프(23) 및 감산 증폭기(24)의 오프셋이, 이 클램프 회로(25)의 전반 기간의 출력 신호를 실려 있지 않게 된다.

클램프 회로(25)의 출력 신호는 버퍼 앰프(26)에 입력된다. 버퍼 앰프(26)의 출력 신호는 샘플 홀드 회로(27)에 입력한다.

전반 기간에, 샘플 홀드 회로(27)는, 샘플 홀드 회로(27)로의 샘플 홀드 펄스(ØSH)에 근거하여, 클램프 회로(25)의 전반 기간의 출력 신호에 근거한 버퍼 앰프(26)의 출력 신호를 샘플링한다.

또, 후반 기간에, 샘플 홀드 회로(27)는, 샘플 홀드 펄스(ØSH)에 근거하여, 샘플된 신호를 홀드하고, 샘플 홀드 회로(27)의 출력 신호가 긴 기간 유지된다.

샘플 홀드 회로(27)의 출력 신호는 버퍼 앰프(28)에 입력한다. 버퍼 앰프(28)의 출력 신호는 트랜스미션 게이트(29)에 입력한다. 트랜스미션 게이트(29)는 입사광에 근거한 광전하에 근거한 출력 전압(VOUT)을 출력한다.

이와 같이 하면, 광신호 공통 출력선(10)에 의한 제1 기생 용량(31)과 초기 전압 공통 출력선(11)에 의한 제2 기생 용량(32)의 차분 용량값과 거의 같은 용량값을 가지는 용량군(20)이 광신호 공통 출력선(10) 또는 초기 전압 공통 출력선(11)에 접속되므로, 광신호 공통 출력선(10)에 의한 기생 용량과 초기 전압 공통 출력선(11)에 의한 기생 용량이 동일해진다. 따라서, 기생 용량에 의한 광신호로의 영향이 배제되고 광신호가 고정밀하게 보정된다.

또, 용량군(20)이 광신호 공통 출력선(10) 또는 초기 전압 공통 출력선(11) 에 접속되고, 이 용량군(20)은 신호에 의해 제어되지 않고, 용량군(20)의 제어를 위한 시간이 필요 없기 때문에, 광신호 및 초기 전압을 판독하는 시간이 짧아지지 않다. 따라서, 광전 변환 장치는 고속화에 대응하기 쉽다.

또, 포토 다이오드(1)의 수가 증감하거나 광전 변환 유닛(30)의 수가 증감해도, 그때의 상태에 근거하여, 광신호 공통 출력선(10)에 의한 기생 용량과 초기 전압 공통 출력선(11)에 의한 기생 용량이 동일해진다. 따라서, 포토 다이오드(1)의 수 및 광전 변환 유닛(30)의 수에 상관없이, 기생 용량에 의한 광신호로의 영향이 배제되고 광신호가 고정밀하게 보정된다.

다음, 용량군(20)에 대해 설명한다. 도 4는 제1의 용량군을 나타낸 도면이다.

용량군(20)은 도 4에 나타낸 바와 같이, 복수의 용량(20a) 및 복수의 금속 배선(20b)을 가진다. 동일한 용량값의 용량(20a)이 복수 준비되어도 좋고, 다른 용량값의 용량(20a)이 복수 준비되어도 좋다. 각 용량에 대해, 용량(20a)은 대응하는 금속 배선(20b)을 통해, 광신호 공통 출력선(10) 또는 초기 전압 공통 출력선(11)에 접속된다.

이와 같이 하면, 반도체 장치를 제조하기 위해 사용되는 마스크가 변경되어 금속 배선(20b)이 변경되므로, 광신호 공통 출력선(10) 또는 초기 전압 공통 출력선(11)에 접속되는 용량(20c)의 수가 변경되고, 용량군(20)의 용량값이 트리밍된다. 따라서, 제1 기생 용량(31)과 제2 기생 용량(32)의 차분 용량값과 거의 같은 용량값이 실현되기 쉬워진다.

다음, 상기와 다른 용량군(20)에 대해 설명한다. 도 5는 제2의 용량군을 나타낸 도면이다.

용량군(20)은 도 5에 나타낸 바와 같이, 복수의 용량(20c) 및 복수의 스위치(20d)를 가진다. 동일한 용량값의 용량(20c)이 복수 준비되어도 되고, 다른 용량값의 용량(20c)이 복수 준비되어도 된다. 각 용량에 대해, 용량(20c)은 대응하는 스위치(20d)를 통해, 광신호 공통 출력선(10) 또는 초기 전압 공통 출력선(11)에 접속되어 있다.

이와 같이 하면, 스위치(20d)의 온 오프가 제어됨으로써, 광신호 공통 출력선(10) 또는 초기 전압 공통 출력선(11)에 접속되는 용량(20a)의 수가 변경되고, 용량군(20)의 용량값이 트리밍된다. 따라서, 제1 기생 용량(31)과 제2 기생 용량(32)의 차분 용량값과 거의 같은 용량값이 실현되기 쉬워진다.

또한, 이 전압(Vclamp1)은 통상 버퍼 앰프(22) 및 버퍼 앰프(23)의 전원 전압이다.

또, 도 2에서는 용량군(20)은 초기 전압 공통 출력선(11)에 접속되어 있지만, 광신호 공통 출력선(10)에 접속되도 좋다. 이때, 용량군(20)은 광신호 공통 출력선(10)과 초기 전압 공통 출력선(11) 중에 기생 용량이 작은 쪽이 접속된다.

또, 도 4에서는, 모든 용량(20a)이, 광신호 공통 출력선(10) 또는 초기 전압 공통 출력선(11)에 접속되어 있지만, 일부의 용량(20a)이 접속되어도 좋다. 이때, 용량군(20)의 용량값이 제1 기생 용량(31)과 제2 기생 용량(32)의 차분 용량값과 거의 같은 용량값이 되도록 접속된다.

또, 도 1에서는, 포토 다이오드가 사용되었지만, 포토 트랜지스터가 사용되어도 좋다.

도 1은 광전 변환 유닛을 나타낸 회로도이다.

도 2는 광전 변환 장치의 전단 부분을 나타낸 회로도이다.

도 3은 광전 변환 장치의 후단 부분을 나타낸 회로도이다.

도 4는 제1 용량군을 나타낸 도면이다.

도 5는 제2 용량군을 나타낸 도면이다.

[부호의 설명]

30 광전 변환 유닛

10 광신호 공통 출력선

11 초기 전압 공통 출력선

18,19 스위치

20 용량군

31 제1 기생 용량

32 제2 기생 용량

Claims

입사광에 근거하여 출력 전압을 출력하는 광전 변환 장치에 있어서,

상기 입사광에 근거하여 광신호를 출력하는 광신호 출력 수단과,

상기 광신호 출력 수단의 출력 단자에 접속되고, 상기 광신호 출력 수단의 출력 단자의 전압을 소정의 초기 전압으로 리셋하는 리셋 수단과,

상기 광신호 출력 수단의 출력 단자에 접속되고, 상기 광신호를 증폭하여 증폭 광신호를 출력하고, 상기 초기 전압을 증폭하여 증폭 초기 전압을 출력하는 증폭 수단과,

상기 증폭 수단의 출력 단자에 접속되고, 상기 증폭 광신호를 유지하는 광신호 유지 수단과,

상기 증폭 수단의 출력 단자에 접속되고, 상기 증폭 초기 전압을 유지하는 초기 전압 유지 수단을 가지는 복수의 광전 변환 유닛과,

모든 상기 광전 변환 유닛에 공통으로 접속되고, 각 상기 광전 변환 유닛으로부터의 각 상기 증폭 광신호를 시계열적으로 출력하고, 제1 기생 용량을 가지는 광신호 공통 출력선과,

모든 상기 광전 변환 유닛에 공통으로 접속되고, 각 상기 광전 변환 유닛으로부터의 각 상기 증폭 초기 전압을 시계열적으로 출력하고, 제2 기생 용량을 가지는 초기 전압 공통 출력선과,

상기 광신호 공통 출력선 또는 상기 초기 전압 공통 출력선에 접속되고, 상 기 제1 기생 용량과 상기 제2 기생 용량의 차분 용량값과 거의 같은 용량값을 가지는 조정 용량과,

상기 증폭 광신호로부터 상기 증폭 초기 전압을 감산하는 감산 증폭기를 구비한 것을 특징으로 하는 광전 변환 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 조정 용량은, 복수의 용량을 가지고, 상기 복수의 용량은, 각각 금속 배선을 통하여 상기 광신호 공통 출력선 또는 상기 초기 전압 공통 출력선에 접속된 것을 특징으로 하는 광전 변환 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 조정 용량은, 복수의 용량을 가지고, 상기 복수의 용량은, 각각 스위치 회로를 통해 상기 광신호 공통 출력선 또는 상기 초기 전압 공통 출력선에 접속된 것을 특징으로 하는 광전 변환 장치.