JP2014095670A - Optical sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光電変換した電荷を蓄電する光電変換素子を有する光センサーに関するものである。 The present invention relates to an optical sensor having a photoelectric conversion element that stores a photoelectrically converted charge.
従来、例えば特許文献1に示されるように、光量に応じた光電流を発生する受光素子と、光電流に比例した複数の信号を生成する前処理回路と、生成された信号を制御内容に適応可能な信号形態に変換し出力する複数の処理回路と、を具えた光センサーが提案されている。この光センサーでは、複数の処理回路それぞれにおいて、制御内容に適応可能な検出信号を出力する。
Conventionally, as shown in
上記したように、特許文献1に記載の光センサーでは、1つの受光素子の出力信号を様々に処理することで、制御内容に適応可能な複数の検出信号を出力する。これとは異なり、1つの受光素子(光電変換素子)の出力信号を様々に増幅することで、検出感度の異なる複数の検出信号を出力する光センサーも考えられる。その構成としては、例えば、光電変換素子と、光電変換素子の出力信号を増幅するユニットと、該ユニットを制御する制御部と、を有する光センサーが考えられる。このユニットは、アンプとスイッチを有し、このスイッチが、制御部にてON・OFF制御されることで、検出感度の異なる複数の検出信号の内の1つが出力される。これにより、検出感度が可変とされる。ところで、アンプは、複数の電子素子から成る。そのため、光センサーの体格が増大することが懸念される。
As described above, the optical sensor described in
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、体格の増大が抑制された光センサーを提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an optical sensor in which an increase in physique is suppressed.
上記した目的を達成するために、本発明は、受光した光を光電変換し、光電変換した電荷を蓄電する光電変換素子(10)を有し、第1所定時間に光電変換された電荷量に応じた検出信号を出力する光センサーであって、光電変換素子にて変換された電荷を蓄電するための蓄電ユニット(20)と、蓄電ユニットを制御する制御部(30)と、を有し、蓄電ユニットは、電荷を蓄電する電子素子(21)とスイッチ(22)を有し、電子素子とスイッチは、光電変換素子のグランド側の端子とグランドとの間で直列接続されており、制御部は、ON状態にするスイッチと、ON状態にしたスイッチと直列に接続された電子素子と光電変換素子により決定される静電容量との関係が記録された不揮発性メモリ(31)、及び、不揮発性メモリに記録されたON状態にするスイッチと静電容量との関係に基づいて、スイッチに、スイッチをON状態にするON信号を出力する信号生成部(32)を有することを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, the present invention has a photoelectric conversion element (10) that photoelectrically converts received light and stores the photoelectrically converted charges, and has a charge amount photoelectrically converted in a first predetermined time. An optical sensor that outputs a corresponding detection signal, and includes a power storage unit (20) for storing the charge converted by the photoelectric conversion element, and a control unit (30) for controlling the power storage unit, The power storage unit includes an electronic element (21) that stores electric charge and a switch (22), and the electronic element and the switch are connected in series between a ground-side terminal of the photoelectric conversion element and the ground. Includes a non-volatile memory (31) in which a relationship between the switch to be turned on, the capacitance determined by the photoelectric conversion element and the electronic element connected in series with the switch in the on state, and non-volatile In memory Based on the relationship between the switch and the capacitance of the recording has been turned ON, the switch, and having a signal generator for outputting an ON signal to the switch to the ON state (32).
ON状態にしたスイッチ(22)と直列に接続された電子素子(21)(以下、選択素子(21a)と示す)と光電変換素子(10)により決定される静電容量が大きいほど、光センサー(100)から出力される検出信号の電圧(以下、検出電圧と示す)の変化速度は遅くなる。そのため、検出感度が鈍感になる。これとは逆に、静電容量が小さいほど、検出電圧の変化速度は速くなる。そのため、検出感度が敏感になる。 The larger the capacitance determined by the electronic element (21) (hereinafter referred to as the selection element (21a)) connected in series with the switch (22) in the ON state and the photoelectric conversion element (10), the larger the photosensor. The change rate of the voltage of the detection signal output from (100) (hereinafter referred to as the detection voltage) becomes slow. Therefore, the detection sensitivity becomes insensitive. On the contrary, the smaller the capacitance, the faster the change rate of the detection voltage. Therefore, the detection sensitivity becomes sensitive.
これに対して本発明では、制御部(30)にてスイッチ(22)をON・OFF制御して、選択素子(21a)を決定することで、静電容量が決定される。そのため、検出電圧の変化速度を可変とし、検出感度を可変とすることができる。 On the other hand, in the present invention, the capacitance is determined by determining the selection element (21a) by ON / OFF control of the switch (22) by the control unit (30). Therefore, the change speed of the detection voltage can be made variable, and the detection sensitivity can be made variable.
上記したように、本発明では、検出感度を可変とするのに、電子素子(21)を用いている。これによれば、検出感度を可変とするために、複数の電子素子から成るアンプを用いた構成と比べて、光センサー(100)の体格の増大が抑制される。 As described above, in the present invention, the electronic element (21) is used to make the detection sensitivity variable. According to this, in order to make the detection sensitivity variable, an increase in the size of the optical sensor (100) is suppressed as compared with a configuration using an amplifier composed of a plurality of electronic elements.
なお、制御部(30)は、ON状態にするスイッチ(22)と静電容量との関係(以下、単にデータと示す)が記録された不揮発性メモリ(31)、及び、不揮発性メモリ(31)に記録されたデータに基づいて、ON信号を出力する信号生成部(32)を有する。したがって、ユーザーの用途に応じて、不揮発性メモリ(31)のデータを決定することで、選択素子(21a)を決定し、検出感度を可変とすることができる。 The control unit (30) includes a nonvolatile memory (31) in which a relationship between the switch (22) to be turned on and the capacitance (hereinafter simply referred to as data) is recorded, and a nonvolatile memory (31 And a signal generator (32) for outputting an ON signal based on the data recorded in (1). Therefore, the selection element (21a) can be determined and the detection sensitivity can be made variable by determining the data of the nonvolatile memory (31) according to the use of the user.
蓄電ユニットを複数有し、複数の蓄電ユニットは、光電変換素子とグランドとの間で並列接続された構成が好適である。これによれば、蓄電ユニット(20)が単数の構成と比べて、選択素子(21a)と光電変換素子(10)により決定される静電容量を多様に可変とすることができる。そのため、検出電圧の変化速度を多様に可変とし、検出感度を多様に可変とすることができる。 It is preferable to have a plurality of power storage units, and the plurality of power storage units are connected in parallel between the photoelectric conversion element and the ground. According to this, the capacitance determined by the selection element (21a) and the photoelectric conversion element (10) can be varied in various ways as compared with the configuration in which the power storage unit (20) is single. Therefore, the change speed of the detection voltage can be varied and the detection sensitivity can be varied.
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
(第1実施形態)
図1〜図4に基づいて、本実施形態に係る光センサーを説明する。光センサー100は、図1に示すように、光電変換素子10と、蓄電ユニット20と、制御部30と、を有する。本実施形態に係る光センサー100は、上記要素10〜30に加え、リセットスイッチ40、及び、アンプ50を有する。光センサー100の特徴点は、蓄電ユニット20、及び、制御部30である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
The optical sensor according to this embodiment will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、電源とグランドとを電気的に接続する第1配線71に、光電変換素子10とリセットスイッチ40とが、電源からグランドに向かって順に直列接続されている。そして、第1配線71における光電変換素子10とリセットスイッチ40の間にある接続点60が、第2配線72を介してアンプ50と電気的に接続されている。また、第2配線72とグランドとを接続する第3配線73に、蓄電ユニット20が接続されており、この蓄電ユニット20は、制御部30により駆動制御される。蓄電ユニット20が駆動制御されると、光電変換素子10にて光電変換された電荷を蓄電する容量が可変とされ、アンプ50によって増幅された検出信号が可変とされる。この結果、光センサー100の検出感度が可変とされる。以下、光センサー100について詳説する。
As shown in FIG. 1, the
光電変換素子10は、受光した光を光電変換し、光電変換した電荷を蓄電するものである。本実施形態では、光電変換素子10として、フォトダイオードを採用している。光電変換される電荷(以下、単に電荷と示す)の量は、光電変換素子10が受光する光の強さに比例し、その少なくとも一部は、光電変換素子10へ蓄電される。本実施形態では、電荷の一部が光電変換素子10に蓄電され、残りの電荷は、後述する蓄電ユニット20に蓄電される。
The
光電変換素子10は、第1配線71上において、カソード側の端子(以下、カソード端子10aと示す)が電源に接続され、アノード側の端子(以下、アノード端子10bと示す)が接続点60とリセットスイッチ40を介してグランドに接続されている。これにより、リセットスイッチ40がOFF状態になると、光電変換素子10に電荷が蓄電され、アノード端子10b側の電圧、すなわち、接続点60の電圧が変動し、アンプ50に入力される検出信号の電圧(以下、検出電圧と示す)が変動する。上記したように、電荷の量は、光電変換素子10が受光する光の強さに比例する。したがって、光電変換素子10が受光した光の強さに応じた検出信号が、アンプ50を介して外部に出力される。また、リセットスイッチ40がON状態になると、光電変換素子10が逆接続され、光電変換素子10の両端電圧が一定となる。この結果、光電変換素子10に蓄電された電荷がグランドに流れ、蓄電量がゼロになる。
On the
蓄電ユニット20は、電荷を蓄電するためのものである。蓄電ユニット20は、電子素子21、及び、スイッチ22を有する。電子素子21は、電荷を蓄電するものであり、本実施形態では、電子素子21として、コンデンサーを採用している。また、スイッチ22として、本実施形態では、自身の制御電極にHi信号が入力された際にON状態、制御電極にHi信号よりも電圧レベルの低いLo信号が入力された際にOFF状態となる、Nチャネル型MOSFETを採用している。
The
上記したように、蓄電ユニット20は、第2配線72とグランドとを接続する第3配線73に接続され、第2配線72は、接続点60にて第1配線71に接続されている。この接続構成により、蓄電ユニット20は、第1配線71に設けられた光電変換素子10と電気的に接続されている。
As described above, the
また、蓄電ユニット20が有する電子素子21とスイッチ22は、第2配線72とグランドの間で直列接続されている。本実施形態では、スイッチ22と電子素子21は第2配線72からグランドに向かって順に直列接続されている。この接続構成により、スイッチ22がOFF状態の場合、電子素子21と第2配線72との電気的な接続が断たれ、スイッチ22がON状態の場合、電子素子21と第2配線72との電気的な接続が成される。したがって、スイッチ22がON状態の場合、電子素子21と光電変換素子10が接続され、電荷の一部が、電子素子21に蓄電される。逆に、スイッチ22がOFF状態の場合、電子素子21と光電変換素子10との接続が断たれ、電荷が電子素子21に蓄電されない。
Further, the
なお、図1に示すように、本実施形態に係る光センサー100は、第3配線73を2つ有しており、各第3配線73それぞれに、蓄電ユニット20が設けられている。これにより、2つの蓄電ユニット20が、第2配線72とグランドとの間で並列接続されている。ちなみに、2つの蓄電ユニット20それぞれが有する電子素子21の静電容量は、同一となっている。
As shown in FIG. 1, the
制御部30はスイッチ22を制御するためのものである。制御部30は、不揮発性メモリ31、及び、信号生成部32を有している。不揮発性メモリ31は、ON状態にするスイッチ22と、ON状態にしたスイッチ22と直列接続された電子素子21と光電変換素子10により決定される静電容量との関係(以下、単にデータと示す)が記録されたものである。本実施形態では、不揮発性メモリ31としてROMを採用している。信号生成部32は、不揮発性メモリ31に記録されたデータに基づいて、データに記憶されたスイッチ22に信号を出力するものである。本実施形態では、信号生成部32としてCPUを採用している。
The
上記したように、2つの蓄電ユニット20が第3配線73に設けられている。本実施形態では、2つの蓄電ユニット20の内の一方が有するスイッチ22が、データに記憶されたスイッチ22に相当する。以下においては、このデータに記憶されたスイッチ22を、選択スイッチ22aと示し、選択スイッチ22aと直列接続された電子素子21を、選択素子21aと示す。また、2つの蓄電ユニット20の内の他方が有するスイッチ22を、非選択スイッチ22bと示し、非選択スイッチ22bと直列接続された電子素子21を、非選択素子21bと示す。
As described above, the two
信号生成部32は、選択スイッチ22aの制御電極に選択信号を出力し、非選択スイッチ22bの制御電極に非選択信号を出力するものである。図2に示すように、選択信号は、Hi信号から成り、非選択信号は、Hi信号とLo信号から成るパルス信号である。これら2つの信号に含まれるHi信号がスイッチ22a,22bそれぞれに入力されると、スイッチ22a,22bそれぞれがON状態とされる。そして、Lo信号が入力されると、非選択スイッチ22bがOFF状態とされる。なお、選択信号に含まれるHi信号が、特許請求の範囲に記載のON信号に相当する。
The
本実施形態に係る信号生成部32は、リセットスイッチ40に制御信号を出力する。この制御信号は、図2に示すように、Hi信号とLo信号から成るパルス信号である。そのパルス周期はT、パルス幅はτとなっており、パルス間隔(隣接するパルスの間隔)は、T−τ(以下、sと示す)と成っている。図2に示すように、選択信号は、Hi信号のみから成り、非選択信号と制御信号とは、同一の信号と成っている。ちなみに、パルス間隔sが、特許請求の範囲に記載の第2所定時間に相当し、パルス幅τが、特許請求の範囲に記載の第3所定時間に相当する。
The
リセットスイッチ40は、光電変換素子10と、電子素子21それぞれに蓄電された電荷をグランドへ放出するためのものである。本実施形態では、リセットスイッチ40として、自身の制御電極にHi信号が入力された際にON状態、制御電極にLo信号が入力された際にOFF状態となる、Nチャネル型MOSFETを採用している。
The
図1に示すように、リセットスイッチ40は、第1配線71上において、接続点60とグランドとの間に設けられている。また、リセットスイッチ40は、接続点60に接続された第2配線72を介して蓄電ユニット20と電気的に接続されている。
As shown in FIG. 1, the
リセットスイッチ40は、信号生成部32から制御信号に含まれるHi信号が入力されるとON状態となり、接続点60とグランドがリセットスイッチ40を介して電気的に接続される。すると、アノード端子10bと、電子素子21の第2配線72側の端子がグランドへ接続され、光電変換素子10と電子素子21それぞれに蓄電された電荷が放電される。これとは逆に、リセットスイッチ40は、信号生成部32から制御信号に含まれるLo信号が入力されると、OFF状態となり、接続点60とグランドとの接続がリセットスイッチ40により断たれる。このため、アノード端子10bと電子素子21の第2配線72側の端子はグランドへの接続が断たれ、光電変換素子10と電子素子21それぞれで電荷が蓄電される。
The
アンプ50は、光電変換された電荷に依存する検出電圧を増幅するものである。図1に示すように、アンプ50は、非反転入力端子、反転入力端子、及び、出力端子を有しており、非反転入力端子に第2配線72が接続され、反転入力端子が抵抗51を介して出力端子と接続されている。ちなみに、アンプ50により増幅される検出電圧の増幅率は、抵抗51の抵抗値により決定される。
The
次に、本実施形態における光センサー100の挙動を図2〜図4に基づいて説明する。上記したように、選択信号はHi信号から成り、非選択信号、及び、制御信号それぞれは同一のパルス信号と成っている。また、スイッチ20とリセットスイッチ40として、Nチャネル型MOSFETを採用している。したがって、スイッチ20,40それぞれは、Hi信号であるパルスが入力されている間(パルス幅τ)ON状態となり、パルスが入力されていない間(パルス間隔s)OFF状態となる。
Next, the behavior of the
図2に示すように、パルス間隔sの間、非選択信号と制御信号それぞれがLo信号となっており、選択信号は、Hi信号となっている。そのため、スイッチ22b,40それぞれがOFF状態となり、選択スイッチ22aがON状態となる。この結果、光電変換素子10が選択素子21aに接続され、図3に破線で示すように、光電変換素子10にて光電変換された電荷の一部が、選択素子21aに蓄電される。この結果、図2の実線で示すように、検出信号の検出電圧が上昇する。
As shown in FIG. 2, during the pulse interval s, each of the non-selection signal and the control signal is a Lo signal, and the selection signal is a Hi signal. Therefore, each of the
また、図2に示すように、パルス幅τの間、非選択信号と制御信号それぞれがHi信号となっており、選択信号は、Hi信号となっている。そのため、スイッチ22b,40それぞれがON状態となり、選択スイッチ22aがON状態となる。この結果、光電変換素子10のアノード端子10bと、電子素子21a,21bそれぞれの第2配線72側の端子がグランドへ接続され、図4の破線で示すように、光電変換素子10と電子素子21a,21bそれぞれに蓄電された電荷が放電される。この結果、図2の実線で示すように、検出信号の検出電圧が下降する。
Further, as shown in FIG. 2, during the pulse width τ, the non-selection signal and the control signal are Hi signals, and the selection signal is the Hi signal. Therefore, each of the
ちなみに、光センサー100は、図2に示すように、非選択信号及び制御信号に含まれるパルスの立下りエッジから、パルス間隔sよりも短い時間であるサンプリング時間ts後において、アンプ50を介して外部出力された検出信号を検出する。このサンプリングタイミングは、パルス周期Tと同一の周期を有する。サンプリング時間tsは、特許請求の範囲に記載の第1所定時間に相当する。
Incidentally, the
ここで、サンプリング時間tsでは、電荷が、光電変換素子10、及び、選択素子21aそれぞれに蓄電されるため、選択素子21aと光電変換素子10により、電荷の蓄電容量である静電容量が決定される。この静電容量が大きいほど、検出電圧の変化速度は遅くなり、サンプリング時間tsにて検出される検出電圧が小さくなる。つまり、検出感度が鈍感になる。これとは逆に、静電容量が小さいほど、検出電圧の変化速度は早くなり、サンプリング時間tsにて検出される検出電圧が大きくなる。つまり、検出感度が敏感になる。
Here, the sampling time t s, charge, the
上記したように、静電容量は、選択素子21aと光電変換素子10により、決定される。そのため、選択素子21aの数が変わると、検出電圧の変化速度は変化し、サンプリング時間tsにて検出される検出電圧が変化する。つまり、検出感度が変化する。
As described above, the capacitance is determined by the
本実施形態では、2つの蓄電ユニット20の内の一方の蓄電ユニット20が有する電子素子21が、選択素子21aとなっている。この場合における検出信号の検出電圧は、図2の実線にて示される。これに対して、2つの蓄電ユニット20それぞれが有する電子素子21が、選択素子21aの場合における検出電圧は、図2の破線にて示される。これによれば、破線で示される検出電圧は、実線で示される検出電圧よりも、変化速度が遅く、サンプリング時間tsにおける検出電圧の値が小さくなっている。また、2つの蓄電ユニット20それぞれが有する電子素子21が、非選択素子21bの場合における検出電圧は、図2の一点鎖線にて示される。これによれば、一点鎖線で示される検出電圧は、実線で示される検出電圧よりも、変化速度が速く、サンプリング時間tsにおける検出電圧の値が大きくなっている。以上、具体的に示したように、選択素子21aの数が変わると、検出感度が変化する。
In the present embodiment, the
次に、本実施形態に係る光センサー100の作用効果を説明する。上記したように、検出感度を可変とするのに、電子素子21を用いている。そのため、検出感度を可変とするために、複数の電子素子から成るアンプを用いた構成と比べて、光センサー100の体格の増大が抑制される。
Next, functions and effects of the
なお、制御部30は、選択スイッチ22aと静電容量との関係(データ)が記録された不揮発性メモリ31、及び、不揮発性メモリ31に記録されたデータに基づいて、選択信号を出力する信号生成部32を有する。したがって、ユーザーの用途に応じて、不揮発性メモリ31のデータを決定することで、選択素子21aを決定し、検出感度を可変とすることができる。
The
光センサー100は、第3配線73を2つ有しており、各第3配線73それぞれに、蓄電ユニット20が設けられている。これによれば、蓄電ユニット20が単数の構成と比べて、選択素子21aと光電変換素子10により決定される静電容量を多様に可変とすることができる。そのため、検出電圧の変化速度を多様に可変とし、検出感度を多様に可変とすることができる。
The
リセットスイッチ40は、配線71,72の交点である接続点60とグランドとの間に接続されている。そして、電子素子21とスイッチ22は、第2配線72とグランドの間で直列接続されている。これによれば、スイッチ40,22それぞれがON状態となった際に、光電変換素子10と電子素子21それぞれに蓄電された電荷がグランドへ流れ、それぞれの蓄電量が0の初期状態にすることができる。
The
リセットスイッチ40は、パルス間隔sにてOFF状態、パルス幅τにてON状態とされており、選択スイッチ22aは常時ON状態とされている。これによれば、各パルス間隔sにおける検出電圧の変化速度を一様とすることができる。したがって、各サンプリング時間tsにて、光電変換素子10及び選択素子21aそれぞれに蓄電される電荷量が一定となり、各サンプリング時間tsにおける検出感度を一定とすることができる。
The
信号生成部32は、制御信号を出力している。これにより、制御信号、選択信号、及び、非選択信号それぞれが信号生成部32から出力される。そのため、各信号が異なる信号源から出力される構成と比べて、スイッチ40,22a,22bそれぞれに入力されるタイミングがすれることが抑制される。したがって、蓄電量の過不足のために、検出感度が変化することが抑制される。
The
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
本実施形態では、光電変換素子10に、フォトダイオードを採用している例を示した。しかしながら、光電変換素子10としては、上記例に限定されず、例えば、図5に示すようにフォトトランジスタを採用することもできる。
In this embodiment, the example which employ | adopted the photodiode for the
本実施形態では、2つの蓄電ユニット20の内の一方の蓄電ユニット20が有する電子素子21が、選択素子21aとなっている例を示した。しかしながら、全ての蓄電ユニット20が有する電子素子21が、非選択素子21bである構成を採用することもできる。この場合、電荷は全て光電変換素子10へ蓄電される。更に言えば、全ての蓄電ユニット20が有する電子素子21が、選択素子21aである構成を採用することもできる。
In the present embodiment, an example is shown in which the
本実施形態では、電子素子21として、コンデンサーを採用している例を示した。しかしながら、電子素子21としては、上記例に限定されず、例えば、図6に示すように、トランジスタを採用することもできる。この場合、電荷は、トランジスタの寄生容量に蓄電される。
In this embodiment, the example which employ | adopted the capacitor | condenser as the
本実施形態では、スイッチ22,40として、Nチャネル型MOSFETを採用している例を示した。しかしながら、スイッチ22,40としては、上記例に限定されず、例えば、Pチャネル型MOSFETを採用することもできる。この場合、スイッチ22,40それぞれは、Lo信号が入力されるとON状態とされ、Hi信号が入力されるとOFF状態とされる。そのため、本実施形態で示した選択信号、非選択信号、及び、制御信号それぞれの信号レベルは、反転される。
In this embodiment, an example in which N-channel MOSFETs are employed as the
本実施形態では、スイッチ22と電子素子21は第2配線72からグランドに向かって順に直列接続された構成の例を示した。しかしながら、図7に示すように、電子素子21とスイッチ22が第2配線72からグランドに向かって順に直列接続されている構成を採用することもできる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、蓄電ユニット20の数が2つである例を示した。しかしながら、図8に示すように、蓄電ユニット20の数が1つである構成、及び、図9に示すように、蓄電ユニット20の数が3つ以上である構成を採用することもできる。
In this embodiment, the example in which the number of the
本実施形態では、不揮発性メモリ31として、ROMを採用している例を示した。しかしながら、不揮発性メモリ31としては、上記例に限定されず、例えば、ハードディスクを採用することもできる。
In the present embodiment, an example in which a ROM is employed as the
本実施形態では、2つの蓄電ユニット20それぞれが有する電子素子21の静電容量が同一である例を示した。しかしながら、複数の蓄電ユニットのそれぞれが有する電子素子21の静電容量が異なる構成を採用することもできる。
In this embodiment, the example in which the electrostatic capacitances of the
本実施形態では、非選択信号が、Hi信号とLo信号から成るパルス信号である例を示した。しかしながら、非選択信号がLo信号のみから成る信号の構成を採用することもできる。 In the present embodiment, an example in which the non-selection signal is a pulse signal composed of a Hi signal and a Lo signal is shown. However, it is also possible to adopt a signal configuration in which the non-selection signal consists only of the Lo signal.
本実施形態では、信号生成部32が、リセットスイッチ40に制御信号を出力する構成の例を示した。しかしながら、信号生成部32とは異なる外部装置が、リセットスイッチ40に制御信号を出力する構成を採用することもできる。
In this embodiment, the example of the structure which the
10・・・光電変換素子
20・・・蓄電ユニット
21・・・電子素子
22・・・スイッチ
30・・・制御部
31・・・不揮発性メモリ
32・・・信号生成部
100・・・光センサー
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記光電変換素子にて変換された電荷を蓄電するための蓄電ユニット(20)と、該蓄電ユニットを制御する制御部(30)と、を有し、
前記蓄電ユニットは、電荷を蓄電する電子素子(21)とスイッチ(22)を有し、
前記電子素子とスイッチは、前記光電変換素子のグランド側の端子とグランドとの間で直列接続されており、
前記制御部は、ON状態にする前記スイッチと、ON状態にした前記スイッチと直列に接続された前記電子素子と前記光電変換素子により決定される静電容量との関係が記録された不揮発性メモリ(31)、及び、該不揮発性メモリに記録されたON状態にする前記スイッチと前記静電容量との関係に基づいて、前記スイッチに、前記スイッチをON状態にするON信号を出力する信号生成部(32)を有することを特徴とする光センサー。 An optical sensor having a photoelectric conversion element (10) that photoelectrically converts received light and stores the photoelectrically converted charge, and outputs a detection signal corresponding to the amount of charge photoelectrically converted in a first predetermined time,
A power storage unit (20) for storing the charge converted by the photoelectric conversion element, and a control unit (30) for controlling the power storage unit,
The power storage unit includes an electronic element (21) for storing charges and a switch (22),
The electronic element and the switch are connected in series between the ground side terminal of the photoelectric conversion element and the ground,
The control unit is a non-volatile memory in which a relationship between the switch to be turned on, and the capacitance determined by the photoelectric conversion element and the electronic element connected in series to the switch in the on state is recorded. (31) and signal generation for outputting an ON signal for turning on the switch to the switch based on the relationship between the switch and the electrostatic capacity recorded in the non-volatile memory. An optical sensor comprising a portion (32).
複数の前記蓄電ユニットは、前記光電変換素子とグランドとの間で並列接続されていることを特徴とする請求項1に記載の光センサー。 Having a plurality of power storage units,
The optical sensor according to claim 1, wherein the plurality of power storage units are connected in parallel between the photoelectric conversion element and a ground.
該リセットスイッチは、前記光電変換素子と前記蓄電ユニットとの接続点(60)と、グランドとの間に接続されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の光センサー。 A reset switch (40) for discharging the electric charge stored in each of the photoelectric conversion element and the electronic element;
3. The optical sensor according to claim 1, wherein the reset switch is connected between a connection point (60) between the photoelectric conversion element and the power storage unit and a ground.
前記信号生成部は、前記リセットスイッチがOFF状態の間、前記不揮発性メモリに記録されたON状態にする前記スイッチと前記静電容量との関係に基づいて、前記ON信号を出力し、
前記リセットスイッチがON状態の間、少なくとも、前記不揮発性メモリに記憶されたON状態にするスイッチに前記ON信号を出力することを特徴とする請求項3に記載の光センサー。 The reset switch is turned on for the third predetermined time by a control signal whose adjacent pulse interval is a second predetermined time that is equal to or longer than the first predetermined time and whose pulse width is a third predetermined time. And
The signal generation unit outputs the ON signal based on a relationship between the switch and the capacitance to be turned ON recorded in the nonvolatile memory while the reset switch is OFF.
4. The optical sensor according to claim 3, wherein, while the reset switch is in an ON state, the ON signal is output to at least a switch that is turned on and stored in the nonvolatile memory.
Priority Applications (1)
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JP2012248600A JP2014095670A (en) | 2012-11-12 | 2012-11-12 | Optical sensor |
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ID=50938841
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Country | Link |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000180260A (en) * | 1998-12-15 | 2000-06-30 | Hamamatsu Photonics Kk | Integral type photodetector |
JP2001281014A (en) * | 2000-03-31 | 2001-10-10 | Brother Ind Ltd | Correction circuit for sensor means and method for correcting sensor means |
-
2012
- 2012-11-12 JP JP2012248600A patent/JP2014095670A/en active Pending
Patent Citations (2)
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