JP2008219282A - 光電変換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 外部から供給される基準電圧を安定させることができる光電変換装置を提供する。
【解決手段】 光電変換装置の信号処理回路の動作停止時にスイッチ５１、スイッチ５２及びスイッチ５３がオフに制御されることにより、信号処理回路の基準電圧ＶＲＥＦが印加される端子からアンプを介したグランドまでの電流経路が遮断される。よって、光電変換装置の信号処理回路の動作停止時、基準電圧ＶＲＥＦが印加される端子に電流が流れ込まなくなる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、入射光に基づいて出力電圧を出力する光電変換装置に関する。

現在、ファクシミリ、イメージスキャナ、デジタル複写機、Ｘ線撮像装置等の画像読取装置として光電変換装置が用いられている。光電変換装置は、単結晶シリコンチップによって製造され、密着型イメージセンサ（ＣＩＳ：Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｅｒ）がよく知られている。

光電変換装置は、通常、図９に示すように、複数用いられて使用される。光電変換装置４１は、光電変換ユニット群４３及び信号処理回路４２を有している。光電変換ユニット群４３は、画素毎に光電変換ユニット（図示せず）を複数有している。各光電変換装置４１は、図１０のような同一の基準電圧ＶＲＥＦが印加されている。

光電変換ユニットは、光電変換ユニットをリセットするリセット電圧Ｖｒｅｓｅｔ及び入射光に基づき、出力電圧ＶＯＵＴを信号処理回路４２に出力する。光電変換ユニット群４３は、各光電変換ユニットからの出力電圧ＶＯＵＴを時系列的に信号処理回路４２に出力している。その出力電圧ＶＯＵＴに所定の処理を加え、信号処理回路４２は、入射光に基づいた出力電圧ＶＯＵＴ２を出力する。

ここで、従来の光電変換装置４１における光電変換ユニット群４３及び信号処理回路４２の動作について説明する。図１１は、従来の光電変換装置の信号処理回路を示す図である。

光電変換ユニット群４３の光電変換ユニットに搭載された光電変換手段（図示せず）への入射光により、光電変換手段が光電荷を保持する。リセット電圧によってリセットされた時の光電変換手段の基準信号と光電荷の量に基づいた光信号とが、前半期間と後半期間とに分かれて信号処理回路４２のサンプルホールド回路２１に入力する。光電変換ユニットは複数設けられていて、各光電変換ユニットの光電変換手段からの基準信号及び光信号は、時系列的にサンプルホールド回路２１に入力している。サンプルホールド回路２１は、信号φＳＨ１に基づき、前半期間に入力された基準信号をサンプルし、サンプルされた基準信号を後半期間にホールドする。後半期間に、減算器３４が、バッファアンプ２２を介したサンプルホールド後の基準信号とバッファアンプ２３を介した光信号との差分を取り出す（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−０１２７５２号公報

しかし、特許文献１に記載された技術では、基準電圧ＶＲＥＦが印加されるアンプが完全にオフしないので、常に基準電圧ＶＲＥＦが印加される端子に電流が流れ込んでしまう。よって、基準電圧ＶＲＥＦが外部で生成されて供給される場合、基準電圧ＶＲＥＦが印加される端子に電流が流れ込む分、外部で生成される基準電圧ＶＲＥＦが変動してしまう。この時、複数の光電変換装置４１に対して外部で生成される基準電圧ＶＲＥＦが印加されるとすると、一の光電変換装置４１による基準電圧ＶＲＥＦの変動により、他の光電変換装置４１への基準電圧ＶＲＥＦも変動し、全ての光電変換装置４１が誤作動してしまうことがある。よって、誤作動を防止するための対策が必要になってしまう。

本発明は、このような点に鑑みてなされ、外部から供給される基準電圧を安定させることができる光電変換装置を提供する。

本発明は、上記課題を解決するため、入射光に基づいて出力電圧を出力する光電変換装置において、前記入射光により、光電荷を保持する光電変換手段と、基準電圧が印加され、前記光電変換手段の出力信号に所定の処理を加え、前記入射光に基づいた出力電圧を出力する信号処理回路と、外部から前記基準電圧が供給される端子と前記信号処理回路との間に設けられたスイッチと、を備えていることを特徴とする光電変換装置を提供する。

また、本発明は、入射光に基づいて出力電圧を出力する光電変換装置において、前記入射光により、光電荷を保持する光電変換手段と、基準電圧に基づいた電圧が印加される出力トランジスタを強制的にオフする機能を有するアンプによって構成され、前記光電変換手段の出力信号に所定の処理を加え、前記入射光に基づいた出力電圧を出力する信号処理回路と、を備えていることを特徴とする光電変換装置を提供する。

本発明では、光電変換装置の動作停止時にスイッチがオフに制御されることにより、基準電圧が供給される端子から、スイッチを介した、グランドまでの電流経路が遮断される。よって、光電変換装置の動作停止時、基準電圧が供給される端子に電流が流れ込まなくなるので、外部で生成される基準電圧が変動しにくくなり、基準電圧が安定する。

また、本発明では、光電変換装置の動作停止時に出力トランジスタがオフに制御されることにより、基準電圧が供給される端子から、出力トランジスタを介した、グランドまでの電流経路が遮断される。よって、光電変換装置の動作停止時、基準電圧が供給される端子に電流が流れ込まなくなるので、外部で生成される基準電圧が変動しにくくなり、基準電圧が安定する。

また、本発明では、光電変換装置の動作停止時にスイッチがオフに制御されることにより、電源から、スイッチを介した、基準電圧が供給される端子までの電流経路が遮断される。よって、光電変換装置の動作停止時、基準電圧が供給される端子から電流が流れ出なくなるので、外部で生成される基準電圧が変動しにくくなり、基準電圧が安定する。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。

ここで、本発明の光電変換装置は、光電変換ユニット群（図示せず）及び信号処理回路（図示せず）を有している。光電変換ユニット群は、画素毎に光電変換ユニット（図示せず）を複数有している。

光電変換ユニットは、光電変換ユニットをリセットするリセット電圧及び入射光に基づき、出力電圧を信号処理回路に出力する。光電変換ユニット群は、各光電変換ユニットからの出力電圧を時系列的に信号処理回路に出力している。その出力電圧に所定の処理を加え、信号処理回路は、入射光に基づいた出力電圧を出力する。

［第一実施形態］
まず、光電変換装置の信号処理回路の構成について説明する。図１は、光電変換装置の信号処理回路を示す図である。

光電変換装置の信号処理回路は、サンプルホールド回路３１、バッファアンプ３２、バッファアンプ３３、減算器３４、クランプ回路３５、非反転増幅器３６、サンプルホールド回路３７、非反転増幅器３８、トランスミッションゲート３９、スイッチ５１、スイッチ５２及びスイッチ５３を有している。

入力電圧ＶＩＮ（光電変換ユニット群の出力電圧）が印加される端子は、サンプルホールド回路３１及びバッファアンプ３３に接続されている。サンプルホールド回路３１の出力端子は、バッファアンプ３２に接続されている。バッファアンプ３２及びバッファアンプ３３の出力端子は、減算器３４に接続されている。減算器３４の出力端子は、クランプ回路３５に接続され、クランプ回路３５の出力端子は、非反転増幅器３６に接続されている。非反転増幅器３６の出力端子は、サンプルホールド回路３７に接続され、サンプルホールド回路３７の出力端子は、非反転増幅器３８に接続され、非反転増幅器３８の出力端子は、トランスミッションゲート３９に接続されている。また、光電変換装置の外部から基準電圧ＶＲＥＦが供給される端子は、クランプ回路３５に接続されている。この端子は、スイッチ５１を介して減算器３４に接続され、スイッチ５２を介して非反転増幅器３６に接続され、スイッチ５３を介して非反転増幅器３８に接続されている。

次に、バッファアンプ３２及びバッファアンプ３３について説明する。図２は、バッファアンプを示す回路図である。

バッファアンプ３２及びバッファアンプ３３は、入力電圧ＩＮを、インピーダンス変換し、出力電圧ＯＵＴとして出力する。

次に、減算器３４について説明する。図３は、減算器を示す回路図である。

減算器３４は、入力電圧ＩＮＰから入力電圧ＩＮＭを減算した電圧を、４つの抵抗の抵抗値によってゲイン倍し、基準電圧ＶＲＥＦを基準に出力電圧ＯＵＴとして出力する。

次に、非反転増幅器３６及び非反転増幅器３８について説明する。図４は、非反転増幅器を示す回路図である。

非反転増幅器３６及び非反転増幅器３８は、入力電圧ＩＮＭを、２つの抵抗の抵抗値によってゲイン倍し、基準電圧ＶＲＥＦを基準に出力電圧ＯＵＴとして出力する。

次に、バッファアンプ３２、バッファアンプ３３、減算器３４、非反転増幅器３６及び非反転増幅器３８内部のアンプについて説明する。図５は、アンプを示す回路図である。

アンプでは、動作時に、入力電圧ＩＮＰと入力電圧ＩＮＭとの電圧差に基づいた電圧がトランジスタＴＲ１のゲートに印加され、トランジスタＴＲ１が動作し、出力電圧ＯＵＴが出力される。動作停止時に、信号Ｉがハイになり、トランジスタＴＲ３及びトランジスタＴＲ４がオフする。

次に、光電変換装置における光電変換ユニット群及び信号処理回路の動作時における動作について説明する。

ここで、信号Ｉが所定のレベルのローになり、トランジスタＴＲ３及びトランジスタＴＲ４が電流を流している。

光電変換ユニット群の光電変換ユニットに搭載されたフォトダイオードやフォトトランジスタである光電変換手段（図示せず）への入射光により、光電変換手段が光電荷を保持する。リセット電圧によってリセットされた時の光電変換手段の基準信号と光電荷の量に基づいた光電変換手段の光信号とが、前半期間と後半期間とに分かれて信号処理回路のサンプルホールド回路３１及びバッファアンプ３３に入力する。光電変換ユニットは複数設けられていて、各光電変換ユニットの光電変換手段からの基準信号及び光信号は、時系列的にサンプルホールド回路３１及びバッファアンプ３３に入力している。サンプルホールド回路３１は、信号φＳＨ１に基づき、前半期間に入力された基準信号をサンプルし、サンプルされた基準信号を後半期間にホールドする。

後半期間に、減算器３４が、バッファアンプ３２を介したサンプルホールド後の基準信号とバッファアンプ３３を介した光信号との差分を取り出す。減算器３４の後半期間の出力信号は、光信号から基準信号を減算してゲイン倍して基準電圧ＶＲＥＦを加算した信号になる。減算器３４は、光信号から基準信号を減算することにより、光信号のノイズ成分を除去する。また、前半期間に、同じ電圧がバッファアンプ３２及びバッファアンプ３３を介して減算器３４に入力するようにする。

ここで、前半期間及び後半期間で、バッファアンプ３２、バッファアンプ３３及び減算器３４のオフセットが、減算器３４の出力信号に乗っている。この減算器３４の出力信号は、クランプ回路３５に入力する。

前半期間に、クランプ回路３５への信号φＣＬＡＭＰに基づき、図示しないが、基準電圧ＶＲＥＦが印加された端子がスイッチを介してクランプ回路３５の出力端子に接続される。よって、クランプ回路３５の前半期間の出力信号は、基準電圧ＶＲＥＦにクランプされる。また、後半期間に、信号φＣＬＡＭＰに基づき、図示しないが、基準電圧ＶＲＥＦが印加された端子がクランプ回路３５の出力端子に接続されない。よって、クランプ回路３５の入力端子と出力端子との間に容量が設けられていて、クランプ回路３５の後半期間の出力信号は、減算器３４の後半期間の出力信号から前半期間の出力信号を減算して基準電圧ＶＲＥＦを加算した信号になる。よって、クランプ回路３５の後半期間の出力信号は、光信号から基準信号を減算してゲイン倍して基準電圧ＶＲＥＦを加算した信号になる。なお、バッファアンプ３２、バッファアンプ３３及び減算器３４のオフセットが、このクランプ回路３５の後半期間の出力信号に乗らなくなる。

クランプ回路３５の出力信号は非反転増幅器３６に入力する。非反転増幅器３６の出力信号はサンプルホールド回路３７に入力する。

後半期間に、サンプルホールド回路３７は、サンプルホールド回路３７への信号φＳＨ２に基づき、クランプ回路３５の後半期間の出力信号に基づいた非反転増幅器３６の出力信号をサンプルする。また、前半期間に、サンプルホールド回路３７は、信号φＳＨ２に基づき、サンプルされた信号をホールドし、サンプルホールド回路３７の出力信号が、長い期間維持されている。

サンプルホールド回路３７の出力信号は非反転増幅器３８に入力する。非反転増幅器３８の出力信号はトランスミッションゲート３９に入力する。トランスミッションゲート３９は、入射光に基づいた光電荷に基づいた出力電圧ＶＯＵＴ２を出力する。

次に、光電変換装置の動作停止時における動作について説明する。

信号Ｉがハイになり、図６のアンプのトランジスタＴＲ３及びトランジスタＴＲ４がオフする。また、信号ＥＮがローになり、信号ＥＮＸがハイになる。すると、スイッチ５１、スイッチ５２及びスイッチ５３がオフする。

このようにすると、光電変換装置の信号処理回路の動作停止時にスイッチ５１がオフに制御されることにより、図１の信号処理回路の基準電圧ＶＲＥＦが供給される端子から、図１の信号処理回路のスイッチ５１、図３の減算器３４の基準電圧ＶＲＥＦが印加される端子、図３の減算器３４の２つの抵抗、図３の減算器３４の入力電圧ＩＮＰが印加される端子、図２のバッファアンプ３３の出力電圧ＯＵＴが出力される出力端子、及び、図５のアンプのトランジスタＴＲ１を介したグランドまでの電流経路が遮断される。

また、光電変換装置の信号処理回路の動作停止時にスイッチ５２がオフに制御されることにより、図１の信号処理回路の基準電圧ＶＲＥＦが供給される端子から、図１の信号処理回路のスイッチ５２、図４の非反転増幅器３６の基準電圧ＶＲＥＦが印加される端子、図４の非反転増幅器３６の２つの抵抗、図４の非反転増幅器３６の出力電圧ＯＵＴが出力される出力端子、及び、図５のアンプのトランジスタＴＲ１を介したグランドまでの電流経路が遮断される。

また、スイッチ５３も同様である。

よって、光電変換装置の信号処理回路の動作停止時、基準電圧ＶＲＥＦが供給される端子に電流が流れ込まなくなるので、光電変換装置は低消費電力化する。また、外部で生成される基準電圧ＶＲＥＦが変動しにくくなり、基準電圧ＶＲＥＦが安定する。ここで、通常、光電変換装置は複数用いられ、これらの光電変換装置は時系列的に順番に動作する。つまり、一つの光電変換装置が動作中となって信号を出力すると、他の光電変換装置は動作停止中となって信号を出力しない。これらの動作停止中の光電変換装置において、基準電圧ＶＲＥＦが供給される端子に電流が流れ込まなくなるので、システム全体が低消費電力化する。また、外部で生成される基準電圧ＶＲＥＦが変動しにくくなり、基準電圧ＶＲＥＦが安定する。

なお、基準電圧ＶＲＥＦが変動しやすい場合、図１０のような基準電圧ＶＲＥＦを生成する回路における抵抗の抵抗値は低くなる必要があり、この回路での消費電力が高くなるが、基準電圧ＶＲＥＦが変動しにくくなるので、この抵抗値は高くなることができ、この回路での消費電力が低くなる。

［第二実施形態］
第一実施形態では、各アンプに対してそれぞれスイッチが設けられたが、各アンプに対して１つのスイッチが設けられてもよい。図６は、光電変換装置の信号処理回路を示す図である。

第二実施形態の光電変換装置の信号処理回路は、第一実施形態と比較し、基準電圧ＶＲＥＦが印加される端子の各アンプに対する分岐点と各アンプとの間に設けられていた各スイッチが削除され、基準電圧ＶＲＥＦが印加される端子とその分岐点との間にスイッチ５４が追加されている。

次に、光電変換装置の動作時における動作について説明する。

第二実施形態の動作は、第一実施形態の動作と同様である。

次に、光電変換装置の動作停止時における動作について説明する。

信号Ｉがハイになり、図６のアンプのトランジスタＴＲ３及びトランジスタＴＲ４がオフする。また、信号ＥＮがローになり、信号ＥＮＸがハイになる。すると、スイッチ５４がオフする。

［第三実施形態］
第一実施形態では、図５のアンプが使用されているが、トランジスタＴＲ１を強制的にオフする機能を有するアンプが使用されてもよい。

第三実施形態の光電変換装置の信号処理回路は、第一実施形態と比較し、図示しないが、基準電圧ＶＲＥＦが印加される端子の各アンプに対する分岐点と各アンプとの間に設けられていた各スイッチが削除されている。

次に、バッファアンプ３２、バッファアンプ３３、減算器３４、非反転増幅器３６及び非反転増幅器３８内部のアンプについて説明する。図７は、アンプを示す回路図である。

アンプでは、動作時に、入力端子ＩＮＰと入力端子ＩＮＭとの電圧差に基づいた電圧がトランジスタＴＲ１のゲートに印加され、トランジスタＴＲ１が動作し、出力電圧ＯＵＴが出力される。動作停止時に、信号Ｉがハイになり、トランジスタＴＲ３及びトランジスタＴＲ４がオフし、信号ＡＭＰＥＮＸがハイになり、トランジスタＴＲ２がオンし、トランジスタＴＲ１のゲート電圧がローになり、トランジスタＴＲ１がオフする。すると、出力電圧ＯＵＴが出力される出力端子とグランドとの間に電流が流れなくなる。

次に、光電変換装置の動作時における動作について説明する。

第三実施形態の動作は、第一実施形態の動作と同様である。

次に、光電変換装置の動作停止時における動作について説明する。

信号Ｉがハイになり、図６のアンプのトランジスタＴＲ３及びトランジスタＴＲ４がオフし、信号ＡＭＰＥＮＸがハイになり、トランジスタＴＲ２がオンし、トランジスタＴＲ１のゲート電圧がローになり、トランジスタＴＲ１がオフする。

このようにすると、光電変換装置の信号処理回路の動作停止時にトランジスタＴＲ１がオフに制御されることにより、図１の信号処理回路の基準電圧ＶＲＥＦが供給される端子から、図３の減算器３４の基準電圧ＶＲＥＦが印加される端子、図３の減算器３４の２つの抵抗、図３の減算器３４の入力電圧ＩＮＰが印加される端子、図２のバッファアンプ３３の出力電圧ＯＵＴが出力される出力端子、及び、図７のアンプのトランジスタＴＲ１を介したグランドまでの電流経路が遮断される。

また、光電変換装置の信号処理回路の動作停止時にトランジスタＴＲ１がオフに制御されることにより、図１の信号処理回路の基準電圧ＶＲＥＦが供給される端子から、図４の非反転増幅器３６または非反転増幅器３８の基準電圧ＶＲＥＦが印加される端子、図４の非反転増幅器３６または非反転増幅器３８の２つの抵抗、図４の非反転増幅器３６または非反転増幅器３８の出力電圧ＯＵＴが出力される出力端子、及び、図７のアンプのトランジスタＴＲ１を介したグランドまでの電流経路が遮断される。

よって、光電変換装置の信号処理回路の動作停止時、基準電圧ＶＲＥＦが供給される端子に電流が流れ込まなくなるので、光電変換装置は低消費電力化する。また、外部で生成される基準電圧ＶＲＥＦが変動しにくくなり、基準電圧ＶＲＥＦが安定する。ここで、通常、光電変換装置は複数用いられ、これらの光電変換装置は時系列的に順番に動作する。つまり、一つの光電変換装置が動作中となって信号を出力すると、他の光電変換装置は動作停止中となって信号を出力しない。これらの動作停止中の光電変換装置において、基準電圧ＶＲＥＦが供給される端子に電流が流れ込まなくなるので、システム全体が低消費電力化する。また、外部で生成される基準電圧ＶＲＥＦが変動しにくくなり、基準電圧ＶＲＥＦが安定する。

［第四実施形態］
第一実施形態では、バッファアンプ３２及びバッファアンプ３３が使用されているが、ソースフォロア回路が使用されてもよい。図８は、光電変換装置の信号処理回路を示す図である。

第四実施形態の光電変換装置の信号処理回路は、第一実施形態と比較し、サンプルホールド回路３１が削除され、バッファアンプ３２がＮ型のトランジスタ３２ａ及びＮ型のトランジスタ３２ｂから構成されたソースフォロア回路に変更され、バッファアンプ３３がＮ型のトランジスタ３３ａ及びＮ型のトランジスタ３３ｂから構成されたソースフォロア回路に変更されている。

トランジスタ３２ａ及びトランジスタ３２ｂから構成されたソースフォロア回路では、信号Ｉ２がトランジスタ３２ｂのゲートに印加され、トランジスタ３２ｂが電流を流し、トランジスタ３２ｂがオン抵抗と見なされることができる。よって、トランジスタ３２ａのゲートを入力端子とし、ソースを出力端子とするソースフォロア回路が実現される。トランジスタ３３ａ及びトランジスタ３３ｂから構成されたソースフォロア回路でも、同様である。トランジスタ３２ａとトランジスタ３３ａとの能力は、同一であり、トランジスタ３２ｂとトランジスタ３３ｂとの能力も、同一である。

次に、光電変換装置の動作時における動作について説明する。

ここで、信号Ｉが所定のレベルのローになり、トランジスタＴＲ３及びトランジスタＴＲ４が電流を流している。また、信号Ｉ２が所定のレベルのハイになり、トランジスタ３２ｂ及びトランジスタ３３ｂが電流を流している。

光電変換ユニット群の光電変換ユニットに搭載されたフォトダイオードやフォトトランジスタである光電変換手段（図示せず）への入射光により、光電変換手段が光電荷を保持する。リセット電圧によってリセットされた時の光電変換手段の基準信号が、ソースフォロア回路を介し、後半期間に信号処理回路の減算器３４に入力する。光電荷の量に基づいた光電変換手段の光信号が、ソースフォロア回路を介し、後半期間に信号処理回路の減算器３４に入力する。光電変換ユニットは複数設けられていて、各光電変換ユニットの光電変換手段からの基準信号及び光信号は、時系列的に減算器３４に入力している。

後半期間に、減算器３４が、基準信号と光信号との差分を取り出す。減算器３４の後半期間の出力信号は、光信号から基準信号を減算してゲイン倍して基準電圧ＶＲＥＦを加算した信号になる。減算器３４は、光信号から基準信号を減算することにより、光信号のノイズ成分を除去する。また、前半期間に、同じ電圧が各ソースフォロア回路を介して減算器３４に入力するようにする。

クランプ回路３５、非反転増幅器３６、サンプルホールド回路３７、非反転増幅器３８及びトランスミッションゲート３９の動作は、第一実施形態での動作と同様である。

次に、光電変換装置の動作停止時における動作について説明する。

信号Ｉがハイになり、図５のアンプのトランジスタＴＲ３及びトランジスタＴＲ４がオフする。また、信号ＥＮがローになり、信号ＥＮＸがハイになる。すると、スイッチ５１、スイッチ５２及びスイッチ５３がオフする。また、信号Ｉ２がローになり、トランジスタ３２ｂ及びトランジスタ３３ｂがオフする。

このようにすると、光電変換装置の信号処理回路の動作停止時にスイッチ５１がオフに制御されることにより、電源から、トランジスタ３３ａ、図３の減算器３４の入力電圧ＩＮＰが印加される端子、図３の減算器３４の２つの抵抗、図３の減算器３４の基準電圧ＶＲＥＦが印加される端子、及び、図８の信号処理回路のスイッチ５１を介した図８の信号処理回路の基準電圧ＶＲＥＦが供給される端子までの電流経路が遮断される。

よって、光電変換装置の信号処理回路の動作停止時、基準電圧ＶＲＥＦが供給される端子から電流が流れ出なくなるので、光電変換装置は低消費電力化する。また、外部で生成される基準電圧ＶＲＥＦが変動しにくくなり、基準電圧ＶＲＥＦが安定する。ここで、通常、光電変換装置は複数用いられ、これらの光電変換装置は時系列的に順番に動作する。つまり、一つの光電変換装置が動作中となって信号を出力すると、他の光電変換装置は動作停止中となって信号を出力しない。これらの動作停止中の光電変換装置において、基準電圧ＶＲＥＦが供給される端子から電流が流れ出なくなるので、システム全体が低消費電力化する。また、外部で生成される基準電圧ＶＲＥＦが変動しにくくなり、基準電圧ＶＲＥＦが安定する。

また、減算器３４の前段において、アンプでなくてソースフォロア回路が使用されるので、熱雑音によるノイズが小さくなる。

［第五実施形態］
第四実施形態では、各アンプに対してそれぞれスイッチが設けられたが、各アンプに対して１つのスイッチが設けられてもよい。

第五実施形態の光電変換装置の信号処理回路は、第四実施形態と比較し、図示しないが、基準電圧ＶＲＥＦが印加される端子の各アンプに対する分岐点と各アンプとの間に設けられていた各スイッチが削除され、基準電圧ＶＲＥＦが印加される端子とその分岐点との間にスイッチが追加されている。

次に、光電変換装置の動作時における動作について説明する。

第五実施形態の動作は、第四実施形態の動作と同様である。

次に、光電変換装置の動作停止時における動作について説明する。

信号Ｉがハイになり、図６のアンプのトランジスタＴＲ３及びトランジスタＴＲ４がオフする。また、信号ＥＮがローになり、信号ＥＮＸがハイになる。すると、追加されたスイッチがオフする。また、信号Ｉ２がローになり、トランジスタ３２ｂ及びトランジスタ３３ｂがオフする。

光電変換装置の信号処理回路を示す図である。 バッファアンプを示す回路図である。 減算器を示す回路図である。 非反転増幅器を示す回路図である。 アンプを示す回路図である。 光電変換装置の信号処理回路を示す図である。 アンプを示す回路図である。 光電変換装置の信号処理回路を示す図である。 従来の複数の光電変換装置を示す図である。 基準電圧を示す図である。 従来の光電変換装置の信号処理回路を示す図である。

符号の説明

３１ サンプルホールド回路 ３２、３３ バッファアンプ
３４ 減算器 ３５ クランプ回路
３７ サンプルホールド回路 ３９ トランスミッションゲート
５１、５２、５３ スイッチ ３６、３８ 非反転増幅器

Claims (5)

1. 入射光に基づいて出力電圧を出力する光電変換装置において、
   前記入射光により、光電荷を保持する光電変換手段と、
   基準電圧が印加され、前記光電変換手段の出力信号に所定の処理を加え、前記入射光に基づいた出力電圧を出力する信号処理回路と、
   外部から前記基準電圧が供給される端子と前記信号処理回路との間に設けられたスイッチと、
   を備えていることを特徴とする光電変換装置。
2. 前記信号処理回路は、
   リセット電圧によってリセットされた時の前記光電変換手段の基準信号と前記光電荷の量に基づいた前記光電変換手段の光信号とが第一期間と第二期間とに分かれて入力され、前記第一期間に入力された前記基準信号をサンプルし、サンプルされた前記基準信号を前記第二期間にホールドするサンプルホールド回路と、
   前記サンプルホールド回路の出力信号が入力される第一バッファアンプと、
   前記基準信号と前記光信号とが入力される第二バッファアンプと、
   前記基準電圧が印加され、前記第二期間に前記第二バッファアンプを介した前記光信号から前記第一バッファアンプを介したサンプルホールド後の前記基準信号を減算することにより、前記光信号のノイズ成分を除去する減算器と、
   を有していることを特徴とする請求項１記載の光電変換装置。
3. 前記信号処理回路は、
   リセット電圧によってリセットされた時の前記光電変換手段の基準信号が入力される第一ソースフォロア回路と、
   前記光電荷の量に基づいた前記光電変換手段の光信号が入力される第二ソースフォロア回路と、
   前記基準電圧が印加され、前記第二ソースフォロア回路を介した前記光信号から前記第一ソースフォロア回路を介した前記基準信号を減算することにより、前記光信号のノイズ成分を除去する減算器と、
   を有していることを特徴とする請求項１記載の光電変換装置。
4. 入射光に基づいて出力電圧を出力する光電変換装置において、
   前記入射光により、光電荷を保持する光電変換手段と、
   基準電圧に基づいた電圧が印加される出力トランジスタを強制的にオフする機能を有するアンプによって構成され、前記光電変換手段の出力信号に所定の処理を加え、前記入射光に基づいた出力電圧を出力する信号処理回路と、
   を備えていることを特徴とする光電変換装置。
5. 前記信号処理回路は、
   リセット電圧によってリセットされた時の前記光電変換手段の基準信号と前記光電荷の量に基づいた前記光電変換手段の光信号とが第一期間と第二期間とに分かれて入力され、前記第一期間に入力された前記基準信号をサンプルし、サンプルされた前記基準信号を前記第二期間にホールドするサンプルホールド回路と、
   前記サンプルホールド回路の出力信号が入力される第一バッファアンプと、
   出力トランジスタを強制的にオフする機能を有するアンプによって構成され、前記基準信号と前記光信号とが入力される第二バッファアンプと、
   前記基準電圧が印加され、前記第二期間に前記第二バッファアンプを介した前記光信号から前記第一バッファアンプを介したサンプルホールド後の前記基準信号を減算することにより、前記光信号のノイズ成分を除去する減算器と、
   を有していることを特徴とする請求項４記載の光電変換装置。
   

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