JPS5919371A - 蓄積型フオトセンサによる明るさ検知方式 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、Ｓ　ＩＴ（静電誘導型トランジスタ）の構造
を応用したフォトセンサ等の蓄積された光入力による出
力がリアルタイムに、非破壊に、積分された信号として
出力される蓄積型７オトセンサに於いて、光情報の蓄積
開始と共に１個またはｎ個の該フォトセンサの出方を読
み出し、該読み出ｌ〜信号の時間微分を算出することに
ょジ、該フォトセンサ面上の明るさを検知し、蓄積時間
の決定をもする方式に関するものである。

従来、センサ面上の明るさを検知する方式とＬ７ては、
非蓄積型のフォトダイオード等が用いられているが、こ
れらのセンサから生ずる出力は時々刻々変化するので、
時間平均的な明るさを検知するだめには、一定時間の積
分が必要であり、回路が複雑になる。

本発明は、何ら複雑な回路構成な［７に、蓄積型フォト
センサ出力に基づいて明るさを検知する方式を提供する
ものである。

以下図面を用いて本発明を具体的に説明する。

第１図（ａ）はＳＩＴフォトセンサの構造の概略図であ
りｓ　ｎ土層のシリコン基板の上にｎ一層。

ｐ層、ｎ土層を図示の如く形成して構成する。

感光面であるｎ土層に入射した光は正孔と電子対を作り
、正孔がｐ層に蓄積される。ｐ層に蓄積される正孔は入
射光の強さに比例するものであシ、フォトトランジスタ
のベースの電位全形成する。このペース電位に基づいて
、負荷抵抗ＲＬを介して、光電変換出力信号が得られる
。

ＤＶはＳＩＴフォトセンサの駆動回路であり、Ｄｖの出
力が高レベルの時には光情報の蓄積及び読み出しが行わ
れており、ＤＶの出力が低レベルの時には、ｐ層に音種
されていた正孔がリフＶツ７ユ（クリア）される。即ち
、ＤＶが高レベルの時には、画像情報を非破壊に倒産で
も読み出しが出来る。

第１図（ｂ）は第１図（暑）のＳＩＴフォトセンサの駆
動の等価回路を示したものでありＦＴがＳＩＴ構造の７
オトセンサである。

第２図は、本発明の非破壊読み出しの出来る蓄積型フォ
トセンサをライン状に配設し、該センサ而」二の明るさ
を検知し、該検知された明るさに基づいて蓄積時間を決
定する電気回路の一実施例である。ＰＴＩ−ＦＴ７はＳ
ＩＴ構造のフォトセンサ、ＡＧＩ−ＡＧ７は信号読み出
し用のスイッチングゲートであり、デコーダドライバＤ
ＯＤにより制御される。ＯＮＴはＤＯＤ制御用のカウン
タ、ＯＫＴはパルス制御回路である。ＢＯ２，ＢＯ２は
フォトセンサの出力の検知用のゲート、ＲＬ、Ｒ，Ｌ２
．ＲＬ４は信号読み出し用負荷抵抗、ＩＮはインバータ
％ＳＡ２゜８Ａ４．ＳＢ２，８Ｂ４はサンプルホールド
回路、Ｒ８０〜Ｒ８８は演算抵抗、ＯＰｔ〜ＯＰ３は演
算増幅器、ＭＴＩ、ＭＴ２は、検知した明るさの情報を
表示するための表示器、０．。は蓄積時間決定用の積分
コンデンサ、ＡＧは０．。の積分電荷をリセットするリ
セットゲート、ＯＭＰはコンパレータ、ＲＦは参照電圧
、ＡＮはアンドゲート、ＰＯＫは信号処理回路、ＳＷＩ
は。

回路の始動を制御するスイッチである。第３図は第２図
の主要部のタイミングチャートでおり、これに基づいて
第２図の作動を詳述する。時刻ｔ１゜ではφｌが低レベ
ルでめり８ＩＴ駆動回路ＤＶも低レベルに反転している
ので８ＩＴ構造のフォトセンサＰＴＩ〜ＰＴ７に予め蓄
積されている不必要の光（画像）情報がクリアされると
同時にカウンタＣＮＴもリセットされている。時刻ｔｌ
ｌでスイッチｓｗ１がオンすると、φ１が高レベルに反
転し、ＤＶも高レベルに反転するのでフォトセンサＦＴ
に光情報の蓄積が開始されるがコンパレータＣＰＭの出
力が低レベルのためアントゲ−）ＡＮは基準クロックパ
ルスφ２をカウント出来ない。この状態に於いては、カ
ウンタＣＮＴの出力端子Ｃ６−Ｃ１は全て低レベルであ
ｐ、デコーダドライバＤＣＤはＡＯ端子のみが高レベル
になりアナロググートム０１〜人Ｇ７は全てオフになっ
ている。一方インバータＩＮの出力は高レベルのため、
ゲー）ＢＯ２，ＢＯ２がオンし、予められたフォトセン
サＰＴ２．ＰＴ４゜の出力が常時負荷抵抗ＲＬ２．ＲＬ
４を介して読み出される。時刻ＩＡ、　、　４ｎ・で信
号の時間微分用のサンプルパルスが生ずると、サンプル
ホールド回路ＳＡ２．ＳＢ２．Ｓム４．ＳＢ４を介して
各時刻に於ける出力信号がホールドされ、抵抗Ｒ８０〜
Ｒ８７演算増幅器ＯＰＩ　、ＯＦ２からなる差動増幅回
路により時刻ｔＢにホールドされた信号から時刻味にホ
ールドされた信号が差し引かれ、ＯＰＩ、ＯＦ２の出力
に時刻ｔＡ〜ｔＢの間の平均的な明るさの情報が得られ
、表示器ＭＴＩ、ＭＴ２で表示される。

次に７オトセンサの蓄積時間の制御を行うために時刻ｔ
Ｂに生ずるサンプルホールドパルスの立下りに同期して
グ４が反転しリセットゲートＡＧをオフすると、ＯＰＩ
　、ＯＦ２の出力の演算値に基づいて蓄積時間決定用の
秒時積分が開始される。時刻ｔ８．でＯＦ２の出力が参
照電圧ＲＦを超えるとコンパレータＣＭＰの出力は高ト
ゲ−）ＡＮを介して基準クロックパルスｙｉ２がカウン
タＣＮＴに入りデコーダドライバＤＣＤによりアナログ
ゲートＡＧ１〜ＡＧ７が順次オンし、フォトセンサＰＴ
Ｉ〜ＰＴ７の出力が時系列的に負荷ＲＬを介して読み出
されＰＣＫで信号処理される。蓄積時間決定用のコンパ
レータＣＭＰの反転に基づいてＤＶの出力レベルを適当
な一定の電圧レベルに設定すると画像情報の絖み出し中
、更なる光情報の蓄積を停止することも出来る。またＯ
ＰＩ、ＯＦ２の出力を演算する演算抵抗１８８　、Ｒ８
９の値を適当に変えて設定することにより明るさ検知用
のフォトセンサの出力に重みっけを行って蓄積時間の決
定を行うことが出来る〇 第４図は、本発明の別の実施例の一つでおｐ１明るさ検
知用のフォトセンサをフォトセンサ選択手段ＭＳＴのセ
ットレバ−ＢＳをセットして任意にセット出来る方式を
提示するものである。

オアゲートＯＲＯ〜ＯＲ２、アントゲ−）　ＡＮＱ〜＾
Ｎ２はフォトセンサ選択手段ＭＳＴにセットされている
明るさ検知用のフォトセンサを選択するためのゲートで
あり、Ｄ１〜Ｄ７は選択されたフォトセンサを表示する
ための発光表示素子、Ｒ１−Ｒ７は電流制限抵抗である
。

例えば、明るさ検知用のフォトセンサのセットレバ−Ｂ
Ｓを図示の如く■にセットするとデコーダドライバＤＣ
ＤＯム４の端子が高レベルにな９発光素子Ｄ４が発光す
ると同時にアナログゲー）ＡＧ４がオンしフォトセンサ
ＰＴ４の出力が常時出力されることになる。

本電気回路の具体的作動は、第２図と同等であるので省
略する。

なお、上記実施例に適用したＳＩＴ以外にＳＩＴセンサ
ーとしては征々変形例を適用する目、ＦＩＲＳｉａＤ１
９７５年ＲＤ−２２Ｐ１８５、テレビジョン学会、昭和
５６年８月２８日技術報告１ｉＤ５９０、Ｒ５０に記載
される例等、これに限定されない。

以上の如く本発明を使用すると非破壊読み出しの出来る
蓄積型フォトセンサの光情報蓄積中の出力を読み出し、
該読み出し信号の時間微分を算出して、明るさを検知す
るのみならず、蓄積時間をも決定出来る著しい特徴かめ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（、）は本発明に適用するＳＩＴセンサー素子断
面図、第１図（ｂｌは第１図（−１図示孝子の等価回路
図 第２図は本発明に係る検出回路−実施例図法３図は第２
図示回路の動作波形図 第４図は第２図示回路の他の変形例電気回路図ＰＴＩ〜
ＦＴ７　；　ＳＩＴセンサー ＡＧＩ〜ＡＧ７　；絖み出しゲート ＳＡ２．ＳＡ４．ＳＢ２．ＳＢ４　；サンプルホールド
回路ＯＦＩ〜ＯＰ３　；演算増幅回路 Ｃｌ０１積分コンデンサー 特許出願人　　キャノン株式会社 手　　続　　補　　正　　書（自発） 昭和５７年１２月２１」 １■和５７年　特許願　第　１２８５４９号２、発明の
名称 蓄積型フォトセンサによる明るさ検知方式３、補正をす
る者 事件との関係　　　　　特許出願人 住所　東京都大田区下丸子３−３０−２名称　（＋０１
１）キャノン株式会社 代表者　賀　　来　　龍　三　部 ４、代理人 居所　〒１４８東京都大田区下丸子３−３０−２５、補
正の対象 図面の第２図及び第４図 ６、補正の内容 第２図、第４図を別紙のとおり補正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１蓄積された光入力による出力が、リアルタイムに
   、非破壊に積分された信号として出力される蓄積型フォ
   トセンサに於いて、光情報の蓄積中に１個まｆｃＩ′ｉ
   ｎ個の該フォトセンサの出力を読み出し、該読み出し信
   号の時間微分を算出することにより該フォトセンサ面上
   の明るさを検知することを特徴とする蓄積型フォトセン
   サの明るさ検知方式。 （２）　　該時間微分によシ算出された明るさに基づい
   て、蓄積時間を決定することを特徴とする特許請求の範
   囲第（１）項記載の蓄積型フォトセンサの明るさ検知方
   式。