JPS6141973A - イメ−ジセンサの光応答特性評価方法 - 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】 く技術分野〉 本発明はイメージセンサの光応答特性評価方法に関する
。

〈従来技術〉 １つの画素が２つの電極で光導電体をはさんでなる構造
をもつイメージセンサとしては、２つの電極で光導電体
をサンドインチ状にはさんで一方の電極を透明電極とし
たもの、及び、２つのクシ型の平行電極を光導電体上に
設けてなるものの２種類が良（知られている。

従来のイメージセンサの光応答特性評価方法では、イメ
ージセンサに照射する光量をステップ状に変化させ、こ
のときにイメージセンサに発生する抵抗変化を電流変化
に変換し、適当な負荷抵抗を介してこの負荷抵抗の両端
子間に発生する電圧のインデシャル応答として読み取る
。その際、応答信号をシンクロスコープなどで読み取る
ことによって、光応答特性の評価を行なうのが一般に用
いられている方法である。

しかるに、この方法では、画素数の多いイメージセンサ
においては各画素の光応答特性評価を行なうのに大変な
労力と時間を要する。

〈発明の目的〉 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目
的は、簡単化したイメージセンサの光応答特性評価方法
を提供することである。

〈発明の構成〉 本発明においては、１つの画素が２つの電極で光導電体
をはさんでなる構造をもつイメージセンサにおいて、こ
のイメージセンサの単一または複数の上記画素の電極間
容量と明抵抗及び暗抵抗を測定することにより上記イメ
ージセンサの単一または複数の画素の光応答特性を評価
することを特徴とする。

〈実施例〉 以下、本発明の一実施例を説明する。

第１図は１つの画素が２つの電極で光導電体をはさんで
なる構造のイメージセンサの光応答特性を評価するため
の回路の等価回路示す０図中、Ｅは電源、Ｒはイメージ
センサの単一の画素または複数の画素の電気抵抗、Ｃは
イメージセンサの単一の画素または複数の画素の電極間
容量、ＲＬは負荷抵抗である。

いま、第２図に示すように、イメージセンサに光が照射
しないときの画素の電気抵抗をＲ１とすると、次にイメ
ージセンサに光が照射してこの光の光量がステップ状に
変化すると、第３図に示すように、画素の電気抵抗はＲ
２へ瞬時に変化するこのとき、光が照射しないときの画
素の電気抵抗Ｒ１を暗抵抗、光が照射したときの画素の
電気抵抗Ｒ２を明抵抗という。

以下、光を照射しない第１の定常状態から光を照射する
第２の定常状態に移行するときの過渡現象について考察
する。

イメージセンサの画素の暗抵抗をＲ＋、明抵抗をＲ２，
電極間容量をＣ１明抵抗Ｒ２に流れる電流をＡＩ　＋電
極間容量の電荷をｑ、電極間容量を流れる電流を、Ｃと
するとともに、負荷抵抗Ｒしに流れる電流を、、負荷抵
抗ＲＬに加わる出力電圧をＥＯ，電源電圧をＥとすると
、次式が成立する。

ＲＬ＝＋Ｒ２７＾　凋Ｅ　　−・■ ÷−Ｒ２□Ｂ　　　　・−・−■ １汽　＋ｊ　（ｍｔ　　　　　’−■ ＡＣのみの関係式を導くと、 式■、■よりｔ　Ｒ−ｑ　／ＣＲ２ｒ　ｔ　−ｑ　／Ｃ
Ｒ２＋＝　ｃ。

式■に代入して、 ＣＲ２Ｒシｄｔ 定数項をＡとして両辺を積分すると、 さらに定数項Ａを変換して上式は次のようになる。

ＣＲ２Ｅ　　　　　　　　ＣＲｔ　Ｅ （Ｒ１＋　　ＲＬ）　　　（Ｒ２＋　　ＲＬ）Ｒ２Ｂ ｑ ｔ ｉ−４ｃ＋ＡＲであるから、 （Ｒ１＋　　ＲＬ）　　（Ｒ２＋　　ＲＬ）　　　　　
　　　　ＣＩ？２　　Ｈしとなり、出力電圧ＥＯは、Ｅ
Ｏ−Ｒし□であるので、 となる。

すなわち、画素の暗抵抗Ｒ１，明抵抗Ｒ２及び電極間容
量Ｃを与えるとともに、電源電圧Ｅ及び負荷抵抗ＲＬを
与えることによって、出力電圧ＥＯを求めることができ
る。

上述の式■の適合性を検討するため、次のシミュレーシ
ョンを行なった。

第４図に示すように、スイッチＳＷを接点１側に閉じて
第１の定常状態になってから、スイッチＳＷを接点２側
に閉じて第２の定常状態に切換えた際の出力電圧ＥＯの
波形を観察し、式■から求めた理論値と比較した。第５
図は、電源電圧Ｅ−５Ｖ、暗抵抗Ｒ１−１００にΩ、明
抵抗Ｒ２寓１にΩ、電極間容量Ｃ−６３０μＦ、負荷抵
抗ＲＬ＝１０にΩとした場合の出力電圧ＥＯの理論値と
実測値の結果を示す。図中、実線ａが実測値を示し、破
線すが理論値を示す。

このシミュレーションの結果から明らかなように、理論
値と実測値はほぼ一致し、式■はイメージセンサの光応
答特性を表現する。したがって、画素の暗抵抗、明抵抗
及び電極間容量とともに、電源電圧と負荷抵抗が分れば
、式■からイメージセンサの光応答波形が得られる。イ
メージセンサの暗抵抗、明抵抗及び電極間容量と電源電
圧及び負荷抵抗の測定は容易であるので、この式■を用
いてイメージセンサの光応答特性の評価が簡単に行なえ
ることになる。そして、画素数が多い場合に、このイメ
ージセンサの光応答特性評価方法は有利になる。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明においては、イメージセン
サの単一または複数の画素の電極間容量と明抵抗及び暗
抵抗を測定して画素の光応答特性を得るようにしたから
、イメージセンサの光応答特性の評価を簡単に行なうこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明実施例の等価回路を示す回
路図、第４図はシミュレーション回路を示す回路図、第
５図は出力電圧Ｅｏの理論値と実測値を示すグラフであ
る。 Ｃ・−電極間容量

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）１つの画素が２つの電極で光導電体をはさんでな
   る構造をもつイメージセンサにおいて、このイメージセ
   ンサの単一または複数の上記画素の電極間容量と明抵抗
   及び暗抵抗を測定することにより上記イメージセンサの
   単一または複数の画素の光応答特性を評価することを特
   徴とするイメージセンサの光応答特性評価方法。