專利名稱：光檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包含配列的多個(gè)光敏二極管(photodiode)的光檢測裝置。
背景技術(shù)：
光檢測裝置是具有包含二維狀或一維狀地配列的多個(gè)光敏二極管、放大器和積分電容元件的積分電路的裝置，又，進(jìn)一步存在著也具有以后的信號(hào)處理電路的情形(例如，請(qǐng)參照日本特開平9-270960號(hào)專利公報(bào))。在該光檢測裝置中，從光敏二極管輸出與到各光敏二極管的入射光的強(qiáng)度相應(yīng)的電荷量，將該電荷存儲(chǔ)在積分電容元件中，從該積分電路輸出與該存儲(chǔ)的電荷量相應(yīng)的電壓值。根據(jù)與在多個(gè)光敏二極管的各個(gè)中產(chǎn)生的電荷量相應(yīng)地從積分電路輸出的電壓值，檢測入射到配列了多個(gè)光敏二極管的光檢測面的光。

發(fā)明內(nèi)容
但是，當(dāng)在這種光檢測裝置中高速地進(jìn)行光檢測時(shí)，由包含在積分電路中的放大器生成的熱噪聲變大，該熱噪聲成為光檢測的S/N比惡化的主要原因。放大器的熱噪聲Vn由下列公式表示。
Vn=CdCf8kTB3Gm---(1)]]>這里，Cd是光敏二極管的接合電容值和從光敏二極管到積分電路的配線的電容值之和。Cf是積分電路的積分電容元件的電容值。k是玻爾茲曼常數(shù)。T是溫度。B是積分電路中包含的放大器的頻帶。又，Gm是積分電路中包含的放大器的輸入晶體管·電導(dǎo)。
出現(xiàn)在上述公式(1)的右邊的參數(shù)中，對(duì)減少熱噪聲有貢獻(xiàn)的是B和Gm。Gm越大，越能夠有效地減少熱噪聲，但是放大器的消耗電功率增大。當(dāng)集成多個(gè)放大器時(shí)，放大器的消耗電功率增大，產(chǎn)生發(fā)熱問題。所以，增大Gm也存在著界限。又，B越小，越能夠有效地減少熱噪聲，但是光檢測的速度隨之下降。這樣，光檢測的高速化和S/N比的改善要同時(shí)成立是困難的。
本發(fā)明就是為了解決上述問題提出的，本發(fā)明的目的是提供能夠確保S/N比和速度兩者的光檢測裝置。
與本發(fā)明有關(guān)的光檢測裝置的特征是它具有(1)分別產(chǎn)生與入射光強(qiáng)度相應(yīng)的量的電荷的(K×M×N)個(gè)光敏二極管PDk，m，n(其中，K是2以上的整數(shù)，k是1以上K以下的各整數(shù)，M是1以上的整數(shù)，m是1以上M以下的各整數(shù)，N是2以上的整數(shù)，n是1以上N以下的各整數(shù))；(2)與在(K×M×N)個(gè)光敏二極管PDk，m，n中的每K個(gè)光敏二極管PDk，m，n(k＝1～K)對(duì)應(yīng)設(shè)置1個(gè)，順次輸入在這些K個(gè)光敏二極管PDk，m，n(k＝1～K)的各個(gè)中產(chǎn)生的電荷并存儲(chǔ)起來，輸出與該存儲(chǔ)的電荷量相應(yīng)的電壓值的(M×N)個(gè)積分電路；和(3)與(M×N)個(gè)積分電路中的各個(gè)對(duì)應(yīng)每個(gè)設(shè)置1個(gè)，減少在從各個(gè)對(duì)應(yīng)的積分電路輸出的電壓值中包含的熱噪聲成分，輸出減少該熱噪聲成分后的電壓值的(M×N)個(gè)濾波器電路。
在與本發(fā)明有關(guān)的光檢測裝置，關(guān)于各m值和各n值，將在K個(gè)光敏二極管PDk，m，n(k＝1～K)的各個(gè)與入射光相應(yīng)地產(chǎn)生的電荷順次地輸入到1個(gè)積分電路并存儲(chǔ)起來，從積分電路輸出與該存儲(chǔ)的電荷量相應(yīng)的電壓值。而且，通過濾波器電路減少包含在從積分電路輸出的電壓值中的熱噪聲成分，從濾波器電路輸出減少熱噪聲成分后的電壓值。所以，該光檢測裝置能夠確保S/N比和速度兩者。
與本發(fā)明有關(guān)的光檢測裝置進(jìn)一步具有設(shè)置在積分電路和濾波器電路之間，輸入從積分電路輸出的電壓值，輸出表示該電壓值的一定時(shí)間的變化量的電壓值的CDS電路是適合的。這時(shí)，因?yàn)閷姆e分電路輸出的電壓值輸入到CDS電路，從CDS電路輸出表示該電壓值的一定時(shí)間的變化量的電壓值，所以能夠通過CDS電路除去積分電路的放大器的偏移波動(dòng)。
與本發(fā)明有關(guān)的光檢測裝置進(jìn)一步具有輸入從濾波器電路輸出的電壓值，對(duì)該電壓值進(jìn)行A/D變換，輸出與該電壓值相應(yīng)的數(shù)字值的A/D變換電路是合適的。這時(shí)，將從濾波器電路輸出的電壓值輸入到A/D變換電路，從A/D變換電路輸出與該電壓值相應(yīng)的數(shù)字值。
與本發(fā)明有關(guān)的光檢測裝置，M行(K×N)列地二維狀(M＝2時(shí))或一維狀(M＝1時(shí))地配列上述(K×M×N)個(gè)光敏二極管PDk，m，n，將光敏二極管PDk，m，n配置在第m行第(n+(k-1)N)列的位置上是合適的。這時(shí)，對(duì)于各行能夠以列的排列順序進(jìn)行關(guān)于光敏二極管的處理(除了積蓄電荷和濾波外，需要時(shí)CDS和A/D變換)。


圖1是表示與本實(shí)施方式有關(guān)的光檢測裝置1的全體構(gòu)成的圖。
圖2是表示與本實(shí)施方式有關(guān)的光檢測裝置1的一部分構(gòu)成的圖。
圖3是表示與本實(shí)施方式有關(guān)的光檢測裝置1的電路圖。
圖4是說明與本實(shí)施方式有關(guān)的光檢測裝置1的動(dòng)作的時(shí)序圖。
圖5是表示與本實(shí)施方式有關(guān)的光檢測裝置1的其它電路例的圖。
具體實(shí)施例方式
下面，我們參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。此外，在圖面的說明中在相同的要素上附加相同的標(biāo)號(hào)，并省略重復(fù)的說明。
圖1是與本實(shí)施方式有關(guān)的光檢測裝置1的全體構(gòu)成圖。圖2是與本實(shí)施方式有關(guān)的光檢測裝置1的一部分構(gòu)成圖。在圖2中表示了圖1所示的光檢測部10的詳細(xì)情況。
這些圖所示的光檢測裝置1具有光檢測部10、(M×N)個(gè)積分電路201，1～20M，N、(M×N)個(gè)CDS電路301，1～30M，N、(M×N)個(gè)濾波器電路401，1～40M，N、(M×N)個(gè)A/D變換電路501，1～50M，N、和控制電路60。又，光檢測部10具有(K×M×N)個(gè)光敏二極管PD1，1，1～PDK， M，N和(K×M×N)個(gè)開關(guān)SW1，1，1～SWK，M，N。這里，K是2以上的整數(shù)，M是1以上的整數(shù)，N是2以上的整數(shù)。又，關(guān)于下面出現(xiàn)的k，m，n，k是1以上K以下的各整數(shù)，m是1以上M以下的各整數(shù)，n是1以上N以下的各整數(shù)。此外，在圖1和圖2中，令K為2，M和N為4。
光敏二極管PDk，m，n產(chǎn)生與入射光強(qiáng)度相應(yīng)量的電荷存儲(chǔ)在接合電容部中。在光檢測部10中，將這些(K×M×N)個(gè)光敏二極管PDk，m，n，等間隔地M行(K×N)列地配列成二維狀(M＝2時(shí))或一維狀(M＝1時(shí))。將光敏二極管PDk，m，n配置在第m行第(n+(k-1)N)列的位置上。開關(guān)SWk，m，n與光敏二極管PDk，m，n一對(duì)一地對(duì)應(yīng)，設(shè)置在該光敏二極管PDk，m，n和信號(hào)線SLm，n之間。K個(gè)光敏二極管PDk，m，n(k＝1～K)中的各個(gè)，經(jīng)過對(duì)應(yīng)的開關(guān)SWk，m，n與信號(hào)線SLm，n連接。這些信號(hào)線SLm，n與積分電路20m，n的輸入端連接。又，由從控制電路60輸出到控制線CLk，n的控制信號(hào)統(tǒng)一地控制M個(gè)開關(guān)SWk，m，n(m＝1～M)的開閉。
與K個(gè)光敏二極管PDk，m，n(k＝1～K)對(duì)應(yīng)每個(gè)一個(gè)地設(shè)置積分電路20m，n，輸入在這些K個(gè)光敏二極管PDk，m，n(k＝1～K)的各個(gè)中產(chǎn)生的電荷經(jīng)過開關(guān)SWk，m，n和信號(hào)線SLm，n順次到達(dá)的電荷并積蓄起來，輸出與該積蓄的電荷量相應(yīng)的電壓值。CDS(Correlated DoubleSampling(相關(guān)二重取樣))電路30m，n輸入從積分電路20m，n輸出的電壓值，輸出表示該電壓值的一定時(shí)間的變化量的電壓值。
濾波器電路40m，n輸入從CDS電路30m，n輸出的電壓值，減少包含在該電壓值中的熱噪聲成分，輸出減少該熱噪聲成分后的電壓值。該濾波器電路40m，n是具有能夠減少熱噪聲成分的濾波器特性的低通濾波器，這是合適的。A/D變換電路50m，n輸入從濾波器電路40m，n輸出的電壓值，對(duì)該電壓值進(jìn)行A/D變換，輸出與該電壓值(模擬值)相應(yīng)的數(shù)字值。
控制電路60將用于控制(K×M×N)個(gè)開關(guān)SW1，1，1～SWK，M，N中的各個(gè)開關(guān)的開閉的控制信號(hào)輸出到控制線CLk，n。又，控制電路60也控制積分電路20m，n、CDS電路30m，n和A/D變換電路50m，n的各個(gè)電路的工作。
圖3是與本實(shí)施方式有關(guān)的光檢測裝置1的電路圖。在圖3中，為了簡略化，只表示了一組光敏二極管PDk，m，n、開關(guān)SWk，m，n、積分電路20m，n、CDS電路30m，n、濾波器電路40m，n、和A/D變換電路50m，n。
積分電路20m，n具有放大器A20、積分電容元件C20和開關(guān)SW20。放大器A20的輸入端子與信號(hào)線SLm，n連接。在放大器A20的輸入端子之間并列地設(shè)置積分電容元件C20和開關(guān)SW20。由控制部60控制開關(guān)SW20的開閉。當(dāng)開關(guān)SW20關(guān)閉時(shí)，積分電容元件C20放電，對(duì)從積分電路20m，n輸出的電壓值進(jìn)行初始化。另一方面，當(dāng)開關(guān)SW20打開時(shí)，經(jīng)過信號(hào)線SLm，n到達(dá)的電荷在積分電容元件C20中積蓄起來，從積分電路20m，n輸出與積蓄在該積分電容元件C20中的電荷量相應(yīng)的電壓值。
CDS電路30m，n具有放大器A30、積分電容元件C31、耦合電容元件C32和開關(guān)SW30。放大器A30的輸入端子，經(jīng)過耦合電容元件C32，與積分電路20m，n的放大器A20的輸出端子連接。在放大器A30的輸入端子之間并列地設(shè)置積分電容元件C31和開關(guān)SW30。由控制部60控制開關(guān)SW30的開閉。當(dāng)開關(guān)SW30關(guān)閉時(shí)，積分電容元件C31放電，對(duì)從CDS電路30m，n輸出的電壓值進(jìn)行初始化。另一方面，從開關(guān)SW30打開的時(shí)刻t0以后，將與從積分電路20m，n輸出的電壓值的變動(dòng)量相應(yīng)的電荷積蓄在積分電容元件C31中，從CDS電路30m，n輸出與積蓄在該積分電容元件C31中的電荷量相應(yīng)的電壓值。
濾波器電路40m，n具有電阻元件R40和電容元件C40。電阻元件R40設(shè)置在濾波器電路40m，n的輸入端和輸出端之間，它的輸出端經(jīng)過電容元件C40與接地電位連接。該濾波器電路40m，n作為低通濾波器起作用，該濾波器特性中的截止頻率與電阻元件R40的電阻值和電容元件C40的電容值相應(yīng)。
在圖3所示的電路圖中，各元件的特性值的一個(gè)例子如下所示。光敏二極管PDm，n的接合電容值Cd和信號(hào)線SLm，n的寄生電容值之和為220pF，信號(hào)線SLm，n的電阻值為1kΩ。積分電路20m，n的積分電容元件C20的電容值Cf為1.25pF，積分電路20m，n的放大器A20的頻帶B為1MHz，放大器A20的輸入晶體管·電導(dǎo)Gm為10mS。又，溫度T為27℃。這時(shí)，在積分電路20m，n的放大器A20中生成的熱噪聲Vn為1210μVrms。而且，當(dāng)令濾波器電路40m，n的電容元件C40的電容值為100pF，濾波器電路40m，n的電阻元件R40的電阻值為20kΩ時(shí)，濾波器電路40m，n的濾波器特性中的截止頻率為0.08MHz，從濾波器電路40m， n輸出的電壓值中包含的熱噪聲成分減少到724μVrms。
下面，我們說明與本實(shí)施方式有關(guān)的光檢測裝置1的工作。與本實(shí)施方式有關(guān)的光檢測裝置1，在控制部60的控制下，如下地進(jìn)行工作。圖4是說明與本實(shí)施方式有關(guān)的光檢測裝置1的動(dòng)作的時(shí)序圖。在該光檢測裝置1中，第1行～第M行并列動(dòng)作。
在此圖中，以從上向下的順序，表示了開關(guān)SW1，m，1的開閉、開關(guān)SW1，m，2的開閉、開關(guān)SW1，m，3的開閉、開關(guān)SW1，m，4的開閉、開關(guān)SW2，m，1的開閉、開關(guān)SW2，m，2的開閉、開關(guān)SW2，m，3的開閉、和開關(guān)SW2，m，4的開閉。進(jìn)一步接著，積分電路20m，1的輸出電壓值、積分電路20m，2的輸出電壓值、積分電路20m，3的輸出電壓值、積分電路20m，4的輸出電壓值、濾波器電路40m，1的輸出電壓值、濾波器電路40m， 2的輸出電壓值、濾波器電路40m，3的輸出電壓值、濾波器電路40m，4的輸出電壓值、A/D變換電路50m，1的輸出數(shù)字值、A/D變換電路50m， 2的輸出數(shù)字值、A/D變換電路50m，3的輸出數(shù)字值、和A/D變換電路50m，4的輸出數(shù)字值。
又，如此圖所示，將光檢測裝置1的動(dòng)作區(qū)分成循環(huán)的8個(gè)期間T1，1、T1，2、T1，3、T1，4、T2，1、T2，2、T2，3和T2，4。這些各期間Tk，n的時(shí)間T一定。開關(guān)SW1，m，1在期間T1，1內(nèi)關(guān)閉，開關(guān)SW1，m，2在期間T1，2內(nèi)關(guān)閉，開關(guān)SW1，m，3在期間T1，3內(nèi)關(guān)閉，開關(guān)SW1，m，4在期間T1，4內(nèi)關(guān)閉，開關(guān)SW2，m，1在期間T2，1內(nèi)關(guān)閉，開關(guān)SW2，m，2在期間T2，2內(nèi)關(guān)閉，開關(guān)SW2，m，3在期間T2，3內(nèi)關(guān)閉，開關(guān)SW2，m，4在期間T2，4內(nèi)關(guān)閉，以后，重復(fù)這樣的開關(guān)開閉。
開關(guān)SW1，m，1在期間T1，1內(nèi)關(guān)閉。又，在該期間T1，1前，積分電路20m，1的開關(guān)SW20一旦關(guān)閉后再打開，對(duì)積分電路20m，1的輸出電壓值進(jìn)行初始化。當(dāng)開關(guān)SW1，m，1的關(guān)閉時(shí)，至今在光敏二極管PD1， m，1中產(chǎn)生的積蓄在接合電容部中的電荷，經(jīng)過開關(guān)SW1，m，1和信號(hào)線SLm，1輸入到積分電路20m，1，積蓄在該積分電路20m，1的積分電容元件C20中，從積分電路20m，1輸出與該積蓄的電荷量相應(yīng)的電壓值。積分電路20m，1的輸出電壓值在期間T1，1后一直保持到期間T1，3，到期間T1，4，積分電路20m，1的開關(guān)SW20關(guān)閉，對(duì)積分電路20m，1的輸出電壓值進(jìn)行初始化。
將積分電路20m，1的輸出電壓值輸入到CDS電路30m，1。從該CDS電路30m，1輸出與從期間T1，1到期間T1，2中的一定時(shí)間中的積分電路20m，1的輸出電壓值的變化量相應(yīng)的電壓值。CDS電路30m，1的輸出電壓值，通過輸入到濾波器電路40m，1減少了熱噪聲成分。但是，由于濾波器電路40m，1的濾波器特性，濾波器電路40m，1的輸出電壓波形與CDS電路30m，1的輸出電壓波形相比鈍化變?nèi)酢?br> 濾波器電路40m，1的輸出電壓值，在該值穩(wěn)定的時(shí)刻由A/D變換電路50m，1進(jìn)行A/D變換，在期間T1，3從A/D變換電路50m，1輸出數(shù)字值，這里，在期間T1，3從A/D變換電路50m，1輸出的數(shù)字值，與在期間T1，1從光敏二極管PD1，m，1的接合電容部移動(dòng)到積分電路20m，1的積分電容元件C20的電荷量相應(yīng)，即，與到光敏二極管PD1，m，1的光入射強(qiáng)度相應(yīng)。
又，開關(guān)SW2，m，1在期間T2，1內(nèi)關(guān)閉。又，在該期間T2，1前，積分電路20m，1的開關(guān)SW20一旦關(guān)閉后再打開，對(duì)積分電路20m，1的輸出電壓值進(jìn)行初始化。當(dāng)開關(guān)SW2，m，1關(guān)閉時(shí)，至今在光敏二極管PD2， m，1中產(chǎn)生的積蓄在接合電容部中的電荷，經(jīng)過開關(guān)SW2，m，1和信號(hào)線SLm，1輸入到積分電路20m，1積蓄在該積分電路20m，1的積分電容元件C20中，從積分電路20m，1輸出與該積蓄的電荷量相應(yīng)的電壓值。積分電路20m，1的輸出電壓值在期間T2，1后一直保持到期間T2，3，到期間T2，4，積分電路20m，1的開關(guān)SW20關(guān)閉，對(duì)積分電路20m，1的輸出電壓值進(jìn)行初始化。
將積分電路20m，1的輸出電壓值輸入到CDS電路30m，1。從該CDS電路30m，1輸出與從期間T2，1到期間T2，2中的一定時(shí)間中的積分電路20m，1的輸出電壓值的變化量相應(yīng)的電壓值。將CDS電路30m，1的輸出電壓值輸入到濾波器電路40m，1，減少熱噪聲成分。但是，由于濾波器電路40m，1的濾波器特性，濾波器電路40m，1的輸出電壓波形與CDS電路30m，1的輸出電壓波形相比鈍化變?nèi)酢?br> 濾波器電路40m，1的輸出電壓值，在該值穩(wěn)定的時(shí)刻由A/D變換電路50m，1進(jìn)行A/D變換，在期間T2，3從A/D變換電路50m，1輸出數(shù)字值。這里，在期間T2，3從A/D變換電路50m，1輸出的數(shù)字值與在期間T2，1從光敏二極管PD2，m，1的接合電容部移動(dòng)到積分電路20m，1的積分電容元件C20的電荷量相應(yīng)，即，與到光敏二極管PD2，m，1的光入射強(qiáng)度相應(yīng)。
以上，我們說明了開關(guān)SW1，m，1、開關(guān)SW2，m，1、積分電路20m，1、CDS電路30m，1、濾波器電路40m，1、和A/D變換電路50m，1的動(dòng)作，即n為1的情形。n為2～4的情形也與動(dòng)作定時(shí)移位的情形相同。
所以，在期間T1，3輸出與到光敏二極管PD1，m，1的光入射強(qiáng)度相應(yīng)的數(shù)字值，在期間T1，4輸出與到光敏二極管PD1，m，2的光入射強(qiáng)度相應(yīng)的數(shù)字值，在期間T2，1輸出與到光敏二極管PD1，m，3的光入射強(qiáng)度相應(yīng)的數(shù)字值，在期間T2，2輸出與到光敏二極管PD1，m，4的光入射強(qiáng)度相應(yīng)的數(shù)字值，在期間T2，3輸出與到光敏二極管PD2，m，1的光入射強(qiáng)度相應(yīng)的數(shù)字值，在期間T2，4輸出與到光敏二極管PD2，m，2的光入射強(qiáng)度相應(yīng)的數(shù)字值，在此后的期間T1，1輸出與到光敏二極管PD2， m，3的光入射強(qiáng)度相應(yīng)的數(shù)字值，在期間T1，2輸出與到光敏二極管PD2， m，4的光入射強(qiáng)度相應(yīng)的數(shù)字值。
如上那樣，在與本實(shí)施方式有關(guān)的光檢測裝置1中，在光檢測部10中M行(K×N)列地配列(K×M×N)個(gè)光敏二極管PDk，m，n，對(duì)于各行的(K×N)個(gè)光敏二極管PDk，m，n(k＝1～K，n＝1～N)，順次地在每個(gè)時(shí)間T中實(shí)施處理(積蓄電荷、CDS、濾波、A/D變換)。另一方面，積分電路20m，n中的積蓄電荷動(dòng)作、CDS電路30m，n中的CDS動(dòng)作、濾波器電路40m，n中的濾波動(dòng)作和A/D變換電路50m，n中的A/D變換動(dòng)作的各個(gè)動(dòng)作在每個(gè)時(shí)間(N×T)中實(shí)施處理。
在與本實(shí)施方式有關(guān)的光檢測裝置1中，通過濾波器電路40m，n減少包含在從積分電路20m，n輸出的電壓值中的熱噪聲成分。又，從濾波器電路40m，n輸出的電壓值波形鈍化變?nèi)?，但是從積分電路20m，n中的積蓄電荷到A/D變換電路50m，n中的A/D變換的動(dòng)作是在每個(gè)時(shí)間(N×T)中實(shí)施處理，從濾波器電路40m，n輸出的電壓值，在該值穩(wěn)定的時(shí)刻由A/D變換電路50m，n進(jìn)行A/D變換。所以，該光檢測裝置1能夠保持光檢測的高速性不變地，改善光檢測的S/N比。又，即便積分電路20m，n中包含的放大器A20的輸入晶體管·電導(dǎo)Gm不增大，也能夠達(dá)到改善光檢測的S/N比的目的，所以能夠抑制放大器A20的消耗電功率的增加，減少發(fā)熱問題。
又，因?yàn)橥ㄟ^設(shè)置CDS電路30m，n，能夠用CDS電路30m，n除去積分電路20m，n的放大器A20的偏移波動(dòng)，所以即便在這一點(diǎn)，也能夠達(dá)到改善光檢測的S/N比的目的。此外，在CDS電路30m，n中也包含著放大器A30，但是在該放大器A30中生成的熱噪聲與在積分電路20m， n中包含的放大器A20中生成的熱噪聲比較是很微小的。
又，因?yàn)橥ㄟ^設(shè)置A/D變換電路50m，n，能夠?qū)⒂晒鈾z測裝置1得到的光檢測數(shù)據(jù)作為數(shù)字值進(jìn)行輸出，所以容易進(jìn)行該光檢測數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和圖像處理。又，因?yàn)橐簿徍土藢?duì)A/D變換電路50m，n的高速處理的要求，所以能夠抑制A/D變換電路50m，n中的消耗電功率的增加。
進(jìn)一步，因?yàn)镸行(K×N)列地配列(K×M×N)個(gè)光敏二極管PDk，m，n，將光敏二極管PDk，m，n配置在第m行第(n+(k-1)N)列的位置上，對(duì)于各行能夠以列的排列順序進(jìn)行關(guān)于光敏二極管PDk，m，n的處理(積蓄電荷、CDS、濾波、A/D變換)，所以即便在這一點(diǎn)，也能夠使由光檢測裝置1得到的光檢測數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和圖像處理變得容易。
此外，在上述實(shí)施方式中，將濾波器電路40m，n設(shè)置在CDS電路30m，n的后段中，但是也可以將濾波器電路設(shè)置在積分電路20m，n和CDS電路30m，n之間。設(shè)置在積分電路20m，n和CDS電路30m，n之間的濾波器電路既可以具有與已述的濾波器電路40m，n同樣的構(gòu)成，也可以如圖5中所示的那樣只由電阻元件R構(gòu)成。該電阻元件R也能夠作為低通濾波器起作用。
以上，如詳細(xì)說明了的那樣，在與本發(fā)明有關(guān)的光檢測裝置中，關(guān)于各m值和各n值，將在K個(gè)光敏二極管PDk，m，n(k＝1～K)的各個(gè)中，與光入射相應(yīng)地產(chǎn)生的電荷，順次地輸入到1個(gè)積分電路并存儲(chǔ)起來，從積分電路輸出與該存儲(chǔ)的電荷量相應(yīng)的電壓值。而且，通過濾波器電路減少在從積分電路輸出的電壓值中包含的熱噪聲成分，從濾波器電路輸出熱噪聲成分減少后的電壓值。所以，該光檢測裝置能夠確保S/N比和速度兩者。
權(quán)利要求
1.一種光檢測裝置，其特征在于，具有分別產(chǎn)生與入射光強(qiáng)度相應(yīng)的量的電荷的(K×M×N)個(gè)光敏二極管PDk，m，n(其中，K是2以上的整數(shù)，k是1以上K以下的各整數(shù)，M是1以上的整數(shù)，m是1以上M以下的各整數(shù)，N是2以上的整數(shù)，n是1以上N以下的各整數(shù))；與在所述(K×M×N)個(gè)光敏二極管PDk，m，n中的每K個(gè)光敏二極管PDk，m，n(k＝1～K)對(duì)應(yīng)設(shè)置1個(gè)，順次輸入在這些K個(gè)光敏二極管PDk，m，n(k＝1～K)的各個(gè)中產(chǎn)生的電荷并存儲(chǔ)起來，輸出與該存儲(chǔ)的電荷量相應(yīng)的電壓值的(M×N)個(gè)積分電路；和與所述(M×N)個(gè)積分電路中的各個(gè)對(duì)應(yīng)設(shè)置1個(gè)，減少在從各個(gè)對(duì)應(yīng)的積分電路輸出的電壓值中包含的熱噪聲成分，輸出減少該熱噪聲成分后的電壓值的(M×N)個(gè)濾波器電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光檢測裝置，其特征在于進(jìn)一步具有設(shè)置在所述積分電路和所述濾波器電路之間，輸入從所述積分電路輸出的電壓值，輸出表示該電壓值的一定時(shí)間的變化量的電壓值的CDS電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光檢測裝置，其特征在于進(jìn)一步具有輸入從所述濾波器電路輸出的電壓值，對(duì)該電壓值進(jìn)行A/D變換，輸出與該電壓值相應(yīng)的數(shù)字值的A/D變換電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光檢測裝置，其特征在于M行(K×N)列地二維狀(M＝2時(shí))或一維狀(M＝1時(shí))地配列所述(K×M×N)個(gè)光敏二極管PDk，m，n，將光敏二極管PDk，m，n配置在第m行第(n+(k-1)N)列的位置上。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供能夠確保S/N比和速度兩者的光檢測裝置。在光檢測裝置(1)中，在光檢測部(10)中M行(K×N)列地配列(K×M×N)個(gè)光敏二極管(PD
文檔編號(hào)H04N5/363GK1726698SQ200380106169
公開日2006年1月25日 申請(qǐng)日期2003年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月16日
發(fā)明者鈴木保博, 水野誠一郎 申請(qǐng)人:浜松光子學(xué)株式會(huì)社