(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の情報量の信号を発生する複数の光電変換素子と、
前記複数の光電変換素子で発生している前記第１の情報量の信号を、前記第１の情報量よりも少ない第２の情報量の信号に削減する情報量削減手段を含み、前記複数の光電変換素子で発生している前記第１の情報量の信号を、前記情報量削減手段によって前記第２の情報量の信号に削減して読み出す第１の読み出し回路部と、
前記複数の光電変換素子で発生している前記第１の情報量の信号を読み出す第２の読み出し回路部と、
を少なくとも有する固体撮像素子と、
前記第１の読み出し回路部を第１の電源レベルで動作させ、前記第２の読み出し回路部を前記第１の電源レベルよりも高い第２の電源レベルで動作させる電源レベル制御手段と、
前記第１の読み出し回路部を前記第１の電源レベルで動作させた後、前記第２の読み出し回路部を前記第２の電源レベルで動作させるための手段と、
を有することを特徴とする光電変換装置。
【請求項２】
第１の情報量の信号を発生する複数の光電変換素子と、
前記複数の光電変換素子で発生している前記第１の情報量の信号を、前記第１の情報量よりも少ない第２の情報量の信号に削減する情報量削減手段を含み、前記複数の光電変換素子で発生している前記第１の情報量の信号を、前記情報量削減手段によって前記第２の情報量の信号に削減して読み出す第１の読み出し回路部と、
前記複数の光電変換素子で発生している前記第１の情報量の信号を読み出す第２の読み出し回路部と、
を少なくとも有する固体撮像素子と、
前記第１の読み出し回路部を第１の電源レベルで動作させ、前記第２の読み出し回路部を前記第１の電源レベルよりも高い第２の電源レベルで動作させる電源レベル制御手段と、
前記１の読み出し回路部からの情報に基いて対象物体の有無を検出する検出回路と、
前記検出回路により検出動作後に前記第２の読み出し回路部からの情報に基いて前記対象物体の像を検出する画像処理回路と、
を有することを特徴とする光電変換装置。
【請求項３】
前記第１の読み出し回路部は、前記複数の光電変換素子の所望の検出領域における最大輝度の信号を読み出し、前記検出回路は、前記対象物体の有無の検出を前記最大輝度の信号に基づいて行うことを特徴とする請求項２に記載の光電変換装置。
【請求項４】
前記第１の読み出し回路部は、前記対象物体を照明する光源からの照明光以外の光によって前記複数の光電変換素子に生じた基準信号に基づいて、前記光源による前記対象物体の反射光によって前記複数の光電変換素子に生じた信号の前記基準信号のレベルからの変化分を読み出し、前記検出回路は、前記変化分によって前記対象物体の有無を検出することを特徴とする請求項２に記載の光電変換装置。
【請求項５】
対象物体に発光する発光手段と、前記光電変換素子の光電変換動作のタイミングと前記発光手段の発光タイミングを同期させる駆動回路を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の光電変換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はビデオカメラや画像入力装置等において光学像を電気信号に変換するイメージセンサとして用いられる光電変換装置及び同装置を用いて対象物体を検出する検出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、対象物体を光学的に検出して電気的な画像信号を得る撮像システムを構成する場合、対象物体を照明する光源と、対象物体の反射光を検出する光電変換装置とを設けている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の撮像システムは上記のように構成されているので、次のような問題点があった。
【０００４】
（１）対象物体を照明するために連続して光源を点灯する必要があり、このため消費電力が増大し、電源として電池を用いるような携帯装置には不向きである。
【０００５】
（２）対象物体からの反射光の有無だけで検出を行うので、対象物体を正しく検出したか否かを判別することが困難である。即ち、誤検出が生じ易いなど、高精度の検出が困難である。
【０００６】
本発明は上記のような問題点を解決するために成されたものであり、本発明の第１の目的は、消費電力の低減を可能とする光電変換装置を得ることにある。また、本発明の第２の日的は、消費電力を低減し、かつ対象物体の有無を高精度に検出できる光電変換装置を得ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明においては、第１の情報量の信号を発生する複数の光電変換素子と、前記複数の光電変換素子で発生している前記第１の情報量の信号を、前記第１の情報量よりも少ない第２の情報量の信号に削減する情報量削減手段を含み、前記複数の光電変換素子で発生している前記第１の情報量の信号を、前記情報量削減手段によって前記第２の情報量の信号に削減して読み出す第１の読み出し回路部と、前記複数の光電変換素子で発生している前記第１の情報量の信号を読み出す第２の読み出し回路部と、を少なくとも有する固体撮像素子と、前記第１の読み出し回路部を第１の電源レベルで動作させ、前記第２の読み出し回路部を前記第１の電源レベルよりも高い第２の電源レベルで動作させる電源レベル制御手段と、前記第１の読み出し回路部を前記第１の電源レベルで動作させた後、前記第２の読み出し回路部を前記第２の電源レベルで動作させるための手段と、を設けている。
【０００８】
請求項２の発明においては、第１の情報量の信号を発生する複数の光電変換素子と、前記複数の光電変換素子で発生している前記第１の情報量の信号を、前記第１の情報量よりも少ない第２の情報量の信号に削減する情報量削減手段を含み、前記複数の光電変換素子で発生している前記第１の情報量の信号を、前記情報量削減手段によって前記第２の情報量の信号に削減して読み出す第１の読み出し回路部と、前記複数の光電変換素子で発生している前記第１の情報量の信号を読み出す第２の読み出し回路部と、を少なくとも有する固体撮像素子と、前記第１の読み出し回路部を第１の電源レベルで動作させ、前記第２の読み出し回路部を前記第１の電源レベルよりも高い第２の電源レベルで動作させる電源レベル制御手段と、前記１の読み出し回路部からの情報に基いて対象物体の有無を検出する検出回路と、前記検出回路により検出動作後に前記第２の読み出し回路部からの情報に基いて前記対象物体の像を検出する画像処理回路と、を設けている。
【００１０】
【作用】
請求項１の発明によれば、第１の読み出し回路部を第１の電源レベルで動作させ、第２の読み出し回路部を第１の電源レベルよりも高い第２の電源レベルで動作させることにより、装置を効率的に動作させて消費電力を低減させることができる。
【００１１】
請求項２の発明によれば、第１の読み出し回路部を第１の電源レベルで動作させ、第２の読み出し回路部を第１の電源レベルよりも高い第２の電源レベルで動作させることにより、装置を効率的に動作させて消費電力を低減させることができるとともに、対象物体の像を検出する際には、情報量が多い第１の情報量の信号に基づいてその検出動作を行うため、対象物体の像を高精度に検出することが可能となる。
【００１２】
【実施例】
本発明の実施例においては、複数画素と対応する複数の光電変換素子を有する２次元の光電変換装置を用いている。この光電変換装置を先ず電源電圧を低電圧とする第１のモードで動作させて対象物体からの反射光の有無のみを検出する。反射光が有った場合は、電源電圧を通常電圧とする第２のモードで動作させて各光電変換素子からの画素情報について詳細に処理するようにしている。
【００１３】
図１は第１の実施例を示す。
図１において、本実施例では光電変換素子としてバイポーラ型ＮＰＮフォトトランジスタ１が用いられている。このトランジスタ１は行と列方向に３個づつ配列された９個の画素となっている。各トランジスタ１のコレクタには電源電圧ＶＤＤが加えられている。
【００１４】
各トランジスタ１のベースにはコンデンサＣＢ  及びＰＭＯＳトランジスタ２の各一端が接続され、上記トランジスタ２は行毎に直列に接続され、各直列回路の一端は端子１２１に接続されている。上記コンデンサＣＢ  の他端及び上記トランジスタ２のゲートは行毎に駆動線１１４、１１５、１１６に接続され、これらの駆動線１１４、１１５、１１６はＮＭＯＳトランジスタ３、４、５を介して端子１２０に接続されている。また、トランジスタ３、４、５のゲートは駆動線１１１、１１２、１１３を介して垂直シフトレジスタ１０３に接続されている。
【００１５】
各トランジスタ１のエミッタは列毎に一括接続され、その接続点はＮＭＯＳトランジスタ７、８、９を介して接地されると共に、ＮＭＯＳトランジスタ１０と１３、１１と１４、１２と１５をそれぞれ通じてコンパレータ１０４の一方の入力端子に接続されている。上記トランジスタ７、８、９のゲートは端子１２２に接続され、上記トランジスタ１０、１１、１２のゲートは端子１２３に接続されている。
【００１６】
また、上記トランジスタ１３、１４、１５は駆動線１３１、１３２、１３３を介して第１のモード用の水平シフトレジスタ１０１に接続されている。上記コンパレータ１０４の上記一方の入力端子はＮＭＯＳトランジスタ１６を介して接地され、このトランジスタ１６のゲートは端子１２４に接続されている。またコンパレータ１０４の他方の入力端子には端子１２５より基準電圧が加えられる。また、上記トランジスタ１０と１３、１１と１４、１２と１５の各間には一時蓄積コンデンサＣ１１、Ｃ１２、Ｃ１３が接続されている。
【００１７】
各トランジスタ１のエミッタの上記一括接続された接続点はまた、ＮＭＯＳトランジスタ１７と２０、１８と２１、１９と２２を介してバッファアンプ１０５に接続されている。上記トランジスタ１７、１８、１９のゲートは端子１４０に接続されている。上記トランジスタ２０、２１、２２のゲートは駆動線１５１、１５２、１５３を介して第２のモード用の水平シフトレジスタ１０２に接続されている。バッファアンプ１０５の入力端子はＮＭＯＳトランジスタ２３を介して接地され、このトランジスタ２３のゲートは端子１５５に接続されている。
【００１８】
バッファアンプ１０５の出力は１Ｈ遅延回路１０６に加えられ、上記出力と１Ｈ遅延出力とは差分演算回路１０７に加えられるように成され、その差分出力は画像処理回路１０８に加えられるように成されている。
【００１９】
次に上記構成による動作について図２を用いて説明する。
まず、回路の最高電源電圧を通常より低電圧とする第１のモードを設定する。最初に時刻ｔ０  〜ｔ１  において、端子１２１にパルス電圧ＶＢＢを加える。このとき駆動線１１４、１１５、１１６は接地レベルで、かつ上記ＶＢＢをトランジスタ２のスレッショルド電圧Ｖｔｈ以上に設定することにより、各トランジスタ２は全てＯＮ状態となる。従って、この状態では各トランジスタ１のベース電位はＶＢＢにリセットされ、コンデンサＣＢ  に保持される（クランプリセット）。
【００２０】
上記電圧ＶＢＢが立下がると、次に時刻ｔ２  から端子１２２にＨレベルのパルスを加えてトランジスタ７、８、９をＯＮと成す。これによってトランジスタ１のエミッタが接地される。次に垂直シフトレジスタ１０３を動作させ、駆動線１１１、１１２、１１３に順次パルスを加え、各パルスの期間で端子１２０にパルスを加える。
【００２１】
まず、時刻ｔ３  〜ｔ６  の期間で駆動線１１１にパルスを加えるとトランジスタ３がＯＮとなり、次に時刻ｔ４  で端子１２０にパルスを加えると駆動線１１４に電圧が現れる。この電圧がコンデンサＣＢ  を介してトランジスタ１のベース電位を上昇させる。この時、１行目の各画素となる３つのトランジスタ１のベース・エミッタ間が順バイアス状態となり、これらのトランジスタ１はエミッタ・フォロア動作を行う。これにより、上記ベース電位はホールの再結合により接地レベル近傍まで下降する（トランジェントリセット）。
【００２２】
次に、時刻ｔ５  で、端子１２０のパルスを立下げると、今度は逆にベース電位は負側にふられ、ベース・エミッタ間は完全に逆バイアス状態になり、光電変換による蓄積動作が開始される。
【００２３】
このトランジェントリセット動作を各行の画素と対応するトランジスタ１に対して行う。さらに所定の蓄積時間が経過した後、時刻ｔ７  で、端子１２３にＨレベルのパルスを加え、トランジスタ１０、１１、１２をＯＮとすることにより、一時蓄積コンデンサＣ１１〜Ｃ１３を接地レベルにリセットする。
【００２４】
次に再び垂直シフト・レジスタ１０３を動作させ、時刻ｔ８  で駆動線１１１にパルスを加え、さらに時刻ｔ９  で端子１２０にパルスを加えてまずトランジスタ３をＯＮにする。これにより、駆動線１１４がＨレベルになり、コンデンサＣＢ  を介して１行目の各トランジスタ１のベース電位が上昇する。このためトランジスタ１が動作してそれぞれ各画素の信号が読み出され、コンデンサＣ１１〜Ｃ１３に一時蓄積される。
【００２５】
次に、時刻ｔ１１で端子１２４にパルスを加えトランジスタ１６をＯＮにしてリセットした後、時刻ｔ１２から水平シフトレジスタ１０１により駆動線１３１、１３２、１３３に順次にパルスを加え、トランジスタ１３、１４、１５を順次ＯＮと成すことにより、コンデンサＣ１１〜Ｃ１３の信号電圧を順次読み出す。この間、端子１２４にパルスを加えて各読み出し後のリセットを行う。
【００２６】
コンデンサＣ１１〜Ｃ１３から順次読み出された各信号電圧はコンパレータ１０４において端子１２５から加えられる基準電圧と比較される。各信号電圧の少なくとも１つでも基準電圧を越えていれば、コンパレータ１０４の出力はＨレベルとなる。このとき、対象物体からの反射光があるものとする。
【００２７】
上記のようにしてコンパレータ１０４により反射光があることが検出された場合は、回路の最高電源電圧を上げて通常電圧とする第２のモードを設定する。
【００２８】
そしてこの第２のモードにおいても上述した光電変換動作が再び行われる。但し、この場合は図２においてカッコ内に記したように、端子１４０、１５５、駆動線１５１、１５２、１５３にパルスを加えて動作が行われることにより、一時蓄積コンデンサＣ２１〜Ｃ２３に情報が蓄えられる。また、水平シフトレジスタ１０２が用いられる。
【００２９】
コンデンサＣ２１〜Ｃ２３から読み出された信号電圧はバッファアンプ１０５を介して１Ｈ遅延回路１０６に入力されると同時に差分演算回路１０７に入力される。この差分出力として縦方向のエッジ情報が得られ、これに基づいて画像処理回路１０８により種々の画像処理を行うことができる。
【００３０】
従って、本実施例によれば、低消費電力の第１のモードと通常電力の第２のモードとで共通の光電変換素子を用い、第１のモードで常時反射光があるか否かを監視し、反射光があった場合に、第２のモードに切換えてより高度な処理を行うといった、インテリジェントな光電変換装置を安価に提供することができる。
【００３１】
図３は電源電圧切換回路の実施例を示す。
図３において、低電圧の電源電圧Ｖ０  をＤＣ／ＤＣコンバータ１８０によって昇圧し、この出力電圧Ｖ１  とＶ０  とをダイオード１８３、１８４を介して出力端子１８２にワイアード接続する。さらに、ＤＣ／ＤＣコンバータ１８０の制御入力端子１８１からの制御信号により、ＤＣ／ＤＣコンバータ１８０の動作／非動作を制御することにより、出力端子１８２の出力電圧を変えることができる。
【００３２】
以上により常時は第１のモードで動作し、消費電力は低く押えられ、対象物体からの反射光があった場合、第２モードに切換えることにより、対象物体の像をより鮮明により確実に検出することが可能になる。
【００３３】
図４は本発明の第２の実施例を示す。
本実施例は電源電圧検出回路２０１を設けたものである。この回路２０１は抵抗Ｒ０  、Ｒ１  、Ｒ２  、ダイオード２０２、コンパレータ２０３及びアンドゲート２０４により構成され、前記コンパレータ１０４の出力がアンドゲート２０４に加えられるように成されている。なお、図４の図示しない他の部分は図１と同一構成されている。
【００３４】
本実施例は、特に低電圧動作時における改良であり、図１全体の回路が動作補償できる電圧をＶ０  とし、ダイオード２０２の順方向電圧をＶＦ  とすると、
Ｒ２  ／（Ｒ１  ＋Ｒ２  ）・Ｖ０  ＝ＶＦ  
となるようにＲ１  、Ｒ２  を設定する。
【００３５】
これにより、例えば電源電圧ＶＤＤがシステム内の別回路と共有されている場合等において、瞬間的に電圧降下が生じた場合はコンパレータ２０３の出力が反転する。従って、反射光があるか否かをコンパレータ１０４の出力で判断する際、アンドゲート２０４によりコンパレータ２０３、１０４の出力の論理積をとることにより、誤検出を防止することができる。
【００３６】
図５は第３の実施例を示すもので、図１と対応する部分には同一符号が付されている。本実施例は第１、第２の実施例に対して改良がなされたもので、低電圧動作時の反射光の有無の判定をより高速に行うことを目的としている。
【００３７】
このために各画素のトランジスタ１にダブル・エミッタ構造のものを用いている。各トランジスタ１のエミッタはそれぞれ列毎に共通接続され、一方のエミッタの接続点はコンデンサＣ１１〜Ｃ１３を中心とする第１のモードの読出し系に接続され、他方のエミッタの接続点はコンデンサＣ２１〜Ｃ２３を中心とする第２のモードの読出し系に接続されている。
【００３８】
また、上記第２のモードの読み出し系のエミッタ接続点にトランジスタ２４、２５、２６が接続されている。また、駆動線１１４、１１５、１１６に対してトランジスタ２７、２８、２９が接続され、それらのベースに端子３０１からインバータ３０２を介してパルスが加えられるようになされている。
【００３９】
次に動作について図６を用いて説明する。
時刻ｔ０  〜ｔ１  において端子１２１に電圧ＶＢＢを加えてクランプリセットを行う。次に時刻ｔ２  から端子１２２にパルスを加え、さらに垂直シフトレジスタ１０３を動作させ、端子３０１に時刻ｔ３  でパルスを加える、これによって全画素のトランジスタ１に対して同時にトランジェントリセットが行われる。
【００４０】
また、時刻ｔ7で端子１２３にパルスを加えると共に時刻ｔ8でパルスを端子３０１に加えることにより情報を同時に読み出す点が第１の実施例と異なっている。上記の動作によりコンデンサＣ11〜Ｃ13にはそれぞれ第１〜第３列のピーク信号が読み出される。
【００４１】
これによって、第１のモード動作時のデータ量が１／３に圧縮される。実際の光電変換装置では画素数はさらに多くなるので、圧縮率もさらに高くなる。従って反射光の有無の判定を非常に高速に行うことができる。
【００４２】
尚、反射光が有った場合の第２のモードの動作は例えば第１の実施例と同じでよい。また、本実施例において、ピーク出力は各列単位のピークを用いたが、結線を変更することにより、行単位のピーク出力又は、例えば水平数画素、垂直数画素といった平面ブロックのピーク出力を用いることも簡単にできる。
【００４３】
図７は本実施例で説明した３画素から成る画素ブロックのピーク出力の光電変換特性を計算によって求めたものを示す。ここでは３画素のうち２画素は常に暗状態とし、残り１画素に光が照射されるものとしてその光量を横軸に示している。
【００４４】
図７により対象物体からの反射光の光量がｌ０  ［ｌｕｘ］以上の場合は線型性があるが、それ以下の低輝度の場合は非線型となることがわかる。このためｌ０  以上の光が照射された場合、照射された画素のトランジスタ１のみが読出し動作を行うが、ｌ０  以下になると、輝度の高い画素以外の暗状態の２画素のトランジスタ１からも読出し動作が生じ実質的に本来のピーク出力からのずれが生じる。
【００４５】
従ってｌ０  ［ｌｕｘ］以下の低輝度の対象物体を検出する場合、反射光が全くない（図７でｙ切片）場合との出力差が小さくなり、検出精度が劣化することが懸念される。
【００４６】
このような場合バイポーラ型ＮＰＮトランジスタを用いたセンサの図８のような特性を利用すればよい。即ち各画素をより深くリセットし、（例えば、トランジェント・リセット時間を長くする）、リセット終了時のベース・エミッタ間順バイアス量をより小さくすることにより、読出し動作において、低輝度領域ではトランジスタ１のベース・エミッタ間に十分な順バイアスがかからず、図８のようにｌ１  ［ｌｕｘ］以下の光量レベルで、積極的に光電変換特性が非線型となる特性を有するように動作条件を指定する。
【００４７】
従って、本実施例において、より深いリセットを行い、図７、図８におけるｌ０  、ｌ１  をｌ０  ≒ｌ１  となるようにすれば実質的にピーク輝度信号がより高精度で検出できる。従って、予め、検出すべき対象物体の反射光の輝度が判っている場合、それがｌ１  に等しくなるようにリセットすることにより、検出精度を向上させることができる。
【００４８】
図９は本発明の第４の実施例を示す。本実施例は図５の第３の実施例に対して、コンデンサＣ３１〜Ｃ３３、及びＭＯＳトランジスタ３０、３１、３２、端子４０１から構成されるクランプ回路を付加したものである。
【００４９】
次に本実施例の動作を図１０を用いて簡単に説明する。まず時刻ｔ０  〜ｔ１  にかけて、クランプ・リセット及びトランジェントリセットを行い、所定の蓄積動作を行った後、時刻ｔ２  において、信号の読出し動作を開始し、電荷はＣ３１〜Ｃ３３の図中上側に蓄積される。この時点まで、端子４０１及び端子１２３にはＨレベルのパルスが加えられており、一時蓄積コンデンサＣ１１〜Ｃ１３はリセット状態にある。
【００５０】
次に、読出し動作終了直前の時刻ｔ３  において、端子４０１のパルスを立下げてコンデンサＣ１１〜Ｃ１３を浮遊状態にした後、時刻ｔ４  において読出し動作が終了する。このとき垂直出力線ｌ１  〜ｌ３  に読出された信号電圧についてそれぞれ時刻ｔ５  から時刻ｔ７  にかけて再びクランプリセット及び、トランジェントリセットを行う。
【００５１】
ここで、時刻ｔ６  において、端子１２２にパルスが加えられると、垂直出力線ｌ１  、ｌ２  、ｌ３  はそれまでのＶ１〜Ｖ３から接地レベルにリセットされ、従って、コンデンサＣ１１〜Ｃ１３の電位もそれぞれ、−αＶ１  、−αＶ２  、−αＶ３  となる。ここでのαはクランプコンデンサＣ３１〜Ｃ３３、一時蓄積コンデンサＣ１１〜Ｃ１３及び、寄生容量から成る係数である。
【００５２】
時刻ｔ７  以降、各画素のトランジスタ１は再び蓄積動作を開始するが、この期間中、ＬＥＤ等の発光手段の光を対象物体検出領域に照射すると、対象物体が、その領域内に有った場合、その反射光が光電変換される。その後、所定の蓄積時間が終了すると、時刻ｔ８  において、各画素からの信号読出し動作が行われ、読出し動作終了直前の時刻ｔ９  において、端子１２３にＬレベルのパルスが加えられ、一時蓄積コンデンサＣ１１〜Ｃ１３はクランプ回路から切り離される。
【００５３】
この時の各画素の信号読出し電圧をＶ１´〜Ｖ３´とすると、コンデンサＣ１１〜Ｃ１３にホールドされた電圧はそれぞれα（Ｖ１´〜Ｖ１）、α（Ｖ２´〜Ｖ２）、α（Ｖ３´〜Ｖ３）となる。その後第１の実施例と同様に、各コンデンサＣ１１〜Ｃ１３にホールドされた電圧がシリアルに読出され、反射光の有無の検出動作が行われる。
【００５４】
そして、反射光が検出された場合には、第２のモードに移行しコンデンサＣ２１〜Ｃ２３に対する読出し動作が行われることにより、画像処理回路１０８において詳細な信号処理が行われる。
【００５５】
図１１は本発明の第５の実施例を示す。
本実施例中４００の回路部分は図９の回路部分４００と同一であり、動作についても低電圧による第１のモードの動作部分は第４の実施例と全く同じであるが、通常電圧による第２のモードの動作部分にはＮＰＮトランジスタをメモリ素子として構成されるメモリ５００を用いている。このメモリ５００は、上記メモリ素子を行列方向に配列して成るもので、垂直シフトレジスタ５１０により駆動される。また、上記回路部分４００に蓄積された信号は転送回路部５１１によりメモリ５００に転送されるように成されている。転送回路部５１１は端子５１２〜５１５を有し、図示のように構成されている。端子５１２〜５１５に所定のタイミングで制御パルスを加えることにより、垂直シフトレジスタ１０３で選択された行の各画素の信号を、垂直シフトレジスタ５１０で選択されたメモリ５００の各行の各画素に転送できるように成されている。メモリ５００から、読出された信号は２つずつの一時蓄積コンデンサＣ１  とＣ２  とに保持され、それぞれ、シリアルに読出される。読出された信号電圧はコンパレータ５０３、５０４でそれぞれ端子５０１、５０２から与えられる基準電圧と比較され、比較結果が画像処理回路５０５で信号処理される。
【００５６】
本実施例では、メモリ５００から読出された信号を同時に異なる基準電圧と比較する場合を示したが、差動増幅器を用いて、隣接画素間で差分演算を行ない、水平又は垂直方向のエッジ成分を切り出すこともできる。また、そのエッジ成分を基に画像処理回路５０５において、より高度なフィルタリング処理等が可能となる。
【００５７】
また、本実施例では、点線で囲まれた駆動回路としての定電流回路５０６も設けている。この回路では制御端子５０７に入力するパルスタイミングと光電変換装置のリセット・読出し等からなるシーケンスとを容易に同期させることができる。また、例えばＬＥＤ等の発光手段５０８を上記パルスタイミングと同期して発光させて対象物体を照射することができる。
【００５８】
尚、図１１の上記定電流回路５０６、図３の電源電圧検出回路２０１及び図３の電源切換回路は第１〜第５実施例で、それぞれ用いることができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明によれば、第１の読み出し回路部を第１の電源レベルで動作させ、第２の読み出し回路部を第１の電源レベルよりも高い第２の電源レベルで動作させることにより、装置を効率的に動作させて消費電力を低減させることができる。
【００６０】
請求項２の発明によれば、第１の読み出し回路部を第１の電源レベルで動作させ、第２の読み出し回路部を第１の電源レベルよりも高い第２の電源レベルで動作させることにより、装置を効率的に動作させて消費電力を低減させることができるとともに、対象物体の像を検出する際には、情報量が多い第１の情報量の信号に基づいてその検出動作を行うため、対象物体の像を高精度に検出することが可能となる。
【００６１】
また、請求項３のように、検出領域の最大輝度を検出することにより高速な検出を行える効果がある。
【００６２】
請求項４のように、光源以外の光による検出レベルを基準として検出を行うことにより、低輝度の対象物体を高精度に検出できる効果がある。
【００６４】
請求項５のように、発光を行う発光手段の発光タイミングを光電変換の動作シーケンスと同期させる駆動回路を設けたことにより、さらに消費電力の低減を図ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す回路図である。
【図２】第１の実施例の動作を示すタイミングチャートである。
【図３】電源電圧検出回路の実施例を示す回路図である。
【図４】本発明の第２の実施例を示す回路図である。
【図５】本発明の第３の実施例を示す回路図である。
【図６】第３の実施例の動作を示すタイミングチャートである。
【図７】光電変換特性を説明するグラフである。
【図８】光電変換特性を説明するグラフである。
【図９】本発明の第４の実施例を示す回路図である。
【図１０】第４の実施例の動作を示すタイミングチャートである。
【図１１】本発明の第５の実施例を示す回路図である。
【符号の説明】
１    フォトトランジスタ
ＣＢ  コンデンサ
Ｃ１１〜Ｃ１３    一時蓄積コンデンサ
Ｃ２０〜Ｃ２２    一時蓄積コンデンサ
１０１、１０２    水平シフトレジスタ
１０３    垂直シフトレジスタ
１０４    コンパレータ
２０１    電源電圧検出回路
５０６    定電流回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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