特許 6435314 光検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6435314

(24)【登録日】2018年11月16日

(45)【発行日】2018年12月5日

(54)【発明の名称】光検出装置

(51)【国際特許分類】

   G01J 1/44 20060101AFI20181126BHJP

   H01L 27/146 20060101ALI20181126BHJP

   H04N 5/378 20110101ALI20181126BHJP

【ＦＩ】

   G01J1/44 E

   H01L27/146 A

   H04N5/378

【請求項の数】2

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2016-248673(P2016-248673)

(22)【出願日】2016年12月22日

(62)【分割の表示】特願2012-154371(P2012-154371)の分割

【原出願日】2012年7月10日

(65)【公開番号】特開2017-96962(P2017-96962A)

(43)【公開日】2017年6月1日

【審査請求日】2017年1月17日

(31)【優先権主張番号】特願2011-156200(P2011-156200)

(32)【優先日】2011年7月15日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000153878

【氏名又は名称】株式会社半導体エネルギー研究所

(72)【発明者】

【氏名】上妻 宗広

【審査官】 小澤 瞬

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−１３４３９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１１９７１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２７８６５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３５６６９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０１０８８３６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｊ １／００−１／６０

１１／００

Ｇ０１Ｓ ７／５２

１５／８９

Ｈ０１Ｌ ２１／３３９

２７／１４

２７／１４４−２７／１４８

２９／７６２

Ｈ０４Ｎ ５／３０−５／３７８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１及び第２の光データ信号を出力する光検出回路と、アナログ演算回路と、切替回路と、を有し、
前記光検出回路は、光電変換素子と、第１乃至第４のトランジスタと、を有し、
前記第１及び前記第２のトランジスタのゲートは、それぞれ前記第３及び前記第４のトランジスタを介して前記光電変換素子と電気的に接続され、
前記第１及び前記第２のトランジスタは、ソースとドレインとの間の電流に応じて、それぞれ前記第１及び前記第２の光データ信号の電位を設定する機能を有し、
前記切替回路は、前記第１及び前記第２の光データ信号の加算処理を行うか、前記第１及び前記第２の光データ信号の減算処理を行うかを切り替える機能を有し、
前記アナログ演算回路は、前記光電変換素子が検出する光の照度の値が基準値より大きい場合、前記第１の光データ信号と前記第２の光データ信号との加算処理を行い、前記光電変換素子が検出する光の照度の値が基準値より小さい場合、前記第１の光データ信号と前記第２の光データ信号との減算処理を行う機能を有することを特徴とする光検出装置。

【請求項2】

請求項１において、
前記第３及び前記第４のトランジスタは、酸化物半導体を有することを特徴とする光検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の一態様は、光検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、入射する光の照度に応じた値のデータを生成することが可能な光検出回路（光セン
サともいう）を用いて情報を入力する光検出装置、又は該光検出回路を用いて情報を入力
し、且つ入力した情報に応じて情報を出力する光検出装置などの技術開発が進められてい
る。

【0003】

光検出装置としては、例えばイメージセンサが挙げられる。イメージセンサとしては、例
えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサ又はＣＭＯ
Ｓ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏ
ｒ）イメージセンサなどが挙げられる。（例えば特許文献１）

【0004】

特許文献１に示す光検出装置では、１つの光検出回路において、１つの光電変換素子に対
し、２つの光データ信号を生成して出力し、該２つの信号の差分データ信号を生成するこ
とにより、ノイズによる影響を小さくすることができ、また、データ量を小さくすること
によりデータの転送速度を高速にすることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００４−３５６６９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記光検出装置では、１つの光検出回路において複数の光データ信号を生
成するため、１つの光検出回路において１つの光データ信号のみを生成する場合と比較し
て、入射する光の照度に応じて生成可能な光データ信号の値の範囲が狭くなる。このため
、光データ信号から生成されるデータ信号を用いて表現できる階調値が少なくなる。すな
わち、光の検出範囲が狭くなるといった問題があった。上記問題は、特に入射する光の照
度が基準値より大きい場合において顕著になる。

【0007】

本発明の一態様では、光の検出範囲が狭くなることを抑制することを課題の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様では、２つの光データ信号を用いて演算処理を行い、出力データ信号を生
成する際に、入射する光の照度の値が基準値より大きいか否かによって、演算回路におけ
る演算内容を切り替えることにより、光の検出範囲が狭くなることの抑制を図る。

【0009】

本発明の一態様は、入射する光の照度に応じて値が設定される第１の光データ信号及び第
２の光データ信号を出力する光検出回路と、第１の光データ信号及び第２の光データ信号
が入力され、第１の光データ信号及び第２の光データ信号を用いて演算処理を行うアナロ
グ演算回路と、アナログ演算回路における演算処理として、第１の光データ信号及び第２
の光データ信号の加算処理を行うか、第１の光データ信号及び第２の光データ信号の減算
処理を行うかを切り替える切替回路と、を具備する光検出装置である。

【発明の効果】

【0010】

本発明の一態様により、生成可能なデータ信号の値の範囲が狭くなることを抑制すること
ができるため、光の検出範囲が狭くなることを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施の形態１における光検出装置の例を説明するための図。

【図2】実施の形態１における光検出装置の例を説明するための図。

【図3】実施の形態２における光検出装置の例を説明するための図。

【図4】実施の形態３における電子機器の例を説明するための図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明を説明するための実施の形態の一例について、図面を用いて以下に説明する。なお
、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなく実施の形態の内容を変更することは、
当業者であれば容易である。よって、本発明は、以下に示す実施の形態の記載内容に限定
されない。

【0013】

なお、各実施の形態の内容を互いに適宜組み合わせることができる。また、各実施の形態
の内容を互いに置き換えることができる。

【0014】

また、第１、第２などの序数は、構成要素の混同を避けるために付しており、各構成要素
の数は、序数の数に限定されない。

【0015】

（実施の形態１）
本実施の形態では、光検出装置の例について説明する。

【0016】

本実施の形態における光検出装置の構成例について図１を用いて説明する。

【0017】

図１（Ａ）に示す光検出装置は、光検出回路（ＰＳともいう）１０１と、アナログ演算回
路（ＡＯともいう）１０２と、切替回路（Ｓｗともいう）１０３と、を具備する。

【0018】

光検出回路１０１は、入射する光の照度に応じて値が設定される第１の光データ信号Ｓｐ
ｄ１及び第２の光データ信号Ｓｐｄ２を出力する機能を有する。

【0019】

アナログ演算回路１０２には、第１の光データ信号Ｓｐｄ１及び第２の光データ信号Ｓｐ
ｄ２が入力される。アナログ演算回路１０２は、第１の光データ信号Ｓｐｄ１及び第２の
光データ信号Ｓｐｄ２を用いて演算処理を行い、演算結果に応じた値の電位を出力信号Ｓ
ａｄとして出力する機能を有する。なお、図１（Ａ）の構成に限定されず、複数の光検出
回路１０１の第１の光データ信号Ｓｐｄ１及び第２の光データ信号Ｓｐｄ２が１つのアナ
ログ演算回路１０２に入力されてもよい。

【0020】

切替回路１０３は、アナログ演算回路１０２における演算処理として、第１の光データ信
号Ｓｐｄ１及び第２の光データ信号Ｓｐｄ２の加算処理を行うか、第１の光データ信号Ｓ
ｐｄ１及び第２の光データ信号Ｓｐｄ２の減算処理を行うかを切り替える機能を有する。
例えば、図１（Ａ）に示すように、切替回路１０３により、アナログ演算回路１０２にお
ける第２の光データ信号Ｓｐｄ２を入力する端子を切り替えることにより、アナログ演算
回路１０２の演算内容を切り替えることができる。また、切替回路１０３は、光検出装置
に入射する光の照度に応じて値が設定される切替制御信号（信号ＳｗＣＴＬともいう）に
より制御される。例えば、アナログ演算回路１０２の出力信号Ｓａｄの値に応じて切替制
御信号の値を設定することができる。

【0021】

切替回路１０３は、例えば第１の選択トランジスタと、第２の選択トランジスタを備える
。

【0022】

第１の選択トランジスタのゲートには、切替制御信号が入力される。第１の選択トランジ
スタは、アナログ演算回路１０２において、第１の光データ信号Ｓｐｄ１及び第２の光デ
ータ信号Ｓｐｄ２の加算処理を行うか否かを制御する機能を有する。

【0023】

第２の選択トランジスタのゲートには、切替制御信号の反転信号が入力される。第２の選
択トランジスタは、アナログ演算回路１０２において、第１の光データ信号Ｓｐｄ１及び
第２の光データ信号Ｓｐｄ２の減算処理を行うか否かを制御する機能を有する。

【0024】

なお、図１（Ｂ）に示すように、光検出回路１０１と切替回路１０３の間に相関二重サン
プリング回路（ＣＤＳともいう）１０４ａ及び１０４ｂを設けてもよい。相関二重サンプ
リング回路１０４ａ及び１０４ｂを設けることにより、光検出装置の特性のばらつきによ
る第１の光データ信号Ｓｐｄ１及び第２の光データ信号Ｓｐｄ２への影響を低減すること
ができる。

【0025】

さらに、図１（Ａ）に示す光検出装置の具体例について図２を用いて説明する。

【0026】

図２（Ａ）に示す光検出装置において、光検出回路１０１は、光電変換素子（ＰＣＥとも
いう）１１１と、トランジスタ１１２ａと、トランジスタ１１２ｂと、トランジスタ１１
３ａと、トランジスタ１１３ｂと、トランジスタ１１４ａと、トランジスタ１１４ｂと、
トランジスタ１１５ａと、トランジスタ１１５ｂと、を備える。

【0027】

光電変換素子１１１は、第１の電流端子及び第２の電流端子を有し、入射する光の照度に
応じて第１の電流端子及び第２の電流端子の間に電流（光電流ともいう）が流れる。

【0028】

光電変換素子１１１の第１の電流端子には、パルス信号である光検出リセット信号（信号
ＰＲｓｔともいう）が入力される。また、本実施の形態における光検出装置の構成を、光
検出リセット信号の代わりに電位Ｖａが光電変換素子１１１の第１の電流端子に入力され
る構成にしてもよい。このとき、電界効果トランジスタである光検出リセットトランジス
タを設け、光検出リセットトランジスタのソース及びドレインの一方に電位Ｖａを入力し
、光検出リセットトランジスタのソース及びドレインの他方をトランジスタ１１３ａ及び
トランジスタ１１３ｂのゲートに接続させ、光検出リセットトランジスタのゲートに光検
出リセット信号を入力する構成にしてもよい。

【0029】

光電変換素子１１１としては、例えばフォトダイオード又はフォトトランジスタなどを用
いることができる。フォトダイオードの場合、フォトダイオードのアノード及びカソード
の一方が光電変換素子の第１の電流端子に相当し、フォトダイオードのアノード及びカソ
ードの他方が光電変換素子の第２の電流端子に相当し、フォトトランジスタの場合、フォ
トトランジスタのソース及びドレインの一方が光電変換素子の第１の電流端子に相当し、
フォトトランジスタのソース及びドレインの他方が光電変換素子の第２の電流端子に相当
する。

【0030】

トランジスタ１１２ａのソース及びドレインの一方は、光電変換素子１１１の第２の電流
端子に接続され、トランジスタ１１２ａのゲートには、パルス信号である第１の電荷蓄積
制御信号（信号ＴＸ１ともいう）が入力される。

【0031】

トランジスタ１１２ｂのソース及びドレインの一方は、光電変換素子１１１の第２の電流
端子に接続され、トランジスタ１１２ｂのゲートには、パルス信号である第２の電荷蓄積
制御信号（信号ＴＸ２ともいう）が入力される。

【0032】

トランジスタ１１２ａ及びトランジスタ１１２ｂは、光検出回路１０１において電荷蓄積
動作を行うか否かを選択する機能を有し、該機能を有する電荷蓄積制御トランジスタとし
ての機能を有する。

【0033】

トランジスタ１１２ａ及びトランジスタ１１２ｂとしては、例えばオフ電流の低いトラン
ジスタを用いることができる。このとき、トランジスタ１１２ａ及びトランジスタ１１２
ｂのオフ電流は、チャネル幅１μｍあたり１０ａＡ（１×１０^−１７Ａ）以下、好ましく
はチャネル幅１μｍあたり１ａＡ（１×１０^−１８Ａ）以下、さらに好ましくはチャネル
幅１μｍあたり１０ｚＡ（１×１０^−２０Ａ）以下、さらに好ましくはチャネル幅１μｍ
あたり１ｚＡ（１×１０^−２１Ａ）以下、さらに好ましくはチャネル幅１μｍあたり１０
０ｙＡ（１×１０^−２２Ａ）以下である。

【0034】

上記オフ電流の低いトランジスタとしては、例えばシリコンよりバンドギャップが広く、
例えば２ｅＶ以上、好ましくは２．５ｅＶ以上、より好ましくは３ｅＶ以上であり、チャ
ネルが形成される半導体層を含むトランジスタを用いることができる。上記バンドギャッ
プの広いトランジスタとしては、例えばチャネルが形成される酸化物半導体層を含む電界
効果トランジスタなどを用いることができる。

【0035】

上記酸化物半導体層としては、例えばＩｎ系酸化物（例えば酸化インジウムなど）、Ｓｎ
系酸化物（例えば酸化スズなど）、又はＺｎ系酸化物（例えば酸化亜鉛など）などを用い
ることができる。

【0036】

また、上記酸化物半導体層としては、例えば、四元系金属酸化物、三元系金属酸化物、二
元系金属酸化物などの金属酸化物を用いることもできる。なお、上記酸化物半導体層とし
ては、特性のばらつきを減らすためのスタビライザーとしてガリウムを含んでいてもよい
。また、上記酸化物半導体として適用可能な金属酸化物は、上記スタビライザーとしてス
ズを含んでいてもよい。また、上記酸化物半導体として適用可能な金属酸化物は、上記ス
タビライザーとしてハフニウムを含んでいてもよい。また、上記酸化物半導体として適用
可能な金属酸化物は、上記スタビライザーとしてアルミニウムを含んでいてもよい。また
、上記酸化物半導体として適用可能な金属酸化物は、上記スタビライザーとして、ランタ
ノイドである、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウ
ム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、
イッテルビウム、及びルテチウムの一つ又は複数を含んでいてもよい。また、上記酸化物
半導体として適用可能な金属酸化物は、酸化シリコンを含んでいてもよい。

【0037】

例えば、四元系金属酸化物としては、例えばＩｎ−Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈ
ｆ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ａｌ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ系
酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｈｆ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物などを用い
ることができる。

【0038】

また、三元系金属酸化物としては、例えばＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ
系酸化物、Ｉｎ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ａｌ−Ｇａ−Ｚｎ系
酸化物、Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｌａ−Ｚｎ系酸
化物、Ｉｎ−Ｃｅ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｐｒ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｎｄ−Ｚｎ系酸化
物、Ｉｎ−Ｓｍ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｅｕ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｇｄ−Ｚｎ系酸化物
、Ｉｎ−Ｔｂ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｄｙ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｏ−Ｚｎ系酸化物、
Ｉｎ−Ｅｒ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｔｍ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｙｂ−Ｚｎ系酸化物、又
はＩｎ−Ｌｕ−Ｚｎ系酸化物などを用いることができる。

【0039】

また、二元系金属酸化物としては、例えばＩｎ−Ｚｎ系酸化物、Ｓｎ−Ｚｎ系酸化物、Ａ
ｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｚｎ−Ｍｇ系酸化物、Ｓｎ−Ｍｇ系酸化物、Ｉｎ−Ｍｇ系酸化物、Ｉ
ｎ−Ｓｎ系酸化物、又はＩｎ−Ｇａ系酸化物などを用いることができる。

【0040】

また、上記酸化物半導体層としては、ｃ軸に配向し、かつａｂ面、表面又は界面の方向か
ら見て三角形状又は六角形状の原子配列を有し、ｃ軸において金属原子が層状又は金属原
子と酸素原子とが層状に配列しており、ａｂ面においてａ軸又はｂ軸の向きが異なる（ｃ
軸を中心に回転した）相（ＣＡＡＣ：Ｃ Ａｘｉｓ Ａｌｉｇｎｅｄ Ｃｒｙｓｔａｌと
もいう）を有する酸化物半導体層を用いることができる。

【0041】

トランジスタ１１３ａのソース及びドレインの一方には、電位Ｖａが入力され、トランジ
スタ１１３ａのゲートは、トランジスタ１１２ａのソース及びドレインの他方に電気的に
接続される。また、トランジスタ１１３ａのソース及びドレインの間に流れる電流に応じ
て第１の光データ信号Ｓｐｄ１の電位が設定される。

【0042】

トランジスタ１１３ｂのソース及びドレインの一方には、電位Ｖａが入力され、トランジ
スタ１１３ｂのゲートは、トランジスタ１１２ｂのソース及びドレインの他方に電気的に
接続される。また、トランジスタ１１３ｂのソース及びドレインの間に流れる電流に応じ
て第２の光データ信号Ｓｐｄ２の電位が設定される。

【0043】

トランジスタ１１３ａ及びトランジスタ１１３ｂは、光電変換素子１１１の光電流を増幅
する機能を有し、該機能を有する増幅トランジスタとしての機能を有する。なお、トラン
ジスタ１１２ａ及びトランジスタ１１２ｂとして、上記チャネルが形成される酸化物半導
体層を含むトランジスタを用いることにより、トランジスタ１１２ａ及びトランジスタ１
１２ｂがオフ状態の場合に、トランジスタ１１３ａにおけるゲートの電荷及びトランジス
タ１１３ｂにおけるゲートの電荷の保持時間を長くすることができる。

【0044】

トランジスタ１１４ａのソース及びドレインの一方は、トランジスタ１１３ａのソース及
びドレインの他方に電気的に接続され、トランジスタ１１４ａのゲートには、パルス信号
である出力選択信号（信号ＯＳｅｌともいう）が入力される。また、トランジスタ１１４
ａのソース及びドレインの他方を介して第１の光データ信号Ｓｐｄ１が出力される。

【0045】

トランジスタ１１４ｂのソース及びドレインの一方は、トランジスタ１１３ｂのソース及
びドレインの他方に電気的に接続され、トランジスタ１１４ｂのゲートには、パルス信号
である出力選択信号（信号ＯＳｅｌ）が入力される。また、トランジスタ１１４ｂのソー
ス及びドレインの他方を介して第２の光データ信号Ｓｐｄ２が出力される。

【0046】

トランジスタ１１４ａは、トランジスタ１１３ａのソース及びドレインの間に流れる電流
に応じた値の電位を第１の光データ信号Ｓｐｄ１として出力するか否かを選択する機能を
有し、トランジスタ１１４ｂは、トランジスタ１１３ｂのソース及びドレインの間に流れ
る電流に応じた値の電位を第２の光データ信号Ｓｐｄ２として出力するか否かを選択する
機能を有し、それぞれ該機能を有する出力選択トランジスタとしての機能を有する。なお
、必ずしもトランジスタ１１４ａ及びトランジスタ１１４ｂを設けなくてもよいが、トラ
ンジスタ１１４ａ及びトランジスタ１１４ｂを設けることにより、光検出装置から光デー
タを出力するタイミングを設定しやすくなる。

【0047】

トランジスタ１１５ａのソース及びドレインの一方は、トランジスタ１１４ａのソース及
びドレインの他方に電気的に接続され、トランジスタ１１５ａのソース及びドレインの他
方には、電位Ｖｂが入力され、トランジスタ１１５ａのゲートには、出力リセット信号（
信号ＯＲｓｔともいう）が入力される。

【0048】

トランジスタ１１５ｂのソース及びドレインの一方は、トランジスタ１１４ｂのソース及
びドレインの他方に電気的に接続され、トランジスタ１１５ｂのソース及びドレインの他
方には、電位Ｖｂが入力され、トランジスタ１１５ｂのゲートには、出力リセット信号（
信号ＯＲｓｔ）が入力される。

【0049】

トランジスタ１１５ａ及びトランジスタ１１５ｂは、第１の光データ信号Ｓｐｄ１及び第
２の光データ信号Ｓｐｄ２の電位をリセットする機能を有し、出力リセットトランジスタ
としての機能を有する。なお、必ずしも光検出回路１０１にトランジスタ１１５ａ及びト
ランジスタ１１５ｂを設けなくてもよく、第１の光データ信号Ｓｐｄ１及び第２の光デー
タ信号Ｓｐｄ２が出力される配線にトランジスタ１１５ａ及びトランジスタ１１５ｂのソ
ース及びドレインの他方が電気的に接続されていればよい。

【0050】

なお、電位Ｖａ及び電位Ｖｂの一方は、高電源電位Ｖｄｄであり、電位Ｖａ及び電位Ｖｂ
の他方は、低電源電位Ｖｓｓである。電位Ｖａの値及び電位Ｖｂの値の差の絶対値は、少
なくとも増幅トランジスタの閾値電圧の絶対値より大きいことが好ましい。また、電位Ｖ
ａ及び電位Ｖｂの値は、例えばトランジスタの極性などにより互いに入れ替わる場合があ
る。

【0051】

トランジスタ１１３ａ、トランジスタ１１３ｂ、トランジスタ１１４ａ、トランジスタ１
１４ｂ、トランジスタ１１５ａ、及びトランジスタ１１５ｂとしては、例えばチャネル形
成層としての機能を有する酸化物半導体層を含むトランジスタ、又は元素周期表における
第１４族の半導体（シリコンなど）を含有する半導体層を含むトランジスタなどを用いる
ことができる。

【0052】

さらに、図２（Ａ）に示す光検出装置において、アナログ演算回路１０２は、抵抗素子２
１１と、抵抗素子２１２と、抵抗素子２１３と、抵抗素子２１４と、オペアンプ２１５と
、抵抗素子２１６と、を備える。

【0053】

オペアンプ２１５は、第１の入力端子、第２の入力端子、及び出力端子を有する。オペア
ンプ２１５の第１の入力端子は、抵抗素子２１１を介して光検出回路１０１におけるトラ
ンジスタ１１４ａのソース及びドレインの他方に電気的に接続される。また、オペアンプ
２１５の出力端子は、抵抗素子２１６を介してオペアンプ２１５の第１の入力端子に電気
的に接続される。

【0054】

さらに、図２（Ａ）に示す光検出装置において、切替回路１０３は、トランジスタ３１１
と、トランジスタ３１２と、インバータ３１３と、を備える。

【0055】

トランジスタ３１１のソース及びドレインの一方は、光検出回路１０１におけるトランジ
スタ１１４ｂのソース及びドレインの他方に電気的に接続され、トランジスタ３１１のソ
ース及びドレインの他方は、抵抗素子２１２を介してアナログ演算回路１０２におけるオ
ペアンプ２１５の第１の入力端子に電気的に接続され、トランジスタ３１１のゲートには
、インバータ３１３から切替制御信号ＳｗＣＴＬの反転信号が入力される。

【0056】

トランジスタ３１２のソース及びドレインの一方は、光検出回路１０１におけるトランジ
スタ１１４ｂのソース及びドレインの他方に電気的に接続され、また、トランジスタ３１
２のソース及びドレインの他方は、抵抗素子２１３を介してアナログ演算回路１０２にお
けるオペアンプ２１５の第２の入力端子に電気的に接続され、抵抗素子２１４を介して接
地（Ｖｇｎｄとなる）される。トランジスタ３１２のゲートには、切替制御信号ＳｗＣＴ
Ｌが入力される。

【0057】

トランジスタ３１１及びトランジスタ３１２としては、例えばチャネル形成層としての機
能を有する酸化物半導体層を含むトランジスタ、又は元素周期表における第１４族の半導
体（シリコンなど）を含有する半導体層を含むトランジスタなどを用いることができる。

【0058】

次に、図２（Ａ）に示す光検出装置の駆動方法例について図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）のタ
イミングチャートを用いて説明する。このとき、抵抗素子２１１と、抵抗素子２１２を、
同じ抵抗値とし、抵抗素子２１３の抵抗値／抵抗素子２１４の抵抗値と、抵抗素子２１６
の抵抗値／抵抗素子２１１の抵抗値と、を同じ値とする。また、トランジスタ１１２ａ、
トランジスタ１１２ｂ、トランジスタ１１３ａ、トランジスタ１１３ｂ、トランジスタ１
１４ａ、トランジスタ１１４ｂ、トランジスタ３１１、トランジスタ３１２をＮチャネル
型トランジスタとする。また、電位Ｖａを高電源電位Ｖｄｄとし、電位Ｖｂを低電源電位
Ｖｃｃ（ここではＶｇｎｄ）とする。

【0059】

図２（Ａ）に示す光検出装置の駆動方法例では、光検出装置に入射する光の照度の値（Ｐ
ｄ）が基準値（Ｐｒｅｆ）より大きいか否かにより動作が異なる。それぞれの場合の動作
について以下に説明する。

【0060】

光検出装置に入射する光の照度の値（Ｐｄ）が基準値（Ｐｒｅｆ）より大きい場合（Ｐｄ
＞Ｐｒｅｆ）、第１の光データ信号Ｓｐｄ１及び第２の光データ信号Ｓｐｄ２のそれぞれ
の値が小さいため、アナログ演算回路１０２において、第１の光データ信号Ｓｐｄ１及び
第２の光データ信号Ｓｐｄ２の加算処理を行う。例えば、図２（Ｂ）に示すように、切替
制御信号ＳｗＣＴＬがローレベル（状態Ｌｏｗともいう）になり、トランジスタ３１１が
オン状態になり、トランジスタ３１２がオフ状態になる。

【0061】

また、時刻Ｔ１１から光検出リセット信号（信号ＰＲｓｔ）のパルスを入力しながら、第
１の電荷蓄積制御信号（信号ＴＸ１）及び第２の電荷蓄積制御信号（信号ＴＸ２）のパル
スを入力する。これにより、トランジスタ１１２ａ及びトランジスタ１１２ｂがオン状態
になり、光検出回路１０１をリセット状態にする。

【0062】

また、光検出リセット信号（信号ＰＲｓｔ）のパルスの入力が終わった後に、時刻Ｔ１２
から再度第１の電荷蓄積制御信号（信号ＴＸ１）及び第２の電荷蓄積制御信号（信号ＴＸ
２）のパルスを入力することにより、光電変換素子１１１に流れる光電流に応じてトラン
ジスタ１１３ａにおけるゲートの電位（Ｖｇ１１３ａ）及びトランジスタ１１３ｂのゲー
トの電位（Ｖｇ１１３ｂ）が設定される。

【0063】

第１の電荷蓄積制御信号（信号ＴＸ１）及び第２の電荷蓄積制御信号（信号ＴＸ２）のパ
ルスの入力が終わった後、時刻Ｔ１３から出力リセット信号（信号ＯＲｓｔ）のパルスを
入力する。これにより、トランジスタ１１５ａ及びトランジスタ１１５ｂがオン状態にな
り、第１の光データ信号Ｓｐｄ１の電位及び第２の光データ信号Ｓｐｄ２の電位がリセッ
トされる。

【0064】

その後、時刻Ｔ１４から出力選択信号（信号ＯＳｅｌ）のパルスを入力する。これにより
、トランジスタ１１４ａ及びトランジスタ１１４ｂがオン状態になり、第１の光データ信
号Ｓｐｄ１及び第２の光データ信号Ｓｐｄ２の値が設定される。図２（Ｂ）では、第１の
光データ信号Ｓｐｄ１の電位（Ｖｐｄ１）及び第２の光データ信号Ｓｐｄ２の電位（Ｖｐ
ｄ２）は同じ値である。これにより、光検出回路１０１に入射される光の照度に応じて２
つのデータが出力される。

【0065】

このとき、アナログ演算回路１０２の出力信号Ｓａｄの電位は、第１の光データ信号Ｓｐ
ｄ１の電位＋第２の光データ信号Ｓｐｄ２の電位（Ｖｐｄ１＋Ｖｐｄ２）となる。よって
、第１の光データ信号Ｓｐｄ１及び第２の光データ信号Ｓｐｄ２の加算処理が行われたこ
とになる。

【0066】

一方、光検出装置に入射する光の照度の値（Ｐｄ）が基準値（Ｐｒｅｆ）以下の場合（Ｐ
ｄ≦Ｐｒｅｆ）、第１の光データ信号Ｓｐｄ１及び第２の光データ信号Ｓｐｄ２のそれぞ
れの値が大きいため、アナログ演算回路１０２において、第１の光データ信号Ｓｐｄ１及
び第２の光データ信号Ｓｐｄ２の減算処理を行う。図２（Ｃ）に示すように、切替制御信
号ＳｗＣＴＬがハイレベル（状態Ｈｉｇｈともいう）になりトランジスタ３１１がオフ状
態になり、トランジスタ３１２がオン状態になる。

【0067】

また、時刻Ｔ２１から光検出リセット信号（信号ＰＲｓｔ）のパルスを入力しながら、第
１の電荷蓄積制御信号（信号ＴＸ１）のパルスを入力する。これにより、トランジスタ１
１２ａがオン状態になり、光検出回路１０１をリセット状態にする。

【0068】

また、光検出リセット信号（信号ＰＲｓｔ）のパルスの入力が終わった後に、時刻Ｔ２２
から再度第１の電荷蓄積制御信号（信号ＴＸ１）のパルスを入力する。これにより、光電
変換素子１１１に流れる光電流に応じてトランジスタ１１３ａのゲートの電位が設定され
る。

【0069】

さらに、時刻Ｔ２３から光検出リセット信号（信号ＰＲｓｔ）のパルスを入力しながら、
第２の電荷蓄積制御信号（信号ＴＸ２）のパルスを入力する。これにより、トランジスタ
１１２ｂがオン状態になり、光検出回路１０１をリセット状態にする。

【0070】

また、第２の電荷蓄積制御信号（信号ＴＸ２）のパルスの入力が終わった後、光検出リセ
ット信号（信号ＰＲｓｔ）のパルスの入力が終わった後に、時刻Ｔ２４から再度第２の電
荷蓄積制御信号（信号ＴＸ２）のパルスを入力する。これにより、光電変換素子１１１に
流れる光電流に応じてトランジスタ１１３ａのゲートの電位が設定される。

【0071】

さらに、第２の電荷蓄積制御信号（信号ＴＸ２）のパルスの入力が終わった後、時刻Ｔ２
５から出力リセット信号（信号ＯＲｓｔ）のパルスを入力する。これにより、トランジス
タ１１５ａ及びトランジスタ１１５ｂがオン状態になり、第１の光データ信号Ｓｐｄ１の
電位及び第２の光データ信号Ｓｐｄ２の電位がリセット状態になる。

【0072】

その後、時刻Ｔ２６から出力選択信号（信号ＯＳｅｌ）のパルスを入力する。これにより
、トランジスタ１１４ａ及びトランジスタ１１４ｂがオン状態になり、第１の光データ信
号Ｓｐｄ１及び第２の光データ信号Ｓｐｄ２の値が設定される。図２（Ｃ）では、第１の
光データ信号Ｓｐｄ１の電位（Ｖｐｄ１）及び第２の光データ信号Ｓｐｄ２の電位（Ｖｐ
ｄ２）は異なる値である。これにより、光検出回路１０１に入射される光の照度に応じて
２つのデータが出力される。

【0073】

なお、第１の光データ信号Ｓｐｄ１の値を第１のフレーム期間において設定された値とし
たとき、第２の光データ信号Ｓｐｄ２の値を第１のフレーム期間より１フレーム期間以上
後の期間において設定された値にしてもよい。また、時刻Ｔ２２の後から時刻Ｔ２３の間
に、第１の電荷蓄積制御信号（信号ＴＸ１）のパルスの入力が終わった後、出力選択信号
（信号ＯＳｅｌ）のパルスを入力し、トランジスタ１１４ａ及びトランジスタ１１４ｂを
オン状態にし、第１の光データ信号Ｓｐｄ１及び第２の光データ信号Ｓｐｄ２の値を設定
してもよい。

【0074】

このとき、アナログ演算回路１０２の出力信号Ｓａｄの電位は、第１の光データ信号Ｓｐ
ｄ１の電位−第２の光データ信号Ｓｐｄ２の電位（Ｖｐｄ１−Ｖｐｄ２）となる。よって
、第１の光データ信号Ｓｐｄ１及び第２の光データ信号Ｓｐｄ２の減算処理が行われたこ
とになる。

【0075】

以上が図２（Ａ）に示す光検出装置の駆動方法例である。

【0076】

図１及び図２を用いて説明したように、本実施の形態における光検出装置の一例では、切
替回路を用いることにより、光検出装置に入射する光の照度の値が基準値より大きい場合
に、光検出回路から出力される２つの光データ信号を加算してアナログ演算回路の出力信
号（データ信号）のデータの値を大きくする。これにより、生成可能なアナログ演算回路
の出力信号（データ信号）の値の範囲を拡大することができるため、該出力信号（データ
信号）を用いて表現できる階調値を増やすことができる。すなわち、光の検出範囲が狭く
なることを抑制することができる。

【0077】

（実施の形態２）
本実施の形態では、光検出装置の例について説明する。

【0078】

まず、本実施の形態における光検出装置の構成例について、図３を用いて説明する。図３
は、本実施の形態における光検出装置の構成例を示すブロック図である。

【0079】

図３（Ａ）に示す光検出装置は、光により情報の入力が可能な入力装置である。また、図
３（Ｂ）に示す光検出装置は、光により情報の入力が可能であり、且つ画像を表示するこ
とにより情報の出力が可能な入出力装置である。

【0080】

図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示す光検出装置は、光検出部（Ｐｈｏｔｏともいう）４０１
と、制御部（ＣＴＬともいう）４０２と、データ処理部（ＤａｔａＰともいう）４０３と
、を含む。

【0081】

また、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示す光検出装置は、光検出駆動回路（ＰＳＤＲＶとも
いう）４１１と、複数の光検出回路（ＰＳともいう）４１２と、切替回路（Ｓｗともいう
）４１３と、アナログ演算回路（ＡＯともいう）４１４と、読み出し回路（Ｒｅａｄとも
いう）４１５と、Ａ／Ｄコンバータ（Ａ／Ｄともいう）４１６と、光検出制御回路４２１
と、画像処理回路４３１と、を具備する。

【0082】

また、図３（Ｂ）に示す光検出装置は、表示駆動回路４１７、表示データ信号出力回路４
１８と、複数の表示回路４１９と、表示制御回路４２２と、を具備する。

【0083】

複数の光検出回路４１２は、画素部Ｐｉｘに設けられる。なお、図３（Ａ）に示す光検出
装置では、１個以上の光検出回路４１２により１つの画素が構成される。また、複数の表
示回路４１９は、画素部Ｐｉｘに設けられる。なお、図３（Ｂ）に示す光検出装置では、
１個以上の表示回路４１９により１つの画素が構成される。また、１個以上の光検出回路
４１２及び１個以上の表示回路４１９により１つの画素を構成してもよい。

【0084】

光検出駆動回路４１１は、光検出動作を制御するための回路である。

【0085】

光検出駆動回路４１１は、パルス信号である光検出リセット信号、パルス信号である電荷
蓄積制御信号、及びパルス信号である出力選択信号を少なくとも出力する。

【0086】

光検出駆動回路４１１は、例えば少なくとも３つのシフトレジスタを備える。このとき、
光検出駆動回路４１１は、第１のシフトレジスタからパルス信号を出力させることにより
、光検出リセット信号を出力し、第２のシフトレジスタからパルス信号を出力させること
により電荷蓄積制御信号を出力し、第３のシフトレジスタからパルス信号を出力させるこ
とにより、出力選択信号を出力することができる。

【0087】

光検出回路４１２は、入射する光の照度に応じた値の電位である光データを生成する。

【0088】

光検出回路４１２としては、実施の形態１の光検出装置における光検出回路を用いること
ができる。

【0089】

なお、複数の光検出回路４１２として、赤色を呈する光を受光する光検出回路、緑色を呈
する光を受光する光検出回路、及び青色を呈する光を受光する光検出回路を設け、それぞ
れの光検出回路により光データを生成し、生成した異なる色を呈する光データを合成して
フルカラーの画像信号のデータを生成することもできる。また、上記光検出回路に加え、
シアン、マゼンタ、及びイエローの一つ又は複数の色を呈する光を受光する光検出回路を
設けてもよい。シアン、マゼンタ、及びイエローの一つ又は複数の色を呈する光を受光す
る光検出回路を設けることにより、生成される画像信号に基づく画像において、再現可能
な色の種類を増やすことができる。例えば、光検出回路に、特定の色を呈する光を透過す
る着色層を設け、該着色層を介して光検出回路に光を入射させることにより、特定の色を
呈する光の照度に応じた値の電位である光データを生成することができる。

【0090】

切替回路４１３としては、実施の形態１の光検出装置における切替回路を用いることがで
きる。

【0091】

アナログ演算回路４１４としては、実施の形態１の光検出装置におけるアナログ演算回路
を用いることができる。

【0092】

読み出し回路４１５は、光データを読み出す機能を有する。読み出し回路４１５は、光検
出回路４１２から光データを読み出す。

【0093】

読み出し回路４１５は、例えば選択回路を用いて構成される。例えば、選択回路は、トラ
ンジスタを備え、該トランジスタに従って光データが光データ信号として入力されること
により、光データを読み出すことができる。

【0094】

Ａ／Ｄ変換回路４１６は、読み出し回路４１５から入力されたアナログデータをデジタル
データに変換する機能を有する。なお、必ずしもＡ／Ｄ変換回路４１６を光検出部４０１
に設けなくてもよい。

【0095】

表示駆動回路４１７は、表示回路４１９の表示動作を制御する回路である。

【0096】

表示駆動回路４１７は、例えばシフトレジスタを備える。このとき、表示駆動回路４１７
は、シフトレジスタから複数のパルス信号を出力させることにより、表示回路４１９を制
御するための信号（例えば表示選択信号（信号ＤＳＥＬともいう））を出力することがで
きる。また、表示駆動回路４１７を複数のシフトレジスタを備える構成にすることもでき
る。このとき、表示駆動回路４１７は、上記複数のシフトレジスタのそれぞれから複数の
パルス信号を出力させ、表示回路４１９を制御するための複数の信号を出力することもで
きる。

【0097】

表示データ信号出力回路４１８には、画像信号が入力される。表示データ信号出力回路４
１８は、入力された画像信号を元に表示データ信号（信号ＤＤともいう）を生成し、生成
した表示データ信号を出力する機能を有する。

【0098】

表示データ信号出力回路４１８は、例えば複数のトランジスタを備える。

【0099】

表示データ信号出力回路４１８は、上記トランジスタがオン状態のときに入力される信号
のデータを表示データ信号として出力することができる。上記トランジスタは、電流制御
端子にパルス信号である制御信号を入力することにより制御することができる。なお、表
示回路４１９の数が複数である場合には、複数のスイッチングトランジスタを選択的にオ
ン状態又はオフ状態にすることにより、画像信号のデータを複数の表示データ信号として
出力してもよい。

【0100】

複数の表示回路４１９のそれぞれには、表示データ信号が入力される。複数の表示回路４
１９は、入力された表示データに応じた表示状態になる。

【0101】

表示回路４１９としては、例えば液晶素子を用いた表示回路又はエレクトロルミネセンス
（ＥＬともいう）素子を用いた表示回路などを用いることができる。

【0102】

なお、赤色を呈する光を射出する表示回路、緑色を呈する光を射出する表示回路、及び青
色を呈する光を射出する表示回路を設け、それぞれの表示回路により光を射出し、カラー
の画像を画素部において表示することもできる。また、上記表示回路に加え、シアン、マ
ゼンタ、及びイエローの一つ又は複数の色を呈する光を射出する表示回路を設けてもよい
。シアン、マゼンタ、及びイエローの一つ又は複数の色を呈する光を射出する表示回路を
設けることにより、表示画像において再現可能な色の種類を増やすことができるため、表
示画像の品質を向上させることができる。例えば、表示回路に、発光素子及び発光素子が
発光することにより射出する光のうち、特定の色を呈する光を透過する着色層を設け、発
光素子から該着色層を介して光を射出させることにより、特定の色を呈する光を射出する
ことができる。上記構成にすることにより、互いに異なる色を呈する光を射出する複数の
発光素子を形成せずにカラー画像を表示することができるため、作製工程を容易にし、歩
留まりを向上させることができ、また発光素子の品質を向上させ、発光素子の信頼性を向
上させることができる。

【0103】

光検出制御回路４２１は、光検出動作を行うための回路の動作を制御する機能を有する。
例えば切替回路４１３に入力する切替制御信号ＳｗＣＴＬも光検出制御回路４２１により
生成される。

【0104】

表示制御回路４２２は、表示動作を行うための回路の動作を制御する機能を有する。

【0105】

画像処理回路４３１は、光検出部により生成された光データ信号を用いて画像データの生
成を行う機能を有する。さらに、画像処理回路４３１では、光検出装置に入射する光の照
度の値と基準値との比較動作を行うこともできる。

【0106】

次に、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示す光検出装置の駆動方法例について説明する。

【0107】

まず、図３（Ａ）に示す光検出装置の駆動方法例について説明する。

【0108】

図３（Ａ）に示す光検出装置では、光検出回路４１２において、入射する光の照度に応じ
て２つの光データを生成し、該２つの光データを第１の光データ信号及び第２の光データ
信号として出力する。生成した第１の光データ信号及び第２の光データ信号は、切替回路
４１３を介してアナログ演算回路４１４に入力され、アナログ演算回路４１４により演算
処理が行われる。演算処理の内容は、切替回路４１３に入力される切替制御信号ＳｗＣＴ
Ｌの値に応じて設定される。

【0109】

さらに、読み出し回路４１５によりアナログ演算回路４１４から出力された光データを読
み出す。読み出された光データは、Ａ／Ｄ変換回路４１６によりデジタルデータに変換さ
れ、所定の処理に用いられる。

【0110】

さらに、画像処理回路４３１により、光データの値と基準値との比較が行われ、比較結果
に応じて光検出制御回路４２１の制御信号の値を設定する。このとき、切替制御信号Ｓｗ
ＣＴＬの値も設定される。これにより、光検出装置に入射する光の照度に応じて切替回路
４１３の動作及びアナログ演算回路４１４の動作を制御することができる。

【0111】

次に、図３（Ｂ）に示す光検出装置の駆動方法例について説明する。

【0112】

図３（Ｂ）に示す光検出装置では、表示駆動回路４１７により表示回路４１９を行毎に選
択し、選択した各行の表示回路４１９に表示データ信号を順次入力する。

【0113】

表示データ信号が入力された表示回路４１９は、入力された表示データ信号のデータに応
じた表示状態になり、画素部Ｐｉｘは、画像を表示する。

【0114】

また、図３（Ｂ）に示す光検出装置では、光検出回路４１２において、入射する光の照度
に応じた電位である２つの光データを生成し、該２つの光データを第１の光データ信号及
び第２の光データ信号として出力する。生成した第１の光データ信号及び第２の光データ
信号は、切替回路４１３を介してアナログ演算回路４１４に入力され、アナログ演算回路
４１４により演算処理が行われる。演算処理の内容は、切替回路４１３に入力される切替
制御信号ＳｗＣＴＬの値に応じて設定される。

【0115】

さらに、読み出し回路４１５によりアナログ演算回路４１４から出力された光データを読
み出す。読み出された光データは、Ａ／Ｄ変換回路４１６によりデジタルデータに変換さ
れ、例えば表示制御回路４２２の制御、被検出物の画像データ生成など、所定の処理に用
いられる。

【0116】

さらに、画像処理回路４３１により、光データの値と基準値との比較が行われ、比較結果
に応じて光検出制御回路４２１の制御信号の値を設定する。このとき、切替制御信号Ｓｗ
ＣＴＬの値も設定される。これにより、光検出装置に入射する光の照度に応じて切替回路
４１３の動作及びアナログ演算回路４１４の動作を制御することができる。

【0117】

以上が図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示す光検出装置の駆動方法例の説明である。

【0118】

図３を用いて説明したように、本実施の形態における光検出装置の一例では、光検出装置
に入射する光の照度に応じて切替制御信号の値を設定することができる。これにより、光
検出装置に入射する光の照度に応じてアナログ演算回路における演算処理の内容を切り替
えることができる。なお、これに限定されず、別途照度センサを設け、該照度センサの出
力データに応じて切替制御信号の値を設定してもよい。

【0119】

（実施の形態３）
本実施の形態では、上記実施の形態における光検出装置を備えた電子機器の例について説
明する。

【0120】

本実施の形態における電子機器の構成例について、図４（Ａ）乃至図４（Ｄ）を用いて説
明する。図４（Ａ）乃至図４（Ｄ）は、本実施の形態における電子機器の構成例を説明す
るための模式図である。

【0121】

図４（Ａ）に示す電子機器は、デジタルカメラである。図４（Ａ）に示すデジタルカメラ
は、筐体１００１ａと、レンズ１００２ａと、シャッターボタン１００３と、電源ボタン
１００４と、フラッシュライト１００５と、を具備する。

【0122】

さらに、筐体１００１ａ内部に上記実施の形態における光検出装置（例えば図３（Ａ）に
示す光検出装置）を具備する。これにより、例えばシャッターボタン１００３を押すこと
により、レンズ１００２ａを介して入射する光を光検出装置により検出し、撮影などを行
うことができる。

【0123】

図４（Ｂ）に示す電子機器は、ビデオカメラである。図４（Ｂ）に示すビデオカメラは、
筐体１００１ｂと、レンズ１００２ｂと、表示部１００６と、を具備する。

【0124】

さらに、筐体１００１ｂ内部に上記実施の形態における光検出装置（例えば図３（Ａ）に
示す光検出装置）を具備する。これにより、例えばレンズ１００２ｂを介して入射する光
を光検出装置により検出することにより、撮影などを行うことができる。

【0125】

また、表示部１００６に上記実施の形態における光検出装置（例えば図３（Ｂ）に示す光
検出装置）を適用してもよい。これにより、例えば表示部１００６をタッチパネルとして
機能させることもできる。

【0126】

図４（Ｃ）に示す電子機器は、携帯型情報端末の例である。図４（Ｃ）に示す情報端末は
、筐体１００１ｃと、筐体１００１ｃに設けられたレンズ１００２ｃと、筐体１００１ｃ
に設けられた表示部１００７と、を具備する。

【0127】

なお、筐体１００１ｃの側面に外部機器に接続させるための接続端子、図４（Ｃ）に示す
携帯型情報端末を操作するためのボタンのうち、一つ又は複数を設けてもよい。

【0128】

図４（Ｃ）に示す携帯型情報端末は、筐体１００１ｃの中に、ＣＰＵと、メインメモリと
、外部機器とＣＰＵ及びメインメモリとの信号の送受信を行うインターフェースと、外部
機器との信号の送受信を行うアンテナと、を備える。なお、筐体１００１ｃの中に、特定
の機能を有する集積回路を一つ又は複数設けてもよい。

【0129】

さらに、筐体１００１ｃ内部に上記実施の形態における光検出装置（例えば図３（Ａ）に
示す光検出装置）を具備する。これにより、例えばレンズ１００２ｃを介して入射する光
を光検出装置により検出することにより、撮影などを行うことができる。また、レンズ１
００２ｃを表示部１００７と同じ面に設けているが、これに限定されず、例えば表示部１
００７の反対の面にレンズ１００２ｃを設けてもよい。

【0130】

また、表示部１００７に上記実施の形態における光検出装置（例えば図３（Ｂ）に示す光
検出装置）を適用してもよい。これにより、例えば表示部１００７をタッチパネルとして
機能させることもできる。

【0131】

図４（Ｃ）に示す携帯型情報端末は、例えば電話機、電子書籍、パーソナルコンピュータ
、及び遊技機の一つ又は複数としての機能を有する。

【0132】

図４（Ｄ）に示す電子機器は、折り畳み式の携帯型情報端末の例である。図４（Ｄ）に示
す携帯型情報端末は、筐体１００１ｄと、筐体１００１ｄに設けられた表示部１００９と
、筐体１００８と、筐体１００８に設けられた表示部１０１０と、筐体１００１ｄ及び筐
体１００８を接続する軸部１０１１と、を具備する。

【0133】

また、図４（Ｄ）に示す携帯型情報端末では、軸部１０１１により筐体１００１ｄ又は筐
体１００８を動かすことにより、筐体１００１ｄを筐体１００８に重畳させることができ
る。

【0134】

なお、筐体１００１ｄの側面又は筐体１００８の側面に外部機器に接続させるための接続
端子、図４（Ｄ）に示す携帯型情報端末を操作するためのボタンのうち、一つ又は複数を
設けてもよい。

【0135】

また、表示部１００９及び表示部１０１０に、互いに異なる画像又は一続きの画像を表示
させてもよい。なお、表示部１０１０を必ずしも設けなくてもよく、表示部１０１０の代
わりに、入力装置であるキーボードを設けてもよい。

【0136】

図４（Ｄ）に示す携帯型情報端末は、筐体１００１ｄ又は筐体１００８の中に、ＣＰＵと
、メインメモリと、外部機器とＣＰＵ及びメインメモリとの信号の送受信を行うインター
フェースと、を備える。また、筐体１００１ｄ又は筐体１００８の中に、特定の機能を有
する集積回路を１つ又は複数設けてもよい。また、図４（Ｄ）に示す携帯型情報端末に、
外部との信号の送受信を行うアンテナを設けてもよい。

【0137】

さらに、筐体１００１ｄ又は筐体１００８の内部に上記実施の形態における光検出装置（
例えば図３（Ｂ）に示す光検出装置）を適用してもよい。これにより、例えば筐体１００
１ｄ又は筐体１００８の内部をタッチパネルとして機能させることもできる。

【0138】

図４（Ｄ）に示す携帯型情報端末は、例えば電話機、電子書籍、パーソナルコンピュータ
、及び遊技機の一つ又は複数としての機能を有する。

【0139】

図４を用いて説明したように、本実施の形態における電子機器の一例は、上記実施の形態
における光検出装置を用いることができる。上記光検出装置を用いることにより、精度の
高い撮像が可能な電子機器を提供することができる。

【符号の説明】

【0140】

１０１ 光検出回路
１０２ アナログ演算回路
１０３ 切替回路
１０４ａ 相関二重サンプリング回路
１０４ｂ 相関二重サンプリング回路
１１１ 光電変換素子
１１２ａ トランジスタ
１１２ｂ トランジスタ
１１３ａ トランジスタ
１１３ｂ トランジスタ
１１４ａ トランジスタ
１１４ｂ トランジスタ
１１５ａ トランジスタ
１１５ｂ トランジスタ
２１１ 抵抗素子
２１２ 抵抗素子
２１３ 抵抗素子
２１４ 抵抗素子
２１５ オペアンプ
２１６ 抵抗素子
３１１ トランジスタ
３１２ トランジスタ
３１３ インバータ
４０１ 光検出部
４１１ 光検出駆動回路
４１２ 光検出回路
４１３ 切替回路
４１４ アナログ演算回路
４１５ 回路
４１６ Ａ／Ｄ変換回路
４１７ 表示駆動回路
４１８ 表示データ信号出力回路
４１９ 表示回路
４２１ 光検出制御回路
４２２ 表示制御回路
４３１ 画像処理回路
１００１ａ 筐体
１００１ｂ 筐体
１００１ｃ 筐体
１００１ｄ 筐体
１００２ａ レンズ
１００２ｂ レンズ
１００２ｃ レンズ
１００３ シャッターボタン
１００４ 電源ボタン
１００５ フラッシュライト
１００６ 表示部
１００７ 表示部
１００８ 筐体
１００９ 表示部
１０１０ 表示部
１０１１ 軸部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】