JP2000078373A - 光電変換装置及びそれを用いたイメージセンサモジュール、イメージセンサユニット、画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 解像度切り換え時に、解像度に応じた読み取
り速度を実現し、かつ読み取り速度を速めても、光電変
換信号の出力レベルの低下を防止できるイメージセンサ
モジュール及びイメージセンサモジュールに好適な光電
変換装置を提供する。 【解決手段】 複数の光電変換部を備える光電変換手段
と、前記光電変換手段により変更された画像信号の解像
度を切り換える解像度切り換え手段と、前記解像度切り
換え手段における解像度の切り換えを制御する解像度制
御手段と、前記光電変換手段から出力される光電変換信
号を増幅する増幅手段とを備える光電変換装置におい
て、前記解像度制御手段によって、前記増幅手段の増幅
率を制御することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば、ビデオ
カメラ、ディジタルカメラ、ファクシミリ、イメージス
キャナ、ディジタル複写機、あるいはＸ線撮像装置など
の画像読取装置の画像読み取りを行う１次元及び２次元
の光電変換装置と、光電変換装置を用いたイメージセン
サモジュール、イメージセンサユニットとに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光電変換装置の分野においては、
ＣＣＤの他に各画素にバイポーラトランジスタを増幅素
子として設けたＢＡＳＩＳ、各画素にＭＯＳトランジス
タを増幅素子として設けた増幅型の光電変換装置（たと
えば、特開平１−１５４６７８号公報）などが提案され
ている。

【０００３】このような増幅型の光電変換装置において
は、各画素に用いている増幅素子のバラツキが固定パタ
ーンノイズ（Fixed Pattern Noise：以下、ＦＰＮと称
する）となるため、従来、このＦＰＮ除去方法に関し
て、さまざまな提案がなされている。

【０００４】（従来技術１）ＦＰＮ除去方法の１つとし
て、光信号（Ｓ信号）と暗状態の信号（Ｎ信号）の差分
をとることにより、増幅素子のバラツキを補正する方法
が提案されている。ＦＰＮ補正手法を図１１、図１２に
示す。図１１は光電変換装置を各画素に備える１次元の
光電変換装置の１ｂｉｔ分の回路図、図１２はそのタイ
ミングチャートである（テレビジョン学会誌 Ｖｏｌ．
４７、Ｎｏ９（１９９３）ｐｐ．１１８０）。

【０００５】図１１に示す回路動作、及びＦＰＮ除去に
ついて説明する。まず、光信号保持容量Ｃ_TS１０１、ノ
イズ信号保持容量Ｃ_TN１０２をリセットし、つぎに、セ
ンサであるバイポーラトランジスタ１０９にベースに光
量に応じた電荷を受光する。そして、受光した電荷の蓄
積が終了した後、ノイズを含む光信号を光信号保持容量
Ｃ_TS１０１に転送する。

【０００６】つづいて、バイポーラトランジスタ１０９
（センサ）のリセット動作を行い、ノイズ信号をノイズ
信号保持容量Ｃ_TN１０２に転送する。そして、再度、セ
ンサのリセット動作を行って蓄積動作にはいる。また、
蓄積動作中にシフトレジスタが走査を開始する。

【０００７】まず、最初に光信号共通出力線１０３及び
ノイズ信号共通出力線１０４をリセットＭＯＳ１０５、
１０６を用いてリセットした後、光信号保持容量Ｃ_TS１
０１、ノイズ信号保持容量Ｃ_TN１０２のデータを、共通
出力線１０３、１０４にそれぞれ共通出力線容量Ｃ_HS１
０７、共通出力線容量Ｃ_HN１０８との容量分割にて出力
する。ここで、共通出力線容量Ｃ_HS１０７、Ｃ_HN１０８
は各共通出力線の容量であるが、以後、光信号共通出力
線をＣ_HS、ノイズ信号共通出力線をＣ_HNと定義する。そ
の後、再び共通出力線容量Ｃ_HS１０７、共通出力線容量
Ｃ_HN１０８をリセットして、図示しない次の画素の光信
号保持容量Ｃ_TS、ノイズ信号保持容量Ｃ _TNのデータを読
み出す。

【０００８】この動作を繰り返してすべての画素の信号
を出力する。出力された信号はそれぞれボルテージホロ
ア１１３、１１４を介して差動アンプ１１５に入力され
光電変換装置の出力となる。ここで、チップ内のＦＰＮ
は主に各画素のバイポーラトランジスタ１０９のｈ_FEな
どのバラツキに起因するものが主であり、上記のＳ−Ｎ
方式により、画素ごとのｈ_FEバラツキに起因するＦＰＮ
を除去することが可能となる。

【０００９】なお、ここでいうＦＰＮは暗時の固定パタ
ーンノイズのことであり、以降、ＦＰＮは暗時の固定パ
ターンノイズと定義する。

【００１０】以下に、従来技術におけるＦＰＮ除去につ
いて説明する。

【００１１】図１１において、光信号共通出力線１０３
の信号（Ｓｏｕｔ）、およびノイズ信号共通出力線１０
４の信号（Ｎｏｕｔ）は次式であらわされる。

【００１２】Ｓｏｕｔ＝（Ｖ_S×Ｃ_TS）＋（Ｖ_CHR×
Ｃ_HS）／（Ｃ_TS＋Ｃ_HS） Ｎｏｕｔ＝（Ｖ_N×Ｃ_TN）＋（Ｖ_CHR×Ｃ_HN）／（Ｃ_TN＋
Ｃ_HN） ここで、 Ｖ_N：ノイズ信号読み出し時のノイズ信号蓄積容量Ｃ_TS
の電圧、 Ｖ_S：光信号読み出し時の光信号蓄積容量Ｃ_TSの電圧、 である。すなわち、光信号成分の電圧をＶ_SIGとする
と、Ｖ_S＝Ｖ_SIG＋Ｖ_Nとなる。

【００１３】（１）、（２）式において、 Ｃ_HS＝Ｃ_HN＝Ｃ_H Ｖ_S＝Ｖ_N＝Ｖ_CT（暗時） Ｃ_TS＝Ｃ_TN＝Ｃ_T であるならば、上記の差分信号は Ｓｏｕｔ−Ｎｏｕｔ＝０ となる。

【００１４】また、Ｖ_Sが、所定の光量を受けた場合、
Ｖ_S＝Ｖ_SIG＋Ｖ_Nとなることから、Ｖ _SIG＝Ｖ_SIG＋Ｖ_N−
Ｖ_Nから真の光信号成文のみを読み出すことができる。

【００１５】従って、仮にＶ_CTが画素ごとにばらついて
いたとしても、（１）、（２）式の差分信号は０となる
ためＦＰＮが除去できることになるとしている。

【００１６】（従来技術２）さらに、解像度切り換え方
式の光電変換装置については、たとえば、特開平５−２
２７３６２号公報には、新規に解像度制御用のコントロ
ール端子を設け、ユーザが利用条件にあわせて解像度を
切り換えることが可能な密着型イメージセンサが提案さ
れている。図１３は、当該公開公報に提案されている密
着型イメージセンサ用集積回路の回路図である。

【００１７】この従来技術においては、イメージセンサ
チップにコントロール端子（１２５）を設け、その端子
にユーザが、ハイレベルまたはローレベルの信号を入力
することにより解像度切り換えを実現している。図１３
について概略説明すれば、スタートパルスＳＩとクロッ
クパルスＣＬＫとにより、シフトレジスタ１０４が起動
されると、その出力はノアゲート１２１、アンドゲート
１２０を通ってチャンネルセレクトスイッチ１０３に入
力され、これをオンにし、フォトセル１０１からの信号
を信号ライン１０７に取り出す。

【００１８】ここで、コントロール信号入力端子１２５
に入力する信号の”Ｈ”または、”Ｌ”によって、アナ
ログスイッチ１１０ａなどが切り替えられ、画像出力端
子１１１に１６ドット／ミリまたは、８ドット／ミリの
読み取り密度で画像信号が得られる。つまり、センサＩ
Ｃ上のフォトセル１０１ａ〜１０１ｌは常に全数が動作
しているが、外部に出力画像信号を取り出す際に、コン
トロール信号によって一部を間引いて出力させることが
できるとしている。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術２に開示されている密着型イメージセンサの解
像度切り換え方式においては、画素を読み飛ばすことに
より解像度を切り換えている。そのため、解像度が通常
の場合でも、解像度を半分にした場合でも、双方のクロ
ックレートが同一の場合には、読み出し時間は変わらな
い。

【００２０】仮に、受光素子が６００ｄｐｉの光学解像
度で配置され、高解像度モードで６００ｄｐｉ、低解像
度モードで３００ｄｐｉの解像度が得られるとすると、
たとえば、６００ｄｐｉ時に６ｍｓｅｃ／ｌｉｎｅの読
み取り速度が得られる場合、３００ｄｐｉ時でも６ｍｓ
ｅｃ／ｌｉｎｅの読み取り速度となり、解像度を落とし
ても読み取り速度が変わらない。すなわち、解像度に応
じた読み取り速度を実現することができないという問題
がある。

【００２１】ここで、読み取り速度は、ほぼ容量の蓄積
時間に相当する。そのため、３００ｄｐｉ時の蓄積時間
は６００ｄｐｉ時の蓄積時間の約半分となる。したがっ
て、容量に蓄積する電荷量も少ない。よって、低解像度
の場合に、高解像度の場合と同様の光出力の強さを得る
ためには、読み出しゲインの２倍にする必要がある。

【００２２】しかしながら、たとえば、容量分割による
画素加算においては、２画素分割加算を行う場合、読み
出しゲインの比は、 ｛２Ｃ_T／（２Ｃ_T＋Ｃ_H）｝／｛Ｃ_T／（Ｃ_T＋Ｃ_H）｝ ＝（Ｃ_T＋Ｃ_H）／（Ｃ_T＋Ｃ_H／２）＜２ となる。すなわち、読み出しゲインは２未満となる。

【００２３】上記の例を一般化すると、Ｎ画素分の容量
分割加算により、解像度を１／Ｎに切り換える場合に
は、蓄積時間が１／Ｎとなるため、解像度切り換え時に
おいても同様の信号出力を得るためには、Ｎ倍の読み出
しゲインが必要となるが、読み出しゲインの比は、 ｛ＮＣ_T／（ＮＣ_T＋Ｃ_H）｝／｛Ｃ_T／（Ｃ_T＋Ｃ_H）｝ ＝（Ｃ_T＋Ｃ_H）／（Ｃ_T＋Ｃ_H／Ｎ）＜Ｎ となり、Ｎ倍の読み出しゲインを得ることはできない。

【００２４】（発明の目的）本発明は、解像度切り換え
時に、解像度に応じた読み取り速度を実現し、かつ読み
取り速度を速めても、光電変換信号の出力レベルの低下
を防止できる密着型イメージセンサ、及び密着型イメー
ジセンサに好適な光電変換装置を提供することにある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の光電変
換部を備える光電変換手段と、前記光電変換手段により
変更された画像信号の解像度を切り換える解像度切り換
え手段と、前記解像度切り換え手段における解像度の切
り換えを制御する解像度制御手段と、前記光電変換手段
から出力される光電変換信号を増幅する増幅手段とを備
える光電変換装置において、前記解像度制御手段によっ
て、前記増幅手段の増幅率を制御することを特徴とす
る。

【００２６】また、複数の光電変換部を備える光電変換
手段と、前記光電変換手段からノイズ信号を読み出して
保持するノイズ信号保持手段と、前記光電変換手段から
光信号を読み出して保持する光信号保持手段と、前記ノ
イズ信号保持手段から出力される複数のノイズ信号をノ
イズ信号共通出力線に読み出す第１読み出し手段と、前
記光信号保持手段から出力される複数の光信号を光信号
共通出力線に読み出す第２読み出し手段と、前記第１読
み出し手段及び第２読み出し手段により、前記光電変換
手段により変更された画像信号の解像度を切り換える解
像度切り換え手段と、前記解像度切り換え手段における
解像度の切り換えを制御する解像度制御手段と、前記ノ
イズ信号と前記光信号との差分をとる差分手段と、前記
差分手段から出力される光電変換信号を増幅する増幅手
段とを備える光電変換装置において、前記解像度制御手
段によって、前記増幅手段の増幅率を制御することを特
徴とする。

【００２７】さらに、複数の光電変換部を備える光電変
換手段と、前記光電変換手段により変更された画像信号
の解像度を切り換える解像度切り換え手段と、前記解像
度切り換え手段における解像度の切り換えを制御する解
像度制御手段と、前記光電変換手段から出力される光電
変換信号を増幅する増幅手段とを備える光電変換装置を
複数実装して構成するイメージセンサモジュールにおい
て、前記解像度制御手段によって、前記増幅手段の増幅
率を制御することを特徴とする。

【００２８】また、複数の光電変換部を備える光電変換
手段と、前記光電変換手段からノイズ信号を読み出して
保持するノイズ信号保持手段と、前記光電変換手段から
光信号を読み出して保持する光信号保持手段と、前記ノ
イズ信号保持手段から出力される複数のノイズ信号をノ
イズ信号共通出力線に読み出す第１読み出し手段と、前
記光信号保持手段から出力される複数の光信号を光信号
共通出力線に読み出す第２読み出し手段と、前記光電変
換手段により変更された画像信号の解像度を切り換える
解像度切り換え手段と、前記解像度切り換え手段におけ
る解像度の切り換えを制御する解像度制御手段と、前記
ノイズ信号と前記光信号との差分をとる差分手段と、前
記差分手段から出力される光電変換信号を増幅する増幅
手段とを備える光電変換装置を複数実装して構成するイ
メージセンサモジュールにおいて、前記解像度制御手段
によって、前記増幅手段の増幅率を制御することを特徴
とする。

【００２９】さらにまた、複数の光電変換部を備える光
電変換手段と、前記光電変換手段により変更された画像
信号の解像度を切り換える解像度切り換え手段と、前記
解像度切り換え手段における解像度の切り換えを制御す
る解像度制御手段と、前記光電変換手段から出力される
光電変換信号を増幅する増幅手段とを備える光電変換装
置を複数実装して構成するイメージセンサモジュールと
光源とを備えたイメージセンサユニットにおいて、前記
解像度制御手段によって、前記増幅手段の増幅率を制御
することを特徴とする。

【００３０】また、複数の光電変換部を備える光電変換
手段と、前記光電変換手段からノイズ信号を読み出して
保持するノイズ信号保持手段と、前記光電変換手段から
光信号を読み出して保持する光信号保持手段と、前記ノ
イズ信号保持手段から出力される複数のノイズ信号をノ
イズ信号共通出力線に読み出す第１読み出し手段と、前
記光信号保持手段から出力される複数の光信号を光信号
共通出力線に読み出す第２読み出し手段と、前記光電変
換手段により変更された画像信号の解像度を切り換える
解像度切り換え手段と、前記解像度切り換え手段におけ
る解像度の切り換えを制御する解像度制御手段と、前記
ノイズ信号と前記光信号との差分をとる差分手段と、前
記差分手段から出力される光電変換信号を増幅する増幅
手段とを備える光電変換装置を複数実装して構成するイ
メージセンサモジュールと光源とを備えたイメージセン
サユニットにおいて、前記解像度制御手段によって、前
記増幅手段の増幅率を制御することを特徴とする。

【００３１】さらに、本発明の画像読取装置は、上記の
いずれかに記載のイメージセンサユニットと、原稿を走
査する走査回路とを備えたことを特徴とする。

【００３２】（作用）本発明においては、４画素（ａ，
ｂ，ｃ，ｄ）を１ブロックとし、高解像度モードでは、
ａ，ｃの画素と、ｂ，ｄの画素とを駆動する。また、低
解像度モードでは、ａ＋ｂの画素と、ｃ＋ｄの画素とを
画素加算により読み出す手段を設けているため、同一の
クロックレートを用いても、解像度に応じた読み取りス
ピードを実現する。

【００３３】また、上記のように解像度に応じて、読み
取りスピードを速くしても、光電変換信号を増幅する増
幅手段の増幅率を変化することにより、光電変換信号の
出力レベルの低下を防止する。

【００３４】

【発明の実施の形態】（実施形態１）図１は本発明の実
施形態１における光電変換装置を用いた密着型イメージ
センサの回路ブロック図、図２は図１における８ビット
分のシフトレジスタと受光素子の回路ブロック図、図４
は図２の動作を示すタイミングチャート、図３は４画素
分の受光素子の等価回路図である。

【００３５】図１において、光電変換装置１、１′がマ
ルチ実装され、密着型イメージセンサが形成されてい
る。なお、図１には２チップ分のみを図示しているが、
本実施形態では、たとえば、１５チップを１列に配置し
マルチ実装して、密着型イメージセンサを構成してい
る。

【００３６】また、各々の光電変換装置１，１’には、
光電変換装置を駆動するクロック（ＣＬＫ）、スタート
パルス（ＳＰ）、解像度切り換え信号（ＭＯＤＥ）及び
信号出力（Ｖｏｕｔ）が共通接続されている。また、ラ
インセンサの読み出しスタート信号ＳＩが当初のイメー
ジセンサチップ１に入力されている。

【００３７】また、本実施形態においては、ＭＯＤＥ信
号がハイレベルの場合は高解像度モード（たとえば、６
００ｄｐｉ）、ＭＯＤＥ信号がローレベルの場合は低解
像度モード（たとえば、３００ｄｐｉ）の解像度が得ら
れる構成としている。

【００３８】さらに、本実施形態の各々の光電変換装置
１、１′はマルチ実装されており、たとえば４ｂｉｔの
遅延を有するプレシフトレジスタ２、２′、シフトレジ
スタ３、３′、たとえば３４４ビットの受光素子アレイ
４、４′、タイミング発生回路５、５′、信号出力アン
プブロック６、６′を備えている。ここで、シフトレジ
スタ３、３′は４ビット分のシフトレジスタブロック１
１から構成されている。

【００３９】また、受光素子アレイ４、４′で受光され
た画像信号は、シフトレジスタ３，３’のシフト信号に
よってオン／オフするスイッチを介して、信号出力線に
読み出され、信号出力アンプブロック６、６′で増幅さ
れる。そうして、タイミング発生回路５、５′の制御信
号によってスイッチングされて信号出力Ｖｏｕｔとして
出力される。

【００４０】信号出力アンプブロック６、６′は、解像
度切り換え信号（ＭＯＤＥ）と接続されている。信号出
力アンプブロック６、６′は、ＭＯＤＥ信号により切り
換えられる解像度に応じて、増幅率を変化させる手段を
備えている。信号出力アンプブロック６、６′の詳細は
後に述べる。

【００４１】また、高解像度モード時のスタート信号９
−１、９′−１及び低解像度時のスタート信号９−２、
９′−２をスタート信号切り換え手段１０、１０′を用
いて選択することにより、次チップスタート信号９、
９′が得られる構成となっている。

【００４２】また、次チップスタート信号９、９′は、
各光電変換装置のビットが読み出しを終了する時よりＮ
ビット前（Ｋ−Ｎビット）時の信号を、シフトレジスタ
３、３′の最終レジスタの手前Ｎビット部分から次チッ
プのスタート信号として出力する。

【００４３】また、クロック信号ＣＬＫとスタートパル
ス信号ＳＰにより駆動されるタイミング発生回路５、
５′により、受光素子４、４′を駆動するパルス、及
び、シフトレジスタ３、３′を駆動する駆動パルス７、
７’及び８、８’が生成される。スタートパルス信号Ｓ
Ｐが各イメージセンサチップに共通に接続されているの
は、各イメージセンサチップの動作開始の同期を取るた
めである。

【００４４】図２は、８ビット分のシフトレジスタと受
光素子の回路ブロック図である。シフトレジスタは、４
ビットを１ブロックとするシフトレジスタブロック１１
から構成されている。シフトレジスタブロック１１は、
Φ１同期の１ビットシフトレジスタ１２−１〜１２−
４、Φ２同期の１ビットシフトレジスタ１３−１〜１３
−４、及びモード信号を切り替えるアナログスイッチＳ
１１〜Ｓ１７，Ｓ２１〜Ｓ２７で構成されている。

【００４５】また、シフトレジスタブロック１１は、読
み出しパルス線Φａ１〜Φｄ１で、受光素子ａ１〜ｄ１
と図示しない信号出力線間の各スイッチ制御端子と接続
されている。

【００４６】図３は、図２における受光素子４画素分の
等価回路を示す図面である。図３の各々の受光素子ａ１
〜ｄ１は、光電変換手段となるホトダイオードＰＤａ〜
ＰＤｄ、読み出しスイッチＭ１ａ〜Ｍ１ｄ、信号転送ス
イッチＭ２ａ〜Ｍ２ｄ、ＭＯＳソースホロアＭ３ａ〜Ｍ
３ｄ、上記光電変換手段をリセットする手段であるリセ
ットスイッチＭ４ａ〜Ｍ４ｄ、一時的に電荷を蓄積する
蓄積容量Ｃａ〜Ｃｄで構成されている。

【００４７】各々の受光素子ａ１〜ｄ１の信号出力は、
共通信号線１４に出力される。そして、信号出力アンプ
ブロック６で増幅されて、出力端子Ｖｏｕｔから出力さ
れる。本実施形態において、信号出力アンプブロック６
は、共通出力線１４の出力をインピーダンス変換する入
力バッファアンプ６−１と、反転端子に抵抗を並列接続
し、非反転端子から入力バッファアンプ６−１の出力を
入力し増幅するゲインアンプ６−２と、ゲインアンプ６
−２のゲインを可変するゲイン可変手段６−３とを備え
る。

【００４８】ゲイン可変手段６−３は、たとえば、アナ
ログスイッチを用いて構成され、リファレンス電圧を備
える。そして、入力される解像度切り換え制御信号（Ｍ
ＯＤＥ）に応じてアナログスイッチが切り換えられる。
それに伴い、ゲインアンプ６−２に接続される抵抗も切
り換えられる。したがって、解像度に応じた電圧がゲイ
ンアンプ６−２の反転端子に入力される。そのため、信
号出力アンプブロック６は、解像度切り換え制御信号
（ＭＯＤＥ）、すなわち、解像度に応じたアンプゲイン
を得ることができる。

【００４９】以下、本実施形態の動作について説明す
る。図３に示す各受光素子ａ１〜ｄ１において、ホトダ
イオードＰＤａ〜ＰＤｄにて光電変換により生成した光
キャリアは、ＭＯＳソースホロアＭ３ａ〜Ｍ３ｄで電荷
は電圧に変換され、信号転送パルスΦＴにて全画素一致
にて蓄積容量Ｃａ〜Ｃｄに転送される。つづいて、シフ
トレジスタ１１から順次ハイとなる読み出しパルスΦａ
１〜Φｄ１によって、順次読み出しスイッチＭ１ａ〜Ｍ
１ｄをオン状態にし、共通信号線１４に信号電圧が容量
分割として読み出される。

【００５０】本実施形態においては、高解像度モード時
には読み出しパルスΦａ１〜Φｄ１は順次オンしていく
が、低解像度モード時には、隣接する２ビット、すなわ
ちシフトレジスタ１１から走査するΦａ１とΦｂ１が同
時にオンし、つづいてΦｃ１とΦｄ１とが同時にオンす
る構成となる。

【００５１】したがって、低解像度モードにおいては２
画素の容量分割加算により、信号電圧を高解像度モード
時より大きくすることが可能となる。なお、上記の容量
分割加算については、たとえば、特開平４−４６８２号
公報に開示されている。

【００５２】つぎに、図２、図３を用いてシフトレジス
タ部の動作を説明する。図２において、ＭＯＤＥ信号が
ハイレベルの場合は、Ｓ１１、Ｓ２１、Ｓ１６、Ｓ１
７、Ｓ２６、Ｓ２７のアナログスイッチがオフ状態とな
り、一方、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ２２、
Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２５がオン状態となる。

【００５３】したがって、解像度切り換えの無い、通常
のシフトレジスタ動作となり、各受光素子ａ１〜ｄ１用
の読み出し制御パルスΦａ１からΦｄ２までは時系列的
に順次オン状態となる。なお、図２においては、画像信
号の出力線を図示していないが、制御パルスΦａ１から
Φｄ２による順次ハイとなるのに同期して、各受光素子
ａ１からｄ２の受光電荷が信号出力線に出力される。

【００５４】つぎに、ＭＯＤＥ信号がローレベルの場合
は、Ｓ１１、Ｓ２１、Ｓ１６、Ｓ１７、Ｓ２６、Ｓ２７
のアナログスイッチがオン状態となり、一方、Ｓ１２、
Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ
２５がオフ状態となる。したがって、シフトレジスタ１
２−１にシフトパルスが入力されると、シフトレジスタ
１２−１からΦａ１とΦｂ１とがΦ１同期で出力され、
ａ１とｂ１の受光素子の信号を同時に読み出す。

【００５５】つづいて、シフトパルスは、アナログスイ
ッチＳ１１を介してシフトレジスタ１３−２に入力さ
れ、シフトレジスタ１３−２からΦｃ１とΦｄ１とがΦ
２同期で出力され、ｃ１、ｄ１の受光素子の信号を同時
に読み出す。低解像度読み出しのモードの場合も、図示
しない出力線に受光素子ａ１とｂ１、ｃ１とｄ１、ａ２
とｂ２、ｃ２とｄ２というように対の受光素子の加算電
荷が順次読み出される。

【００５６】このとき、シフトレジスタ１３−１及びシ
フトレジスタ１２−２は、シフトパルスが入力されない
ため動作しない。同様に、シフトレジスタ１２−３から
Φａ２とΦｂ２とがΦ１同期で出力され、ａ２とｂ２の
受光素子の信号を同時に読み出し、シフトレジスタ１３
−４からΦｃ２とΦｄ２とがΦ２同期で出力され、ｃ２
とｄ２の受光素子の信号を同時に読み出す。

【００５７】以上の動作のタイミングチャートを図４に
示す。図４において、クロック信号ＣＬＫと、同期信号
Φ１，Φ２が高解像度モードと低解像度モードに共通に
供給され、スタート信号ＳＲがハイとなると共に高解像
度モードと低解像度モードのそれぞれの画像信号出力が
得られる。本図より、同一のクロックレートにおいて、
低解像度モードにおいては、高解像度モード時の２倍の
読み出し速度で読み出すことが可能であることがわか
る。

【００５８】つぎに、次チップスタート信号の切り換え
手段について説明する。図１において、プレシフトレジ
スタ２、２′は、たとえば、４ビットの遅延を有するた
め、４ビット前の信号を次チップのスタート信号として
出力しなければならない。したがって、高解像度モード
の場合には、光電変換装置１、１′は、たとえば、それ
ぞれ３４４ビットの信号を備えるため、３４１ビット目
のシフトレジスタ信号９−１、９′−１を次チップスタ
ート信号として用いる。

【００５９】また、低解像度モードにおいては、２画素
加算信号が１ビットとなるため、光電変換装置１、１′
は等価的に１７７ビットの信号を出力することになる。
したがって、受光素子換算で３３７ビット目のシフトレ
ジスタ信号９−２、９′−２を次チップスタート信号と
して用いる。すなわち、次チップスタート信号を切り換
えるスタート信号切り換え手段を設けることにより、解
像度を切り換えても光電変換装置１、１′の継ぎ目の部
分において画素信号は連続性を保つことができる。

【００６０】なお、上記実施形態においては、光電変換
装置のビット数を３４４ビットとしたが、４の倍数のビ
ット数であれば幾つでも構わない。また、解像度も［高
解像モード／低解像モード］が［６００ｄｐｉ／３００
ｄｐｉ］の場合に限らず、例えば、［４００ｄｐｉ／２
００ｄｐｉ］などの解像度でも構わない。

【００６１】さらに、本実施形態は高解像度モードと低
解像度モードの解像度比が２倍の場合を示したが、たと
えば、６画素を１ブロックとし、光電変換装置の画素数
を６の倍数とすることで、［６００ｄｐｉ／２００ｄｐ
ｉ］の切り換えのように、解像度比を３倍に設定するこ
ともできる。

【００６２】また、シフトレジスタ駆動パルスを、２つ
として説明しているが、これに限られるものではなくシ
フトレジスタの構成を変えることにより、たとえば、３
つのシフトレジスタ駆動パルスでは、低解像度が選択さ
れた場合には隣り合う３つの受光素子を加算して読み出
すようにすることもできる。

【００６３】つぎに、再び図４を用いて本発明の特徴と
なるゲイン可変手段６−３について説明する。図４にお
いて、共通出力線１４上の信号は、信号出力アンプブロ
ック６にて増幅されるが、信号出力アンプブロック６に
は解像度切り換え信号（ＭＯＤＥ）が接続され、ＭＯＤ
Ｅ端子から入力される解像度に応じて、ゲインアンプ６
−２のゲインがゲイン可変手段６−３により変化する構
成となっている。本実施形態においては、アナログスイ
ッチを用いてゲインアンプ６−２のＲ１〜Ｒ３による抵
抗比を変化させるによりゲインを変化させる例を示す。
図４において、高解像度モード時（ＭＯＤＥ＝Ｈｉ）の
時のアンプゲイン、及び低解像度モード時（ＭＯＤＥ＝
Ｌｏ）の時のゲインアンプ６−２のゲインを、それぞれ
Ｇ₆₀₀ 、Ｇ₃₀₀ とすると、 Ｇ₆₀₀＝（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ２ Ｇ₃₀₀＝（Ｒ１＋Ｒ２//Ｒ３）／（Ｒ２//Ｒ３） となる。

【００６４】本実施形態においては、たとえば、 Ｒ１＝１８．０ｋΩ Ｒ２＝２．０ｋΩ Ｒ３＝４．５ｋΩ という定数を用いており、従って、 Ｇ₆₀₀＝１０ Ｇ₃₀₀＝１４ というアンプゲインを得ることができる。

【００６５】一方、本実施形態において、蓄積容量Ｃａ
〜Ｃｄの容量値ＣＴと共通出力線１４の容量値ＣＨは、 ＣＴ＝２．０ｐＦ ＣＨ＝３．０ｐＦ という値を用いており、したがって、容量分割比は、 高解像度モード時（ＭＯＤＥ＝Ｈｉ）時 Ｃ_T／（Ｃ_T＋Ｃ_H）＝２／（２＋３）＝０．４００ 低解像度モード時（ＭＯＤＥ＝Ｌｏ）時 ２Ｃ_T／（２Ｃ_T＋Ｃ_H）＝２×２／（２×２＋３）＝
０．５７１となる。

【００６６】したがって、低解像度モード時と高解像度
モード時のそれぞれにおける、アンプゲイン６−２と容
量分割比との積は、 １０×０．４＝４ １４×０．５７１＝７．９９４ となり、アンプゲイン６−２と容量分割比との積の比
は、約２倍となるため、クロックレート一定の場合、低
解像度モード時の蓄積時間が高解像度モード時の１／２
となっても、同等の信号レベルを得ることが可能とな
る。

【００６７】なお、本実施形態においては、ゲインアン
プ６−２の基準電源側の抵抗を変化させているが、出力
側の抵抗を変化させても構わない。

【００６８】また、本実施形態においては、単一のゲイ
ンアンプ６−２のゲインを変化させているが、あらかじ
めゲインの異なる複数のゲインアンプを設け、解像度制
御信号（ＭＯＤＥ）によって所望のゲインが得られるよ
うにゲインアンプを選択する構成を用いても構わない。

【００６９】本実施形態においては、解像度を６００ｄ
ｐｉ／３００ｄｐｉとしているが、本発明は、例えば、
４００ｄｐｉ／２００ｄｐｉなどの解像度でも良い。

【００７０】さらに、本実施形態は高解像度モードと低
解像度モードの解像度比が２倍の場合を示したが、たと
えば、６画素を１ブロックとし、光電変換装置の画素数
を６の倍数とすることで、６００ｄｐｉ／２００ｄｐｉ
の切り換えのように、解像度比を３倍に設定することも
できる。

【００７１】また、イメージスキャナや、ファクシミ
リ、電子複写機として、複数の解像度のいずれかを選択
する選択スイッチと、上記密着型イメージセンサを読み
出す方向を主走査方向とし、その主走査方向に垂直な方
向を副走査方向として、機構的に副走査方向にも画像原
稿に対応して走査走査回路と、２次元状の読み取り信号
を得て、この読み取り信号に応じて光学感光体に露光す
る露光装置とを設けることにより、複数の解像度に応じ
て被転写紙に転写することができ、機能的な自由度を増
加することができる。

【００７２】（実施形態２）本発明の第２の実施形態に
おける光電変換装置を用いた密着型イメージセンサにつ
いて図５、図６を用いて説明する。図５は、本実施形態
における光電変換装置内の４画素分の受光素子の等価回
路図である。また、図６は、本実施形態におけるにおけ
る信号出力アンプブロック６の等価回路図である。な
お、本実施形態においては、受光素子構成及び信号出力
アンプブロック、リセットスイッチ１５以外は実施形態
１と同様の構成としている。

【００７３】図５は、図２における受光素子４画素分の
等価回路である。図５において、各々の受光素子ａ１〜
ｄ１は、光電変換手段となるホトダイオードＰＤａ〜Ｐ
Ｄｄ、読み出しスイッチＭ１ａＳ〜Ｍ１ｄＳ及びＭ１ａ
Ｎ〜Ｍ１ｄＮ、光信号転送スイッチＭ２ａＳ〜Ｍ２ｄ
Ｓ、ノイズ信号転送スイッチＭ２ａＮ〜Ｍ２ｄＮ、ＭＯ
ＳソースホロアＭ３ａ〜Ｍ３ｄ、上記光電変換手段をリ
セットする手段であるリセットスイッチＭ４ａ〜Ｍ４
ｄ、一時的に光信号を蓄積する光信号蓄積容量ＣａＳ〜
ＣｄＳ、ノイズ信号を蓄積するノイズ蓄積容量ＣａＮ〜
ＣｄＮで構成されている。

【００７４】また、信号出力アンプブロック６は、光信
号共通出力線１４−１及びノイズ信号共通出力線１４−
２の出力をインピーダンス変換する入力バッファアンプ
６−１と、２つの入力バッファアンプ６−１の出力の差
をとる差動アンプ６−４と、差動アンプ６−４の出力を
増幅するゲインアンプ６−２と、ゲインアンプ６−２の
ゲインを可変するゲイン可変手段６−３とを備える。ま
た、実施形態１と同様に、解像度切り換え制御信号（Ｍ
ＯＤＥ）が接続されており、解像度に応じたアンプゲイ
ンを得ることができる。

【００７５】以下、本実施形態の動作について説明す
る。図５に示す各受光素子ａ１〜ｄ１において、ホトダ
イオードＰＤａ〜ＰＤｄにて光電変換により生成した光
信号出力及びノイズ信号出力は、ＭＯＳソースホロアＭ
３ａ〜Ｍ３ｄで電荷は電圧に変換され、信号転送パルス
ΦＴＳ及び信号転送パルスΦＴＮにて全画素一括で蓄積
容量ＣａＳ〜ＣｄＳ及び蓄積容量ＣａＮ〜ＣｄＮに転送
される。

【００７６】つづいて、シフトレジスタ１１から順次ハ
イとなる読み出しパルスΦａ１〜Φｄ１によって順次読
み出しスイッチＭ１ａＳ〜Ｍ１ｄＳ及びＭ１ａＮ〜Ｍ１
ｄＮをオン状態にし、光信号共通信号線１４−１及びノ
イズ信号共通信号線１４−２に光信号電圧及びノイズ信
号電圧が読み出される。

【００７７】光信号共通信号線１４−１及びノイズ信号
共通信号線１４−２に出力された各受光素子ａ１〜ｄ１
の光信号電圧及びノイズ信号電圧は、各々の入力バッフ
ァアンプ６−１によりインピーダンス変換される。そし
て、差動アンプ６−４において、光信号出力電圧からノ
イズ信号出力電圧を差分され、たとえば、５倍に増幅し
た差動出力電圧が出力される。その後、ゲインアンプ６
−２で差動アンプ６−４の出力を、たとえば、４倍に増
幅して出力端子Ｖｏｕｔより出力される。また、信号出
力アンプブロック６に接続されている解像度切り換え制
御信号（ＭＯＤＥ）により、解像度に応じたアンプゲイ
ンを得ることができる。

【００７８】本実施形態においては、各々の受光素子ａ
１〜ｄ１に光信号蓄積容量ＣａＳ、ノイズ信号蓄積容量
ＣａＮを設け、さらにその差分処理を差動アンプ６−４
にて行っているため、各画素に設けたＭＯＳソースホロ
アＭ３ａのしきい値バラツキに起因するＦＰＮ抑制する
ことができる。

【００７９】なお、本実施形態においては、蓄積容量の
容量値、ノイズ信号共通出力線１４−２の容量値及び光
信号共通出力線１４−１の容量値、ゲインアンプ（６−
２）の抵抗値Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３については、実施形態１
と同様の定数である、たとえば、Ｒ１＝１８．０ＫΩ、
Ｒ２＝２．０ＫΩ、Ｒ３＝４．５ＫΩを用いている。

【００８０】また、ゲイン可変手段６−３は、差動アン
プ６−４に用いている抵抗比を変化させるようにを設け
ても構わないが、この場合、ノイズ信号系の抵抗比と光
信号系の抵抗比が、ゲイン可変手段６−３のアナログス
イッチのＯＮ抵抗のバラツキの影響を受けるため、結果
としてＦＰＮの増大などの不具合が生じる可能性があ
る。したがって、図６に示すように、差分処理を行った
後のゲインアンプ６−２の部分にゲイン可変手段６−３
を設けるのがより好ましい。

【００８１】また、本実施形態において、ゲインアンプ
６−２のゲインを変化させることにより、ゲインアンプ
６−２の動作が不安定になる、もしくは動作が遅くなる
などの不具合が生じる場合は、同様に解像度切り換え制
御信号（ＭＯＤＥ）を用いて、たとえば、位相補償容量
値を変化させる、アンプ内の定電流部を変化させるなど
の手段を用いても良い。

【００８２】（実施形態３）本発明の第３の実施形態に
おける光電変換装置を用いた密着型イメージセンサにつ
いて図５、図６を用いて説明する。図７は本実施形態に
おける光電変換装置を用いた密着型イメージセンサにお
ける光電変換装置内の信号出力アンプブロックの等価回
路図である。

【００８３】本実施形態の光電変換装置においては、信
号出力アンプブロック以外は実施形態２において説明し
た光電変換装置と同様の構成としている。光電変換部な
どの構成は、上記実施形態２と同様のため、説明を省略
する。

【００８４】光信号共通出力線１４−１の出力及びノイ
ズ信号共通出力線１４−２の出力は、入力バッファアン
プ６−１を介してインピーダンス変換される。その後、
差動アンプ６−４で光信号とノイズ信号の差分処理を行
い、たとえば、５倍のゲインで増幅される。そして、差
動アンプ６−４の出力は、ゲイン可変手段６−３に入力
される。

【００８５】ここで、ゲイン可変手段６−３は、解像度
切り換え制御信号（ＭＯＤＥ）により、差動アンプ６−
４の出力を、ゲインアンプ６−２′を介してゲインアン
プ６−２に入力される信号経路と、差動アンプ６−４の
出力が直接ゲインアンプ６−２に入力される信号経路と
に切り換えることができるスイッチ手段６−５を設けて
いる。このスイッチ手段６−５には、たとえば、ＭＯＳ
のアナログスイッチなどを用いることができる。

【００８６】また、本実施形態において、受光素子（図
示せず）の定数は、実施形態２と同様の値を用い、本実
施形態の差動アンプ６−４のゲインは、たとえば、５
倍、出力部のゲインアンプ６−２のゲインは、たとえ
ば、４倍に設定している。また、中間段のゲインアンプ
６−２′のゲインは、たとえば、１．４倍に設定してい
る。信号出力アンプブロック６のゲインは、高解像度モ
ード時（ＭＯＤＥ＝Ｈｉ）時には、２０倍低解像度モー
ド時（ＭＯＤＥ＝Ｌｏ）時には、２８倍となる。

【００８７】本実施形態は、信号出力アンプブロック６
のゲインを変化させても、アンプ６−２、６−２’の特
性は変化しないため、安定な動作を実現することができ
る。なお、上記実施形態１から３において説明した光電
変換装置においては、解像度を低解像度と高解像度との
２つにしたものを説明したが、３つ以上の解像度を備
え、解像度数に応じた解像度切り換えを行えるものでも
よい。

【００８８】たとえば、３つの解像度を備え、それらの
解像度を切り換えるとすれば、シフトレジスタブロック
１１の回路構成を変更することにより、１つの受光素子
ずつの出力、２つの受光素子からの加算出力、４つの受
光素子からの加算出力を行えるようになる。そして、解
像度に応じてゲイン可変手段を制御すればよい。

【００８９】したがって、シフトレジスタブロック１１
の回路構成を換えることにより複数の解像度に対応した
光電変換装置を実現することができる。

【００９０】（実施形態４）本実施形態のイメージセン
サについて、図８から図１０を用いて説明する。図８は
実施形態１に示した光電変換装置を実装基板上にマルチ
実装したイメージセンサモジュールの平面構造図であ
る。また、図９は本実施形態にかかるイメージセンサモ
ジュールを用いて構成した密着型イメージセンサの断面
図である。さらに、図１０は本実施形態の密着型イメー
ジセンサの動作を示すタイミングチャートである。

【００９１】図８において、セラミック実装基板３２上
に、光電変換装置１−１〜１−１５が１５チップ分イン
ライン状にマルチ実装することにより、イメージセンサ
モジュールを構成している。各々の光電変換装置１−１
〜１−１５は、ボンディングワイヤを介して実装基板３
２上の配線と接続されている。

【００９２】本実施形態においては、１チップ目のシフ
トレジスタを動作させるスタート信号ＳＩ、１５チップ
目のシフトレジスタの次チップスタート信号ＳＯ、信号
出力線Ｖ_OUT、解像度切り換え制御信号（ＭＯＤＥ）の
各入力端子のみを図示している。そして、これらの入力
端子は、図１において説明した各々の入出力端子に対応
している。なお、他の入出力端子の説明は省略する。

【００９３】図９に示す密着型イメージセンサは、光透
過性の支持体３６と、支持体３６に赤色、緑色、青色の
光を照射するＬＥＤ光源３５と、原稿からの反射光を集
光し受光素子表面で結像させるレンズアレイ３４と、レ
ンズアレイ３４により集光された反射光を光電変換する
セラミック基板３２上の光電変換装置１と、光電変換装
置１の保護のため、シリコーン樹脂などからなるチップ
コート剤３３と、筐体３７とを設けている。これらを組
み立てることにより密着型イメージセンサを構成してい
る。

【００９４】ＬＥＤ光源３５が、赤のみを発光している
とき、光電変換装置１を駆動して赤色情報を読み取り、
つづいて同様に、緑色、及び青色の情報を読み取り、こ
れらの原稿の色情報を画像処理を用いて合成することに
より、カラーフィルタを用いることなくカラー原稿の読
み取りができる。

【００９５】本実施形態においては、ＬＥＤ光源３５の
点灯開始を制御する信号として、密着型イメージセンサ
の駆動を制御する手段から送信されてくる１チップ目の
スタート信号ＳＩを用い、さらに、ＬＥＤ光源３５の点
灯終了を制御する信号として、１５チップ目のシフトレ
ジスタの次チップスタート信号ＳＯを用いている。した
がって、実装基板上３２のすべての光電変換装置１−１
〜１−１５が動作している間のみＬＥＤ光源３５が点灯
していることになる。

【００９６】図１０は、上記の動作を示すタイミングチ
ャートである。図１０において、（１）は、高解像度モ
ード時のＬＥＤ光源３５の動作を示している。また、
（２）は、低解像度モード時のＬＥＤ光源３５の動作を
示している。本図に示すように、一定周波数の駆動クロ
ックを用いて、高解像度モードから低解像度モードに解
像度を切り換えた場合には、各々のＬＥＤ光源３５の点
灯期間、及びスタート信号ＳＩ〜次チップスタート信号
ＳＯまでの期間は約１／２になる。そのため、光信号の
出力レベルも低下する。

【００９７】しかしながら、実施形態１〜３に示すよう
に、本発明の光電変換装置はゲイン切り換え手段６−３
（図６など）を備えているため、解像度によらず、ほぼ
一定の信号出力を得ることができる。

【００９８】さらに、上記のように構成した光電変換装
置において、解像度切り換え制御信号（ＭＯＤＥ）によ
って解像度切り換えを行う場合、解像度に応じてＬＥＤ
光源３５の点灯期間を自動的に制御することができる。
そのため、ＬＥＤ光源３５の点灯制御が簡便となる。加
えて、たとえば密着型イメージセンサの出力をＡ／Ｄ変
換装置などを用いて信号処理を行う場合においても、Ａ
／Ｄ変換装置の入力レンジを解像度によらず一定で使用
することができるため、非常に使用しやすい密着型イメ
ージセンサを提供することができる。

【００９９】また、本実施形態は、光源切り換え型カラ
ー密着型イメージセンサを例として示したが、光源切り
換え型に限らず、白黒の密着型イメージセンサなどに適
用できることはいうまでもない。

【０１００】さらに、本発明は、密着型イメージセンサ
に限らず、光電変換装置と光源を含むイメージセンサユ
ニットをたとえばイメージスキャナ、ファクシミリまた
は電子複写機などの画像読みとり装置に用いることがで
きる。

【０１０１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光電変換
装置は、解像度に応じた読み取り速度が得られる。その
ため、本発明の光電変換装置を用いたイメージスキャナ
や、ファクシミリ、電子複写機などに用いることによ
り、高画質、通常画質などの被転写紙に要求される画質
に応じて出力することができ、機能上の自由度を増加で
きる。

【０１０２】また、本発明の光電変換装置は、解像度に
よらずに、光電変換信号の出力レベルを一定にすること
ができる。そのため、たとえば、本発明の光電変換装置
を用いた画像読取装置は、光電変換信号の出力レベルと
低下を防止するための手段などを設ける必要がない。し
たがって、本発明の画像読取装置は、システムコストの
低減したものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１における光電変換装置及び
密着型イメージセンサの回路ブロック図である。

【図２】本発明の実施形態１における８ビット分のシフ
トレジスタと受光素子の回路ブロック図である。

【図３】本発明の実施形態１におけるシフトレジスタと
受光素子との回路動作を示すタイミングチャートであ
る。

【図４】本発明の実施形態１における受光素子の等価回
路図（４画素分）である。

【図５】本発明の実施形態２における光電変換装置の受
光素子の回路ブロック図である。

【図６】本発明の実施形態２における信号出力アンプブ
ロック回路ブロック図である。

【図７】本発明の実施形態３における光電変換装置の信
号出力アンプブロックの回路ブロック図である。

【図８】本発明の実施形態４における密着型イメージセ
ンサのイメージセンサモジュール部の平面図である。

【図９】本発明の実施形態４における密着型イメージセ
ンサの断面図である。

【図１０】本発明の実施形態４における密着型イメージ
センサの光源のタイミングチャートである。

【図１１】従来技術１の光電変換装置の等価回路図であ
る。

【図１２】従来技術１の光電変換装置のタイミングチャ
ートである。

【図１３】従来技術２における密着型イメージセンサ用
集積回路の回路図である。

【符号の説明】

１、１′ 光電交換装置 ２、２′ プレシフトレジスタ ３、３′ シフトレジスタ ４、４′ 受光素子アレイ ５、５′ タイミング発生回路 ６、６′ 信号出力アンプブロック ６−１ 入力バッファアンプ ６−２、６−２ ゲインアンプ ６−３ ゲイン可変手段 ６−４ 差動アンプ ６−５ スイッチ手段 ７、７′ シフトレジスタ駆動パルス（Φ１） ８、８′ シフトレジスタ駆動パルス（Φ２） ９、９′ 次チップスタート信号線 ９−１、９−１′ 高解像モード時スタート信号線 ９−２、９−２′ 低解像モード時スタート信号線 １０、１０′ スタート信号切り替え手段 １１ シフトレジスタブロック（４ビット分） １２−１〜１２−４′ Φ１同期１ビットシフトレジス
タ １３−１〜１３−４′ Φ２同期１ビットシフトレジス
タ １４ 共通信号線 １４−１、103 光信号共通信号線 １４−２、104 ノイズ信号共通信号線 １５ 共通信号線リセットスイッチ １５−１、105 光信号共通信号線リセットスイッチ １５−２、106 ノイズ信号共通信号線リセットスイッ
チ ３２ セラミック基板 ３３ チップコート剤 ３４ レンズアレイ ３５ ＬＥＤ光源 ３６ 支持体 ３７ 筐体 101 信号保持容量Ｃ_TS 102 ノイズ保持容量Ｃ_TN 107 Ｃ_HS光信号共通信号線容量 108 Ｃ_HNノイズ信号共通信号線容量 109 バイポーラトランジスタ 113、114 ボルテージホロア 115 差動アンプ ａ１〜ｄ２ 受光素子 Φａ１〜Φｄ２ ａ１〜ｄ２読み出しパルス Ｍ１ａ〜Ｍ１ｄ 読み出しスイッチ Ｍ４ａ〜Ｍ４ｄ リセットスイッチ ＰＤａ〜ＰＤｄ ホトダイオード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4M118 AA05 AB01 AB10 BA04 CA03 CA09 DB01 DD09 DD10 DD12 FA08 GA03 GA04 GD02 HA21 HA24 5C024 AA01 AA11 BA01 CA00 FA01 FA02 FA11 GA11 GA31 HA10 HA18 5C051 AA01 BA02 DB15 DE13 DE17 5C072 AA01 BA11 BA16 EA04 FB15 FB30 TA04 UA05

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の光電変換部を備える光電変換手段
   と、前記光電変換手段により変更された画像信号の解像
   度を切り換える解像度切り換え手段と、前記解像度切り
   換え手段における解像度の切り換えを制御する解像度制
   御手段と、前記光電変換手段から出力される光電変換信
   号を増幅する増幅手段とを備える光電変換装置におい
   て、 前記解像度制御手段によって、前記増幅手段の増幅率を
   制御することを特徴とする光電変換装置。
2. 【請求項２】 前記増幅手段は、増幅率を変化させるゲ
   イン可変手段を備え、前記ゲイン可変手段を前記解像度
   制御手段によって制御することを特徴とする請求項１記
   載の光電変換装置。
3. 【請求項３】前記複数の解像度は、第１の解像度と第２
   の解像度とであることを特徴とする請求項１に記載の光
   電変換装置。
4. 【請求項４】 前記第１の解像度のときの前記増幅率を
   Ｇ１とし、前記第２の解像度のときの前記増幅率をＧ２
   とした場合に、 Ｇ２＞Ｇ１であることを特徴とする請求項１記載の光電
   変換装置。
5. 【請求項５】 複数の光電変換部を備える光電変換手段
   と、前記光電変換手段からノイズ信号を読み出して保持
   するノイズ信号保持手段と、前記光電変換手段から光信
   号を読み出して保持する光信号保持手段と、前記ノイズ
   信号保持手段から出力される複数のノイズ信号をノイズ
   信号共通出力線に読み出す第１読み出し手段と、前記光
   信号保持手段から出力される複数の光信号を光信号共通
   出力線に読み出す第２読み出し手段と、前記第１読み出
   し手段及び第２読み出し手段により、前記光電変換手段
   により変更された画像信号の解像度を切り換える解像度
   切り換え手段と、前記解像度切り換え手段における解像
   度の切り換えを制御する解像度制御手段と、前記ノイズ
   信号と前記光信号との差分をとる差分手段と、前記差分
   手段から出力される光電変換信号を増幅する増幅手段と
   を備える光電変換装置において、 前記解像度制御手段によって、前記増幅手段の増幅率を
   制御することを特徴とする光電変換装置。
6. 【請求項６】 前記増幅手段は、増幅率を変化させるゲ
   イン可変手段を備え、前記ゲイン可変手段を前記解像度
   制御手段によって制御することを特徴とする請求項５記
   載の光電変換装置。
7. 【請求項７】前記複数の解像度は、第１の解像度と第２
   の解像度とであることを特徴とする請求項５に記載の光
   電変換装置。
8. 【請求項８】 前記第１の解像度のときの前記増幅率を
   Ｇ１とし、前記第２の解像度のときの前記増幅率をＧ２
   とした場合に、 Ｇ２＞Ｇ１であることを特徴とする請求項５記載の光電
   変換装置。
9. 【請求項９】 前記ノイズ信号保持手段は容量値Ｃ_TNの
   容量を備え、前記光信号保持手段は容量値Ｃ_TSの容量を
   備え、かつ、Ｃ_TN≒Ｃ_TS≒Ｃ_Tであり、 前記ノイズ信号共通出力線は容量値Ｃ_HNの寄生容量を備
   え、前記光信号共通出力線は容量値ＣＨＳの寄生容量を
   備え、かつ、Ｃ_HN≒Ｃ_HS≒Ｃ_Hであり、 さらに、前記第１の解像度のときの前記増幅率をＧ１と
   し、前記第２の解像度のときの前記増幅率をＧ２とした
   場合、 Ｇ２／Ｇ１＝（Ｎ×Ｃ_T＋Ｃ_H）／（Ｃ_T＋Ｃ_H） であることを特徴とする請求項５記載の光電変換装置。
10. 【請求項１０】 複数の光電変換部を備える光電変換手
    段と、前記光電変換手段により変更された画像信号の解
    像度を切り換える解像度切り換え手段と、前記解像度切
    り換え手段における解像度の切り換えを制御する解像度
    制御手段と、前記光電変換手段から出力される光電変換
    信号を増幅する増幅手段とを備える光電変換装置を複数
    実装して構成するイメージセンサモジュールにおいて、 前記解像度制御手段によって、前記増幅手段の増幅率を
    制御することを特徴とするイメージセンサモジュール。
11. 【請求項１１】 複数の光電変換部を備える光電変換手
    段と、前記光電変換手段からノイズ信号を読み出して保
    持するノイズ信号保持手段と、前記光電変換手段から光
    信号を読み出して保持する光信号保持手段と、前記ノイ
    ズ信号保持手段から出力される複数のノイズ信号をノイ
    ズ信号共通出力線に読み出す第１読み出し手段と、前記
    光信号保持手段から出力される複数の光信号を光信号共
    通出力線に読み出す第２読み出し手段と、前記光電変換
    手段により変更された画像信号の解像度を切り換える解
    像度切り換え手段と、前記解像度切り換え手段における
    解像度の切り換えを制御する解像度制御手段と、前記ノ
    イズ信号と前記光信号との差分をとる差分手段と、前記
    差分手段から出力される光電変換信号を増幅する増幅手
    段とを備える光電変換装置を複数実装して構成するイメ
    ージセンサモジュールにおいて、前記解像度制御手段に
    よって、前記増幅手段の増幅率を制御することを特徴と
    するイメージセンサモジュール。
12. 【請求項１２】 複数の光電変換部を備える光電変換手
    段と、前記光電変換手段により変更された画像信号の解
    像度を切り換える解像度切り換え手段と、前記解像度切
    り換え手段における解像度の切り換えを制御する解像度
    制御手段と、前記光電変換手段から出力される光電変換
    信号を増幅する増幅手段とを備える光電変換装置を複数
    実装して構成するイメージセンサモジュールと光源とを
    備えたイメージセンサユニットにおいて、前記解像度制
    御手段によって、前記増幅手段の増幅率を制御すること
    を特徴とするイメージセンサユニット。
13. 【請求項１３】 複数の光電変換部を備える光電変換手
    段と、前記光電変換手段からノイズ信号を読み出して保
    持するノイズ信号保持手段と、前記光電変換手段から光
    信号を読み出して保持する光信号保持手段と、前記ノイ
    ズ信号保持手段から出力される複数のノイズ信号をノイ
    ズ信号共通出力線に読み出す第１読み出し手段と、前記
    光信号保持手段から出力される複数の光信号を光信号共
    通出力線に読み出す第２読み出し手段と、前記光電変換
    手段により変更された画像信号の解像度を切り換える解
    像度切り換え手段と、前記解像度切り換え手段における
    解像度の切り換えを制御する解像度制御手段と、前記ノ
    イズ信号と前記光信号との差分をとる差分手段と、前記
    差分手段から出力される光電変換信号を増幅する増幅手
    段とを備える光電変換装置を複数実装して構成するイメ
    ージセンサモジュールと光源とを備えたイメージセンサ
    ユニットにおいて、 前記解像度制御手段によって、前記増幅手段の増幅率を
    制御することを特徴とするイメージセンサユニット。
14. 【請求項１４】請求項１２または請求項１３のいずれか
    に記載のイメージセンサユニットと、原稿を走査する走
    査回路とを備えたことを特徴とする画像読取装置。