JP2003163843A - Image read signal processor - Google Patents

Image read signal processor

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JP2003163843A
JP2003163843A JP2002217824A JP2002217824A JP2003163843A JP 2003163843 A JP2003163843 A JP 2003163843A JP 2002217824 A JP2002217824 A JP 2002217824A JP 2002217824 A JP2002217824 A JP 2002217824A JP 2003163843 A JP2003163843 A JP 2003163843A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that a conventional image read signal processor employing sample-hold circuits provided in duplicate has brought about occurrence of a periodic noise resulting from a difference between output levels caused when there exists a difference between voltages charged up across two capacitors 44, 44B for canceling offset voltages of operational amplifiers. <P>SOLUTION: In configuring the sample-hold circuits in duplicate for the image read signal processor, an operational amplifier 64 provided with a capacitor 67 for canceling an offset voltage is placed at the input of the sample-hold circuits, and then the sample-hold core circuits 69, 70 having sample-hold capacitors 73, 74 or the like are connected in parallel next to the input operational amplifier 64, and each output of the sample-hold core circuits 69, 70 is negatively fed back to the operational amplifier 64 through the offset voltage canceling capacitor 67. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、イメージセンサで
読み取った画像信号を増幅し、ついで増幅出力をサンプ
ルホールドする画像読取信号処理装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image reading signal processing apparatus which amplifies an image signal read by an image sensor and then samples and holds the amplified output.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4は、イメージセンサからの複数の画
像読取信号を時系列化して取り出す画像読取信号処理装
置の全体を示す図である。図4において、30はイメー
ジセンサ、31A〜31Mは二重相関サンプリング回
路、32A〜32Mはサンプルホールド回路、33A〜
33Mはスイッチ、34はバッファ、35は出力端子、
A,B,Mはそれぞれ1つの画像読取信号に対する処理
チャンネルである。
2. Description of the Related Art FIG. 4 is a diagram showing an entire image reading signal processing apparatus for time-sequentially extracting a plurality of image reading signals from an image sensor. In FIG. 4, 30 is an image sensor, 31A to 31M are dual correlation sampling circuits, 32A to 32M are sample and hold circuits, and 33A to 33A.
33M is a switch, 34 is a buffer, 35 is an output terminal,
A, B, and M are processing channels for one image reading signal.

【0003】二重相関サンプリング回路31A〜31M
は、まだイメージセンサ30から画像読取信号が入力さ
れない段階で、入力側の図示しない寄生容量等に存在す
る入力バイアス電圧を入力しておき、次に、入力バイア
ス電圧に画像読取信号が重畳されたものが入力された時
には、先に入力しておいた入力バイアス電圧を差し引い
た分(即ち、画像読取信号)だけを増幅した出力を得る
回路である。サンプルホールド回路32A〜32Mは、
二重相関サンプリング回路31A〜31Mの出力を保持
しておく回路である。
Double correlation sampling circuits 31A-31M
Input the input bias voltage existing in a parasitic capacitance (not shown) on the input side before the image read signal is input from the image sensor 30, and then the image read signal is superimposed on the input bias voltage. It is a circuit for obtaining an output, when only an object is inputted, by amplifying only an amount (that is, an image reading signal) obtained by subtracting the previously inputted input bias voltage. The sample hold circuits 32A to 32M are
This is a circuit for holding the outputs of the double correlation sampling circuits 31A to 31M.

【0004】処理チャンネルAを例にとると、まず、イ
メージセンサ30の或る1つの画像読取素子からの入力
信号(画像読取信号)を、二重相関サンプリング回路3
1Aで増幅し、サンプルホールド回路32Aで保持す
る。このようにして、各処理チャンネルA〜Mのサンプ
ルホールド回路32A〜32Mには、イメージセンサ3
0の各画像読取素子からの画像読取信号の増幅出力が保
持されるが、スイッチ33A〜33Mを順次オンし、バ
ッファ34を経て出力端子35に取り出すと、1列に時
系列化された信号となる。
Taking the processing channel A as an example, first, an input signal (image reading signal) from a certain image reading element of the image sensor 30 is supplied to the double correlation sampling circuit 3.
It is amplified by 1 A and held by the sample hold circuit 32 A. In this way, the image sensor 3 is connected to the sample hold circuits 32A to 32M of the respective processing channels A to M.
The amplified output of the image reading signal from each image reading element of 0 is held, but when the switches 33A to 33M are sequentially turned on and taken out to the output terminal 35 via the buffer 34, the time-series signals in one column are obtained. Become.

【0005】この時系列化信号は、出来るだけ休止期間
なく連続して出力されることが要求される。もし休止期
間があると、その休止期間中は次の回路がデータを取り
込まないよう制御をする必要があり、制御が面倒となる
からである。また、休止期間を設けると、出力期間中の
クロック周波数を大にしてやらなければならないが、そ
うすると最終段のバッファの周波数帯域を広くしてやる
必要が出て来るからである。
The time-sequential signal is required to be continuously output as much as possible without a rest period. This is because if there is a rest period, it is necessary to control so that the next circuit will not take in data during the rest period, which makes the control troublesome. Also, if the pause period is provided, the clock frequency during the output period must be increased, and then it becomes necessary to widen the frequency band of the buffer at the final stage.

【0006】しかし、連続して出力しようとする場合、
サンプルホールド回路に問題点が出てくる。というの
は、サンプルホールド回路では、ホールドしているデー
タを出力している間に、サンプリングした次のデータを
ホールドするということは出来ない。従って、各処理チ
ャンネルでのサンプリングやサンプルホールドを、同一
の制御信号で制御しようとすると、サンプリングしてい
る間は出力を停止しなければならないことになる。その
ようなことを回避するために、各処理チャンネルのサン
プルホールド回路を、2重にすることが考えられてい
る。以下、二重相関サンプリング回路,サンプルホール
ド回路について、順に説明する。
However, when trying to output continuously,
Problems occur in the sample hold circuit. This is because the sample-hold circuit cannot hold the next sampled data while outputting the held data. Therefore, if the same control signal is used to control sampling and sample hold in each processing channel, the output must be stopped during sampling. In order to avoid such a situation, it is considered that the sample hold circuit of each processing channel is duplicated. Hereinafter, the double correlation sampling circuit and the sample hold circuit will be described in order.

【0007】(二重相関サンプリング回路)図2は、従
来の二重相関サンプリング回路の1例を示す図である。
図2において、1はイメージセンサ、2はフォトダイオ
ード、3はバイアス電源、4は容量、5はTFT(薄膜
トランジスタ)、6は容量、7は入力信号線、8は二重
相関サンプリング回路、9はリセットスイッチ、10は
入力バイアス電源、11はオペアンプ、12はスイッ
チ、13,14はコンデンサ、15はローパスフィル
タ、16は抵抗、17はコンデンサ、18はバッファ、
19は直流再生用コンデンサ、20はスイッチ、21は
出力基準電源、22はバッファ、23は出力端子、24
は駆動パルス発生器である。
(Double Correlation Sampling Circuit) FIG. 2 is a diagram showing an example of a conventional double correlation sampling circuit.
In FIG. 2, 1 is an image sensor, 2 is a photodiode, 3 is a bias power source, 4 is a capacitor, 5 is a TFT (thin film transistor), 6 is a capacitor, 7 is an input signal line, 8 is a double correlation sampling circuit, and 9 is Reset switch, 10 is an input bias power supply, 11 is an operational amplifier, 12 is a switch, 13 and 14 are capacitors, 15 is a low-pass filter, 16 is a resistor, 17 is a capacitor, 18 is a buffer,
Reference numeral 19 is a DC regeneration capacitor, 20 is a switch, 21 is an output reference power source, 22 is a buffer, 23 is an output terminal, 24
Is a drive pulse generator.

【0008】イメージセンサ1には、カソードにバイア
ス電源3の正極が接続され、アノードがTFT5のドレ
インに接続されたフォトダイオード2が設けられてい
て、これが光を検出する。フォトダイオード2は1つし
か描いてないが、実際には多数設けられている。フォト
ダイオード2のアノードに描かれている容量4は、フォ
トダイオード2の自己容量とTFT5のドレイン側寄生
容量の合計容量を表している。また、TFT5には、点
線で記したように、ゲートとドレインDとの間およびゲ
ートとソースSとの間には、ゲートとオーバーラップす
るために生ずる容量が、僅かではあるが存在している。
容量6は、TFT5のソース側寄生容量とICで構成さ
れている二重相関サンプリング回路8の入力容量の合計
容量を表している。
The image sensor 1 is provided with a photodiode 2 having a cathode connected to the positive electrode of the bias power source 3 and an anode connected to the drain of the TFT 5, which detects light. Although only one photodiode 2 is drawn, many photodiodes 2 are actually provided. The capacitance 4 drawn on the anode of the photodiode 2 represents the total capacitance of the self capacitance of the photodiode 2 and the drain side parasitic capacitance of the TFT 5. Further, in the TFT 5, as indicated by the dotted line, there is a small amount of capacitance generated due to overlap with the gate between the gate and the drain D and between the gate and the source S. .
The capacitance 6 represents the total capacitance of the source-side parasitic capacitance of the TFT 5 and the input capacitance of the double correlation sampling circuit 8 composed of an IC.

【0009】二重相関サンプリング回路8はICとして
構成され、その中の各スイッチはアナログスイッチで構
成される。駆動パルス発生器24は、TFT5および各
スイッチのオン,オフを制御するパルスを発生する。入
力信号線7には、リセットスイッチ9を介して入力バイ
アス電源10が接続されている。オペアンプ11は、負
帰還回路としてスイッチ12とコンデンサ13を具え、
スイッチ12がオンされた時にはバッファ(ゲイン1
倍)として動作し、スイッチ12がオフされた時には、
コンデンサ14,13の容量比で決まるゲインの増幅器
として動作する。負帰還回路が二重にされているのは、
オペアンプ11で二重相関サンプリングをさせるためで
ある。
The double correlation sampling circuit 8 is constructed as an IC, and each switch therein is an analog switch. The drive pulse generator 24 generates a pulse for controlling ON / OFF of the TFT 5 and each switch. An input bias power supply 10 is connected to the input signal line 7 via a reset switch 9. The operational amplifier 11 includes a switch 12 and a capacitor 13 as a negative feedback circuit,
When the switch 12 is turned on, the buffer (gain 1
When the switch 12 is turned off,
It operates as a gain amplifier determined by the capacitance ratio of the capacitors 14 and 13. The negative feedback circuit is duplicated
This is because the operational amplifier 11 performs double correlation sampling.

【0010】すなわち、まず入力バイアス電圧を入力し
ておき(第1回サンプリング)、次にその入力バイアス
電圧に画像読取信号が重畳されたものを入力し(第2回
サンプリング)、その差分を増幅する。
That is, first, the input bias voltage is input (first sampling), then the input bias voltage superposed with the image reading signal is input (second sampling), and the difference is amplified. To do.

【0011】(1)入力バイアス電圧の入力 TFT5をオフにした状態でリセットスイッチ9を一定
期間オンすると、容量6は、入力バイアス電源10によ
って充電され、入力バイアス電圧V10となる。リセット
スイッチ9をオフした後スイッチ12をオンすると、オ
ペアンプ11はバッファとして動作し、その出力電圧
は、入力バイアス電圧V10にオペアンプ11自身のオフ
セットが加わった電圧となる。反転入力端子のコンデン
サ14は、負帰還により同じ電圧に充電される。オペア
ンプ11自身のオフセットはV10に比して充分小さいと
すると、それは無視できるから、コンデンサ14の充電
電圧は入力バイアス電圧V10と等しい。
(1) When the reset switch 9 is turned on for a certain period while the input TFT 5 for input bias voltage is turned off, the capacitor 6 is charged by the input bias power source 10 and becomes the input bias voltage V 10 . When the reset switch 9 is turned off and then the switch 12 is turned on, the operational amplifier 11 operates as a buffer, and its output voltage becomes a voltage obtained by adding the offset of the operational amplifier 11 itself to the input bias voltage V 10 . The capacitor 14 at the inverting input terminal is charged to the same voltage by negative feedback. If the offset of the operational amplifier 11 itself is sufficiently small as compared with V 10 , it can be ignored, so that the charging voltage of the capacitor 14 is equal to the input bias voltage V 10 .

【0012】オペアンプ11の出力V10は、ローパスフ
ィルタ15およびバッファ18を経て、直流再生用コン
デンサ19に印加される。このとき、スイッチ20もオ
ンされていて、出力基準電源21が直流再生用コンデン
サ19の逆方向から印加される。出力基準電源21の電
圧をV21とすると、直流再生用コンデンサ19の極板間
には、 V10−V21 の電圧が充電される。この後、スイッチ20はオフとさ
れる。
The output V 10 of the operational amplifier 11 is applied to the DC reproducing capacitor 19 via the low pass filter 15 and the buffer 18. At this time, the switch 20 is also turned on, and the output reference power source 21 is applied from the direction opposite to the DC reproducing capacitor 19. When the voltage of the output reference power source 21 is V 21 , the voltage V 10 -V 21 is charged between the plates of the DC regeneration capacitor 19. After this, the switch 20 is turned off.

【0013】なお、ローパスフィルタ15は、ノイズを
低減するために設けられている。増幅器の遮断周波数
は、製造上のバラツキとか寄生容量等で多少変動するた
め、一般に仕様よりも余裕を持つよう大きめに設計して
ある。オペアンプ11も、通常そのように設計してあ
る。そのため、必要とされる帯域外のノイズも増幅して
しまうので、それらを低減する必要があるからである。
The low-pass filter 15 is provided to reduce noise. The cut-off frequency of the amplifier fluctuates somewhat due to manufacturing variations, parasitic capacitance, etc., so it is generally designed to have a larger margin than the specification. The operational amplifier 11 is also usually designed in that way. Therefore, noise outside the required band is also amplified, and it is necessary to reduce them.

【0014】バッファ18は、ローパスフィルタ15か
ら見た入力側のインピーダンスを大にすると共に、直流
再生用コンデンサ19から出力側を見たインピーダンス
を小にするために設けられている。もし、バッファ18
がないと、直流再生用コンデンサ19がローパスフィル
タ15の負荷として接続されている形となり、ローパス
フィルタ15の遮断周波数を低下させ、周波数帯域を狭
くするおそれがあるからである。
The buffer 18 is provided to increase the impedance on the input side as viewed from the low pass filter 15 and to reduce the impedance on the output side as viewed from the DC reproducing capacitor 19. If buffer 18
Without it, the DC regeneration capacitor 19 is connected as the load of the low-pass filter 15, which may lower the cutoff frequency of the low-pass filter 15 and narrow the frequency band.

【0015】(2)入力バイアス電圧+入力信号の入力 フォトダイオード2に入射した光量に応じて電流が流
れ、容量4が充電され、これが画像読取信号ΔVとな
る。TFT5がオンされると、容量6の電圧V10に画像
読取信号ΔVが重畳されたものが、オペアンプ11に入
力される。オペアンプ11での増幅度A11を仮に100
倍とすると、出力電圧は V10+100×ΔV となる。
(2) A current flows according to the amount of light incident on the input photodiode 2 of the input bias voltage + the input signal, the capacitor 4 is charged, and this becomes the image reading signal ΔV. When the TFT 5 is turned on, the voltage V 10 of the capacitor 6 on which the image reading signal ΔV is superimposed is input to the operational amplifier 11. The amplification factor A 11 of operational amplifier 11 if 100
If doubled, the output voltage becomes V 10 + 100 × ΔV.

【0016】これが、ローパスフィルタ15およびバッ
ファ18を経て直流再生用コンデンサ19に印加され
る。直流再生用コンデンサ19には、先程(V10
21)の電圧が充電されているから、それを差し引いた
電圧、即ち (V10+100×ΔV)−(V10−V21)=100×Δ
V+V21 なる電圧がバッファ22の入力に印加されることにな
る。従って、出力端子23に得られる出力は、100×
ΔV+V21である。
This is applied to the DC reproducing capacitor 19 via the low pass filter 15 and the buffer 18. The DC regeneration capacitor 19 has a voltage (V 10
Since the voltage of V 21 ) is charged, the voltage obtained by subtracting the voltage, that is, (V 10 + 100 × ΔV) − (V 10 −V 21 ) = 100 × Δ
A voltage of V + V 21 will be applied to the input of the buffer 22. Therefore, the output obtained at the output terminal 23 is 100 ×
It is ΔV + V 21 .

【0017】図3は、前記の画像読取信号処理装置にお
けるタイムチャートである。実線の波形は暗時(光入射
のない時)の波形、一点鎖線の波形は光入射時の波形で
ある。以下、時間を追って動作を説明する。
FIG. 3 is a time chart in the image reading signal processing apparatus. The waveform of the solid line is the waveform when dark (when no light is incident), and the waveform of the one-dot chain line is the waveform when light is incident. The operation will be described below in time.

【0018】(1)時間t1 〜t2 時間t1 で、図3(b)に示すように、TFTゲート駆
動信号がONとされると、ゲート信号がゲートからドレ
インまたはソースへ漏れ込むというフィードスルー現象
が生ずる。漏れ込んで来た信号(電荷)により、容量6
の充電電圧がその分上昇する。図3(c)の波形が時間
1 で波形c−1の如く上昇しているのは、その電圧
(フィードスルー電圧)を表している。暗時であれば入
力はフィードスルー電圧だけであるが、光入射時であれ
ば、それに入力信号ΔVが重畳されて一点鎖線の波形と
なる。
(1) From time t 1 to t 2 time t 1 , as shown in FIG. 3B, when the TFT gate drive signal is turned on, the gate signal leaks from the gate to the drain or the source. The feedthrough phenomenon occurs. The leaked signal (charge) causes the capacitance 6
The charging voltage of will rise accordingly. The fact that the waveform in FIG. 3C rises at time t 1 like the waveform c-1 indicates the voltage (feedthrough voltage). When dark, the input is only the feedthrough voltage, but when light is incident, the input signal ΔV is superposed on the input signal ΔV to form a waveform indicated by a chain line.

【0019】オペアンプ11は、フィードスルー電圧も
含めて、図3(d)に示すように増幅する。その増幅出
力が入力されるローパスフィルタ15の出力は、図3
(e)のように、オペアンプ11の出力値に向かって時
定数をもって上昇してゆく。
The operational amplifier 11, including the feedthrough voltage, amplifies as shown in FIG. 3 (d). The output of the low-pass filter 15 to which the amplified output is input is shown in FIG.
As shown in (e), the output value of the operational amplifier 11 rises with a time constant.

【0020】(2)時間t2 〜t4 時間t2 で、図3(b)に示すようにTFTゲート駆動
信号がOFFとされると、フィードスルー現象により、
ONした時に容量6に漏れ込んでいたと同量の電荷が漏
れ出るから、図3(c)に示すように、入力信号線7の
電位は漏れ出た電荷に相当する電圧(フィードスルー電
圧)だけ低下する。オペアンプ11の出力波形も、それ
に対応して低下する。ローパスフィルタ15の出力は、
フィードスルー電圧の増幅値を含む高い値から、その分
が消滅したオペアンプ11の出力値に向かって、時定数
に従って減少する。
(2) During the time t 2 to t 4 time t 2 , when the TFT gate drive signal is turned off as shown in FIG.
Since the same amount of electric charge as that leaking into the capacitor 6 leaks when turned on, the potential of the input signal line 7 is a voltage (feedthrough voltage) corresponding to the leaked electric charge, as shown in FIG. 3C. Only drops. The output waveform of the operational amplifier 11 also drops correspondingly. The output of the low pass filter 15 is
From the high value including the amplified value of the feedthrough voltage, the value decreases in accordance with the time constant toward the output value of the operational amplifier 11 that has disappeared.

【0021】図2の出力端子23からの出力は、図示し
ないサンプルホールド回路に送られて、ホールドされ
る。時間t2 〜t4 間の時間t3 でサンプリングする
と、暗時には出力E1 に対応した値が得られ、光入射時
には出力E2 に対応した値が得られる。
The output from the output terminal 23 of FIG. 2 is sent to and held by a sample hold circuit (not shown). When sampled at the time t 3 between time t 2 ~t 4, obtained a value corresponding to the output E 1 in the dark, when the light incidence has a value corresponding to the output E 2 is obtained.

【0022】(3)時間t4 時間t4 でリセットスイッチ9がオンされると、入力信
号線7上の入力がリセットされる。
(3) Time t 4 When the reset switch 9 is turned on at time t 4 , the input on the input signal line 7 is reset.

【0023】(サンプルホールド回路)図6は、サンプ
ルホールド回路を2重にした従来例である。図6におい
て、40は第1のサンプルホールド回路、41は第2の
サンプルホールド回路、42はオペアンプ、43はスイ
ッチ、44,44Bはコンデンサ、45,46はスイッ
チ、47はスイッチ、48はコンデンサ、49,50は
スイッチ、51はオペアンプ、52は出力端子である。
各スイッチは、例えばMOSFET等のアナログスイッ
チで構成される。
(Sample and Hold Circuit) FIG. 6 shows a conventional example in which the sample and hold circuit is doubled. In FIG. 6, 40 is a first sample and hold circuit, 41 is a second sample and hold circuit, 42 is an operational amplifier, 43 is a switch, 44 and 44B are capacitors, 45 and 46 are switches, 47 is a switch, 48 is a capacitor, 49 and 50 are switches, 51 is an operational amplifier, and 52 is an output terminal.
Each switch is composed of an analog switch such as a MOSFET.

【0024】オペアンプ42の反転入力端子(−)は、
スイッチ43を介してオペアンプ42の出力端子と接続
されると共に、コンデンサ44,スイッチ45の順に接
続された回路を経て固定電位(アース)と接続される。
また、コンデンサ44とスイッチ45の接続点は、スイ
ッチ46を介してオペアンプ42の出力端子と接続され
る。オペアンプ42の出力はスイッチ47を介してサン
プルホールド用のコンデンサ48と接続され、両者の接
続点はスイッチ49を介してオペアンプ51の入力に接
続される。オペアンプ51は、出力端子と反転入力端子
(−)とが接続され、バッファとして動作させられてい
る。なお、第2のサンプルホールド回路41は、第1の
サンプルホールド回路40と同様の構成である。
The inverting input terminal (-) of the operational amplifier 42 is
It is connected to the output terminal of the operational amplifier 42 via the switch 43, and is also connected to a fixed potential (earth) via a circuit in which a capacitor 44 and a switch 45 are connected in this order.
The connection point between the capacitor 44 and the switch 45 is connected to the output terminal of the operational amplifier 42 via the switch 46. The output of the operational amplifier 42 is connected to the sample-hold capacitor 48 via the switch 47, and the connection point between them is connected to the input of the operational amplifier 51 via the switch 49. The operational amplifier 51 has an output terminal and an inverting input terminal (−) connected to each other and is operated as a buffer. The second sample and hold circuit 41 has the same configuration as the first sample and hold circuit 40.

【0025】第1のサンプルホールド回路40の動作
は、次の通りである。入力端子39には、二重相関サン
プリング回路からの出力が入力されるが、二重相関サン
プリング回路に入力バイアス電圧だけを入力する時に
は、スイッチ43,45をオン、スイッチ46,47,
49をオフにしておく。すると、オペアンプ42には1
00%の負帰還がかけられているのでバッファとして動
作し、入力バイアス電圧をVi ,オペアンプ42自身の
オフセット電圧をVioとすると、非反転入力端子(+)
に入力されたVi +Vioと同じ大きさの電圧が、オペア
ンプ42の出力に現れる。コンデンサ44はその電圧
(Vi +Vio)に充電される。
The operation of the first sample and hold circuit 40 is as follows. The output from the double correlation sampling circuit is input to the input terminal 39. When only the input bias voltage is input to the double correlation sampling circuit, the switches 43 and 45 are turned on and the switches 46 and 47,
Turn off 49. Then, the operational amplifier 42 has 1
Since the negative feedback of 00% is applied, it operates as a buffer, and when the input bias voltage is V i and the offset voltage of the operational amplifier 42 itself is V io , the non-inverting input terminal (+).
A voltage having the same magnitude as V i + V io input to the above appears at the output of the operational amplifier 42. The capacitor 44 is charged to its voltage (V i + V io ).

【0026】次に、スイッチ43,45をオフ、スイッ
チ46,47をオン、スイッチ49をオフにしておい
て、画像読取信号を入力した時の二重相関サンプリング
回路からの出力VS を、入力端子39に入力する。する
と、入力は、VS +Vi +Vioとなる。この時のオペア
ンプ42の出力電圧をV42とすると、V42にコンデンサ
44の充電電圧(Vi +Vio)を加えた電圧(V42+V
i +Vio)が、反転入力端子(−)に入力される。オペ
アンプ42は、次式が成り立つように動作する。 VS +Vi +Vio=V42+Vi +Vio 従って、V42=VS となり、スイッチ47がオンされる
と、入力信号VS がコンデンサ48に充電されて、サン
プルホールドされる。
Next, with the switches 43 and 45 turned off, the switches 46 and 47 turned on, and the switch 49 turned off, the output V S from the double correlation sampling circuit when the image reading signal is input is input. Input to the terminal 39. Then, the input becomes V S + V i + V io . When the output voltage of the operational amplifier 42 at this time is V 42, the charging voltage of the capacitor 44 to V 42 (V i + V io ) the voltage obtained by adding (V 42 + V
i + Vio ) is input to the inverting input terminal (-). The operational amplifier 42 operates so that the following equation is established. V S + V i + V io = V 42 + V i + V io Therefore, V 42 = V S , and when the switch 47 is turned on, the input signal V S is charged in the capacitor 48 and sample-held.

【0027】保持された電圧は、その後スイッチ49が
オンされた時に、オペアンプ51を経て出力端子52に
取り出される。第1のサンプルホールド回路40から出
力している間に、第2のサンプルホールド回路41を動
作させて、次のデータをホールドすることが出来る。
The held voltage is taken out to the output terminal 52 via the operational amplifier 51 when the switch 49 is subsequently turned on. While the first sample hold circuit 40 is outputting, the second sample hold circuit 41 can be operated to hold the next data.

【0028】なお、画像読取信号処理装置に関する従来
の文献としては、例えば、特開昭62−185458号公報,特
開昭62−135775号公報等がある。
Note that, as conventional documents relating to the image reading signal processing device, there are, for example, JP-A-62-185458 and JP-A-62-135775.

【0029】[0029]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の技術には、次のような問題点があった。すなわ
ち、サンプルホールド回路を2重にした場合、オペアン
プのオフセット電圧キャンセル用の2つのコンデンサ4
4,44Bに充電される電圧に違いがあると、その違い
に起因して出力レベルに相違が現れるが、それが周期的
なノイズとなってしまうという点である。
However, the above-mentioned conventional technique has the following problems. That is, when the sample and hold circuit is doubled, two capacitors 4 for canceling the offset voltage of the operational amplifier are provided.
If there is a difference in the voltage charged in 4, 44B, a difference in the output level will appear due to the difference, but it will be a periodic noise.

【0030】具体的には、図6の従来例に係るサンプル
ホールド回路では、同一のイメージセンサ素子からのサ
ンプルホールド回路が2重に設けられており、それらに
交互に入力される。オペアンプのオフセットをキャンセ
ルするコンデンサ44,44Bが設けられているが、図
示しない寄生容量があるために、オフセットは完全には
キャンセルされない。2つのサンプルホールド回路でキ
ャンセルされない電圧に差があると、交互にその差が出
力に反映されるから周期的なノイズとなる。
Specifically, in the sample-and-hold circuit according to the conventional example of FIG. 6, the sample-and-hold circuits from the same image sensor element are provided in duplicate and the signals are alternately input to them. Although capacitors 44 and 44B for canceling the offset of the operational amplifier are provided, the offset is not completely canceled because of parasitic capacitance (not shown). If there is a difference in the voltages that are not canceled by the two sample-hold circuits, the differences are alternately reflected in the output, and thus periodic noise occurs.

【0031】本発明は、以上のような問題点を解決する
ことを課題とするものである。
An object of the present invention is to solve the above problems.

【0032】[0032]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明に係る画像読取信号処理装置は、信号が入力
される非反転入力端子に第1のスイッチ62を介して出
力基準電源が接続され、反転入力端子と出力端子との間
に第2のスイッチが接続され、反転入力端子と前記出力
基準電源との間に第1のコンデンサと第3のスイッチと
がこの順に接続された第1のオペアンプと、前記第1の
オペアンプの次段に設けられ、互いに並列に接続され交
互に動作させられるところの、サンプルホールド用スイ
ッチとサンプルホールド用コンデンサとバッファ接続の
オペアンプとを有する第1,第2のサンプルホールド要
部回路と、前記第1,第2のサンプルホールド要部回路
の各出力端子と前記第1のコンデンサと第3のスイッチ
との接続点との間に、それぞれスイッチを設けることに
よって形成した負帰還回路とを備えたサンプルホールド
回路を具備する構成となっている。
In order to solve the above problems, in the image reading signal processing apparatus according to the present invention, an output reference power source is connected to a non-inverting input terminal to which a signal is input via a first switch 62. A second switch is connected between the inverting input terminal and the output terminal, and a first capacitor and a third switch are connected in this order between the inverting input terminal and the output reference power source. First and second operational amplifiers, which are provided in the next stage of the first operational amplifier, are connected in parallel to each other, and are operated alternately, and which have a sample-hold switch, a sample-hold capacitor, and a buffer-connected operational amplifier. Between the second sample-and-hold main circuit, the output terminals of the first and second sample-and-hold main circuits, and the connection point between the first capacitor and the third switch. And it has a configuration having a sample-and-hold circuit and a negative feedback circuit formed by a switch, respectively.

【0033】上記構成の画像読取信号処理装置におい
て、2重のサンプルホールド回路を構成するに際し、オ
フセット電圧キャンセル用のコンデンサを具備したオペ
アンプ1個を入力側に配置し、その次に、サンプルホー
ルド用コンデンサ等を有するサンプルホールド要部回路
を2組並列接続した構成とし、これらサンプルホールド
要部回路の各出力を、オフセット電圧キャンセル用のコ
ンデンサを通して負帰還することで、2組のサンプルホ
ールド要部回路は交互に使用されるが、どちらを使用す
る場合でも同じオフセット電圧キャンセル用のコンデン
サでキャンセルする。したがって、キャンセル用コンデ
ンサの電圧の相違に起因して周期的ノイズが発生するな
どという問題は起こり得ない。
In the image reading signal processing apparatus having the above structure, when constructing a double sample and hold circuit, one operational amplifier having a capacitor for offset voltage cancellation is arranged on the input side, and then, for sample and hold. Two sets of sample-and-hold main circuits are configured by connecting two sets of sample-and-hold main circuits having capacitors and the like in parallel, and negatively feeding back each output of these sample-and-hold main circuits through a capacitor for offset voltage cancellation. Are used alternately, whichever is used, the same offset voltage canceling capacitor cancels. Therefore, the problem that periodic noise is generated due to the difference in voltage of the canceling capacitor cannot occur.

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0035】図1は、本発明の一実施形態に係る画像読
取信号処理装置に使用する2重にしたサンプリングホー
ルド回路の構成例を示す図である。図1において、60
は入力端子、61はコンデンサ、62はスイッチ、63
は出力基準電源、64はオペアンプ、65はスイッチ、
66,67はコンデンサ、68はスイッチ、69,70
はサンプルホールド要部回路、71,72はスイッチ、
73,74はコンデンサ、75,76はオペアンプ、7
7〜80はスイッチ、81は出力端子である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a double sampling and holding circuit used in an image reading signal processing apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 60
Is an input terminal, 61 is a capacitor, 62 is a switch, 63
Is an output reference power source, 64 is an operational amplifier, 65 is a switch,
66, 67 are capacitors, 68 are switches, 69, 70
Is a sample hold main circuit, 71 and 72 are switches,
73 and 74 are capacitors, 75 and 76 are operational amplifiers, 7
Reference numerals 7 to 80 are switches, and 81 is an output terminal.

【0036】オペアンプ64の非反転入力端子には、ス
イッチ62を介して出力基準電源63が接続され、反転
入力端子と出力端子との間には、スイッチ65が接続さ
れ、反転入力端子と出力基準電源63との間には、コン
デンサ66とスイッチ68とがこの順に接続される。オ
ペアンプ64の次段には、互いに並列に接続され交互に
動作させられるところの2組のサンプルホールド要部回
路69,70が接続される。
An output reference power supply 63 is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 64 via a switch 62, a switch 65 is connected between the inverting input terminal and the output terminal, and the inverting input terminal and the output reference are connected. A capacitor 66 and a switch 68 are connected in this order between the power source 63 and the power source 63. To the next stage of the operational amplifier 64, two sets of sample hold main circuits 69 and 70 which are connected in parallel with each other and are operated alternately are connected.

【0037】サンプルホールド要部回路69,70は、
それぞれサンプルホールド用スイッチ71,72,サン
プルホールド用コンデンサ73,74,バッファ接続の
オペアンプ75,76とから構成される。そして、サン
プルホールド要部回路69,70の出力端子とコンデン
サ66とスイッチ68との接続点との間に、それぞれス
イッチ77,78を設けることによって負帰還回路を形
成する。
The sample-and-hold main circuits 69 and 70 are
Each is composed of sample and hold switches 71 and 72, sample and hold capacitors 73 and 74, and buffer-connected operational amplifiers 75 and 76. Then, switches 77 and 78 are respectively provided between the output terminals of the sample hold main circuit 69 and 70 and the connection point of the capacitor 66 and the switch 68 to form a negative feedback circuit.

【0038】オペアンプ64としては、差動増幅段と出
力増幅段との2つの増幅段から構成される通常のオペア
ンプを用いる。一方、オペアンプ75,76としては、
差動増幅段のみからなるオペアンプを用いるのが望まし
い。その理由は、後で説明する。
As the operational amplifier 64, a normal operational amplifier composed of two amplification stages, a differential amplification stage and an output amplification stage, is used. On the other hand, as the operational amplifiers 75 and 76,
It is desirable to use an operational amplifier consisting of only a differential amplification stage. The reason will be explained later.

【0039】コンデンサ61は、図2の直流再生用コン
デンサ19に相当し、出力基準電源63は出力基準電源
21に相当している。出力基準電圧が入力される時は、
スイッチ62,65,68がオンされる。オペアンプ6
4の非反転入力端子には出力基準電源63の電圧V63
印加され、コンデンサ66にはオペアンプ64のオフセ
ット電圧が充電される。その後、最初にスイッチ65を
オフし、次にスイッチ62,68をオフする。最初にス
イッチ65をオフする理由は、次に述べるように、コン
デンサ66に充電されているオペアンプ64のオフセッ
ト電圧の値が、変化しないようにするためである。
The capacitor 61 corresponds to the DC reproducing capacitor 19 of FIG. 2, and the output reference power supply 63 corresponds to the output reference power supply 21. When the output reference voltage is input,
The switches 62, 65, 68 are turned on. Operational amplifier 6
The voltage V 63 of the output reference power source 63 is applied to the non-inverting input terminal of No. 4, and the capacitor 66 is charged with the offset voltage of the operational amplifier 64. After that, the switch 65 is turned off first, and then the switches 62 and 68 are turned off. The reason why the switch 65 is turned off first is to prevent the value of the offset voltage of the operational amplifier 64 charged in the capacitor 66 from changing, as described below.

【0040】図5は、コンデンサ66の充電電圧の寄生
容量CS による変化を説明する図である。集積回路中に
コンデンサ66,67が形成される場合、両者の接続点
Nはシリコン基板側となるが、その接続点Nと固定電位
との間には、大きな寄生容量CS が存在する。すなわ
ち、コンデンサ66の接続点N側の端子は、寄生容量C
Sによって固定電位に接続されていることになる。とこ
ろで、コンデンサ66の充電電圧が変化しないようにす
るためには、電荷が放電しにくいようにすればよいわけ
であるが、そのためには、スイッチのオフにより直列に
高いインピーダンスが接続される形にすればよい。
FIG. 5 shows the parasitic of the charging voltage of the capacitor 66.
Capacity CSIt is a figure explaining the change by. In an integrated circuit
When capacitors 66 and 67 are formed, the connection point between them
N is on the silicon substrate side, but its connection point N and fixed potential
Between the large parasitic capacitance CSExists. Sanawa
The terminal on the connection point N side of the capacitor 66 has a parasitic capacitance C
SIs connected to a fixed potential. Toko
So that the charging voltage of the capacitor 66 does not change.
In order to make it difficult for the electric charge to discharge
However, for that purpose, the switch is turned off and
A high impedance may be connected.

【0041】コンデンサ66の両側に存在するスイッチ
は65と68であるが、もし最初にスイッチ68の方を
オフしたとすると、コンデンサ66の一方の端子は、オ
ンしているスイッチ65が接続されており、他方の端子
は、寄生容量CS を介して固定電位と接続されている。
寄生容量CS は、高インピーダンスではない。これでは
コンデンサ66の充電電圧は変化し得る。もし、最初に
スイッチ65をオフすると、コンデンサ66の端子の
内、オペアンプ64の反転入力端子(−)に接続されて
いる端子には、高インピーダンスが接続されることとな
るから、コンデンサ66の充電電圧が変化することはな
い。
The switches existing on both sides of the capacitor 66 are 65 and 68. If the switch 68 is turned off first, one terminal of the capacitor 66 is connected to the switch 65 which is on. The other terminal is connected to the fixed potential via the parasitic capacitance C S.
The parasitic capacitance C S is not high impedance. This may change the charging voltage of the capacitor 66. If the switch 65 is turned off first, a high impedance is connected to the terminal connected to the inverting input terminal (-) of the operational amplifier 64 among the terminals of the capacitor 66, so that the capacitor 66 is charged. The voltage does not change.

【0042】図1に戻るが、第1のサンプルホールド要
部回路69のスイッチ71がオンされると、オペアンプ
64の出力によりコンデンサ73は充電される。スイッ
チ71がオンされる時はスイッチ77もオンされ、オペ
アンプ75の出力がコンデンサ66を経てオペアンプ6
4に負帰還される。コンデンサ66にはオペアンプ64
のオフセット電圧が充電されているから、オフセット電
圧はキャンセルされ、オペアンプ75の出力は、オペア
ンプ64の非反転入力端子に対応した電圧となる。スイ
ッチ71,77がオフされると、コンデンサ73の電圧
がホールドされる。ホールドされた電圧は、スイッチ7
9がオンされた時に、出力端子81に取り出される。
Returning to FIG. 1, when the switch 71 of the first sample hold circuit 69 is turned on, the capacitor 73 is charged by the output of the operational amplifier 64. When the switch 71 is turned on, the switch 77 is also turned on, and the output of the operational amplifier 75 passes through the capacitor 66 and the operational amplifier 6
Negative feedback to 4. The operational amplifier 64 is used for the capacitor 66.
Since the offset voltage is charged, the offset voltage is canceled and the output of the operational amplifier 75 becomes a voltage corresponding to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 64. When the switches 71 and 77 are turned off, the voltage of the capacitor 73 is held. The voltage that is held is the switch 7
When 9 is turned on, it is taken out to the output terminal 81.

【0043】次には、第2のサンプルホールド要部回路
70が使用されるが、この時も同様の動作により、オペ
アンプ76の出力が前回と同じくコンデンサ66を経て
負帰還される。このように、図1のサンプルホールド回
路では、前段のオペアンプを共通に使うので、第1,第
2のサンプルホールド要部回路を動作させるに際し、オ
フセット電圧による影響に差が出ることはない。
Next, the second sample hold circuit 70 is used. At this time, the output of the operational amplifier 76 is also negatively fed back through the capacitor 66 by the same operation. As described above, in the sample hold circuit of FIG. 1, since the operational amplifier in the previous stage is commonly used, there is no difference in the influence of the offset voltage when operating the first and second sample hold main circuits.

【0044】ところで、オペアンプ64とオペアンプ7
5,76とは縦続接続されているが、もし縦続接続する
オペアンプとして2つの増幅段を有する通常のオペアン
プを用い、これら全体に負帰還をかけると(スイッチ7
7参照)、入出力の伝搬遅延のために発振し易い状態に
近づく。また、2つの増幅段を有しゲインが大である通
常のオペアンプをゲイン1倍で使用すると、大きな位相
補償コンデンサを必要とするが、それを集積回路上に形
成すると広い面積を占めてしまい、コストアップにつな
がり、好ましくない。
By the way, the operational amplifier 64 and the operational amplifier 7
5, 76 are connected in cascade, but if an ordinary operational amplifier having two amplification stages is used as an operational amplifier connected in cascade, negative feedback is applied to all of them (switch 7
7), the state approaches an oscillating state due to the input / output propagation delay. Further, if a normal operational amplifier having two amplification stages and a large gain is used with a gain of 1, a large phase compensation capacitor is required, but if it is formed on an integrated circuit, it occupies a large area, This leads to increased costs and is not desirable.

【0045】そこで、常にバッファとして使用するオペ
アンプ75,76は、差動増幅段のみで構成する。する
と、前記したような入出力の伝搬遅延も緩和され、大き
な位相補償用コンデンサを必要とすることもなくなる。
Therefore, the operational amplifiers 75 and 76 which are always used as buffers are composed of only differential amplifier stages. Then, the above-mentioned input / output propagation delay is alleviated, and a large phase compensation capacitor is not required.

【0046】オペアンプ64にオフセット電圧キャンセ
ル用のコンデンサ66を接続するに際しては、オペアン
プ64の出力端子から負帰還経路を形成するように、コ
ンデンサ66に対してコンデンサ67を直列に接続する
のが望ましい。このようにする理由は、スイッチ65を
オフした時でも、あるいはスイッチ77,78を経由し
ての負帰還がない時でも、コンデンサ66,67を経由
しての負帰還は行われるようにするためである。
When the offset voltage canceling capacitor 66 is connected to the operational amplifier 64, it is desirable to connect the capacitor 67 to the capacitor 66 in series so as to form a negative feedback path from the output terminal of the operational amplifier 64. The reason for doing this is that the negative feedback is performed via the capacitors 66 and 67 even when the switch 65 is turned off or when there is no negative feedback via the switches 77 and 78. Is.

【0047】もし、この負帰還がなければ、オペアンプ
64の出力が最大(オペアンプの電源値)になってしま
い、電源電流が大きく変動することがある。電源電流が
変動すると、集積回路上でこのオペアンプ64に接続さ
れる図示しない他の回路に悪影響を及ぼす。しかし、コ
ンデンサ66,67により負帰還経路が確保してある
と、そのようなことが防止出来る。
If this negative feedback is not provided, the output of the operational amplifier 64 becomes maximum (power value of the operational amplifier), and the power supply current may fluctuate greatly. The fluctuation of the power supply current adversely affects other circuits (not shown) connected to the operational amplifier 64 on the integrated circuit. However, if the negative feedback path is secured by the capacitors 66 and 67, such a thing can be prevented.

【0048】図1のサンプルホールド回路では、2重の
サンプルホールド要部回路69,70のそれぞれに、サ
ンプルホールド用のスイッチ71,72を具えている
が、これらが発するスイッチングノイズの大きさに違い
があると、上記2つのサンプルホールド回路を交互に使
う度に、その大きさの違いが交互に出力に現れることに
なる。従って、スイッチ71,72を集積回路上にアナ
ログスイッチとして形成するに際しては、出来るだけ特
性が同じになるように形成する必要がある。そのために
は、集積回路上に隣接して形成するのが望ましい。
In the sample and hold circuit of FIG. 1, the double sample and hold main circuits 69 and 70 are provided with sample and hold switches 71 and 72, respectively, but the size of the switching noise generated by them is different. If so, each time the above two sample-hold circuits are used alternately, the difference in size will alternately appear in the output. Therefore, when forming the switches 71 and 72 as analog switches on the integrated circuit, it is necessary to form them so that they have the same characteristics as much as possible. For that purpose, it is desirable to form them adjacently on the integrated circuit.

【0049】図7は、サンプリングホールド回路を2重
にした本発明の回路におけるタイムチャートである。横
軸は時間であり、ΔVは画像読取信号の大きさである。
図7(a)は、入力端子60への入力、図7(b)はオ
ペアンプ64への入力であり、当初は入力信号(画像読
取信号)はないが、時間t10を過ぎたあたりで入力され
て来ている。入力信号がない状態で、まず時間t0 でス
イッチ62がオンされ出力基準電源63の電圧が印加さ
れる。
FIG. 7 is a time chart of the circuit of the present invention in which the sampling and holding circuit is doubled. The horizontal axis is time, and ΔV is the magnitude of the image reading signal.
7A shows the input to the input terminal 60, and FIG. 7B shows the input to the operational amplifier 64. Although there is no input signal (image reading signal) at the beginning, the input is made after the time t 10. It has been done. With no input signal, the switch 62 is first turned on at time t 0 and the voltage of the output reference power supply 63 is applied.

【0050】次に、時間t1 でスイッチ65,68をオ
ンして、コンデンサ66にオペアンプ64のオフセット
電圧を充電する。この後、3つのスイッチ62,65,
68をオフする訳であるが、最初に時間t2 でスイッチ
65をオフした後、時間t3で他の2つのスイッチ6
2,68をオフする。その理由は、既に述べたが、コン
デンサ66の充電電圧を変化させないためである。
Next, at time t 1 , the switches 65 and 68 are turned on to charge the capacitor 66 with the offset voltage of the operational amplifier 64. After this, the three switches 62, 65,
68 is turned off. First, the switch 65 is turned off at time t 2 , and then the other two switches 6 are turned on at time t 3.
Turn off 2,68. The reason is that the charging voltage of the capacitor 66 is not changed, as described above.

【0051】次に、時間t4 で、今回使用する側のサン
プルホールド要部回路69に対応したサンプルホールド
用スイッチ71および負帰還用のスイッチ77をオンす
る。この状態でのオペアンプ64の出力がコンデンサ7
3にホールドされる。ここまでの動作が1サイクルであ
るが、画像読取信号ΔVを入力させる場合の動作も、時
間t7 から始まるサイクルで同様に行われる。
Next, at time t 4 , the sample-hold switch 71 and the negative feedback switch 77 corresponding to the sample-hold main circuit 69 on the currently used side are turned on. The output of the operational amplifier 64 in this state is the capacitor 7
Holds at 3. The operation up to this point is one cycle, but the operation for inputting the image reading signal ΔV is similarly performed in the cycle starting from time t 7 .

【0052】図8は、2重にしたサンプリングホールド
回路における第1段増幅器(オペアンプ64)の具体的
回路を示す図である。図8において、90は電源ライ
ン、91は定電流制御信号端子、92はクリップ電圧端
子、93は非反転入力端子、94は差動増幅段、95は
反転入力端子、96は出力信号線、97は出力クリップ
用トランジスタ、98は出力増幅段、99,100は出
力用MOSFET、101は出力端子、VDDは電源電
圧、GNDは固定電位である。
FIG. 8 is a diagram showing a specific circuit of the first-stage amplifier (operational amplifier 64) in the doubled sampling and holding circuit. In FIG. 8, 90 is a power supply line, 91 is a constant current control signal terminal, 92 is a clipping voltage terminal, 93 is a non-inverting input terminal, 94 is a differential amplification stage, 95 is an inverting input terminal, 96 is an output signal line, and 97. Is an output clipping transistor, 98 is an output amplification stage, 99 and 100 are output MOSFETs, 101 is an output terminal, V DD is a power supply voltage, and GND is a fixed potential.

【0053】差動増幅段94の出力は、出力信号線96
により出力増幅段98に伝えられ、MOSFET100
で増幅されて出力端子101から出力が取り出される。
これがオペアンプ64の出力となる。MOSFET99
は飽和していて定電流を供給しており、MOSFET1
00の出力電圧に応じて、MOSFET100へ流れる
電流Idsと出力端子101へ流れて行く電流との割合が
変化される。
The output of the differential amplification stage 94 is the output signal line 96.
Is transmitted to the output amplification stage 98 by the MOSFET 100
And the output is taken out from the output terminal 101.
This is the output of the operational amplifier 64. MOSFET 99
Is saturated and supplies a constant current, MOSFET1
The ratio of the current I ds flowing to the MOSFET 100 and the current flowing to the output terminal 101 is changed according to the output voltage of 00.

【0054】しかし、MOSFET100の両端電位が
大となって来て、MOSFET99の両端電位が飽和を
維持できない程に小さくなってしまうと、もはや定電流
を供給し得なくなる。そうすると、電源ライン90から
この回路に流れる電流が大きく変動することになり、こ
のような変動は、図示しない他の回路に電源を通じて悪
影響を及ぼす。
However, if the potential across the MOSFET 100 becomes so large that the potential across the MOSFET 99 becomes too small to maintain saturation, a constant current can no longer be supplied. Then, the current flowing from the power supply line 90 to this circuit fluctuates greatly, and such fluctuation adversely affects other circuits not shown through the power supply.

【0055】出力クリップ用トランジスタ97は、その
ような状態に至るのを防止するために設けられたもので
ある。これのゲートにはクリップ電圧端子92から固定
電位を印加しておき、MOSFET100の両端電位が
所定以上に上昇すると、出力クリップ用トランジスタ9
7に電流が流れて上昇を停止させるようにする。これに
より、MOSFET99が飽和状態を維持して定電流を
供給し続けることが可能となる。
The output clipping transistor 97 is provided to prevent such a state. A fixed potential is applied to the gate of the output voltage from the clip voltage terminal 92, and when the potential across the MOSFET 100 rises above a predetermined level, the output clipping transistor 9
A current flows through 7 to stop the rise. This allows the MOSFET 99 to maintain a saturated state and continue to supply a constant current.

【0056】図9は、2重にしたサンプルホールド回路
における第2段増幅器(オペアンプ75,76)の具体
的回路を示す図である。図9において、110は定電流
制御信号端子、111は入力端子、112は差動増幅
器、113は負帰還回路、114は出力端子である。差
動増幅器1段から構成されており、負帰還回路113を
短絡回路とすることにより、バッファとされている。
FIG. 9 is a diagram showing a specific circuit of the second-stage amplifier (operational amplifiers 75 and 76) in the doubled sample and hold circuit. In FIG. 9, 110 is a constant current control signal terminal, 111 is an input terminal, 112 is a differential amplifier, 113 is a negative feedback circuit, and 114 is an output terminal. It is composed of one stage of a differential amplifier, and is made into a buffer by making the negative feedback circuit 113 into a short circuit.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上述べた如く、本発明に係る画像読取
信号処理装置によれば、次のような効果を奏する。すな
わち、2重のサンプルホールド回路を構成するに際し、
オフセット電圧キャンセル用のコンデンサを具備したオ
ペアンプ1個を入力側に配置し、その次に、サンプルホ
ールド用コンデンサ等を有するサンプルホールド要部回
路を2組並列接続した構成とし、これらサンプルホール
ド要部回路の各出力を、オフセット電圧キャンセル用の
コンデンサを通して負帰還することで、どちらのサンプ
ルホールド要部回路を使用する場合でも同じオフセット
電圧キャンセル用のコンデンサでキャンセルされるの
で、キャンセル用コンデンサの電圧の相違に起因して周
期的ノイズが発生するなどということがない。
As described above, the image reading signal processing device according to the present invention has the following effects. That is, when configuring a double sample and hold circuit,
One operational amplifier having a capacitor for offset voltage cancellation is arranged on the input side, and then two sets of sample-hold main circuits having sample-hold capacitors and the like are connected in parallel. By negatively feeding back each of the outputs through the offset voltage canceling capacitor, the same offset voltage canceling capacitor cancels whichever sample hold circuit is used. There is no possibility that periodic noise is generated due to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の一実施形態に係る画像読取信号処理
装置に使用する2重にしたサンプリングホールド回路の
構成例を示す図
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a dual sampling and holding circuit used in an image reading signal processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】 従来の二重相関サンプリング回路の1例を示
す図
FIG. 2 is a diagram showing an example of a conventional double correlation sampling circuit.

【図3】 従来の二重相関サンプリング回路におけるタ
イムチャート
FIG. 3 is a time chart of a conventional double correlation sampling circuit.

【図4】 イメージセンサからの複数の画像読取信号を
時系列化して取り出す画像読取信号処理装置の全体を示
す図
FIG. 4 is a diagram illustrating an entire image reading signal processing device that time-sequentially extracts a plurality of image reading signals from an image sensor.

【図5】 コンデンサ66の充電電圧の寄生容量による
変化を説明する図
FIG. 5 is a diagram for explaining a change in a charging voltage of a capacitor 66 due to a parasitic capacitance.

【図6】 サンプリングホールド回路を2重にした従来
例を示す図
FIG. 6 is a diagram showing a conventional example in which a sampling and holding circuit is doubled.

【図7】 サンプリングホールド回路を2重にした本発
明の回路におけるタイムチャート
FIG. 7 is a time chart of the circuit of the present invention in which the sampling and holding circuit is doubled.

【図8】 2重にしたサンプリングホールド回路におけ
る第1段増幅器の具体的回路を示す図
FIG. 8 is a diagram showing a specific circuit of a first-stage amplifier in a doubled sampling and holding circuit.

【図9】 2重にしたサンプリングホールド回路におけ
る第2段増幅器の具体的回路を示す図
FIG. 9 is a diagram showing a specific circuit of a second-stage amplifier in a doubled sampling and holding circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…イメージセンサ、2…フォトダイオード、3…バイ
アス電源、4…容量、5…TFT、6…容量、7…入力
信号線、8…二重相関サンプリング回路、9…リセット
スイッチ、10…入力バイアス電源、11…オペアン
プ、12…スイッチ、13,14…コンデンサ、15…
ローパスフィルタ、16…抵抗、17…コンデンサ、1
8…バッファ、19…直流再生用コンデンサ、20…ス
イッチ、21…出力基準電源、22…バッファ、23…
出力端子、24…駆動パルス発生器、30…イメージセ
ンサ、31A〜31M…二重相関サンプリング回路、3
2A〜32M…サンプルホールド回路、33A〜33M
…スイッチ33、34…バッファ、35…出力端子、3
9…入力端子、40A,40B…二重相関サンプリング
回路、41A,41B…サンプルホールド回路、42…
オペアンプ、43…スイッチ、44…コンデンサ、4
5,46…スイッチ、47…スイッチ、48…コンデン
サ、49,50…スイッチ、51…オペアンプ、52…
出力端子、60…入力端子、61…コンデンサ、62…
スイッチ、63…出力基準電源、64…オペアンプ、6
5…スイッチ、66,67…コンデンサ、68…スイッ
チ、69,70…サンプルホールド要部回路、71,7
2…スイッチ、73,74…コンデンサ、75,76…
オペアンプ、77〜80…スイッチ、81…出力端子、
90…電源ライン、91…定電流制御信号端子、92…
クリップ電圧端子、93…非反転入力端子、94…差動
増幅段、95…反転入力端子、96…出力信号線、97
…出力クリップ用トランジスタ、98…出力増幅段、9
9,100…MOSFET、101…出力端子、110
…定電流制御信号端子、111…入力端子、112…差
動増幅器、113…負帰還回路、114…出力端子
1 ... Image sensor, 2 ... Photo diode, 3 ... Bias power supply, 4 ... Capacitance, 5 ... TFT, 6 ... Capacitance, 7 ... Input signal line, 8 ... Dual correlation sampling circuit, 9 ... Reset switch, 10 ... Input bias Power supply, 11 ... operational amplifier, 12 ... switch, 13, 14 ... capacitor, 15 ...
Low-pass filter, 16 ... Resistor, 17 ... Capacitor, 1
8 ... Buffer, 19 ... DC regeneration capacitor, 20 ... Switch, 21 ... Output reference power source, 22 ... Buffer, 23 ...
Output terminal, 24 ... Drive pulse generator, 30 ... Image sensor, 31A to 31M ... Dual correlation sampling circuit, 3
2A to 32M ... Sample and hold circuit, 33A to 33M
... Switches 33, 34 ... Buffers, 35 ... Output terminals, 3
9 ... Input terminal, 40A, 40B ... Double correlation sampling circuit, 41A, 41B ... Sample hold circuit, 42 ...
Operational amplifier, 43 ... switch, 44 ... capacitor, 4
5, 46 ... Switch, 47 ... Switch, 48 ... Capacitor, 49, 50 ... Switch, 51 ... Operational amplifier, 52 ...
Output terminal, 60 ... Input terminal, 61 ... Capacitor, 62 ...
Switch, 63 ... Output reference power source, 64 ... Operational amplifier, 6
5 ... Switch, 66, 67 ... Capacitor, 68 ... Switch, 69, 70 ... Sample hold main circuit, 71, 7
2 ... switch, 73, 74 ... condenser, 75, 76 ...
Operational amplifier, 77 to 80 ... switch, 81 ... output terminal,
90 ... Power supply line, 91 ... Constant current control signal terminal, 92 ...
Clip voltage terminal, 93 ... Non-inverting input terminal, 94 ... Differential amplification stage, 95 ... Inversion input terminal, 96 ... Output signal line, 97
... Output clip transistor, 98 ... Output amplification stage, 9
9, 100 ... MOSFET, 101 ... Output terminal, 110
... constant current control signal terminal, 111 ... input terminal, 112 ... differential amplifier, 113 ... negative feedback circuit, 114 ... output terminal

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 信号が入力される非反転入力端子に第1
のスイッチを介して出力基準電源が接続され、反転入力
端子と出力端子との間に第2のスイッチが接続され、反
転入力端子と前記出力基準電源との間に第1のコンデン
サと第3のスイッチとがこの順に接続された第1のオペ
アンプと、 前記第1のオペアンプの次段に設けられ、サンプルホー
ルド用スイッチとサンプルホールド用コンデンサとバッ
ファ接続のオペアンプとを有する第1のサンプルホール
ド要部回路と、 前記第1のサンプルホールド要部回路と並列に接続さ
れ、サンプルホールド用スイッチとサンプルホールド用
コンデンサとバッファ接続のオペアンプとを有して前記
第1のサンプルホールド要部回路と交互に動作する第2
のサンプルホールド要部回路と、 前記第1,第2のサンプルホールド要部回路の各出力端
子と前記第1のコンデンサと第3のスイッチとの接続点
との間にそれぞれスイッチを設けることによって形成し
た負帰還回路とを備えたサンプルホールド回路を有する
ことを特徴とする画像読取信号処理装置。
1. A first non-inverting input terminal to which a signal is input
An output reference power source is connected via the switch of the second switch, a second switch is connected between the inverting input terminal and the output terminal, and a first capacitor and a third capacitor are connected between the inverting input terminal and the output reference power source. A first sample-hold main part having a first operational amplifier in which a switch is connected in this order, and a sample-hold switch, a sample-hold capacitor, and a buffer-connected operational amplifier which are provided in a stage subsequent to the first operational amplifier. A circuit and a parallel circuit connected to the first sample-and-hold main circuit and having a sample-and-hold switch, a sample-and-hold capacitor, and a buffer-connected operational amplifier, and operate alternately with the first sample-and-hold main circuit. Second
And a switch between the output terminals of the first and second sample-and-hold main circuits and the connection point between the first capacitor and the third switch. An image reading signal processing device having a sample hold circuit including the negative feedback circuit described above.
【請求項2】 前記第1のオペアンプは、当該第1のオ
ペアンプの出力端子と前記第1のコンデンサと第3のス
イッチとの接続点との間に接続された第2のコンデンサ
を有することを特徴とする請求項1記載の画像読取信号
処理装置。
2. The first operational amplifier includes a second capacitor connected between an output terminal of the first operational amplifier and a connection point between the first capacitor and a third switch. The image reading signal processing device according to claim 1, wherein
【請求項3】 前記第2のスイッチは、前記第1〜第3
のスイッチがオンされている状態からオフする際に最初
にオフすることを特徴とする請求項1記載の画像読取信
号処理装置。
3. The second switch includes the first to third switches.
The image reading signal processing apparatus according to claim 1, wherein the switch is turned off first when the switch is turned off from the turned on state.
【請求項4】 前記第1のオペアンプは、当該第1のオ
ペアンプの出力電圧の増大を電源電流の変動が生じない
所定値に制限するための出力クリップ用トランジスタを
有することを特徴とする請求項1記載の画像読取信号処
理装置。
4. The first operational amplifier has an output clipping transistor for limiting an increase in the output voltage of the first operational amplifier to a predetermined value that does not cause fluctuations in the power supply current. 1. The image reading signal processing device according to 1.
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