JP2514486B2 - Image sensor - Google Patents

Image sensor

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JP2514486B2
JP2514486B2 JP3185675A JP18567591A JP2514486B2 JP 2514486 B2 JP2514486 B2 JP 2514486B2 JP 3185675 A JP3185675 A JP 3185675A JP 18567591 A JP18567591 A JP 18567591A JP 2514486 B2 JP2514486 B2 JP 2514486B2
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、複数のフォトダイオー
ドをのこぎり波に基づいて順次に走査する形式のイメー
ジセンサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image sensor of a type in which a plurality of photodiodes are sequentially scanned based on a sawtooth wave.

【0002】[0002]

【従来の技術】典型的な従来のイメージセンサは、光情
報を電気信号に変換するための複数のフォトダイオード
と、複数のフォトダイオードを電気的に走査して電気信
号を選択的に得るためのアナログスイッチとを有してい
る。ところで、この種のイメージセンサにおいては、1
つのフォトダイオード即ち1つの画素の幅(例えば12
5ミクロン)に収まるように1つの電界効果トランジス
タのようなアナログスイッチを配置されなければならな
い。しかし、極めて狭い幅に収まるようにアナログスイ
ッチを形成することは容易でない。この問題を解決する
ために、複数のダイオードの直列回路にのこぎり波電圧
を加えることによって複数のフォトダイオードを順次に
走査するための電圧を得ることが特開平2−12467
9号公報に開示されている。
2. Description of the Related Art A typical conventional image sensor includes a plurality of photodiodes for converting light information into electric signals and a plurality of photodiodes for electrically scanning the plurality of photodiodes to selectively obtain electric signals. And an analog switch. By the way, in this type of image sensor,
The width of one photodiode or one pixel (eg 12
One field-effect transistor-like analog switch must be placed to fit within 5 microns. However, it is not easy to form an analog switch so as to fit in an extremely narrow width. To solve this problem, it is possible to obtain a voltage for sequentially scanning a plurality of photodiodes by applying a sawtooth voltage to a series circuit of a plurality of diodes.
No. 9 publication.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、ここに開示さ
れている方法では、複数のフォトダイオードの走査の相
互時間間隔が必ずしも一定にならない。従って、複数の
フォトダイオードの合成出力電流から各フォトダイオー
ドの電流成分を抽出するためのサンプル・ホールド回路
におけるサンプリングのタイミングを一定周期にするこ
とができず、各フォトダイオードの走査電圧又は電流の
変化を微分回路等で検出し、サンプル・ホールド制御信
号(サンプリングパルス)を形成することが必要にな
り、必然的に回路が複雑になった。また温度変化によっ
て直列に接続されたダイオードの順方向電圧が変化し、
フォトダイオードの走査速度及びサンプル・ホールド時
点が変化する。このようにサンプル・ホールドのタイミ
ングが変化すれば、外部回路と同期をとることが困難に
なる。
However, in the method disclosed herein, the mutual time intervals of scanning of a plurality of photodiodes are not always constant. Therefore, the sampling timing in the sample and hold circuit for extracting the current component of each photodiode from the combined output current of the plurality of photodiodes cannot be set to a constant cycle, and the change in scanning voltage or current of each photodiode is not possible. Is required to be detected by a differentiating circuit or the like to form a sample and hold control signal (sampling pulse), which inevitably complicates the circuit. Also, the forward voltage of the diodes connected in series changes due to temperature changes,
The scanning speed of the photodiode and the sample-hold time change. If the timing of sample and hold changes in this way, it becomes difficult to synchronize with an external circuit.

【0004】そこで、本発明の目的はフォトダイオード
の出力電流をサンプル・ホールドするための制御信号を
容易且つ適切に得ることができ且つ出力のタイミングの
変化を小さくすることができるイメージセンサを提供す
ることにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide an image sensor which can easily and properly obtain a control signal for sampling and holding the output current of a photodiode and can reduce the change in output timing. Especially.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、実施例を示す図面の符号を参照して説明す
ると、のこぎり波を周期的に発生するのこぎり波発生回
路4と、イメージセンサ回路ブロックB1 と、前記イメ
ージセンサ回路ブロックB1 と実質的に同一構成のタイ
ミング信号形成用ダミー回路ブロックB0 と、前記イメ
ージセンサ回路ブロックB1 に接続された第1の電流−
電圧変換回路7と、前記第1の電流−電圧変換回路7に
接続されたサンプル・ホールド回路8と、前記ダミー回
路ブロックB0 に接続された第2の電流−電圧変換回路
9と、前記第2の電流−電圧変換回路9の出力に基づい
て前記サンプル・ホールド回路8のサンプル・ホールド
制御信号を形成するサンプル・ホールド制御信号形成回
路10とを有し、前記イメージセンサ回路ブロックB1
及び前記ダミー回路ブロックB0 は、それぞれ、第1の
電極と第2の電極とをそれぞれ有する複数の第1のダイ
オードDa1〜Da3が直列に接続された回路であり、その
一端が前記のこぎり波発生回路に接続され、且つ前記複
数の第1のダイオードDa1〜Da3の順方向電流が前記の
こぎり波に基づいて流れるような方向性を前記複数の第
1のダイオードDa1〜Da3が有し、且つ前記複数の第1
のダイオードDa1〜Da3の前記第1の電極が前記のこぎ
り波発生回路の側にそれぞれ配置されている第1の直列
回路と、それぞれが第1の抵抗Ra1〜Ra3又は第1のコ
ンデンサC1 〜C3 から成る第1のインピーダンス素子
と第2のダイオードDb1〜Db3又は抵抗R1 〜R3 とを
直列に接続した回路から成り、前記複数の第1のダイオ
ードDa1〜Da3の前記第2の電極と共通電源端子(グラ
ンド)との間にそれぞれ接続され、且つ前記複数の第2
のダイオードDb1〜Db3の順方向電流が前記のこぎり波
に基づいて流れるような方向性を前記複数の第2のダイ
オードDb1〜Db3が有している複数の第2の直列回路
と、前記複数の第1のダイオードDa1〜Da3の前記第2
の電極と前記共通電源端子(グランド)との間にそれぞ
れ接続された複数の第2の抵抗Rb1〜Rb3又は第2のコ
ンデンサCb1〜Cb3から成る第2のインピーダンス素子
と、一端が前記第1のインピーダンス素子と前記第2の
ダイオードDb1〜Db3又は抵抗R1 〜R3 との間にそれ
ぞれ接続され、他端が互いに共通に接続されている複数
のフォトダイオードS1〜S3 とから成り、前記ダミー
回路ブロックB0 の前記フォトダイオードS1〜S3 は
前記イメージセンサ回路ブロックB1 〜B3 の前記フォ
トダイオードS1〜S3 よりもリーク電流が大きくなる
ように形成されており、前記第1及び第2の電流−電圧
変換回路7、9は、前記イメージセンサ回路ブロックB
1 及び前記ダミー回路ブロックB0 における複数のフォ
トダイオードS1〜S3 の他端の共通接続点と前記共通
電源端子(グランド)との間にそれぞれ接続され、前記
サンプル・ホールド制御信号形成回路10は、前記第2
の電流−電圧変換回路9から得られる前記フォトダイオ
ードS1〜S3 の走査を示す交流成分に基づいて前記サ
ンプル・ホールド制御信号を形成するように構成され、
一定周期でクロックパルスを発生するクロックパルス発
生手段が設けられ、前記クロックパルスを基準にして前
記サンプル・ホールド制御信号の位相変化を検出して補
正信号を形成し、前記のこぎり波の傾きの変化によって
前記位相変化を補正するように前記のこぎり波発生回路
を前記補正信号で制御する補正回路を設けたイメージセ
ンサに係わるものである。
The present invention for achieving the above object will be described with reference to the reference numerals of the drawings showing an embodiment. A sawtooth wave generating circuit 4 for periodically generating a sawtooth wave, and an image A sensor circuit block B1, a timing signal forming dummy circuit block B0 having substantially the same configuration as the image sensor circuit block B1, and a first current connected to the image sensor circuit block B1.
A voltage conversion circuit 7, a sample and hold circuit 8 connected to the first current-voltage conversion circuit 7, a second current-voltage conversion circuit 9 connected to the dummy circuit block B0, and the second And a sample and hold control signal forming circuit 10 for forming a sample and hold control signal of the sample and hold circuit 8 based on the output of the current-voltage conversion circuit 9 of FIG.
And the dummy circuit block B0 is a circuit in which a plurality of first diodes Da1 to Da3 each having a first electrode and a second electrode are connected in series, one end of which is the sawtooth wave generating circuit. Is connected to the first diodes Da1 to Da3, and the plurality of first diodes Da1 to Da3 have directivity such that the forward currents of the first diodes Da1 to Da3 flow based on the sawtooth wave. First
From the first resistors Ra1 to Ra3 or the first capacitors C1 to C3, the first series circuits in which the first electrodes of the diodes Da1 to Da3 are arranged on the side of the sawtooth wave generating circuit, respectively. A first impedance element and a second diode Db1 to Db3 or resistors R1 to R3 connected in series, and the second electrodes of the plurality of first diodes Da1 to Da3 and a common power supply terminal ( Ground) and a plurality of the second
Second series circuits in which the plurality of second diodes Db1 to Db3 have a directivity such that the forward currents of the diodes Db1 to Db3 flow based on the sawtooth wave, and the plurality of second series circuits. The second one of the diodes Da1 to Da3 of one
Second impedance element composed of a plurality of second resistors Rb1 to Rb3 or second capacitors Cb1 to Cb3, which are respectively connected between the electrodes of the first power supply terminal and the common power supply terminal (ground), and one end of the first impedance element The dummy circuit block B0 is composed of a plurality of photodiodes S1 to S3 which are respectively connected between an impedance element and the second diodes Db1 to Db3 or resistors R1 to R3, and the other ends of which are commonly connected to each other. The photodiodes S1 to S3 of the image sensor circuit block B1 to B3 are formed so as to have a larger leak current than the photodiodes S1 to S3 of the image sensor circuit block B1 to B3, and the first and second current-voltage conversion circuits 7 , 9 are the image sensor circuit block B
1 and the dummy circuit block B0 are respectively connected between the common connection point of the other ends of the plurality of photodiodes S1 to S3 and the common power supply terminal (ground), and the sample and hold control signal forming circuit 10 is Second
Is configured to form the sample and hold control signal based on an AC component indicating scanning of the photodiodes S1 to S3 obtained from the current-voltage conversion circuit 9 of FIG.
Clock pulse generating means for generating a clock pulse at a constant cycle is provided, and a correction signal is formed by detecting a phase change of the sample and hold control signal based on the clock pulse, and a correction signal is formed by a change in the slope of the sawtooth wave. The present invention relates to an image sensor provided with a correction circuit for controlling the sawtooth wave generation circuit with the correction signal so as to correct the phase change.

【0006】なお、サンプル・ホールド回路の出力段に
シフトレジスタを設け、このシフトレジスタの読み出し
クロックに一定周期のクロックパルスを使うことが望ま
しい。また、ダミー回路ブロックB0 のフォトダイオー
ドS0 〜S3 のリーク電流を大きくする代りに、イメー
ジセンサ回路ブロックB1 のフォトダイオードS1 〜S
3 と同一に形成し、これに抵抗等のリーク回路を並列に
接続するか又は一定の光入力を与えるようにすることが
できる。
It is desirable that a shift register is provided at the output stage of the sample and hold circuit and a clock pulse having a constant cycle is used as a read clock of the shift register. Further, instead of increasing the leak current of the photodiodes S0 to S3 of the dummy circuit block B0, the photodiodes S1 to S of the image sensor circuit block B1 are replaced.
It can be formed in the same manner as 3, and a leak circuit such as a resistor can be connected in parallel to this, or a constant light input can be given.

【0007】[0007]

【作用】本発明におけるダミー回路ブロックB0 はイメ
ージセンサ回路ブロックB1 と実質的に同一に構成さ
れ、且つのこぎり波発生回路4によって同様に駆動され
る。ダミー回路ブロックB0 のフォトダイオードのリー
ク電流が大きいか又は一定の光入力が与えられているの
で、のこぎり波による走査開始時に、この等価容量が放
電状態になる。のこぎり波によるフォトダイオードの走
査が開始すると、充電電流が流れる。この充電電流は、
イメージセンサ回路ブロックB1 のフォトダイオードに
光入射があった場合の出力電流と同一である。従って、
イメージセンサ回路ブロックB1 の出力電流のサンプリ
ングをダミー回路ブロックB0 の出力電流に基づいて形
成された制御信号で適切に行うことができる。また、サ
ンプル・ホールド制御信号の位相の変化が検出され、こ
の変化を抑制するようにのこぎり波の傾きが制御され
る。従って、サンプル・ホールド回路の出力のタンミン
グの変化が少なくなる。またシフトレジスタを使用する
ことによって一定周期で出力を送出することが可能にな
る。
The dummy circuit block B0 in the present invention is constructed substantially the same as the image sensor circuit block B1 and is similarly driven by the sawtooth wave generating circuit 4. Since the leak current of the photodiode of the dummy circuit block B0 is large or a constant light input is applied, this equivalent capacitance is discharged at the start of scanning by the sawtooth wave. When the scanning of the photodiode by the sawtooth wave is started, a charging current flows. This charging current is
It is the same as the output current when light is incident on the photodiode of the image sensor circuit block B1. Therefore,
The output current of the image sensor circuit block B1 can be appropriately sampled by the control signal formed based on the output current of the dummy circuit block B0. Also, a change in the phase of the sample and hold control signal is detected, and the slope of the sawtooth wave is controlled so as to suppress this change. Therefore, the change in tamming of the output of the sample and hold circuit is reduced. Further, by using the shift register, it becomes possible to output the output at a constant cycle.

【0008】[0008]

【実施例】次に、図1〜図13を参照して本発明の実施
例に係わる一次元イメージセンサを説明する。図1のイ
メージセンサは第1、第2及び第3のセンサ回路ブロッ
クB1 、B2、B3 を有する。図1では図示の都合上3
つのセンサ回路ブロックB1 〜B3 が示されているのみ
であるが実際には更に多くのセンサ回路ブロックを含
む。図1のイメージセンサは、更に、本発明に従うダミ
ー回路ブロックB0 を有する。このダミー回路ブロック
B0 の回路構成はセンサ回路ブロックB1 〜B3 と実質
的に同一である。各ブロックB0 〜B3 は、のこぎり波
電源端子1と、グランド端子(共通電源端子)2と、共
通電流出力端子3とを有する。
EXAMPLE A one-dimensional image sensor according to an example of the present invention will be described with reference to FIGS. The image sensor of FIG. 1 has first, second and third sensor circuit blocks B1, B2, B3. In FIG. 1, for convenience of illustration, 3
Only one sensor circuit block B1 to B3 is shown, but in reality more sensor circuit blocks are included. The image sensor of FIG. 1 further comprises a dummy circuit block B0 according to the invention. The circuit configuration of the dummy circuit block B0 is substantially the same as that of the sensor circuit blocks B1 to B3. Each of the blocks B0 to B3 has a sawtooth wave power supply terminal 1, a ground terminal (common power supply terminal) 2 and a common current output terminal 3.

【0009】のこぎり波発生回路4は図10の(A)に
示すのこぎり波を一定周期で繰り返して発生する。この
実施例では直線的に増大し、その後減少する典型的な掃
引信号で示されているが、階段状に増大し、その後減少
する波形又は2次曲線状に増大し、その後減少する波形
であってもよい。のこぎり波発生回路4の詳細は後で説
明する。
The sawtooth wave generating circuit 4 repeatedly generates the sawtooth wave shown in FIG. In this embodiment, a typical sweep signal that linearly increases and then decreases is shown, but a waveform that increases stepwise and then decreases or that increases in a quadratic curve and then decreases. May be. Details of the sawtooth wave generation circuit 4 will be described later.

【0010】ダミー回路ブロックB0 はのこぎり波発生
回路4に直接に接続されているので、ここには図10の
(A)に示すのこぎり波がそのまま入力し、のこぎり波
が繰り返して供給される。一方、センサ回路ブロックB
1 〜B3 にはデマルチプレクサ5を介してのこぎり波が
供給される。このデマルチプレクサ5は制御回路11の
制御のもとに、図10の(A)のこぎり波の列から
(B)(C)に示すようにのこぎり波を抽出してセンサ
回路ブロックB1〜B3 に供給する。このため、デマル
チプレクサ5の3つの出力ラインは3つのセンサ回路ブ
ロックB1 〜B3 ののこぎり波電源端子1にそれぞれ接
続されている。第1のセンサ回路ブロックB1 には図1
0の(B)ののこぎり波が供給され、第2のセンサ回路
ブロックB2には図10の(C)ののこぎり波が供給さ
れる。
Since the dummy circuit block B0 is directly connected to the sawtooth wave generation circuit 4, the sawtooth wave shown in FIG. 10 (A) is directly input to the sawtooth wave generation circuit 4, and the sawtooth wave is repeatedly supplied. On the other hand, sensor circuit block B
A sawtooth wave is supplied to 1 to B3 via a demultiplexer 5. Under the control of the control circuit 11, the demultiplexer 5 extracts a sawtooth wave from the row of sawtooth waves in FIG. 10A and supplies it to the sensor circuit blocks B1 to B3 as shown in FIGS. To do. Therefore, the three output lines of the demultiplexer 5 are connected to the sawtooth power supply terminals 1 of the three sensor circuit blocks B1 to B3, respectively. The first sensor circuit block B1 is shown in FIG.
The sawtooth wave of 0 (B) is supplied, and the sawtooth wave of FIG. 10C is supplied to the second sensor circuit block B2.

【0011】センサ回路ブロックB1 〜B3 の電流出力
端子3は共通に接続され、この共通電流出力ライン6と
グランドとの間に電流−電圧変換回路7が接続されてい
る。電流−電圧変換回路7の出力ラインはサンプル・ホ
ールド回路8に接続されている。
The current output terminals 3 of the sensor circuit blocks B1 to B3 are commonly connected, and the current-voltage conversion circuit 7 is connected between the common current output line 6 and the ground. The output line of the current-voltage conversion circuit 7 is connected to the sample / hold circuit 8.

【0012】ダミー回路ブロックB0 の電流出力端子3
とグランドとの間には第2の電流−電圧変換回路9が接
続されている。この第2の電流−電圧変換回路9の出力
ラインはサンプル・ホールド制御信号形成回路10に接
続されている。この制御信号形成回路10は制御回路1
1の制御に基づいてサンプル・ホールド回路8及び外部
回路(図示せず)を制御する信号を形成する。
Current output terminal 3 of the dummy circuit block B0
The second current-voltage conversion circuit 9 is connected between the ground and the ground. The output line of the second current-voltage conversion circuit 9 is connected to the sample / hold control signal forming circuit 10. The control signal forming circuit 10 is a control circuit 1
The signal for controlling the sample and hold circuit 8 and the external circuit (not shown) is generated based on the control of 1.

【0013】補正回路12は、のこぎり波発生回路4か
ら発生するのこぎり波の傾きを制御するために設けられ
ている。こののこぎり波の傾きの補正はサンプル・ホー
ルド制御信号(サンプリングパルス)の発生タイミング
の変化を抑制するように行われる。サンプル・ホールド
制御信号の変化を検出するために、一定周期の外部クッ
クパルス入力端子13が設けられ、これが制御回路11
及び補正回路12に接続されている。また、補正回路1
2はライン14によってサンプル・ホールド制御信号形
成回路10の出力端子に接続され、更に、ライン15、
16によって制御回路11に接続されている。この補正
回路12の出力端子はのこぎり波発生回路4に接続され
ている。補正回路12の詳細は後述する。
The correction circuit 12 is provided to control the slope of the sawtooth wave generated from the sawtooth wave generation circuit 4. The inclination of the sawtooth wave is corrected so as to suppress the change in the generation timing of the sample hold control signal (sampling pulse). An external cook pulse input terminal 13 having a constant cycle is provided to detect a change in the sample and hold control signal.
And the correction circuit 12. In addition, the correction circuit 1
2 is connected to the output terminal of the sample and hold control signal forming circuit 10 by a line 14, and further, a line 15,
It is connected to the control circuit 11 by 16. The output terminal of the correction circuit 12 is connected to the sawtooth wave generation circuit 4. Details of the correction circuit 12 will be described later.

【0014】図1の各回路ブロックB0 〜B3 は図2に
示すように形成されている。図2には第1のセンサ回路
ブロックB1 が示されているが、残りのセンサ回路ブロ
ックB2 、B3 及びダミー回路ブロックB0 も同一回路
に構成されている。回路ブロックB1 はのこぎり波電源
端子1と、グランド端子2との間に接続されている4つ
の画素即ちビットに対応した4つの単位回路K0 、K1
、K2 、K3 を有する。この一次元イメージセンサの
うちの1つのセンサ回路ブロックB1 は10個の画素を
検出することができるように構成されている。しかし、
すべての画素に対応する全部の単位回路を図面に示すこ
とは困難であるので、その内の4個のみが図2に示され
ている。
Each circuit block B0 to B3 in FIG. 1 is formed as shown in FIG. Although the first sensor circuit block B1 is shown in FIG. 2, the remaining sensor circuit blocks B2, B3 and the dummy circuit block B0 are also constructed in the same circuit. The circuit block B1 is composed of four unit circuits K0 and K1 corresponding to four pixels or bits connected between the sawtooth wave power source terminal 1 and the ground terminal 2.
, K2 and K3. One sensor circuit block B1 of the one-dimensional image sensor is configured to be able to detect 10 pixels. But,
Since it is difficult to show in the drawing all the unit circuits corresponding to all the pixels, only four of them are shown in FIG.

【0015】互いに同一の3つの単位回路K1 、K2 、
K3 は、第1のダイオードDa1、Da2、Da3と、第2の
ダイオードDb1、Db2、Db3と、第1の抵抗Ra1、Ra
2、Ra3と、第2の抵抗Rb1、Rb2、Rb3と、フォトダ
イオードS1 、S2 、S3 と、ブロッキングダイオード
Dc1、Dc2、Dc3とから成る。もう1つの単位回路K0
は、第2のダイオードDb0と、第1の抵抗Ra0と、フォ
トダイオードS0 と、ブロッキングダイオードDc0とか
ら成る。単位回路K0 は、別の単位回路K1 、K2 、K
3 における第1のダイオードDa1、Da2、Da3、及び第
2の抵抗Rb1、Rb2、Rb3に対応するものを有さない。
しかし、単位回路K0 にも別の単位回路K1 、K2 、K
3 の第1のダイオードと第2の抵抗に対応するものを接
続することができる。また、必要に応じて図2のイメー
ジセンサから初段の単位回路K0 を省くことができる。
Three identical unit circuits K1, K2,
K3 is the first diode Da1, Da2, Da3, the second diode Db1, Db2, Db3 and the first resistor Ra1, Ra.
2, Ra3, second resistors Rb1, Rb2, Rb3, photodiodes S1, S2, S3, and blocking diodes Dc1, Dc2, Dc3. Another unit circuit K0
Comprises a second diode Db0, a first resistor Ra0, a photodiode S0 and a blocking diode Dc0. The unit circuit K0 is another unit circuit K1, K2, K
There is nothing corresponding to the first diodes Da1, Da2, Da3 and the second resistors Rb1, Rb2, Rb3 in 3.
However, the unit circuit K0 also has other unit circuits K1, K2, K
A third diode corresponding to the second resistor can be connected. Further, the unit circuit K0 of the first stage can be omitted from the image sensor of FIG. 2 if necessary.

【0016】アノード(第1の電極)とカソード(第2
の電極)とを有する3つの第1のダイオードDa1、Da
2、Da3が互いに直列に接続された回路(第1の直列回
路)の一端(左端)はのこぎり波電源端子1に接続され
ている。第1のダイオードDa1、Da2、Da3はのこぎり
波電圧によって順方向にバイアスされる方向性を有して
いる。即ち、第1のダイオードDa1〜Da3のアノード
(第1の電極)がのこぎり波電源端子1の側に配置され
ている。なお、のこぎり波電源端子1にマイナスののこ
ぎり波が与えられる時には、第1のダイオードDa1〜D
a3のカソードがのこぎり波電源端子1の側に配置され
る。
An anode (first electrode) and a cathode (second electrode)
First electrodes Da1, Da with
One end (left end) of a circuit (first series circuit) in which 2 and Da3 are connected to each other in series is connected to the sawtooth wave power supply terminal 1. The first diodes Da1, Da2, Da3 have the directivity to be forward biased by the sawtooth voltage. That is, the anodes (first electrodes) of the first diodes Da1 to Da3 are arranged on the sawtooth wave power supply terminal 1 side. When a negative sawtooth wave is applied to the sawtooth power supply terminal 1, the first diodes Da1 to D1
The cathode of a3 is arranged on the side of the sawtooth power supply terminal 1.

【0017】第1のダイオードDa1、Da2、Da3のカソ
ード(第2の電極)と共通電源端子即ちグランド端子2
との間には第1の抵抗Ra1、Ra2、Ra3と第2のダイオ
ードDb1、Db2、Db3とを直列にそれぞれ接続した回路
(第2の直列回路)がそれぞれ接続されている。単位回
路K0 においては、のこぎり波電源端子1とグランド端
子2との間に第1の抵抗Ra0と第2のダイオードDb0と
の直列回路が接続されている。第2のダイオードDb0、
Db1、Db2、Db3はのこぎり波によって順方向にバイア
スされる方向性を有している。
The cathodes (second electrodes) of the first diodes Da1, Da2, Da3 and the common power supply terminal or ground terminal 2
A circuit (second series circuit) in which the first resistors Ra1, Ra2, Ra3 and the second diodes Db1, Db2, Db3 are connected in series is connected between and. In the unit circuit K0, a series circuit of a first resistor Ra0 and a second diode Db0 is connected between the sawtooth wave power supply terminal 1 and the ground terminal 2. The second diode Db0,
Db1, Db2, and Db3 have the directivity to be forward biased by the sawtooth wave.

【0018】各単位回路K0 、K1 、K2 、K3 におけ
る第1の抵抗Ra0、Ra1、Ra2、Ra3と第2のダイオー
ドDb0、Db1、Db2、Db3の相互接続点P0 、P1 、P
2 、P3 にフォトダイオードS0 、S1 、S2 、S3 の
カソードがそれぞれ接続されている。フォトダイオード
S0 、S1 、S2 、S3 のアノードはフォトダイオード
S0 〜S3 の相互干渉を防ぐためのブロッキングダイオ
ードDc0、Dc1、Dc2、Dc3を介して共通の電流出力端
子3に接続されている。電流出力端子3とグランドとの
間には図1に示すように電流−電圧変換回路7又は9が
接続されるので、フォトダイオードS0 〜S3 は各第2
のダイオードDb0〜Db3に実質的に並列接続されてい
る。フォトダイオードS0 、S1 、S2 、S3はのこぎ
り波で逆バイアスされるように接続されているので、こ
こに流れる電流は極めて小さい。
The interconnection points P0, P1, Pb of the first resistors Ra0, Ra1, Ra2, Ra3 and the second diodes Db0, Db1, Db2, Db3 in each unit circuit K0, K1, K2, K3.
The cathodes of the photodiodes S0, S1, S2 and S3 are connected to 2 and P3, respectively. The anodes of the photodiodes S0, S1, S2, S3 are connected to a common current output terminal 3 via blocking diodes Dc0, Dc1, Dc2, Dc3 for preventing mutual interference of the photodiodes S0-S3. Since the current-voltage conversion circuit 7 or 9 is connected between the current output terminal 3 and the ground as shown in FIG.
Are substantially connected in parallel to the diodes Db0 to Db3. Since the photodiodes S0, S1, S2, and S3 are connected so as to be reverse-biased by the sawtooth wave, the current flowing there is extremely small.

【0019】フォトダイオードS0 〜S3 、第1のダイ
オードDa1〜Da3、第2のダイオ−ドDb0〜Db3、ブロ
ッキングダイオードDc0〜Dc3は、それぞれpin接合
ダイオードであって、水素化アルモファスシリコン半導
体層と、この半導体層の下側に設けられた一方の電極層
と、半導体層の上側に設けられた他方の電極層とから成
り、共通の絶縁基板(図示せず)上に設けられている。
集積回路で形成される各単位回路K0 〜K3 に与えられ
た幅が125μmの場合において、第1及び第2のダイ
オードDa1〜Da3、Db0〜Db3の配線導体層の幅を約2
0μmにすることができる。もし、フォトダイオードS
0 〜S3 の走査のために電界効果トランジスタを使用す
る場合には、配線導体層の幅が約10μmとなり、本実
施例に比べて狭いためにイメージセンサの製造歩留まり
が悪くなる。
The photodiodes S0 to S3, the first diodes Da1 to Da3, the second diodes Db0 to Db3, and the blocking diodes Dc0 to Dc3 are pin junction diodes, respectively, and are a hydrogenated alumophus silicon semiconductor layer. , One electrode layer provided below the semiconductor layer and the other electrode layer provided above the semiconductor layer, and provided on a common insulating substrate (not shown).
When the width given to each unit circuit K0 to K3 formed by the integrated circuit is 125 μm, the width of the wiring conductor layer of the first and second diodes Da1 to Da3 and Db0 to Db3 is about 2
It can be 0 μm. If the photodiode S
When the field effect transistor is used for scanning from 0 to S3, the width of the wiring conductor layer is about 10 .mu.m, which is narrower than that of the present embodiment, and the manufacturing yield of the image sensor is deteriorated.

【0020】センサ回路ブロックB1 〜B3 のフォトダ
イオードS0 〜S3 はリーク電流が小さく形成されてお
り、図3に示すキャパシタンスCs と光強度に比例する
電流源Is との並列回路で等価的に示される。なお、フ
ォトダイオードS0 〜S3 の等価キャパシタンスCs に
流れる電流の値は極めて小さい。一方、ダミー回路ブロ
ックB0 のフォトダイオードS0 〜S3 は、リーク電流
が大きいので、図4に示すようにキャパシタンスCs と
抵抗Rとの並列回路で示すことができる。なお、ダミー
回路ブロックB0 のフォトダイオードS0 〜S3 は遮光
状態に保たれている。
The photodiodes S0 to S3 of the sensor circuit blocks B1 to B3 are formed with a small leak current, and are equivalently shown by a parallel circuit of the capacitance Cs and the current source Is proportional to the light intensity shown in FIG. . The value of the current flowing through the equivalent capacitance Cs of the photodiodes S0 to S3 is extremely small. On the other hand, since the photodiodes S0 to S3 of the dummy circuit block B0 have a large leak current, they can be represented by a parallel circuit of the capacitance Cs and the resistor R as shown in FIG. The photodiodes S0 to S3 of the dummy circuit block B0 are kept in a light-shielded state.

【0021】第1のダイオードDa1〜Da3及び第2のダ
イオードDb0〜Db3がオン状態になった時の両端電圧即
ち順方向電圧Vfはほぼ1Vである。第1の抵抗Ra0〜
Ra3はそれぞれ100kΩであり、第2の抵抗Rb1〜R
b3はそれぞれ1kΩである。
The both-end voltage when the first diodes Da1 to Da3 and the second diodes Db0 to Db3 are turned on, that is, the forward voltage Vf is approximately 1V. First resistor Ra0-
Ra3 is 100 kΩ each, and the second resistors Rb1 to Rb
Each b3 is 1 kΩ.

【0022】図1の第1及び第2の電流−電圧変換回路
7、9は、それぞれ、図5に示すようにオペアンプ(演
算増幅器)17と帰還抵抗18とから成る。オペアンプ
17の一方の入力端子は電流出力端子3に接続され、他
方の入力端子はグランドに接続される。
The first and second current-voltage conversion circuits 7 and 9 of FIG. 1 each include an operational amplifier (operational amplifier) 17 and a feedback resistor 18, as shown in FIG. One input terminal of the operational amplifier 17 is connected to the current output terminal 3, and the other input terminal is connected to the ground.

【0023】サンプル・ホールド制御信号形成回路10
は図6に示すように、ハイパスフィルタ(HPF)19
と、コンパレータ20と、基準電圧源21と、遅延回路
22と、モノマルチバイブレータ(MMV)23とから
成る。ハイパスフィルタ19は第2の電流−電圧変換回
路9の出力端子に接続される。モノマルチバイブレータ
23の出力端子はサンプル・ホールド回路8に接続され
る。
Sample and hold control signal forming circuit 10
Is a high-pass filter (HPF) 19 as shown in FIG.
And a comparator 20, a reference voltage source 21, a delay circuit 22, and a mono-multivibrator (MMV) 23. The high pass filter 19 is connected to the output terminal of the second current-voltage conversion circuit 9. The output terminal of the mono multivibrator 23 is connected to the sample and hold circuit 8.

【0024】補正回路12は図7に示すように1/10
分周器24と1/8分周器25と位相比較器26と積分
器27と基準電圧源28と加算器29とから成る。1/
10分周器24の入力端子は図1のサンプル・ホールド
制御信号形成回路10の出力ライン14に接続され、リ
セット端子は制御回路11のリセット信号ライン15に
接続されている。この1/10分周器24は図13の
(B)に示すサンプル・ホールド制御信号(サンプリン
グパルス)を10個計数する毎に図13の(D)に示す
高レベルパルス(第1の分周出力)φ1 を発生し、図1
3の(G)に示すのこぎり波電圧Vd の立上りに同期し
てリセットされる。図13の(B)の10個のサンプル
・ホールド制御信号は勿論S0 〜S3 等の10個のフォ
トダイオードに対応している。
The correction circuit 12 is 1/10 as shown in FIG.
It comprises a frequency divider 24, a 1/8 frequency divider 25, a phase comparator 26, an integrator 27, a reference voltage source 28 and an adder 29. 1 /
The input terminal of the frequency divider 10 is connected to the output line 14 of the sample and hold control signal forming circuit 10 of FIG. 1, and the reset terminal is connected to the reset signal line 15 of the control circuit 11. This 1/10 frequency divider 24 outputs the high level pulse (first frequency division) shown in FIG. 13D every time it counts 10 sample / hold control signals (sampling pulses) shown in FIG. 13B. Output) φ1 is generated,
3 (G), the sawtooth wave voltage Vd is reset in synchronization with the rising edge of the sawtooth wave voltage Vd. The 10 sample and hold control signals in FIG. 13B correspond to 10 photodiodes such as S0 to S3 as a matter of course.

【0025】1/8分周器25の入力端子は外部クロッ
クパルス入力端子13に接続され、リセット端子は制御
回路11のリセットライン16に接続されている。外部
クロックパルスは図13の(A)に示すように一定周期
のパルスであり、図13の(B)のサンプル・ホールド
制御信号の周期よりも約2割程度長い周期を有する。こ
の1/8分周器25はリセット後に8個のクロックパル
スを計数した時に図13の(C)に示すように高レベル
のパルス(第2の分周出力)φ2を出力し、図13の
(G)ののこぎり波電圧Vd の立上りに同期してリセッ
トされる。
The input terminal of the 1/8 frequency divider 25 is connected to the external clock pulse input terminal 13, and the reset terminal is connected to the reset line 16 of the control circuit 11. The external clock pulse is a pulse having a constant cycle as shown in FIG. 13A, and has a cycle longer than the cycle of the sample hold control signal of FIG. 13B by about 20%. The 1/8 frequency divider 25 outputs a high level pulse (second frequency division output) φ2 as shown in FIG. 13C when counting eight clock pulses after reset, and It is reset in synchronization with the rising of the sawtooth wave voltage Vd of (G).

【0026】位相比較器26の一方の入力端子は1/1
0分周器24の出力端子に接続され、他方の入力端子は
1/8分周器25の出力端子に接続されている。従っ
て、この位相比較器26は図13の(D)に示す第1の
分周出力φ1 と図13の(C)に示す第2の分周出力φ
2 との位相比較出力を図13の(E)に示すように発生
する。位相比較器26は、外部クロックパルスが固定周
期を有するので、これを基準にしてサンプル・ホールド
制御信号の位相変化即ちサンプリング周期の変化を検出
する。サンプリング周期は第1のダイオードDa1〜Da3
等の温度変化に基づく順方向電圧の変動によって生じ
る。
One input terminal of the phase comparator 26 is 1/1
It is connected to the output terminal of the 0 frequency divider 24, and the other input terminal is connected to the output terminal of the 1/8 frequency divider 25. Therefore, the phase comparator 26 has a first frequency division output φ 1 shown in FIG. 13D and a second frequency division output φ shown in FIG. 13C.
A phase comparison output with 2 is generated as shown in FIG. Since the external clock pulse has a fixed period, the phase comparator 26 detects the phase change of the sample and hold control signal, that is, the change of the sampling period based on this. The sampling period is the first diodes Da1 to Da3.
It is caused by fluctuations in the forward voltage due to temperature changes such as.

【0027】位相比較器26に接続された積分器27は
図13の(E)の位相比較出力を平滑して図13の
(F)の補正信号Va を形成する。補正信号Va は加算
器29において基準電圧源28の基準電圧Vr に加算さ
れてライン29でのこぎり波発生回路4に供給され、こ
れがのこぎり波発生回路4の基準電圧源になる。なお、
基準電圧源28及び加算器29をのこぎり波発生回路4
に接続することができる。
The integrator 27 connected to the phase comparator 26 smoothes the phase comparison output of FIG. 13E to form the correction signal Va of FIG. 13F. The correction signal Va is added to the reference voltage Vr of the reference voltage source 28 in the adder 29 and supplied to the sawtooth wave generating circuit 4 on the line 29, which serves as the reference voltage source of the sawtooth wave generating circuit 4. In addition,
The sawtooth wave generation circuit 4 includes the reference voltage source 28 and the adder 29.
Can be connected to.

【0028】のこぎり波発生回路4は図8に原理的に示
すようにオペアンプ30と、積分用コンデンサ31と、
入力抵抗32と、入力スイッチ33と、放電用抵抗34
と、放電(リセット)用スイッチ35と、反転増幅器3
6と、第1、第2及び第3のモノマルチバイブレータ3
7、38、39とから成る。オペアンプ30の負入力端
子は入力抵抗32とスイッチ33とを介して補正回路出
力ライン29に接続され、正入力端子はグランドに接続
されている。コンデンサ31はオペアンプ30の負入力
端子と出力端子との間に接続されている。抵抗34はス
イッチ35を介してコンデンサ31に並列に接続されて
いる。オペアンプ30の出力端子には反転増幅器36が
接続されている。掃引用スイッチ33は掃引制御信号形
成用の第1のモノマルチバイブレータ37から発生する
図9の(A)の掃引制御信号に応答してオンになる。掃
引制御信号形成用の第1のモノマルチバイブレータ37
はライン40によって図1の制御回路11に接続され、
ここから供給される掃引開始のタイミング信号に応答し
て図9の(A)のパルスを発生する。スイッチ33のオ
ン期間には補正回路12の出力ライン29から電圧Vr
+Va が印加され、抵抗32を介してコンデンサ31に
充電電流が流れ、コンデンサ31の積分動作により図9
の(C)に示すt0 〜t1 区間の傾斜電圧が得られる。
ホールドオフ制御信号形成用の第2のモノマルチバイブ
レータ38は第1のモノマルチバイブレータ37に接続
され、ここから得られるパルスの後縁に応答して図9の
t1 〜t2 期間を設定する。第3のモノマルチバイブレ
ータ39は第2のモノマルチバイブレータ38の出力に
応答して図9の(B)に示すt2 〜t3 区間のパルスを
発生する。スイッチ35はモノマルチバイブレータ39
の出力に応答して図9のt2 〜t3 区間でオンになり、
コンデンサ31の電荷を放電させる。なお、図9の一定
電圧の区間t1 〜t2 は原理的には省くことができる期
間であるので、図10、図11、図12、図13、図1
6においては、t1 〜t2 に相当する期間を省いたのこ
ぎり波が示されている。のこぎり波発生回路4から得ら
れる傾斜電圧の傾きは補正回路12から与えられる駆動
電圧Vr+Va によって図9(C)の点線で示すように
変化する。駆動電圧Vr +Va の中のVa は図13の
(F)に示すようにサンプル・ホールド制御信号の位相
変化に応じて変化するので、のこぎり波の傾きはこの位
相変化を補正するように変化する。この補正動作は図1
3から明らかなように1つののこぎり波毎即ち1つのブ
ロックの走査毎に行われる。なお、のこぎり波発生回路
4は、すべてのダイオードDa1〜Da3、Db0〜Db3をオ
ンにすることができる最大振幅値を有し、また第1及び
第2のダイオードDa1〜Da3、Db0〜Db3の立上り速度
よりもゆるい速度で立上る傾斜電圧領域を有するのこぎ
り波を発生する。
The sawtooth wave generating circuit 4 has an operational amplifier 30, an integrating capacitor 31, and an integrating capacitor 31, as shown in principle in FIG.
Input resistor 32, input switch 33, discharge resistor 34
, Discharge (reset) switch 35, and inverting amplifier 3
6 and the first, second and third mono-multivibrator 3
It consists of 7, 38 and 39. The negative input terminal of the operational amplifier 30 is connected to the correction circuit output line 29 via the input resistor 32 and the switch 33, and the positive input terminal is connected to the ground. The capacitor 31 is connected between the negative input terminal and the output terminal of the operational amplifier 30. The resistor 34 is connected in parallel to the capacitor 31 via the switch 35. An inverting amplifier 36 is connected to the output terminal of the operational amplifier 30. The sweep reference switch 33 is turned on in response to the sweep control signal of FIG. 9A generated from the first mono-multivibrator 37 for forming the sweep control signal. First mono-multivibrator 37 for forming sweep control signal
Is connected by line 40 to the control circuit 11 of FIG.
The pulse of FIG. 9A is generated in response to the sweep start timing signal supplied from here. During the ON period of the switch 33, the voltage Vr is output from the output line 29 of the correction circuit 12.
+ Va is applied, a charging current flows to the capacitor 31 via the resistor 32, and the integration operation of the capacitor 31 causes the charging current of FIG.
The ramp voltage in the section from t0 to t1 shown in (C) is obtained.
A second mono-multivibrator 38 for forming the hold-off control signal is connected to the first mono-multivibrator 37 and sets the period t1 to t2 in FIG. 9 in response to the trailing edge of the pulse obtained from this. The third mono-multivibrator 39 responds to the output of the second mono-multivibrator 38 to generate a pulse in the interval t2 to t3 shown in FIG. 9B. The switch 35 is a mono multivibrator 39.
In response to the output of, the signal is turned on in the section from t2 to t3 in FIG.
The electric charge of the capacitor 31 is discharged. It should be noted that the constant voltage section t1 to t2 in FIG. 9 is a period that can be omitted in principle, so that FIG. 10, FIG. 11, FIG. 12, FIG.
6 shows a sawtooth wave without a period corresponding to t1 to t2. The slope of the slope voltage obtained from the sawtooth wave generation circuit 4 changes as shown by the dotted line in FIG. 9C by the drive voltage Vr + Va supplied from the correction circuit 12. Since Va in the drive voltage Vr + Va changes according to the phase change of the sample and hold control signal as shown in FIG. 13F, the slope of the sawtooth wave changes so as to correct this phase change. This correction operation is shown in Figure 1.
As is clear from FIG. 3, it is performed for each sawtooth wave, that is, for each scan of one block. The sawtooth wave generation circuit 4 has a maximum amplitude value capable of turning on all the diodes Da1 to Da3 and Db0 to Db3, and the rising edges of the first and second diodes Da1 to Da3 and Db0 to Db3. Generate a sawtooth wave with a ramped voltage region that rises at a slower rate than the rate.

【0029】[0029]

【動作】図2のセンサ回路ブロックに供給されるのこぎ
り波電圧Vd の傾斜電圧が図11の(A)に示すように
徐々に増大すると、点P0 の電位Vp0が図11の(B)
に示す如く徐々に高くなる。これによって、点P0の電
位Vp0が単位回路K0 の第2のダイオードDb0の順方向
電圧Vf(約1V)になると、ダイオードDb0がオン状
態になり、点P0 の電位Vp0はほぼ一定値(ほぼVf )
即ち飽和電圧値になる。単位回路K0 の第2のダイオー
ドDb0のオン状態への転換とほぼ同時に単位回路K1 の
第1のダイオードDa1もオン状態に転換する。単位回路
K1 の第1のダイオードDa1が非導通(オフ状態)の期
間には、第1のダイオードDa1のカソードはほぼ零ボル
トであるが、第1のダイオードDa1がオン状態になって
更にのこぎり波電圧Vdが高くなると、第1のダイオー
ドDa1のカソード電圧はのこぎり波電圧Vdに追従して
高くなる。即ち、第1のダイオードDa1がオン状態にな
ると、この両端電圧は順方向電圧Vfにほぼ固定される
ため、のこぎり波電圧VdからダイオードDa1の順方向
電圧Vfを差し引いた電圧が抵抗Rb1の両端に加わる。
また、単位回路K1 の第2のダイオードDb1が非導通の
期間には、点P1 の電位が第2の抵抗Rb1の両端電圧に
ほぼ等しくなる。従って、第1のダイオードDa1がオン
状態になった後に、点P1 の電位Vp1が図11の(B)
に示すように徐々に上昇する。点P1 の電位Vp1が第2
のダイオードDb1の順方向電圧Vfになると、これがオ
ン状態になり、点P1 の電位Vp1はほぼ一定値(Vf)
になる。単位回路K1 の第2のダイオードDb1のオン状
態への転換とほぼ同時に単位回路K2 の第1のダイオー
ドDa2がオン状態に転換し、点P2 に図11の(B)に
示すように電位Vp2が得られる。のこぎり波電圧が更に
増大すると、単位回路K3 の第1のダイオードDa3がオ
ン状態に転換し、点P3 に図11の(B)の電位Vp3が
得られる。点P0 〜P3 の電位Vp0〜Vp3が図11の
(B)に示すように順次に変化すると、各点P0 〜P3
とグランドとの間に接続されたフォトダイオードS0 〜
S3 が順次に駆動される。即ち、フォトダイオードS0
〜S3 が電気的に走査される。
[Operation] When the ramp voltage of the sawtooth wave voltage Vd supplied to the sensor circuit block of FIG. 2 gradually increases as shown in FIG. 11 (A), the potential Vp0 at the point P0 changes to that of FIG. 11 (B).
It gradually increases as shown in. As a result, when the potential Vp0 at the point P0 becomes the forward voltage Vf (about 1 V) of the second diode Db0 of the unit circuit K0, the diode Db0 is turned on, and the potential Vp0 at the point P0 is substantially constant (approximately Vf). )
That is, it becomes a saturation voltage value. At the same time as the second diode Db0 of the unit circuit K0 is turned on, the first diode Da1 of the unit circuit K1 is also turned on. While the first diode Da1 of the unit circuit K1 is non-conducting (OFF state), the cathode of the first diode Da1 is almost zero volt, but the first diode Da1 is turned on and the sawtooth wave is further generated. When the voltage Vd becomes higher, the cathode voltage of the first diode Da1 becomes higher following the sawtooth wave voltage Vd. That is, when the first diode Da1 is turned on, the voltage across the first diode Da1 is almost fixed to the forward voltage Vf. Therefore, the voltage obtained by subtracting the forward voltage Vf of the diode Da1 from the sawtooth voltage Vd is applied across the resistor Rb1. Join.
Further, the potential at the point P1 becomes substantially equal to the voltage across the second resistor Rb1 while the second diode Db1 of the unit circuit K1 is not conducting. Therefore, after the first diode Da1 is turned on, the potential Vp1 at the point P1 is changed to (B) in FIG.
It gradually rises as shown in. The potential Vp1 at the point P1 is the second
When the forward voltage Vf of the diode Db1 becomes the ON state, the potential Vp1 at the point P1 is substantially constant (Vf).
become. At about the same time that the second diode Db1 of the unit circuit K1 is turned on, the first diode Da2 of the unit circuit K2 is turned on, and the potential Vp2 is applied to the point P2 as shown in FIG. 11B. can get. When the sawtooth voltage further increases, the first diode Da3 of the unit circuit K3 is turned on, and the potential Vp3 of FIG. 11B is obtained at the point P3. When the potentials Vp0 to Vp3 of the points P0 to P3 change sequentially as shown in FIG. 11B, the points P0 to P3 are changed.
Photodiode S0 connected between the ground and ground
S3 is driven sequentially. That is, the photodiode S0
.About.S3 are electrically scanned.

【0030】センサ回路ブロックB1 〜B3 のフォトダ
イオードS0 〜S3 は一次元的に配置されている。セン
サ回路ブロックB1〜B3 のフォトダイオードS0 〜S3
で光情報を読み取る時には、まず、第1のダイオード
Da1〜Da3及び第2のダイオードDb0〜Db3の全部をオ
ン状態にすることができる最大振幅を有するのこぎり波
をのこぎり波電源端子1に与える。なお、第1のダイオ
ードDa1〜Da3及び第2のダイオードDb0〜Db3の全部
をオン状態にするための電圧を、のこぎり波以外の独立
の回路で与えても差し支えない。この時、ダミー回路ブ
ロックB0 にも同様の電圧を印加する。
The photodiodes S0 to S3 of the sensor circuit blocks B1 to B3 are arranged one-dimensionally. Photodiodes S0 to S3 of sensor circuit blocks B1 to B3
When reading the optical information, first, a sawtooth wave power supply terminal 1 is provided with a sawtooth wave having a maximum amplitude capable of turning on all the first diodes Da1 to Da3 and the second diodes Db0 to Db3. The voltage for turning on all the first diodes Da1 to Da3 and the second diodes Db0 to Db3 may be given by an independent circuit other than the sawtooth wave. At this time, the same voltage is applied to the dummy circuit block B0.

【0031】第1のダイオードDa1〜Da3及び第2のダ
イオードDb0〜Db3の全部がオン状態である期間には、
点P0 〜P3に得られる第2のダイオードDbo〜Db3の
順方向電圧Vf(約1V)によって各フォトダイオード
S0 〜S3 が逆バイアスされ、図3に等価的に示すキャ
パシタンスCsが充電される。
During the period when all of the first diodes Da1 to Da3 and the second diodes Db0 to Db3 are in the ON state,
The forward voltage Vf (about 1 V) of the second diodes Dbo to Db3 obtained at the points P0 to P3 reverse-biases the photodiodes S0 to S3 to charge the capacitance Cs equivalently shown in FIG.

【0032】図2のセンサ回路ブロックB1 に対向配置
されている例えばファクシミリの原稿のような被写体
(図示せず)から得られた光信号がフォトダイオードS
0 〜S3 に入力すると、光信号の有無及び大小に対応し
てフォトダイオードS0 〜S3の等価キャパシタンスC
sの充電電荷量が変化する。即ち、フォトダイオードS
0 〜S3 の内で光信号が入力したものにおいて等価キャ
パシタンスCsの放電が生じ、光信号が入力しなかった
ものでは等価キャパシタンスCsの放電が生じない。等
価キャパシタンスCsの放電の量は光量によって変化す
る。フォトダイオードS0 〜S3に対して光入力を与え
る方法は2つある。その1つはフォトダイオードS0 〜
S3 に常に光入力を与える方法であり、もう1つは予め
決められた期間(例えばのこぎり波電圧Vdが零ボルト
の期間)にのみ光入力を与える方法である。
An optical signal obtained from a subject (not shown) such as a document of a facsimile, which is arranged opposite to the sensor circuit block B1 of FIG.
When input to 0 to S3, the equivalent capacitance C of the photodiodes S0 to S3 depends on the presence or absence of an optical signal and its magnitude.
The charge amount of s changes. That is, the photodiode S
In the range of 0 to S3, the equivalent capacitance Cs is discharged in the case where the optical signal is input, and the equivalent capacitance Cs is not generated in the case where the optical signal is not input. The amount of discharge of the equivalent capacitance Cs changes depending on the amount of light. There are two methods of applying an optical input to the photodiodes S0 to S3. One is the photodiode S0 ~
This is a method in which an optical input is always applied to S3, and the other is a method in which an optical input is applied only during a predetermined period (for example, a period when the sawtooth wave voltage Vd is zero volt).

【0033】のこぎり波電圧Vd が図11の(A)に示
すように時間と共に直線的に増大すると、点P0 〜P3
に図11の(B)に示すように電位Vp0、Vp1、Vp2、
Vp3が得られ、これによって、フォトダイオードS0 〜
S3 が順次に逆バイアスされる。換言すれば、図3に示
す等価キャパシタンスCs を充電するための電圧がフォ
トダイオードS0 〜S3 に印加される。この時、フォト
ダイオードS0 〜S3の等価キャパシタンスCs の内で
光入力で放電したものに対しては充電電流が流れるが、
光入力がなくて放電しなかったものに対しては充電電流
が流れない。フォトダイオードS0 〜S3 の等価キャパ
シタンスCs の充電電流はブロッキングダイオ−ドDc0
〜Dc3と電流−電圧変換回路7とを通って流れるので、
電流−電圧変換回路7の出力電圧はフォトダイオードS
0 〜S3 の等価キャパシタンスCs の充電電流の有無に
よって変化する。図11の(C)には、フォトダイオー
ドS0 〜S3 の合成出力電流Iout 即ち電流出力端子3
の電流が示されている。なお、この図11の(C)には
3つのフォトダイオードS0 、S1 、S3 に対して大き
な光入力があり、1つのフォトダイオードS2 に対して
小さな光入力があった時の合成出力電流I0ut が示され
ている。出力電流I0ut は各点P0 〜P3の電位Vp0〜
Vp3の上昇に追従して増大し、電位Vp0〜Vp3が飽和に
近づくと減少する。
When the sawtooth voltage Vd increases linearly with time as shown in FIG. 11 (A), points P0 to P3.
As shown in FIG. 11B, the potentials Vp0, Vp1, Vp2,
Vp3 is obtained, which allows photodiodes S0 ...
S3 is reverse biased sequentially. In other words, the voltage for charging the equivalent capacitance Cs shown in FIG. 3 is applied to the photodiodes S0 to S3. At this time, a charging current flows through the equivalent capacitance Cs of the photodiodes S0 to S3 which is discharged by optical input,
The charging current does not flow to those that have not been discharged due to no light input. The charging current of the equivalent capacitance Cs of the photodiodes S0 to S3 is the blocking diode Dc0.
Since it flows through ~ Dc3 and the current-voltage conversion circuit 7,
The output voltage of the current-voltage conversion circuit 7 is the photodiode S.
It varies depending on the presence or absence of the charging current of the equivalent capacitance Cs of 0 to S3. In FIG. 11C, the combined output current Iout of the photodiodes S0 to S3, that is, the current output terminal 3 is shown.
Current is shown. In FIG. 11C, the combined output current I0ut when there is a large light input to the three photodiodes S0, S1 and S3 and a small light input to one photodiode S2. It is shown. The output current I0ut is the potential Vp0 of each point P0-P3.
It increases following the rise of Vp3 and decreases when the potentials Vp0 to Vp3 approach saturation.

【0034】サンプル・ホールド回路8は、図11の
(D)に示す制御信号Vs の立上りに同期して図11の
(C)の出力電流I0ut をサンプリングする。即ち、フ
ォトダイオードS0 〜S3 の走査に基づいて生じる交流
分のピーク値近傍をサンプリングする。出力電流I0ut
のピークは一定周期で規則正しく発生するとは限らな
い。従って、本実施例ではダミー回路ブロックB0 を設
け、この出力に基づいてサンプリングのタイミングを決
定している。サンプル・ホールド回路8の出力端子に
は、図11の(E)に示す出力電圧V0ut が得られる。
これはフォトダイオードS0 〜S3 の光入力に対応して
いる。
The sample and hold circuit 8 samples the output current Iout of FIG. 11C in synchronization with the rising edge of the control signal Vs shown in FIG. 11D. That is, the vicinity of the peak value of the AC component generated based on the scanning of the photodiodes S0 to S3 is sampled. Output current I0ut
The peaks of do not always occur regularly in a certain cycle. Therefore, in this embodiment, the dummy circuit block B0 is provided, and the sampling timing is determined based on this output. The output voltage V0ut shown in FIG. 11E is obtained at the output terminal of the sample and hold circuit 8.
This corresponds to the light input of the photodiodes S0 to S3.

【0035】図12はダミー回路ブロックB0 に基づい
てサンプル・ホールド制御信号を形成する動作を示す。
ダミー回路ブロックB0 の回路構成はセンサ回路ブロッ
クB1 〜B3 と実質的に同一であるので、ダミー回路ブ
ロックB0 を図2の回路を用いて説明する。ダミー回路
ブロックB0 に図12の(A)に示すようにのこぎり波
電圧が印加されると、センサ回路ブロックB1 〜B3 と
同様にフォトダイオードS0 〜S3 の走査が生じる。ダ
ミー回路ブロックB0 のフォトダイオードS0〜S3 は
図4に示すようにリーク電流が大きいので、遮光状態で
あるにも拘らず、走査開始時には等価キャパシタンスC
s が放電状態にある。従って、走査を開始すると、図1
2の(B)に示すセンサ回路ブロックB1 〜B3 で全て
のフォトダイオードS0 〜S3 に光入力が与えられた時
の出力電流Iout と同様な電流Idmが流れる。図12の
(C)に示すダミー回路ブロックB0 の出力電流Idmは
第2の電流−電圧変換回路9で電圧に変換され、この電
圧が図6のハイパスフィルタ19に入力する。これによ
り、ハイパスフィルタ19から図12の(D)に示すよ
うにダミー電流検出信号の交流分が得られる。この交流
分はコンパレータ20で基準電圧と比較されて図12の
(E)に示すように波形整形される。図12の(E)の
コンパレータ出力パルスはこの前縁が図12の(B)の
電流のピークにほぼ一致するように遅延回路22で遅延
される。遅延回路22の出力はモノマルチバイブレータ
23をトリガし、ここから図12の(F)に示すサンプ
ル・ホールド制御信号が発生する。走査終了時に発生す
る余分なパルスは、制御回路11がマスクして出力しな
いようにする。センサ回路ブロックB1 〜B3 と実質的
に同一構成のダミー回路ブロックB0 に基づいてサンプ
ル・ホールド制御信号を形成すれば、最適タイミングの
制御信号を容易に得ることができる。
FIG. 12 shows the operation of forming the sample and hold control signal based on the dummy circuit block B0.
Since the circuit configuration of the dummy circuit block B0 is substantially the same as that of the sensor circuit blocks B1 to B3, the dummy circuit block B0 will be described with reference to the circuit of FIG. When a sawtooth voltage is applied to the dummy circuit block B0 as shown in FIG. 12A, the photodiodes S0 to S3 are scanned similarly to the sensor circuit blocks B1 to B3. Since the photodiodes S0 to S3 of the dummy circuit block B0 have a large leak current as shown in FIG. 4, the equivalent capacitance C at the start of scanning is in spite of being in the light-shielded state.
s is discharged. Therefore, when scanning is started, as shown in FIG.
In the sensor circuit block B1 to B3 shown in FIG. 2B, a current Idm similar to the output current Iout when light input is given to all the photodiodes S0 to S3. The output current Idm of the dummy circuit block B0 shown in FIG. 12C is converted into a voltage by the second current-voltage conversion circuit 9, and this voltage is input to the high-pass filter 19 of FIG. As a result, the alternating current component of the dummy current detection signal is obtained from the high pass filter 19 as shown in FIG. This AC component is compared with the reference voltage by the comparator 20, and the waveform is shaped as shown in FIG. The comparator output pulse of FIG. 12 (E) is delayed by the delay circuit 22 so that this leading edge substantially coincides with the current peak of FIG. 12 (B). The output of the delay circuit 22 triggers the mono-multivibrator 23 from which the sample and hold control signal shown in FIG. The extra pulse generated at the end of scanning is masked by the control circuit 11 so as not to be output. If the sample and hold control signal is formed based on the dummy circuit block B0 having substantially the same structure as the sensor circuit blocks B1 to B3, the control signal with the optimum timing can be easily obtained.

【0036】既に説明したように第1のダイオードDa1
〜Da3の温度が変化すると、この順方向電圧が変化し、
フォトダイオードS0 〜S3 の走査速度が変化する。補
正回路12はこの変化を防ぐように働く。図13は図7
の補正回路12の動作を示す。1/8分周器25は図1
3の(A)のクロックパルスが8個入力した時に図13
の(C)に示す分周出力パルスφ2 を発生する。1/1
0分周器24は図13の(B)に示すサンプリングパル
スが10個入力した時に図13の(D)に示す分周出力
パルスφ1 を発生する。2つの分周器24、25は図1
3の(G)に示すのこぎり波電圧Vd の立上りに同期し
たリセットパルスでリセットされ、その後の入力パルス
を計数する。位相比較器26は図13の(C)のパルス
φ2 と(D)のパルスφ1 との立上り(前縁)の位相差
に対応したパルスを図13の(E)に示すように発生す
る。(E)の位相比較出力は積分器27で平滑化されて
図13の(F)に示す補正信号Va となる。この補正信
号Va は基準電圧Vr に加算されてのこぎり波発生回路
4の駆動電圧となる。図8に示すのこぎり歯発生回路4
のライン29の駆動電圧Vr +Va が変化すれば図13
の(G)に示すようにのこぎり波電圧Vd の傾きが変化
し、第1のダイオードDa1〜Da3の順方向電圧の変化を
補償するようなのこぎり波電圧Vd が発生する。これに
より、図13の(B)に示すサンプリングパルスの発生
間隔の変動が少なくなる。なお、最初ののこぎり波電圧
の発生期間には補正信号Va が零であるので、フォトダ
イオードS0 〜S3による読み取り開始前にのこぎり波
を発生させてサンプリングパルスの発生を安定化させる
ことが望ましい。
As already described, the first diode Da1
When the temperature of ~ Da3 changes, this forward voltage changes,
The scanning speed of the photodiodes S0 to S3 changes. The correction circuit 12 works to prevent this change. FIG. 13 shows FIG.
The operation of the correction circuit 12 is shown. 1/8 frequency divider 25 is shown in FIG.
When eight (3) (A) clock pulses are input, as shown in FIG.
The divided output pulse .phi.2 shown in (C) of FIG. 1/1
The 0 frequency divider 24 generates the frequency-divided output pulse .phi.1 shown in FIG. 13D when ten sampling pulses shown in FIG. 13B are input. The two frequency dividers 24 and 25 are shown in FIG.
The reset pulse is synchronized with the rising edge of the sawtooth voltage Vd shown in (G) of 3 and the subsequent input pulses are counted. The phase comparator 26 generates a pulse corresponding to the phase difference of the leading edge (leading edge) between the pulse φ2 in FIG. 13C and the pulse φ1 in FIG. 13D as shown in FIG. 13E. The phase comparison output of (E) is smoothed by the integrator 27 and becomes the correction signal Va shown in (F) of FIG. This correction signal Va is added to the reference voltage Vr and becomes the drive voltage of the sawtooth wave generation circuit 4. Sawtooth generation circuit 4 shown in FIG.
If the driving voltage Vr + Va of the line 29 of FIG.
(G), the slope of the sawtooth voltage Vd changes, and a sawtooth voltage Vd that compensates for the change in the forward voltage of the first diodes Da1 to Da3 is generated. As a result, fluctuations in the sampling pulse generation interval shown in FIG. 13B are reduced. Since the correction signal Va is zero during the first generation of the sawtooth voltage, it is desirable to generate the sawtooth wave and stabilize the generation of the sampling pulse before the reading by the photodiodes S0 to S3.

【0037】次に、図14〜16に示す別の実施例のイ
メージセンサを説明する。但し、図14においてシフト
レジスタ50以外は図1と同一構成であるので、共通す
る部分に同一の符号を付してその説明を省略する。アナ
ログシフトレジスタ50はサンプル・ホールド回路8に
接続され、フォトダイオードS0 〜S3 の出力のタイミ
ングを調整する。シフトレジスタ50を制御するため
に、ここにサンプル・ホールド制御信号形成回路10が
ライン51で接続され、また制御回路11がライン52
で接続され、更に外部クロックパルス端子13がライン
53で接続されている。
Next, an image sensor of another embodiment shown in FIGS. 14 to 16 will be described. However, in FIG. 14, except for the shift register 50, the configuration is the same as that of FIG. 1, and thus the common portions are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted. The analog shift register 50 is connected to the sample and hold circuit 8 and adjusts the output timing of the photodiodes S0 to S3. To control the shift register 50, the sample and hold control signal forming circuit 10 is connected here by a line 51, and the control circuit 11 is connected by a line 52.
, And the external clock pulse terminal 13 is also connected by a line 53.

【0038】アナログシフトレジスタ50は図15に原
理的に示すように並列に配置された第1及び第2シフト
レジスタ50a、50bと第1〜第8のスイッチS1 〜
S8とから成る。第1及び第2シフトレジスタ50a、
50bは1つのセンサ回路ブロックの出力を格納するこ
とができる容量を有する。第1及び第2シフトレジスタ
50a、50bの入力端子はスイッチS1 、S2 を介し
てサンプル・ホールド回路8の出力ライン54に接続さ
れ、出力端子はスイッチS3 、S4 を介して出力端子5
5に接続されている。シフトレジスタ50a、50bの
書き込みクロック端子はスイッチS5 、S6 を介してサ
ンプリングパルスライン51に接続されている。シフト
レジスタ50a、50bの読み出しクロック端子はスイ
ッチS7、S8 を介して外部クロックパルスライン53
に接続されている。スイッチS1〜S8 はライン52か
ら与えられる制御信号に基づいて図16に示すようにオ
ン・オフ動作する。
The analog shift register 50 includes first and second shift registers 50a and 50b and first to eighth switches S1 to S1 ... Which are arranged in parallel as shown in principle in FIG.
It consists of S8. The first and second shift registers 50a,
50b has a capacity capable of storing the output of one sensor circuit block. The input terminals of the first and second shift registers 50a and 50b are connected to the output line 54 of the sample and hold circuit 8 via the switches S1 and S2, and the output terminals are connected to the output terminal 5 via the switches S3 and S4.
Connected to 5. The write clock terminals of the shift registers 50a and 50b are connected to the sampling pulse line 51 via the switches S5 and S6. The read clock terminals of the shift registers 50a and 50b are connected to the external clock pulse line 53 through the switches S7 and S8.
It is connected to the. The switches S1 to S8 are turned on / off based on the control signal given from the line 52 as shown in FIG.

【0039】図16から明らかなようにセンサ回路ブロ
ックB1 がのこぎり波電圧Vd に基づいて走査されてい
る期間にはスイッチS1 、S4 、S5 、S8 がオンにな
る。この結果、第1のシフトレジスタ50aに第1のセ
ンサ回路ブロックB1 の出力がサンプリングパルスに同
期して書き込まれる。この時、第2のシフトレジスタ5
0bは読み出しモードとなる。次に、第2のセンサ回路
ブロックB2 が走査されている期間には、スイッチS2
、S3 、S6 、S7 がオンになる。この結果、第2の
センサ回路ブロックB2 の出力信号が第2のシフトレジ
スタ50bに書き込まれ、第1のシフトレジスタ50a
から第1のセンサ回路ブロックB1 の出力信号が外部ク
ロックで読み出される。この様な動作を繰り返すことに
よって外部クロックに同期したセンサ出力を得ることが
できる。
As is apparent from FIG. 16, the switches S1, S4, S5 and S8 are turned on while the sensor circuit block B1 is being scanned based on the sawtooth voltage Vd. As a result, the output of the first sensor circuit block B1 is written in the first shift register 50a in synchronization with the sampling pulse. At this time, the second shift register 5
0b is the read mode. Next, while the second sensor circuit block B2 is being scanned, the switch S2
, S3, S6 and S7 are turned on. As a result, the output signal of the second sensor circuit block B2 is written in the second shift register 50b, and the first shift register 50a
From the output signal of the first sensor circuit block B1 is read by the external clock. By repeating such operations, it is possible to obtain a sensor output synchronized with the external clock.

【0040】[0040]

【変形例】本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能なものである。
[Modifications] The present invention is not limited to the above-described embodiment, and for example, the following modifications are possible.

【0041】複数のセンサ回路ブロックB1 〜B3 を奇
数番と偶数番とに分けて交互に駆動するように構成する
ことができる。
The plurality of sensor circuit blocks B1 to B3 can be divided into an odd number and an even number so as to be driven alternately.

【0042】図2の第2のダイオードDb0〜Db3のカソ
−ドを共通に接続し、この共通接続点とグランドとの間
にのこぎり波と傾きの逆のバイアス電圧を加えることが
できる。
It is possible to connect the cathodes of the second diodes Db0 to Db3 in FIG. 2 in common, and to apply a sawtooth wave and a bias voltage having a reverse slope between this common connection point and the ground.

【0043】センサ回路ブロックB1 〜B3 を複数に分
け、それぞれにダミー回路ブロックB0 を設けてサンプ
ル・ホールド制御してもよい。また、ダミー回路ブロッ
クB0 のための専用ののこぎり波発生回路を設けてもよ
い。
It is also possible to divide the sensor circuit blocks B1 to B3 into a plurality of sections and provide a dummy circuit block B0 for each to perform sample and hold control. Further, a dedicated sawtooth wave generating circuit may be provided for the dummy circuit block B0.

【0044】ダミー回路ブロックB0 のフォトダイオー
ドS0 〜S3 に常に一定の強さの光入力を与えるように
してもよい。この場合にはダミー回路ブロックB0 のフ
ォトダイオードS0 〜S3 をセンサ回路ブロックB1 〜
B3 のそれと同一に構成することができる。
The photodiodes S0 to S3 of the dummy circuit block B0 may be provided with a constant intensity of light input. In this case, the photodiodes S0 to S3 of the dummy circuit block B0 are connected to the sensor circuit block B1 to
It can be configured identically to that of B3.

【0045】電流−電圧変換回路7、9は、電流検出抵
抗等で構成することができる。
The current-voltage conversion circuits 7 and 9 can be composed of current detection resistors or the like.

【0046】図17に示すように図2の第2の抵抗Rb1
〜Rb3をコンデンサCb1〜Cb3に置き換えることができ
る。なお、コンデンサCb1〜Cb3を逆バイアス接続のダ
イオードに置き換え、このダイオードの容量を利用して
もよい。
As shown in FIG. 17, the second resistor Rb1 of FIG.
~ Rb3 can be replaced by capacitors Cb1 to Cb3. Note that the capacitors Cb1 to Cb3 may be replaced with diodes of reverse bias connection and the capacitance of these diodes may be used.

【0047】図18に示すように図2の第1の抵抗Ra0
〜Ra3をコンデンサC1 〜C3 に置き換え、第2のダイ
オードDb1〜Db3を抵抗R1 〜R3 に置き換えることが
できる。なお、コンデンサC1 〜C3 の容量はフォトダ
イオードS0 〜S3 の等価容量よりも十分に大きくす
る。また、コンデンサC1 〜C3 を逆バイアスの極性に
接続されたダイオードに置き換え、このダイオードの容
量をコンデンサとして使用してもよい。
As shown in FIG. 18, the first resistor Ra0 of FIG.
.About.Ra3 can be replaced by capacitors C1 to C3 and the second diodes Db1 to Db3 can be replaced by resistors R1 to R3. The capacities of the capacitors C1 to C3 are made sufficiently larger than the equivalent capacities of the photodiodes S0 to S3. Alternatively, the capacitors C1 to C3 may be replaced with diodes connected in reverse bias polarity, and the capacitance of the diodes may be used as capacitors.

【0048】フォトダイオードS0 〜S3 の相互干渉を
防ぐためのブロッキングダイオードDc0〜Dc3を第1の
抵抗Ra1〜Ra3に直列に接続すること、又は第2の抵抗
Rb1〜Rb3と第1の抵抗Ra1〜Ra3との間に接続するこ
とが可能である。
Blocking diodes Dc0 to Dc3 for preventing mutual interference of the photodiodes S0 to S3 are connected in series to the first resistors Ra1 to Ra3, or the second resistors Rb1 to Rb3 and the first resistors Ra1 to Ra1. It is possible to connect to Ra3.

【0049】各ダイオードの極性、及びのこぎり波の極
性を逆にすることができる。
The polarity of each diode and the sawtooth wave can be reversed.

【0050】[0050]

【発明の効果】本発明によればフォトダイオードの出力
の周期の安定化が達成される。
According to the present invention, stabilization of the output cycle of the photodiode is achieved.

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

【図1】本発明の実施例に係わるイメージセンサを示す
ブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an image sensor according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のセンサ回路ブロックを詳しく示す回路図
である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing in detail a sensor circuit block of FIG.

【図3】図1のセンサ回路ブロックのフォトダイオード
の等価回路図である。
3 is an equivalent circuit diagram of a photodiode of the sensor circuit block of FIG.

【図4】図1のダミー回路ブロックのフォトダイオード
の等価回路図である。
FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of a photodiode of the dummy circuit block of FIG.

【図5】図1の電流−電圧変換回路を示す回路図であ
る。
5 is a circuit diagram showing the current-voltage conversion circuit of FIG.

【図6】図1のサンプル・ホールド制御信号形成回路を
示すブロック図である。
6 is a block diagram showing a sample and hold control signal forming circuit of FIG. 1. FIG.

【図7】図1の補正回路を示すブロック図である。7 is a block diagram showing the correction circuit of FIG. 1. FIG.

【図8】図1のこぎり波発生回路を示すブロック図であ
る。
8 is a block diagram showing the sawtooth wave generation circuit of FIG. 1. FIG.

【図9】図8の各部の状態を示す波形図である。FIG. 9 is a waveform diagram showing a state of each part of FIG.

【図10】図1のデマルチプレクサの入出力を示す波形
図である。
10 is a waveform diagram showing input / output of the demultiplexer of FIG.

【図11】図2の各部の状態を示す波形図である。FIG. 11 is a waveform chart showing a state of each part of FIG.

【図12】図1ののこぎり波発生回路の出力、センサ回
路ブロック及びダミー回路ブロックの出力電流、及び図
6のサンプル・ホールド回路の各部の状態を示す波形図
である。
12 is a waveform diagram showing the output of the sawtooth wave generation circuit of FIG. 1, the output currents of the sensor circuit block and the dummy circuit block, and the states of the respective parts of the sample and hold circuit of FIG.

【図13】図7の補正回路の各部の状態及びのこぎり波
電圧を示す波形図である。
13 is a waveform diagram showing a state of each part of the correction circuit of FIG. 7 and a sawtooth voltage.

【図14】別の実施例のイメージセンサを示すブロック
図である。
FIG. 14 is a block diagram showing an image sensor of another embodiment.

【図15】図14のシフトレジスタを原理的に示す回路
図である。
15 is a circuit diagram showing the shift register of FIG. 14 in principle.

【図16】図15のシフトレジスタのスイッチのオン・
オフ及びのこぎり波電圧を示す波形図である。
FIG. 16 is a circuit diagram illustrating an example in which the switch of the shift register in FIG.
It is a wave form diagram which shows OFF and a sawtooth voltage.

【図17】変形例のセンサ回路ブロックを示す回路図で
ある。
FIG. 17 is a circuit diagram showing a sensor circuit block of a modified example.

【図18】別の変形例のセンサ回路ブロックを示す回路
図である。
FIG. 18 is a circuit diagram showing a sensor circuit block of another modification.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 のこぎり波発生回路 7 第1の電流−電圧変換回路 8 サンプル・ホールド回路 9 第2の電流−電圧変換回路 10 サンプル・ホールド制御信号形成回路 12 補正回路 4 sawtooth wave generation circuit 7 first current-voltage conversion circuit 8 sample and hold circuit 9 second current-voltage conversion circuit 10 sample and hold control signal forming circuit 12 correction circuit

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 のこぎり波を周期的に発生するのこぎり
波発生回路(4)と、 イメージセンサ回路ブロック
(B1 )と、 前記イメージセンサ回路ブロック(B1 )と実質的に同
一構成のタイミング信号形成用ダミー回路ブロック(B
0 )と、 前記イメージセンサ回路ブロック(B1 )に接続された
第1の電流−電圧変換回路(7)と、 前記第1の電流−電圧変換回路(7)に接続されたサン
プル・ホールド回路(8)と、 前記ダミー回路ブロック(B0 )に接続された第2の電
流−電圧変換回路(9)と、 前記第2の電流−電圧変換回路(9)の出力に基づいて
前記サンプル・ホールド回路(8)のサンプル・ホール
ド制御信号を形成するサンプル・ホールド制御信号形成
回路(10)とを有し、前記イメージセンサ回路ブロッ
ク(B1 )及び前記ダミー回路ブロック(B0 )は、そ
れぞれ、 第1の電極と第2の電極とをそれぞれ有する複数の第1
のダイオード(Da1〜Da3)が直列に接続された回路で
あり、その一端が前記のこぎり波発生回路に接続され、
且つ前記複数の第1のダイオード(Da1〜Da3)の順方
向電流が前記のこぎり波に基づいて流れるような方向性
を前記複数の第1のダイオード(Da1〜Da3)が有し、
且つ前記複数の第1のダイオード(Da1〜Da3)の前記
第1の電極が前記のこぎり波発生回路の側にそれぞれ配
置されている第1の直列回路と、それぞれが第1の抵抗
(Ra1〜Ra3)又は第1のコンデンサ(C1 〜C3 )か
ら成る第1のインピーダンス素子と第2のダイオード
(Db1〜Db3)又は抵抗(R1 〜R3 )とを直列に接続
した回路から成り、前記複数の第1のダイオード(Da1
〜Da3)の前記第2の電極と共通電源端子(グランド)
との間にそれぞれ接続され、且つ前記複数の第2のダイ
オード(Db1〜Db3)の順方向電流が前記のこぎり波に
基づいて流れるような方向性を前記複数の第2のダイオ
ード(Db1〜Db3)が有している複数の第2の直列回路
と、 前記複数の第1のダイオード(Da1〜Da3)の前記第2
の電極と前記共通電源端子(グランド)との間にそれぞ
れ接続された複数の第2の抵抗(Rb1〜Rb3)又は第2
のコンデンサ(Cb1〜Cb3)から成る第2のインピーダ
ンス素子と、 一端が前記第1のインピーダンス素子と前記第2のダイ
オード(Db1〜Db3)又は抵抗(R1 〜R3 )との間に
それぞれ接続され、他端が互いに共通に接続されている
複数のフォトダイオード(S1 〜S3)とから成り、 前記ダミー回路ブロック(B0 )の前記フォトダイオー
ド(S1〜S3)は前記イメージセンサ回路ブロック
(B1 〜B3 )の前記フォトダイオード(S1〜S3 )
よりもリーク電流が大きくなるように形成されており、 前記第1及び第2の電流−電圧変換回路(7)(9)
は、前記イメージセンサ回路ブロック(B1 )及び前記
ダミー回路ブロック(B0 )における複数のフォトダイ
オード(S1〜S3 )の他端の共通接続点と前記共通電
源端子(グランド)との間にそれぞれ接続され、 前記サンプル・ホールド制御信号形成回路(10)は、
前記第2の電流−電圧変換回路(9)から得られる前記
フォトダイオード(S1〜S3 )の走査を示す交流成分
に基づいて前記サンプル・ホールド制御信号を形成する
ように構成され、 一定周期でクロックパルスを発生す
るクロックパルス発生手段が設けられ、 前記クロックパルスを基準にして前記サンプル・ホール
ド制御信号の位相変化を検出して補正信号を形成し、前
記のこぎり波の傾きの変化によって前記位相変化を補正
するように前記のこぎり波発生回路を前記補正信号で制
御する補正回路を設けたことを特徴とするイメージセン
サ。
1. A sawtooth wave generation circuit (4) for periodically generating a sawtooth wave, an image sensor circuit block (B1), and a timing signal forming device having substantially the same configuration as the image sensor circuit block (B1). Dummy circuit block (B
0), a first current-voltage conversion circuit (7) connected to the image sensor circuit block (B1), and a sample-hold circuit (7) connected to the first current-voltage conversion circuit (7). 8), a second current-voltage conversion circuit (9) connected to the dummy circuit block (B0), and the sample-hold circuit based on the output of the second current-voltage conversion circuit (9). (8) A sample and hold control signal forming circuit (10) for forming a sample and hold control signal, wherein the image sensor circuit block (B1) and the dummy circuit block (B0) are respectively provided with a first A plurality of first electrodes each having an electrode and a second electrode
Is a circuit in which the diodes (Da1 to Da3) are connected in series, one end of which is connected to the sawtooth wave generating circuit,
Further, the plurality of first diodes (Da1 to Da3) have directivity such that forward currents of the plurality of first diodes (Da1 to Da3) flow based on the sawtooth wave,
A first series circuit in which the first electrodes of the plurality of first diodes (Da1 to Da3) are arranged on the sawtooth wave generation circuit side, and first resistors (Ra1 to Ra3), respectively. ) Or a first impedance element composed of a first capacitor (C1 to C3) and a second diode (Db1 to Db3) or a resistor (R1 to R3) connected in series. Diode (Da1
~ Da3) the second electrode and a common power supply terminal (ground)
And a plurality of second diodes (Db1 to Db3) having directivity such that forward currents of the plurality of second diodes (Db1 to Db3) flow based on the sawtooth wave. A plurality of second series circuits, and the plurality of first diodes (Da1 to Da3) of the second series circuits.
Second resistances (Rb1 to Rb3) or second resistances respectively connected between the electrodes of the
Second impedance element composed of the capacitors (Cb1 to Cb3), one end of which is connected between the first impedance element and the second diode (Db1 to Db3) or the resistors (R1 to R3), respectively. The other end is composed of a plurality of photodiodes (S1 to S3) commonly connected to each other, and the photodiodes (S1 to S3) of the dummy circuit block (B0) are the image sensor circuit blocks (B1 to B3). Of the photodiodes (S1 to S3)
The leakage current is larger than that of the first and second current-voltage conversion circuits (7) and (9).
Are respectively connected between a common connection point of the other ends of the plurality of photodiodes (S1 to S3) in the image sensor circuit block (B1) and the dummy circuit block (B0) and the common power supply terminal (ground). The sample and hold control signal forming circuit (10) is
The sample / hold control signal is formed based on an AC component indicating scanning of the photodiodes (S1 to S3) obtained from the second current-voltage conversion circuit (9), and a clock is generated at a constant cycle. Clock pulse generating means for generating a pulse is provided, the phase change of the sample and hold control signal is detected with reference to the clock pulse to form a correction signal, and the phase change is caused by the change of the slope of the sawtooth wave. An image sensor, comprising a correction circuit for controlling the sawtooth wave generation circuit with the correction signal so as to perform correction.
【請求項2】 更に、前記サンプル・ホールド回路に接
続されたシフトレジスタを有し、前記シフトレジスタは
前記サンプル・ホールド制御信号に同期して前記サンプ
ル・ホールド回路の出力を書き込み、前記クロックパル
スに基づいて読み出しを行うように構成されていること
を特徴とする請求項1記載のイメージセンサ。
2. A shift register connected to the sample and hold circuit, wherein the shift register writes the output of the sample and hold circuit in synchronization with the sample and hold control signal to write the clock pulse. The image sensor according to claim 1, wherein the image sensor is configured to perform reading based on the reading.
【請求項3】 請求項1又は2の前記ダミー回路ブロッ
ク(B0 )のリーク電流の大きいフォトダイオード(S
1 〜S3 )の代りに、前記イメージセンサ回路ブロック
(B1 )の前記フォトダイオード(Da1〜Da3)と実質
的に同一構成のフォトダイオードとこのフォトダイオー
ドに並列に接続されたリーク回路とを使用することを特
徴とするイメージセンサ。
3. A photodiode (S) having a large leak current in the dummy circuit block (B0) according to claim 1 or 2.
1-S3), instead of the photodiodes (Da1-Da3) of the image sensor circuit block (B1), a photodiode having substantially the same structure and a leak circuit connected in parallel with the photodiode are used. An image sensor characterized in that
【請求項4】 前記ダミー回路ブロック(B0 )の前記
複数のフォトダイオード(S1 〜S3 )を遮光状態に保
つことを特徴とする請求項1又は2又は3記載のイメー
ジセンサ。
4. The image sensor according to claim 1, wherein the plurality of photodiodes (S1 to S3) of the dummy circuit block (B0) are kept in a light-shielded state.
【請求項5】 請求項1又は2の前記ダミー回路ブロッ
ク(B0 )のリーク電流の大きいフォトダイオード(S
1 〜S3 )の代りに、前記イメージセンサ回路ブロック
(B1 )の前記フォトダイオード(S1 〜S3 )と実質
的に同一構成のフォトダイオードを設け、このフォトダ
イオードに一定の光入力を与えることを特徴とするイメ
ージセンサ。
5. The photodiode (S) having a large leak current in the dummy circuit block (B0) according to claim 1 or 2.
1 to S3), instead of the image sensor circuit block (B1), a photodiode having substantially the same structure as the photodiodes (S1 to S3) is provided, and a constant light input is given to this photodiode. Image sensor.
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