JP2517152B2 - Voltage application method for scanning circuit for photo diode array - Google Patents

Voltage application method for scanning circuit for photo diode array

Info

Publication number
JP2517152B2
JP2517152B2 JP2103691A JP10369190A JP2517152B2 JP 2517152 B2 JP2517152 B2 JP 2517152B2 JP 2103691 A JP2103691 A JP 2103691A JP 10369190 A JP10369190 A JP 10369190A JP 2517152 B2 JP2517152 B2 JP 2517152B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
diode
voltage
group
scanning circuit
diodes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2103691A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH042260A (en
Inventor
政則 赤木
英俊 前田
光彦 吉川
博美 柿沼
和幸 広岡
定明 倉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Taiyo Yuden Co Ltd
Original Assignee
Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC, Taiyo Yuden Co Ltd filed Critical Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Priority to JP2103691A priority Critical patent/JP2517152B2/en
Publication of JPH042260A publication Critical patent/JPH042260A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2517152B2 publication Critical patent/JP2517152B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Facsimile Heads (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 この発明は、例えばファクシミリ装置やイメージスキ
ャナなどの光学式画像読取装置に用いられる密着型イメ
ージセンサを構成するホトダイオードアレイを、入力さ
れる1つののこぎり歯電圧にて走査するためのホトダイ
オードアレイ用走査回路の電圧印加方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Application The present invention inputs a photodiode array constituting a contact-type image sensor used in an optical image reading apparatus such as a facsimile machine or an image scanner. The present invention relates to a voltage application method for a scanning circuit for a photodiode array for scanning with one sawtooth voltage.

(ロ)従来の技術 従来、この種のホトダイオードアレイ用走査回路は、
第10図に示すように、同一の順方向特性を有するダイオ
ードDW1〜DW10を直列接続し、それぞれのダイオードDW1
〜DW10のカソードとグランドGND間に、抵抗RW1〜R
W10と、抵抗RT1〜RT10とダイオードDT1〜DT10との直列
回路とを接続して構成される。そして、それぞれのダイ
オードDT1〜DT10のアノードから、ホトダイオードアレ
イのそれぞれのホトダイオードPD1〜PD10に走査電圧が
出力される。BD1〜BD10はクロストーク防止用のブロッ
キングダイオードである。
(B) Conventional Technology Conventionally, this type of photodiode array scanning circuit is
As shown in FIG. 10, diodes D W1 to D W10 having the same forward characteristic are connected in series, and each diode D W1
~ D W10 cathode to ground GND, resistors R W1 ~ R
It is configured by connecting W10 and a series circuit of resistors R T1 to R T10 and diodes D T1 to D T10 . Then, the scanning voltage is output from the anodes of the respective diodes D T1 to D T10 to the respective photodiodes PD 1 to PD 10 of the photodiode array. BD 1 to BD 10 are blocking diodes for preventing crosstalk.

このような回路構成において、ダイオードDW1のアノ
ードに例えばのこぎり歯電圧Vdrを印加する(第11図に
おけるT=0時)。そののこぎり歯電圧Vdrがダイオー
ドDW1のしきい値電圧VFを越えた時にダイオードDW1のカ
ソード側に電圧が現れる。次に、のこぎり歯電圧Vdrが
2倍のしきい値電圧2VFに達すると、ダイオードDW2のカ
ソード側に電圧が現れる。以後ダイオードDW10まで順次
ダイオードDW3〜DW10のカソード側には電圧が現れる。
In such a circuit configuration, for example, a sawtooth voltage Vdr is applied to the anode of the diode D W1 (at T = 0 in FIG. 11). A voltage appearing at the cathode side of the diode D W1 when the sawtooth voltage Vdr exceeds the threshold voltage V F of the diode D W1. Next, when the sawtooth voltage Vdr reaches twice the threshold voltage 2V F, the voltage appearing at the cathode side of the diode D W2. The voltage appearing on the cathode side of the subsequent diode D sequentially diode D W3 to D W10 to W10.

ダイオードDW1のカソード側に現れた電圧はのこぎり
歯電圧Vdrが上昇するに従い、上昇していく。この時ダ
イオードDT1のアノード側の接続点tp1の電圧も次第に上
昇していくが、ダイオードDT1のしきい値電圧VFに達す
るとほぼ飽和状態となりそれ以後の電圧の上昇は、非常
に緩やかなものとなる。よって各出力端子tp1〜tp10に
はダイオードDW1〜DW10のしきい値VFにより順次電圧が
現れ、その電圧はダイオードDT1〜DT10により飽和して
第11図に示すようになる。
The voltage appearing on the cathode side of the diode D W1 increases as the sawtooth voltage Vdr increases. At this time, the voltage at the connection point tp1 on the anode side of the diode D T1 also gradually rises, but when it reaches the threshold voltage V F of the diode D T1 , it becomes almost saturated, and thereafter the voltage rises very slowly. It will be Therefore, a voltage sequentially appears at the output terminals tp1 to tp10 due to the threshold V F of the diodes D W1 to D W10 , and the voltage is saturated by the diodes D T1 to D T10 and becomes as shown in FIG.

(ハ)発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のホトダイオードアレイ用走査回
路では、各ホトダイオードに出力される電圧がダイオー
ドDTのしきい値以上とはならない。上記走査回路及びブ
ロッキングダイオードを含むホトダイオードアレイにお
いて、ブロッキングダイオードが上記走査回路の各ダイ
オードと同一の特性であるとする。この場合、ブロッキ
ングダイオードを通してホトダイオードの容量に充電を
行う時、ブロッキングダイオードのしきい値電圧VF以下
の非常に高抵抗となる特性の領域でブロッキングダイオ
ードを使用することになる。この時第n番目(n=1,2,
3……)のホトダイオードへの充電をおこない、その時
流れる充電電流を光信号として検出するのであるが、第
n番目のホトダイオードへの充電が行われるまでの時間
TC(第12図)内で充電が完全に行われず、時間TC以後に
流れる充電電流が、第(n+1)番目のホトダイオード
への充電時に残留電流分として、加算されることにな
る。この残留電流はホトダイオードに入射する光量によ
り一定でないので、第(n+1)番目の検出の際に第n
番目のホトダイオードの状態により、信号が不均一とな
ってしまう。この不均一性により信号出力のバラツキ
が、飽和露光量と検出できる最低の露光量により決定さ
れるダイナミック・レンジの中で無視できない値となる
ので、階調をとる場合に問題となり、多階調を得ること
ができなくなる。
(C) Problems to be Solved by the Invention However, in the photodiode array scanning circuit described above, the voltage output to each photodiode does not exceed the threshold value of the diode D T. In the photodiode array including the scanning circuit and the blocking diode, it is assumed that the blocking diode has the same characteristics as the diodes of the scanning circuit. In this case, when charging the capacitance of the photodiode through the blocking diode, the blocking diode is used in a region having a very high resistance equal to or lower than the threshold voltage V F of the blocking diode. At this time, the nth (n = 1,2,
3 ...) is charged to the photodiode and the charging current flowing at that time is detected as an optical signal. Time until the nth photodiode is charged
The charging is not completely performed within T C (FIG. 12), and the charging current flowing after the time T C is added as a residual current amount when charging the (n + 1) th photodiode. Since this residual current is not constant depending on the amount of light incident on the photodiode, the n-th detection is performed during the (n + 1) th detection.
The state of the second photodiode causes the signal to be non-uniform. Due to this non-uniformity, the variation in signal output becomes a non-negligible value within the dynamic range determined by the saturated exposure amount and the minimum detectable exposure amount. Will not be able to get.

またダイオードDTの内部抵抗RSによりダイオードDT
流れる電流が増加すると、ダイオードDTのアノード側の
電圧はしきい値電圧VFに達しても緩やかに上昇を続ける
ので、第12図に示すように出力の検出を行う電圧VFに対
し、ホトダイオードへの容量に充電を行う電圧(VF+Δ
V)が大きくなってしまう。この差の電圧ΔVにより充
電される電荷量をΔQとすると、ホトダイオードの光電
流により放電される電荷量がΔQを越えないと、出力検
出時にホトダイオードへの再充電が行われないので、出
力を得ることができない。又接続点tp1から接続点tp10
までの差の電圧ΔVの値が異なるため、各ビットとも低
照度における出力が得られず、また各ビットが出力する
ための最低照度の値も異なってしまう。
Further when the current through the internal resistance R S of the diode D T through the diode D T is increased, since the voltage on the anode side of the diode D T will continue to slowly rise to reach the threshold voltage V F, in FIG. 12 to the voltage V F to detect the output as shown, the voltage for charging the capacitor to the photodiode (V F + delta
V) becomes large. If the amount of charge charged by the voltage ΔV of this difference is ΔQ, unless the amount of charge discharged by the photocurrent of the photodiode exceeds ΔQ, the photodiode is not recharged at the time of output detection, so that an output is obtained. I can't. Also connection point tp1 to connection point tp10
Since the value of the voltage difference ΔV is different, the output at low illuminance cannot be obtained for each bit, and the minimum illuminance value for output by each bit also differs.

この発明は上記の事情を考慮してなされたもので、ホ
トダイオードに供給する走査電圧を増大させることがで
きるホトダイオードアレイ用走査回路の電圧印加方法を
提供しようとするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a voltage applying method for a scanning circuit for a photodiode array, which can increase the scanning voltage supplied to the photodiode.

(ニ)課題を解決するための手段 この発明は、n個:n≧2のダイオードが直列接続され
た第1のダイオード群と、前記第1のダイオード群のそ
れぞれのダイオードのカソードと第1共通路との間に接
続されたn個の抵抗からなる抵抗群Wと、n個:n≧2の
ダイオードからなる第2のダイオード群と、この第2の
ダイオード群のそれぞれのダイオードのアノードに直列
接続されるn個の抵抗からなる抵抗群Tとを備え、前記
第2のダイオード群のそれぞれのダイオードのカソード
が第2共通路に接続され、前記抵抗群Tのそれぞれの抵
抗のうち、第2のダイオード群のダイオードのアノード
に接続されていない側が第1のダイオード群のそれぞれ
のダイオードのカソードに接続され、かつn個のホトダ
イオードで構成されるホトダイオードアレイのそれぞれ
のホトダイオードを順次走査するホトダイオードアレイ
用走査回路に対し、前記第1のダイオード群のうち、抵
抗群Wの抵抗が接続されていないアノードを持つダイオ
ードのそのアノードにノコギリ歯電圧を印加することに
よって第2のダイオード群のそれぞれのダイオードのア
ノード側からホトダイオードのそれぞれの走査電圧を順
次出力させる際に、第1共通路に零電圧を印加し、かつ
第2共通路に正の電圧を印加するホトダイオードアレイ
用走査回路の電圧印加方法である。
(D) Means for Solving the Problems The present invention is directed to a first diode group in which n: n ≧ 2 diodes are connected in series, and a cathode of each diode of the first diode group and a first common group. A resistor group W consisting of n resistors connected to the path, a second diode group consisting of n: n ≧ 2 diodes, and a series connection to the anode of each diode of this second diode group. A resistor group T composed of n resistors connected to each other, wherein the cathodes of the diodes of the second diode group are connected to a second common path, and the second group of resistors of the resistor group T is The side of the diode group not connected to the anode of the diode is connected to the cathode of each diode of the first diode group, and the photodiode array is composed of n photodiodes. To the photodiode array scanning circuit for sequentially scanning the respective photodiodes, the sawtooth voltage is applied to the anode of the diode having the anode to which the resistor of the resistor group W is not connected among the first diode group. When the scanning voltages of the photodiodes are sequentially output from the anode side of the diodes of the second diode group by, the zero voltage is applied to the first common path and the positive voltage is applied to the second common path. This is a voltage application method for a scanning circuit for a photodiode array.

この発明における正の電圧を印加することは、のこぎ
り歯電圧が印加されている間継続して一定バイアス電圧
を印加することであってよい。
Applying the positive voltage in this invention may be applying a constant bias voltage continuously while the sawtooth voltage is being applied.

また、正の電圧を印加することは、のこぎり歯電圧が
印加されている間第2のダイオード群の各ダイオードの
スイッチングに同期して順次スイッチングした第2のダ
イオード群の各ダイオードごとに第1バイアス電圧を印
加することであってもよい。
In addition, applying a positive voltage means that the first bias is applied to each diode of the second diode group that is sequentially switched in synchronization with the switching of each diode of the second diode group while the sawtooth voltage is applied. It may be to apply a voltage.

さらに、正の電圧を印加することは、のこぎり歯電圧
が印加されている間、第2のダイオード群の各ダイオー
ドがスイッチングするまでは一定の第1バイアス電圧を
印加し、その後第2のダイオード群の各ダイオードのス
イッチングに同期して順次スイッチングした第2のダイ
オード群の各ダイオードごとに第2バイアス電圧を印加
することであってもよい。
Further, applying a positive voltage means applying a constant first bias voltage until each diode of the second diode group switches while the sawtooth voltage is applied, and then applying the second diode group. Alternatively, the second bias voltage may be applied to each diode of the second diode group that is sequentially switched in synchronization with the switching of each diode.

(ホ)作用 上記構成において、第2のダイオードのカソードには
正の電圧が印加されるので、のこぎり歯電圧の電圧値が
徐々に上昇し、第2のダイオードのアノード側の電圧値
が第2のダイオードのしきい値電圧を越えても第2のダ
イオードのアノード側電圧は飽和しない。そして前記し
きい値電圧と前記正の電圧を加えた電圧値となった時に
飽和するので、ホトダイオードに印加する走査電圧をし
きい値電圧以上にすることができる。
(E) Action In the above configuration, since a positive voltage is applied to the cathode of the second diode, the voltage value of the sawtooth voltage gradually increases, and the voltage value on the anode side of the second diode becomes the second value. The voltage on the anode side of the second diode is not saturated even if the threshold voltage of the diode is exceeded. When the voltage value obtained by adding the threshold voltage and the positive voltage becomes saturated, the scanning voltage applied to the photodiode can be made equal to or higher than the threshold voltage.

(ヘ)実施例 以下この発明の実施例を図面にて詳述するが、この発
明は以下の実施例に限定されるものではない。
(F) Embodiments Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following embodiments.

第1図において、PD1〜PD10はホトダイオードであ
り、それぞれのカソードにはブロッキングダイオードBD
1〜BD10のカソードが接続されている。フォトダイオー
ドPD1〜PD10のアノードは、出力共通路1に接続されて
いる。ホトダイオードPD1〜PD10及びブロッキングダイ
オードBD1〜BD10でホトダイオードアレイ2が構成され
る。
In FIG. 1, PD 1 to PD 10 are photodiodes, and each cathode has a blocking diode BD.
The cathodes 1 to BD 10 are connected. The anodes of the photodiodes PD 1 to PD 10 are connected to the output common path 1. The photodiode array 2 is composed of the photodiodes PD 1 to PD 10 and the blocking diodes BD 1 to BD 10 .

3はホトダイオードアレイ用走査回路で、直列接続さ
れる第1のダイオードDW1〜DW10と抵抗RW1〜RW10,RT1
RT10と第2のダイオードDT1〜DT10とで構成される。抵
抗RWi(i=1,2,3……)は第1のダイオードDWiのカソ
ードと第1共通路との間に接続される。第1共通路4は
零電圧であるグランドGNDに接続される。また、第2の
ダイオードDTiのアノードには抵抗RTiが直列に接続さ
れ、そのカソードは第2共通路5に接続され、さらに抵
抗RTiは第1のダイオードDWiのカソードに接続される。
そして第2のダイオードDTiのアノードと抵抗RTiとの接
続点tpiにはホトダイオードPDiのカソードが接続され
る。
Reference numeral 3 denotes a photodiode array scanning circuit, which includes first diodes D W1 to D W10 and resistors R W1 to R W10 , R T1 to which are connected in series.
It is composed of R T10 and the second diodes D T1 to D T10 . The resistor R Wi (i = 1,2,3 ...) Is connected between the cathode of the first diode D Wi and the first common path. The first common path 4 is connected to the ground GND which is zero voltage. A resistor R Ti is connected in series to the anode of the second diode D Ti , its cathode is connected to the second common path 5, and the resistor R Ti is connected to the cathode of the first diode D Wi. .
The cathode of the photodiode PD i is connected to the connection point tpi between the anode of the second diode D Ti and the resistor R Ti .

以上の構成において、ホトダイオードアレイ2を走査
する場合、第2共通路5に正の電圧である一定バイアス
電圧VBを印加する。そして第1のダイオードのDW1のア
ノードにのこぎり歯電圧Vdrを印加する。
In the above configuration, when scanning the photodiode array 2, a constant bias voltage V B that is a positive voltage is applied to the second common path 5. Then, the sawtooth voltage Vdr is applied to the anode of D W1 of the first diode.

のこぎり歯電圧Vdrが上昇すると第1のダイオードDW1
のカソード側の電圧が上昇し、第2のダイオードDT1
アノードの電圧つまり走査電圧も徐々に上昇していく。
この時第2のダイオードDT1のカソードには正の一定バ
イアス電圧VBが加わっているので、第2のダイオードD
T1のアノードの電圧、すなわち接続点tp1の電圧Vtp1
は、第2図に示すように、第2のダイオードDT1のしき
い値電圧VFを越えても飽和することなく、それらの電圧
の和電圧(VF+VB)の電圧値まで上昇する。そして第2
ダイオードDT1のアノードの電圧値が和電圧(VF+VB
に達してから以後は、電圧Vtp1の上昇は非常に緩やかな
ものとなり、のこぎり歯電圧Vdrがオフとなる時に(VF
+VB+ΔV1)まで上昇してオフする。
When the sawtooth voltage Vdr rises, the first diode D W1
The voltage on the cathode side of the second diode D T1 increases, and the voltage on the anode of the second diode D T1 , that is, the scanning voltage also gradually increases.
At this time, since the positive constant bias voltage V B is applied to the cathode of the second diode D T1 , the second diode D T1
The voltage of the anode of T1 , that is, the voltage Vtp1 of the connection point tp1
As shown in FIG. 2, even if the threshold voltage V F of the second diode D T1 is exceeded, it does not saturate and rises up to the voltage value of the sum of those voltages (V F + V B ). . And the second
The voltage value of the anode of the diode D T1 is the sum voltage (V F + V B ).
After that, the voltage Vtp1 rises very slowly, and when the sawtooth voltage Vdr turns off (V F
It rises to + V B + ΔV 1 ) and turns off.

以後同様にそれぞれの第2のダイオードDT2〜DT10
アノード側に、各ホトダイオードPD2〜PD10へ加わる走
査電圧が順次出力されていく。この時ホトダイオードPD
n(n=1,2,3……)へ加わる走査電圧はバイアス電圧VB
だけ増加しているので、第3図に示すように、得られる
信号電流IOUTの最大値は従来に比べ増加する。またホト
ダイオードの容量へ充電を行う際に、バイアス電圧VB
高い電圧でブロッキングダイオードの低抵抗領域を使用
でき、その領域中では充電が急速に行われるので、信号
電流IOUTの最大値に対する残留電流の比が小さくなり、
残留電流による影響を従来に比べ軽減することができ
る。またバイアス電圧VB分だけ飽和露光量が増加するの
で、リセット時と読み出し時の電圧の差によるΔVで決
定される検出できる最低の露光量と飽和露光量により決
定されるダイナミックレンジが増加する。
Thereafter, similarly, the scanning voltage applied to each of the photodiodes PD 2 to PD 10 is sequentially output to the anode side of each of the second diodes D T2 to D T10 . At this time, the photodiode PD
The scanning voltage applied to n (n = 1,2,3 ...) is the bias voltage V B.
As shown in FIG. 3, the maximum value of the signal current I OUT obtained increases as compared with the conventional case. In addition, when charging the photodiode capacitance, the low resistance region of the blocking diode can be used at a voltage higher by the bias voltage V B , and charging is performed rapidly in that region, so that the maximum value of the signal current I OUT remains. The ratio of the current becomes smaller,
The influence of the residual current can be reduced as compared with the conventional case. Further, since the saturated exposure amount increases by the bias voltage V B, the minimum detectable exposure amount determined by ΔV due to the voltage difference between the reset time and the read time and the dynamic range determined by the saturated exposure amount increase.

第2の実施例を第4〜6図に示す。この実施例では、
第2のダイオードDT1〜DT10のそれぞれのカソードは、
第1の実施例と異なり、第1バイアス電圧を発生する電
圧発生装置6のスイッチ回路6aにより常時はグランドに
接続されている。そしてスイッチングした第2のダイオ
ードに同期してスイッチ回路6aの対応するスイッチが切
り換わると、スイッチングした第2のダイオードのカソ
ードのみに第1バイアス電圧が電圧発生装置6により印
加される構成である。
The second embodiment is shown in FIGS. In this example,
The cathode of each of the second diodes D T1 to D T10 is
Unlike the first embodiment, the switch circuit 6a of the voltage generator 6 that generates the first bias voltage is normally connected to the ground. Then, when the corresponding switch of the switch circuit 6a is switched in synchronization with the switched second diode, the voltage generator 6 applies the first bias voltage only to the cathode of the switched second diode.

この実施例において、のこぎり歯電圧Vdrが上昇して
いくと第2のダイオードDT1のアノードの電圧Vrp1も徐
々に上昇していき、しきい値電圧VFに達すると飽和する
が(第5図)、第6図に示すタイミングすなわちしきい
値電圧VFに達し第2のダイオードDT1がスイッチングす
るのに同期して電圧発生装置6から第1バイアス電圧V
P1(=VF+ΔV1)を出力する。この第1バイアス電圧V
P1を第2のダイオードDT1のカソードに印加すると、第
2のダイオードDT1のアノード電圧Vtp1は(VF+ΔV1
まで上昇する。第1バイアス電圧VP1がオフとなると、
第2のダイオードDT1のアノード電圧Vtp1はほぼしきい
値電圧VFまで減少し、しきい値電圧VFで飽和した後の電
圧の上昇に従う。以後各第2のダイオードDT2〜DT10
で順次ホトダイオードへ加える走査電圧を出力してい
く。この時第2のダイオードDTnのカソードへ印加する
電圧値は、第nビット(n=1,2,3……)のリセット電
圧と読み出し電圧の差をΔVnとすると(VF+ΔVn)であ
る。
In this embodiment, as the sawtooth voltage Vdr rises, the anode voltage Vrp1 of the second diode D T1 also gradually rises and reaches saturation when the threshold voltage V F is reached (see FIG. 5). ), The first bias voltage V from the voltage generator 6 in synchronization with the timing shown in FIG. 6, that is, the threshold voltage V F being reached and the second diode D T1 switching.
Output P1 (= V F + ΔV 1 ). This first bias voltage V
The application of P1 to the cathode of the second diode D T1, the anode voltage Vtp1 of the second diode D T1 is (V F + ΔV 1)
Rise to. When the first bias voltage V P1 is turned off,
The anode voltage Vtp1 of the second diode D T1 decreases to almost the threshold voltage V F, and follows the increase of the voltage after being saturated at the threshold voltage V F. After that, the scanning voltages applied to the second diodes D T2 to D T10 are sequentially output to the photodiodes. At this time, the voltage value applied to the cathode of the second diode D Tn is (V F + ΔVn), where ΔVn is the difference between the reset voltage and the read voltage of the nth bit (n = 1,2,3 ...). .

上記のように、ホトダイオードへの充電を完了させる
時の電圧と読み出す時の電圧が等しいので、検出できる
最低の露光量が小さくなるので、ダイナミックレンジを
広げることができる。
As described above, since the voltage at the time of completing the charging of the photodiode and the voltage at the time of reading are equal to each other, the minimum detectable exposure amount becomes small, so that the dynamic range can be expanded.

第3の実施例を第7〜9図に示す。この実施例では、
第2の実施例とは異なり、第2のダイオードDT1〜DT10
のそれぞれのカソードは、電圧発生回路7のスイッチ回
路7aにより常時は一定バイアス電圧VBが印加されてい
る。そしてその状態でスイッチングした第2のダイオー
ドに同期してスイッチ回路7aの対応するスイッチが切り
換わると、スイッチングした第2のダイオードのカソー
ドのみに第2バイアス電圧が電圧発生装置7により印加
される構成である。
A third embodiment is shown in FIGS. In this example,
Different from the second embodiment, the second diodes D T1 to D T10
A constant bias voltage V B is always applied to each of the cathodes by the switch circuit 7a of the voltage generating circuit 7. Then, when the corresponding switch of the switch circuit 7a is switched in synchronization with the switched second diode in that state, the second bias voltage is applied by the voltage generator 7 only to the cathode of the switched second diode. Is.

この実施例において、のこぎり歯電圧Vdrが上昇する
と、第2のダイオードDT1のアノードの電圧Vtp1が上昇
していく。この時第2のダイオードDT1のカソードに
は、正のバイアス電圧VBが加わっているので、第2のダ
イオードDT1のアノードの電圧はしきい値電圧VFを越え
て上昇していき、和電圧(VF−VB)でスイッチングすな
わち飽和する(第8図)。そして第2のダイオードDT1
がスイッチングするタイミングで第2バイアス電圧VP12
(=VB+ΔV1)を印加するので(第9図)、第2のダイ
オードDT1のアノードの電圧Vtp1は(VF+VB+ΔV1)ま
で上昇する。第2バイアス電圧P12がオフすると第2の
ダイオードDT1のアノードの電圧は第1の実施例でバイ
アス電圧VBのみ加えた時の電圧波形と一致した値とな
る。以後同様にして各第2のDT2〜DT10まで順次ホトダ
イオードへ加える走査電圧を出力していく。この時第1
の実施例と同様に、ホトダイオードに加わる電圧が増加
しているために出力の最大値が増加する。またブロッキ
ングダイオードの低抵抗領域をホトダイオードに加わる
電圧が増加している時に使用するので、信号電流の最大
値に対しての残留電流の比が小さくなる。よって各ホト
ダイオードにおける不均一性が小さくなりまた読みだし
時とリセット時の電圧が同じであるので低照度でも出力
を得ることができる。このことは、第1の実施例のみで
得られる効果と第2の実施例で得られる効果の両方が得
られることを示している。
In this embodiment, as the sawtooth voltage Vdr rises, the anode voltage Vtp1 of the second diode D T1 rises. In this case the cathode of the second diode D T1, since the applied positive bias voltage V B, the anode voltage of the second diode D T1 is gradually increased beyond the threshold voltage V F, switching i.e. saturated with the sum voltage (V F -V B) (Figure 8). And the second diode D T1
The second bias voltage V P12
Since (= V B + ΔV 1 ) is applied (FIG. 9), the voltage Vtp1 of the anode of the second diode D T1 rises to (V F + V B + ΔV 1 ). When the second bias voltage P12 is turned off, the voltage of the anode of the second diode D T1 becomes a value that coincides with the voltage waveform when only the bias voltage V B is applied in the first embodiment. Thereafter, similarly, the scanning voltage applied to the photodiodes is sequentially output from each of the second D T2 to D T10 . At this time the first
As in the above embodiment, the maximum value of the output increases because the voltage applied to the photodiode increases. Further, since the low resistance region of the blocking diode is used when the voltage applied to the photodiode is increasing, the ratio of the residual current to the maximum value of the signal current becomes small. Therefore, the non-uniformity in each photodiode is reduced and the voltage at the time of reading is the same as that at the time of resetting, so that an output can be obtained even at low illuminance. This indicates that both the effect obtained only in the first embodiment and the effect obtained in the second embodiment can be obtained.

なお、上記それぞれの実施例ではホトダイオードが10
個のホトダイオードアレイを走査する走査回路において
説明したが、例えばホトダイオードが1728個のもので
は、ホトダイオードアレイを10個を1ブロックとみな
し、そのそれぞれに各実施例に示した走査回路を接続す
る構成をとればよい。そして、それぞれの走査回路の1
ビット目の第1のダイオードには時分割で順次のこぎり
歯電圧を印加すればよい。
In each of the above embodiments, the photodiode is 10
Although the scanning circuit for scanning one photodiode array has been described, for example, if the number of photodiodes is 1728, ten photodiode arrays are regarded as one block, and the scanning circuit shown in each embodiment is connected to each of them. You should take. And one of each scanning circuit
A sawtooth voltage may be sequentially applied to the first diode of the bit in a time division manner.

(ト)発明の効果 この発明によれば、ホトダイオードに印加される走査
電圧が大きくなるので、ホトダイオードアレイから出力
される信号電流の最大値を大きくすることができる。こ
れによってホトダイオード間の不均一性が小さくなり、
またホトダイオードアレイのダイナミックレンジを大き
くすることができる。
(G) Effect of the Invention According to the present invention, since the scanning voltage applied to the photodiode is increased, the maximum value of the signal current output from the photodiode array can be increased. This reduces the non-uniformity between photodiodes,
Also, the dynamic range of the photodiode array can be increased.

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

第1図はこの発明の第1の実施例を説明するためのホト
ダイオードアレイ及びホトダイオードアレイ用走査回路
の電気回路図、第2図は第1の実施例におけるホトダイ
オードアレイ用走査回路の各接続点tp1〜tp10の出力電
圧と信号電流IOUTとの関係を示すグラフ、第3図は第n
ビット目の接続点tpnの出力電圧とその時の明状態及び
暗状態の信号電流IOUTとの関係を示すグラフ、第4図は
第2の実施例の第1図相当図、第5図は第2の実施例の
第2図相当図、第6図は第2の実施例における第nビッ
ト目の接続点tpnの出力電圧とバイアス電圧とその時の
明状態及び暗状態の信号電流IOUTとの関係を示すグラ
フ、第7図は第3の実施例の第1図相当図、第8図は第
3の実施例の第2図相当図、第9図は第3の実施例の第
6図相当図、第10図は従来例における電気回路図、第11
図は従来例の第2図相当図、第12図は従来例の第3図相
当図である。 2……ホトダイオードアレイ、 3……ホトダイオードアレイ用走査回路、 4……第1共通路、5……第2共通路、 DW1〜DW10……第1のダイオード、 DT1〜DT10……第2のダイオード、 RW1〜RW10、RT1〜RT10……抵抗。
FIG. 1 is an electric circuit diagram of a photodiode array and a photodiode array scanning circuit for explaining the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is each connection point tp1 of the photodiode array scanning circuit in the first embodiment. ~ A graph showing the relationship between the output voltage of tp10 and the signal current I OUT , Fig. 3 shows the n-th graph
A graph showing the relationship between the output voltage of the connection point tpn of the bit and the signal current I OUT in the bright state and the dark state at that time, FIG. 4 is a diagram corresponding to FIG. 1 of the second embodiment, and FIG. 2 of the second embodiment, and FIG. 6 shows the output voltage and the bias voltage of the connection point tpn of the nth bit in the second embodiment and the signal current I OUT in the bright state and the dark state at that time. FIG. 7 is a graph showing the relationship, FIG. 7 is an equivalent view of FIG. 1 of the third embodiment, FIG. 8 is an equivalent view of FIG. 2 of the third embodiment, and FIG. 9 is FIG. 6 of the third embodiment. Equivalent diagram, FIG. 10 is an electric circuit diagram in the conventional example, FIG.
The drawing corresponds to FIG. 2 of the conventional example, and FIG. 12 corresponds to FIG. 3 of the conventional example. 2 ... Photodiode array, 3 ... Scanning circuit for photodiode array, 4 ... 1st common path, 5 ... 2nd common path, D W1 to D W10 ... 1st diode, D T1 to D T10 ... Second diode, R W1 to R W10 , R T1 to R T10 ... resistance.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉川 光彦 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (72)発明者 柿沼 博美 東京都台東区上野6丁目16番20号 太陽 誘導株式会社内 (72)発明者 広岡 和幸 東京都台東区上野6丁目16番20号 太陽 誘導株式会社内 (72)発明者 倉田 定明 東京都台東区上野6丁目16番20号 太陽 誘導株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Mitsuhiko Yoshikawa 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Within Sharp Corporation (72) Inventor Hiromi Kakinuma 6-16-20 Ueno, Taito-ku, Tokyo Sun-inducted stock In-house (72) Inventor Kazuyuki Hirooka 6-16-20 Ueno, Taito-ku, Tokyo Sun Induction Co., Ltd. (72) Inventor Sadaaki Kurata 6-16-20 Ueno, Taito-ku, Tokyo In Sun Induction Co., Ltd.

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】n個:n≧2のダイオードが直列接続された
第1のダイオード群と、前記第1のダイオード群のそれ
ぞれのダイオードのカソードと第1共通路との間に接続
されたn個の抵抗からなる抵抗群Wと、n個:n≧2のダ
イオードからなる第2のダイオード群と、この第2のダ
イオード群のそれぞれのダイオードのアノードに直列接
続されるn個の抵抗からなる抵抗群Tとを備え、 前記第2のダイオード群のそれぞれのダイオードのカソ
ードが第2共通路に接続され、前記抵抗群Tのそれぞれ
の抵抗のうち、第2のダイオード群のダイオードのアノ
ードに接続されていない側が第1のダイオード群のそれ
ぞれのダイオードのカソードに接続され、かつn個のホ
トダイオードで構成されるホトダイオードアレイのそれ
ぞれのホトダイオードを順次走査するホトダイオードア
レイ用走査回路に対し、前記第1のダイオード群のう
ち、抵抗群Wの抵抗が接続されていないアノードを持つ
ダイオードのそのアノードにノコギリ歯電圧を印加する
ことによって第2のダイオード群のそれぞれのダイオー
ドのアノード側からホトダイオードのそれぞれの走査電
圧を順次出力させる際に、第1共通路に零電圧を印加
し、かつ第2共通路に正の電圧を印加するホトダイオー
ドアレイ用走査回路の電圧印加方法。
1. A first diode group in which n: n ≧ 2 diodes are connected in series, and n connected between a cathode of each diode of the first diode group and a first common path. A resistor group W consisting of a number of resistors, a second diode group consisting of n: n ≧ 2 diodes, and n resistors connected in series to the anodes of the diodes of this second diode group. A resistor group T, wherein the cathodes of the diodes of the second diode group are connected to a second common path, and the resistors of the resistor group T are connected to the anodes of the diodes of the second diode group. Each photodiode of the photodiode array, which is connected to the cathode of each diode of the first diode group and which is composed of n photodiodes, is A second diode by applying a sawtooth voltage to the anode of a diode having an anode to which the resistance of the resistor group W is not connected, of the first diode group, for the next scanning photodiode array scanning circuit. Scanning circuit for photodiode array that applies a zero voltage to the first common path and a positive voltage to the second common path when sequentially outputting the scanning voltages of the photodiodes from the anode side of each diode of the group Voltage application method.
【請求項2】正の電圧を印加することが、のこぎり歯電
圧が印加されている間継続して一定バイアス電圧を印加
することである請求項1記載のホトダイオードアレイ用
走査回路の電圧印加方法。
2. The voltage application method for a photodiode array scanning circuit according to claim 1, wherein applying the positive voltage is applying a constant bias voltage continuously while the sawtooth voltage is applied.
【請求項3】正の電圧を印加することが、のこぎり歯電
圧が印加されている間第2のダイオード群の各ダイオー
ドのスイッチングに同期して順次スイッチングした第2
のダイオード群のダイオードごとに第1バイアス電圧を
印加することである請求項1記載のホトダイオードアレ
イ用走査回路の電圧印加方法。
3. A positive voltage is applied to the second diode group while the sawtooth voltage is applied to the second diode group.
2. The voltage applying method for a photodiode array scanning circuit according to claim 1, wherein the first bias voltage is applied to each diode of the diode group.
【請求項4】正の電圧を印加することが、のこぎり歯電
圧が印加されている間、第2のダイオード群の各ダイオ
ードがスイッチングするまでは一定の第1バイアス電圧
を印加し、その後第2のダイオード群の各ダイオードの
スイッチングに同期して順次スイッチングした第2のダ
イオード群の各ダイオードごとに第2バイアス電圧を印
加することである請求項1記載のホトダイオードアレイ
用走査回路の電圧印加方法。
4. Applying a positive voltage comprises applying a constant first bias voltage until each diode of the second diode group switches while the sawtooth voltage is applied, and then applying a second bias voltage. 2. The voltage application method for a photodiode array scanning circuit according to claim 1, wherein the second bias voltage is applied to each diode of the second diode group which is sequentially switched in synchronization with the switching of each diode of the diode group.
JP2103691A 1990-04-19 1990-04-19 Voltage application method for scanning circuit for photo diode array Expired - Fee Related JP2517152B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2103691A JP2517152B2 (en) 1990-04-19 1990-04-19 Voltage application method for scanning circuit for photo diode array

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2103691A JP2517152B2 (en) 1990-04-19 1990-04-19 Voltage application method for scanning circuit for photo diode array

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH042260A JPH042260A (en) 1992-01-07
JP2517152B2 true JP2517152B2 (en) 1996-07-24

Family

ID=14360806

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2103691A Expired - Fee Related JP2517152B2 (en) 1990-04-19 1990-04-19 Voltage application method for scanning circuit for photo diode array

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2517152B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH042260A (en) 1992-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI628785B (en) Spad array with pixel-level bias control
US4233632A (en) Solid state image pickup device with suppressed so-called blooming phenomenon
US20040036784A1 (en) High dynamic range pixel with gain and true shutter capability
US5748303A (en) Light sensing device
CN108337457B (en) Image sensor with a plurality of pixels
US4556800A (en) Optical image sensor apparatus with grouped photosensors connected in common
US4333111A (en) Signal processing circuit for solid-state camera
EP0630152B1 (en) Photo-electric converter
US6831691B1 (en) Solid-state image pickup device
US5146074A (en) Solid state imaging device
KR100423349B1 (en) Image sensor
US6770861B2 (en) Image-sensing device
JPS5831669A (en) Solid-state image pickup device
JP2517152B2 (en) Voltage application method for scanning circuit for photo diode array
JPS59190775A (en) Control system of photoelectric converting element
US5182447A (en) Photoelectric converting apparatus with maximum and minimum accumulation detecting
JPH07264485A (en) Image pickup device
CN109889735B (en) Pixel circuit and image sensor
EP3487167A1 (en) Image sensor with high dynamic range
CN109951657B (en) Pixel circuit and image sensor
JPH07147651A (en) Picture element structure of solid state image pickup device and solid state image pickup device
US6972399B2 (en) Reset voltage generation circuit for CMOS imagers
US7173228B2 (en) Image sensor device comprising protection against overflow
US20240035885A1 (en) Photoelectric conversion apparatus
US4974008A (en) Focus detecting system

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees