JP2954408B2 - Image reading device - Google Patents

Image reading device

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JP2954408B2
JP2954408B2 JP3299622A JP29962291A JP2954408B2 JP 2954408 B2 JP2954408 B2 JP 2954408B2 JP 3299622 A JP3299622 A JP 3299622A JP 29962291 A JP29962291 A JP 29962291A JP 2954408 B2 JP2954408 B2 JP 2954408B2
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photocurrent
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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】この発明は、ファクシミリやスキ
ャナー等において、光イメージデータを読み取って電気
信号として信号ライン上に取り出すのに用いるイメージ
読み取り装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image reading apparatus used for reading optical image data and extracting it as a signal on a signal line in a facsimile or a scanner.

【0002】[0002]

【従来の技術】図13は従来のイメージ読み取り装置を
示す回路図であり、図において、1は直流電圧Vdの電
源にカソードが接続された複数の、すなわちnドット分
の受光素子としてのフォトダイオード、2はコレクタが
上記直流電源に、ベースが上記フォトダイオード1のア
ノードにそれぞれ接続された上記ドット数分の各トラン
ジスタ、3は各トランジスタ2のエミッタと信号ライン
Sとの間に接続されたアナログスイッチで、外部からの
信号を受けてオン,オフ制御される。
2. Description of the Related Art FIG. 13 is a circuit diagram showing a conventional image reading apparatus. In FIG. 13, reference numeral 1 denotes a plurality of photodiodes each having a cathode connected to a power supply of a DC voltage Vd, that is, photodiodes as light receiving elements for n dots. Reference numeral 2 denotes each transistor corresponding to the number of dots whose collector is connected to the DC power supply and the base is connected to the anode of the photodiode 1, and 3 is an analog connected between the emitter of each transistor 2 and the signal line S. On / off control is performed by a switch in response to an external signal.

【0003】4a,4b,4cは外部からのクロックパ
ルス(CLOCK)に同期したスタートパルスSIに従
って、図14に示すように、順次Q出力を`H´→`L
´→`H´とするように動作する複数のフリップフロッ
プで、これらのQ出力端子がD入力端子に順次従属接続
されている。なお、これらの各Q出力は上記各アナログ
スイッチ3をオン,オフ制御するのに用いられる。5は
信号ラインSとグランドとの間に接続された放電スイッ
チであり、ここでは上記クロックの立ち上がりで光電流
の電荷をグランドに放電させるように機能する。
As shown in FIG. 14, 4a, 4b, and 4c sequentially output Q outputs from "H" to "L" in accordance with a start pulse SI synchronized with an external clock pulse (CLOCK).
In a plurality of flip-flops that operate so as to change from “H” to “H”, these Q output terminals are sequentially connected in cascade to the D input terminal. Each of these Q outputs is used to turn on and off each of the analog switches 3. Reference numeral 5 denotes a discharge switch connected between the signal line S and the ground, and here functions to discharge the charge of the photocurrent to the ground at the rise of the clock.

【0004】また、図15は信号の出力回路で、8は信
号ラインS上の信号SIGを増幅する増幅器、6はその
信号を電圧として得るために、増幅器8の入力側に入れ
たコンデンサ、7は信号ラインSの電荷をグランドに落
すためのアナログスイッチで、上記クロックによりオ
ン,オフ動作するものである。
FIG. 15 is a signal output circuit, 8 is an amplifier for amplifying the signal SIG on the signal line S, 6 is a capacitor placed on the input side of the amplifier 8 to obtain the signal as a voltage, 7 Is an analog switch for dropping the electric charge of the signal line S to the ground, and is turned on and off by the clock.

【0005】次に動作について説明する。まず、フォト
ダイオード1によって光イメージデータを検出すると、
これに対応する光電流がトランジスタ2のベースに入力
され、ここでhfe倍に増幅され、その電荷が蓄積され
る。こうして蓄積された電荷は、アナログスイッチ3が
オンとなった時に、信号ラインSに出力として送出され
る。
Next, the operation will be described. First, when optical image data is detected by the photodiode 1,
The corresponding photocurrent is input to the base of the transistor 2, where it is amplified by hfe times and its charge is accumulated. The charge thus accumulated is sent out as an output to the signal line S when the analog switch 3 is turned on.

【0006】一方、図14に示すようなスタートパルス
SIをクロック(CLOCK)に同期させ、各フリップ
フロップ4a,4b,4cに入力させると、これらの各
フリップフロップ4a,4b,4cのQ出力が順次`L
´→`H´→`L´となり、これにともなって次々にア
ナログスイッチ3がオフ→オン→オフとなるように切り
替えられる。このため、このオン時に信号ラインSに光
電流が流れるが、このとき、アナログスイッチ3の開を
待たずして、図14に示すように、クロックパルスの立
ち上がりを利用してアナログスイッチ5が閉じられ、信
号ラインS上の信号SIGである光電流の電荷がグラン
ドに放出される。
On the other hand, when a start pulse SI as shown in FIG. 14 is synchronized with a clock (CLOCK) and input to each flip-flop 4a, 4b, 4c, the Q output of each flip-flop 4a, 4b, 4c is changed. Sequentially ` L
As a result, the analog switch 3 is sequentially switched from off to on to off. For this reason, a photocurrent flows through the signal line S at the time of turning on. At this time, the analog switch 5 is closed by using the rising edge of the clock pulse without waiting for the opening of the analog switch 3 as shown in FIG. Then, the charge of the photocurrent, which is the signal SIG on the signal line S, is discharged to the ground.

【0007】このように、光の蓄積時間を一定として、
光電流を取り出すので、複数の受光部の操作を行ったあ
と、再度スタートパルスSIを設定することにより、次
の読み取りラインの光電流を読み出すことができる。ま
た、図15に示すように、信号ラインSの信号を増幅器
8の入力側に入れた負荷コンデンサ6に入力すること
で、その信号を電圧として取り出すことができ、さら
に、上記クロックパルスでアナログスイッチ7をオン,
オフすることにより、信号ラインS上の電荷を完全に除
去することができ、最終出力としてSO端子に上記電圧
をAv倍したイメージデータを出力させることができ
る。
Thus, assuming that the light accumulation time is constant,
Since the photocurrent is extracted, the photocurrent of the next read line can be read by setting the start pulse SI again after operating a plurality of light receiving units. As shown in FIG. 15, by inputting the signal on the signal line S to the load capacitor 6 provided on the input side of the amplifier 8, the signal can be extracted as a voltage. 7 on,
By turning off the charge, the charge on the signal line S can be completely removed, and as the final output, image data obtained by multiplying the above voltage by Av can be output to the SO terminal.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従来のイメージ読み取
り装置は以上のように構成されているので、フォトダイ
オード1の出力を各トランジスタ2でhfe倍に増幅す
るため、光が照射されない時の電流である暗電流も増幅
され、反射率の少ない原稿、すなわち黒原稿などでは、
出力が暗電流に隠され、読み取りが困難になるほか、光
電流が受光部の持つ温度特性のため、周囲温度の変化に
よって大幅に変化し、外部操作で何らかの温度補正をす
る必要があるなどの問題点があった。
Since the conventional image reading apparatus is configured as described above, the output of the photodiode 1 is amplified by hfe times by each transistor 2, so that the current when no light is irradiated is obtained. A certain dark current is also amplified, and for documents with low reflectance, that is, black documents,
The output is hidden by dark current, making it difficult to read.In addition, the photocurrent varies greatly due to changes in the ambient temperature due to the temperature characteristics of the light-receiving unit, and it is necessary to perform some kind of temperature correction by external operation. There was a problem.

【0009】また、暗電流のような微小電流領域では、
光電流と比べて増幅率hfeが一定ではなく、かつ、小
さいため、黒原稿などの読み取りの解像度が劣化するな
どの問題点があった。
In a minute current region such as a dark current,
Since the amplification factor hfe is not constant and small as compared with the photocurrent, there has been a problem that the resolution for reading a black document or the like is deteriorated.

【0010】さらに、上記トランジスタ1による増幅に
よって、応答特性がこのトランジスタを設けない場合よ
りも悪くなり、信号ラインSに負荷用のコンデンサ6を
設置していることと合わせて、さらに応答特性が悪化す
るなどの問題点があった。
In addition, the amplification by the transistor 1 causes the response characteristic to be worse than the case without the transistor, and the response characteristic further deteriorates in combination with the provision of the load capacitor 6 on the signal line S. There were problems such as doing.

【0011】この請求項1の発明は上記のような問題点
を解消するためになされたもので、黒原稿の読み取り精
度の向上を図り、周囲温度の変化による光電流の変化を
抑えるとともに、トランジスタの増幅率を一定にするこ
とができるイメージ読み取り装置を得ることを目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is intended to improve the reading accuracy of a black document, suppress a change in photocurrent due to a change in ambient temperature, and use a transistor. It is an object of the present invention to obtain an image reading device capable of keeping the amplification factor of the image reading device constant.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】この請求項1の発明に係
るイメージ読み取り装置は、光イメージデータを光電変
換する複数の受光素子の光電流を増幅する各一のトラン
ジスタと、これらのトランジスタから信号ラインへの出
力をオン,オフする各一のスイッチと、クロックパルス
を受けて順次タイミングがずれた信号を出力し、上記各
スイッチのオン,オフ動作を制御する、互いに従属接続
された各一のフリップフロップと、上記信号ラインに接
続され、上記クロックパルスを受けて上記光電流の電荷
をグランドに放電させる放電スイッチとを備えて、上記
トランジスタのベースと該トランジスタのエミッタまた
は上記グランドとの間に暗電流出力抑制用の高抵抗を接
続するものである。
According to the first aspect of the present invention, there is provided an image reading apparatus comprising: a plurality of transistors for amplifying a photocurrent of a plurality of light receiving elements for photoelectrically converting optical image data; A switch for turning on / off the output to the line, and a switch connected in cascade to receive the clock pulse and output a signal sequentially shifted in timing to control the on / off operation of each switch. A flip-flop and a discharge switch connected to the signal line and receiving the clock pulse to discharge the charge of the photocurrent to the ground, between the base of the transistor and the emitter of the transistor or the ground. A high resistance for suppressing dark current output is connected.

【0013】[0013]

【作用】この請求項1の発明における高抵抗は、受光素
子に流れる暗電流がトランジスタのベース,エミッタ間
に流れるのを抑えることにより、光電流のSN比を向上
して、黒原稿付近の読み取りを可能にし、また、必要に
応じ感温素子の付加により、光電流の温度特性を改善し
たり、トランジスタのベースへの定電流入力により増幅
率を一定にしたりする。
The high resistance according to the first aspect of the present invention suppresses the dark current flowing through the light receiving element from flowing between the base and the emitter of the transistor, thereby improving the SN ratio of the photocurrent and reading near the black original. The temperature characteristics of the photocurrent can be improved by adding a temperature-sensitive element as needed, or the amplification factor can be made constant by inputting a constant current to the base of the transistor.

【0014】[0014]

【実施例】実施例1. 以下、この請求項1の発明の一実施例を図について説明
する。図1において、1は直流電圧Vdの電源にカソー
ドが接続された複数の、すなわちnドット分の受光素子
としてのフォトダイオード、2はコレクタが上記直流電
源に、ベースが上記フォトダイオード1のアノードにそ
れぞれ接続された上記ドット数分の各トランジスタ、3
は各トランジスタ2のエミッタと信号ラインSとの間に
接続されたアナログスイッチで、外部からの信号を受け
てオン,オフ制御される。
[Embodiment 1] Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a plurality of photodiodes whose cathodes are connected to a power supply of a DC voltage Vd, that is, photodiodes as light receiving elements for n dots, 2 denotes a collector to the DC power supply, and a base to the anode of the photodiode 1. Each transistor for the number of dots connected above, 3
Is an analog switch connected between the emitter of each transistor 2 and the signal line S, and is turned on and off in response to an external signal.

【0015】4a,4b,4cは外部からのクロックパ
ルス(CLOCK)に同期したスタートパルスSIに従
って、図14に示すように、順次Q出力を`H´→`L
´→`H´とするように動作する複数のフリップフロッ
プで、これらのQ出力端子がD入力端子に順次従属接続
されている。なお、これらの各Q出力は上記各アナログ
スイッチ3をオン,オフ制御するのに用いられる。5は
信号ラインSとグランドとの間に接続された放電スイッ
チであり、ここでは上記クロックの立ち上がりで光電流
の電荷をグランドに放電させるように機能する。また、
91は各トランジスタ2のベースとエミッタとの間に接
続されたベース抵抗としての暗電流出力抑制用の高抵抗
である。なお、上記信号ラインSには図9に示すような
負荷側回路が接続されている。
4a, 4b, and 4c sequentially output Q outputs from "H" to "L" in accordance with a start pulse SI synchronized with an external clock pulse (CLOCK), as shown in FIG.
In a plurality of flip-flops that operate so as to change from “H” to “H”, these Q output terminals are sequentially connected in cascade to the D input terminal. Each of these Q outputs is used to turn on and off each of the analog switches 3. Reference numeral 5 denotes a discharge switch connected between the signal line S and the ground, and here functions to discharge the charge of the photocurrent to the ground at the rise of the clock. Also,
Reference numeral 91 denotes a high resistance for suppressing a dark current output as a base resistance connected between the base and the emitter of each transistor 2. A load-side circuit as shown in FIG. 9 is connected to the signal line S.

【0016】次に動作について説明する。まず、受光素
子としてのフォトダイオード1でイメージデータが受光
されると、このフォトダイオード1から対応する光電流
が出力され、この光電流はトランジスタ2の電流増幅作
用により、hfe倍に増幅されて出力される。この場合
において、光電流が少ない場合や全くない場合にも暗電
流の増幅がなされるが、ベース抵抗91の付加により、
光電流が全くない場合には、上記暗電流をトランジスタ
のベースから高抵抗91を介してエミッタへバイパスし
て流出させることができ、このため、暗電流の増幅出力
が低減される。なお、トランジスタ2のエミッタ側は蓄
積作用が必要で、比較的高インピーダンスであるため、
ベース抵抗も高抵抗である必要がある。
Next, the operation will be described. First, when image data is received by the photodiode 1 serving as a light receiving element, a corresponding photocurrent is output from the photodiode 1, and the photocurrent is amplified by hfe times by the current amplifying action of the transistor 2 and output. Is done. In this case, even when the photocurrent is small or not present at all, the dark current is amplified.
When no photocurrent is present, the dark current can be bypassed from the base of the transistor to the emitter via the high resistance 91 and flown out, so that the amplified output of the dark current is reduced. Note that the emitter side of the transistor 2 needs a storage function and has a relatively high impedance.
The base resistance also needs to be high.

【0017】図2はかかるベース抵抗91の抵抗値RB
を(イ)100MΩと、(ロ)10MΩと設定した場合
の出力電圧特性を示す。ここで諧調番号1は黒原稿濃度
1.7Dを示し、諧調番号が上昇するほど白原稿濃度に
近づき、諧調番号6は0.76Dの濃度である。このよ
うに、ベース抵抗91を付加することにより、出力電圧
は低下するが、諧調2から以降の直線性が向上する。ま
た、(ハ)はRB=∞として、ベース抵抗91を付加し
ない場合の、すなわち従来例の場合の出力電圧である。
なお、この出力電圧は図15のSO端子に出力される。
FIG. 2 shows the resistance value RB of the base resistor 91.
The output voltage characteristics when (A) is set to 100 MΩ and (B) is set to 10 MΩ. Here, tone number 1 indicates the density of the black document 1.7D, and as the tone number increases, it approaches the density of the white document, and tone number 6 has a density of 0.76D. As described above, the addition of the base resistor 91 reduces the output voltage, but improves the linearity from the gradation 2 onward. (C) is the output voltage when RB = ∞ and the base resistor 91 is not added, that is, in the case of the conventional example.
This output voltage is output to the SO terminal in FIG.

【0018】実施例2. 図3はこの請求項1の他の実施例を示す。この実施例で
は、フォトダイオード1とトランジスタ2のベースとの
接続点とグランドとの間に、ベース抵抗92と感温素子
としてのダイオード102を直列してある。ここで、ダ
イオード102のカソードはグランドに接地されてい
る。
Embodiment 2 FIG. FIG. 3 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, a base resistor 92 and a diode 102 as a temperature sensing element are connected in series between the connection point between the photodiode 1 and the base of the transistor 2 and the ground. Here, the cathode of the diode 102 is grounded.

【0019】この実施例によれば、フォトダイオード1
が出力する光電流は、トランジスタ2の電流増幅により
hfe倍に増幅される。ところで、この光電流Ipはフ
ォトダイオード1の直列抵抗や内部抵抗等を無視する
と、Ip=Ie−Id=Ie−Is{exp(eVp/
kT)−1}で与えられ、Ieを発生する光電流、Id
をダイオードに流れる無効電流、Isを逆飽和電流、e
を電荷、Vpをダイオード102の両端に発生する電
圧、kをボルツマン定数,Tを絶対温度とすると、光電
流Ipは周囲温度で変化することがわかる。
According to this embodiment, the photodiode 1
Is amplified by hfe times by the current amplification of the transistor 2. By the way, if the photocurrent Ip ignores the series resistance and the internal resistance of the photodiode 1, Ip = Ie−Id = Ie−Is {exp (eVp /
kT) -1}, the photocurrent generating Ie, Id
Is the reactive current flowing through the diode, Is is the reverse saturation current, e
Is the charge, Vp is the voltage generated across the diode 102, k is the Boltzmann constant, and T is the absolute temperature. It can be seen that the photocurrent Ip changes at the ambient temperature.

【0020】一方、ダイオード102の順方向電圧は周
囲温度の上昇で低下するため、ベース抵抗92の大きさ
を適当に選択することにより、光電流の周囲温度に対す
る変化を軽減することもできる。この場合、トランジス
タ2のエミッタに、上記ベース抵抗92とダイオード1
02を接続してもよいが、上記のようにグランドに接続
すると、ダイオード102の順方向電圧の温度変化を大
きくとることができる。
On the other hand, since the forward voltage of the diode 102 decreases as the ambient temperature rises, a change in the photocurrent with respect to the ambient temperature can be reduced by appropriately selecting the size of the base resistor 92. In this case, the base resistor 92 and the diode 1 are connected to the emitter of the transistor 2.
02 may be connected, but if it is connected to the ground as described above, the temperature change of the forward voltage of the diode 102 can be made large.

【0021】図4はベース抵抗92を(ニ)100MΩ
と、(ホ)10MΩとし、これらに直列にダイオード1
02を順方向に接続し、グランドに接地した場合の出力
電圧特性を示す。これによればベース抵抗92がない場
合、つまり、(ヘ)RB=∞となる場合に対して、この
ベース抵抗92の抵抗値Rbが減少するほど、周囲温度
に対する出力電圧の変化率が低減することがわかる。但
し、諧調番号6(原稿濃度0.76D)の出力電圧も抵
抗値Rbが減少するに従い低下する。これは、光電流が
トランジスタ2のベース,エミッタ間で増幅されず、一
部がグランド側に流出するためである。
FIG. 4 shows that the base resistor 92 is (d) 100 MΩ.
And (e) 10 MΩ, and a diode 1
02 shows the output voltage characteristics when No. 02 is connected in the forward direction and grounded. According to this, when the resistance value Rb of the base resistor 92 decreases as compared with the case where the base resistor 92 is not provided, that is, (f) RB = が な い, the rate of change of the output voltage with respect to the ambient temperature decreases. You can see that. However, the output voltage of gradation number 6 (original density 0.76D) also decreases as the resistance value Rb decreases. This is because the photocurrent is not amplified between the base and the emitter of the transistor 2 and partly flows out to the ground side.

【0022】実施例3. 図5はこの請求項1のさらに他の実施例を示す。これは
VB端子より、5〜50μAの定電流をベース抵抗93
を介して、トランジスタ2のベースに供給するようにし
たものである。これによれば、ベース,エミッタ間の再
結合電流より高い動作点での電流増幅が行えるので、増
幅率hfeが一定となる。そして、この実施例による出
力電圧特性は、(ト)ベース電流がある場合および
(チ)ベース電流がない場合について、図6に示す通り
であり、諧調1(黒)で出力電圧は上昇するが、比較的
直線性のよい出力電圧が得られる。なお、50μA以上
のベース電流では、電荷の注入効率が悪化し、諧調が上
がる程直線性が低下し、かつ悪化する。
Embodiment 3 FIG. FIG. 5 shows still another embodiment of the present invention. This means that a constant current of 5 to 50 μA is applied to the base resistor 93 from the VB terminal.
Is supplied to the base of the transistor 2 via According to this, current amplification can be performed at an operating point higher than the recombination current between the base and the emitter, so that the amplification factor hfe is constant. The output voltage characteristics according to this embodiment are as shown in FIG. 6 in the case where there is (g) the base current and in the case where there is no (h) base current, and the output voltage rises at gradation 1 (black). Thus, an output voltage with relatively good linearity can be obtained. Note that, with a base current of 50 μA or more, the charge injection efficiency deteriorates, and as the gradation increases, the linearity decreases and worsens.

【0023】実施例4. なお、上記各実施例では、図1,図3,図5に示すよう
に信号ラインSの出力を図15に示すコンデンサ6によ
り取り出し、増幅器8で増幅するものを示したが、トラ
ンジスタ2のエミッタ出力として、すなわち信号ライン
Sの出力をコンデンサ6に代わる負荷抵抗により取り出
すようにしてもよい。
Embodiment 4 FIG. In each of the above embodiments, the output of the signal line S is taken out by the capacitor 6 shown in FIG. 15 and amplified by the amplifier 8 as shown in FIGS. The output, that is, the output of the signal line S may be taken out by a load resistor instead of the capacitor 6.

【0024】実施例5. また、上記各実施例では各トランジスタ2の出力を信号
ラインSに取り出すのに、アナログスイッチ3を用いた
が、他のリレーやバッファなどのスイッチであってもよ
く、また、放電スイッチとしてのアナログスイッチ5は
信号ラインSの電荷を速やかにグランドに放出する役目
を持ち、図15のアナログスイッチ7と同等の作用を持
つので、原理的にはこれらのどちらか一方を省略するこ
とができる。
Embodiment 5 FIG. In each of the above embodiments, the analog switch 3 is used to take out the output of each transistor 2 to the signal line S. However, another switch such as a relay or a buffer may be used. The switch 5 has a function of rapidly discharging the electric charge of the signal line S to the ground, and has an operation equivalent to that of the analog switch 7 in FIG. 15, so that one of them can be omitted in principle.

【0025】実施例6. 図7はこの請求項2の発明の一実施例を示し、1は受光
素子としての複数のフォトダイオード、21は各フォト
ダイオード1と同数分設けられたオペアンプ、22は一
端がフォトダイオード1とオペアンプ21の正側入力端
子との接続中点に接続され、他端がグランドに接続され
た光電流読み取り用の抵抗である。
Embodiment 6 FIG. FIG. 7 shows an embodiment of the invention according to claim 2, wherein 1 is a plurality of photodiodes as light receiving elements, 21 is an operational amplifier provided by the same number as each photodiode 1, and 22 is one end of the photodiode 1 and the operational amplifier. 21 is a photocurrent reading resistor connected to the midpoint of connection with the positive input terminal 21 and the other end connected to ground.

【0026】また、23,24はオペアンプ21の出力
端子および負側入力端子間と、この負側入力端子および
グランド間にそれぞれ接続された増幅率設定用の抵抗、
25はオペアンプ21の出力端子とアナログスイッチ3
との間に接続した保護抵抗である。なお、このほかの図
1に示したものと同一の構成部分には同一符号を付し
て、その重複する説明を省略する。
Reference numerals 23 and 24 denote resistors connected between the output terminal and the negative input terminal of the operational amplifier 21 and between the negative input terminal and the ground, respectively.
25 is an output terminal of the operational amplifier 21 and the analog switch 3
Is a protection resistor connected between In addition, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0027】かかる構成のイメージ読み取り装置では、
フォトダイオード1に入力した光イメージ信号は光電変
換されて、抵抗22の両端に抵抗値RIに対応する電位
を生じる。そして、この電位にもとづいて、オペアンプ
21から非反転の増幅電流が出力され、これが図8に示
すように非反転の増幅信号として出力される。ここで、
このオペアンプ21の増幅率は、抵抗23,24の各抵
抗値をRA,RBとするとRA/RBとなり、ほぼRA
/RB倍の光電圧に電圧変換される。
In the image reading apparatus having such a configuration,
The optical image signal input to the photodiode 1 is photoelectrically converted to generate a potential corresponding to the resistance value RI at both ends of the resistor 22. Then, a non-inverted amplified current is output from the operational amplifier 21 based on this potential, and this is output as a non-inverted amplified signal as shown in FIG. here,
The amplification factor of the operational amplifier 21 is RA / RB if the resistance values of the resistors 23 and 24 are RA and RB, and is approximately RA
The voltage is converted to a light voltage of / RB times.

【0028】また、このオペアンプ21を含む回路の応
答スピードτは、Kを定数、Cをフォトダイオード1の
接合容量、Rを負荷抵抗とすると、τ=K・C・Rとな
り、従来のJを定数,hfeをトランジスタの増幅率と
した場合のτ=J・C・R・hfeに比較して、大幅に
応答スピードが向上することになり、図8に示すよう
な、立ち上がり,立ち下がりの早い波形のライン信号S
IGが出力される。なお、ここでも、信号ラインSに接
続された負荷用のコンデンサ6による応答スピードの遅
れは生じる。
The response speed τ of the circuit including the operational amplifier 21 is given by τ = K · C · R, where K is a constant, C is the junction capacitance of the photodiode 1 and R is the load resistance. The response speed is greatly improved as compared to τ = J · C · R · hfe where the constant and hfe are the amplification factors of the transistors, and the rise and fall are fast as shown in FIG. Waveform line signal S
IG is output. Note that, also in this case, a delay in response speed occurs due to the load capacitor 6 connected to the signal line S.

【0029】ここで、各保護抵抗25は各フリップフロ
ップ4a,4b,4cの出力により、各アナログスイッ
チ3を開閉して出力を取り出すが、放電スイッチ5で信
号ラインSの電荷をリセットするときに放電させるとと
もに、各オペアンプ21の出力がショートしないように
する。
Here, each protection resistor 25 opens and closes each analog switch 3 based on the output of each flip-flop 4a, 4b, 4c to take out the output. When the discharge switch 5 resets the electric charge of the signal line S, In addition to discharging, the output of each operational amplifier 21 is prevented from being short-circuited.

【0030】実施例7. 図9はこの請求項2の発明の他の実施例を示す。これは
図7に示す保護抵抗25とアナログスイッチ3との接続
中点とグランドとの間に負荷抵抗26を接続したもので
あり、このほかは図7と同一の構成となっている。ま
た、図10は図9における信号ラインS上の信号の出力
回路を示し、8はその信号をAv倍して出力端子へ出力
するが、ここでは図15に示す負荷用のコンデンサ6は
不要である。
Embodiment 7 FIG. FIG. 9 shows another embodiment of the present invention. This is such that a load resistor 26 is connected between the midpoint between the connection between the protection resistor 25 and the analog switch 3 shown in FIG. 7 and the ground, and the other configuration is the same as that of FIG. FIG. 10 shows an output circuit of a signal on the signal line S in FIG. 9. Numeral 8 multiplies the signal by Av and outputs it to the output terminal. Here, the load capacitor 6 shown in FIG. is there.

【0031】この実施例によれば、フォトダイオード1
の接合容量以外に容量成分が存在しないので、実施例6
の場合よりもさらに高速の読み取りが可能であり、応答
スピードτは、負荷抵抗をRlとすると、τ=K・C・
Rlで、例えばK=3,C=2PF,Rl=10KΩと
すると、τは約60nsecとなり、従来のトランジス
タ2を用いた場合に比較して、10倍以上のスピードと
なる。なお、Rlは大きいほど、出力電圧が高くとれる
が、応答スピードの低下を考慮すると10KΩ程度が最
適値である。
According to this embodiment, the photodiode 1
Since there is no capacitance component other than the junction capacitance of
And the response speed τ is given by τ = K · C ·, where Rl is the load resistance.
Assuming that R1 is, for example, K = 3, C = 2PF, and R1 = 10 KΩ, τ is about 60 nsec, which is 10 times or more faster than the case where the conventional transistor 2 is used. Although the output voltage can be increased as Rl increases, the optimum value is about 10 KΩ in consideration of a decrease in response speed.

【0032】実施例8. 図11はこの請求項1のさらに他の実施例を示す。これ
は、図9に示す負荷抵抗26とグランドとの間に感温素
子としてのダイオード94を接続したものであり、これ
によれば周囲温度の変化に対して、出力電圧の変化を、
さらに小さく抑えることができる。
Embodiment 8 FIG. FIG. 11 shows still another embodiment of the present invention. This is obtained by connecting a diode 94 as a temperature sensing element between the load resistor 26 shown in FIG. 9 and the ground.
It can be further reduced.

【0033】図12はこの出力電圧の変化を、(リ)ダ
イオード94がなく、図15に示すようなコンデンサ6
がある場合、(ヌ)ダイオード94があり、負荷抵抗2
6の抵抗値Rlが10KΩの場合、(ル)ダイオード9
4がなく、負荷抵抗26の抵抗値Rlが10KΩの場合
に分けて示したものであり、(リ),(ル)の場合は出
力電圧の変化率が約0.6%/℃であるのに対し、
(ヌ)の場合は0.4%/℃となる。
FIG. 12 shows this change in the output voltage by using the capacitor 6 shown in FIG.
If there is, there is a diode 94 and the load resistance 2
6 has a resistance Rl of 10 KΩ, a diode 9
4 and the resistance value R1 of the load resistor 26 is 10 KΩ, and the output voltage change rate is about 0.6% / ° C. in the cases of (l) and (l). Against
In the case of (nu), it is 0.4% / ° C.

【0034】なお、上記実施例ではダイオード94をオ
ペアンプ21の出力側に設けたが、抵抗22に直列に入
れて接地するようにしてもよい。また、上記ダイオード
94の代わりに感温素子としてのツェナーダイオードや
サーミスタなどを使用してもよく、上記実施例と同様の
効果を奏する。
Although the diode 94 is provided on the output side of the operational amplifier 21 in the above embodiment, it may be connected in series with the resistor 22 and grounded. Further, a Zener diode or a thermistor as a temperature sensing element may be used in place of the diode 94, and the same effect as in the above embodiment can be obtained.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上のように、この請求項1の発明によ
れば、光イメージデータを光電変換する複数の受光素子
の光電流を増幅する各一のトランジスタと、これらのト
ランジスタから信号ラインへの出力をオン,オフする各
一のスイッチと、クロックパルスを受けて順次タイミン
グがずれた信号を出力し、上記各スイッチのオン,オフ
動作を制御する、互いに従属接続された各一のフリップ
フロップと、上記信号ラインに接続され、上記クロック
パルスを受けて上記光電流の電荷をグランドに放電させ
る放電スイッチとを備えて、上記トランジスタのベース
と該トランジスタのエミッタまたは上記グランドとの間
に暗電流出力抑制用の高抵抗を接続するように構成した
ので、暗電流がトランジスタのベース・エミッタ間に流
れるのを抑えて、反射率の少ない黒原稿が読み取りにく
くなるのを防止できる。また、必要に応じ、ダイオード
などの感温素子を付加することによって、光電流の周囲
温度による変化を抑制できる。さらに、トランジスタの
ベースに定電流を入力するようにすれば、このトランジ
スタの増幅率を一定にでき、直線性のよいイメージデー
タの読み取りを行えるものが得られる効果がある。
As described above, according to the first aspect of the present invention, one transistor for amplifying the photocurrent of the plurality of light receiving elements for photoelectrically converting the optical image data, and one transistor from these transistors to the signal line. A switch for turning on and off the output of each of the flip-flops, and a flip-flop connected in cascade with each other for receiving a clock pulse and outputting a signal whose timing is sequentially shifted to control the on / off operation of each of the switches. And a discharge switch connected to the signal line for receiving the clock pulse and discharging the charge of the photocurrent to the ground, wherein a dark current flows between the base of the transistor and the emitter of the transistor or the ground. Since a high resistance for output suppression is connected, dark current flows between the base and emitter of the transistor.
The suppressed from being less black originals reflectance Ru prevented from becoming difficult to read. Further, if necessary, a temperature-sensitive element such as a diode can be added to suppress a change in photocurrent due to the ambient temperature. Further, if a constant current is input to the base of the transistor, the gain of the transistor can be made constant, and an effect that can read image data with good linearity can be obtained.

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

【図1】この請求項1の発明の一実施例によるイメージ
読み取り装置を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an image reading apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の一実施例による出力電圧と原稿濃度との
関係を示す出力電圧特性図である。
FIG. 2 is an output voltage characteristic diagram showing a relationship between an output voltage and a document density according to the embodiment of FIG. 1;

【図3】この請求項1の発明の他の実施例によるイメー
ジ読み取り装置を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an image reading apparatus according to another embodiment of the present invention.

【図4】図3の回路における出力電圧と周囲温度との関
係を示す出力電圧特性図である。
FIG. 4 is an output voltage characteristic diagram showing a relationship between an output voltage and an ambient temperature in the circuit of FIG. 3;

【図5】この請求項1のさらに他の実施例によるイメー
ジ読み取り装置を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing an image reading apparatus according to still another embodiment of the present invention.

【図6】図5の実施例による出力電圧と原稿濃度との関
係を示す出力電圧特性図である。
FIG. 6 is an output voltage characteristic diagram showing a relationship between an output voltage and a document density according to the embodiment of FIG. 5;

【図7】この請求項2の発明の一実施例によるイメージ
読み取り装置を示す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing an image reading apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図8】図7における回路各部の信号を示すタイミング
チャート図である。
8 is a timing chart showing signals of respective parts of the circuit in FIG. 7;

【図9】この請求項2の発明の他の実施例によるイメー
ジ読み取り装置を示す回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram showing an image reading apparatus according to another embodiment of the present invention.

【図10】この請求項2の発明における出力回路を示す
回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram showing an output circuit according to the invention of claim 2;

【図11】この請求項2の発明のさらに他の実施例によ
るイメージ読み取り装置を示す回路図である。
FIG. 11 is a circuit diagram showing an image reading apparatus according to still another embodiment of the present invention.

【図12】図11における出力電圧と周囲温度との関係
を示す出力電圧特性図である。
FIG. 12 is an output voltage characteristic diagram showing a relationship between an output voltage and an ambient temperature in FIG. 11;

【図13】従来のイメージ読み取り装置を示す回路図で
ある。
FIG. 13 is a circuit diagram showing a conventional image reading device.

【図14】図13の回路各部の信号を示すタイミングチ
ャート図である。
FIG. 14 is a timing chart showing signals of respective parts of the circuit of FIG. 13;

【図15】従来の出力回路を示す回路図である。FIG. 15 is a circuit diagram showing a conventional output circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 フォトダイオード(受光素子) 2 トランジスタ 3 アナログスイッチ(スイッチ) 4a,4b,4c フリップフロップ 5 アナログスイッチ(放電スイッチ) 21 オペアンプ 91,92,93 ベース抵抗(高抵抗) S 信号ライン Reference Signs List 1 photodiode (light receiving element) 2 transistor 3 analog switch (switch) 4a, 4b, 4c flip-flop 5 analog switch (discharge switch) 21 operational amplifier 91, 92, 93 base resistance (high resistance) S signal line

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 読み取った光イメージデータを光電変換
する複数の受光素子と、これらの受光素子の光電流を増
幅する各一のトランジスタと、これらのトランジスタか
ら信号ラインへの出力をオン,オフする各一のスイッチ
と、クロックパルスを受けて順次タイミングがずれた信
号を出力して、上記各スイッチのオン,オフ動作を制御
する、互いに従属接続された各一のフリップフロップ
と、上記信号ラインに接続され、上記クロックパルスを
受けて上記光電流の電荷をグランドに放電させる放電ス
イッチと、上記トランジスタのベースと該トランジスタ
のエミッタまたは上記グランドとの間に接続された暗電
流出力抑制用の高抵抗とを備えたイメージ読み取り装
置。
1. A plurality of light-receiving elements for photoelectrically converting read optical image data, one transistor for amplifying a photocurrent of these light-receiving elements, and turning on / off an output from these transistors to a signal line. Each one switch, each one flip-flop cascaded to output ON / OFF operations of the switches by outputting a signal whose timing is sequentially shifted in response to the clock pulse, and A discharge switch connected to receive the clock pulse and discharge the photocurrent to ground, and a high resistance for suppressing dark current output connected between the base of the transistor and the emitter of the transistor or the ground. An image reading device comprising:
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JPH02177760A (en) * 1988-12-28 1990-07-10 Ricoh Co Ltd Image reader
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