JP3181874B2 - イメージセンサー - Google Patents
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- JP3181874B2 JP3181874B2 JP02120398A JP2120398A JP3181874B2 JP 3181874 B2 JP3181874 B2 JP 3181874B2 JP 02120398 A JP02120398 A JP 02120398A JP 2120398 A JP2120398 A JP 2120398A JP 3181874 B2 JP3181874 B2 JP 3181874B2
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- light receiving
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- image sensor
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- photodiode
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
- H04N25/62—Detection or reduction of noise due to excess charges produced by the exposure, e.g. smear, blooming, ghost image, crosstalk or leakage between pixels
- H04N25/626—Reduction of noise due to residual charges remaining after image readout, e.g. to remove ghost images or afterimages
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/701—Line sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光照射された原稿
からの反射光を受けて電気信号に変換する一次元イメー
ジセンサーに関し、ＦＡＸ等の画像読み取り装置に適用
するものである。
からの反射光を受けて電気信号に変換する一次元イメー
ジセンサーに関し、ＦＡＸ等の画像読み取り装置に適用
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のＦＡＸの読み取り装置に用いられ
ている密着型一次元イメージセンサーＩＣの回路図を図
１１に示す。図１１に示すように、フォトトランジスタ
ＰＴＲの出力をスイッチＳ１からＳｎを順次オンして、
共通信号線１５に読み出す方式である。
ている密着型一次元イメージセンサーＩＣの回路図を図
１１に示す。図１１に示すように、フォトトランジスタ
ＰＴＲの出力をスイッチＳ１からＳｎを順次オンして、
共通信号線１５に読み出す方式である。
【０００３】以上のような密着型フォトトランジスタ一
次元イメージセンサーについては特開昭６１−１２４１
７１号に記載されている。
次元イメージセンサーについては特開昭６１−１２４１
７１号に記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この様な一次
元イメージセンサーにおいては、フォトトランジスタＰ
ＴＲのベースに残存するキャリアをエミッタを通じて除
去するため、十分にベース電位を初期状態にリセットで
きず、残像が大きいという問題点があった。また、実効
的な明時出力を得るには、原稿を読み取る前に、光源を
ＯＦＦ状態にし暗い状態にして、暗時出力を読み取り、
その値を記録した後、光源をＯＮ状態にし原稿に光を照
射し、明時出力を読取り、先に記録した暗時出力との差
分を求め、実効的な明時出力を得ていた。しかしなが
ら、この方式では暗時出力を記録するメモリーを持たな
ければならずコストアップになるという課題があった。
また先の暗時出力は、常時でなく、ファクシミリ等の最
終製品に組み込まれて、工場からの出荷段階で１度だけ
設定されるだけの場合も多く、暗時出力に温度特性があ
った場合には、工場出荷時に記録した暗時出力と、実際
に原稿を読む時の暗時出力が異なり、実効明時出力が正
しく求まらず、再現した画質が劣ってくる問題点もあっ
た。
元イメージセンサーにおいては、フォトトランジスタＰ
ＴＲのベースに残存するキャリアをエミッタを通じて除
去するため、十分にベース電位を初期状態にリセットで
きず、残像が大きいという問題点があった。また、実効
的な明時出力を得るには、原稿を読み取る前に、光源を
ＯＦＦ状態にし暗い状態にして、暗時出力を読み取り、
その値を記録した後、光源をＯＮ状態にし原稿に光を照
射し、明時出力を読取り、先に記録した暗時出力との差
分を求め、実効的な明時出力を得ていた。しかしなが
ら、この方式では暗時出力を記録するメモリーを持たな
ければならずコストアップになるという課題があった。
また先の暗時出力は、常時でなく、ファクシミリ等の最
終製品に組み込まれて、工場からの出荷段階で１度だけ
設定されるだけの場合も多く、暗時出力に温度特性があ
った場合には、工場出荷時に記録した暗時出力と、実際
に原稿を読む時の暗時出力が異なり、実効明時出力が正
しく求まらず、再現した画質が劣ってくる問題点もあっ
た。
【０００５】そこで、本発明は、従来のこのような問題
点を解決するために、低コストで、残像の小さいイメー
ジセンサーを供給することと、実効明時出力を精度良く
求める事を目的とした。
点を解決するために、低コストで、残像の小さいイメー
ジセンサーを供給することと、実効明時出力を精度良く
求める事を目的とした。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明はイメージセンサーを以下のように構成し
た。 (１) 複数のリニアイメージセンサーＩＣを直線状に配
置実装して構成されるイメージセンサーにおいて、複数
のフォトダイオードの出力をその各々のフォトダイオー
ドに接続されたアンプを介して順次信号出力として、共
通信号線を通じて読み出すイメージセンサーＩＣとし
た。 (２) 各フォトダイオードの出力は、各フォトダイオー
ドのリセット動作の前とリセット時のフォトダイオード
の２つの状態を含むように出力するイメージセンサーＩ
Ｃとした。 (３) 各フォトダイオードの出力は、各フォトダイオー
ドのリセット動作の前とリセット時とさらにリセット後
のフォトダイオードの３つの状態を含むように出力する
イメージセンサーＩＣとした。 (４) 共通信号線を一時的に初期状態の電位に近づける
リセットスイッチを設けたイメージセンサーＩＣとし
た。
めに、本発明はイメージセンサーを以下のように構成し
た。 (１) 複数のリニアイメージセンサーＩＣを直線状に配
置実装して構成されるイメージセンサーにおいて、複数
のフォトダイオードの出力をその各々のフォトダイオー
ドに接続されたアンプを介して順次信号出力として、共
通信号線を通じて読み出すイメージセンサーＩＣとし
た。 (２) 各フォトダイオードの出力は、各フォトダイオー
ドのリセット動作の前とリセット時のフォトダイオード
の２つの状態を含むように出力するイメージセンサーＩ
Ｃとした。 (３) 各フォトダイオードの出力は、各フォトダイオー
ドのリセット動作の前とリセット時とさらにリセット後
のフォトダイオードの３つの状態を含むように出力する
イメージセンサーＩＣとした。 (４) 共通信号線を一時的に初期状態の電位に近づける
リセットスイッチを設けたイメージセンサーＩＣとし
た。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明は、単位ブロックの受光素
子にフォトダイオードを用い、かつそのブロック内でそ
のフォトダイオードにアンプを接続し、受光量に応じて
変化するフォトダイオードの端子電圧をそのアンプを介
して出力するようにするとともに、各フォトダイオード
を初期状態にリセットする為のＭＯＳスイッチもその単
位ブロック内に設け、複数のブロックのそれぞれの受光
素子のリセット前後の端子電圧をそれぞれのアンプを介
して、順次出力するようにした。
子にフォトダイオードを用い、かつそのブロック内でそ
のフォトダイオードにアンプを接続し、受光量に応じて
変化するフォトダイオードの端子電圧をそのアンプを介
して出力するようにするとともに、各フォトダイオード
を初期状態にリセットする為のＭＯＳスイッチもその単
位ブロック内に設け、複数のブロックのそれぞれの受光
素子のリセット前後の端子電圧をそれぞれのアンプを介
して、順次出力するようにした。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を図面を用いて説明する。図１
は本発明のイメージセンサーの第一実施例の回路図であ
る。なお、単位受光回路は次のように構成されている。
受光素子となるフォトダイオード１の第一電極のＮ領域
を電源電位ＶＤＤに接続し、フォトダイオード１の第二
電極のＰ領域が、フォトダイオードを初期状態に戻すリ
セットスイッチとなるＭＯＳトランジスタ２の第一電極
のドレイン、及びフォトダイオードの信号を増幅するア
ンプ３の入力端子へ接続している。フォトダイオードを
初期状態に戻すリセットスイッチとなるＭＯＳトランジ
スタ２の第二電極のソースには、フォトダイオードの初
期電位となる基準電圧ＶＲＥＦ１が与えられている。ア
ンプ３の出力は、読み出しスイッチとなるＭＯＳトラン
ジスタ４を介して共通信号線１５につながっている。上
記の単位受光回路のブロックと全く同じ構成のブロック
が、少なくとも出力ビットの数と同じ数だけは入ってい
る。ここでは、便宜上Ｎビットとして説明する。共通信
号線１５は、その共通信号線１５に出力された信号をさ
らに増幅する第二のアンプ５に入力しており、アンプ５
の出力が第二のアンプの機能を選択的に機能させるチッ
プセレクトスイッチとなるＭＯＳトランジスタ６を介し
てイメージセンサー出力信号ＶＳＩＧを出力するイメー
ジセンサ信号出力端子ＳＩＧにつながっている。
は本発明のイメージセンサーの第一実施例の回路図であ
る。なお、単位受光回路は次のように構成されている。
受光素子となるフォトダイオード１の第一電極のＮ領域
を電源電位ＶＤＤに接続し、フォトダイオード１の第二
電極のＰ領域が、フォトダイオードを初期状態に戻すリ
セットスイッチとなるＭＯＳトランジスタ２の第一電極
のドレイン、及びフォトダイオードの信号を増幅するア
ンプ３の入力端子へ接続している。フォトダイオードを
初期状態に戻すリセットスイッチとなるＭＯＳトランジ
スタ２の第二電極のソースには、フォトダイオードの初
期電位となる基準電圧ＶＲＥＦ１が与えられている。ア
ンプ３の出力は、読み出しスイッチとなるＭＯＳトラン
ジスタ４を介して共通信号線１５につながっている。上
記の単位受光回路のブロックと全く同じ構成のブロック
が、少なくとも出力ビットの数と同じ数だけは入ってい
る。ここでは、便宜上Ｎビットとして説明する。共通信
号線１５は、その共通信号線１５に出力された信号をさ
らに増幅する第二のアンプ５に入力しており、アンプ５
の出力が第二のアンプの機能を選択的に機能させるチッ
プセレクトスイッチとなるＭＯＳトランジスタ６を介し
てイメージセンサー出力信号ＶＳＩＧを出力するイメー
ジセンサ信号出力端子ＳＩＧにつながっている。
【０００９】図２は図１に示すイメージセンサーのタイ
ミング図である。図１には記載していないが、クロック
φＣＬＫに同期して、各ビットのＭＯＳトランジスタ４
のゲートにパルスφＳ１〜φＳＮが順次入力され、共通
信号線１５に各ビットのフォトダイオード１の出力が読
み出される。φＳ１から半クロック遅れて、１ビット目
の ＭＯＳトランジスタ２のゲートがパルスφＲ１によ
りオンして、フォトダイオード１のＰ領域がＶＲＥＦ１
の電位にリセットされる。同様に２ビット目以降のフォ
トダイオード１のＰ領域も順次ＶＲＥＦ１の電位にリセ
ットされる。φＲ１がロウになるとＭＯＳトランジスタ
２がオフして、フォトダイオード１のＰ領域はフローテ
ィングになる。 ＭＯＳトランジスタ２がオフした直後
のフォトダイオード１のＰ領域の電位は基準電圧ＶＲＥ
Ｆ１よりもわずかに低い電位となる。これは、 ＭＯＳ
トランジスタ２のゲートがオフするときのスイッチング
ノイズによる。 但し、その電位差はわずかな為、フォ
トダイオード１のＰ領域がＶＲＥＦ１の電位にリセット
された時の電位を、アンプ３及びアンプ５を介して外部
に読み出した時の出力値が、暗時出力とほぼ同じとみな
すことができる。
ミング図である。図１には記載していないが、クロック
φＣＬＫに同期して、各ビットのＭＯＳトランジスタ４
のゲートにパルスφＳ１〜φＳＮが順次入力され、共通
信号線１５に各ビットのフォトダイオード１の出力が読
み出される。φＳ１から半クロック遅れて、１ビット目
の ＭＯＳトランジスタ２のゲートがパルスφＲ１によ
りオンして、フォトダイオード１のＰ領域がＶＲＥＦ１
の電位にリセットされる。同様に２ビット目以降のフォ
トダイオード１のＰ領域も順次ＶＲＥＦ１の電位にリセ
ットされる。φＲ１がロウになるとＭＯＳトランジスタ
２がオフして、フォトダイオード１のＰ領域はフローテ
ィングになる。 ＭＯＳトランジスタ２がオフした直後
のフォトダイオード１のＰ領域の電位は基準電圧ＶＲＥ
Ｆ１よりもわずかに低い電位となる。これは、 ＭＯＳ
トランジスタ２のゲートがオフするときのスイッチング
ノイズによる。 但し、その電位差はわずかな為、フォ
トダイオード１のＰ領域がＶＲＥＦ１の電位にリセット
された時の電位を、アンプ３及びアンプ５を介して外部
に読み出した時の出力値が、暗時出力とほぼ同じとみな
すことができる。
【００１０】ＭＯＳトランジスタ２のゲートがオフして
から、フォトダイオード１に光が入射すると、発生した
キャリアによってフォトダイオード１のＰ型領域からＮ
型領域に電流が流れ、フォトダイオード１のＰ領域の電
位は徐々に上昇していく。次の読み出し時にＭＯＳトラ
ンジスタ４がオンすると、この時のフォトダイオード１
のＰ領域の電位ＶＰ１に見合ったアンプ３の出力電圧
に、共通信号線１５の電位が近づいていき、さらにアン
プ５を介してアンプ５の出力が明時出力として外部に読
み出される。この後に、前述したフォトダイオード１の
Ｐ領域がＶＲＥＦ１の電位にリセットされる動作が続く
為、イメージセンサー信号出力端子ＳＩＧには、各ビッ
トの明時出力と暗時出力がクロックに同期して順次、外
部へ読み出される。
から、フォトダイオード１に光が入射すると、発生した
キャリアによってフォトダイオード１のＰ型領域からＮ
型領域に電流が流れ、フォトダイオード１のＰ領域の電
位は徐々に上昇していく。次の読み出し時にＭＯＳトラ
ンジスタ４がオンすると、この時のフォトダイオード１
のＰ領域の電位ＶＰ１に見合ったアンプ３の出力電圧
に、共通信号線１５の電位が近づいていき、さらにアン
プ５を介してアンプ５の出力が明時出力として外部に読
み出される。この後に、前述したフォトダイオード１の
Ｐ領域がＶＲＥＦ１の電位にリセットされる動作が続く
為、イメージセンサー信号出力端子ＳＩＧには、各ビッ
トの明時出力と暗時出力がクロックに同期して順次、外
部へ読み出される。
【００１１】なお、このような動作となるように、ＭＯ
Ｓトランジスタ６には、図２にあるように、パルスφＣ
Ｓが、パルスφＳ１がハイになるタイミングから、最終
ビットの暗時出力が読み出し終わるまでハイ状態となる
パルスが入力され、共通信号線１５の出力がイメージセ
ンサー信号出力端子ＳＩＧに読み出される。このよう
に、受光素子にフォトダイオードを用い、受光量に応じ
て電位が変化する側の第二電極の電位をアンプを介して
外部へ読み出すことにより、読み出しスイッチやチップ
セレクトスイッチの動作に起因するスイッチングノイズ
や、線間容量に起因するノイズの影響を受けにくくなっ
た。また、受光素子にフォトダイオードを用い、受光量
に応じて電位が変化する側の第二電極を、信号を読み出
した後に、リセットスイッチを介して初期電位を与え、
初期状態に戻す事により、従来例のフォトトランジスタ
を受光素子としたイメージセンサーに見られた残留電荷
による残像等の画質の劣化が、大幅に改善され、良好な
画質を得た。
Ｓトランジスタ６には、図２にあるように、パルスφＣ
Ｓが、パルスφＳ１がハイになるタイミングから、最終
ビットの暗時出力が読み出し終わるまでハイ状態となる
パルスが入力され、共通信号線１５の出力がイメージセ
ンサー信号出力端子ＳＩＧに読み出される。このよう
に、受光素子にフォトダイオードを用い、受光量に応じ
て電位が変化する側の第二電極の電位をアンプを介して
外部へ読み出すことにより、読み出しスイッチやチップ
セレクトスイッチの動作に起因するスイッチングノイズ
や、線間容量に起因するノイズの影響を受けにくくなっ
た。また、受光素子にフォトダイオードを用い、受光量
に応じて電位が変化する側の第二電極を、信号を読み出
した後に、リセットスイッチを介して初期電位を与え、
初期状態に戻す事により、従来例のフォトトランジスタ
を受光素子としたイメージセンサーに見られた残留電荷
による残像等の画質の劣化が、大幅に改善され、良好な
画質を得た。
【００１２】図２のタイミングチャートに示したような
動作では、前述したようにパルスφＳ１から半クロック
遅れて、１ビット目の ＭＯＳトランジスタ２のゲート
がパルスφＲ１によりオンして、フォトダイオード１の
Ｐ領域がＶＲＥＦ１の電位にリセットされるが、この時
のフォトダイオード１のＰ領域の電位と、φＲ１がロウ
になって、ＭＯＳトランジスタ２がオフし、フローティ
ングになった時のフォトダイオード１のＰ領域の電位と
にはＭＯＳトランジスタ２のスイッチングに起因するわ
ずかな電位差が図３のように生ずるが、それを無視せず
にさらに画質を向上させるには、図４のタイミングチャ
ートで示すように動作させる。
動作では、前述したようにパルスφＳ１から半クロック
遅れて、１ビット目の ＭＯＳトランジスタ２のゲート
がパルスφＲ１によりオンして、フォトダイオード１の
Ｐ領域がＶＲＥＦ１の電位にリセットされるが、この時
のフォトダイオード１のＰ領域の電位と、φＲ１がロウ
になって、ＭＯＳトランジスタ２がオフし、フローティ
ングになった時のフォトダイオード１のＰ領域の電位と
にはＭＯＳトランジスタ２のスイッチングに起因するわ
ずかな電位差が図３のように生ずるが、それを無視せず
にさらに画質を向上させるには、図４のタイミングチャ
ートで示すように動作させる。
【００１３】図４も、本発明の図２及び図３とは異なる
動作を示すタイミング図である。図２と異なる点は、パ
ルスφＲ１〜φＲＮのそれぞれのパルス幅をフォトダイ
オードがリセットされる程度に非常に短くし、各ビット
の出力が明時出力と、リセット時の状態の初期電位出力
と、リセット後の状態の電位出力を含み、すなわち、た
とえば１ビット目の出力の場合、最初に照射された露光
量に見合っただけの明時出力がクロックのロウ期間に出
力され、その後クロックがロウからハイになるタイミン
グで瞬間的にフォトダイオードがリセットされた後、ク
ロックの残りのハイ期間でリセット後の状態の電位が出
力される。光が照射されなければ、接合部のリーク電流
が少ない為、この電位が維持され、暗時出力電圧として
次回のパルスφＳ１がハイになると出力される。ＭＯＳ
トランジスタ２がオンからオフに変わった後のフォトダ
イオード１のＰ領域の電位ＶＰ１をそのまま出力してい
る為、図５に示すように、図３で生じたようなスイッチ
ングに起因したわずかな電位差は生じない。
動作を示すタイミング図である。図２と異なる点は、パ
ルスφＲ１〜φＲＮのそれぞれのパルス幅をフォトダイ
オードがリセットされる程度に非常に短くし、各ビット
の出力が明時出力と、リセット時の状態の初期電位出力
と、リセット後の状態の電位出力を含み、すなわち、た
とえば１ビット目の出力の場合、最初に照射された露光
量に見合っただけの明時出力がクロックのロウ期間に出
力され、その後クロックがロウからハイになるタイミン
グで瞬間的にフォトダイオードがリセットされた後、ク
ロックの残りのハイ期間でリセット後の状態の電位が出
力される。光が照射されなければ、接合部のリーク電流
が少ない為、この電位が維持され、暗時出力電圧として
次回のパルスφＳ１がハイになると出力される。ＭＯＳ
トランジスタ２がオンからオフに変わった後のフォトダ
イオード１のＰ領域の電位ＶＰ１をそのまま出力してい
る為、図５に示すように、図３で生じたようなスイッチ
ングに起因したわずかな電位差は生じない。
【００１４】次に本発明の図６に示すリニアイメージセ
ンサーＩＣの第二実施例を示す。本発明では、受光量に
応じたフォトダイオードの電位の変化をアンプを介して
外部へ出力する為に、動作速度もアンプの性能により、
高速化実現できるが、一般に良く知られるＣＣＤイメー
ジセンサーに比べ、図２に示したようにリニアイメージ
センサーＩＣ内部に共通信号線を設けている為に、内部
配線容量が大きくなり、読み出し速度を制限する構成と
なっている。そこで読み出し速度をさらに向上させる為
に、図６に示すように共通信号線１５を、一時的に初期
状態の電位に近づける第二リセットスイッチのＭＯＳト
ランジスタ７を設けたイメージセンサーＩＣとした。
ンサーＩＣの第二実施例を示す。本発明では、受光量に
応じたフォトダイオードの電位の変化をアンプを介して
外部へ出力する為に、動作速度もアンプの性能により、
高速化実現できるが、一般に良く知られるＣＣＤイメー
ジセンサーに比べ、図２に示したようにリニアイメージ
センサーＩＣ内部に共通信号線を設けている為に、内部
配線容量が大きくなり、読み出し速度を制限する構成と
なっている。そこで読み出し速度をさらに向上させる為
に、図６に示すように共通信号線１５を、一時的に初期
状態の電位に近づける第二リセットスイッチのＭＯＳト
ランジスタ７を設けたイメージセンサーＩＣとした。
【００１５】第二リセットスイッチのＭＯＳトランジス
タ７の第一電極となるドレインを共通信号線に接続し、
ＭＯＳトランジスタ７の第二電極となるソースを第二の
基準電位ＶＲＥＦ２に接続する。この電位ＶＲＥＦ２
は、前述のフォトダイオードを初期状態にリセットする
ための基準電位ＶＲＥＦ１でも良いし、より低い電位で
も良い。各単位受光回路のリセット時の初期電位を共通
信号線を介して出力する時に、一時的にこの第二リセッ
トスイッチのＭＯＳトランジスタ７を、パルスＲＥのハ
イ状態に同期させて導通し、共通信号線を早く初期電位
に近づけるように図７に示すようなタイミングチャート
で動作させる。このような回路構成にすることで、高速
動作時でも初期電位を安定して出力でき、画質の劣化を
抑える事ができる。
タ７の第一電極となるドレインを共通信号線に接続し、
ＭＯＳトランジスタ７の第二電極となるソースを第二の
基準電位ＶＲＥＦ２に接続する。この電位ＶＲＥＦ２
は、前述のフォトダイオードを初期状態にリセットする
ための基準電位ＶＲＥＦ１でも良いし、より低い電位で
も良い。各単位受光回路のリセット時の初期電位を共通
信号線を介して出力する時に、一時的にこの第二リセッ
トスイッチのＭＯＳトランジスタ７を、パルスＲＥのハ
イ状態に同期させて導通し、共通信号線を早く初期電位
に近づけるように図７に示すようなタイミングチャート
で動作させる。このような回路構成にすることで、高速
動作時でも初期電位を安定して出力でき、画質の劣化を
抑える事ができる。
【００１６】次に本発明の図８に示すリニアイメージセ
ンサーＩＣの第三実施例を説明する。さらにリニアイメ
ージセンサーＩＣを複数個接続した場合に生ずる外部負
荷容量の増大に対しても、同様な効果を得るために、図
８に示すような第三のリセットスイッチとなるＭＯＳト
ランジスタ８を新たに追加し、図９にあるようなタイミ
ングチャートで動作させると高速動作を実現できる。便
宜上、これらのリセットスイッチを動作させるパルスφ
ＲＥやパルスφＲＤは短くしたが、基準電圧値の設定等
により、クロックのロウ期間まで長くすることも可能で
ある。
ンサーＩＣの第三実施例を説明する。さらにリニアイメ
ージセンサーＩＣを複数個接続した場合に生ずる外部負
荷容量の増大に対しても、同様な効果を得るために、図
８に示すような第三のリセットスイッチとなるＭＯＳト
ランジスタ８を新たに追加し、図９にあるようなタイミ
ングチャートで動作させると高速動作を実現できる。便
宜上、これらのリセットスイッチを動作させるパルスφ
ＲＥやパルスφＲＤは短くしたが、基準電圧値の設定等
により、クロックのロウ期間まで長くすることも可能で
ある。
【００１７】図１０に本発明のイメージセンサーのブロ
ック図を、リニアイメージセンサーＩＣを単位ブロック
として示した。便宜上信号出力端子ＳＩＧ以外の電源を
含めた入出力端子については省略した。
ック図を、リニアイメージセンサーＩＣを単位ブロック
として示した。便宜上信号出力端子ＳＩＧ以外の電源を
含めた入出力端子については省略した。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、コスト
が低く、残像の小さいイメージセンサーを供給すること
と、動作時に常時、暗時出力電圧と同程度のフォトダイ
オードを初期化した時の電位となる基準電圧と、明時出
力電圧が各受光素子毎に出力される為に、簡単な外部回
路で、ほとんど外部メモリーを要せず、または小容量の
外部メモリーで実効明時出力を精度良く求めることので
きるイメージセンサーを供給することとができた。ま
た、高速動作も可能にした。
が低く、残像の小さいイメージセンサーを供給すること
と、動作時に常時、暗時出力電圧と同程度のフォトダイ
オードを初期化した時の電位となる基準電圧と、明時出
力電圧が各受光素子毎に出力される為に、簡単な外部回
路で、ほとんど外部メモリーを要せず、または小容量の
外部メモリーで実効明時出力を精度良く求めることので
きるイメージセンサーを供給することとができた。ま
た、高速動作も可能にした。
【図１】本発明のイメージセンサーを構成するリニアイ
メージセンサーＩＣの第一実施例の回路図である。
メージセンサーＩＣの第一実施例の回路図である。
【図２】本発明のイメージセンサーを構成するリニアイ
メージセンサーＩＣの第一実施例のタイミングチャート
である。
メージセンサーＩＣの第一実施例のタイミングチャート
である。
【図３】本発明のイメージセンサーを構成するリニアイ
メージセンサーＩＣの第一実施例のフォトダイオードの
電位を示すタイミングチャートである。
メージセンサーＩＣの第一実施例のフォトダイオードの
電位を示すタイミングチャートである。
【図４】本発明のイメージセンサーを構成するリニアイ
メージセンサーＩＣの第一実施例の他のタイミングチャ
ートである。
メージセンサーＩＣの第一実施例の他のタイミングチャ
ートである。
【図５】本発明のイメージセンサーを構成するリニアイ
メージセンサーＩＣの第一実施例のフォトダイオードの
電位を示す他のタイミングチャートである。
メージセンサーＩＣの第一実施例のフォトダイオードの
電位を示す他のタイミングチャートである。
【図６】本発明のイメージセンサーを構成するリニアイ
メージセンサーＩＣの第二の実施例の回路図である。
メージセンサーＩＣの第二の実施例の回路図である。
【図７】本発明のイメージセンサーを構成するリニアイ
メージセンサーＩＣの第二の実施例のタイミングチャー
トである。
メージセンサーＩＣの第二の実施例のタイミングチャー
トである。
【図８】本発明のイメージセンサーを構成するリニアイ
メージセンサーＩＣの第三実施例の回路図である。
メージセンサーＩＣの第三実施例の回路図である。
【図９】本発明のイメージセンサーを構成するリニアイ
メージセンサーＩＣの第三実施例のタイミングチャート
である。
メージセンサーＩＣの第三実施例のタイミングチャート
である。
【図１０】本発明のイメージセンサーの実施例のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図１１】従来のイメージセンサーの回路図である。
１、 フォトダイオード ２、 リセットスイッチのＭＯＳトランジスタ ３、 アンプ ４、 ＭＯＳトランジスタ ５、 第二のアンプ ６、 チップセレクトスイッチのＭＯＳトランジスタ ７、 第二リセットスイッチのＭＯＳトランジスタ １５、 共通信号線
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−207220（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−54118（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−13597（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−77171（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−280567（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−47979（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−298270（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−164924（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−77172（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−210758（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−139060（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−64595（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 1/024 - 1/036 H04N 5/335
Claims (6)
- 【請求項１】 複数の受光回路を有するリニアイメージ
センサＩＣを複数直線状に配置実装して構成されるイメ
ージセンサにおいて、 前記受光回路は、固定電位に接続された第１電極と受光
量に応じて出力が変化する第２電極を有するフォトダイ
オードと、 前記フォトダイオードの第２電極を入力端子に接続し、
前記フォトダイオードの出力信号を増幅する第１のアン
プと、 前記第１のアンプの出力を入力端子に接続し、前記第１
のアンプの出力を読み出す読み出しスイッチと、 初期電位となる基準電圧に入力端子を接続するとともに
出力端子を前記フォトダイオードの第２電極に接続し、
前記フォトダイオードを初期状態に戻すリセットスイッ
チとからなり、 前記読み出しスイッチの出力端子は共通信号線を介して
他の受光回路の読み出しスイッチの出力端子と接続し、
前記共通信号線に読み出される信号を増幅する第２のア
ンプと、 前記第２のアンプの機能を選択的に機能させるチップセ
レクトスイッチを設け、 前記受光回路を複数個直線状に配置して、それぞれの前
記受光回路からの出力信号を前記受光回路の配置順に順
次外部に読み出すように前記読み出しスイッチと前記リ
セットスイッチを走査し、 前記受光回路から出力される信号は、受光量に応じた出
力信号がまず読み出され、その後にリセット時の初期電
位が出力されるイメージセンサ。 - 【請求項２】 複数の受光回路を有するリニアイメージ
センサＩＣを複数直線状に配置実装して構成されるイメ
ージセンサにおいて、 前記受光回路は、固定電位に接続された第１電極と受光
量に応じて出力が変化する第２電極を有するフォトダイ
オードと、 前記フォトダイオードの第２電極を入力端子に接続し、
前記フォトダイオードの出力信号を増幅する第１のアン
プと、 前記第１のアンプの出力を入力端子に接続し、前記第１
のアンプの出力を読み出す読み出しスイッチと、 初期電位となる基準電圧に入力端子を接続するとともに
出力端子を前記フォトダイオードの第２電極に接続し、
前記フォトダイオードを初期状態に戻すリセットスイッ
チとからなり、 前記読み出しスイッチの出力端子は共通信号線を介して
他の受光回路の読み出しスイッチの出力端子と接続し、
前記共通信号線に読み出される信号を増幅する第２のア
ンプと、 前記第２のアンプの機能を選択的に機能させるチップセ
レクトスイッチを設け、 前記受光回路を複数個直線状に配置して、それぞれの前
記受光回路からの出力信号を前記受光回路の配置順に順
次外部に読み出すように前記読み出しスイッチと前記リ
セットスイッチを走査し、 前記リニアイメージセンサーＩＣの第１番目に配置され
た前記受光回路から最終番目に配置された前記受光回路
の、受光量に応じた出力信号とリセット時の初期電位
を、前記チップセレクトスイッチを開閉することにより
出力するイメージセンサ。 - 【請求項３】 複数の受光回路を有するリニアイメージ
センサＩＣを複数直線状に配置実装して構成されるイメ
ージセンサにおいて、 前記受光回路は、固定電位に接続された第１電極と受光
量に応じて出力が変化する第２電極を有するフォトダイ
オードと、 前記フォトダイオードの第２電極を入力端子に接続し、
前記フォトダイオードの出力信号を増幅する第１のアン
プと、 前記第１のアンプの出力を入力端子に接続し、前記第１
のアンプの出力を読み出す読み出しスイッチと、 初期電位となる基準電圧に入力端子を接続するとともに
出力端子を前記フォトダイオードの第２電極に接続し、
前記フォトダイオードを初期状態に戻すリセットスイッ
チとからなり、 前記読み出しスイッチの出力端子は共通信号線を介して
他の受光回路の読み出しスイッチの出力端子と接続し、
前記共通信号線に読み出される信号を増幅する第２のア
ンプと、 前記第２のアンプの機能を選択的に機能させるチップセ
レクトスイッチを設け、 前記受光回路を複数個直線状に配置して、それぞれの前
記受光回路からの出力信号を前記受光回路の配置順に順
次外部に読み出すように前記読み出しスイッチと前記リ
セットスイッチを走査し、 前記受光回路から出力される信号は、受光量に応じた出
力信号がまず読み出され、その後にリセット後の初期電
位が出力されるイメージセンサ。 - 【請求項４】 複数の受光回路を有するリニアイメージ
センサＩＣを複数直線状に配置実装して構成されるイメ
ージセンサにおいて、 前記受光回路は、固定電位に接続された第１電極と受光
量に応じて出力が変化する第２電極を有するフォトダイ
オードと、 前記フォトダイオードの第２電極を入力端子に接続し、
前記フォトダイオードの出力信号を増幅する第１のアン
プと、 前記第１のアンプの出力を入力端子に接続し、前記第１
のアンプの出力を読み出す読み出しスイッチと、 初期電位となる基準電圧に入力端子を接続するとともに
出力端子を前記フォトダイオードの第２電極に接続し、
前記フォトダイオードを初期状態に戻すリセットスイッ
チとからなり、 前記読み出しスイッチの出力端子は共通信号線を介して
他の受光回路の読み出しスイッチの出力端子と接続し、
前記共通信号線に読み出される信号を増幅する第２のア
ンプと、 前記第２のアンプの機能を選択的に機能させるチップセ
レクトスイッチを設け、 前記受光回路を複数個直線状に配置して、それぞれの前
記受光回路からの出力信号を前記受光回路の配置順に順
次外部に読み出すように前記読み出しスイッチと前記リ
セットスイッチを走査し、 前記リニアイメージセンサーＩＣの第１番目に配置され
た前記受光回路から最終番目に配置された前記受光回路
の、受光量に応じた出力信号とリセット後の初期電位
を、前記チップセレクトスイッチを開閉することにより
出力するイメージセンサ。 - 【請求項５】 前記共通信号線に、入力端子を基準電圧
に接続する第２のリセットスイッチの出力端子を接続
し、前記受光回路がリセット時の初期電位を前記共通信
号線を介して出力するとき、前記第２のリセットスイッ
チを一時的に導通させる請求項１から４に記載のイメー
ジセンサ。 - 【請求項６】 前記チップセレクトスイッチに、入力端
子を基準電圧に接続する第３のリセットスイッチの出力
端子を接続し、前記受光回路がリセット時の初期電位を
前記共通信号線を介して出力するとき、前記第３のリセ
ットスイッチを一時的に導通させる請求項５に記載のイ
メージセンサ。
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|---|---|---|---|
| JP02120398A JP3181874B2 (ja) | 1998-02-02 | 1998-02-02 | イメージセンサー |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02120398A JP3181874B2 (ja) | 1998-02-02 | 1998-02-02 | イメージセンサー |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP02120398A Expired - Lifetime JP3181874B2 (ja) | 1998-02-02 | 1998-02-02 | イメージセンサー |
Country Status (2)
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-
1998
- 1998-02-02 JP JP02120398A patent/JP3181874B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-01-26 US US09/237,230 patent/US6803957B1/en not_active Expired - Fee Related
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