JP3391084B2 - Image reading device - Google Patents

Image reading device

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JP3391084B2
JP3391084B2 JP04511994A JP4511994A JP3391084B2 JP 3391084 B2 JP3391084 B2 JP 3391084B2 JP 04511994 A JP04511994 A JP 04511994A JP 4511994 A JP4511994 A JP 4511994A JP 3391084 B2 JP3391084 B2 JP 3391084B2
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俊二 樫山
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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、光センサ等を用いた画
像読取り装置に係り、詳細には光センサの読出し回路を
改良した画像読取り装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image reading device using an optical sensor or the like, and more particularly to an image reading device having an improved reading circuit for the optical sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】光センサは、高速性、信頼性、経済性に
優れ、光電変換材料と走査回路構成の組み合わせにより
各種方式が開発されている。
2. Description of the Related Art Optical sensors are excellent in high speed, reliability, and economical efficiency, and various systems have been developed by combining photoelectric conversion materials and scanning circuit configurations.

【0003】図3は従来の2次元の放電型光センサの構
成を示す図であり、図4は図3の放電型光センサの各部
のタイミングチャートである。
FIG. 3 is a diagram showing a structure of a conventional two-dimensional discharge type optical sensor, and FIG. 4 is a timing chart of each part of the discharge type optical sensor of FIG.

【0004】図3において、2次元の放電型光センサ
は、ゲート選択ライン1とデータライン2の各交点にス
イッチングトランジスタ3と光電変換素子4(例えば、
フォトダイオード)とをマトリックス状に配置し、各ゲ
ートラインG1,G2をゲートライン選択回路5に、各
データライン2をスイッチ6を介して高電位側電源VDD
とデータラッチ回路7に、それぞれ接続している。
In FIG. 3, a two-dimensional discharge type optical sensor has a switching transistor 3 and a photoelectric conversion element 4 (eg, a photoelectric conversion element 4) at each intersection of a gate selection line 1 and a data line 2.
Photodiodes) are arranged in a matrix form, each gate line G1, G2 is connected to the gate line selection circuit 5, and each data line 2 is connected via the switch 6 to the high potential side power supply VDD.
And the data latch circuit 7, respectively.

【0005】ここで、上記各画素のスイッチングトラン
ジスタ3のドレインにはデータライン2が、ソースには
光電変換素子4が、ゲートにはゲート選択ライン1がそ
れぞれ接続されている。
Here, the data line 2 is connected to the drain of the switching transistor 3 of each pixel, the photoelectric conversion element 4 is connected to the source, and the gate selection line 1 is connected to the gate.

【0006】上記ゲートライン選択回路5は、シフトレ
ジスタ等により構成され、ゲートライン選択回路5は、
図示しないバッファを介して各ゲートライン1に順次ゲ
ート信号G1、G2を出力し、このゲート信号G1、G
2は、図4に示すタイミングで、順次ハイレベルになる
ことにより、各ゲートライン1に接続されているスイッ
チングトランジスタ3をオンさせて、当該ゲートライン
1に接続されている光電変換素子4を順次選択駆動す
る。
The gate line selection circuit 5 is composed of a shift register or the like, and the gate line selection circuit 5 is
Gate signals G1 and G2 are sequentially output to each gate line 1 via a buffer (not shown), and the gate signals G1 and G2 are output.
2 sequentially turns to the high level at the timing shown in FIG. 4, thereby turning on the switching transistor 3 connected to each gate line 1 and sequentially turning on the photoelectric conversion elements 4 connected to the gate line 1. Selective drive.

【0007】上記スイッチ6には、プリチャージ信号φ
Pが入力され、スイッチ6は、図4に示すプリチャージ
信号φPに従ってオンすることにより、高電位側電源VD
Dをデータライン2に供給し、データライン2をプリチ
ャージ(充電)する。そして、このプリチャージ信号φ
Pに従って供給される高電位側電源VDDは、そのとき選
択されているゲートライン1に接続されているスイッチ
ングトランジスタ3を介して、当該ゲートライン1に接
続されている光電変換素子4に印加される。
The switch 6 has a precharge signal φ
P is input and the switch 6 is turned on according to the precharge signal φP shown in FIG.
The D is supplied to the data line 2 to precharge the data line 2. And this precharge signal φ
The high-potential-side power supply VDD supplied according to P is applied to the photoelectric conversion element 4 connected to the gate line 1 via the switching transistor 3 connected to the gate line 1 selected at that time. .

【0008】また、上記データラッチ回路7には、図4
に示すラッチパルスφLが入力され、データラッチ回路
7は、ラッチパルスφLが入力された時点の各データラ
イン2上の信号レベルをラッチする。
Further, the data latch circuit 7 has a configuration shown in FIG.
, The data latch circuit 7 latches the signal level on each data line 2 at the time when the latch pulse φL is input.

【0009】以上の構成において、まず、スイッチ6に
供給されるプリチャージ信号φPがHレベルになると、
スイッチ6がすべて閉じ、データライン2がすべてHレ
ベルにプリチャージ(充電)される。
In the above configuration, first, when the precharge signal φP supplied to the switch 6 becomes H level,
All the switches 6 are closed and the data lines 2 are all precharged to H level.

【0010】次に、ゲートライン選択回路5によりゲー
トラインG1がHレベルになると、このゲートラインG
1に接続されているスイッチングトランジスタ3がすべ
てオンする。
Next, when the gate line G1 becomes H level by the gate line selection circuit 5, this gate line G1
All the switching transistors 3 connected to 1 are turned on.

【0011】このとき、各スイッチングトランジスタ3
のソースに接続されている光変換素子4の特性が、光照
射があるとオン(すなわち、両端子短絡)し、光照射が
ないとオフ(すなわち、両端子開放)するものとする
と、光照射の有無によってデータライン2は、次のよう
な状態となる。すなわち、データライン2は、光照射の
有無によってスイッチングトランジスタ3と光電変換素
子4によりLレベル(例えば、0V)まで放電するか、
あるいはHレベルにプリチャージされたままの何れかと
なる。この何れかの信号レベルをデータラッチ回路7で
ラッチパルスφLによりラッチする。
At this time, each switching transistor 3
Assuming that the characteristics of the light conversion element 4 connected to the source are ON (that is, both terminals are short-circuited) when there is light irradiation, and OFF (that is, both terminals are open) when there is no light irradiation, Depending on the presence or absence of data, the data line 2 is in the following state. That is, the data line 2 is discharged to the L level (for example, 0V) by the switching transistor 3 and the photoelectric conversion element 4 depending on the presence or absence of light irradiation.
Alternatively, it remains either precharged to the H level. The data latch circuit 7 latches one of these signal levels by a latch pulse φL.

【0012】また、図4のタイミングチャートにおい
て、時間t1について光照射のあった画素の放電による
信号をラッチし、時間t2においては光照射のなかった
画素の放電による信号をラッチして出力している。
Further, in the timing chart of FIG. 4, the signal due to the discharge of the pixel which is irradiated with light is latched at time t1, and the signal due to the discharge of the pixel which is not irradiated with light is latched and output at time t2. There is.

【0013】ここで、光照射のなかった画素のプリチャ
ージ後の電位が若干降下しているのは、乱反射、多重反
射等による光に対する反応とデータライン2に接続され
ている他のスイッチングトランジスタ群によるリーク電
流のためである。
Here, the potential after the precharge of the pixel which has not been irradiated with light is slightly decreased because of the reaction to light due to diffused reflection, multiple reflection, etc. and other switching transistor groups connected to the data line 2. This is due to the leakage current due to.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の放電型センサにあっては、同一タイミングで
データラインの信号をラッチすると、照射する光の強
弱、スイッチングトランジスタ3のリーク電流、光の回
り込み等のため、正しく“H”“L”のレベルを検出で
きなくなるという問題があった。
However, in such a conventional discharge type sensor, when the signal of the data line is latched at the same timing, the intensity of the emitted light, the leakage current of the switching transistor 3, and the light There is a problem that the "H" and "L" levels cannot be correctly detected due to wraparound or the like.

【0015】すなわち、図4に示すように、照射する光
の強弱にかかわらず時間t1のタイミングで画素の放電
による信号をラッチしてたため、例えば光量が一定しな
い外部光(例えば、太陽光や蛍光灯)を用いた場合に光
が弱かったりすると、時間t1のタイミングではあまり
電流が流れず場合によってはHレベルと誤認してしまう
という欠点があった。
That is, as shown in FIG. 4, since the signal due to the discharge of the pixel is latched at the timing of time t1 regardless of the intensity of the irradiation light, for example, the external light whose light amount is not constant (for example, sunlight or fluorescence). If the light is weak when a lamp is used, there is a drawback that a current does not flow so much at the timing of time t1 and it may be mistaken for the H level in some cases.

【0016】そこで本発明は、光センサの出力信号のレ
ベルを正しくHレベルとLレベルに検出することができ
る画像読取り装置を提供することを目的としている。
Therefore, an object of the present invention is to provide an image reading device capable of correctly detecting the level of the output signal of the optical sensor at the H level and the L level.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
上記目的達成のため、複数の第1のフォトセルを並べた
センサアレイと、ラッチパルスが入力された時点のセン
サアレイの出力信号レベルをラッチするラッチ回路とを
備え、所定タイミングで光照射のあった画素の放電によ
る信号をラッチして出力する画像読取り装置において、
第2のフォトセルと、該第2のフォトセルに接続され、
該第2のフォトセルの出力信号が供給されるデータライ
ンとを有し、前記センサアレイと同一基板上に形成され
て光が照射されダミー画素部を備え、前記ラッチパル
スは、前記データラインの電圧が前記第2のフォトセル
による放電により所定値に達したタイミングで、前記
ミー画素部からの出力信号を2値化して生成され、該ラ
ッチパルスを前記ラッチ回路に供給することを特徴とす
る。
The invention according to claim 1 is
To achieve the above object, a sensor array in which a plurality of first photocells are arranged and a latch circuit for latching an output signal level of the sensor array at the time when a latch pulse is input are provided, and light irradiation is performed at a predetermined timing. In an image reading device that latches and outputs the signal generated by the discharge of the pixel,
A second photocell and connected to the second photocell,
A data line supplied with the output signal of the second photocell
And a down, the formed on the sensor array on the same substrate provided with a dummy pixel portion where light Ru is irradiated, the latch pulse, the data line voltage is the second photocell
Is generated by binarizing the output signal from the dummy pixel section at a timing when a predetermined value is reached by the discharge by
Switch pulse is supplied to the latch circuit.
It

【0018】前記ダミー画素部における前記第2のフォ
トセル及び前記センサアレイの前記第1のフォトセル
は、例えば請求項2に記載されているように、フォトダ
イオードからなるものであってもよい。
The dummy pixel sectionThe second fo
Cell and the first photocell of the sensor array
Is, for example, as described in claim 2,Photoda
Consisting of iodoIt may be one.

【0019】前記ダミー画素部は、例えば請求項3に記
載されているように、前記第2のフォトセルと前記デー
タライン間に設けられ、該データラインのプリチャージ
後、前記第2のフォトセルと該データラインとを接続す
スイッチング素子を含み、該第2のフォトセルは光照
射量に対応して放電速度が変化するように構成されるも
のであってもよい。
[0019] The dummy pixel unit, for example as described in claim 3, provided between said second photocell said data <br/> Tarain, precharging of the data line
After that, the second photocell is connected to the data line.
The switching element only contains that, photo cell of said second light irradiation
The discharge rate may be changed according to the amount of radiation .

【0020】前記画像読取り装置は、例えば請求項4に
記載されているように、前記ダミー画素部の前記データ
ラインに接続され、所定のしきい値を有するインバータ
を備え、前記ダミー画素部において、前記データライン
が高電位にプリチャージされた後、前記第2のフォトセ
ルを介して、光照射量に応じて前記データラインの電荷
が放電され、該データラインの電圧が前記インバータの
しきい値に達したタイミングで、前記インバータにより
前記データラインの電圧を2値化し、反転した信号を
成し、当該信号を前記ラッチパルスとするものであって
もよい。
According to another aspect of the present invention, the image reading device is arranged so that the data of the dummy pixel section is obtained.
Inverter connected to the line and having a certain threshold
The dummy pixel portion, the data line
After being precharged to a high potential, the second photocell
Charge of the data line according to the light irradiation amount
Is discharged, the voltage of the data line is
When the threshold value is reached,
The voltage of the data line is binarized and an inverted signal is generated.
Alternatively, the signal may be used as the latch pulse.

【0021】[0021]

【作用】請求項1〜4の発明では、複数のフォトセルを
並べたセンサアレイ部と同一基板上にダミー画素部が形
成されている。この状態で、センサアレイによる画素検
出時には該ダミー画素部にも光が照射され、該ダミー画
素部からの出力信号がラッチパルスとしてラッチ回路に
供給される。
According to the present invention, the dummy pixel portion is formed on the same substrate as the sensor array portion in which a plurality of photocells are arranged. In this state, when the pixel is detected by the sensor array, the dummy pixel portion is also irradiated with light, and the output signal from the dummy pixel portion is supplied to the latch circuit as a latch pulse.

【0022】したがって、センサ出力の読み出しのしき
い値電圧を自動的に変えることができ、複雑な信号処理
を行なうことなく、入射光の強弱によらず正しいデータ
を読み出すことができるようになる。
Therefore, the threshold voltage for reading the sensor output can be automatically changed, and correct data can be read regardless of the intensity of incident light without performing complicated signal processing.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings.

【0024】図1及び図2は、本発明に係る画像読取り
装置の一実施例を示す図であり、本実施例は、フォトダ
イオードアレイを用いたイメージセンサを有する画像読
取り装置に適用した例である。
FIGS. 1 and 2 are views showing an embodiment of the image reading apparatus according to the present invention. This embodiment is an example applied to an image reading apparatus having an image sensor using a photodiode array. is there.

【0025】図1は、本発明の画像読取り装置を適用し
た2次元の放電型光センサの駆動回路の回路図であり、
図3に示した2次元の放電型光センサの駆動回路と同一
構成部には同一符号を付している。
FIG. 1 is a circuit diagram of a drive circuit of a two-dimensional discharge type photosensor to which the image reading device of the present invention is applied.
The same components as those of the drive circuit of the two-dimensional discharge type photosensor shown in FIG. 3 are designated by the same reference numerals.

【0026】図1において、2次元の放電型光センサ
は、画素データを読み取る光センサアレイ部10と、こ
の光センサアレイ部10と同一基板上に形成されたダミ
ー画素部20とから構成される。
In FIG. 1, the two-dimensional discharge type photosensor is composed of a photosensor array section 10 for reading pixel data, and a dummy pixel section 20 formed on the same substrate as the photosensor array section 10. .

【0027】光センサアレイ部10は、図3に示した従
来の放電型光センサの光センサ部に対応するものであ
り、ゲート選択ライン1とデータライン2の各交点にス
イッチングトランジスタ3と光電変換素子4(例えば、
フォトダイオード)とをマトリックス状に配置し、各ゲ
ートラインG1,G2をゲートライン選択回路5に、各
データライン2をスイッチ6を介して高電位側電源VDD
とデータラッチ回路7に、それぞれ接続している。
The optical sensor array section 10 corresponds to the optical sensor section of the conventional discharge type optical sensor shown in FIG. 3, and the switching transistor 3 and photoelectric conversion are provided at each intersection of the gate selection line 1 and the data line 2. Element 4 (eg,
Photodiodes) are arranged in a matrix form, each gate line G1, G2 is connected to the gate line selection circuit 5, and each data line 2 is connected via the switch 6 to the high potential side power supply VDD.
And the data latch circuit 7, respectively.

【0028】ここで、上記各画素のスイッチングトラン
ジスタ3のドレインにはデータライン2が、ソースには
光電変換素子4が、ゲートにはゲート選択ライン1がそ
れぞれ接続されている。
Here, the data line 2 is connected to the drain of the switching transistor 3 of each pixel, the photoelectric conversion element 4 is connected to the source, and the gate selection line 1 is connected to the gate.

【0029】上記ゲートライン選択回路5は、シフトレ
ジスタ等により構成され、ゲートライン選択回路5は、
図示しないバッファを介して各ゲートライン1に順次ゲ
ート信号G1、G2を出力し、このゲート信号G1、G
2は、図2に示すタイミングで、順次ハイレベルになる
ことにより、各ゲートライン1に接続されているスイッ
チングトランジスタ3をオンさせて、当該ゲートライン
1に接続されている光電変換素子4を順次選択駆動す
る。
The gate line selection circuit 5 is composed of a shift register or the like, and the gate line selection circuit 5 is
Gate signals G1 and G2 are sequentially output to each gate line 1 via a buffer (not shown), and the gate signals G1 and G2 are output.
2 sequentially turns to a high level at the timing shown in FIG. 2 to turn on the switching transistor 3 connected to each gate line 1 to sequentially turn on the photoelectric conversion elements 4 connected to the gate line 1. Selective drive.

【0030】上記スイッチ6には、プリチャージ信号φ
Pが入力され、スイッチ6は、図2に示すプリチャージ
信号φPに従ってオンすることにより、高電位側電源VD
Dをデータライン2に供給し、データライン2をプリチ
ャージ(充電)する。そして、このプリチャージ信号φ
Pに従って供給される高電位側電源VDDは、そのとき選
択されているゲートライン1に接続されているスイッチ
ングトランジスタ3を介して、当該ゲートライン1に接
続されている光電変換素子4に印加される。
The switch 6 has a precharge signal φ
P is input, and the switch 6 is turned on according to the precharge signal φP shown in FIG.
The D is supplied to the data line 2 to precharge the data line 2. And this precharge signal φ
The high-potential-side power supply VDD supplied according to P is applied to the photoelectric conversion element 4 connected to the gate line 1 via the switching transistor 3 connected to the gate line 1 selected at that time. .

【0031】また、上記データラッチ回路7には、後述
するデータライン23上のデータD3によって立ち上が
り時間及びパルス幅が変化するラッチパルスφL´が入
力され、ラッチパルスφL´が入力された時点の各デー
タライン2上の信号レベルをラッチする。
The data latch circuit 7 is supplied with a latch pulse φL 'whose rising time and pulse width are changed by data D3 on the data line 23, which will be described later, and at each time when the latch pulse φL' is input. Latch the signal level on data line 2.

【0032】一方、図1破線に示すように同一基板上に
形成されたダミー画素部20は、ダミー用のスイッチン
グトランジスタ21及び光電変換素子22(例えば、フ
ォトダイオード)からなり、スイッチングトランジスタ
21のドレインにはデータライン23が、ソースには光
電変換素子22がそれぞれ接続され、ゲートにはプリチ
ャージ信号φPの反転信号*φP(*は、反転信号を示
す。以下同様。)が供給されている。
On the other hand, as shown by the broken line in FIG. 1, the dummy pixel section 20 formed on the same substrate is composed of a dummy switching transistor 21 and a photoelectric conversion element 22 (for example, a photodiode), and the drain of the switching transistor 21. Is connected to the data line 23, the source is connected to the photoelectric conversion element 22, and the gate is supplied with an inversion signal * φP (* indicates an inversion signal. The same applies hereinafter) of the precharge signal φP.

【0033】また、ダミー用のデータライン23はスイ
ッチ24を介して高電位側電源VDDに接続されるととも
に、インバータ25を介してデータラッチ回路7に接続
される。
The dummy data line 23 is connected to the high potential side power source VDD through the switch 24 and also connected to the data latch circuit 7 through the inverter 25.

【0034】上記スイッチ24には、プリチャージ信号
φPが入力され、スイッチ24は、図2に示すプリチャ
ージ信号φPに従ってオンすることにより、高電位側電
源VDDをデータライン23に供給し、データライン23
をプリチャージ(充電)する。そして、このプリチャー
ジ信号φPに従って供給される高電位側電源VDDは、プ
リチャージ信号φPの反転信号*φPによって駆動される
スイッチングトランジスタ21を介して、当該ゲートラ
イン1に接続されている光電変換素子4に印加される。
The precharge signal φP is input to the switch 24, and the switch 24 is turned on in accordance with the precharge signal φP shown in FIG. 2 to supply the high potential side power source VDD to the data line 23, and the data line 23. 23
To precharge. The high-potential-side power supply VDD supplied according to the precharge signal φP is connected to the gate line 1 via the switching transistor 21 driven by the inverted signal * φP of the precharge signal φP. 4 is applied.

【0035】スイッチングトランジスタ21のゲートに
印加されるプリチャージ信号φPの反転信号*φPは、図
2に示すようにプリチャージ期間のみLレベルとなるプ
リチャージ信号φPの反転信号である。
The inverted signal * φP of the precharge signal φP applied to the gate of the switching transistor 21 is an inverted signal of the precharge signal φP which becomes L level only during the precharge period as shown in FIG.

【0036】また、上記データラッチ回路7には、上記
データライン23上のデータD3によって立ち上がり時
間及びパルス幅が変化するラッチパルスφL´が入力さ
れ、データラッチ回路7は、ラッチパルスφL´が入力
された時点の各データライン2上の信号レベルをラッチ
する。すなわち、本実施例のデータラッチ回路7は、従
来例では一定のタイミングであったラッチパルスφLに
よるデータラッチに代え、ダミー画素部20からの出力
信号により光照射に応じたラッチパルスφL´でデータ
をラッチする。
Further, the data latch circuit 7 is inputted with a latch pulse φL 'whose rising time and pulse width are changed by the data D3 on the data line 23, and the data latch circuit 7 is inputted with the latch pulse φL'. Latches the signal level on each data line 2 at the point of time. That is, the data latch circuit 7 of the present embodiment replaces the data latch with the latch pulse φL, which has a constant timing in the conventional example, and replaces the data latch circuit with the latch pulse φL ′ according to the light irradiation by the output signal from the dummy pixel section 20. Latch.

【0037】次に、本実施例の動作を説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.

【0038】光センサアレイ部10における動作 まず、スイッチ6に供給されるプリチャージ信号φPが
Hレベルになると、スイッチ6がすべて閉じ、データラ
イン2がすべてHレベルにプリチャージされる。
Operation in Photosensor Array Section 10 First, when the precharge signal φP supplied to the switch 6 becomes H level, all the switches 6 are closed and the data lines 2 are all precharged to H level.

【0039】次に、ゲートライン選択回路5によりゲー
トラインG1がHレベルになると、このゲートラインG
1に接続されているスイッチングトランジスタ3がすべ
てオンする。
Next, when the gate line G1 becomes H level by the gate line selection circuit 5, this gate line G1
All the switching transistors 3 connected to 1 are turned on.

【0040】このとき、各スイッチングトランジスタ3
のソースに接続されている光変換素子4の特性が、光照
射があるとオン(すなわち、両端子短絡)し、光照射が
ないとオフ(すなわち、両端子開放)するものとする
と、データライン2は、光照射の有無によってスイッチ
ングトランジスタ3と光電変換素子4によりLレベル
(例えば、0V)まで放電するか、あるいはHレベルに
プリチャージされたままの何れかとなる。この何れかの
信号レベルをデータラッチ回路7でラッチパルスφL´
によりラッチする。
At this time, each switching transistor 3
Assuming that the characteristics of the light conversion element 4 connected to the source are ON (that is, both terminals are short-circuited) when there is light irradiation, and OFF (that is, both terminals are open) when there is no light irradiation, the data line 2 is discharged to the L level (for example, 0V) by the switching transistor 3 and the photoelectric conversion element 4 depending on the presence or absence of light irradiation, or remains precharged to the H level. The data latch circuit 7 outputs a latch pulse φL 'for any of these signal levels.
Latch by.

【0041】ダミー画素部20における動作 画素データを読み取る光センサアレイ部10と同一基板
上にダミー画素部20が形成され、光センサアレイ部1
0に光が照射されるときにはダミー画素部20にも必ず
光が照射されるものとする。
The dummy pixel section 20 is formed on the same substrate as the optical sensor array section 10 for reading the operation pixel data in the dummy pixel section 20.
It is assumed that the dummy pixel section 20 is always illuminated with light when 0 is illuminated.

【0042】ダミー画素部20のスイッチングトランジ
スタ21のゲートには、光センサアレイ部10のスイッ
チングトランジスタ3と異なり、プリチャージ期間のみ
Lレベルとなるプリチャージ信号φPの反転信号*φPが
印加される。
Unlike the switching transistor 3 of the photosensor array section 10, an inverted signal * φP of the precharge signal φP which is at the L level only during the precharge period is applied to the gate of the switching transistor 21 of the dummy pixel section 20.

【0043】ダミー画素部20にも光が照射されるの
で、図2のタイミングチャートに示すように、光の強弱
によらず必ずデータライン23はLレベルに向かって放
電することになる。この放電期間中にデータライン23
の信号レベルがインバータ25の論理しきい値電圧を越
えたとき(例えば、図2の時間t1、t2)、ラッチパル
スφL´はHレベルに変化し、この立ち上がりで光セン
サアレイ部10からの信号D1、D2がデータラッチ回
路7にラッチされる。
Since the dummy pixel section 20 is also irradiated with light, the data line 23 is always discharged toward the L level regardless of the intensity of light, as shown in the timing chart of FIG. Data line 23 during this discharge period
Signal level exceeds the logic threshold voltage of the inverter 25 (for example, at times t1 and t2 in FIG. 2), the latch pulse φL 'changes to H level, and the signal from the photosensor array section 10 rises at this rise. D1 and D2 are latched by the data latch circuit 7.

【0044】ここで、照射光が強い場合、データライン
2を放電する速度は速く、図2に示すように、時間t1
でインバータ25の論理しきい値電圧に達し、光センサ
アレイ部10からの信号を速くラッチする。このとき、
光照射のない画素も強い光のため、スイッチングトラン
ジスタ3の光によるリーク電流や光の回り込みによって
照射光が弱い場合よりプリチャージ電位の降下量が大き
くなる。
Here, when the irradiation light is strong, the speed of discharging the data line 2 is high, and as shown in FIG.
Then, the logical threshold voltage of the inverter 25 is reached, and the signal from the photosensor array unit 10 is quickly latched. At this time,
Since the pixels without light irradiation are also strong light, the amount of drop in the precharge potential is larger than that when the irradiation light is weak due to leakage current due to light of the switching transistor 3 and light wraparound.

【0045】したがって、速いタイミングでのデータラ
ッチにより“H”“L”レベルの検出が容易となる。
Therefore, the "H" and "L" levels can be easily detected by the data latch at a fast timing.

【0046】一方、照射光が弱い場合、データライン2
を放電する速度は遅く、図2に示すように、時間t2で
ようやくインバータ25の論理しきい値電圧に達する。
これにより、光照射のあった画素の信号を正しくLレベ
ルと認識できるようになる。また、光照射のない画素は
照射光が弱いためもれ電流によるプリチャージ電位の降
下は少なくラッチのタイミングが遅くなってもHレベル
として検出は可能である。
On the other hand, when the irradiation light is weak, the data line 2
Discharges slowly, and finally reaches the logical threshold voltage of the inverter 25 at time t2 as shown in FIG.
As a result, the signal of the pixel irradiated with light can be correctly recognized as the L level. Further, since the pixel without light irradiation has weak irradiation light, the drop of the precharge potential due to the leakage current is small, and it is possible to detect the H level even if the latch timing is delayed.

【0047】以上説明したように、本実施例の2次元の
放電型光センサは、画素データを読み取る光センサアレ
イ部10と、この光センサアレイ部10と同一基板上に
形成されたダミー画素部20とから構成され、ダミー画
素部20は、ダミー用のスイッチングトランジスタ21
及び光電変換素子22からなり、スイッチングトランジ
スタ21のドレインにはデータライン23が、ソースに
は光電変換素子22がそれぞれ接続され、ゲートにはプ
リチャージ信号φPの反転信号*φPが供給され、ダミー
用のデータライン23はスイッチ24を介して高電位側
電源VDDに接続されるとともに、インバータ25を介し
てデータラッチ回路7に接続され、データラッチ回路7
は、ダミー画素部20の出力信号に基づくラッチパルス
φL´が入力された時点の各データライン2上の信号レ
ベルをラッチするようにしているので、センサ出力の読
み出しのしきい値電圧を自動的に変えることができ、複
雑な信号処理を行なうことなく、入射光の強弱によらず
正しいデータを読み出すことができる。
As described above, in the two-dimensional discharge type photosensor of this embodiment, the photosensor array section 10 for reading pixel data and the dummy pixel section formed on the same substrate as the photosensor array section 10 are arranged. And the dummy pixel section 20 includes a dummy switching transistor 21.
And a photoelectric conversion element 22, the data line 23 is connected to the drain of the switching transistor 21, the photoelectric conversion element 22 is connected to the source, the inverted signal * φP of the precharge signal φP is supplied to the gate, and the dummy transistor is used. The data line 23 of is connected to the high potential side power supply VDD through the switch 24, and is also connected to the data latch circuit 7 through the inverter 25.
Is configured to latch the signal level on each data line 2 at the time when the latch pulse φL 'based on the output signal of the dummy pixel section 20 is input, the sensor output read threshold voltage is automatically set. Therefore, correct data can be read out regardless of the intensity of incident light without performing complicated signal processing.

【0048】なお、画像読取り装置を構成する回路やマ
トリクス、ゲート数、その種類などは前述した実施例に
限られないことは言うまでもない。
Needless to say, the circuits and matrixes of the image reading device, the number of gates, their types, etc. are not limited to those in the above-described embodiment.

【0049】[0049]

【発明の効果】請求項1〜4の発明によれば、センサア
レイと同一基板上にダミー画素部を形成し、該ダミー画
素部に光を照射して該ダミー画素部からの出力信号を2
値化してラッチパルスを生成して前記ラッチ回路に供給
するようにしているので、照射光の強弱に応じてセンサ
出力の読み出しのしきい値電圧を自動的に変えることが
でき、複雑な信号処理を行うことなく、入射光の強弱に
よらず正しいデータを読み出すことができる。特に、光
センサの出力信号のレベルを正しくHレベルとLレベル
に検出することができ、マージンの小さくなった2値の
出力電圧を正しく読み出すことができる画像読取り装置
が実現できる。
According to the invention of claims 1 to 4, a dummy pixel portion is formed on the same substrate as the sensor array, and the dummy pixel portion is irradiated with light to output an output signal from the dummy pixel portion.
Since the value is converted into a value to generate a latch pulse and supplied to the latch circuit, the threshold voltage for reading the sensor output can be automatically changed according to the intensity of the irradiation light , and complicated signal processing is possible. It is possible to read correct data regardless of the intensity of incident light without performing the above. In particular, it is possible to realize an image reading apparatus that can correctly detect the output signal level of the optical sensor at the H level and the L level, and can correctly read the binary output voltage with a small margin.

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

【図1】本発明に係る画像読取り装置の一実施例の構成
図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of an image reading apparatus according to the present invention.

【図2】同一実施例の画像読取り装置のタイミングチャ
ートである。
FIG. 2 is a timing chart of the image reading apparatus of the same embodiment.

【図3】従来の画像読取り装置の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a conventional image reading device.

【図4】従来の画像読取り装置のタイミングチャートで
ある。
FIG. 4 is a timing chart of a conventional image reading device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ゲート選択ライン 2,23 データライン 3,21 スイッチングトランジスタ 4,22 光電変換素子 5 ゲートライン選択回路 6,24 スイッチ 7 データラッチ回路 10 光センサアレイ部 20 ダミー画素部 25 インバータ 1 Gate selection line 2,23 data lines 3,21 switching transistor 4,22 Photoelectric conversion element 5 Gate line selection circuit 6,24 switch 7 Data latch circuit 10 Optical sensor array section 20 Dummy pixel section 25 inverter

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 複数の第1のフォトセルを並べたセンサ
アレイと、ラッチパルスが入力された時点のセンサアレ
イの出力信号レベルをラッチするラッチ回路とを備え、
所定タイミングで光照射のあった画素の放電による信号
をラッチして出力する画像読取り装置において、第2のフォトセルと、該第2のフォトセルに接続され、
該第2のフォトセルの出力信号が供給されるデータライ
ンとを有し、 前記センサアレイと同一基板上に形成され
て光が照射されダミー画素部を備え、前記 ラッチパルスは、前記データラインの電圧が前記第
2のフォトセルによる前記光の照射に応じた放電により
所定値に達したタイミングで、前記ダミー画素部からの
出力信号を2値化して生成され、該ラッチパルスを前記
ラッチ回路に供給することを特徴とする画像読取り装
置。
1. A sensor array in which a plurality of first photocells are arranged, and a latch circuit for latching an output signal level of the sensor array at a time point when a latch pulse is input,
In an image reading device that latches and outputs a signal due to discharge of a pixel irradiated with light at a predetermined timing, a second photocell and a second photocell connected to the second photocell,
A data line supplied with the output signal of the second photocell
And a down, the formed on the sensor array on the same substrate provided with a dummy pixel portion where light Ru is irradiated, the latch pulse, the voltage of the data line is the first
By the discharge according to the irradiation of the light by the two photocells
When the predetermined value is reached, the output signal from the dummy pixel unit is binarized and generated, and the latch pulse is generated.
An image reading device characterized by supplying to a latch circuit .
【請求項2】 前記第1のフォトセル及び前記第2のフ
ォトセルは、フォトダイオードからなることを特徴とす
る請求項1記載の画像読取り装置。
2. The first photocell and the second photocell.
2. The image reading device according to claim 1 , wherein the photocell comprises a photodiode .
【請求項3】 前記ダミー画素部は、前記第2のフォト
セルと前記データライン間に設けられ、該データライン
のプリチャージ後、前記第2のフォトセルと該データラ
インとを接続するスイッチング素子を含み、該第2のフ
ォトセルは光照射量に対応して放電速度が変化すること
を特徴とする請求項1記載の画像読取り装置。
3. The dummy pixel portion is provided between the second photocell and the data line,
After the precharge of the second photocell and the data line,
Look including a switching element for connecting the in, the second full
The image reading apparatus according to claim 1, wherein the photocell has a discharge rate that changes in accordance with a light irradiation amount .
【請求項4】 前記画像読取り装置は、前記ダミー画素
部の前記データラインに接続され、所定のしきい値を有
するインバータを備え、 前記ダミー画素部において、前記データラインが高電位
にプリチャージされた後、前記第2のフォトセルを介し
て、光照射量に応じて前記データラインの電荷が放電さ
れ、該データラインの電圧が前記インバータのしきい値
に達したタイミングで、前記インバータにより前記 デー
タラインの電圧を2値化し、反転した信号を生成し、当
信号を前記ラッチパルスとすることを特徴とする請求
項1記載の画像読取り装置。
4. The image reading device comprises the dummy pixels.
Connected to the data line of the
In the dummy pixel portion, the data line has a high potential.
Through the second photocell after being precharged to
The data line is discharged according to the light irradiation amount.
And the voltage of the data line is the threshold of the inverter.
When the voltage reaches the voltage, the voltage of the data line is binarized by the inverter, an inverted signal is generated, and
Image reading apparatus according to claim 1, characterized in that the signal and the latch pulse.
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