JP5598036B2 - Control board, image reading apparatus, image forming apparatus, imaging apparatus, and control method - Google Patents

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本発明は、固体撮像装置等から出力される信号を処理するセンサ制御基板に関し、より詳細には、上記固体撮像装置等の出力信号における過大出力や過小出力、信号暴れに起因して発生し得る不具合を防止することができる制御基板、画像読取装置、画像形成装置、撮像装置および制御方法に関する。   The present invention relates to a sensor control board that processes a signal output from a solid-state imaging device or the like, and more specifically, may occur due to an excessive output or an excessive output in the output signal of the solid-state imaging device or the like, or a signal rampage. The present invention relates to a control board, an image reading apparatus, an image forming apparatus, an imaging apparatus, and a control method that can prevent problems.

スキャナなどの画像読取装置では、電荷結合素子(Charge Coupled Device:CCD)などの固体撮像装置は、図示しないコンタクトガラス上の原稿の画像を読み取り、光学的な分解色(R,G,B)毎に画像信号を出力する。この各分解色毎の画像信号は、それぞれ、エミッタフォロア回路でバッファした上で、交流結合を介してアナログ・フロント・エンド(Analog Front End:AFE)に入力される。AFEは、入力された画像信号をサンプリングし、それをディジタル画像データに変換して出力する。こうして得られたディジタル画像信号は、インタフェースを介して後段の画像処理部に伝送され、各種ディジタル処理が施されることになる。   In an image reading device such as a scanner, a solid-state imaging device such as a charge coupled device (CCD) reads an image of a document on a contact glass (not shown) and optically separates each color (R, G, B). The image signal is output to. The image signals for each separation color are respectively buffered by an emitter follower circuit and then input to an analog front end (AFE) via AC coupling. The AFE samples the input image signal, converts it into digital image data, and outputs it. The digital image signal thus obtained is transmitted to the subsequent image processing unit via the interface and subjected to various digital processes.

このような回路構成において、従来より、電源投入、電源切断、クロック投入またはクロック遮断の際の過渡動作時に、CCDの過大信号出力、過小信号出力または信号暴れが発生してしまい、AFEに過電圧や過電流がかかってしまうという問題点が指摘されている。以下、図12〜図14を参照しながら、AFEにかかる過電圧および過電流の問題点について、詳細に説明する。   In such a circuit configuration, an over-signal output, an under-signal output, or a signal ramp of a CCD occurs during a transient operation when power is turned on, turned off, clock-on, or clock-off. The problem that overcurrent is applied has been pointed out. Hereinafter, the problem of the overvoltage and overcurrent applied to the AFE will be described in detail with reference to FIGS.

図12は、従来技術のCCDを備えるセンサ制御基板の概略構成を示す図である。図12に示すセンサ制御基板1000は、タイミング発生器(Timing Generator:TG)1002と、CCDドライバ(DRV)1004と、CCD1006と、AFE1008とを含んで構成される。タイミング発生器1002は、各種クロック信号やゲート信号を発生し、出力する。タイミング発生器1002が発生する信号のうち、信号(xccd_clk)は、CCDドライバ1004を介して、CCDクロック信号(CCD_CLK)としてCCD1006に入力される。CCD1006およびAFE1008の間には、エミッタフォロア(Emitter Follower:EF)回路1010および容量素子(コンデンサ)が設けられ、CCD1006から出力されるアナログ画像信号(ccdout)は、エミッタフォロア回路1010でバッファされ、交流結合によりAFE1008に入力される。   FIG. 12 is a diagram showing a schematic configuration of a sensor control board including a conventional CCD. A sensor control board 1000 shown in FIG. 12 includes a timing generator (TG) 1002, a CCD driver (DRV) 1004, a CCD 1006, and an AFE 1008. The timing generator 1002 generates and outputs various clock signals and gate signals. Of the signals generated by the timing generator 1002, the signal (xccd_clk) is input to the CCD 1006 as a CCD clock signal (CCD_CLK) via the CCD driver 1004. An emitter follower (EF) circuit 1010 and a capacitive element (capacitor) are provided between the CCD 1006 and the AFE 1008, and an analog image signal (ccdout) output from the CCD 1006 is buffered by the emitter follower circuit 1010, and AC The data is input to the AFE 1008 by combining.

AFE1008では、サンプル・ホールド、クランプ動作、オフセット補正、信号増幅などが行われ、入力されたアナログ画像信号からA/D(Analogue to digital)変換によりディジタル画像データが生成され、出力される。その他、タイミング発生器1002から出力される信号(xshd)は、CCDドライバ1004を介して、サンプル・ホールド信号(SHD)としてAFE1008に供給され、タイミング発生器1002から出力されるマスタークロック信号(MCLK)は、AFE1008へ直接供給される。   The AFE 1008 performs sample and hold, clamp operation, offset correction, signal amplification, and the like, and generates and outputs digital image data from the input analog image signal by A / D (Analogue to digital) conversion. In addition, a signal (xshd) output from the timing generator 1002 is supplied to the AFE 1008 as a sample hold signal (SHD) via the CCD driver 1004, and a master clock signal (MCLK) output from the timing generator 1002 Is supplied directly to the AFE 1008.

図13は、従来技術のCCDを備えるセンサ制御基板の回路構成を示す図である。CCD1006の出力バッファとしては、エミッタフォロア回路が一般的に用いられるが、エミッタフォロア回路の中でも、NPN型トランジスタおよびPNP型トランジスタを順に接続して構成する2段構成の回路がインピーダンスを低下する目的で好適に用いられる。この2段構成の回路においては、第1段目のエミッタフォロア(以下、第1エミッタフォロアという。)1012では、エミッタ抵抗(Re1)に起因し、立ち下りスルーレートが制限され、立ち下り応答が遅くなる。第2段目のエミッタフォロア(以下、第2エミッタフォロアという。)1014も同様に、立ち上り応答が遅くなるが、AFE1008内部のクランプ回路1016が動作する場合には、エミッタ抵抗(Re2)および結合容量(Cac)の時定数により決定される立ち上り応答程度(〜数ms)にしかならない。このため、応答速度は、設計時の想定範囲内の画像信号が入力されるような通常動作中では、問題とならない。   FIG. 13 is a diagram showing a circuit configuration of a sensor control board including a conventional CCD. As an output buffer of the CCD 1006, an emitter follower circuit is generally used. Among the emitter follower circuits, a two-stage circuit configured by sequentially connecting an NPN transistor and a PNP transistor is used to reduce impedance. Preferably used. In this two-stage circuit, in the first-stage emitter follower (hereinafter referred to as the first emitter follower) 1012, the falling slew rate is limited due to the emitter resistance (Re1), and the falling response is Become slow. Similarly, the second stage emitter follower (hereinafter referred to as the second emitter follower) 1014 also has a slow rise response, but when the clamp circuit 1016 in the AFE 1008 operates, the emitter resistance (Re2) and the coupling capacitance This is only about the rising response (up to several ms) determined by the time constant of (Cac). For this reason, the response speed is not a problem during a normal operation in which an image signal within the expected range at the time of design is input.

しかしながら、電源投入時、電源切断時、クロック投入時、クロック遮断時、または駆動タイミング変更時など、CCD1006の過渡的な駆動状態においては、CCD1006は、過大信号出力、過小信号出力、または信号暴れを発生させることが知られている。このときのCCD1006の出力信号は、通常動作時とは大きく様相を異にし、直流成分に着目すると電源電圧(例えば10V)から接地電圧(GND)までの間の定常レベルを出力し、交流成分に着目すると、電源電圧(例えば10V)から接地電圧(0V)への通常では考えられない大振幅かつ高速な(画素オーダ)信号変化が発生し得る。   However, in the transient driving state of the CCD 1006, such as when the power is turned on, when the power is turned off, when the clock is turned on, when the clock is cut off, or when the drive timing is changed, the CCD 1006 outputs an excessive signal output, an excessive signal output, or a signal rampage. It is known to generate. At this time, the output signal of the CCD 1006 is greatly different from that during normal operation. When attention is paid to the direct current component, a steady level between the power supply voltage (for example, 10 V) and the ground voltage (GND) is output, and the alternating current component is output. When attention is paid, a large-amplitude and high-speed (pixel order) signal change from a power supply voltage (for example, 10 V) to a ground voltage (0 V) which cannot be considered normally can occur.

そして、エミッタフォロア回路1010を介して接続されるCCD1006およびAFE1008は、一般に異なる電源電圧を有する(例えば、CCDの電源電圧が10Vであるのに対し、AFEの電源電圧が3.3Vである。)ため、AFE1008とは無関係に、CCD1006からの出力信号がAFE1008に入力されることになる。   The CCD 1006 and the AFE 1008 connected via the emitter follower circuit 1010 generally have different power supply voltages (for example, the power supply voltage of the CCD is 10V, whereas the power supply voltage of the AFE is 3.3V). Therefore, an output signal from the CCD 1006 is input to the AFE 1008 regardless of the AFE 1008.

すなわち、CCD1006からの過渡的な出力信号によって、AFE1008に過電圧(「イ」,「ロ」)が印加されたり、または過電流(「ハ」,「ニ」)が流れたり、さらにはエミッタフォロア1012,1014自体に過電圧(ベース−エミッタ間の逆バイアス(「ホ」,「ヘ」))が印加されたりするといった不具合が発生する。   That is, an overvoltage (“A”, “B”) is applied to the AFE 1008 or an overcurrent (“C”, “D”) flows due to a transient output signal from the CCD 1006, and further the emitter follower 1012. , 1014 itself is subject to an overvoltage (base-emitter reverse bias ("ho", "he")).

このAFE1008への過電圧や過電流は、CCD出力信号を交流結合で入力することにより、信号変化分がAFE1008側に伝達されることに起因して発生すると考えられる。またエミッタフォロア回路1010で発生する過電圧(逆バイアス)は、第1エミッタフォロア1012または第2エミッタフォロア1014の応答性を超える変化があった場合に、エミッタ電圧(Ve1またはVe2)がベース電圧(Vb1またはVb2)に追従できなくなることに起因して、発生すると考えられる。   This overvoltage or overcurrent to the AFE 1008 is considered to occur due to the signal change being transmitted to the AFE 1008 side by inputting the CCD output signal by AC coupling. The overvoltage (reverse bias) generated in the emitter follower circuit 1010 changes the emitter voltage (Ve1 or Ve2) to the base voltage (Vb1) when there is a change exceeding the responsiveness of the first emitter follower 1012 or the second emitter follower 1014. Or, it is considered to be caused by being unable to follow Vb2).

なお、図13に示す回路構成では、第1エミッタフォロア1012の応答性が一般に立ち上りおよび立ち下りともに充分速いため、第1エミッタフォロア1012については過電圧(逆バイアス)は問題とはならない。しかしながら、第2エミッタフォロア1014については、電源投入時など、クランプ回路1016が常時ONしている場合(一般に、初期設定により常時ONが解除される。)には、交流結合の容量(〜数μF)を充電するため、立ち上り応答は遅くなる(例えば数ms程度)。つまり、第2エミッタフォロア1014については、立ち下りの応答性は、トランジスタを介した放電であるため、充分速く、したがって逆バイアスは問題とはならないが、一方、立ち上り時には逆バイアスが問題となり得る。   In the circuit configuration shown in FIG. 13, the responsiveness of the first emitter follower 1012 is generally sufficiently fast for both rising and falling, so overvoltage (reverse bias) is not a problem for the first emitter follower 1012. However, for the second emitter follower 1014, when the clamp circuit 1016 is always ON, such as when the power is turned on (generally, the constant ON is released by the initial setting), the capacity of AC coupling (up to several μF). ) Is charged, the rise response becomes slow (for example, about several ms). That is, for the second emitter follower 1014, the responsiveness of the fall is discharge through the transistor, and thus is sufficiently fast. Therefore, the reverse bias is not a problem. On the other hand, the reverse bias can be a problem at the rise.

以下、図14を参照しながら、CCD出力信号の暴れに起因したAFEおよびエミッタフォロアにかかる過電圧について説明する。図14は、従来技術の画像読取装置におけるセンサ制御基板の動作シーケンスを示す。センサ制御における動作シーケンスでは、まず、CCD1006、CCDドライバ1004、タイミング発生器1002へ電源が投入され、これを検知して(ここでは10Vの電源電圧を検知する。)、tPOR(Power on Reset)後にリセット信号(XRESET)が解除される。ここで、リセット信号(XRESET)は、リセット状態(Low)またはリセット解除状態(High)を示す信号であり、タイミング発生器1002およびAFE1008に入力されている(図示せず)。   Hereinafter, the overvoltage applied to the AFE and the emitter follower due to the fluctuation of the CCD output signal will be described with reference to FIG. FIG. 14 shows an operation sequence of the sensor control board in the conventional image reading apparatus. In the operation sequence in the sensor control, power is first supplied to the CCD 1006, the CCD driver 1004, and the timing generator 1002, and this is detected (here, a power supply voltage of 10V is detected), and after tPOR (Power on Reset). The reset signal (XRESET) is released. Here, the reset signal (XRESET) is a signal indicating a reset state (Low) or a reset release state (High), and is input to the timing generator 1002 and the AFE 1008 (not shown).

リセット信号(XRESET)が解除されると、タイミング発生器1002およびAFE1008が動作を開始し、その後、CPUからの通信によってソフトリセットが行われる。ソフトリセットが解除されると、タイミング発生器1002およびAFE1008を通常動作に移行するため、レジスタが初期設定される。その後、AFE1008のゲイン調整などの自動調整が行われ、システムが読取待機状態に移行する。電源切断時は、基本的には無制御であり、電源切断を検知する(ここでは10Vの電源電圧の切断を検知する)と、リセット信号(XRESET)がリセット状態(Low)となり、電源が切断される。   When the reset signal (XRESET) is released, the timing generator 1002 and the AFE 1008 start operating, and then a soft reset is performed by communication from the CPU. When the soft reset is released, the registers are initialized to shift the timing generator 1002 and the AFE 1008 to normal operation. Thereafter, automatic adjustment such as gain adjustment of the AFE 1008 is performed, and the system shifts to a reading standby state. When the power is turned off, there is basically no control. When the power is turned off (here, the power supply voltage of 10V is detected), the reset signal (XRESET) goes to the reset state (Low) and the power is turned off. Is done.

一方、リセット期間中は、タイミング発生器1002は、CCD駆動クロック信号を出力しないが、リセット解除後はレジスタのハードウェアデフォルトの値に従いCCD駆動クロック信号を出力する。タイミング発生器1002は、ソフトリセット期間中もCCD駆動クロック信号を出力しないが、その後、初期設定により所定の駆動クロックの位相および幅が設定されると、通常動作におけるCCD駆動クロック信号(xccd_clk)を出力し、システムが読取待機状態に移行する。電源切断時には、タイミング発生器1002は、リセット信号(XRESET)がリセット状態(Low)となるまでCCD駆動クロック信号を出力しつづけ、リセット状態(Low)となるとクロック信号は出力停止となり、電源が切断される。   On the other hand, the timing generator 1002 does not output the CCD drive clock signal during the reset period, but outputs the CCD drive clock signal according to the hardware default value of the register after the reset is released. The timing generator 1002 does not output the CCD drive clock signal even during the soft reset period, but when the phase and width of the predetermined drive clock are set by the initial setting thereafter, the CCD drive clock signal (xccd_clk) in the normal operation is output. And the system shifts to a reading standby state. When the power is turned off, the timing generator 1002 keeps outputting the CCD drive clock signal until the reset signal (XRESET) becomes the reset state (Low). When the reset signal (Low) is reached, the clock signal is stopped and the power is turned off. Is done.

CCD出力信号(ccdout)について見てみると、電源投入後の期間(図14中の「電源ON」で示す期間)中は、CCD1006にクロック信号(CCD_CLK)が入力されていないため、CCD1006内部の電荷検出容量がリセット/クランプトランジスタを介して電源側に漏洩することに起因して、CCD出力信号(ccdout)が電源電圧(例えば10V)付近まで上昇する過大信号出力となる可能性がある。CCD1006の特性によっては、接地側に漏洩することに起因してCCD出力信号(ccdout)が接地電圧(GND:0V)付近の過小信号出力となる可能性もある。   Looking at the CCD output signal (ccdout), the clock signal (CCD_CLK) is not input to the CCD 1006 during the period after the power is turned on (the period indicated by “Power ON” in FIG. 14). There is a possibility that the CCD output signal (ccdout) becomes an excessive signal output that rises to near the power supply voltage (for example, 10 V) due to leakage of the charge detection capacitor to the power supply side through the reset / clamp transistor. Depending on the characteristics of the CCD 1006, the CCD output signal (ccdout) may become an under-signal output near the ground voltage (GND: 0V) due to leakage to the ground side.

図14に示す過大信号出力は、電源電圧の立ち上り(〜数ms)に応じて上昇するが、それと同等以上に第2エミッタフォロア1014の立ち上り応答が遅いため、第2エミッタフォロア1014のエミッタ電圧Ve2が追従しきれず、第2エミッタフォロア1014のベース−エミッタ間に逆バイアスが発生する(図13中の「ヘ」)。   The excessive signal output shown in FIG. 14 rises in response to the rise of the power supply voltage (up to several ms). However, since the rise response of the second emitter follower 1014 is slower than that, the emitter voltage Ve2 of the second emitter follower 1014 is increased. Cannot follow, and a reverse bias is generated between the base and emitter of the second emitter follower 1014 ("f" in FIG. 13).

一方、リセット信号(XRESET)解除後(図14中の「POR」で示す期間)中は、図14に示すように、CCD出力信号(ccdout)が暴れる可能性がある。これは、CCD出力信号(ccdout)が通常のオフセットレベル(ここでは、電源電圧10Vであるため5V程度)になるとともに、リセット中に蓄積した電荷を信号として吐き出すことに起因する。この変化は、大振幅かつ高速の立ち下り変化となるが、第1エミッタフォロア1012の応答が速いため、エミッタ電圧(Ve1)はベース電圧(Vb1)に良好に追従し、第1エミッタフォロア1012のベース−エミッタ間に逆バイアスはかからない。一方、図13で示したように、第2エミッタフォロア1014については、立ち下り応答が速いためこの信号暴れによる逆バイアスは発生しないが、その後の通常のオフセットレベルへ変化する立ち上り変化において逆バイアスが発生してしまう(図13中の「ヘ」)。   On the other hand, after the reset signal (XRESET) is released (period indicated by “POR” in FIG. 14), as shown in FIG. 14, the CCD output signal (ccdout) may be violated. This is because the CCD output signal (ccdout) becomes a normal offset level (here, about 5 V because the power supply voltage is 10 V), and the charge accumulated during the reset is discharged as a signal. Although this change is a large-amplitude and high-speed falling change, the response of the first emitter follower 1012 is fast, so the emitter voltage (Ve1) follows the base voltage (Vb1) well, and the first emitter follower 1012 No reverse bias is applied between the base and the emitter. On the other hand, as shown in FIG. 13, the second emitter follower 1014 has a fast falling response and thus does not generate a reverse bias due to this signal violence. However, the reverse bias does not occur in the subsequent rising change to the normal offset level. ("F" in FIG. 13).

このCCD出力信号(ccdout)において発生した信号暴れは、AFE1008にも伝達され、AFE1008の入力に電源電圧(例えば3.3V)または接地電圧を超える過電圧(図13の「イ」,「ロ」)が掛かることになり、内部の保護ダイオードがON状態となれば、過電流(図13「ハ」,「ニ」)が発生する。   The signal fluctuation generated in the CCD output signal (ccdout) is also transmitted to the AFE 1008, and an overvoltage exceeding the power supply voltage (for example, 3.3V) or the ground voltage at the input of the AFE 1008 ("a" and "b" in FIG. 13). If an internal protection diode is turned on, an overcurrent ("C" and "D" in FIG. 13) is generated.

同様に、ソフトリセット期間(図14中の「ソフトリセット」で示す期間)中については、クロック信号の出力が一旦停止された後、再開されるため、過渡動作が発生する。初期設定期間(図14中の「初期設定」で示す期間)中は、CCD駆動クロック信号の設定が、初期値から通常設定値へ変更する過渡動作が発生する。このため、ソフトリセット期間および初期設定期間の両期間においても、CCD出力信号(ccdout)の暴れが発生し得る。この場合も第2エミッタフォロア1014およびAFE1008に過電圧が発生することになる。   Similarly, during the soft reset period (the period indicated by “soft reset” in FIG. 14), the output of the clock signal is temporarily stopped and then restarted, so that a transient operation occurs. During the initial setting period (period indicated by “initial setting” in FIG. 14), a transient operation occurs in which the setting of the CCD drive clock signal changes from the initial value to the normal setting value. For this reason, the CCD output signal (ccdout) may be disturbed in both the soft reset period and the initial setting period. Also in this case, an overvoltage is generated in the second emitter follower 1014 and the AFE 1008.

一方、読取待機状態(図14中の「通常状態(読取待機)」で示す期間)中は、通常過電圧は発生しないが、例えば外部から光が不意に入射した場合などには、想定以上の大振幅かつ高速の立ち下り変化の出力信号が出力され得るため、AFE1008への過電圧が発生する可能性がある。   On the other hand, during the reading standby state (period indicated by “normal state (reading standby)” in FIG. 14), a normal overvoltage does not occur. However, for example, when light is unexpectedly incident from the outside, it is larger than expected. Since an output signal with an amplitude and high-speed falling change can be output, an overvoltage to the AFE 1008 may occur.

電源切断時(図14中の「電源OFF」で示す期間)中は、リセット信号(XRESET)がリセット状態(low)に移行する前にCCD1006の電源電圧が低下してしまうと、信号暴れが発生する可能性がある。これは、CCD1006の電源側から電荷検出部への電荷注入が起きているためであり、この信号変化も大振幅かつ高速の立ち下り変化であることから、AFE1008への過電圧となり得る。なお、この現象は、CCD1006にクロック信号が入力されている場合に限り出力に現れるため、CCD駆動クロック信号が停止するリセット状態では発生しない。ただし、リセット状態であっても、クロック出力を停止する切り替わりの際や、電源切断の変化による出力信号の暴れが発生し得るため、同様にAFE1008への過電圧が発生し得る。   When the power is turned off (period indicated by “power OFF” in FIG. 14), if the power supply voltage of the CCD 1006 decreases before the reset signal (XRESET) shifts to the reset state (low), a signal fluctuation occurs. there's a possibility that. This is because charge injection from the power source side of the CCD 1006 to the charge detection unit occurs, and this signal change is also a large-amplitude and high-speed falling change, which can be an overvoltage to the AFE 1008. Since this phenomenon appears in the output only when a clock signal is input to the CCD 1006, it does not occur in a reset state in which the CCD drive clock signal is stopped. However, even in the reset state, an overvoltage to the AFE 1008 may occur in the same manner because an output signal may be disturbed when switching to stop the clock output or when the power is turned off.

以上説明したように、CCD出力信号に起因してAFEおよびエミッタフォロアに発生する過電圧や過電流は、電源投入時や電源切断時などCCDが通常状態ではない一連の過渡状態において発生する。また、CCDが通常状態にあっても、異常光によっても発生する。   As described above, the overvoltage and overcurrent generated in the AFE and the emitter follower due to the CCD output signal occur in a series of transient states where the CCD is not in a normal state, such as when the power is turned on or when the power is turned off. Even if the CCD is in a normal state, it is generated by abnormal light.

上述した過電圧による不具合に対処するため、従来より、AFE前段のエミッタフォロアにおいて、信号の遮断または信号の振幅制限を行うことで、AFEへの過電圧および過電流を防止する技術が知られている。例えば、特開2007−214688号公報(特許文献1)は、AFEへの過電圧を抑制する目的で、エミッタフォロアの電源を遅延させることで、トランジスタを遮断状態とし、CCD出力信号をAFEに伝えないことによって、AFEに過電圧がかかってしまうことを防止する技術を開示する。   In order to cope with the above-described problems due to overvoltage, there has been conventionally known a technique for preventing overvoltage and overcurrent to the AFE by blocking the signal or limiting the amplitude of the signal in the emitter follower upstream of the AFE. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2007-214688 (Patent Document 1) delays the power of the emitter follower to suppress the overvoltage to the AFE, thereby turning off the transistor and not transmitting the CCD output signal to the AFE. Thus, a technique for preventing the AFE from being overvoltaged is disclosed.

図15は、AFEにかかる過電圧を防止することを目的とした従来技術を説明する図である。図15に示す回路構成では、エミッタフォロア回路1110は、第1エミッタフォロア1112および第2エミッタフォロア1114に加え、過電圧保護用の遅延回路1116が設けられている。図15に示す回路構成においては、電源投入時、第2エミッタフォロア1114の電源電圧(Vcc_ef)は、遅延回路1116によって緩やかに立ち上がる。このとき、第2エミッタフォロア1114の電源電圧(Vcc_ef)の立ち上り始めは、CCD出力信号(ccdout)よりも低いため、第2エミッタフォロア1114においてベース電圧がエミッタ電圧より大きい場合(Vb2>Ve2)、第2エミッタフォロア1114のNPNトランジスタが遮断状態となり、CCD出力信号(ccdout)の暴れを遮断することができる。   FIG. 15 is a diagram for explaining a conventional technique aimed at preventing an overvoltage applied to the AFE. In the circuit configuration shown in FIG. 15, the emitter follower circuit 1110 is provided with a delay circuit 1116 for overvoltage protection in addition to the first emitter follower 1112 and the second emitter follower 1114. In the circuit configuration shown in FIG. 15, the power supply voltage (Vcc_ef) of the second emitter follower 1114 rises gently by the delay circuit 1116 when the power is turned on. At this time, since the start of rising of the power supply voltage (Vcc_ef) of the second emitter follower 1114 is lower than the CCD output signal (ccdout), when the base voltage is higher than the emitter voltage in the second emitter follower 1114 (Vb2> Ve2), The NPN transistor of the second emitter follower 1114 is cut off, and the ramping of the CCD output signal (ccdout) can be cut off.

また、ベース電圧がエミッタ電圧よりも小さい場合(Vb2<Ve2)でも、その差分の信号変化分しか第2エミッタフォロア1114を通らないため、AFE1108へ伝達される信号変化を低減することができる。このようにしてAFE1108への過電圧を防止することができる。しかしながら、図15に開示される従来技術は、以下に説明する観点から充分なものではなかった   Even when the base voltage is smaller than the emitter voltage (Vb2 <Ve2), only the signal change corresponding to the difference passes through the second emitter follower 1114, so that the signal change transmitted to the AFE 1108 can be reduced. In this way, overvoltage to the AFE 1108 can be prevented. However, the prior art disclosed in FIG. 15 was not sufficient from the viewpoint described below.

以下、図16を参照しながら、図15に示す従来技術における問題点について説明する。図16は、図15に示す従来技術におけるセンサ制御基板の動作シーケンスを示す。図16に示す動作シーケンスでは、図16中の「電源ON」で示す期間から「POR」で示す期間にかけて、第2エミッタフォロア1114の電源電圧(Vcc_ef)を変化させているため、この期間のAFE過電圧を低減することができるといえる。しかし、この従来技術では、第2エミッタフォロア1114を遮断状態とするために、意図的に第2エミッタフォロア1114のベース−エミッタ間に逆バイアスをかけているため、この第2エミッタフォロア1114による過電圧が発生するという問題がある。   Hereinafter, the problems in the prior art shown in FIG. 15 will be described with reference to FIG. FIG. 16 shows an operation sequence of the sensor control board in the prior art shown in FIG. In the operation sequence shown in FIG. 16, the power supply voltage (Vcc_ef) of the second emitter follower 1114 is changed from the period indicated by “Power ON” to the period indicated by “POR” in FIG. It can be said that overvoltage can be reduced. However, in this conventional technique, in order to put the second emitter follower 1114 in the cut-off state, a reverse bias is intentionally applied between the base and the emitter of the second emitter follower 1114. There is a problem that occurs.

さらに、説明する従来技術では、第2エミッタフォロア1114を遮断状態(Vb2>Ve2)とすることによってAFE1108への信号を遮断しているが、非遮断状態(Vb2<Ve2)では、その差分の信号変化が伝達され得る。信号を完全に遮断するためには、第2エミッタフォロア1114の電源電圧(Vcc_ef)にかける遅延時間を充分に長くする必要がある。しかしながら、この場合、遅延時間のバラツキも大きくなるため、本来的には自動調整時にVcc_efが通常の電圧まで立ち上がっている必要があるにもかかわらず、個体によっては立ち上がらないものが発生し、最悪のケースでは、システムダウンしてしまうことになる。   Further, in the conventional technology to be described, the signal to the AFE 1108 is blocked by setting the second emitter follower 1114 to the blocking state (Vb2> Ve2), but in the non-blocking state (Vb2 <Ve2), the difference signal Changes can be communicated. In order to completely cut off the signal, it is necessary to sufficiently increase the delay time applied to the power supply voltage (Vcc_ef) of the second emitter follower 1114. However, in this case, variation in delay time also increases, and although it is necessary for Vcc_ef to rise to a normal voltage at the time of automatic adjustment, there is a case where the individual does not rise, and the worst case occurs. In a case, the system will go down.

したがって、上記従来技術では、上記遅延時間を充分に長くすることは一般には困難であり、結果として、ソフトリセット期間や初期設定期間など電源投入後の後半に行われる制御において発生する過電圧を抑えることができず、AFE過電圧の防止効果が限定的であり、充分なものとはいえなかった。さらに、第2エミッタフォロア1114の電源電圧Vcc_efが立ち上がった以降は、過電圧保護の効果が無いので、通常状態または電源切断時の過電圧については、全く防ぐことができず、充分なものとはいえなかった。   Therefore, in the above prior art, it is generally difficult to sufficiently lengthen the delay time, and as a result, it is possible to suppress the overvoltage generated in the control performed in the second half after power-on such as the soft reset period and the initial setting period. However, the effect of preventing AFE overvoltage was limited and could not be said to be sufficient. Further, after the power supply voltage Vcc_ef of the second emitter follower 1114 rises, there is no effect of overvoltage protection. Therefore, the overvoltage at the normal state or when the power is turned off cannot be prevented at all and cannot be said to be sufficient. It was.

要するに、エミッタフォロアで信号を遮断ないし制限する従来技術は、AFEにかかる過電圧や過電流を一部回避することができるが、その効果は限定的であり、またエミッタフォロア自身に過電圧が掛かってしまうという問題があり、充分なものではなかった。   In short, the conventional technique of blocking or limiting the signal by the emitter follower can partially avoid the overvoltage and overcurrent applied to the AFE, but the effect is limited, and the emitter follower itself is overvoltaged. There was a problem that was not enough.

本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、本発明は、固体撮像装置など信号出力手段の出力信号における過大出力や過小出力、信号の暴れなど異常出力に起因してAFEおよびエミッタフォロア回路双方において発生し得る過電圧や過電流を好適に防止することが可能な、制御基板、画像読取装置、画像形成装置、撮像装置および制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above prior art, and the present invention relates to an AFE and an emitter caused by an abnormal output such as an excessive output or an excessive output in a signal output means of a signal output means such as a solid-state imaging device or a signal fluctuation. An object of the present invention is to provide a control board, an image reading apparatus, an image forming apparatus, an imaging apparatus, and a control method capable of suitably preventing an overvoltage and an overcurrent that can occur in both follower circuits.

本発明では、上記課題を解決するために、固体撮像装置などセンサ応答を出力する信号出力手段と、アナログ・フロント・エンドなど入力信号を処理する信号処理手段とを備え、さらに以下の特徴を備える制御基板を提供する。本発明の制御基板は、上記出力信号が入力され、上記信号出力手段が異常出力を発生し得る設定期間中、上記出力信号の後段への伝達を遮断するスイッチ手段を備える過電圧保護手段と、信号出力手段からスイッチ手段を通過して伝達される出力信号を緩衝し、信号処理手段へ出力するバッファ手段とを備える。   In order to solve the above-described problems, the present invention includes signal output means for outputting a sensor response such as a solid-state imaging device, and signal processing means for processing an input signal such as an analog front end, and further includes the following features: A control board is provided. The control board according to the present invention includes an overvoltage protection unit including a switch unit that interrupts transmission of the output signal to a subsequent stage during a setting period in which the output signal is input and the signal output unit may generate an abnormal output. Buffer means for buffering an output signal transmitted from the output means through the switch means and outputting it to the signal processing means.

また本発明では、上記スイッチ手段の制御信号を、バッファ手段の応答速度以下の変化速度で切り替えることにより、上記出力信号の導通および遮断を制御することができる。さらに、本発明では、上記信号出力手段が異常出力を発生し得る設定期間は、当該制御基板への電源投入から信号出力手段が通常動作に移行するまでの期間を含むことができる。   Further, according to the present invention, the switching and switching of the output signal can be controlled by switching the control signal of the switch means at a change speed equal to or lower than the response speed of the buffer means. Furthermore, in the present invention, the set period during which the signal output means can generate an abnormal output can include a period from when the power to the control board is turned on until the signal output means shifts to normal operation.

また本発明によれば、上記特徴を有する制御基板を備える画像読取装置、上記画像読取装置または上記制御基板を備える画像形成装置を提供することができる。さらに本発明によれば、上記制御基板における信号出力手段として動作し、光電変換によりアナログ画像信号を出力信号として生成する撮像装置を提供することができる。   In addition, according to the present invention, it is possible to provide an image reading apparatus including the control board having the above characteristics, an image forming apparatus including the image reading apparatus or the control board. Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide an imaging device that operates as a signal output unit in the control board and generates an analog image signal as an output signal by photoelectric conversion.

さらに本発明によれば、上記制御基板が実行する制御方法が提供される。本発明の制御方法では、上記スイッチ手段が、信号出力手段が異常出力を発生し得る設定期間の始期に応答して、出力信号を遮断するステップと、上記スイッチ手段が、上記設定期間の終期に応答して、出力信号を導通するステップとを含む。   Furthermore, according to this invention, the control method which the said control board performs is provided. In the control method of the present invention, the switch means shuts off the output signal in response to the start of a set period during which the signal output means can generate an abnormal output, and the switch means at the end of the set period. Responsively conducting the output signal.

上記構成によれば、上記スイッチ手段により、上記信号出力手段が異常出力を発生し得る設定期間中、後段のバッファ手段および信号処理手段への上記出力信号の伝達が遮断されるため、上記異常出力に起因して信号処理手段およびバッファ手段双方において発生し得る過電圧または過電流を好適に防止することが可能となる。   According to the above configuration, since the output of the output signal to the subsequent buffer means and the signal processing means is interrupted by the switch means during the setting period in which the signal output means can generate an abnormal output, the abnormal output Therefore, it is possible to suitably prevent an overvoltage or an overcurrent that can occur in both the signal processing means and the buffer means.

第1の実施形態によるイメージセンサ制御基板の回路構成を示す図。The figure which shows the circuit structure of the image sensor control board by 1st Embodiment. 第1の実施形態によるイメージセンサ制御基板の動作シーケンスを示す図。The figure which shows the operation | movement sequence of the image sensor control board by 1st Embodiment. 第2の実施形態によるのイメージセンサ制御基板の回路構成を示す図。The figure which shows the circuit structure of the image sensor control board by 2nd Embodiment. 第2の実施形態のイメージセンサ制御基板の動作シーケンスを示す図。The figure which shows the operation | movement sequence of the image sensor control board of 2nd Embodiment. 第3の実施形態によるのイメージセンサ制御基板の回路構成を示す図。The figure which shows the circuit structure of the image sensor control board by 3rd Embodiment. 第3の実施形態のイメージセンサ制御基板の動作シーケンスを示す図。The figure which shows the operation | movement sequence of the image sensor control board of 3rd Embodiment. 第4の実施形態によるのイメージセンサ制御基板の回路構成を示す図。The figure which shows the circuit structure of the image sensor control board by 4th Embodiment. 第4の実施形態のイメージセンサ制御基板の動作シーケンスを示す図。The figure which shows the operation | movement sequence of the image sensor control board of 4th Embodiment. 第5の実施形態によるイメージセンサ制御基板のCCDおよび過電圧保護に関連する部分の回路構成を示す図。The figure which shows the circuit structure of the part relevant to CCD and the overvoltage protection of the image sensor control board by 5th Embodiment. 複写機のハードウェア構成を示す図。1 is a diagram illustrating a hardware configuration of a copying machine. 複写機のスキャナユニットの機構構成を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating a mechanism configuration of a scanner unit of a copying machine. 従来技術のCCDを備えるセンサ制御基板の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of a sensor control board provided with CCD of a prior art. 従来技術のCCDを備えるセンサ制御基板の回路構成を示す図。The figure which shows the circuit structure of a sensor control board provided with CCD of a prior art. 従来技術の画像読取装置におけるセンサ制御基板の動作シーケンスを示す図。The figure which shows the operation | movement sequence of the sensor control board in the image reading apparatus of a prior art. AFEにかかる過電圧を防止することを目的とした従来技術を説明する図。The figure explaining the prior art for the purpose of preventing the overvoltage concerning AFE. 従来技術におけるセンサ制御基板の動作シーケンスを示す図。The figure which shows the operation | movement sequence of the sensor control board in a prior art.

以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明の実施形態は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。図1は、第1の実施形態によるイメージセンサ制御基板の回路構成を示す図である。図1に示すイメージセンサ制御基板100は、CCD110とAFE120とを含み、さらに、CCD110およびAFE120間には、両回路を結合するエミッタフォロア回路130と、過電圧保護回路140と、容量素子128とが設けられている。   Hereinafter, although embodiment of this invention is described, embodiment of this invention is not limited to embodiment described below. FIG. 1 is a diagram illustrating a circuit configuration of an image sensor control board according to the first embodiment. The image sensor control board 100 shown in FIG. 1 includes a CCD 110 and an AFE 120. Further, an emitter follower circuit 130, an overvoltage protection circuit 140, and a capacitor element 128 are provided between the CCD 110 and the AFE 120. It has been.

CCD110は、光電変換センサであり、例えば図示しないコンタクトガラス上の原稿画像を読み取り、光電変換により生成したアナログ画像信号(ccdout)を出力する。CCD110は、本実施形態の信号出力手段および撮像装置を構成する。CCD110から出力されるアナログ画像信号(ccdout)は、過電圧保護回路140を経由し、エミッタフォロア回路130にて緩衝され、交流結合によりAFE120に入力される。AFE120では、サンプル・ホールド、クランプ動作、オフセット補正、信号増幅などが行われ、AFE120に入力されたアナログ画像信号は、ディジタル画像データにA/D変換され、出力される。AFE120は、本実施形態の信号処理手段およびアナログ処理回路を構成する。   The CCD 110 is a photoelectric conversion sensor, for example, reads a document image on a contact glass (not shown), and outputs an analog image signal (ccdout) generated by photoelectric conversion. The CCD 110 constitutes the signal output means and the imaging device of this embodiment. The analog image signal (ccdout) output from the CCD 110 passes through the overvoltage protection circuit 140, is buffered by the emitter follower circuit 130, and is input to the AFE 120 by AC coupling. The AFE 120 performs sample and hold, clamp operation, offset correction, signal amplification, and the like, and the analog image signal input to the AFE 120 is A / D converted into digital image data and output. The AFE 120 constitutes the signal processing means and analog processing circuit of this embodiment.

本実施形態のエミッタフォロア回路130は、第1段目のエミッタフォロア(以下、第1エミッタフォロアという。)132と、第2段目のエミッタフォロア(以下、第2エミッタフォロアという。)134とを含んで構成され、NPN型トランジスタおよびPNP型トランジスタが順に接続された2段構成とされている。この2段構成のエミッタフォロア回路130は、インピーダンスを十分に低下する観点から好適に用いることができる。なお、エミッタフォロア回路130は、本実施形態のバッファ手段を構成する。   The emitter follower circuit 130 of this embodiment includes a first-stage emitter follower (hereinafter referred to as a first emitter follower) 132 and a second-stage emitter follower (hereinafter referred to as a second emitter follower) 134. A two-stage configuration in which an NPN transistor and a PNP transistor are connected in order. This two-stage emitter follower circuit 130 can be suitably used from the viewpoint of sufficiently reducing the impedance. The emitter follower circuit 130 constitutes the buffer means of this embodiment.

本実施形態の過電圧保護回路140は、スイッチ142を含み構成され、このスイッチ142により、CCD出力信号(ccdout)の異常出力が後段のAFE120に伝わらないよう信号を遮断する。過電圧保護回路140のスイッチ142は、バイポーラトランジスタまたはMOS(Metal Oxide Semiconductor)トランジスタ(などのスイッチ動作する半導体素子により実現することができる。本実施形態においては、当該スイッチ142自体にかかる逆バイアスによる不具合を回避する観点から、MOSトランジスタ(より具体的にはNMOSトランジスタ)を好適に採用することができる。   The overvoltage protection circuit 140 of the present embodiment is configured to include a switch 142, and the switch 142 blocks the signal so that the abnormal output of the CCD output signal (ccdout) is not transmitted to the subsequent AFE 120. The switch 142 of the overvoltage protection circuit 140 can be realized by a semiconductor element that performs a switch operation such as a bipolar transistor or a MOS (Metal Oxide Semiconductor) transistor. In the present embodiment, a problem caused by a reverse bias applied to the switch 142 itself. From the viewpoint of avoiding the problem, a MOS transistor (more specifically, an NMOS transistor) can be preferably used.

このMOSトランジスタは、構造上、ドレイン−ソース間に寄生ダイオード(ボディダイオード)142aを内蔵することになる。そのため、CCD出力信号(ccdout)が出力されている場合、第1エミッタフォロア132の入力のベース電圧(Vb1)が出力信号(ccdout)以下とならないと、制御信号(output_on)によりスイッチ142を遮断していても、寄生ダイオード142aを介して出力信号(ccdout)が第1エミッタフォロア132のベース(Vb1)に伝達されてしまう懸念がある。そこで、本実施形態の過電圧保護回路140では、スイッチ142の後にプルダウンを構成し、スイッチ遮断時の電圧が必ず出力信号(ccdout)以下となるよう接地電圧(GND)に規定する。   This MOS transistor has a built-in parasitic diode (body diode) 142a between its drain and source. Therefore, when the CCD output signal (ccdout) is output, the switch 142 is cut off by the control signal (output_on) unless the base voltage (Vb1) of the input of the first emitter follower 132 is lower than the output signal (ccdout). However, there is a concern that the output signal (ccdout) may be transmitted to the base (Vb1) of the first emitter follower 132 via the parasitic diode 142a. Therefore, in the overvoltage protection circuit 140 of the present embodiment, a pull-down is configured after the switch 142, and the ground voltage (GND) is regulated so that the voltage when the switch is cut off is always equal to or lower than the output signal (ccdout).

またスイッチ142を遮断状態(OFF)から通電状態(ON)へ、または通電状態(ON)から遮断状態(OFF)へ切り替える際に、第1エミッタフォロア132のベース電圧(Vb1)が、接地電圧(0V)からCCD出力信号レベル(10Vの電源電圧では5V程度である。)へ、またはその逆の向きへ急激に変化する懸念がある。   When the switch 142 is switched from the cutoff state (OFF) to the energized state (ON) or from the energized state (ON) to the cutoff state (OFF), the base voltage (Vb1) of the first emitter follower 132 is changed to the ground voltage ( There is a concern that the voltage may suddenly change from 0V) to the CCD output signal level (about 5V for a 10V power supply voltage) or vice versa.

そこで、本実施形態では、スイッチ142の制御信号(output_on)を緩やかに変化させ、遮断状態(OFF)と通電状態(ON)との相互の切り替えを緩やかに行うことにより、当該切替時の信号変化を低減する。このときの制御信号(output_on)の変化速度(時定数)は、第1エミッタフォロア132および第2エミッタフォロア134が充分に応答できるように、第1エミッタフォロア132または第2エミッタフォロア134の応答速度、またはそれ未満の値に設定することが好ましい。   Therefore, in this embodiment, the control signal (output_on) of the switch 142 is gently changed, and the signal change at the time of the change is performed by gradually switching between the cut-off state (OFF) and the energized state (ON). Reduce. The change speed (time constant) of the control signal (output_on) at this time is the response speed of the first emitter follower 132 or the second emitter follower 134 so that the first emitter follower 132 and the second emitter follower 134 can sufficiently respond. It is preferable to set it to a value less than or less.

以下、図2を参照しながら、図1に示すイメージセンサ制御基板において、CCD出力信号の暴れに起因してAFEおよびエミッタフォロアに発生し得る過電圧を防止する機構について説明する。図2は、第1の実施形態によるイメージセンサ制御基板100の動作シーケンスを示す図である。本実施形態における動作シーケンスでは、まずCCD110、CCDドライバ(DRV:図示せず)、タイミング発生器(TG:図示せず)へ電源電圧が投入され、これに応答して、tPOR後にリセット信号(XRESET)が解除される。リセット信号(XRESET)は、リセット状態(Low)またはリセット解除状態(High)を示す信号であり、図示しないタイミング発生器およびAFE120に入力される。   Hereinafter, a mechanism for preventing an overvoltage that may be generated in the AFE and the emitter follower due to the fluctuation of the CCD output signal in the image sensor control board shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram illustrating an operation sequence of the image sensor control board 100 according to the first embodiment. In the operation sequence in this embodiment, first, the power supply voltage is input to the CCD 110, the CCD driver (DRV: not shown), and the timing generator (TG: not shown), and in response thereto, the reset signal (XRESET) after tPOR. ) Is canceled. The reset signal (XRESET) is a signal indicating a reset state (Low) or a reset release state (High), and is input to a timing generator (not shown) and the AFE 120.

リセット信号(XRESET)が解除されると、タイミング発生器およびAFE120が動作を開始し、その後、CPUからの通信によって再度リセットがかかる。このリセットは、電源が瞬断された場合にリセットがかからないという事態を回避するために行うソフトウェア制御によるリセット(以下、ソフトリセットという。)である。ソフトリセットが解除されると、タイミング発生器およびAFE120を通常動作に移行するため、レジスタの初期設定が行われる。その後、AFE120のゲイン調整などの自動調整が行われ、システムが読取待機状態に移行する。電源切断時は、基本的には無制御であり、電源切断を検知すると、リセット信号(XRESET)がリセット状態(Low)となり、電源が切断される。   When the reset signal (XRESET) is released, the timing generator and the AFE 120 start to operate, and then reset again by communication from the CPU. This reset is a software-controlled reset (hereinafter referred to as a soft reset) performed in order to avoid a situation in which the reset is not applied when the power supply is momentarily interrupted. When the soft reset is cancelled, the registers are initialized to shift the timing generator and the AFE 120 to the normal operation. Thereafter, automatic adjustment such as gain adjustment of the AFE 120 is performed, and the system shifts to a reading standby state. When the power is turned off, there is basically no control. When the power is turned off, the reset signal (XRESET) goes to the reset state (Low) and the power is turned off.

さらに本実施形態においては、スイッチ142の制御信号(output_on)は、初期設定完了まで遮断状態(Low)とされ、初期設定完了後、上記制御信号の変化速度(時定数)に応じたスイッチ切替期間を経て導通状態(High)とされるよう設定されている。この初期設定完了は、AFE120の自動調整がまだ行われていないが、CCD110が通常動作へ移行するタイミングに対応する。このように本実施形態では、制御信号(output_on)が遅延され、遮断状態(Low)から導通状態(High)へ緩やかに変化するため、第1エミッタフォロア132のベース電圧(Vb1)における信号変化も緩やかとなる。   Further, in the present embodiment, the control signal (output_on) of the switch 142 is in the cut-off state (Low) until the initial setting is completed, and after the initial setting is completed, the switch switching period according to the change speed (time constant) of the control signal. It is set to be in a conductive state (High) after passing through. The completion of the initial setting corresponds to the timing when the CCD 110 shifts to the normal operation although the automatic adjustment of the AFE 120 has not yet been performed. As described above, in this embodiment, the control signal (output_on) is delayed and gradually changes from the cutoff state (Low) to the conduction state (High), so that the signal change in the base voltage (Vb1) of the first emitter follower 132 also occurs. Be gentle.

また接地電圧(0V)から出力信号レベルへと変化するため、第2エミッタフォロア134における逆バイアスも懸念されるが、図2のVb2/Ve2の欄に示すように、第2エミッタフォロア134が充分に応答できる時定数で制御信号(output_on)を変化させているため、第2エミッタフォロア134には逆バイアスがかからない。   Further, since the output voltage level changes from the ground voltage (0 V), there is a concern about the reverse bias in the second emitter follower 134. However, as shown in the column of Vb2 / Ve2 in FIG. Since the control signal (output_on) is changed with a time constant that can respond to the second emitter follower 134, no reverse bias is applied.

一方、AFE120の入力電圧(afein)も緩やかに変化することになるため、AFE120のクランプ回路122は、容量素子128の交流結合容量(Cac)を緩やかに充放電してゆく。これに伴い本実施形態では、自動調整を開始するまで充分な待ち時間(ウェイト:tw)を設け、自動調整が開始されるまでにAFE120への入力電圧が充分に安定化することを保証する。   On the other hand, since the input voltage (afein) of the AFE 120 also changes gradually, the clamp circuit 122 of the AFE 120 gradually charges and discharges the AC coupling capacitance (Cac) of the capacitor 128. Accordingly, in the present embodiment, a sufficient waiting time (wait: tw) is provided until the automatic adjustment is started, and it is ensured that the input voltage to the AFE 120 is sufficiently stabilized before the automatic adjustment is started.

上述したように、第1の実施形態のイメージセンサ制御基板100によれば、AFE120およびエミッタフォロア回路130へ入力されるCCD110からの信号暴れを好適に遮断することができる。したがって、AFE120に発生し得る過電圧や過電流のみならず、エミッタフォロア回路130で発生し得るベース−エミッタ間の逆バイアスの発生も好適に防止することができる。   As described above, according to the image sensor control board 100 of the first embodiment, it is possible to suitably block the signal fluctuation from the CCD 110 input to the AFE 120 and the emitter follower circuit 130. Therefore, not only the overvoltage and overcurrent that can be generated in the AFE 120 but also the occurrence of reverse bias between the base and the emitter that can be generated in the emitter follower circuit 130 can be suitably prevented.

特に、第1の実施形態では、電源投入からCCD110が通常動作へ移行するまでの期間中、スイッチ142の制御信号(output_on)が遮断状態(Low)とされているため、この期間中のCCD出力信号(ccdout)をエミッタフォロア回路130入力前に遮断することができ、一連の信号暴れによる過電圧の不具合を好適に回避することができる。電源切断時も同様に、スイッチ142の制御信号(output_on)を緩やかに遮断状態(Low)へ変化させることにより、過渡状態におけるCCD出力信号(ccdout)の暴れの伝達を遮断することができ、電源切断時の信号暴れによる過電圧の不具合も好適に回避することができる。   In particular, in the first embodiment, the control signal (output_on) of the switch 142 is in the cut-off state (Low) during the period from when the power is turned on until the CCD 110 shifts to the normal operation. The signal (ccdout) can be cut off before the emitter follower circuit 130 is input, and a problem of overvoltage due to a series of signal fluctuations can be preferably avoided. Similarly, when the power is turned off, the control signal (output_on) of the switch 142 is gradually changed to the cut-off state (Low) to cut off the transmission of the CCD output signal (ccdout) in the transient state. The problem of overvoltage due to signal fluctuation at the time of disconnection can also be suitably avoided.

しかしながら、この場合、電源切断を高精度に検出する必要があるため、コストアップに繋がる可能性がある。また、制御信号(output_on)を遅延させている場合は、電源が切断され、スイッチ142が切断状態となるまでに時間がかかるため、遅延時間によってはCCD出力信号(ccdout)が暴れている期間にスイッチ142を遮断しきれず、図1に示すように、過電圧を発生させる可能性もある。   However, in this case, it is necessary to detect power-off with high accuracy, which may lead to an increase in cost. Further, when the control signal (output_on) is delayed, it takes time until the power is turned off and the switch 142 is turned off. Depending on the delay time, the CCD output signal (ccdout) may be ramped. There is a possibility that the switch 142 cannot be shut off and an overvoltage is generated as shown in FIG.

また、スイッチ142を遮断状態(OFF)としている期間中のエミッタフォロア回路130の入力電圧(Vb1)は、0Vであり、本来の出力信号レベルとは大きな差が存在する。このため、スイッチ142を導通して、CCD出力信号(ccdout)が入力されて本来の信号レベルとなった後、交流結合容量(Cac)の充電時間をさらに確保し、AFE120の入力でのクランプ電位が安定化するのを待つ必要がある。したがって、自動調整の開始前に充分な待ち時間(tw)を設けなければならず、システムの立ち上げの長期化を招くおそれがある。以下、この立ち上げの長期化を緩和しつつ過電圧を防止する第2の実施形態について説明する。   Further, the input voltage (Vb1) of the emitter follower circuit 130 during the period in which the switch 142 is in the cutoff state (OFF) is 0 V, and there is a large difference from the original output signal level. For this reason, after the switch 142 is turned on and the CCD output signal (ccdout) is input to reach the original signal level, the charging time of the AC coupling capacitor (Cac) is further secured, and the clamp potential at the input of the AFE 120 is obtained. We need to wait for it to stabilize. Therefore, a sufficient waiting time (tw) must be provided before the start of automatic adjustment, which may lead to a long system startup. Hereinafter, a second embodiment will be described in which overvoltage is prevented while alleviating the lengthening of the startup.

図3は、第2の実施形態によるのイメージセンサ制御基板の回路構成を示す図である。図3に示すイメージセンサ制御基板200は、第1の実施形態と若干構成が異なる過電圧保護回路240を備える点を除き、第1の実施形態によるイメージセンサ制御基板100と同様の構成を備える。第2の実施形態の過電圧保護回路240では、スイッチ242が遮断状態である時の出力信号レベルを、接地レベル(0V)ではなく、抵抗素子244a,244bの分圧比を制御することで、通常のCCD出力信号のオフセットレベル(Vofs)程度のバイアス電圧(Vbias)に設定し、一方で第1の実施形態で設けていたウェイトを省略ないし短縮する。抵抗素子244は、本実施形態のバイアス電圧設定手段を構成する。   FIG. 3 is a diagram showing a circuit configuration of the image sensor control board according to the second embodiment. The image sensor control board 200 shown in FIG. 3 has the same configuration as that of the image sensor control board 100 according to the first embodiment, except that an overvoltage protection circuit 240 having a slightly different configuration from that of the first embodiment is provided. In the overvoltage protection circuit 240 of the second embodiment, the output signal level when the switch 242 is in the cut-off state is not the ground level (0 V) but the voltage dividing ratio of the resistance elements 244a and 244b is controlled. The bias voltage (Vbias) which is about the offset level (Vofs) of the CCD output signal is set, while the weight provided in the first embodiment is omitted or shortened. The resistance element 244 constitutes a bias voltage setting unit of the present embodiment.

一方、バイアス電圧(Vbias)を高く設定すると、スイッチ242が遮断状態に制御されても、第1エミッタフォロア232のベース電圧(Vb1)未満の信号については、その信号暴れが寄生ダイオード242aを介してエミッタフォロア回路230側に伝達され、AFE220およびエミッタフォロア回路230に過電圧を発生させる懸念がある。そこで、第2の実施形態では、過電圧保護回路240におけるバイアス電圧(Vbias)を下記条件式(1)〜(4)の関係を充足するよう設定する。これにより、バイアス電圧(Vbias)をオフセット電圧(Vofs)程度に設定した場合でも、AFE220およびエミッタフォロア回路230での過電圧の発生を防止することができるようにする。   On the other hand, when the bias voltage (Vbias) is set high, even if the switch 242 is controlled to be in the cut-off state, the signal violence occurs through the parasitic diode 242a for a signal less than the base voltage (Vb1) of the first emitter follower 232 There is a concern of being transmitted to the emitter follower circuit 230 side and generating an overvoltage in the AFE 220 and the emitter follower circuit 230. Therefore, in the second embodiment, the bias voltage (Vbias) in the overvoltage protection circuit 240 is set to satisfy the following conditional expressions (1) to (4). Thereby, even when the bias voltage (Vbias) is set to about the offset voltage (Vofs), it is possible to prevent the occurrence of overvoltage in the AFE 220 and the emitter follower circuit 230.

上記条件式(1)〜(4)中、Vo_minは、CCD出力信号(ccdout)の最小信号レベルを示し、Vo_maxは、CCD出力信号(ccdout)の最大信号レベルを示す。Vebo1およびVebo2は、それぞれ、第1エミッタフォロア232および第2エミッタフォロア234のベース−エミッタ間の逆耐圧を示す。ΔVe1は、第1エミッタフォロア232がベース電圧に追従できる負側のレベルを示し、ΔVe2は、第2エミッタフォロア234がベース電圧に追従できる正側のレベルを示す。ΔVafe(+)およびΔVafe(−)は、それぞれ、AFE220が過電圧や過電流を発生させずに変化することができる正側のレベルおよび負側のレベルを示す。   In the conditional expressions (1) to (4), Vo_min indicates the minimum signal level of the CCD output signal (ccdout), and Vo_max indicates the maximum signal level of the CCD output signal (ccdout). Vebo1 and Vebo2 indicate the reverse breakdown voltage between the base and emitter of the first emitter follower 232 and the second emitter follower 234, respectively. ΔVe1 represents a negative level at which the first emitter follower 232 can follow the base voltage, and ΔVe2 represents a positive level at which the second emitter follower 234 can follow the base voltage. ΔVafe (+) and ΔVafe (−) indicate a positive side level and a negative side level at which the AFE 220 can change without generating an overvoltage or overcurrent, respectively.

上記条件式(1)は、スイッチ遮断時に電源が切断(OFF)された場合の信号変化によって発生する第1エミッタフォロア232のベース−エミッタ間電圧の逆バイアスが逆耐圧値を越えない範囲にバイアス電圧(Vbias)を設定すべきことを表し、上記条件式(2)は、スイッチ遮断時に電源が投入(ON)された場合の信号変化によって発生する第2エミッタフォロア234のベース−エミッタ間電圧の逆バイアスが逆耐圧値を越えない範囲にバイアス電圧(Vbias)を設定すべきことを表している。   Conditional expression (1) indicates that the reverse bias of the base-emitter voltage of the first emitter follower 232 generated by a signal change when the power is cut off when the switch is shut off does not exceed the reverse withstand voltage value. The voltage (Vbias) should be set, and the conditional expression (2) indicates that the voltage between the base and the emitter of the second emitter follower 234 generated by the signal change when the power is turned on when the switch is shut off. This indicates that the bias voltage (Vbias) should be set in a range where the reverse bias does not exceed the reverse withstand voltage value.

上記条件式(3)は、スイッチ切替(導通/遮断)時の信号変化によって発生する第1および第2エミッタフォロア232,234のベース−エミッタ間の逆バイアスが逆耐圧値を超えない範囲にバイアス電圧(Vbias)を設定すべきことを表し、上記条件式(4)は、スイッチ状態切替(導通/遮断)時の信号変化によるAFE入力電圧の変化が過電圧および過電流となるレベルを超えない範囲にバイアス電圧(Vbias)を設定すべきことを表している。   Conditional expression (3) indicates that the reverse bias between the base and emitter of the first and second emitter followers 232 and 234 generated by a signal change at the time of switch switching (conduction / cutoff) does not exceed the reverse withstand voltage value. This indicates that the voltage (Vbias) should be set, and the above conditional expression (4) indicates that the change in the AFE input voltage due to the signal change at the time of switching the switch state (conduction / cutoff) does not exceed the level at which the overvoltage and overcurrent are exceeded. Represents that the bias voltage (Vbias) should be set.

以下、図4を参照しながら、図3に示すイメージセンサ制御基板200において、CCD出力信号の異常出力に起因してAFEおよびエミッタフォロアに発生し得る過電圧を防止する機構について、説明する。図4は、第2の実施形態のイメージセンサ制御基板200の動作シーケンスを示す。なお、図4に示すシーケンスにおいては、バイアス電圧(Vbias)は、上記式(1)〜(4)を充足し、かつオフセットレベルに一致するように設定されている。   Hereinafter, a mechanism for preventing an overvoltage that may occur in the AFE and the emitter follower due to the abnormal output of the CCD output signal in the image sensor control board 200 shown in FIG. 3 will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows an operation sequence of the image sensor control board 200 of the second embodiment. In the sequence shown in FIG. 4, the bias voltage (Vbias) is set so as to satisfy the above equations (1) to (4) and coincide with the offset level.

第2の実施形態においては、図4に示すように、制御信号(output_on)が遮断状態(Low)から導通状態(High)へ切り替わる前後において、エミッタフォロア回路230の入力における信号オフセットレベルに変化をほとんど生じさせない。このため、スイッチ242を導通させても、AFE220への入力電圧(afein)が安定化するのを待つための時間を最小化することができる。   In the second embodiment, as shown in FIG. 4, the signal offset level at the input of the emitter follower circuit 230 is changed before and after the control signal (output_on) is switched from the cutoff state (Low) to the conduction state (High). Almost does not occur. For this reason, even when the switch 242 is turned on, the time for waiting for the input voltage (afein) to the AFE 220 to stabilize can be minimized.

また、電源投入時に接地電圧(0V)からバイアス電圧(Vbias)まで変化することで、第2エミッタフォロア234における逆バイアスが懸念されるが、上述したように、バイアス電圧(Vbias)は、第2エミッタフォロア234のベース−エミッタ間の逆耐圧値(Vebo2)を越えないレベルに設定されているため、仮にエミッタ電圧(Ve2)がベース電圧(Vb2)に追従しきれない場合でも、過電圧を発生させない。   In addition, when the power is turned on, the reverse bias in the second emitter follower 234 is concerned by changing from the ground voltage (0 V) to the bias voltage (Vbias). As described above, the bias voltage (Vbias) is Since it is set at a level that does not exceed the reverse withstand voltage value (Vebo2) between the base and emitter of the emitter follower 234, even if the emitter voltage (Ve2) cannot follow the base voltage (Vb2), no overvoltage is generated. .

また、バイアス電圧(Vbias)がオフセットレベルに完全に一致しない場合でも、遮断状態(Low)から導通状態(High)へ切り替わる前後のエミッタフォロア回路230の入力における信号オフセットレベルの差は、充分に小さくすることができ、AFE入力信号(afein)の安定化を待つ時間は、第1の実施形態と比較し大幅に低減できる。このため、待ち時間(tw)を第1の実施形態の場合よりも遙かに短くすることができる。   Even when the bias voltage (Vbias) does not completely match the offset level, the difference in signal offset level at the input of the emitter follower circuit 230 before and after switching from the cutoff state (Low) to the conduction state (High) is sufficiently small. The time for waiting for stabilization of the AFE input signal (afein) can be significantly reduced as compared with the first embodiment. For this reason, the waiting time (tw) can be made much shorter than in the case of the first embodiment.

上述した第2の実施形態によれば、上記条件式(1)〜(4)の関係を充足し、かつ、CCDオフセットレベル(Vofs)程度のバイアス電圧(Vbias)を設定することにより、交流結合容量(Cac)の充放電に起因するクランプ電位の安定化待ち時間を短縮ないし不要とすることができる。このため、システムの立ち上げ時間の長期化を最小化しながらも、AFE220およびエミッタフォロアにおいて発生し得る過電圧を回避することができる。   According to the second embodiment described above, the relations of the conditional expressions (1) to (4) are satisfied, and the bias voltage (Vbias) of about the CCD offset level (Vofs) is set, thereby AC coupling. It is possible to shorten or eliminate the stabilization waiting time of the clamp potential caused by the charge / discharge of the capacitor (Cac). For this reason, overvoltage that may occur in the AFE 220 and the emitter follower can be avoided while minimizing the lengthening of the system startup time.

なお、以上までの説明では、汎用的なMOSFET(MOS Field Effect Transistor)を用いる場合を例示していたため、寄生ダイオードについて言及した。しかしながら、デバイス構成によっては、寄生ダイオードと逆方向のダイオードを入れてブロックするものや、半導体基板とソースとを接続せずに独立端子としているものもある。これらのデバイス構成では、寄生ダイオードを介してエミッタフォロア回路側へCCD出力信号の異常出力が伝達されないため、過電圧発生の可能性をより低減することができるが、上記バイアス電圧(Vbias)が上記式(1)〜(4)を充足しなければならない点は同様である。   In the above description, a case where a general-purpose MOSFET (MOS field effect transistor) is used has been exemplified, and thus a parasitic diode is mentioned. However, depending on the device configuration, there is a device in which a diode having a direction opposite to that of a parasitic diode is inserted and blocked, and a device in which a semiconductor substrate and a source are not connected to each other as an independent terminal. In these device configurations, since the abnormal output of the CCD output signal is not transmitted to the emitter follower circuit side via the parasitic diode, the possibility of occurrence of overvoltage can be further reduced, but the bias voltage (Vbias) is expressed by the above equation. The point which must satisfy (1)-(4) is the same.

上述した第2の実施形態によれば、システムの立ち上げ時間の遅延を最小化しつつも、電源投入からCCDが通常動作に移行するまでに発生し得る一連の過電圧を好適に回避することができる。しかし、省電力制御等においてスイッチ素子により電源投入および電源切断を切り替える場合など電源電圧の変化が高速になると、それに伴い信号変化が速くなり、電源投入時および電源切断時のAFE過電圧および過電流を発生させる可能性がある。以下、電源電圧の変化が高速である場合にも対応してAFE過電圧を防止する第3の実施形態について説明する。   According to the second embodiment described above, a series of overvoltages that can occur from when the power is turned on to when the CCD shifts to the normal operation can be suitably avoided while minimizing the delay of the system startup time. . However, when the power supply voltage changes rapidly, such as when switching power on and power off with a switch element in power saving control, etc., the signal change increases accordingly, and the AFE overvoltage and overcurrent at power on and power off are reduced. There is a possibility of generating. Hereinafter, a third embodiment for preventing AFE overvoltage in response to a case where the power supply voltage changes rapidly will be described.

図5は、第3の実施形態によるのイメージセンサ制御基板の回路構成を示す図である。図5に示すイメージセンサ制御基板300は、過電圧保護回路340が第2の実施形態のものと若干構成が異なっている点を除き、第2の実施形態のイメージセンサ制御基板200と同様の構成を備える。   FIG. 5 is a diagram showing a circuit configuration of the image sensor control board according to the third embodiment. The image sensor control board 300 shown in FIG. 5 has the same configuration as the image sensor control board 200 of the second embodiment, except that the overvoltage protection circuit 340 is slightly different from that of the second embodiment. Prepare.

第3の実施形態の過電圧保護回路340では、バイアス電圧(Vbias)は、容量素子346および抵抗素子344a,344b,344cからなる分圧回路によって、オフセットレベル(Vofs)程度に設定される。容量素子346および抵抗素子344a,344b,344cからなる分圧回路は、本実施形態のバイアス電圧設定手段を構成する。   In the overvoltage protection circuit 340 of the third embodiment, the bias voltage (Vbias) is set to about the offset level (Vofs) by the voltage dividing circuit including the capacitive element 346 and the resistive elements 344a, 344b, and 344c. A voltage dividing circuit including the capacitive element 346 and the resistive elements 344a, 344b, and 344c constitutes a bias voltage setting unit of the present embodiment.

第3の実施形態では、過電圧保護回路340のバイアス電圧(Vbias)は、容量素子346が追加されているため、緩やかに変化し、この生成されたバイアス電圧(Vbias)が抵抗素子344cを介して印加される。なお、第3の実施形態の過電圧保護回路340において、第1エミッタフォロア332および第2エミッタフォロア334の逆バイアスについては、第2の実施形態と同様に、バイアス電圧(Vbias)が過電圧にならないレベルに設定されているため、ここでは問題とならない。   In the third embodiment, the bias voltage (Vbias) of the overvoltage protection circuit 340 changes slowly because the capacitance element 346 is added, and the generated bias voltage (Vbias) is changed via the resistance element 344c. Applied. In the overvoltage protection circuit 340 of the third embodiment, the reverse bias of the first emitter follower 332 and the second emitter follower 334 is a level at which the bias voltage (Vbias) does not become an overvoltage, as in the second embodiment. This is not a problem here.

以下、図6を参照しながら、図5に示すイメージセンサ制御基板300において、AFEおよびエミッタフォロアに発生し得る過電圧を防止する機構について説明する。図6は、第3の実施形態のイメージセンサ制御基板300の動作シーケンスを示す。   Hereinafter, a mechanism for preventing an overvoltage that may occur in the AFE and the emitter follower in the image sensor control board 300 shown in FIG. 5 will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows an operation sequence of the image sensor control board 300 according to the third embodiment.

図6に示すように、電源投入時の電源電圧の変化が高速である場合であっても、第3の実施形態では、その変化速度と無関係にバイアス電圧(Vbias)が緩やかに変化することになるため、AFE320への過電圧は発生しない。このように、上記容量素子を使用して、過電圧保護回路340のバイアス電圧(Vbias)を緩やかに変化させることにより、電源投入時の電源電圧の変化が高速である場合であっても、AFEへの過電圧を好適に防止することができる。   As shown in FIG. 6, even when the power supply voltage changes rapidly when the power is turned on, in the third embodiment, the bias voltage (Vbias) changes slowly regardless of the change speed. Therefore, an overvoltage to the AFE 320 does not occur. In this manner, by using the capacitor element and gradually changing the bias voltage (Vbias) of the overvoltage protection circuit 340, even when the change in the power supply voltage at the time of turning on the power is high, the AFE is performed. It is possible to suitably prevent the overvoltage.

上述までの実施形態によれば、上記イメージセンサ制御基板において電源投入からCCDが通常動作に移行するまでの期間中に発生し得る一連の過電圧を好適に防止することができる。一方、上述までの実施形態では、通常状態(読取待機状態)における異常光の入射時や電源切断時において、過電圧を発生させる可能性が残されている。また上記第3の実施形態では、電源切断時における電源電圧の変化速度による過電圧の発生は問題にならないが、CCD310の電荷検出部への電荷注入による過電圧が発生する可能性がまだ残されている。   According to the embodiments described above, it is possible to suitably prevent a series of overvoltages that may occur during the period from when the power is turned on to when the CCD shifts to the normal operation in the image sensor control board. On the other hand, in the embodiments described above, there is a possibility that an overvoltage is generated when abnormal light is incident in the normal state (reading standby state) or when the power is turned off. In the third embodiment, the occurrence of overvoltage due to the change rate of the power supply voltage when the power is turned off is not a problem, but there is still a possibility that an overvoltage is generated due to charge injection into the charge detection unit of the CCD 310. .

この過電圧が発生する理由は、通常状態や電源切断時においては、無制御または制御することができず、また電源切断時については、切断を高精度に検出する必要があるためであり、過電圧を抑制することが困難となる。そこで、以下に説明する第4の実施形態では、電源切断時の過電圧に対しては、異常出力を遮断するというアプローチではなく、異常出力が入力されても過電圧および過電流を発生させないようにエミッタフォロア回路を構成する。以下、CCDの電荷検出部への電荷注入による過電圧の発生含め、AFEおよびエミッタフォロア回路に発生し得る過電圧を防止する第4の実施形態について説明する。   The reason why this overvoltage occurs is that it cannot be controlled or controlled in the normal state or when the power is turned off, and it is necessary to detect the disconnection with high accuracy when the power is turned off. It becomes difficult to suppress. Therefore, in the fourth embodiment described below, the approach is not to shut off the abnormal output for the overvoltage at the time of power-off, but to prevent the emitter from generating an overvoltage and an overcurrent even if the abnormal output is input. Configure a follower circuit. A fourth embodiment for preventing overvoltage that may occur in the AFE and the emitter follower circuit, including generation of overvoltage due to charge injection into the charge detection unit of the CCD, will be described below.

図7は、第4の実施形態によるのイメージセンサ制御基板の回路構成を示す図である。図7に示すイメージセンサ制御基板400は、エミッタフォロア回路430が第3の実施形態のものと若干構成が異なる点を除き、第3の実施形態のイメージセンサ制御基板300と同様の構成を備えている。図7に示すように、本実施形態のエミッタフォロア回路430では、第2エミッタフォロア434のPNPトランジスタのコレクタに、抵抗値Rc2の抵抗素子434aが付加されている。第4の実施形態では、このような構成とすることによって、AFE420からの入出力電流を制限するとともに、電圧を制限し、過電圧および過電流の発生を抑制する。   FIG. 7 is a diagram showing a circuit configuration of the image sensor control board according to the fourth embodiment. An image sensor control board 400 shown in FIG. 7 has the same configuration as that of the image sensor control board 300 of the third embodiment, except that the emitter follower circuit 430 is slightly different from that of the third embodiment. Yes. As shown in FIG. 7, in the emitter follower circuit 430 of this embodiment, a resistance element 434a having a resistance value Rc2 is added to the collector of the PNP transistor of the second emitter follower 434. In the fourth embodiment, with such a configuration, the input / output current from the AFE 420 is limited, the voltage is limited, and the occurrence of overvoltage and overcurrent is suppressed.

図8は、第4の実施形態のイメージセンサ制御基板400の動作シーケンスを示す。図8に示すように、通常状態(読取待機状態)において異常光が入射されるても、CCD出力信号(ccdout)、第1エミッタフォロア432のベース電圧(Vb1)およびエミッタ電圧Ve1についてはこれまでと同様である。しかし、AFE420においては、信号が負側に大きく変化する過大出力が入力されると、図8のAFE420の保護ダイオードが導通状態となり、AFE420から第2エミッタフォロア434へ過電流が流出する。このとき、本実施形態では、AFE420からの電流の大部分が、電流制限抵抗として機能する抵抗素子434aに流れることになり、第2エミッタフォロア434のPNP型トランジスタが徐々に飽和する。   FIG. 8 shows an operation sequence of the image sensor control board 400 according to the fourth embodiment. As shown in FIG. 8, the CCD output signal (ccdout), the base voltage (Vb1) of the first emitter follower 432, and the emitter voltage Ve1 have been described so far even if abnormal light is incident in the normal state (reading standby state). It is the same. However, in the AFE 420, when an excessive output whose signal greatly changes to the negative side is input, the protection diode of the AFE 420 in FIG. 8 is turned on, and an overcurrent flows from the AFE 420 to the second emitter follower 434. At this time, in this embodiment, most of the current from the AFE 420 flows to the resistance element 434a that functions as a current limiting resistor, and the PNP transistor of the second emitter follower 434 is gradually saturated.

第2エミッタフォロア434のPNP型トランジスタが完全に飽和状態になると、トランジスタのコレクタには、それ以上の電流は流れず、ベースを介して第1エミッタフォロア432のエミッタ抵抗素子(Re1)を流れる。エミッタ抵抗素子(Re1)の値は、第1エミッタフォロア432のNPN型トランジスタのアイドル電流を規定するために設けられており、一般的には1kΩ程度である。したがって、第2エミッタフォロア434のベース側にバイパスされた電流は、大きくとも数mA程度しか流れないため、結果として、AFE420からの電流は制限されることになる。したがって、AFE420の入力電圧も制限されることになるので、AFE420に発生し得る過電圧・過電流を好適に抑制することができる。   When the PNP transistor of the second emitter follower 434 is completely saturated, no further current flows through the collector of the transistor, and flows through the emitter resistance element (Re1) of the first emitter follower 432 through the base. The value of the emitter resistance element (Re1) is provided to define the idle current of the NPN transistor of the first emitter follower 432, and is generally about 1 kΩ. Therefore, the current bypassed to the base side of the second emitter follower 434 flows only about several mA at most, and as a result, the current from the AFE 420 is limited. Therefore, since the input voltage of the AFE 420 is also limited, overvoltage / overcurrent that can occur in the AFE 420 can be suitably suppressed.

なお、抵抗素子434aによる電流制限は、AFE420の負側の過電圧および過電流に対して有効である。一方、AFE420の正側の過電流についても、第2エミッタフォロア434のエミッタ抵抗素子(Re2〜1kΩ)によって制限されるため、AFE420の正側の過電流は構成上問題とはならない。なお、抵抗素子434aは、本実施形態の電流制限手段を構成する。   The current limitation by the resistance element 434a is effective for the negative side overvoltage and overcurrent of the AFE 420. On the other hand, since the overcurrent on the positive side of the AFE 420 is also limited by the emitter resistance element (Re2 to 1 kΩ) of the second emitter follower 434, the overcurrent on the positive side of the AFE420 does not cause a problem in configuration. Note that the resistance element 434a constitutes a current limiting unit of the present embodiment.

第4の実施形態によれば、電源投入からCCDの通常動作移行までに発生し得る過電圧および過電流に加えて、通常状態における異常光の入射や電源切断において発生し得る過電圧および過電流を好適に防止することができる。   According to the fourth embodiment, in addition to the overvoltage and overcurrent that can occur from power-on to the normal operation transition of the CCD, the overvoltage and overcurrent that can be generated in the incident of abnormal light or power off in the normal state are suitable. Can be prevented.

なお、上記実施形態においては、CCDと過電圧保護回路とは、別個の回路として構成されているが、他の実施形態では、この構成に限定されるものではない。以下、過電圧保護回路の少なくとも一部をCCD内部に集積化することにより、省スペースにて過電圧防止を実現する第5の実施形態について説明する。   In the above embodiment, the CCD and the overvoltage protection circuit are configured as separate circuits, but in other embodiments, the configuration is not limited to this. Hereinafter, a fifth embodiment will be described in which at least a part of the overvoltage protection circuit is integrated in the CCD to realize overvoltage prevention in a space-saving manner.

図9は、第5の実施形態によるイメージセンサ制御基板のCCDおよび過電圧保護に関連する部分の回路構成を示す図である。なお、図9に示すイメージセンサ制御基板500は、CCD510に過電圧保護回路540の少なくとも一部が集積化されている他の点では、第4の実施形態によるイメージセンサ制御基板400と同様の構成を備える。   FIG. 9 is a diagram showing a circuit configuration of a part related to CCD and overvoltage protection of the image sensor control board according to the fifth embodiment. The image sensor control board 500 shown in FIG. 9 has the same configuration as the image sensor control board 400 according to the fourth embodiment except that at least a part of the overvoltage protection circuit 540 is integrated in the CCD 510. Prepare.

第5の実施形態のイメージセンサ制御基板500においては、CCD510に過電圧保護回路540の一部が集積され、CCD信号出力(ccdout)の前段にスイッチ542が内蔵されている。CCD510は、一般にNMOS(Negative channel MOS)プロセスによって製作されるため、NMOSトランジスタにてスイッチ542を構成すれば、CCDの設計変更を最小限とすることができる。すなわち、第5の実施形態によれば、開発コストを低減し、かつ、上述した過電圧保護回路を省スペースかつ低コストで実装することができる。   In the image sensor control board 500 of the fifth embodiment, a part of the overvoltage protection circuit 540 is integrated in the CCD 510, and a switch 542 is built in a stage preceding the CCD signal output (ccdout). Since the CCD 510 is generally manufactured by an NMOS (Negative channel MOS) process, if the switch 542 is constituted by an NMOS transistor, the design change of the CCD can be minimized. That is, according to the fifth embodiment, the development cost can be reduced, and the above-described overvoltage protection circuit can be mounted in a small space and at a low cost.

以下、上述までの実施形態によるイメージセンサ制御基板を実装する画像読取装置について、複写機を一例として説明する。図10は、複写機600のハードウェア構成を示す図である。図10に示す複写機600は、スキャナユニット610と、本体ユニット630とから構成される。スキャナユニット610は、タイミング発生器(TG)612と、CCDドライバ(DRV)614と、CCD616と、AFE622とを含む。   Hereinafter, an image reading apparatus on which the image sensor control board according to the above-described embodiments is mounted will be described by taking a copying machine as an example. FIG. 10 is a diagram illustrating a hardware configuration of the copying machine 600. A copying machine 600 shown in FIG. 10 includes a scanner unit 610 and a main unit 630. The scanner unit 610 includes a timing generator (TG) 612, a CCD driver (DRV) 614, a CCD 616, and an AFE 622.

タイミング発生器612は、各種のクロック信号やゲート信号を出力する。タイミング発生器612が出力する信号のうち、信号(xccd_clk)は、CCDドライバ614を介して、CCDクロック信号(CCD_CLK)としてCCD616に入力される。   The timing generator 612 outputs various clock signals and gate signals. Of the signals output from the timing generator 612, the signal (xccd_clk) is input to the CCD 616 via the CCD driver 614 as a CCD clock signal (CCD_CLK).

CCD616およびAFE622間には、上述した過電圧保護回路(OVP)618と、エミッタフォロア回路(EF)620と、図示しない容量素子とが設けられ、CCD616から出力される出力信号(ccdout)は、過電圧保護回路618をスイッチ制御された後、エミッタフォロア回路620でバッファされ、交流結合にてAFE622に入力さる。タイミング発生器612から出力される信号(xshd)は、CCDドライバ614を介して、サンプル・ホールド信号(SHD)としてAFE622に供給される。また、図示しないが、タイミング発生器612からマスタークロック信号(MCLK)が、AFE622へ入力される。   Between the CCD 616 and the AFE 622, the above-described overvoltage protection circuit (OVP) 618, an emitter follower circuit (EF) 620, and a capacitor element (not shown) are provided, and an output signal (ccdout) output from the CCD 616 is overvoltage protection. After the circuit 618 is switch-controlled, it is buffered by the emitter follower circuit 620 and input to the AFE 622 by AC coupling. A signal (xshd) output from the timing generator 612 is supplied to the AFE 622 as a sample hold signal (SHD) via the CCD driver 614. Although not shown, a master clock signal (MCLK) is input from the timing generator 612 to the AFE 622.

CCD616は、図示しないコンタクトガラス上の原稿の画像を読み取り、アナログ画像信号を出力する。出力されたアナログ画像信号は、AFE622でA/D変換され、AFE622は、ディジタル画像データを出力する。AFE622が出力するディジタル画像データは、LVDS(Low Voltage Differential Signaling)インタフェース624を介して、シリアル差動転送により本体ユニット630側へ伝送される。   The CCD 616 reads an image of a document on a contact glass (not shown) and outputs an analog image signal. The output analog image signal is A / D converted by the AFE 622, and the AFE 622 outputs digital image data. Digital image data output from the AFE 622 is transmitted to the main unit 630 side by serial differential transfer via an LVDS (Low Voltage Differential Signaling) interface 624.

本体ユニット630は、CPU632と、スキャナユニット610上のLVDSインタフェース624と接続するLVDSインタフェース634と、各種画像処理を行う画像処理回路部636とを含む。LVDSインタフェース634を介して本体ユニット630側へ伝送されたディジタル画像データは、画像処理回路部636に渡され、ライン補間補正、シェーディング補正、ガンマ補正などの各種画像処理が施される。画像処理を経た後、ディジタル画像データは、インタフェース638を介してプリンタエンジン640へ渡される。プリンタエンジン640は、渡されたディジタル画像データに従い、電子写真方式などの作像プロセスにより、転写部材上に画像を形成する。   The main unit 630 includes a CPU 632, an LVDS interface 634 connected to the LVDS interface 624 on the scanner unit 610, and an image processing circuit unit 636 that performs various types of image processing. The digital image data transmitted to the main unit 630 via the LVDS interface 634 is passed to the image processing circuit unit 636 and subjected to various image processing such as line interpolation correction, shading correction, and gamma correction. After image processing, the digital image data is passed to the printer engine 640 via the interface 638. The printer engine 640 forms an image on the transfer member by an image forming process such as electrophotography according to the received digital image data.

本複写機600においては、AFE622およびエミッタフォロア回路620に発生し得る過電圧および過電流は、上述したセンサ制御基板の回路構成により好適に抑制されるため、安定的な動作および高い信頼性を実現することができる。なお、図10においては、画像読取装置として複写機600を例示しているが、上述した実施形態による過電圧保護回路を実装することができる装置としては、上記複写機に限定されるものではない。他の実施形態では、上述した実施形態による過電圧保護回路は、スキャナなどの画像読取装置、複合機などの画像形成装置、ファクシミリなどの画像通信装置、ディジタルカメラ、ディジタルビデオカメラなど撮影装置など、CCDおよびAFEを備える如何なる装置において実装することができる。   In this copying machine 600, overvoltage and overcurrent that can be generated in the AFE 622 and the emitter follower circuit 620 are suitably suppressed by the circuit configuration of the sensor control board described above, so that stable operation and high reliability are realized. be able to. In FIG. 10, a copying machine 600 is illustrated as an image reading apparatus. However, an apparatus that can implement the overvoltage protection circuit according to the above-described embodiment is not limited to the copying machine. In another embodiment, the overvoltage protection circuit according to the above-described embodiment is a CCD, such as an image reading device such as a scanner, an image forming device such as a multifunction peripheral, an image communication device such as a facsimile, a photographing device such as a digital camera or a digital video camera. And any device with AFE.

図11は、図10に示す複写機600のスキャナユニットの機構構成を示す図である。図11に示すスキャナユニットの機構構成700は、原稿が載置されるコンタクトガラス712と、光学系等に起因した歪みを補正するための白基準板716と、第1キャリッジ722と、第2キャリッジ728と、レンズユニット730とを含む。またスキャナユニット機構構成700は、さらに、本実施形態のCCD732を備えるイメージセンサ制御基板734とを備える。   FIG. 11 is a diagram showing a mechanism configuration of the scanner unit of the copying machine 600 shown in FIG. A mechanism configuration 700 of the scanner unit shown in FIG. 11 includes a contact glass 712 on which an original is placed, a white reference plate 716 for correcting distortion caused by an optical system, a first carriage 722, and a second carriage. 728 and a lens unit 730. The scanner unit mechanism configuration 700 further includes an image sensor control board 734 including the CCD 732 of the present embodiment.

第1キャリッジ722は、原稿露光用キセノンランプ718および第1反射ミラー720から構成され、第2キャリッジ728は、第2反射ミラー724および第3反射ミラー726から構成される。第1キャリッジ722および第2キャリッジ728は、走査時に、図示しないステッピングモータの駆動により副走査方向Aに移動する。   The first carriage 722 includes a document exposure xenon lamp 718 and a first reflection mirror 720, and the second carriage 728 includes a second reflection mirror 724 and a third reflection mirror 726. The first carriage 722 and the second carriage 728 move in the sub-scanning direction A by driving a stepping motor (not shown) during scanning.

キセノンランプ718から照射された光は、コンタクトガラス712上の原稿面で反射され、その反射光がミラー720,724,726およびレンズユニット730等の光学系を通過してCCD732の受光面上に結像される。CCD732から出力されるアナログ画像信号は、イメージセンサ制御基板734上でディジタル化され、図示しない通信ケーブルを介して本体ユニットに入力され、各種ディジタル画像処理が施される。   The light emitted from the xenon lamp 718 is reflected by the original surface on the contact glass 712, and the reflected light passes through the optical system such as the mirrors 720, 724, 726 and the lens unit 730 and is coupled onto the light receiving surface of the CCD 732. Imaged. The analog image signal output from the CCD 732 is digitized on the image sensor control board 734 and input to the main unit via a communication cable (not shown), and various digital image processing is performed.

以上説明したように、上述した実施形態によれば、CCDなどの固体撮像装置の出力信号における過大出力や過小出力、信号の暴れなど異常出力に起因してAFEおよびエミッタフォロア回路双方において発生し得る過電圧や過電流を好適に防止することが可能な、制御基板、画像読取装置、画像形成装置、撮像装置および制御方法を提供することができる。   As described above, according to the above-described embodiment, it can occur in both the AFE and the emitter follower circuit due to an abnormal output such as an excessive output or an excessive output in the output signal of a solid-state imaging device such as a CCD or a signal fluctuation. It is possible to provide a control board, an image reading apparatus, an image forming apparatus, an imaging apparatus, and a control method that can suitably prevent overvoltage and overcurrent.

これまで本発明の実施形態について説明してきたが、本発明の実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。   Although the embodiments of the present invention have been described so far, the embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and those skilled in the art may conceive other embodiments, additions, modifications, deletions, and the like. It can be changed within the range that can be done, and any embodiment is included in the scope of the present invention as long as the effects of the present invention are exhibited.

100,200,300,400,500…イメージセンサ制御基板、110,210,310,410,510…CCD、120,220,320,420…AFE、122,222,322,422…クランプ回路、128,228,328,346,428…容量素子、130,230,330,430…エミッタフォロア回路、132,232,332,432…第1エミッタフォロア、134,234,334,434…第2エミッタフォロア、140,240,340,440,540…過電圧保護回路、142,242,342,542…スイッチ、142a,242a…寄生ダイオード、244,344,434a…抵抗素子、600…複写機、610…スキャナユニット、612…タイミング発生器、614…CCDドライバ、616…CCD、618…過電圧保護回路、620…エミッタフォロア回路、622…AFE、624,634…LVDSインタフェース、630…本体ユニット、632…CPU、636…画像処理回路部、638…インタフェース、640…プリンタエンジン、700…機構構成、712…コンタクトガラス、716…白基準板、718…キセノンランプ、720…第1反射ミラー、722…第1キャリッジ、724…第2反射ミラー、726…第3反射ミラー、728…第2キャリッジ、730…レンズユニット、732…CCD、734…イメージセンサ制御基板、1000…センサ制御基板、1002…タイミング発生器、1004…CCDドライバ、1006…CCD、1008,1108…AFE、1010,1110…エミッタフォロア回路、1012,1112…第1エミッタフォロア、1014,1114…第2エミッタフォロア、1016…クランプ回路、1116…遅延回路 100, 200, 300, 400, 500 ... Image sensor control board, 110, 210, 310, 410, 510 ... CCD, 120, 220, 320, 420 ... AFE, 122, 222, 322, 422 ... Clamp circuit, 128, 228, 328, 346, 428 ... capacitor elements, 130, 230, 330, 430 ... emitter follower circuits, 132, 232, 332, 432 ... first emitter followers, 134, 234, 334, 434 ... second emitter followers, 140 , 240, 340, 440, 540 ... overvoltage protection circuit, 142, 242, 342, 542 ... switch, 142a, 242a ... parasitic diode, 244, 344, 434a ... resistance element, 600 ... copier, 610 ... scanner unit, 612 ... Timing generator, 614 ... CCD driver 616: CCD, 618: Overvoltage protection circuit, 620: Emitter follower circuit, 622 ... AFE, 624, 634 ... LVDS interface, 630 ... Main unit, 632 ... CPU, 636 ... Image processing circuit unit, 638 ... Interface, 640 ... Printer engine, 700 ... Mechanical configuration, 712 ... Contact glass, 716 ... White reference plate, 718 ... Xenon lamp, 720 ... First reflection mirror, 722 ... First carriage, 724 ... Second reflection mirror, 726 ... Third reflection Mirror, 728 ... second carriage, 730 ... lens unit, 732 ... CCD, 734 ... image sensor control board, 1000 ... sensor control board, 1002 ... timing generator, 1004 ... CCD driver, 1006 ... CCD, 1008, 1108 ... AFE 1010,1110 An emitter follower circuit, 1012,1112 ... first emitter follower, 1014,1114 ... second emitter follower, 1016 ... clamp circuit, 1116 ... delay circuit

特開2007−214688号公報JP 2007-214688 A

Claims (16)

センサ応答を出力する信号出力手段と、入力される信号を処理する信号処理手段とを備える制御基板であって、
前記信号出力手段からの出力信号が入力され、前記信号出力手段が異常出力を発生し得る設定期間中、前記出力信号の後段への伝達を遮断するスイッチ手段を備える過電圧保護手段と、
前記信号出力手段から前記スイッチ手段を通過して伝達される前記出力信号を緩衝し、前記信号処理手段へ出力するエミッタフォロア回路
備え、前記スイッチ手段は、前記信号出力手段の出力に直列に接続され、かつ、前記信号出力手段の後であって、前記エミッタフォロア回路の前に設けられる、制御基板。
A control board comprising signal output means for outputting a sensor response and signal processing means for processing an input signal,
Overvoltage protection means comprising switch means for interrupting transmission to the subsequent stage of the output signal during a set period in which the output signal from the signal output means is input and the signal output means can generate an abnormal output;
An emitter follower circuit that buffers the output signal transmitted from the signal output means through the switch means and outputs the buffered output signal to the signal processing means, and the switch means is in series with the output of the signal output means. A control board connected and provided after the signal output means and before the emitter follower circuit .
前記出力信号の導通および遮断を制御する前記スイッチ手段の制御信号は、前記エミッタフォロア回路の応答速度以下の変化速度で切り替えられる、請求項1に記載の制御基板。 2. The control board according to claim 1, wherein a control signal of the switch means for controlling conduction and interruption of the output signal is switched at a change speed equal to or lower than a response speed of the emitter follower circuit . 前記信号出力手段が異常出力を発生し得る設定期間は、当該制御基板への電源投入から前記信号出力手段が通常動作に移行するまでの期間を含む、請求項1または2に記載の制御基板。   3. The control board according to claim 1, wherein the setting period during which the signal output unit can generate an abnormal output includes a period from when the power to the control board is turned on until the signal output unit shifts to a normal operation. 前記信号出力手段は、光電変換により生成したアナログ画像信号を前記出力信号として出力する固体撮像装置であり、前記エミッタフォロア回路は、第1のエミッタフォロアと第2のエミッタフォロアとを含み、前記信号処理手段は、入力される信号を信号増幅し、前記アナログ画像信号からディジタル画像データへ変換するアナログ処理回路である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の制御基板。 The signal output means is a solid-state imaging device that outputs an analog image signal generated by photoelectric conversion as the output signal, and the emitter follower circuit includes a first emitter follower and a second emitter follower, and the signal 4. The control board according to claim 1, wherein the processing means is an analog processing circuit that amplifies an input signal and converts the analog image signal into digital image data. 前記過電圧保護手段は、前記信号出力手段の電源電圧を分圧することで、前記スイッチ手段の遮断状態での信号レベルをバイアス電圧に設定する、バイアス電圧設定手段を前記スイッチ手段の後段に備える、請求項1〜4のいずれか1項に記載の制御基板。   The overvoltage protection means includes a bias voltage setting means at a subsequent stage of the switch means, which divides a power supply voltage of the signal output means to set a signal level in a cutoff state of the switch means to a bias voltage. Item 5. The control board according to any one of Items 1 to 4. 前記バイアス電圧設定手段は、前記バイアス電圧の生成を遅延する容量素子を含む、請求項5に記載の制御基板。   The control board according to claim 5, wherein the bias voltage setting unit includes a capacitive element that delays generation of the bias voltage. 前記エミッタフォロア回路は、前記信号処理手段の入出力電流を制限する電流制限手段を備える、請求項1〜6のいずれか1項に記載の制御基板。 The control board according to claim 1, wherein the emitter follower circuit includes a current limiting unit that limits an input / output current of the signal processing unit. 前記信号出力手段が異常出力を発生し得る設定期間は、当該制御基板への電源切断を検知してから前記信号出力手段が停止するまでの期間を含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載の制御基板。   The setting period during which the signal output means can generate an abnormal output includes a period from when the power supply to the control board is detected until the signal output means stops. The control board as described in. 前記バイアス電圧Vbiasは、下記条件式(1)〜(4)
で定義される関係を満足することを特徴とし、
上記条件式(1)〜(4)中、Vo_minは、前記出力信号の最小信号レベルを示し、Vo_maxは、前記出力信号の最大信号レベルを示し、Vebo1およびVebo2は、それぞれ、前記エミッタフォロア回路の第1のエミッタフォロアおよび第2のエミッタフォロアのベース−エミッタ間の逆耐圧を示し、ΔVe1は、前記第1のエミッタフォロアがベース電圧に追従できる負側のレベルを示し、ΔVe2は、前記第2のエミッタフォロアがベース電圧に追従できる正側のレベルを示し、ΔVafe(+)およびΔVafe(−)は、それぞれ、前記信号処理手段が過電圧や過電流を発生させずに変化することができる正側のレベルおよび負側のレベルを示す、請求項5または6に記載の制御基板。
The bias voltage Vbias is defined by the following conditional expressions (1) to (4)
Satisfying the relationship defined by
In the above conditional expressions (1) to (4), Vo_min represents the minimum signal level of the output signal, Vo_max represents the maximum signal level of the output signal, and Vebo1 and Vebo2 are the respective values of the emitter follower circuit . the base of the first emitter follower and a second emitter follower - shows a reverse breakdown voltage between emitter, delta Ve1, the first emitter follower indicates the level of the negative side can follow the base voltage, is DerutaVe2, the first 2 indicates a positive level at which the emitter follower can follow the base voltage, and ΔVafe (+) and ΔVafe (−) are positive values that can be changed without causing the signal processing means to generate an overvoltage or overcurrent, respectively. The control board according to claim 5, wherein the control board indicates a side level and a negative level.
前記固体撮像装置は、前記過電圧保護手段の前記スイッチ手段を内蔵することを特徴とする、請求項4に記載の制御基板。   The control board according to claim 4, wherein the solid-state imaging device incorporates the switch unit of the overvoltage protection unit. 請求項1〜10のいずれか1項に記載の制御基板を備える画像読取装置。   An image reading apparatus comprising the control board according to claim 1. 請求項11に記載の画像読取装置を備える画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the image reading apparatus according to claim 11 . 光電変換によりアナログ画像信号を生成する撮像装置であって、前記撮像装置は、
アナログ画像信号を出力する信号出力手段と、
前記アナログ画像信号が入力され、当該撮像装置が異常出力を発生し得る設定期間中、前記アナログ画像信号の後段への出力を遮断するスイッチ手段を備え、
前記スイッチ手段を通過して前記撮像装置から出力される出力信号は、エミッタフォロア回路により緩衝されて、信号を処理する信号処理手段に入力され、前記スイッチ手段は、前記信号出力手段の出力に直列に接続され、かつ、前記信号出力手段の後であって、前記エミッタフォロア回路の前に設けられる、
撮像装置。
An imaging device that generates an analog image signal by photoelectric conversion, wherein the imaging device
Signal output means for outputting an analog image signal;
The analog image signal is input, and in a setting period in which the imaging apparatus can generate an abnormal output, the switch means for cutting off the output to the subsequent stage of the analog image signal,
An output signal output from the imaging device through the switch means is buffered by an emitter follower circuit and input to a signal processing means for processing the signal , and the switch means is connected in series with the output of the signal output means. And is provided after the signal output means and before the emitter follower circuit,
Imaging device.
センサ応答を出力する信号出力手段と、前記信号出力手段から出力される出力信号を後段へ導通または遮断するスイッチ手段を備える過電圧保護手段と、前記信号出力手段から伝達される前記出力信号を緩衝するエミッタフォロア回路と、前記エミッタフォロア回路から入力される前記出力信号を処理する信号処理手段とを備える制御基板であって、前記スイッチ手段が、前記信号出力手段の出力に直列に接続され、かつ、前記信号出力手段の後であって、前記エミッタフォロア回路の前に設けられる、前記制御基板で実行される方法であって、
前記スイッチ手段が、前記信号出力手段が異常出力を発生し得る設定期間の始期に応答して、前記出力信号を遮断するステップと、
前記スイッチ手段が、前記設定期間の終期に応答して、前記出力信号を導通するステップと
を含む、制御方法。
Overvoltage protection means comprising signal output means for outputting a sensor response, switch means for conducting or blocking the output signal output from the signal output means to the subsequent stage, and buffering the output signal transmitted from the signal output means A control board comprising an emitter follower circuit and signal processing means for processing the output signal input from the emitter follower circuit , wherein the switch means is connected in series to the output of the signal output means; and A method implemented on the control board after the signal output means and before the emitter follower circuit ,
The switching means shuts off the output signal in response to the start of a set period during which the signal output means may generate an abnormal output;
The switch means includes a step of conducting the output signal in response to the end of the set period.
前記遮断するステップは、前記出力信号の導通および遮断を制御する前記スイッチ手段の制御信号が、前記エミッタフォロア回路の応答速度以下の変化速度で、遮断状態から導通状態へ切り替えられるステップを含む、請求項14に記載の制御方法。 The step of shutting off includes a step of switching from a cutoff state to a conductive state at a rate of change below the response speed of the emitter follower circuit , wherein the control signal of the switch means for controlling conduction and cutoff of the output signal. Item 15. The control method according to Item 14. 前記設定期間の始期は、当該制御基板への電源投入を検出したタイミングであり、前記設定期間の終期は、前記信号出力手段が通常動作に移行するタイミングである、請求項14または15に記載の制御方法。   16. The start of the set period is a timing at which power-on to the control board is detected, and an end of the set period is a timing at which the signal output unit shifts to a normal operation. Control method.
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