JPH01276974A - Image sensor - Google Patents
Image sensorInfo
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- JPH01276974A JPH01276974A JP63106387A JP10638788A JPH01276974A JP H01276974 A JPH01276974 A JP H01276974A JP 63106387 A JP63106387 A JP 63106387A JP 10638788 A JP10638788 A JP 10638788A JP H01276974 A JPH01276974 A JP H01276974A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は原稿情報を高感度、高解像度で読み取ることを
可能にしたイメージセンサに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to an image sensor that makes it possible to read document information with high sensitivity and high resolution.
従来の技術
光検知用7オトトランジスタアレイまタハフォトダイオ
ードプレイをサイリスタを用いたシフトレジスタにて走
査するイメージセンサは特開昭62−198266号公
報に示されているが、前記方式では以下の欠点を有して
いる。Conventional technology An image sensor in which a 7-phototransistor array or photodiode playback for light detection is scanned by a shift register using a thyristor is shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 198266/1982, but the above system has the following drawbacks: have.
サイリスタを股間結合トランジスタで縦列接続したシフ
トレジスタの各サイリスタは、シフトレジスタの2相の
シフトクロックの1周期分“オン”状態に保持されるた
め、隣接のサイリスタと半周切分、同時に“オン“状態
となる。このため、各フォトトランジスタまたはフォト
ダイオードをアクセスする出力トランジスタをサイリス
タを構成するP N P l−9ンジスタとベースおよ
びエミッタを並列接続したPNP )う/ジスタで構成
した場合、隣接の出力トランジスタは同時に“オン”状
態となシ、2画素分の光信号が出力される。Each thyristor of the shift register, in which thyristors are connected in series using crotch-coupled transistors, is held in the "on" state for one period of the two-phase shift clock of the shift register, so that the adjacent thyristor and the adjacent thyristor are simultaneously "on" for half a cycle. state. For this reason, if the output transistor that accesses each phototransistor or photodiode is configured with a PNP resistor whose base and emitter are connected in parallel with the PNP transistor forming the thyristor, the adjacent output transistors will be connected at the same time. When in the "on" state, optical signals for two pixels are output.
特開昭62−198256号公報によると、前記状態を
避けるために、(IL)フォトトランジスタまたはフォ
トダイオード、出力トランジスタを各段のサイリスタに
対して1つおきに構成する、(b)フォトトランジスタ
またはフォトダイオードの出力信号線を奇数番画素用、
偶数番画素用と2分割する方法が提案されている。According to Japanese Unexamined Patent Publication No. 198256/1982, in order to avoid the above situation, (IL) phototransistors or photodiodes, and output transistors are configured for every other thyristor in each stage, and (b) phototransistors or Connect the photodiode output signal line to odd-numbered pixels,
A method has been proposed in which the image is divided into two, one for even-numbered pixels.
発明が解決しようとする課題
しかしながら、(a)の方法では、フォトトランジスタ
またはフォトダイオードの少なくとも2倍のサイリスタ
を必要とするため、Si結晶上にイメージセンサを構成
する場合、Siチップ面積が大きくなるという欠点を有
する。(b)の方法では、出力信号線が2本であるため
、装置側でシリアル出力信号に変換す゛る必要があシ、
回路が複雑になるという欠点を有するものであった。Problems to be Solved by the Invention However, method (a) requires at least twice as many thyristors as phototransistors or photodiodes, so when an image sensor is constructed on a Si crystal, the Si chip area becomes large. It has the following drawback. In method (b), since there are two output signal lines, it is necessary to convert it to a serial output signal on the device side.
This has the disadvantage that the circuit becomes complicated.
本発明は、高感度、高解像度、低価格で自己走査型密着
型イメージセンサとして最適のイメージセンサを提供す
ることを目的とする。つまシ、各段のサイリスタに対し
て1対のフォトトランジスタまたはフォトダイオード、
出力トランジスタを構成し、1本の信号出力線からシリ
アルの光信号が得られることがポイントである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image sensor with high sensitivity, high resolution, and low cost that is optimal as a self-scanning contact type image sensor. A pair of phototransistors or photodiodes for each stage of thyristor,
The key point is that a serial optical signal can be obtained from one signal output line by configuring an output transistor.
課題を解決するための手段
上記課題を解決するために本発明のイメージセンサは、
走査回路部の単純化、低消費電力化、高速化のためにバ
イポーラICによるサイリスタを用いたシフトレジスタ
、光検知用7オトトランジスタアレイまたはフォトダイ
オードアレイ、前記サイリスタの状態を選択しフォトト
ランジスタアレイまたはフォトダイオードアレイをアク
セスする出力トランジスタに伝達する制御トランジスタ
から構成されている。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the image sensor of the present invention has the following features:
To simplify the scanning circuit section, reduce power consumption, and increase speed, a shift register using thyristors using bipolar ICs, a 7-phototransistor array or photodiode array for light detection, a phototransistor array or a photodiode array by selecting the state of the thyristor, It consists of a control transistor that communicates to an output transistor that accesses the photodiode array.
作用
上記のようにNPN トランジスタとPNP トランジ
スタから成るサイリスタ、前段の状態を後段に伝達する
結合トランジスタによってシフトレジスタを構成し、各
サイリスタがシフトレジスタの2相のシフトクロックの
1周期分“オン”状態に保持されるのに対し、段間結合
用NPN トランジスタとベースおよびエミッタを並列
に接続した制御用NPN トランジスタによって、サイ
リスタが“オン”状態であシ、かつ制御用NPNトラン
ジスタのエミッタに接続されたシフトクロックが““L
”である場合に出力トランジスタを“オン”させること
ができ、サイリスタ1段に対しフォトトランジスタまた
はフォトダイオード、出力トランジスタを1対ずつ構成
でき、Siチップ面積を低減でき、装置側の回路の複雑
化を防止できる。Operation As mentioned above, a shift register is configured by a thyristor consisting of an NPN transistor and a PNP transistor, and a coupling transistor that transmits the state of the previous stage to the next stage, and each thyristor is in the "on" state for one period of the two-phase shift clock of the shift register. While the thyristor is held in the "on" state by the control NPN transistor whose base and emitter are connected in parallel with the interstage coupling NPN transistor, the thyristor is kept in the "on" state and is connected to the emitter of the control NPN transistor. Shift clock is “L”
”, the output transistor can be turned on, and one pair of phototransistor or photodiode and output transistor can be configured for each stage of thyristor, reducing the Si chip area and reducing the complexity of the circuit on the device side. can be prevented.
各出力トランジスタからの並列信号は、7オトトランジ
スタアレイまたはフォトダイオード中の各素子に接・続
し、フォトトランジスタまたはフォトダイオードの電極
は共通に接続して映像出力線としている。A parallel signal from each output transistor is connected to each element in a seven-phototransistor array or a photodiode, and the electrodes of the phototransistor or photodiode are connected in common to form a video output line.
実施例
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。EXAMPLES Hereinafter, examples of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は本発明の実施例におけるイメージセンナの回路
図である。第1図にて、NPNトランジスタ2−1〜2
−4.PNPトランジスタ3−1〜3−4は相互のペー
スとコレクタが接続されていてサイリスタ動作をする。FIG. 1 is a circuit diagram of an image sensor according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, NPN transistors 2-1 to 2
-4. The PNP transistors 3-1 to 3-4 have their respective bases and collectors connected to each other and operate as thyristors.
)iPNトランジスタ1−2〜1−6は段間接合トラン
ジスタで、本設の導通状態を検知して次段のサイリスタ
へ伝達する働きをする。1−1はスタート信号を初段の
サイリスタへ伝達する入力結合トランジスタである。) The iPN transistors 1-2 to 1-6 are interstage junction transistors, and function to detect the conduction state of the main stage and transmit it to the next stage thyristor. 1-1 is an input coupling transistor that transmits a start signal to the first-stage thyristor.
4−1〜4−4は制御用NPN・トランジスタで、各段
のサイリスタの“オン”状態とシフトレジスタのシフト
クロックの“L”レベルを検知し、シフトレジスタから
の並列信号を出カドランジスタロー1〜6−4へ伝達す
る働きをする。6−1〜6−4は光検知用フォトトラン
ジスタであシ、−定の間隔で所望の数だけ設゛ける。光
検知用フォトトランジスタ6−1〜6−4のコレクタは
出カドランジスタロー1〜6−4のコレクタに各々接続
され、サイリスタが“オン”状態であシ、シフトクロッ
クが′L”レベルの時だけ光検知用フォトトランジスタ
6−1〜6−4は読取状態となり、映像信号出力線9か
ら光電流として映像信号が出力される。7はスタート信
号の入力端子である。4-1 to 4-4 are NPN transistors for control, which detect the "on" state of the thyristor in each stage and the "L" level of the shift clock of the shift register, and output parallel signals from the shift register to the low 1 to 6-4. Numerals 6-1 to 6-4 are phototransistors for light detection, and a desired number of transistors are provided at regular intervals. The collectors of the phototransistors 6-1 to 6-4 for light detection are connected to the collectors of the output transistor rows 1 to 6-4, respectively, when the thyristors are in the "on" state and the shift clock is at the 'L' level. The photodetecting phototransistors 6-1 to 6-4 are in a reading state, and a video signal is output as a photocurrent from the video signal output line 9. Reference numeral 7 is an input terminal for a start signal.
11−1.11−2は各々シフトレジスタの2相シフト
クロックφ1.φ2の入力端子であり、φ1は奇数番目
のサイリスタのカンードに、φ2は偶数番目のサイリス
タのカソードに接続する。11-1 and 11-2 are two-phase shift clocks φ1. It is an input terminal of φ2, φ1 is connected to the cando of the odd-numbered thyristor, and φ2 is connected to the cathode of the even-numbered thyristor.
以上のように構成された本実施例のイメージセンサにつ
いて、以下その動作を説明する。本イメージセンサのタ
イミングチャートを第2図に示す。The operation of the image sensor of this embodiment configured as described above will be described below. A timing chart of this image sensor is shown in FIG.
本サイリスタはNゲート形であシ・アノードに比べて負
の電圧をゲートに加えることによってトリガされる。ま
ず・ST端子7K“H”レベルパルスが入力されると第
1段のサイリスタのゲートが“L”になシサイリスタが
導通状態となる。その後ゲートが“■”になってもサイ
リスタのカソードが“L”つまシφ1が“L”であるた
め、導通状態が保持される。この状態を91に示す。第
1段のサイリスタが導通状態であれば、段間結合トラン
ジスタ1−2を通じて第2段のサイリスタのゲートが“
L”になシ、第2段のサイリスタは第2図の92に示す
ように導通状態となる。その後第2段のサイリスタのゲ
ートが“L”になっても、φ2が“L”になるため、こ
の導通状態は保持される。また、ゲートが“L”であっ
てもシフトクロックが“H”であれば股間結合トランジ
スタは“オフ”であシ、次段への信号伝達は起らず、正
常なシフトレジスタ機能が得られる。この場合、各段の
サイリスタの導通状態は第2図のQ1〜Q4に示すよう
に、シフトクロックの1周期分保持される。The thyristor is of N-gate type and is triggered by applying a negative voltage to the gate compared to the positive anode. First, when the ST terminal 7K "H" level pulse is input, the gate of the first stage thyristor becomes "L" and the thyristor becomes conductive. After that, even if the gate becomes "■", the conductive state is maintained because the cathode of the thyristor is "L" and φ1 is "L". This state is shown at 91. When the first stage thyristor is conductive, the gate of the second stage thyristor is “
If the thyristor in the second stage becomes conductive as shown at 92 in FIG. 2, φ2 becomes "L" even if the gate of the second stage thyristor becomes "L". Therefore, this conductive state is maintained.Furthermore, even if the gate is "L", if the shift clock is "H", the cross-coupled transistor is "off", and signal transmission to the next stage does not occur. First, a normal shift register function is obtained.In this case, the conduction state of the thyristor in each stage is maintained for one period of the shift clock, as shown by Q1 to Q4 in FIG.
次に制御用NPN トランジスタ4−1〜4−4は、ベ
ースとエミッタが各々段間結合用NPNトランジスタ1
−2〜1−6と並列接続されているため、サイリスタが
導通状態にある時、ベースは“H″であるが、エミッタ
がφ1またはφ2に接続されているため、シフトクロッ
クが“L”の時にだけ、1オン”状態となる。制御用N
PN トランジスタ4−1〜4−4が“オ/”状態の時
、制御用NPN トランジスタ4−1〜4−4の;レク
タに接続された出カドランジスタロー1〜5−4のベー
スは“L”になる。この状態を第2図のP1〜P4に示
す。従って出カドランジスタロー1〜6−4のコレクタ
を光検知用フォトトランジスタ6−1〜6−4のコレク
タに接続し、光検知用フォトトランジスタ6−1〜6−
4のエミッタを共通に接続することによって、映像信号
出力線9よυ、第2図のSig、に示すように光検知用
フォトトランジスタ6−1〜6−4の電荷蓄積モードに
よる映像信号を得ることができる。Next, the control NPN transistors 4-1 to 4-4 have their bases and emitters connected to the interstage coupling NPN transistor 1.
-2 to 1-6 are connected in parallel, so when the thyristor is conductive, the base is "H", but since the emitter is connected to φ1 or φ2, the shift clock is "L". 1 ON” state only when the control N
When the PN transistors 4-1 to 4-4 are in the "O/" state, the bases of the output transistors low 1 to 5-4 connected to the collectors of the control NPN transistors 4-1 to 4-4 are "L". "become. This state is shown at P1 to P4 in FIG. Therefore, the collectors of the output transistor rows 1 to 6-4 are connected to the collectors of the light detection phototransistors 6-1 to 6-4, and the collectors of the output transistor rows 1 to 6-4 are connected to the collectors of the light detection phototransistors 6-1 to 6-4.
By connecting the emitters of 4 in common, a video signal is obtained in the charge accumulation mode of the photodetecting phototransistors 6-1 to 6-4 as shown in the video signal output lines 9 and υ and Sig in FIG. be able to.
前記の実施例では、光検知用としてフォトトランジスタ
を用いたが、光を受けて電流を発生させるフォトダイオ
ードを用いることも可能である。In the embodiments described above, a phototransistor was used for light detection, but it is also possible to use a photodiode that receives light and generates a current.
発明の効果
以上の説明から明らかなように、本発明によれば高感度
、高解像度、低価格で殆んどの駆動回路を内蔵したイメ
ージセンサを小面積の81チツプ上に形成することが可
能となシ、情報処理機器の入力装置用イメージ七/すと
して極めて有効であシ、その産業上の効果は大きいもの
である。Effects of the Invention As is clear from the above explanation, according to the present invention, it is possible to form an image sensor with high sensitivity, high resolution, and low cost that incorporates most of the driving circuits on a small-area 81 chip. However, it is extremely effective as an input device image for information processing equipment, and its industrial effects are significant.
第1図は本発明の一実施例のイメージ七/すの回路図、
第2図は本イメージセンサのタイミングチャート図であ
る。
1−1・・・・・・入力結合トランジスタ、1−2〜1
−5・・・・・・段間結合トランジスタ、2−1〜2−
4・・・・・サイリスタを構成するNPNトランジスタ
・3−1〜3−4・・・・・・サイリスタを構成するP
NPトランジスタ、4−1〜4−4・・・・・制御トラ
ンジスタ、6−1〜5−4・・・・・・出力トランジス
タ翫6−1〜6−4・・・・・・光検知用フォトトラン
ジスタ・8・・・・・・バイアス回路、9・・・・・映
像信号出力線。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名1−
1−一一人力沼合トランシ゛スゲ
/−1〜/−5−一一段間撞合トランシ゛スタ2−/〜
Z−4−丈イワスグ[構成するNPNトランシ゛スゲ
3−1〜3−4−−−ブイリスダl溝ATるPNPトラ
ンジスグ
4−/〜4−4− 制御トランジス75−f〜5−4
− エカトランジスグ6−1−6−4 =−光検知m
)朴トランジスタa−−−バイアス回路
9゛−゛映a侶号!方課
t−z
第 2 図
ipFIG. 1 is a circuit diagram of an image of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a timing chart of this image sensor. 1-1...Input coupling transistor, 1-2~1
-5... Interstage coupling transistor, 2-1 to 2-
4... NPN transistors forming the thyristor 3-1 to 3-4... P forming the thyristor
NP transistor, 4-1 to 4-4...Control transistor, 6-1 to 5-4...Output transistor 6-1 to 6-4...For light detection Phototransistor 8...Bias circuit, 9...Video signal output line. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person1-
1-1-1 power combination transistor game/-1~/-5-11-stage combination transistor 2-/~
Z-4-length Iwasug [Constituting NPN transistors 3-1 to 3-4---PNP transistors 4-/-4-4-- Control transistors 75-f to 5-4
- Ekatransisug 6-1-6-4 =-light detection m
) Pak transistor a---bias circuit 9゛-゛image a second number! Lesson t-z 2nd figure ip
Claims (2)
ダイオードアレイと、サイリスタを段間結合トランジス
タで縦列接続してなるシフトレジスタと、前記サイリス
タの状態を検知しフォトトランジスタアレイまたはフォ
トダイオードアレイをアクセスする出力トランジスタア
レイに伝達する制御トランジスタを備えたイメージセン
サ。(1) A phototransistor array or photodiode array for light detection, a shift register formed by connecting thyristors in series with interstage coupling transistors, and an output transistor that detects the state of the thyristor and accesses the phototransistor array or photodiode array. An image sensor with a control transistor that communicates to the array.
スタとベースおよびエミッタを並列に接続した請求項1
記載のイメージセンサ。(2) Claim 1 in which the base and emitter of the control transistor are connected in parallel to the NPN transistor for interstage coupling.
The image sensor described.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63106387A JPH01276974A (en) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | Image sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63106387A JPH01276974A (en) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | Image sensor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01276974A true JPH01276974A (en) | 1989-11-07 |
Family
ID=14432291
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63106387A Pending JPH01276974A (en) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | Image sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01276974A (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6035871A (en) * | 1983-08-08 | 1985-02-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Optical reader |
-
1988
- 1988-04-28 JP JP63106387A patent/JPH01276974A/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6035871A (en) * | 1983-08-08 | 1985-02-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Optical reader |
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