JPH0358229B2

JPH0358229B2 -

Info

Publication number: JPH0358229B2
Application number: JP59146966A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Nakagawa; Toshuki Komatsu; Shinichi Kyofuji; Katsunori Hatanaka
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1984-07-17
Filing date: 1984-07-17
Publication date: 1991-09-04
Also published as: JPS6126366A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は画像読取装置に係り、特に入射した光
の情報を蓄積する手段を有する画像読取装置に関
する。

本発明はフアクシミリ等の画像読取部に適用さ
れる。

［従来技術］第５図は従来の画像読取装置の回路図である。
ただし、ここでは９個の光センサを有する光セン
サアレイの場合を一例として取り上げる。

同図において、光センサＥ１〜Ｅ９は、３個で
１ブロツクを構成し、３ブロツクで光センサアレ
イを構成している。光センサＥ１〜Ｅ９に各々対
応しているコンデンサＣ１〜Ｃ９、スイツチング
トランジスタＴ１〜Ｔ９も同様である。

各光センサＥ１〜Ｅ９の一方の電極（共通電
極）は電源１０１に接続され、他方の電極（個別
電極）は各々コンデンサＣ１〜Ｃ９を介して接地
されている。

また、光センサＥ１〜Ｅ９の各ブロツク内で同
一順番を有する個別電極は、各々スイツチングト
ランジスタＴ１〜Ｔ９を介して、共通線１０２〜
１０４のひとつに接続されている。

詳細に言えば、各ブロツクの第１のスイツチン
グトランジスタＴ１，Ｔ４，Ｔ７が共通線１０２
に、各ブロツクの第２のスイツチングトランジス
タＴ２，Ｔ５，Ｔ８が共通線１０３に、そして各
ブロツクの第３のスイツチングトランジスタＴ
３，Ｔ６，Ｔ９が共通線１０４に、それぞれ接続
されている。

共通線１０２〜１０４は、各々スイツチングト
ランジスタST１〜ST３を介して、アンプ１０５
に接続されている。

またスイツチングトランジスタＴ１〜Ｔ９のゲ
ート電極はブロツク毎に共通に接続され、それぞ
れシフトレジスタ１０６の並列出力端子に接続さ
れている。シフトレジスタ１０６の並列出力端子
からは所定のタイミングで順次ハイレベルが出力
されるから、スイツチングトランジスタＴ１〜Ｔ
９はブロツク毎に順次オン状態となる。

また、スイツチングトランジスタST１〜ST３
の各ゲート電極はシフトレジスタ１０７の並列出
力端子に各々接続され、この並列出力端子からハ
イレベルが所定のタイミングで順次出力されるこ
とで、スイツチングトランジスタST１〜ST３が
順次オン状態となる。

さらに、スイツチングトランジスタST１〜ST
３の共通に接続された端子は放電用のスイツチン
グトランジスタCT１を介して接地され、スイツ
チングトランジスタCT１のゲート電極は端子１
０８に接続されている。

このような構成を有する従来の画像読取装置の
動作を簡単に説明する。

光センサＥ１〜Ｅ９に光が入射すると、その強
度に応じて電源１０１からコンデンサＣ１〜Ｃ９
に電荷が蓄積される。

続いて、シフトレジスタ１０６および１０７か
らそれぞれのタイミングで順次ハイレベルが出力
されるが、いま両レジスタの第１の並列出力端子
からハイレベルが出力されたとする。

すると、第１のブロツクのスイツチングトラン
ジスタＴ１〜Ｔ３と共通線１０２に接続されたス
イツチングトランジスタST１がオン状態となり、
コンデンサＣ１に蓄積されている電荷が、スイツ
チングトランジスタＴ１、共通線１０２、そして
スイツチングトランジスタST１を通つて、アン
プ１０５へ入力し、画像情報として出力される。

コンデンサＣ１に蓄積されている電荷が読み出
されると、端子１０８にハイレベルが印加され、
スイツチングトランジスタCT１がオン状態とな
る。これによつて、コンデンサＣ１の残留電荷
は、スイツチングトランジスタＴ１、共通線１０
２、スイツチングトランジスタST１、そしてス
イツチングトランジスタCT１を通して完全に放
電される。

続いて、シフトレジスタ１０６の第１の並列出
力をハイレベルにしたままで、シフトレジスタ１
０７を順次シフトさせスイツチングトランジスタ
ST２、ST３を順にオン状態とする。これによつ
て、コンデンサＣ２およびＣ３に関して上記の読
み出しおよび放電動作を行ない、それらに蓄積さ
れている情報を順次読み出す。

こうして、第１ブロツクの情報の読み出しが終
了すると、シフトレジスタ１０６を順次シフトさ
せ、第２そして第３ブロツクの情報の読み出しを
上記と同様に行なう。

このように、コンデンサＣ１〜Ｃ９に蓄積され
た情報はシリアルに読み出され、アンプ１０５か
ら画像情報として出力される。

第５図に示される従来の画像読取装置は、電荷
蓄積用のコンデンサＣ１〜Ｃ９を有しているため
に、出力信号を大きくすることができる。

また、光センサＥ１〜Ｅ９、コンデンサＣ１〜
Ｃ９およびスイツチングトランジスタＴ１〜Ｔ９
を、薄膜半導体によつて同一基板上に形成した場
合、外部回路との接続点の数を少なくすることが
できる等の利点を有している。

しかしながら、薄膜トランジスタ（TFT）は
オン状態での抵抗が高い、という特性を有してい
る。そのために、コンデンサＣ１〜Ｃ９の容量と
それに対応するスイツチングトランジスタＴ１〜
Ｔ９の抵抗値によつて決定される時定数が大きく
なり、さらに共通線１０２〜１０４およびスイツ
チングトランジスタST１〜ST３の寄生容量や抵
抗等によつて、コンデンサＣ１〜Ｃ９の放電時間
がなくなる。したがつて、このような従来の画像
読取装置では、情報の読み取り動作に時間がかか
る、という問題点を有していた。

さらに、従来の画像読取装置は、コンデンサＣ
１〜Ｃ９の各々について、その都度、読み取り後
の放電動作を必要とするために、十分な高速動作
が行なえないという問題点も有していた。

［発明の目的］本発明は上記従来の問題点に鑑み成されたもの
であり、その目的は高速で動作させることがで
き、且つ外部回路との接続点の少ない構成を有す
る画像読取装置を提供することにある。

［発明の概要］上記目的を達成するために、複数の光電変換素
子と、該複数の光電変換素子の夫々に電気的に接続さ
れ前記光電変換素子の各出力信号に応じた電荷を
蓄積する第１蓄積手段の複数と、該第１蓄積手段を所望数ずつ１ブロツクとし複
数ブロツクで１グループとし、該第１蓄積手段に
蓄積された電荷を１ブロツク毎に同時に取り出す
ための第１スイツチ手段とを有し、前記第１蓄積手段は該第１スイツチ手段を介し
て各グループの同一順番にあるものが各々同じ共
通線に接続された画像読取装置であつて、前記第１スイツチ手段によつて取り出された前
記１グループの前記電荷を夫々蓄積するため前記
共通線に接続された複数の第２蓄積手段と、該第２蓄積手段に電気的に接続され前記ブロツ
ク毎に同時に前記第２蓄積手段の残留電荷を放電
するための放電用のスイツチ手段と、前記共通線に接続され前記第２蓄積手段に蓄積
された電荷を信号として時系列的に取り出すため
の直列出力手段と、を備えたことを特徴とする。

より具体的には、本発明は複数ブロツク分の情報を蓄積できる第２のコン
デンサと、第２のコンデンサの各々と並列に接続
されブロツク毎に動作する放電用スイツチングト
ランジスタと、第２のコンデンサからブロツク毎
の情報を時系列的に取り出すスイツチングトラン
ジスタと、を有することを特徴とする。

［発明の実施例］以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説
明する。

第１図は、本発明による画像読取装置の一実施
例の回路図である。ただし、ここでは12個の光セ
ンサを有する場合を一例として取り上げる。

同図において、光電変換素子たる光センサＥ１
〜Ｅ１２は、後述するように、３個で１ブロツク
を構成し、２ブロツクで１グループを構成してい
る。たとえば、光センサＥ１〜Ｅ３は第１ブロツ
ク、光センサＥ４〜Ｅ６は第２ブロツクであり、
光センサＥ１〜Ｅ６は第１グループである。光セ
ンサＥ１〜Ｅ１２の各々対応して接続されている
第１蓄積手段たる光電流蓄積用のコンデンサＣ１
〜Ｃ１２、第１スイツチ手段たるスイツチングト
ランジスタＴ１〜Ｔ１２も同様である。

各光センサＥ１〜Ｅ１２の一方の電極（共通電
極）は電源１０１に接続され、一定の電圧が印加
されている。

光センサＥ１〜Ｅ１２の他方の電極（個別電
極）は、各々スイツチングトランジスタＴ１〜Ｔ
１２の一方の主電極に接続されるとともに、各々
コンデンサＣ１〜Ｃ１２を介して接地されてい
る。

スイツチングトランジスタＴ１〜Ｔ１２のゲー
ト電極は、３個ずつ、すなわちブロツク毎に共通
に接続され、各々がシフトレジスタ２０１の並列
出力端子Ｓ１〜Ｓ４に接続されている。シフトレ
ジスタ２０１の並列出力端子Ｓ１〜Ｓ４からは所
定のタイミングで順次ハイレベルが出力されるか
ら、スイツチングトランジスタＴ１〜Ｔ１２はブ
ロツク毎に順次オン状態となる。

スイツチングトランジスタＴ１〜Ｔ１２の他方
の主電極は、各グループでの同一順番にあるもの
が各々共通線２０２〜２０７に接続されている。
たとえば、各グループ内での第２のスイツチング
トランジスタＴ２およびＴ８は共通線２０３に接
続されている。

共通線２０２〜２０７は、各々スイツチングト
ランジスタST１〜ST６を介して、アンプ１０５
に接続されている。

スイツチングトランジスタST１〜ST３および
ST４〜ST６の各ゲート電極は、シフトレジスタ
２０８およびシフトレジスタ２０９の並列出力端
子Ｓ５〜Ｓ１０に各々接続され、これら並列出力
端子からハイレベルが所定のタイミングで順次出
力されることで、スイツチングトランジスタST
１〜ST６が順次オン状態となる。

第１図においては、上記したように直列出力手
段はスイツチングトランジスタST１〜ST６及び
シフトレジスタ２０８，２０９を有している。

共通線２０２〜２０７は、それぞれ第２蓄積手
段たる転送電荷蓄積用のコンデンサCC１〜CC６
を介して接地され、且つ放電用スイツチ手段たる
放電用のスイツチングトランジスタCT１〜CT６
を介して接地されている。

コンデンサCC１〜CC６の容量はコンデンサＣ
１〜Ｃ１２のそれよりも十分大きくとつておく。

スイツチングトランジスタCT１〜CT６の各ゲ
ート電極は、３個ずつ共通に接続され、各々端子
Ｓ１１およびＳ１２に接続されている。したがつ
て、端子Ｓ１１又はＳ１２にハイレベルが印加さ
れることで、スイツチングトランジスタCT１〜
CT３またはCT４〜CT６がオン状態となり、共
通線２０２〜２０４または共通線２０５〜２０７
が接地されることになる。

次に、このような構成を有する本実施例の動作
を、第２図に示すタイミングチヤートを用いて説
明する。

まず、光センサＥ１〜Ｅ１２に光が入射する
と、その強度に応じて電源１０１からコンデンサ
Ｃ１〜Ｃ１２に電荷が蓄積される。

そして、まずシフトレジスタ２０１の並列出力
端子Ｓ１からハイレベルが出力され、スイツチン
グトランジスタＴ１〜Ｔ３がオン状態になる［第
２図ａ］。

スイツチングトランジスタＴ１〜Ｔ３がオン状
態となることで、第１ブロツクのコンデンサＣ１
〜Ｃ３に蓄積されていた電荷が、それぞれコンデ
ンサCC１〜CC３へ転送される。

第１ブロツクの情報が転送された時点で、今度
はシフトレジスタ２０１の出力端子Ｓ２からハイ
レベルが出力され、スイツチングトランジスタＴ
４〜Ｔ６がオン状態になる［第２図ｂ］。これに
よつて、第２ブロツクのコンデンサＣ４〜Ｃ６に
蓄積されていた電荷が、それぞれコンデンサCC
４〜CC６へ転送される。

第２ブロツクの転送動作と並行して、シフトレ
ジスタ２０８の出力端子Ｓ５〜Ｓ７から順次ハイ
レベルが出力する［第２図ｅ〜ｇ］。

これによつて、スイツチングトランジスタST
１〜ST３が順次オン状態となり、コンデンサCC
１〜CC３へ転送され蓄積された第１ブロツクの
光情報がアンプ１０５を通つて時系列的に読み出
される。

第１ブロツクの情報が読み出されると、端子Ｓ
１１にハイレベルが印加され、スイツチングトラ
ンジスタCT１〜CT３が同時にオン状態となる
［第２図ｋ］。

これによつて、コンデンサCC１〜CC３の残留
電荷が完全に放電される。

コンデンサCC１〜CC３の残留電荷が完全に放
電された時点で、シフトレジスタ２０１がシフト
し、並列出力端子Ｓ３からハイレベルが出力され
る［第２図ｃ］。

これによつて、スイツチングトランジスタＴ７
〜Ｔ９がオン状態になり、第３ブロツクのコンデ
ンサＣ７〜Ｃ９に蓄積されている電荷がコンデン
サCC１〜CC３へ転送される。

この第３ブロツクの情報の転送動作と並行し
て、シフトレジスタ２０９の並列出力端子Ｓ８〜
Ｓ１０から順次ハイレベルが出力される［第２図
ｈ〜ｊ］。

これによつて、スイツチングトランジスタST
４〜ST６が順次オン状態となり、コンデンサCC
４〜CC６に転送され蓄積された第２ブロツクの
情報が時系列的に読み出される。

第２ブロツクの情報が読み出されると、端子Ｓ
１２にハイレベルが印加され、スイツチングトラ
ンジスタCT４〜CT６が同時にオン状態となる
［第２図ｌ］。

これによつて、コンデンサCC４〜CC６の残留
電荷が完全に放電される。

以下同様に、コンデンサCC１〜CC３に蓄積さ
れている第３ブロツクの情報の読み出しおよび放
電動作［第２図ｅ〜ｇ，ｋ］と並行して、第４ブ
ロツクのコンデンサＣ１０〜Ｃ１２の電荷がコン
デンサCC４〜CC６へ転送される［第２図ｄ］。

そして、コンデンサCC４〜CC６に蓄積された
第４ブロツクの情報は、第１ブロツクの情報をコ
ンデンサCC１〜CC３へ転送する間に、読み出さ
れる、というように、以上述べた動作が繰り返さ
れ、光情報が時系列的に読み出される。

このように、コンデンサＣ１〜Ｃ１２に蓄積さ
れた情報の転送をブロツク毎に行なうことで、従
来は各々について12回必要であつた転送および放
電動作を、本実施例では、４回に削減することが
でき、全体として読み取り時間を短縮することが
できる。

また、次ブロツクの情報の転送動作と並行し
て、前ブロツクの情報の読み出しおよび残留電荷
の放電を行なうことができ、全体として動作時間
をさらに短縮することができる。

なお、本実施例では、12個の光センサを４つの
ブロツクに分けて説明したが、これに限定される
ものではない。所望の個数の光センサを所望の数
のブロツクに分けて構成することは、本実施例か
ら容易に行なうことができる。

第３図は、本発明の第２実施例の回路図であ
る。ただし、光センサＥ１〜Ｅ１８、光電流蓄積
用のコンデンサＣ１〜Ｃ１８、スイツチングトラ
ンジスタＴ１〜Ｔ１８のうち、Ｅ１０〜Ｅ１８、
Ｃ１０〜Ｃ１８、Ｔ１０〜Ｔ１８は図示されてい
ない。

同図において、光センサE1〜Ｅ１８、光電流
蓄積用のコンデンサＣ１〜Ｃ１８およびスイツチ
ングトランジスタＴ１〜Ｔ１８の構成は、第１図
と略同じであるから説明は省略する。ただし、本
実施例では、３ブロツクで１グループを形成して
おり、各グループで同一順番を有するスイツチン
グトランジスタの主電極が、各々共通線４０２〜
４１０に接続されている。

スイツチングトランジスタＴ１〜Ｔ１８の各ゲ
ート電極はブロツク毎に共通に接続され、各々シ
フトレジスタ４０１の並列出力端子Ｂ１〜Ｂ６に
接続されている。

また、共通線４０２〜４１０は転送電荷蓄積用
のコンデンサCC１〜CC９を介して接地され、且
つ放電用のスイツチングトランジスタCT１〜CT
９を介して接地されている。

放電用のスイツチングトランジスタCT１〜CT
９のゲート電極は、３個ずつ共通に接続され、
各々端子Ｈ１〜Ｈ３に接続されている。

共通線４０２〜４１０は、スイツチングトラン
ジスタST１〜ST９を介して、アンプ１０５に接
続され、スイツチングトランジスタST１〜ST９
のゲート電極は、シフトレジスタ４１１〜４１３
の各並列出力端子Ｄ１〜Ｄ９に各々接続されてい
る。

次に、このような構成を有する本実施例の動作
を、第４図のタイミングチヤート用いて簡単に説
明する。

まず、シフトレジスタ４０１の出力端子Ｂ１か
ら、ハイレベルが出力され、スイツチングトラン
ジスタＴ１〜Ｔ３がオン状態となる［第２図ａ］。

第１ブロツクの情報が転送された時点で、今度
はシフトレジスタ４０１の出力端子Ｂ２からハイ
レベルが出力され、スイツチングトランジスタＴ
４〜Ｔ６がオン状態になる［第２図ｂ］。これに
よつて、第２ブロツクのコンデンサＣ４〜Ｃ６に
蓄積されていた電荷が、それぞれコンデンサCC
４〜CC６へ転送される。

第２ブロツクの転送動作と並行して、シフトレ
ジスタ４１１の出力端子Ｄ１〜Ｄ３から順次ハイ
レベルが出力する［第２図ｇ〜ｉ］。

第１ブロツクの情報が読み出された時点で、端
子Ｈ１にハイレベルが印加され、スイツチングト
ランジスタCT１〜CT３が同時にオン状態となり
［第２図ｐ］、コンデンサCC１〜CC３の残留電荷
が完全に放電される。

この放電動作と並行して、シフトレジスタ４０
１の出力端子Ｂ３からハイレベルが出力される
［第２図ｃ］。

これにによつて、スイツチングトランジスタＴ
７〜Ｔ９がオン状態になり、第３ブロツクのコン
デンサＣ７〜Ｃ９に蓄積されている電荷がコンデ
ンサCC６〜CC９へ転送される。

上記放電動作および転送動作と並行して、シフ
トレジスタ４１２の出力端子Ｄ４〜Ｄ６から順次
ハイレベルが出力し［第２図ｊ〜ｌ］、スイツチ
ングトランジスタST４〜ST６が順次オン状態と
なり、第２ブロツクの情報が時系列的に読み出さ
れる。

続いて、第４ブロツクの情報の転送と「第４図
ｄ］、第３ブロツクの情報の時系列的な読み出し
と［第４図ｍ〜ｏ］、転送電荷蓄積用コンデンサ
CC４〜CC６の放電動作［第４図ｑ］とが並行し
て行なわれ、以下同様にして、光センサＥ１〜Ｅ
１８の光情報が繰返し読み取られる。

このように、本実施例では、３ブロツクで１グ
ループを形成しているために、あるブロツクの情
報の転送動作と、前ブロツクの読み出し動作と、
さらに前々ブロツクの残留電荷放電動作とを並行
して行なうことができ、全体として高速動作が可
能となる。

さらに、コンデンサＣ１〜１８およびCC１〜
CC６の放電時間を十分取ることができる。

［発明の効果］以上詳細に説明したように、本発明による画像
読取装置は、複数ブロツク分の情報を蓄積できる第２蓄積手
段と、第２蓄積手段の各々に対応した放電用スイ
ツチ手段と、第２蓄積手段から情報を時系列的に
取り出す直列出力手段とを有する。

本発明は、複数ブロツク分の情報を蓄積できる
第２蓄積手段を有するために、転送、読み出し、
放電の各動作を並行して行なうことができ、全体
として動作時間を短縮することができる。

たとえば、２ブロツク分の情報が蓄積できる場
合は、あるブロツクの情報の転送動作と並行し
て、前ブロツクの情報の読み出しおよび残留電荷
の放電を行なうことができ、３ブロツク分の情報
が蓄積できる場合は、あるブロツクの情報の転送
動作と並行して、前ブロツクの情報の読み出し
と、前々ブロツクの残留電荷の放電を行なうこと
ができる。

したがつて、高速動作を達成できるとともに、
２ブロツク分の情報が蓄積できる場合は、読み取
り動作に先立つて、転送動作を十分に時間をかけ
て行なうことができ、３ブロツク分の情報が蓄積
できる場合は、転送、読み出し、放電の各動作を
十分に時間をかけて行なうことができる。そのた
めに、各動作が確実に実行でき、画像読取の信頼
性が向上する。

また、１グループ分の放電用スイツチ手段を有
するために、第１および第２の蓄積手段を高速で
完全放電させることができ、残留電荷の影響を完
全に無くすことができる。

さらに、第１の蓄積手段から第２の蓄積手段へ
の情報の転送をブロツク毎に行なうために、転送
に要する時間を短縮することができ、全体として
動作速度をさらに向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による画像読取装置の第１の実
施例の回路図、第２図は本実施例の動作を説明す
るためのタイミングチヤート、第３図は本発明の
第２実施例の回路図、第４図は第２実施例の動作
を説明するためのタイミングチヤート、第５図は
従来の画像読取装置の一例を示す回路図である。Ｅ１〜Ｅ１８……光センサ、Ｃ１〜Ｃ１８……
光電流蓄積用コンデンサ、Ｔ１〜Ｔ１８，ST１
〜ST９……スイツチングトランジスタ、CT１〜
CT９……放電用スイツチングトランジスタ。

Claims

【特許請求の範囲】１複数の光電変換素子と、該複数の光電変換素子の夫々に電気的に接続さ
れ前記光電変換素子の各出力信号に応じた電荷を
蓄積する第１蓄積手段の複数と、該第１蓄積手段を所望数ずつ１ブロツクとし複
数ブロツクで１グループとし、該第１蓄積手段に
蓄積された電荷を１ブロツク毎に同時に取り出す
ための第１スイツチ手段とを有し、前記第１蓄積手段は該第１スイツチ手段を介し
て各グループの同一順番にあるものが各々同じ共
通線に接続された画像読取装置であつて、前記第１スイツチ手段によつて取り出された前
記１グループの前記電荷を夫々蓄積するため前記
共通線に接続された複数の第２蓄積手段と、該第２蓄積手段に電気的に接続され前記ブロツ
ク毎に同時に前記第２蓄積手段の残留電荷を放電
するための放電用のスイツチ手段と、前記共通線に接続され前記第２蓄積手段に蓄積
された電荷を信号として時系列的に取り出すため
の直列出力手段と、を備えたことを特徴とする画像読取装置。