JPH04355563A - Read circuit for image sensor - Google Patents

Read circuit for image sensor

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JPH04355563A
JPH04355563A JP3156144A JP15614491A JPH04355563A JP H04355563 A JPH04355563 A JP H04355563A JP 3156144 A JP3156144 A JP 3156144A JP 15614491 A JP15614491 A JP 15614491A JP H04355563 A JPH04355563 A JP H04355563A
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Chikao Ikeda
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Abstract

PURPOSE:To obtain a picture signal with fidelity to an original picture by providing an additional circuit generating a compensation current whose polarity differs from a reverse current and feeding back the current to an input of an integration device via a feedback resistor to prevent the effect of the reverse current in a sensor output. CONSTITUTION:A charge in proportion to a forward current integral value is being stored to a capacitor 48 for each clock and the charge is leaked via a resistor 49 inserted in parallel to have a same time constant as that for a reverse current. Then the charge is fed back as a compensation current to the input of an incomplete integration device 20 via a feedback resistor 50 from a terminal of the capacitor 48. The compensation current is the same current as the reverse current but its polarity is reverse, and a picture signal outputted from a multiplexer 43 is formed to be a signal with fidelity to an original picture by summing the forward current, the reverse current and the compensation current resulting in obtaining a compensation current synthesis integral value.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリやイメー
ジスキャナの画像読み取りに使用されるイメージセンサ
の読取回路に関し、特に、極性を逆向きに直列に接続さ
れた2個のダイオードから構成される受光素子をライン
状に複数個配列してなるイメージセンサの読取回路に関
するものである。
[Field of Industrial Application] The present invention relates to a reading circuit for an image sensor used for reading images of facsimile machines and image scanners, and in particular, the present invention relates to a reading circuit for an image sensor used for reading images of facsimile machines and image scanners. The present invention relates to a reading circuit for an image sensor in which a plurality of elements are arranged in a line.

【0002】0002

【従来の技術】ファクシミリ等の画像読み取りに使用さ
れるイメージセンサは、例えば原稿幅と略同一長さの受
光素子ラインを用い、ライン方向の電気的走査により原
稿面の1ラインの画像信号を読み取るとともに、原稿送
り装置により原稿を移動させ(副走査方向)、順次前記
電気的走査を行なって原稿面全体を読み取る構成をとる
。この種のイメージセンサには、例えば図6に示すよう
に、フォトダイオードPDとブロッキングダイオードB
Dとが互に逆極性になるように直列に接続して一つの受
素子61を形成し、この受光素子61を複数個ライン状
に一次元に配列して構成するものが提案されている。
2. Description of the Related Art Image sensors used for reading images in facsimile machines, for example, use a light-receiving element line of approximately the same length as the document width, and read an image signal of one line on the document surface by electrical scanning in the line direction. At the same time, the document is moved by a document feeding device (in the sub-scanning direction), and the electrical scanning is sequentially performed to read the entire surface of the document. For example, as shown in FIG. 6, this type of image sensor includes a photodiode PD and a blocking diode B.
It has been proposed that the light receiving elements 61 are connected in series so as to have opposite polarities to each other to form one light receiving element 61, and a plurality of light receiving elements 61 are arranged one-dimensionally in a line.

【0003】上記イメージセンサの画像信号の読み取り
は、次のようにして行なわれる。すなわち、既に充電さ
れているフォトダイオードPDに原稿面(図示せず)か
らの反射光が照射され、その光の照射光量に比例した光
電流がフォトダイオードPDのアノード側に流れ込み、
フォトダイオードPDに蓄積された電荷が放電する(蓄
積期間)。続いて、シフトレジスタSRにより個別駆動
線62を介してブロッキングダイオードBDのアノード
側に駆動パルスが印加され、ブロッキングダイオードB
Dが順方向にバイアスされてダイオード間のカソード電
圧を略一定の値にリセットする(信号読取期間)。従っ
て、蓄積期間内に光電流として流出したカソード電極の
正の電荷と同量の電荷が、信号読取動作により外部より
補充(充電)される。この電荷の補充分を共通信号線6
3を介して積分器64で電圧として検出することにより
、画像信号出力を得ることができる。以上の動作が各受
光素子61についてシフトレジスタSRの各端子から順
次駆動パルスが印加される毎に行なわれ、原稿上の1ラ
インの画像信号を時系列的に得ることができる。
[0003] Reading of the image signal of the image sensor is carried out as follows. That is, the already charged photodiode PD is irradiated with reflected light from the document surface (not shown), and a photocurrent proportional to the amount of the irradiated light flows into the anode side of the photodiode PD.
The charges accumulated in the photodiode PD are discharged (accumulation period). Subsequently, a drive pulse is applied to the anode side of the blocking diode BD via the individual drive line 62 by the shift register SR, and the blocking diode B
D is forward biased to reset the cathode voltage across the diode to a substantially constant value (signal read period). Therefore, the same amount of charge as the positive charge of the cathode electrode flowing out as a photocurrent during the accumulation period is replenished (charged) from the outside by the signal reading operation. The supplementary amount of this charge is applied to the common signal line 6.
By detecting the voltage as a voltage with an integrator 64 via 3, an image signal output can be obtained. The above operation is performed for each light receiving element 61 every time a driving pulse is sequentially applied from each terminal of the shift register SR, and an image signal of one line on the document can be obtained in time series.

【0004】0004

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記イメ
ージセンサの画像信号の読み取りによると、次のような
問題点があった。ダイオードの半導体がアモルファスシ
リコンで形成されたイメージセンサにより、図7(a)
に示すような副走査方向に白,黒,白と並んだチャート
を読んだ場合、図7(c)の再生画像に対応するように
、A領域では黒レベルより更に黒いレベル、B領域では
白レベルより更に白いレベルの出力信号(図7(b))
が出力される。すなわち、原稿面での白黒濃度が急変す
る箇所においては、原稿画像を正確に読むことができな
いという問題点があった。
However, reading the image signals of the image sensor has the following problems. An image sensor in which the diode semiconductor is made of amorphous silicon, as shown in FIG.
When reading a chart in which white, black, and white are lined up in the sub-scanning direction as shown in FIG. Output signal with a level even whiter than the level (Figure 7(b))
is output. In other words, there is a problem in that the original image cannot be read accurately in areas where the black and white density on the original surface changes suddenly.

【0005】この現象について図8及び図9を参照して
イメージセンサの一画素について説明すると、シフトレ
ジスタSRからの駆動パルス図9(a)をブロッキング
ダイオードBDのアノード側に印加して、光によって放
電した電荷を再充電して初期状態にリセットした後に、
駆動パルスが「Low」レベル(GND)に戻った以後
、図9(b)斜線部で示すように、充電電流(順方向電
流、これを積分したものが画像信号となる)の1%以下
の微小電流(逆方向電流)が駆動パルスが「High」
の時の電流とは逆方向に流れる。これが全画素について
重なり合うため前記現象が生じる。尚、図9(b)の電
流波形は、積分時間を十分長いものとした場合を示して
いる。
To explain this phenomenon for one pixel of an image sensor with reference to FIGS. 8 and 9, the driving pulse shown in FIG. 9(a) from the shift register SR is applied to the anode side of the blocking diode BD, and the driving pulse is applied to the anode side of the blocking diode BD. After recharging the discharged charge and resetting to the initial state,
After the drive pulse returns to the "Low" level (GND), as shown by the hatched area in FIG. The drive pulse of the minute current (reverse current) is “High”
The current flows in the opposite direction to the current when . The above phenomenon occurs because these overlap for all pixels. Note that the current waveform in FIG. 9(b) shows the case where the integration time is set to be sufficiently long.

【0006】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
、極性を逆向きに直列に接続された2個のダイオードか
ら構成される受光素子をライン状に複数個配列してなる
イメージセンサから画像信号を出力する際、原稿に忠実
な画像信号を得ることができる読取回路を提供すること
を目的としている。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and it is possible to obtain an image from an image sensor having a plurality of light-receiving elements arranged in a line, each consisting of two diodes connected in series with opposite polarities. It is an object of the present invention to provide a reading circuit that can obtain an image signal faithful to the original when outputting a signal.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記従来例の問題点を解
消するため本発明に係るイメージセンサの読取回路は、
極性を逆向きに直列に接続された2個のダイオードから
構成される受光素子をライン状に複数個配列してなるイ
メージセンサと、前記各受光素子の一端に順次駆動パル
スを印加する駆動手段と、前記各受光素子の他端を共通
に接続する共通信号線と、該共通接続線に接続した積分
器とを有するイメージセンサの読取回路において、前記
駆動パルス印加後に受光素子の一端がGNDレベルにな
る際に生じる逆方向電流と極性のみ異なる補償電流を付
加回路で発生させ、積分器の入力に帰還するよう構成す
る。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the problems of the above-mentioned conventional example, an image sensor reading circuit according to the present invention has the following features:
An image sensor comprising a plurality of light receiving elements arranged in a line, each consisting of two diodes connected in series with opposite polarities, and a driving means for sequentially applying a driving pulse to one end of each of the light receiving elements. , in a reading circuit for an image sensor having a common signal line that connects the other end of each of the light receiving elements in common, and an integrator connected to the common connection line, one end of the light receiving element is brought to GND level after the driving pulse is applied; An additional circuit generates a compensation current that differs only in polarity from the reverse current that occurs when the current is generated, and the compensation current is fed back to the input of the integrator.

【0008】すなわち請求項1の読取回路は、積分器出
力に比例した電荷を充電するコンデンサ部と、前記電荷
を所定の時定数で放電させるリーク部と、該リーク部の
出力を前記積分器の入力へ帰還させる抵抗とを具備して
いる。
That is, the reading circuit of claim 1 includes a capacitor section that charges a charge proportional to the integrator output, a leak section that discharges the charge at a predetermined time constant, and an output of the leak section that is connected to the integrator. It is equipped with a resistor for feeding back to the input.

【0009】上記構成を等価回路で示すと図5のように
なる。定電荷源1(クロックが一定なら定電流源)はイ
メージセンサのセンサ出力(順方向電流)に比例した逆
方向電流を発生させるため設けている。コンデンサ2は
、前記逆方向電流が全画素からの電流の総和であること
から、前記定電荷源1の出力を溜めるため設けている。 リーク抵抗3は、逆方向電流がある時定数で減衰するこ
とから、この時定数と一致させるためコンデンサ2に並
列に接続されている。帰還抵抗4は、コンデンサ2及び
リーク抵抗3の並列回路の端子電圧を積分器の入力へ帰
還するよう接続されている。
FIG. 5 shows an equivalent circuit of the above configuration. A constant charge source 1 (constant current source if the clock is constant) is provided to generate a reverse current proportional to the sensor output (forward current) of the image sensor. The capacitor 2 is provided to store the output of the constant charge source 1 since the reverse current is the sum of currents from all pixels. Since the reverse current attenuates with a certain time constant, the leak resistance 3 is connected in parallel to the capacitor 2 in order to match this time constant. Feedback resistor 4 is connected to feed back the terminal voltage of the parallel circuit of capacitor 2 and leakage resistor 3 to the input of the integrator.

【0010】また、請求項2の読取回路は、積分器出力
側に接続されるローパスフィルタと、該ローパスフィル
タの出力を前記積分器の入力へ帰還させる帰還抵抗とを
具備している。前記ローパスフィルタは、逆方向電流が
減衰する際の時定数と同じ時定数を有している。
The reading circuit according to the second aspect of the present invention includes a low-pass filter connected to the output side of the integrator, and a feedback resistor for feeding back the output of the low-pass filter to the input of the integrator. The low-pass filter has the same time constant as the time constant when the reverse current attenuates.

【0011】[0011]

【作用】請求項1記載の発明によれば、コンデンサ部と
リーク部とにより逆方向電流と極性のみ異なる補償電流
を発生させ、帰還抵抗を介して積分器の入力側に帰還さ
せたので、逆方向電流を補償電流で相殺させることがで
きる。
According to the invention as claimed in claim 1, the capacitor section and the leakage section generate a compensation current that differs only in polarity from the reverse direction current, and the compensation current is fed back to the input side of the integrator via the feedback resistor. Directional current can be offset by compensation current.

【0012】請求項2記載の発明によれば、ローパスフ
ィルタで逆方向電流と極性のみ異なる補償電流を発生さ
せ、帰還抵抗を介して積分器の入力側に帰還させたので
、逆方向電流を補償電流で相殺させることができる。
According to the second aspect of the invention, a compensation current having a polarity different from that of the reverse current is generated by the low-pass filter, and is fed back to the input side of the integrator via the feedback resistor, so that the reverse current is compensated. It can be canceled out with electric current.

【0013】[0013]

【実施例】本発明のイメージセンサの読取回路の一実施
例について図面を参照しながら説明する。図1はイメー
ジセンサの読取回路の全体構成図で、一次元イメージセ
ンサ10と、不完全積分器20と、リーク再生回路30
と、補償回路40とから構成されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the image sensor reading circuit of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram of an image sensor reading circuit, which includes a one-dimensional image sensor 10, an incomplete integrator 20, and a leakage regeneration circuit 30.
and a compensation circuit 40.

【0014】一次元イメージセンサ10は、フォトダイ
オードPDとブロッキングダイオードBDとを極性を逆
向きに直列に接続して受光素子11を形成し、これを一
画素としてライン状に複数個配列して構成されている。 各受光素子11は、図2に示すように、絶縁基板101
上に形成した下部電極102(例えば金属膜で形成され
ている)上に、n層及びi層を積層したアモルファスシ
リコンから成る2つの半導体層103a,103bを分
離して形成し、この半導体層103a,103b上にそ
れぞれ上部電極104a,104b(例えば透明導電膜
で形成されている)を積層することにより、2個のダイ
オードを対向して配置させ、極性を逆向きに直列に接続
することができる。前記上部電極104a,104bは
、絶縁層105に形成されたコンタクトホール106a
,106bを介してアルミニウムで形成された個別駆動
線12,共通信号線13にそれぞれ接続されている。
The one-dimensional image sensor 10 is constructed by connecting a photodiode PD and a blocking diode BD in series with opposite polarities to form a light receiving element 11, and arranging a plurality of these in a line as one pixel. has been done. Each light receiving element 11 is connected to an insulating substrate 101 as shown in FIG.
Two semiconductor layers 103a and 103b made of amorphous silicon in which an n layer and an i layer are laminated are formed separately on the lower electrode 102 (formed, for example, of a metal film) formed thereon, and this semiconductor layer 103a , 103b, respectively, by stacking upper electrodes 104a, 104b (for example, made of a transparent conductive film), two diodes can be arranged facing each other and connected in series with opposite polarities. . The upper electrodes 104a and 104b are connected to contact holes 106a formed in the insulating layer 105.
, 106b to the individual drive lines 12 and common signal line 13 made of aluminum.

【0015】各受光素子11を構成するブロッキングダ
イオードBDのアノード側は、各個別駆動線12を介し
てシフトレジスタSRの各端子に接続されている。また
、各フォトダイオードPDのアノード側は一本の共通信
号線13に接続されている。シフトレジスタSRには、
データ端子DATAとクロック端子CKが設けられ、デ
ータ端子DATAから入力されたデータパルスがシフト
され、シフトレジスタSRの各端子より順次駆動パルス
として出力される。そして、この駆動パルスは個別駆動
線12を介して各受光素子に印加され、この駆動パルス
が「High」となった場合に、受光素子11で生じる
光電流に対応するセンサ出力電流Iが共通信号線13よ
り外部に取り出される。
The anode side of the blocking diode BD constituting each light receiving element 11 is connected to each terminal of the shift register SR via each individual drive line 12. Further, the anode side of each photodiode PD is connected to one common signal line 13. In the shift register SR,
A data terminal DATA and a clock terminal CK are provided, and a data pulse input from the data terminal DATA is shifted and sequentially output as a drive pulse from each terminal of the shift register SR. This drive pulse is applied to each light receiving element via the individual drive line 12, and when this drive pulse becomes "High", the sensor output current I corresponding to the photocurrent generated in the light receiving element 11 is It is taken out from line 13.

【0016】不完全積分器20は高周波では積分器とし
て、低周波では電流電圧増幅器として動作するもので、
積分コンデンサ21を負帰還部に有する完全積分器22
と、この完全積分器22の出力を電圧増幅する非反転増
幅器23と、この非反転増幅器23の出力側と前記完全
積分器22の入力側間に接続した抵抗24とで構成して
いる。完全積分器22は非反転入力と反転入力とを有し
、非反転入力は接地されるとともに、反転入力側には前
記一次元イメージセンサ10の共通接続線13が接続さ
れている。また、抵抗25,26で分圧された出力電圧
が非反転増幅器23に入力されるように構成している。 抵抗24は、非反転増幅器23の出力でコンデンサ21
をリークさせるように動作する。
The imperfect integrator 20 operates as an integrator at high frequencies and as a current-voltage amplifier at low frequencies.
Perfect integrator 22 having an integrating capacitor 21 in the negative feedback section
, a non-inverting amplifier 23 for voltage amplifying the output of the perfect integrator 22, and a resistor 24 connected between the output side of the non-inverting amplifier 23 and the input side of the perfect integrator 22. The perfect integrator 22 has a non-inverting input and an inverting input, the non-inverting input is grounded, and the common connection line 13 of the one-dimensional image sensor 10 is connected to the inverting input side. Further, the configuration is such that the output voltage divided by the resistors 25 and 26 is input to the non-inverting amplifier 23. The resistor 24 is connected to the capacitor 21 at the output of the non-inverting amplifier 23.
works to leak.

【0017】リーク再生回路30は、一端側をそれぞれ
前記非反転増幅器23の出力に接続したコンデンサ31
,32と、該コンデンサ31,32の他端側に接続した
定電流源33,34と、前記コンデンサ31,32の他
端側に接続したリセットスイッチ35,36と、同じく
コンデンサ31,32の他端側に接続したサンプルホー
ルド回路37,38とから構成されている。定電流源3
3,34は、不完全積分器20の出力電圧値に略比例し
た電流値を出力させるように構成されている。また、リ
セットスイッチ35,36は、基準電源Vosに接続さ
れている。
The leak regeneration circuit 30 includes capacitors 31 each having one end connected to the output of the non-inverting amplifier 23.
, 32; constant current sources 33, 34 connected to the other ends of the capacitors 31, 32; reset switches 35, 36 connected to the other ends of the capacitors 31, 32; It is composed of sample and hold circuits 37 and 38 connected to the end sides. Constant current source 3
3 and 34 are configured to output a current value approximately proportional to the output voltage value of the imperfect integrator 20. Further, the reset switches 35 and 36 are connected to the reference power source Vos.

【0018】このリーク再生回路30においては、コン
デンサ31,32の一端は不完全積分器20の出力で駆
動され、コンデンサ31,32の他端側には、ここに接
続された定電流源33,34によって抵抗24によるリ
ーク分が補償され、前記センサ出力電流Iを積分した出
力がここにあらわれる。積分終了後は、リセットスイッ
チ35,36により一定の基準電位にリセットされ、再
び積分を開始する。上記した積分及びリセットの動作は
、コンデンサ31(32),定電流源33(34),リ
セットスイッチ35(36)の二組の回路で交互に相補
的に行なわれるため、リーク再生回路30としては常に
積分モードに設定できるので、リセットスイッチ35,
36のスイッチング時間によるロスで動作速度が制限さ
れない。
In this leak regeneration circuit 30, one end of the capacitors 31, 32 is driven by the output of the incomplete integrator 20, and the other end of the capacitors 31, 32 is connected to a constant current source 33, 34 compensates for the leakage caused by the resistor 24, and an output obtained by integrating the sensor output current I appears here. After the integration is completed, the voltage is reset to a constant reference potential by the reset switches 35 and 36, and the integration is started again. The above-mentioned integration and reset operations are performed alternately and complementarily by two sets of circuits: the capacitor 31 (32), the constant current source 33 (34), and the reset switch 35 (36). Since it can always be set to integral mode, the reset switch 35,
36 switching time losses do not limit operating speed.

【0019】補償回路40は、サンプルホールド回路3
7,38を介した二系統の信号出力線41,42を一系
統に統合するマルチプレクサ43と、各信号出力線41
,42にカソード側を接続したダイオード44,45と
、ベース側を前記ダイオード44,45のアノード側に
接続したトランジスタ46と、該トランジスタ46のエ
ミッタ側と前記基準電源Vosとの間に接続された抵抗
47と、トランジスタ46のコレクタ側に互に並列に接
続されたコンデンサ48及びリーク抵抗49と、トラン
ジスタ46のコレクタ側と不完全積分器20の入力側と
の間に接続された帰還抵抗50とから構成されている。
The compensation circuit 40 includes the sample and hold circuit 3
A multiplexer 43 that integrates two signal output lines 41 and 42 into one system via 7 and 38, and each signal output line 41
, 42, a transistor 46 whose base side is connected to the anode side of the diodes 44, 45, and a transistor 46 connected between the emitter side of the transistor 46 and the reference power source Vos. a resistor 47; a capacitor 48 and a leak resistor 49 connected in parallel to the collector side of the transistor 46; and a feedback resistor 50 connected between the collector side of the transistor 46 and the input side of the imperfect integrator 20. It consists of

【0020】すなわち、基準電源Vosによるリセット
電位と、サンプルホールド回路37,38の出力端子を
用いることで簡易な電流源を構成している。トランジス
タ46のエミッタ側に流れる電流はクロック周期に反比
例するように決める。電流源入力(トランジスタ46の
ベース側)に設けられた二つのダイオード44,45は
、信号出力線41,42より低い電位がトランジスタ4
6のベース電位を決定するようになっており、これによ
り全画素の電流補正を可能としている。
That is, a simple current source is constructed by using the reset potential from the reference power source Vos and the output terminals of the sample and hold circuits 37 and 38. The current flowing to the emitter side of the transistor 46 is determined to be inversely proportional to the clock cycle. The two diodes 44 and 45 provided at the current source input (on the base side of the transistor 46) have a lower potential than the signal output lines 41 and 42.
The base potential of each pixel is determined, thereby making it possible to correct the current of all pixels.

【0021】また、電流源出力(トランジスタ46のコ
レクタ側)からコンデンサ48に蓄積された電荷は、時
定数τ(コンデンサ48の容量をC,抵抗49の値をR
とした場合、τ=CR)で放電する。抵抗49は演算誤
差を発生させないように、帰還抵抗50よりも十分小さ
くする必要がある。また、コンデンサ48の容量Cは、
受光素子11に印加される駆動パルスの立ち下がりで生
じる逆方向電流の時定数に前記CRが一致するように決
められる。
Further, the charge accumulated in the capacitor 48 from the current source output (collector side of the transistor 46) is determined by the time constant τ (the capacitance of the capacitor 48 is C, the value of the resistor 49 is R).
In this case, discharge occurs at τ=CR). The resistor 49 needs to be sufficiently smaller than the feedback resistor 50 so as not to cause calculation errors. Moreover, the capacitance C of the capacitor 48 is
The CR is determined so as to match the time constant of the reverse current generated at the fall of the drive pulse applied to the light receiving element 11.

【0022】次に上記構成の回路の動作について図3を
参照しながら説明する。シフトレジスタSRの端子から
駆動パルス71が印加され、受光素子11のブロッキン
グダイオードBD1 のアノード側が「High」にな
ると、フォトダイオードPD1 のアノード側から順方
向に電流(センサ出力電流)が流れる。次に、ブロッキ
ングダイオードBD1 のアノード側が「Low」にな
るとともに、受光素子11のブロッキングダイオードB
D2 のアノード側が駆動パルス72の印加により「H
igh」になり、フォトダイオードPD1 には逆方向
に電流(逆方向電流)が流れるとともに、フォトダイオ
ードPD2 に順方向の電流(センサ出力電流)が流れ
る。更に、駆動パルス73,74……によって、各受光
素子11について同様の動作が行なわれる。図3におい
ては、説明の簡略化を図るため、シフトレジスタSRに
入力されるクロック周期を長くし、積分時間を十分長く
とった場合の電流波形を示している。
Next, the operation of the circuit having the above configuration will be explained with reference to FIG. When the driving pulse 71 is applied from the terminal of the shift register SR and the anode side of the blocking diode BD1 of the light receiving element 11 becomes "High," a current (sensor output current) flows in the forward direction from the anode side of the photodiode PD1. Next, the anode side of the blocking diode BD1 becomes "Low" and the blocking diode B of the light receiving element 11 becomes "Low".
The anode side of D2 becomes “H” by applying the driving pulse 72.
"high", and a current (reverse direction current) flows in the photodiode PD1 in the reverse direction, and a forward current (sensor output current) flows in the photodiode PD2. Further, similar operations are performed for each light receiving element 11 by driving pulses 73, 74, . . . . In order to simplify the explanation, FIG. 3 shows the current waveform when the clock cycle input to the shift register SR is made long and the integration time is made long enough.

【0023】以上の画像信号読み取り動作を全画素(説
明の簡略化のため4画素とした)について行なったとき
共通信号線13に流れる電流を、順方向電流(センサ出
力電流)合計と逆方向電流合計とに分けて示すと、図3
のようになる。これらの出力をそれぞれ積分すると、順
電流積分及び逆電流積分となる。従来の読取回路による
と、順電流積分及び逆電流積分を合計した順逆積分合成
が積分器から出力される画像信号となり、原稿面の画像
を正確に電気信号に変換できない。上記実施例では、順
電流積分値に比例した電荷をクロック毎にコンデンサ4
8に蓄積し、この電荷を逆方向電流と同じ時定数を持つ
ように並列に挿入した抵抗49を介してリークさせる。 そして、このコンデンサ48の端子電圧から帰還抵抗5
0を介して不完全積分器10の入力に補償電流として帰
還させる。この補償電流は、図3に示すように、逆方向
電流と符号が逆で大きさが等しいものであり、順方向電
流,逆方向電流,補償電流を合計すると補償電流合成積
分のようになり、マルチプレクサ43から出力される画
像信号を原稿面に忠実な信号とすることができる。
When the above image signal reading operation is performed for all pixels (four pixels are used to simplify the explanation), the current flowing through the common signal line 13 is calculated as the sum of the forward current (sensor output current) and the reverse current. Figure 3 shows the total and
become that way. Integrating these outputs respectively results in forward current integration and reverse current integration. According to the conventional reading circuit, the image signal outputted from the integrator is a forward and reverse integral combination of the forward current integral and the reverse current integral, and the image on the document surface cannot be accurately converted into an electrical signal. In the above embodiment, a charge proportional to the forward current integral value is transferred to the capacitor 4 every clock.
8, and this charge is leaked through a resistor 49 inserted in parallel so as to have the same time constant as the reverse current. Then, from the terminal voltage of this capacitor 48, the feedback resistor 5
0 to the input of the imperfect integrator 10 as a compensation current. As shown in FIG. 3, this compensation current has the opposite sign and the same magnitude as the reverse current, and when the forward current, reverse current, and compensation current are summed, it becomes a compensation current composite integral, The image signal output from the multiplexer 43 can be a signal that is faithful to the original surface.

【0024】次に、上記実施例の読取回路における逆方
向電流の値について計算により求める。逆方向電流Ir
は順方向電流の大きさに比例し以下の式で表される。 Ir=−k・If・exp(−t/τ)ここで、τはダ
イオードの半導体であるアモルファスシリコンで決まる
定数、kは比例定数、Ifは順方向電流、である。シフ
トレジスタSRからの駆動パルスが立ち上がる時間をn
ΔtとするとフォトダイオードPDのt秒後における逆
方向電流は Ir=−k・If・exp(−(t+nΔt)/τ)こ
れらを0〜m画素加算すると、 If(n)=If(n+1)=……=If(m)=If
 として、  ΣIr(n)=−k・If・exp(−
t/τ)                −k・If
・exp(−(t+Δt)/τ)          
      −k・If・exp(−(t+2Δt)/
τ)                …………   
             −k・If・exp(−(
t+mΔt)/τ)              =k
・If・exp(−t/τ)・(1−exp(−m・Δ
t/τ))/(1−exp(−Δt/τ))mが1に対
して十分大きく、τがΔtに対して十分大きい場合、 
 (1−exp(−m・Δt/τ))=1  (1−e
xp(−Δt/τ))=Δt/τと近似できるので、 
 ΣIr(n)=k・If・τ/Δt・exp(−t/
τ) となる。ここでクロック周期(積分時間)Δtが一定で
あれば、   k・If・τは定数となり、   ΣIr(n)=Constant・exp(−t/
τ)      ………式(1)となる。
Next, the value of the reverse current in the reading circuit of the above embodiment is calculated. Reverse current Ir
is proportional to the magnitude of the forward current and is expressed by the following formula. Ir=-k.If.exp(-t/.tau.) Here, .tau. is a constant determined by amorphous silicon, which is the semiconductor of the diode, k is a proportionality constant, and If is a forward current. The time required for the drive pulse from the shift register SR to rise is n
Assuming Δt, the reverse current of the photodiode PD after t seconds is Ir=-k・If・exp(-(t+nΔt)/τ) If these are added for 0 to m pixels, If(n)=If(n+1)= ……=If(m)=If
As, ΣIr(n)=−k・If・exp(−
t/τ) −k・If
・exp(-(t+Δt)/τ)
−k・If・exp(−(t+2Δt)/
τ) …………
−k・If・exp(−(
t+mΔt)/τ) =k
・If・exp(−t/τ)・(1−exp(−m・Δ
t/τ))/(1-exp(-Δt/τ)) If m is sufficiently large for 1 and τ is sufficiently large for Δt,
(1-exp(-m・Δt/τ))=1 (1-e
Since it can be approximated as xp(-Δt/τ))=Δt/τ,
ΣIr(n)=k・If・τ/Δt・exp(−t/
τ). Here, if the clock period (integration time) Δt is constant, k・If・τ becomes a constant, and ΣIr(n)=Constant・exp(−t/
τ) ......Equation (1) is obtained.

【0025】上述の式(1)は、τの時定数を持つCR
のローパスフィルタの出力を表わす式に相当する。上記
実施例で説明したように、補償電流を得るためには、ク
ロック毎に不完全積分器20の出力に比例した電荷をコ
ンデンサ48に蓄積させながら時定数τで放電させ、こ
のときのコンデンサ48の端子電圧から帰還抵抗50を
通して不完全積分器20の入力に補償電流としてフィー
ドバックする。この補償電流は、クロック(積分時間)
が固定なら式(1)から解るように、ローパスフィルタ
の出力と同じになる。従って、図4に示すように、不完
全積分器20の出力をローパスフィルタ51を通した後
、帰還抵抗50を介して不完全積分器20の入力に帰還
するように構成すれば上記実施例と同様の効果を得るこ
とができる。図4における他の構成は図1と同様であり
、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
Equation (1) above represents CR with a time constant of τ.
This corresponds to the expression representing the output of a low-pass filter. As explained in the above embodiment, in order to obtain a compensation current, a charge proportional to the output of the imperfect integrator 20 is accumulated in the capacitor 48 every clock, and is discharged with a time constant τ. The terminal voltage is fed back through the feedback resistor 50 to the input of the imperfect integrator 20 as a compensation current. This compensation current is the clock (integration time)
If is fixed, as can be seen from equation (1), it will be the same as the output of the low-pass filter. Therefore, as shown in FIG. 4, if the output of the imperfect integrator 20 is configured to pass through the low-pass filter 51 and then be fed back to the input of the imperfect integrator 20 via the feedback resistor 50, the above embodiment can be achieved. A similar effect can be obtained. The other configurations in FIG. 4 are the same as those in FIG. 1, are given the same reference numerals, and detailed explanations are omitted.

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明によれば、駆動パルスの立ち下が
りで生じる逆方向電流に対して、極性のみ異なる補償電
流を発生させる付加回路を設け、帰還抵抗を介して積分
器の入力側に帰還させたので、逆方向電流を補償電流で
相殺させることができる。その結果、センサ出力におけ
る逆方向電流の影響を防止し、原稿画像に忠実な画像信
号を得ることができる。
[Effects of the Invention] According to the present invention, an additional circuit is provided to generate a compensation current with a different polarity for the reverse current generated at the falling edge of the drive pulse, and the compensation current is fed back to the input side of the integrator via the feedback resistor. Therefore, the reverse current can be offset by the compensation current. As a result, it is possible to prevent the influence of reverse current on the sensor output and obtain an image signal that is faithful to the original image.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】  本発明の一実施例を示すイメージセンサの
読取回路の等価回路図である。
FIG. 1 is an equivalent circuit diagram of a reading circuit of an image sensor showing an embodiment of the present invention.

【図2】  受光素子の断面説明図である。FIG. 2 is a cross-sectional explanatory diagram of a light receiving element.

【図3】  読取回路の動作を説明するための波形図で
ある。
FIG. 3 is a waveform diagram for explaining the operation of the reading circuit.

【図4】  他の実施例を示すイメージセンサの読取回
路の等価回路図である。
FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of a reading circuit of an image sensor showing another embodiment.

【図5】  本発明の構成を示す概略等価回路図である
FIG. 5 is a schematic equivalent circuit diagram showing the configuration of the present invention.

【図6】  従来のイメージセンサの読取回路の等価回
路図である。
FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of a reading circuit of a conventional image sensor.

【図7】  従来例の問題点を説明するための図であり
、(a)はチャート、(b)はチャートに対応する出力
波形、(c)は出力波形に対応する再生画像である。
FIG. 7 is a diagram for explaining problems in the conventional example, in which (a) is a chart, (b) is an output waveform corresponding to the chart, and (c) is a reproduced image corresponding to the output waveform.

【図8】  イメージセンサの一画素に対応する等価回
路図である。
FIG. 8 is an equivalent circuit diagram corresponding to one pixel of an image sensor.

【図9】  (a)はシフトレジスタより出力される駆
動パルス波形、(b)は受光素子に流れる電流波形であ
る。
FIG. 9(a) shows a driving pulse waveform output from a shift register, and FIG. 9(b) shows a current waveform flowing through a light receiving element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…電荷源、  2…コンデンサ、  3…リーク抵抗
、  4…帰還抵抗、  10…一次元イメージセンサ
、  11…受光素子、  12…個別駆動線、  1
3…共通信号線、  20…不完全積分器、  30…
リーク再生回路、  40…補償回路、44…ダイオー
ド、  45…ダイオード、  46…トランジスタ、
  47…抵抗、  48…コンデンサ、  49…リ
ーク抵抗、  50…帰還抵抗、  51…ローパスフ
ィルタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Charge source, 2... Capacitor, 3... Leak resistance, 4... Feedback resistor, 10... One-dimensional image sensor, 11... Light receiving element, 12... Individual drive line, 1
3...Common signal line, 20...Incomplete integrator, 30...
leak regeneration circuit, 40...compensation circuit, 44...diode, 45...diode, 46...transistor,
47...Resistor, 48...Capacitor, 49...Leak resistance, 50...Feedback resistor, 51...Low pass filter

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  極性を逆向きに直列に接続された2個
のダイオードから構成される受光素子をライン状に複数
個配列してなるイメージセンサと、前記各受光素子の一
端に順次駆動パルスを印加する駆動手段と、前記各受光
素子の他端を共通に接続する共通信号線と、該共通接続
線に接続した積分器と、を有するイメージセンサの読取
回路において、前記積分器出力に比例した電荷を充電す
るコンデンサ部と、前記電荷を所定の時定数で放電させ
るリーク部と、該リーク部の出力を前記積分器の入力へ
帰還させる帰還抵抗と、を具備することを特徴とするイ
メージセンサの読取回路。
1. An image sensor comprising a plurality of light-receiving elements arranged in a line, each consisting of two diodes connected in series with opposite polarities, and a driving pulse sequentially applied to one end of each of the light-receiving elements. In a reading circuit for an image sensor, the image sensor has a driving means for applying a voltage, a common signal line that commonly connects the other end of each of the light receiving elements, and an integrator that is connected to the common connection line. An image sensor comprising: a capacitor section that charges electric charge; a leak section that discharges the electric charge at a predetermined time constant; and a feedback resistor that feeds back the output of the leak section to the input of the integrator. reading circuit.
【請求項2】  極性を逆向きに直列に接続された2個
のダイオードから構成される受光素子をライン状に複数
個配列してなるイメージセンサと、前記各受光素子の一
端に順次駆動パルスを印加する駆動手段と、前記各受光
素子の他端を共通に接続する共通信号線と、該共通接続
線に接続した積分器と、を有するイメージセンサの読取
回路において、前記積分器出力側に接続されるローパス
フィルタと、該ローパスフィルタの出力を前記積分器の
入力へ帰還させる帰還抵抗と、を具備することを特徴と
するイメージセンサの読取回路。
2. An image sensor comprising a plurality of light-receiving elements arranged in a line, each consisting of two diodes connected in series with opposite polarities, and a driving pulse sequentially applied to one end of each of the light-receiving elements. In a reading circuit for an image sensor, the image sensor has a driving means for applying a voltage, a common signal line that commonly connects the other end of each of the light receiving elements, and an integrator connected to the common connection line, which is connected to the output side of the integrator. What is claimed is: 1. A reading circuit for an image sensor, comprising: a low-pass filter; and a feedback resistor for feeding back an output of the low-pass filter to an input of the integrator.
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