JPH0462225B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は、フアクシミリ、デジタル複写機等の
文字、シンボル、画像等を光学的に入力する装置
に用いられる光電変換装置に関する。

［従来技術］ 多数の受光素子をアレー状に配列した、所謂ラ
インセンサ、トクに長尺化されたラインセンサに
おいては、各受光素子からの入力信号を、高SN
比を確保すると共に確実に分離して、次の信号処
理装置や画像形成装置、画像転送装置へ転送する
ことが重要である。

而乍ら、ローコスト化を実現し乍ら、上記の特
性を満足させることは、これまで難しい問題とさ
れてきた。

第１図には、従来のライン状光電変換装置の回
路図が、又第２図には、第１図に示される回路の
駆動方法を説明する為のタイミングチヤートが
夫々示される。

１はｍ個の共通電極B₁，B₂…Bmに順次電圧を
印加するためのシフトレジスター、２はmn個の
受光素子が一列に配列された光センサーアレイ、
３はｎ個の個別電極S₁，S₂，…Snから出力され
る光電流を増幅する電流アンプ、４は電流アンプ
３で増幅され、電圧に変換された出力信号を記
憶、保持するサンプルホールド回路、５はサンプ
ルホールド回路４の出力信号をシリアル信号に変
換するためのスイツチングアレイである。

第１図に示される回路の動作説明をすれば、シ
フトレジスター１によりｉ番目の共通電極Biが
選択され電圧が印加されると、共通電極Biに接
続されているｉ番目のグループのｎ個の受光素子
Ci₁，Ci₂，…Cinに光電流が流れる。各受光素子
の加電圧応答時間が経過した後、電流アンプ３に
より増幅された信号をサンプルホールド回路４に
記憶保持する。次に、スイツチングアレイ５のス
イツチング要素SW₁，SW₂…SWnを順次駆動し、
サンプルホールド回路４の出力信号をシリアル化
して順次出力する。

一方、非選択となつている共通電極にはシフト
レジスタ１により零電位が付与される。又電流ア
ンプ３の対応する電流アンプ要素の入力電位はイ
マジナリゼロとなつており、基本的に非選択の共
通電極に接続されている受光素子には電圧が印加
されず電流は流れない。すなわち、選択された共
通電極に接続されている受光素子の信号のみが対
応する個別電極に出力される。

以上の様な動作説明に従つて、共通電極B₁，
B₂…Bmの夫々を順次選択し、上述の動作を繰り
返すことによりすべての受光素子に入力された光
情報信号をシリアル化された信号として出力する
ことができる。

この様な回路で構成された従来の光電変換装置
には次のような問題点がある。

ｍ個の共通電極B₁，B₂，…Bmとｎ個の個別
電極S₁，S₂，…Snとによるマトリクス接続を
しているが故に、複数の受光素子群にわたるク
ロストークにより雑音が発生する。

非選択の共通電極の電位を完全に零電位に駆
動することが難しく、通常のバイポーラ、
CMOSICで駆動した場合10〜50ｍＶの電位が
発生する。

上記の情況で信号読出しを行つた場合、本来非
選択となり零電位が加されるべき受光素子に上記
で発生した電位が加わる。このため、これらの
非選択受光素子に電流が流れ選択されている受光
素子の光電流信号に重畳されるため、出力のＳ／
Ｎが低下したクロストークのある信号となる。

しかも、複数の受光素子群にわたるクロストー
クは非選択受光素子群の明暗状態により変化する
為、読取るべき画像に応じてクロストークによる
雑音も変化してしまう。

通常、この問題を解決するために、光センサア
レーを構成する夫々の受光素子に直列に、クロス
トーク電流を阻止するブロツキングダイオードを
接続する方法が用いられている。このブロツキン
グダイオードは実装の工程数を減らしコンパクト
に構成する目的のために受光素子と同一基板上に
シヨツトキーダイオードとして形成するのが一般
的である。しかし、逆方向リーク電流が少なく、
長尺にわたり特性が均一なダイオードを歩留りよ
く製造することは今の技術では困難である。この
ことが長尺ライン状光電変換装置の製造の歩留り
を著しく低下させている。

［目的］ 本発明は上述の従来例の問題点を解決するため
に成されたもので、その目的はブロツキングダイ
オードを用いることなく、クロストークのない
Ｓ／Ｎ特性の良好な長尺化された光電変換装置を
提供することである。又、本発明の別の目的は従
来に比べ製造歩溜りが向上する構成の光電変換装
置を提供することでもある。

上記目的を達成する為の光電変換装置は、ｎ個
の受光素子からなる受光素子群のｍ個を有する光
センサと、各受光素子群におけるｎ個の受光素子
に共通に接続され前記受光素子群を選択する為の
選択手段と、各受光素子群における対応した受光
素子の夫々に共通に接続され前記光センサより出
力された信号を保持するサンプルホールド手段と
して、前記選択手段により前記受光素子群の一つ
が選択された際に出力されるｎ個の信号を保持す
る第一のサンプルホールド手段と、前記選択手段
により受光素子群の全てが非選択の際に出力され
るｎ個の信号を保持する第二のサンプルホールド
手段と、を有するとともに、前記第一及び第二の
サンプルホールド手段に保持された対応する２つ
の信号を選択し前記差動信号増幅手段に入力する
入力信号選択手段を具備し、前記差動信号増幅手
段が前記対応する２つの信号の差に応じた増幅さ
れた信号を出力する手段であることを特徴とす
る。

［実施例］ 以下、図面に従つて本発明の実施例について具
体的に説明する。

第３図に本発明の好適な実施態様例のブロツク
図を示す。３０１は受光素子群を選択する為の選
択手段であり共通電極B₁，B₂…Bmを順次選択
し、電圧を印加するシフトレジスターからなる。
３０２は光センサとしての受光素子アレーであ
る。３０４は個別電極S₁，S₂…Snに出力される
光電流信号を増幅する信号増幅手段３０３の出力
を記憶保持する第一のサンプルホールド手段、３
０５は同じく信号増幅手段３０３の出力を記憶保
持する第二のサンプルホールド手段、３０６は第
一のサンプルホールド手段３０５の出力を順次切
換えるための入力信号選択手段としての第一のス
イツチングアレイ、３０７は第二のサンプルホー
ルド手段３０６の出力を順次切換えるための入力
信号選択手段としての第二のスイツチングアレ
イ、３０８は第一及び第二のスイツチングアレイ
３０６，３０７より出力される信号の値の差をと
り、その差を信号として増幅する差動信号増幅手
段である。

受光素子アレー３０２は、ｎ個の受光素子を１
つのグループとするｍ個の受光素子群CG₁，
CG₂，…CGmで構成され、各受光素子群の同順
位の受光素子は、対応する個別電極の１つに共通
に接続され、各受光素子からの信号は信号増幅手
段３０３を構成する、対応した信号増幅要素
AMPに入力されて増幅される。

信号増幅手段３０３は、各受光素子群の同順位
の受光素子に対応して設けられたｎ個の信号増幅
要素AMP₁，AMP₂，…AMPnを有する。

第一及び第二のサンプルホールド手段３０４，
３０５の夫々は、信号増幅要素AMP₁，AMP₂，
…AMPnに一対一に対応してｎ個のサンプルホ
ールド要素SHを有する。

第一及び第二のスイツチングアレー３０６，３
０７の夫々は、対応するサンプルホールド要素を
所望に従つて次々にスイツチングするためのスイ
ツチング要素のｎ個を有している。

第４図に第３図の回路のタイミングチヤートを
示す。シフトレジスター３０１によりｉ番目の共
通電極Biが選択され電圧信号SBiが印加される
と、共通電極Biに接続されている受光素子C₁i，
C₂i，…Cmiから個別電極S₁，S₂…Snに光信号電
流SS₁〜SSnが流れる。一方、非選択となつてい
る共通電極に接続されている受光素子を通じて、
すでに説明したシフトレジスター３０１の出力の
残留電位、信号増幅手段３０３のオフセツト電圧
等によるクロストーク電流が個別電極S₁，S₂，…
Snに流れる。この光信号電流SS₁〜SSnとクロス
トーク電流は受光素子の加電圧応答時間を経過し
た後、信号増幅手段３０３で増幅され、サンプル
パルス信号SPS₁のタイミングで第一のサンプル
ホールド手段３０４に記憶保持される。

次に、すべての共通電極B₁，B₂，…Bmを非選
択とする。このとき、個別電極S₁，S₂，…Snに
はシフトレジスター３０１の出力の残留電位、信
号増幅手段３０３のオフセツト電圧によるクロス
トーク電流成分のみが流れる。各受光素子の加電
圧応答時間を経過した後、このクロストーク電流
を増幅し、サンプルパルス信号SPS₂のタイミン
グで第二のサンプルホールド手段３０５に記憶保
持する。

この様に、第一のサンプルホールド手段３０４
に光電流信号SS₁〜SSnとクロストーク電流によ
る雑音成分信号の合成信号を記憶し、第二のサン
プルホールド手段３０５には、クロストーク電流
による雑音成分信号のみを記憶した後、第一及び
第二のスイツチングアレー３０６，３０７を構成
するスイツチング要素の夫々を、タイミングパル
ス信号SSW₁，SSW₂，…SSWnのタイミングに
従つて、同順位のスイツチング要素が同じタイミ
ングでスイツチされ、そして、各スイツチングア
レーにおけるスイツチング要素が順次切換えられ
る。

このスイツチング動作によつて、順次第一及び
第二のスイツチングアレー３０６，３０７より出
力される出力信号SA，SBは差動信号増幅手段３
０８に入力されて、クロストーク電流による雑音
成分信号が除去され、共通電極Biに接続された
受光素子の光信号成分のみがシリアル化された出
力信号Soutとして順次出力される。そして、こ
れら一連の動作をすべての共通電極を順次選択し
て行う。

こうして、マトリクス接続によるクロストーク
による雑音を除去し、共通電極に10〜50ｍＶ、電
流アンプに±10ｍＶ程のオフセツト電圧がかかつ
たとしてもその雑音成分を良好に除去できる。

［効果］ 本発明によれば、クロストークのないＳ／Ｎ特
性の良い信号を得ることができる。

又、本発明の光電変換装置は、従来例の様にク
ロストーク防止用のダイオードを必要としないの
で、構成上シンプルとなり且つ製造歩留りも向上
にも役立つのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の信号読出し回路のブロツク
図、第２図は第１図に示す回路におけるタイミン
グチヤート、第３図は本発明の好適な実施態様例
の信号読出し回路のブロツク図、第４図は第３図
に示す回路におけるタイミングチヤートである。 ３０１…シフトレジスター、３０２…受光素子
アレー、３０３…信号増幅手段、３０４，３０５
…サンプルホールド手段、３０６，３０７…スイ
ツチングアレー、３０８…差動信号増幅手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ｎ個の受光素子からなる受光素子群のｍ個を
   有する光センサと、各受光素子群におけるｎ個の
   受光素子に共通に接続され前記受光素子群を選択
   する為の選択手段と、各受光素子群における対応
   した受光素子の夫々に共通に接続され前記光セン
   サより出力された信号を保持するサンプルホール
   ド手段として、前記選択手段により前記受光素子
   群の一つが選択された際に出力されるｎ個の信号
   を保持する第一のサンプルホールド手段と、前記
   選択手段により前記受光素子群の全てが非選択の
   際に出力されるｎ個の信号を保持する第二のサン
   プルホールド手段と、を有するとともに、 前記第一及び第二のサンプルホールド手段に保
   持された対応する２つの信号を選択し差動信号増
   幅手段に入力する入力信号選択手段を具備し、 前記差動信号増幅手段が前記対応する２つの信
   号の差に応じた増幅された信号を出力する手段で
   あることを特徴とする光電変換装置。 ２ 前記第二のサンプルホールド手段は、 １つの前記受光素子群を選択する期間と次の前
   記受光素子群を選択する期間との間の非選択期間
   に前記信号の保持を行うことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の光電変換装置。