JPH0566061B2 - - Google Patents

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JPH0566061B2
JPH0566061B2 JP1226811A JP22681189A JPH0566061B2 JP H0566061 B2 JPH0566061 B2 JP H0566061B2 JP 1226811 A JP1226811 A JP 1226811A JP 22681189 A JP22681189 A JP 22681189A JP H0566061 B2 JPH0566061 B2 JP H0566061B2
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JP
Japan
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voltage
circuit
photoelectric conversion
diodes
voltage source
Prior art date
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JP1226811A
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Japanese (ja)
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JPH0389670A (en
Inventor
Kazuyuki Hirooka
Hiromi Kakinuma
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Taiyo Yuden Co Ltd
Original Assignee
Taiyo Yuden Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0566061B2 publication Critical patent/JPH0566061B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、複数の回路素子に順次に電圧を供
給するための走査回路装置に関し、更に詳細に
は、一次元イメージセンサに好適な走査回路装置
に関する。
Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a scanning circuit device for sequentially supplying voltage to a plurality of circuit elements, and more particularly, to a scanning circuit suitable for a one-dimensional image sensor. Regarding equipment.

[従来の技術と発明が解決しようとする課題] イメージセンサは、光情報を電気信号に交換す
るための複数の光電変換素子と、複数の光電変換
素子を電気的に走査して電気信号を選択的に得る
ためのアナログスイツチとを有している。アナロ
グスイツチは、例えば、特開昭63−2377号公報に
開示されているように電界効果トランジスタ
(FET)から成り、複数の光電変換素子の近傍に
配置されている。
[Prior art and problems to be solved by the invention] An image sensor includes a plurality of photoelectric conversion elements for exchanging optical information into electrical signals, and selects an electrical signal by electrically scanning the plurality of photoelectric conversion elements. It also has an analog switch to obtain the desired results. The analog switch is made of a field effect transistor (FET), for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-2377, and is arranged near a plurality of photoelectric conversion elements.

ところで、集積回路構成のイメージセンサにお
いては、1つの光電変換素子即ち1つの画素の幅
(例えば125ミクロンメートル)に収まるように1
つの電界効果トランジスタが配置されなければな
らない。しかし、このように極めて狭い幅に収ま
るように電界効果トランジスタを形成することは
容易でない。また、電界効果トランジスタのドレ
インとソースとゲートのための3つの配線導体層
を基板上の予め決められた幅の中に設ける時に
は、3つの配線導体層の幅が必然的に狭くなり、
イメージセンサの製造の歩留りが低くなつた。従
つて、本発明の目的は、トランジスタよりも電極
の数が少ないダイオードを使用した走査回路装置
を提供することにある。
By the way, in an image sensor having an integrated circuit configuration, the width of one photoelectric conversion element, that is, one pixel (for example, 125 micrometers)
one field effect transistor must be placed. However, it is not easy to form a field effect transistor within such an extremely narrow width. Furthermore, when three wiring conductor layers for the drain, source, and gate of a field effect transistor are provided within a predetermined width on the substrate, the width of the three wiring conductor layers inevitably becomes narrower.
The yield of image sensor manufacturing has become low. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a scanning circuit device using a diode having fewer electrodes than a transistor.

[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するための本発明は、実施例を
示す図面の符号を参照して説明すると、のこぎり
波を供給するための電圧源1と、第1の電極と第
2の電極とをそれぞれ有する複数個のダイオード
Da1〜Da3が直列に接続された回路であり、そ
の一端が前記電圧源1に接続され、且つそれぞれ
のダイオードDa1〜Da3の順方向電流が前記の
こぎり波に基づいて流れるような方向性をそれぞ
れのダイオードDa1〜Da3が有し、且つそれぞ
れのダイオードDa1〜Da3の前記第1の電極が
前記電圧源1の側に配置されている第1の直列回
路と、それぞれがコンデンサ又はコンデンサとし
て機能するダイオードC1〜C3又はDc1〜Dc
3と第1の抵抗Ra1〜Ra3とを直列に接続した
回路から成り、それぞれのダイオードDa1〜Da
3の前記第2の電極と前記電圧源1の他端との間
にそれぞれ接続されている複数の第2の直列回路
と、それぞれのダイオードDa1〜Da3の前記第
2の電極と前記電圧源1の他端との間にそれぞれ
接続された複数の第2の抵抗Rb1〜Rb3と、そ
れぞれの第1の抵抗Ra1〜Ra3に実質的に並列
にそれぞれ接続されている複数の走査される回路
素子S1〜S3とから成る走査回路装置に係わる
ものである。
[Means for Solving the Problems] To achieve the above object, the present invention will be described with reference to the reference numerals in the drawings showing the embodiments. and a second electrode.
A circuit in which Da1 to Da3 are connected in series, one end of which is connected to the voltage source 1, and each diode has a directionality such that the forward current of each diode Da1 to Da3 flows based on the sawtooth wave. A first series circuit that diodes Da1 to Da3 have and in which the first electrode of each of the diodes Da1 to Da3 is arranged on the side of the voltage source 1, and a diode C1 each functioning as a capacitor or a capacitor. ~C3 or Dc1~Dc
3 and first resistors Ra1 to Ra3 are connected in series, and the respective diodes Da1 to Da
a plurality of second series circuits connected between the second electrodes of the respective diodes Da1 to Da3 and the other end of the voltage source 1; a plurality of second resistors Rb1 to Rb3 each connected between the other ends thereof, and a plurality of scanned circuit elements S1 each connected substantially in parallel to each of the first resistors Ra1 to Ra3; This relates to a scanning circuit device consisting of .about.S3.

[作用] 上記本発明におけるダイオードDa1〜Da3は
走査される回路素子S1〜S3を順次駆動するた
めのスイツチとして働き、のこぎり波電圧即ち傾
斜電圧によつて順次に導通する。この結果、第1
の抵抗Ra1〜Ra3の両端にも順次に電圧が得ら
れ、この電圧が走査される回路素子S1〜S3に
印加される。この回路はトランジスタを含まない
ので、容易に製造することができる。
[Function] The diodes Da1 to Da3 in the present invention function as switches for sequentially driving the circuit elements S1 to S3 to be scanned, and are made sequentially conductive by a sawtooth voltage, that is, a ramp voltage. As a result, the first
A voltage is also sequentially obtained across the resistors Ra1 to Ra3, and this voltage is applied to the circuit elements S1 to S3 to be scanned. This circuit does not include transistors and is therefore easy to manufacture.

[実施例) 次に、第1図〜第5図を参照して本発明の実施
例の一次元イメージセンサを説明する。
[Embodiment] Next, a one-dimensional image sensor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.

第1図に示されている一次元イメージセンサ
は、のこぎり波を発生する電圧源1と、3つの画
素即ちビツトに対応した3つの単位回路K1,K
2,K3と、負荷回路RLと、結合コンデンサC
と、出力端子2とを有する。この一次元イメージ
センサは3つよりも多い数の画素を検出すること
ができるように構成されている。しかし、この一
次元イメージセンサの全部の構成を図面に示すこ
とは困難であるので、その一部のみが第1図に示
されている。
The one-dimensional image sensor shown in FIG.
2. K3, load circuit RL, and coupling capacitor C
and an output terminal 2. This one-dimensional image sensor is configured to be able to detect more than three pixels. However, since it is difficult to show the entire configuration of this one-dimensional image sensor in the drawing, only a part of it is shown in FIG.

互いに同一の3つの単位回路K1,K2,K3
は、ダイオードDa1,Da2,Da3と、コンデン
サC1,C2,C3と、第1の抵抗Ra1,Ra
2,Ra3と、第2の抵抗Rb1,Rb2,Rb3と、
光電変換素子S1,S2,S3と、ブロツキング
ダイオードDb1,Db2,Db3とから成るアノー
ド(第1の電極)とカソード(第2の電極)とを
有する3つのダイオードDa1,Da2,Da3が互
いに直列に接続された回路(第1の直列回路)の
一端(左端)は電圧源1の一端に接続されてい
る。ダイオードDa1,Da2,Da3は電圧源1の
電圧によつて順方向にバイアスされる方向性を有
している。即ち、ダイオードDa1〜Da3のアノ
ード(第1の電極)が電圧源1の側に配置されて
いる。なお、電圧源1の上側の端子がマイナスの
時には、ダイオードDa1〜Da3のカソードが電
圧源1の側に配置される。
Three mutually identical unit circuits K1, K2, K3
are diodes Da1, Da2, Da3, capacitors C1, C2, C3, and first resistors Ra1, Ra
2, Ra3, second resistors Rb1, Rb2, Rb3,
Three diodes Da1, Da2, Da3 each having an anode (first electrode) and a cathode (second electrode) consisting of photoelectric conversion elements S1, S2, S3 and blocking diodes Db1, Db2, Db3 are connected to each other. One end (left end) of the series-connected circuit (first series circuit) is connected to one end of the voltage source 1. The diodes Da1, Da2, and Da3 have directionality that is biased in the forward direction by the voltage of the voltage source 1. That is, the anodes (first electrodes) of the diodes Da1 to Da3 are arranged on the voltage source 1 side. Note that when the upper terminal of the voltage source 1 is negative, the cathodes of the diodes Da1 to Da3 are arranged on the voltage source 1 side.

ダイオードDa1,Da2,Da3のカソード(第
2の電極)と電圧源1の他端(グランド)との間
にはコンデンサC1〜C3と第1の抵抗Ra1〜
Ra3とを直列にそれぞれ接続した回路(第2の
直列回路)がそれぞれ接続されている。
Capacitors C1 to C3 and first resistors Ra1 to
A circuit (second series circuit) in which each of Ra3 is connected in series is connected to each other.

各単位回路K1,K2,K3におけるコンデン
サC1〜C3と第1の抵抗Ra1,Ra2,Ra3と
の相互接続点P1,P2,P3に光電変換素子S
1,S2,S3のカソードがそれぞれ接続されて
いる。光電変換素子S1,S2,S3のアノード
は光電変換素子S1〜S3の相互干渉を防ぐため
のブロツキングダイオードDb1〜Db3と共通の
負荷抵抗RLとを介して電圧源1の他端(グラン
ド)に接続されている。従つて、各光電変換素子
S1〜S3は各第1の抵抗Ra1〜Ra3に実質的
に並列接続されている。光電変換素子S1,S
2,S3はホトダイオードから成り、電圧源1の
電圧で逆バイアスされるように接続されている。
従つて、光電変換素子S1〜S3に流れる電流は
極めて小さい。
Photoelectric conversion elements S are connected to interconnection points P1, P2, and P3 between capacitors C1 to C3 and first resistors Ra1, Ra2, and Ra3 in each unit circuit K1, K2, and K3.
The cathodes of 1, S2, and S3 are connected to each other. The anodes of the photoelectric conversion elements S1, S2, and S3 are connected to the other end (ground) of the voltage source 1 via blocking diodes Db1 to Db3 and a common load resistance RL for preventing mutual interference of the photoelectric conversion elements S1 to S3. It is connected to the. Therefore, each of the photoelectric conversion elements S1 to S3 is substantially connected in parallel to each of the first resistors Ra1 to Ra3. Photoelectric conversion element S1, S
2 and S3 consist of photodiodes, which are connected so as to be reverse biased by the voltage of the voltage source 1.
Therefore, the current flowing through the photoelectric conversion elements S1 to S3 is extremely small.

第1図のイメージセンサの各部の詳細は次の通
りである。
Details of each part of the image sensor shown in FIG. 1 are as follows.

電圧源1はのこぎり波を発生する回路から成
り、第2図に示すのこぎり波即ち掃引信号を周期
的に発生する。第2図ののこぎり波の最大振幅値
は第1図の全部のダイオードDa1〜Da3をオン
状態にすることができる値に設定されている。ま
た、傾斜電圧の傾きは、各単位回路K1〜K3の
動作が重複しないゆるい傾きに決定されている。
Voltage source 1 consists of a sawtooth wave generating circuit, which periodically generates the sawtooth wave or sweep signal shown in FIG. The maximum amplitude value of the sawtooth wave in FIG. 2 is set to a value that can turn on all the diodes Da1 to Da3 in FIG. 1. Further, the slope of the ramp voltage is determined to be a gentle slope that does not overlap the operations of the unit circuits K1 to K3.

光電変換素子S1〜S3、ダイオードDa1〜
Da3、ブロツキングダイオードDb1〜Db3は、
それぞれpin接合ダイオードであつて、水素化ア
モルフアスシリコン半導体層と、この半導体層の
下側に設けられた一方の電極層と、半導体層の上
側に設けられた他方の電極層とから成り、共通の
絶縁基板(図示せず)上に設けられている。
Photoelectric conversion elements S1 to S3, diodes Da1 to
Da3, blocking diodes Db1 to Db3 are
Each is a pin junction diode, and consists of a hydrogenated amorphous silicon semiconductor layer, one electrode layer provided below this semiconductor layer, and the other electrode layer provided above the semiconductor layer. is provided on an insulating substrate (not shown).

光電変換素子S1〜S3は逆バイアスされてい
るので、第3図に示すキヤパシタンスCsと光強
度に比例する電流源Isとの並列回路で等価的に示
される。なお、光電変換素子S1〜S3の等価キ
ヤパシタンスCsに流れる電流の値は極めて小さ
い。
Since the photoelectric conversion elements S1 to S3 are reverse biased, they are equivalently represented by a parallel circuit of a capacitance Cs and a current source Is proportional to the light intensity shown in FIG. Note that the value of the current flowing through the equivalent capacitance Cs of the photoelectric conversion elements S1 to S3 is extremely small.

ダイオードDa1〜Da3、Db1〜Db3がオン
状態になつた時の両端電圧即ち順方向電圧Vfは
ほぼ1Vである。第1の抵抗Ra1〜Ra3はそれぞ
れ3kΩであり、第2の抵抗Rb1〜Rb3はそれぞ
れ10kΩであり、これ等はTiO2,Ta−SiO2又は
NiCr等の物質で形成されている。また、コンデ
ンサC0〜C3の容量は100pFである。
When the diodes Da1 to Da3 and Db1 to Db3 are turned on, the voltage across them, that is, the forward voltage Vf, is approximately 1V. The first resistors Ra1 to Ra3 are each 3 kΩ, and the second resistors Rb1 to Rb3 are each 10 kΩ, and these are made of TiO 2 , Ta-SiO 2 or
It is made of a material such as NiCr. Further, the capacitance of the capacitors C0 to C3 is 100 pF.

[動作] 今、電圧源1の電圧をVd、ダイオードDa1〜
Da3のカソードの電位をV1〜V3、コンデン
サC1〜C3の両端電圧をVc1〜Vc3,P1〜
P3点の電位即ち第1の抵抗Ra1〜Ra3の両端
電圧をVp1〜Vp3とすれば、各部の状態が第4
図に示すように変化する。即ち、のこぎり波電圧
Vdの増大で初段のダイオードDa1がオンになる
と、そのカソード電位がV1で示すように変化す
る。また、コンデンサC1の充電電流はダイオー
ドDa1のカソード電位V1が低い期間には非直
線的に流れるので、第1の抵抗Ra1の電圧Vp1
はカソード電位V1の増大に追従して増大する。
しかし、コンデンサC1の電圧Vc1がカソード
電位V1と比例し同じ速度で増大するようになる
と、第1の抵抗Ra1の電圧Vp1が飽和状態にな
る。即ち、コンデンサC1が一定電流で充電され
るようになると、抵抗Ra1の電圧Vp1が一定に
なる。
[Operation] Now, the voltage of voltage source 1 is Vd, and the diode Da1~
The potential of the cathode of Da3 is V1~V3, the voltage across the capacitors C1~C3 is Vc1~Vc3, P1~
If the potential at point P3, that is, the voltage across the first resistors Ra1 to Ra3, is Vp1 to Vp3, the state of each part is the fourth
Changes as shown in the figure. That is, sawtooth voltage
When the first stage diode Da1 is turned on due to an increase in Vd, its cathode potential changes as shown by V1. Furthermore, since the charging current of the capacitor C1 flows non-linearly during the period when the cathode potential V1 of the diode Da1 is low, the voltage Vp1 of the first resistor Ra1
increases following the increase in cathode potential V1.
However, when the voltage Vc1 of the capacitor C1 increases in proportion to the cathode potential V1 at the same speed, the voltage Vp1 of the first resistor Ra1 becomes saturated. That is, when the capacitor C1 is charged with a constant current, the voltage Vp1 of the resistor Ra1 becomes constant.

次に、単位回路K1のコンデンサC1と抵抗
Ra1との直列回路を例にしてコンデンサC1の
電圧Vc1と抵抗Ra1の電圧VR1との変化を詳
しく説明する。のこぎり波電圧Vdのランプ(傾
斜)係数をa、抵抗Rb1の両端電圧をV1=at、
コンデンサC1及び抵抗Ra1の値をC1,R1、
時間をtとすれば、Vc1,VR1を次式で示すこ
とができる。
Next, capacitor C1 and resistor of unit circuit K1
Using a series circuit with Ra1 as an example, changes in the voltage Vc1 of the capacitor C1 and the voltage VR1 of the resistor Ra1 will be explained in detail. The ramp (slope) coefficient of the sawtooth voltage Vd is a, the voltage across resistor Rb1 is V1=at,
The values of capacitor C1 and resistor Ra1 are C1, R1,
If time is t, Vc1 and VR1 can be expressed by the following equations.

Vc1=at−aC1R1(1−e-t/C1R1) VR1=aC1R1(1−e-t/C1R1) Vc1とVR1とは、at−Vc1=VR1の関係に
あるので、まずVc1の変化について説明すると、
初めはC1に電荷がたまつておらず、且つ電圧V
1も0[V]であるので、Vc1,Vr1は0[V]
である。V1が直線的に上昇していくと、C1と
Ra1の回路に電流が流れ始める。この電流によ
り、Ra1には電圧降下VR1が生じる。C1には
電荷Q1がたまり始め、Vc1が生じる。VR1と
Vc1は次第に大きくなつていく。
Vc1=at-aC1R1 (1-e -t/C1R1 ) VR1=aC1R1 (1-e -t/C1R1 ) Since Vc1 and VR1 have a relationship of at-Vc1=VR1, first we will explain the change in Vc1. ,
Initially, no charge is accumulated in C1, and the voltage V
1 is also 0 [V], so Vc1 and Vr1 are 0 [V]
It is. As V1 increases linearly, C1 and
Current begins to flow in the Ra1 circuit. This current causes a voltage drop VR1 in Ra1. Charge Q1 begins to accumulate in C1, and Vc1 is generated. VR1 and
Vc1 gradually increases.

しかし、V1の上昇開始直後は、V1の絶対値
が小さいので、電流が非常に小さく、C1には極
めてゆつくりと電荷Q1がたまつていく。したが
つてVc1は、V1の上昇速度よりも非常に遅い
速度で上昇するので、Vc1はほぼ零とみなせる
値であり、ほぼVR1=V1であつて、VR1は、
入力電圧V1と同程度の速度で上昇する。
However, immediately after V1 starts to rise, the absolute value of V1 is small, so the current is very small, and charge Q1 accumulates in C1 very slowly. Therefore, since Vc1 rises at a much slower rate than the rising speed of V1, Vc1 is a value that can be considered almost zero, and VR1=V1, and VR1 is
It rises at about the same speed as the input voltage V1.

時間の経過とともに、V1が上昇し、電流も増
大していく。同時にC1には電荷Q1が蓄えられ
ていく。電流が増大するので、電荷Q1の増加す
る速度も大きくなつていく。つまり、Vc1は指
数関数的に増大する。
As time passes, V1 increases and the current also increases. At the same time, charge Q1 is stored in C1. As the current increases, the rate at which the charge Q1 increases also increases. In other words, Vc1 increases exponentially.

Vc1が増大すると、Ra1にかかる電圧Vr1
は、Vr1=V1とは言えなくなり、正確には、
VR1=V1−Vc1である。VR1とVc1は時間
とともに上昇する。Vc1はV1の上昇とともに
いつまでも上昇するが、VR1は一定値以上には
ならずに飽和する。そのとき電流も一定値とな
り、C1には、電荷Q1が一定速度でたまり、
Vc1は一定速度で上昇する。この上昇速度が入
力電圧V1の上昇速度と等しくなる。
When Vc1 increases, the voltage Vr1 applied to Ra1
It can no longer be said that Vr1=V1, and more precisely,
VR1=V1-Vc1. VR1 and Vc1 increase with time. Vc1 increases forever as V1 increases, but VR1 saturates without exceeding a certain value. At that time, the current also becomes a constant value, and charge Q1 accumulates in C1 at a constant speed.
Vc1 increases at a constant rate. This rising speed is equal to the rising speed of the input voltage V1.

初段のダイオードDa1のカソード電位が第2
段目のダイオードDa2をオンにするレベルに達
成すると、第2段目の単位回路K2において前段
と同一の動作が繰返される。
The cathode potential of the first stage diode Da1 is the second
When the level that turns on the diode Da2 in the second stage is reached, the same operation as in the previous stage is repeated in the second stage unit circuit K2.

点P1〜P3の電位Vp1〜Vp3が第4図Aに
示すように順次に変化すると、各点P1〜P3と
グランドとの間に負荷抵抗RLを介して接続され
た光電変換素子S1〜S3が順次に駆動される。
即ち、光電変換素子S1〜S3が電気的に走査さ
れる。
When the potentials Vp1 to Vp3 at points P1 to P3 change sequentially as shown in FIG. Driven sequentially.
That is, the photoelectric conversion elements S1 to S3 are electrically scanned.

第1図の回路において光電変換素子S1〜S3
は一次元的に配置されている。この光電変換素子
S1〜S3で光情報を読み取る時には、まず、ダ
イオードDa1〜Da3の全部をオン状態にするこ
とができ、かつP1〜P3の全部の電位を飽和さ
せることができる電圧を電圧源1から発生させ
る。なお、ダイオードDa1〜Da3の全部をオン
状態にし、かつ点P1〜P3の全部の電位を飽和
状態にするための電圧は、第2図に示すのこぎり
波で与えることができる。即ち、のこぎり波の最
大値及びこの近傍の電圧値は、ダイオードDa1
〜Da3の全部をオンにし、かつ点P1〜P3の
全部の電位を飽和させることができる。
In the circuit of FIG. 1, photoelectric conversion elements S1 to S3
are arranged one-dimensionally. When reading optical information with these photoelectric conversion elements S1 to S3, first, the voltage source 1 is set to a voltage that can turn on all of the diodes Da1 to Da3 and saturate all the potentials of P1 to P3. Generate from. Note that the voltage for turning on all of the diodes Da1 to Da3 and bringing all the potentials at points P1 to P3 into a saturated state can be applied in the form of a sawtooth wave as shown in FIG. In other words, the maximum value of the sawtooth wave and the voltage value in the vicinity are the diode Da1
It is possible to turn on all of ~Da3 and saturate all potentials of points P1 to P3.

ダイオードDa1〜Da3の全部がオン状態で、
かつ点P1〜P3の全部の電位が飽和している期
間には、点P1〜P3の電位Vp1〜Vp3によつ
て各光電変換素子S1〜S3が逆バイアスされ、
第3図に等価的に示すキヤパシタンスCsが充電
される。なお、等価キヤパシタンスCsは極めて
小さいので、ブロツキングダイオードDb1〜Db
3の順方向電流が急峻に立上る点よりも前の領域
の電流によつてこの等価キヤパシタンスCsの充
電を達成することができる。
All diodes Da1 to Da3 are on,
In addition, during a period when all the potentials at points P1 to P3 are saturated, each photoelectric conversion element S1 to S3 is reverse biased by the potentials Vp1 to Vp3 at points P1 to P3,
A capacitance Cs, equivalently shown in FIG. 3, is charged. In addition, since the equivalent capacitance Cs is extremely small, the blocking diodes Db1 to Db
Charging of this equivalent capacitance Cs can be achieved by the current in the region before the point where the forward current of 3 suddenly rises.

第1図のイメージセンサに対向配置されている
例えばフアクシミリの原稿のような被写体(図示
せず)から得られる光信号が光電変換素子S1〜
S3に入力されると、光信号の有無及び大小に対
応して光電変換素子S1〜S3の等価キヤパシタ
ンスCsの充電電荷量が変化する。即ち、光電変
換素子S1〜S3の内で光信号が入力したものに
おいて等価キヤパシタンスCsの放電が生じ、光
信号が入力しなかつたものでは等価キヤパシタン
スCsの放電が生じない。等価キヤパシタンスCs
の放電の量は光量によつて変化する。光電変換素
子S1〜S3に対して光信号を与える方法は2つ
ある。その1つは光電変換素子S1〜S3に常に
光信号を与える方法であり、もう1つは予め決め
られた期間(例えば電圧源1の電圧Vdが零ボル
トの期間)にのみ光入力を与える方法である。
An optical signal obtained from an object (not shown), such as a facsimile document, placed opposite to the image sensor in FIG.
When input to S3, the amount of charge charged in the equivalent capacitance Cs of the photoelectric conversion elements S1 to S3 changes depending on the presence or absence and magnitude of the optical signal. That is, among the photoelectric conversion elements S1 to S3, a discharge of equivalent capacitance Cs occurs in those to which an optical signal is input, and discharge of equivalent capacitance Cs does not occur in those to which no optical signal is input. equivalent capacitance Cs
The amount of discharge varies depending on the amount of light. There are two methods for providing optical signals to the photoelectric conversion elements S1 to S3. One is a method of constantly providing optical signals to the photoelectric conversion elements S1 to S3, and the other is a method of providing optical input only during a predetermined period (for example, a period when the voltage Vd of voltage source 1 is 0 volts). It is.

電圧源1の電圧Vdが第4図Aに示すように時
間と共に直線的に増大すると、点P0〜P3に第
4図Aに示すように電位Vp1,Vp2,Vp3が
得られ、これによつて光電変換素子S1〜S3が
順次に逆バイアスされる。換言すれば、第3図に
示す等価キヤパシタンスCsを充電するための電
圧が光電変換素子S1〜S3に印加される。この
時、光電変換素子S1〜S3の等価キヤパシタン
スCsの内で光入力で放電したものに対しては充
電電流が流れるが、光入力がなくて放電しなかつ
たものに対しては充電電流が流れない。光電変換
素子S1〜S3の等価キヤパシタンスCsの充電
電流はブロツキングダイオードDb1〜Db3と負
荷抵抗RLとを通つて流れるので、負荷抵抗RLの
電圧は充電電流の有無によつて変化し、同時に出
力端子2の電圧Voutも変化する。又、走査開始
時とそれ以降とではレベルが異なる。このため、
負荷抵抗RLの電圧も傾斜電圧の増大につれて増
大する。しかし、結合コンデンサCで負荷抵抗
RLの電圧の交流成分を抽出すれば、光電変換素
子S1〜S3の光入力に対応した出力電圧Vout
を得ることができる。第4図Bには2つの光電変
換素子S1,S2に光入力を与え、1つの光電変
換素子S3に光入力を与えなかつた場合の出力を
示す。この場合は、光電交換素子S1,S2,S
3が順次に走査されると、S1,S2の走査時に
は充電電流が流れるが、S3の走査時には充電電
流が流れない。これにより、光電変換素子S1〜
S3における空間的な光情報が時間軸上の電圧変
化に変換される。
When the voltage Vd of the voltage source 1 increases linearly with time as shown in FIG. 4A, potentials Vp1, Vp2, Vp3 are obtained at points P0 to P3 as shown in FIG. 4A, and thereby Photoelectric conversion elements S1 to S3 are sequentially reverse biased. In other words, a voltage for charging the equivalent capacitance Cs shown in FIG. 3 is applied to the photoelectric conversion elements S1 to S3. At this time, a charging current flows to those of the equivalent capacitance Cs of the photoelectric conversion elements S1 to S3 that are discharged due to optical input, but a charging current flows to those that are not discharged due to no optical input. do not have. Since the charging current of the equivalent capacitance Cs of the photoelectric conversion elements S1 to S3 flows through the blocking diodes Db1 to Db3 and the load resistor RL, the voltage of the load resistor RL changes depending on the presence or absence of the charging current, and at the same time the voltage is output. The voltage Vout at terminal 2 also changes. Further, the level differs between when scanning starts and after that. For this reason,
The voltage across the load resistor RL also increases as the ramp voltage increases. However, the load resistance due to the coupling capacitor C
If the AC component of the voltage of RL is extracted, the output voltage Vout corresponding to the optical input of the photoelectric conversion elements S1 to S3 can be obtained.
can be obtained. FIG. 4B shows the output when optical input is applied to two photoelectric conversion elements S1 and S2, but no optical input is applied to one photoelectric conversion element S3. In this case, photoelectric exchange elements S1, S2, S
3 are sequentially scanned, a charging current flows during the scanning of S1 and S2, but no charging current flows during the scanning of S3. As a result, photoelectric conversion elements S1 to
Spatial optical information in S3 is converted into voltage changes on the time axis.

以上のように本実施例では光電変換素子S1〜
S3の順次駆動(走査)をトランジスタを使用せ
ずにダイオードで行うことができる。ダイオード
は電界効果トランジスタに比べてゲート電極が不
要な分だけ作製が容易である。例えばビツト間隔
125μmの場合において配線導体の幅を20μm以上
にすることが可能になり、製造歩留りが大幅に向
上する。なお、スイツチ素子を電界効果トランジ
スタで構成する場合には、配線導体の幅を約
10μmにすることが必要であつた。
As described above, in this embodiment, the photoelectric conversion elements S1 to
Sequential driving (scanning) of S3 can be performed by a diode without using a transistor. Diodes are easier to manufacture than field-effect transistors because they do not require a gate electrode. For example, bit interval
In the case of 125 μm, it becomes possible to increase the width of the wiring conductor to 20 μm or more, significantly improving manufacturing yield. Note that when the switch element is composed of a field effect transistor, the width of the wiring conductor should be approximately
It was necessary to make it 10 μm.

[変形例] 本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能なものである。
[Modifications] The present invention is not limited to the above-described embodiments, and, for example, the following modifications are possible.

(1) 第1図に示したブロツキングダイオードDb
1〜Db3を省くことができる。この場合は、
光電変換素子S1〜S3を光導電素子にする。
(1) Blocking diode Db shown in Figure 1
1 to Db3 can be omitted. in this case,
The photoelectric conversion elements S1 to S3 are photoconductive elements.

(2) 光電変換素子S1〜S3の充電電流の読み取
りは、第5図の回路でも行うことができる。第
5図の回路では、第1図の負荷抵抗RLの位置
にコンデンサCLが接続されている。従つて、
第1図の光電変換素子S1〜S3の充電電流
は、このコンデンサCLを通つて流れる。この
結果、コンデンサCLは光電変換素子S1〜S
3の充電電流に対応した充電状態になる。コン
デンサCLに並列に接続されたスイツチ3は光
電変換素子S1〜S3の走査に同期して周期的
にオン状態になる。これによつて、コンデンサ
CLが周期的に放電状態となり、複数の光電変
換素子S1〜S3の充電電流に対応した電圧が
コンデンサCLから順次に得られる。コンデン
サCLの電圧は演算増幅器4を介して出力端子
2に送られる。
(2) The charging currents of the photoelectric conversion elements S1 to S3 can also be read using the circuit shown in FIG. In the circuit shown in FIG. 5, a capacitor CL is connected to the position of the load resistor RL shown in FIG. Therefore,
The charging current of the photoelectric conversion elements S1 to S3 in FIG. 1 flows through this capacitor CL. As a result, the capacitor CL is connected to the photoelectric conversion elements S1 to S1.
The charging state corresponds to the charging current of No. 3. A switch 3 connected in parallel to the capacitor CL is periodically turned on in synchronization with the scanning of the photoelectric conversion elements S1 to S3. This allows the capacitor to
CL is periodically brought into a discharge state, and voltages corresponding to the charging currents of the plurality of photoelectric conversion elements S1 to S3 are sequentially obtained from the capacitor CL. The voltage on the capacitor CL is sent to the output terminal 2 via the operational amplifier 4.

(3) 第1図及び第5図の出力端子2にサンプルホ
ールド回路又はピークホールド回路を接続する
ことができる。
(3) A sample hold circuit or a peak hold circuit can be connected to the output terminal 2 in FIGS. 1 and 5.

(4) 第5図のスイツチ3及び/又は出力端子2に
接続されるサンプルホールド回路又はピークホ
ールド回路を周期的に制御するための信号をク
ロツクに基づいて作ることができる。また、こ
の周期的制御信号を電圧源1の電流変化時点に
基づいて作ること、又は第1の抵抗Ra1〜Ra
3の下端を共通に接続し、この共通接続点と電
圧源1の下端(グランド)との間に接続した電
流検出器の出力電流の変化時点に基づいて作る
こと、又は第2の抵抗Rb1〜Rb3の下端を共
通に接続し、この共通接続点とグランドとの間
に接続した電流検出器の出力電流の変化時点に
基づいて作ることができる。
(4) A signal for periodically controlling the sample-hold circuit or the peak-hold circuit connected to the switch 3 and/or the output terminal 2 in FIG. 5 can be generated based on the clock. It is also possible to generate this periodic control signal based on the current change time of the voltage source 1, or to generate the periodic control signal based on the current change time of the voltage source 1, or to
The lower ends of 3 are connected in common, and the lower ends of the voltage source 1 are connected between this common connection point and the lower end (ground) of the voltage source 1. The lower ends of Rb3 are connected in common, and it can be made based on the change point in the output current of a current detector connected between this common connection point and ground.

(5) 電圧源1から発生するのこぎり波は第6図に
示すように時間と共に2次曲線的に変化するも
のであつてもよい。
(5) The sawtooth wave generated from the voltage source 1 may change like a quadratic curve with time, as shown in FIG.

(6) 実施例に従うイメージセンサの読取り画素を
多くすると、その分だけ駆動電圧Vdを高くし
なければならない。従つて、読取り画素数の最
大を数十個程度にすることが望ましい。これよ
りも画素数を多くする場合にはイメージセンサ
を複数個のブロツクに別けて駆動すればよい。
(6) If the number of read pixels of the image sensor according to the embodiment is increased, the driving voltage Vd must be increased accordingly. Therefore, it is desirable to set the maximum number of read pixels to about several dozen. When increasing the number of pixels, the image sensor may be divided into a plurality of blocks and driven.

第7図では第1図の単位回路K1〜K3に相
当するn個の単位回路がm個の回路ブロツクB
1〜B2……Bmに分割されている。各回路ブ
ロツクB1〜Bmには、第1図の単位回路K1
〜K3に相当するものを数個〜数十個含み、第
1図のイメージセンサ回路から電圧源1を省い
た回路に相当するものである。各回路ブロツク
B1〜Bmは電圧源1aにマルチプレクサ10
を介して接続されている。各回路ブロツクB1
〜Bmの出力端子は増幅器A1〜Amを介して
共通に接続されている。電圧源1aは第8図A
に示すのこぎり波(三角液)を繰返して発生す
る。マルチプレクサ10は第8図B,Cに示す
ように、第8図Aののこぎり波を回路ブロツク
B1〜Bmに分配する。各回路ブロツクB1〜
Bmの各光電変換素子に対する光入力は第8図
Dに示すように常に与える。
In FIG. 7, n unit circuits corresponding to unit circuits K1 to K3 in FIG. 1 are connected to m circuit blocks B.
It is divided into 1 to B2...Bm. Each circuit block B1 to Bm includes a unit circuit K1 shown in FIG.
.about.K3, and corresponds to the image sensor circuit shown in FIG. 1 except that the voltage source 1 is omitted. Each circuit block B1 to Bm has a voltage source 1a connected to a multiplexer 10.
connected via. Each circuit block B1
The output terminals of ~Bm are commonly connected via amplifiers A1~Am. The voltage source 1a is shown in FIG. 8A.
The sawtooth wave (triangular liquid) shown in is generated repeatedly. Multiplexer 10 distributes the sawtooth wave of FIG. 8A to circuit blocks B1-Bm, as shown in FIGS. 8B and 8C. Each circuit block B1~
The optical input to each photoelectric conversion element of Bm is always given as shown in FIG. 8D.

第9図及び第10図はイメージセンサの別の
駆動方法を示す。第9図においても、第7図と
全く同様に、第1図の単位回路K1〜K3に相
当するn個の単位回路がm個の回路ブロツクB
1〜Bmに分けられている。各回路ブロツクB
1〜Bmは電圧源1にそれぞれ接続されてい
る。第9図の電圧源1は第1図のそれと同様に
第10図Aに示すのこぎり波を発生する。のこ
ぎり波は第10図B,Cに示すように回路ブロ
ツクB1〜Bmに同時に供給される。この結
果、各回路ブロツクB1〜Bmで走査が同時に
開始し、同時に出力が発生する。各回路ブロツ
クB1〜Bmの出力はメモリを含む信号処理回
路11に送られる。信号処理回路11は回路ブ
ロツクB1〜Bmの出力を回路ブロツクB1〜
Bmの配列順番に対応するように共通の時間軸
上に配置する。なお、第9図のイメージセンサ
では、第10図Dに示すように光電変換素子に
対する光入力が駆動電圧Vdが零の期間に与え
られている。
9 and 10 show another method of driving the image sensor. In FIG. 9, just as in FIG. 7, n unit circuits corresponding to the unit circuits K1 to K3 in FIG. 1 are connected to m circuit blocks B.
It is divided into 1 to Bm. Each circuit block B
1 to Bm are connected to the voltage source 1, respectively. The voltage source 1 of FIG. 9 generates the sawtooth wave shown in FIG. 10A, similar to that of FIG. 1. The sawtooth waves are simultaneously supplied to circuit blocks B1-Bm as shown in FIGS. 10B and 10C. As a result, scanning starts at the same time in each of the circuit blocks B1 to Bm, and outputs are generated at the same time. The output of each circuit block B1-Bm is sent to a signal processing circuit 11 including a memory. The signal processing circuit 11 converts the outputs of circuit blocks B1 to Bm into circuit blocks B1 to Bm.
Place them on a common time axis to correspond to the arrangement order of Bm. In the image sensor of FIG. 9, optical input to the photoelectric conversion element is applied during a period when the drive voltage Vd is zero, as shown in FIG. 10D.

(7) ダイオードDb1〜Db3のカソード端子に電
圧を印加してよい。即ちグランドを零ボルトと
せずに、任意の電圧にすることができる。
(7) A voltage may be applied to the cathode terminals of the diodes Db1 to Db3. That is, the ground can be set to any voltage without setting it to zero volts.

(8) 第11図に示すように、第1図のコンデンサ
C1〜C3の代りに、等価容量として機能する
ダイオードDc1〜Dc3を逆方向接続してもよ
い。このダイオードDc1〜Dc3の静電容量は
光電変換素子S1〜S3の静電容量よりも大き
くする。
(8) As shown in FIG. 11, in place of the capacitors C1 to C3 in FIG. 1, diodes Dc1 to Dc3 functioning as equivalent capacitors may be connected in the opposite direction. The capacitances of the diodes Dc1 to Dc3 are made larger than the capacitances of the photoelectric conversion elements S1 to S3.

[発明の効果] 上述のように本発明によれば、ダイオードを使
用した単純な構成の走査装置を提供することがで
きる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a scanning device using a diode and having a simple configuration can be provided.

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

第1図は本発明の実施例に係わるイメージセン
サを示す回路図、第2図は第1図の電圧源から供
給する電圧の波形図、第3図は光電変換素子の等
価回路図、第4図は第1図の各部の電圧を示す波
形図、第5図は光電変換素子の出力回路の変形例
を示す回路図、第6図はのこぎり波の変形例を示
す波形図、第7図は単位回路の数が多い時の光電
変換素子の駆動方式を原理的に示すブロツク図、
第8図は第7図の各部の状態を示す図、第9図は
第7図と同様に単位回路の数が多い時の光電変換
素子の駆動方式を原理的に示すブロツク図、第1
0図は第9図の各部の状態を示す図、第11図は
変形例のイメージセンサを示す回路図である。 1……電圧源、2……出力端子、Da1〜Da3
……ダイオード、C1〜C3……コンデンサ、
Ra1〜Ra3……第1の抵抗、Rb1〜Rb3……
第2の抵抗、S1……S3……光電変換素子。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an image sensor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a waveform diagram of the voltage supplied from the voltage source in FIG. 1, FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of a photoelectric conversion element, and FIG. The figure is a waveform diagram showing voltages at various parts in Figure 1, Figure 5 is a circuit diagram showing a modification of the output circuit of the photoelectric conversion element, Figure 6 is a waveform diagram showing a modification of the sawtooth wave, and Figure 7 is a waveform diagram showing a modification of the output circuit of the photoelectric conversion element. A block diagram showing the principle of the driving method of a photoelectric conversion element when there are many unit circuits,
FIG. 8 is a diagram showing the state of each part in FIG. 7, FIG. 9 is a block diagram showing the principle of the driving method of the photoelectric conversion element when there are many unit circuits, similar to FIG. 7, and FIG.
0 is a diagram showing the state of each part in FIG. 9, and FIG. 11 is a circuit diagram showing a modified example of the image sensor. 1... Voltage source, 2... Output terminal, Da1 to Da3
...Diode, C1-C3...Capacitor,
Ra1 to Ra3...first resistance, Rb1 to Rb3...
Second resistor, S1...S3...photoelectric conversion element.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 のこぎり波を供給するための電圧源1と、 第1の電極と第2の電極とをそれぞれ有する複
数個のダイオードDa1〜Da3が直列に接続され
た回路であり、その一端が前記電圧源1に接続さ
れ、且つそれぞれのダイオードDa1〜Da3の順
方向電流が前記のこぎり波に基づいて流れるよう
な方向性をそれぞれのダイオードDa1〜Da3が
有し、且つそれぞれのダイオードDa1〜Da3の
前記第1の電極が前記電圧源1の側に配置されて
いる第1の直列回路と、 それぞれがコンデンサ又はコンデンサとして機
能するダイオードC1〜C3又はDc1〜Dc3と
第1の抵抗Ra1〜Ra3とを直列に接続した回路
から成り、それぞれのダイオードDa1〜Da3の
前記第2の電極と前記電圧源1の他端との間にそ
れぞれ接続されている複数の第2の直列回路と、 それぞれのダイオードDa1〜Da3の前記第2
の電極と前記電圧源1の他端との間にそれぞれ接
続された複数の第2の抵抗Rb1〜Rb3と、 それぞれの第1の抵抗Ra1〜Ra3に実質的に
並列にそれぞれ接続されている複数の走査される
回路素子S1〜S3と から成る走査回路装置。
[Claims] 1. A circuit in which a voltage source 1 for supplying a sawtooth wave and a plurality of diodes Da1 to Da3 each having a first electrode and a second electrode are connected in series. One end is connected to the voltage source 1, and each of the diodes Da1 to Da3 has a directionality such that the forward current of each of the diodes Da1 to Da3 flows based on the sawtooth wave, and each of the diodes Da1 to a first series circuit in which the first electrode of Da3 is placed on the side of the voltage source 1; diodes C1 to C3 or Dc1 to Dc3 each functioning as a capacitor or a capacitor; and first resistors Ra1 to Ra3; a plurality of second series circuits each connected between the second electrode of each of the diodes Da1 to Da3 and the other end of the voltage source 1; The second of the diodes Da1 to Da3
a plurality of second resistors Rb1 to Rb3 each connected between the electrode of the voltage source 1 and the other end of the voltage source 1; and a plurality of second resistors Rb1 to Rb3 each connected substantially in parallel to each of the first resistors Ra1 to Ra3. A scanning circuit device comprising circuit elements S1 to S3 to be scanned.
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