JPH06105069A - 画像読取方法及びその装置 - Google Patents
画像読取方法及びその装置Info
- Publication number
- JPH06105069A JPH06105069A JP4274963A JP27496392A JPH06105069A JP H06105069 A JPH06105069 A JP H06105069A JP 4274963 A JP4274963 A JP 4274963A JP 27496392 A JP27496392 A JP 27496392A JP H06105069 A JPH06105069 A JP H06105069A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pseudo
- photodiode
- drive pulse
- capacitance
- image reading
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 密着型イメージセンサにおける駆動パルスの
立ち上がり時と立ち下がり時とに生じるキャパシタンス
キックを、できる限りセンサ基板を大きくしないで、完
全に相殺する。 【構成】 センサ基板上にフォトダイオードＰＤと出力
ラインを共通にする疑似容量Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm を設け、
これら疑似容量に駆動パルスが立ち上がる時に立ち下が
るとともに立ち下がる時に立ち上がる疑似駆動パルスを
印加し、立ち上がり時と立ち下がり時とに生じるキャパ
シタンスキックの残留成分を含む区間で積分し、これら
を完全に相殺するようにした。
立ち上がり時と立ち下がり時とに生じるキャパシタンス
キックを、できる限りセンサ基板を大きくしないで、完
全に相殺する。 【構成】 センサ基板上にフォトダイオードＰＤと出力
ラインを共通にする疑似容量Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm を設け、
これら疑似容量に駆動パルスが立ち上がる時に立ち下が
るとともに立ち下がる時に立ち上がる疑似駆動パルスを
印加し、立ち上がり時と立ち下がり時とに生じるキャパ
シタンスキックの残留成分を含む区間で積分し、これら
を完全に相殺するようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は画像読取方法及びその装
置に関し、さらに詳しくは、ファクシミリ、イメージス
キャナ、デジタル複写機、電子黒板などの原稿上の画像
をいわゆる電荷蓄積法によって読み取る方法及びその装
置の改良に関する。
置に関し、さらに詳しくは、ファクシミリ、イメージス
キャナ、デジタル複写機、電子黒板などの原稿上の画像
をいわゆる電荷蓄積法によって読み取る方法及びその装
置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ファクシミリなどの原稿読み取り
部には電荷結合素子（charge coupleddevice;ＣＣＤ）
を用いた縮小光学系の画像読取装置が使用されていた
が、近年は画像を等倍で読み取ることのできる画像読取
装置、いわゆる密着型イメージセンサが広く使用されて
いる。
部には電荷結合素子（charge coupleddevice;ＣＣＤ）
を用いた縮小光学系の画像読取装置が使用されていた
が、近年は画像を等倍で読み取ることのできる画像読取
装置、いわゆる密着型イメージセンサが広く使用されて
いる。
【０００３】従来の画像読取装置は、たとえば図７の配
線図に示すように、逆極性で直列に接続されたｍ×ｎ個
のフォトダイオードＰＤとブロッキングダイオードＢＤ
とがアレイ状に配列され、ｍ個毎にｎ個のブロックＢ1,
Ｂ2,... Ｂn に区分されていて、各ブロッキングダイオ
ードＢＤにはブロックＢ1,Ｂ2,... Ｂn 毎に駆動回路Ｄ
Ｃが接続され、各フォトダイオードＰＤにはブロックＢ
1,Ｂ2,... Ｂn 間で相対的に同じ位置にあるもの同士で
電流増幅回路ＩＶ1,ＩＶ2,... ＩＶm を介して積分回路
ＩＮ1,ＩＮ2,... ＩＮm が接続されている。さらに、こ
れらの積分回路ＩＮ1,ＩＮ2,... ＩＮm にはサンプルホ
ールド回路ＳＨ1,ＳＨ2,... ＳＨm とマルチプレクサ回
路ＭＰＸとが接続されている。ここでは、電流増幅回路
ＩＶ1,ＩＶ2,... ＩＶm 、積分回路ＩＮ1,ＩＮ2,... Ｉ
Ｎm 、サンプルホールド回路ＳＨ1,ＳＨ2,... ＳＨm 及
びマルチプレクサ回路ＭＰＸによりフォトダイオードＰ
Ｄから流れ出す電流Ｉ1,Ｉ2,... Ｉm を時間積分する信
号処理回路ＳＣを構成している。なお、フォトダイオー
ドＰＤ、ブロッキングダイオードＢＤ及びこれらを接続
するためのマトリクス配線などは、ガラスなどの同一基
板上に形成されている。
線図に示すように、逆極性で直列に接続されたｍ×ｎ個
のフォトダイオードＰＤとブロッキングダイオードＢＤ
とがアレイ状に配列され、ｍ個毎にｎ個のブロックＢ1,
Ｂ2,... Ｂn に区分されていて、各ブロッキングダイオ
ードＢＤにはブロックＢ1,Ｂ2,... Ｂn 毎に駆動回路Ｄ
Ｃが接続され、各フォトダイオードＰＤにはブロックＢ
1,Ｂ2,... Ｂn 間で相対的に同じ位置にあるもの同士で
電流増幅回路ＩＶ1,ＩＶ2,... ＩＶm を介して積分回路
ＩＮ1,ＩＮ2,... ＩＮm が接続されている。さらに、こ
れらの積分回路ＩＮ1,ＩＮ2,... ＩＮm にはサンプルホ
ールド回路ＳＨ1,ＳＨ2,... ＳＨm とマルチプレクサ回
路ＭＰＸとが接続されている。ここでは、電流増幅回路
ＩＶ1,ＩＶ2,... ＩＶm 、積分回路ＩＮ1,ＩＮ2,... Ｉ
Ｎm 、サンプルホールド回路ＳＨ1,ＳＨ2,... ＳＨm 及
びマルチプレクサ回路ＭＰＸによりフォトダイオードＰ
Ｄから流れ出す電流Ｉ1,Ｉ2,... Ｉm を時間積分する信
号処理回路ＳＣを構成している。なお、フォトダイオー
ドＰＤ、ブロッキングダイオードＢＤ及びこれらを接続
するためのマトリクス配線などは、ガラスなどの同一基
板上に形成されている。
【０００４】この画像読取装置は、光電流による信号を
フォトダイオードＰＤの容量に一旦蓄積させてから検出
する電荷蓄積法によって動作させられるもので、図８に
示すように、各ブロックＢ1,Ｂ2,... Ｂn に一定時間Ｔ
int おきに駆動パルスＶ1,Ｖ 2,... Ｖn がそれぞれ順番
に印加される。この駆動パルスＶ1,Ｖ2,... Ｖn が印加
されている間にフォトダイオードＰＤから流れ出す電流
Ｉ1,Ｉ2,... Ｉm が、電流増幅回路ＩＶ1,ＩＶ2,... Ｉ
Ｖm により増幅された後、積分回路ＩＮ1,ＩＮ2,... Ｉ
Ｎm により時間積分されることによって、その一定時間
Ｔint 内にフォトダイオードＰＤに入射した光量が電気
信号として読み出されるのである。
フォトダイオードＰＤの容量に一旦蓄積させてから検出
する電荷蓄積法によって動作させられるもので、図８に
示すように、各ブロックＢ1,Ｂ2,... Ｂn に一定時間Ｔ
int おきに駆動パルスＶ1,Ｖ 2,... Ｖn がそれぞれ順番
に印加される。この駆動パルスＶ1,Ｖ2,... Ｖn が印加
されている間にフォトダイオードＰＤから流れ出す電流
Ｉ1,Ｉ2,... Ｉm が、電流増幅回路ＩＶ1,ＩＶ2,... Ｉ
Ｖm により増幅された後、積分回路ＩＮ1,ＩＮ2,... Ｉ
Ｎm により時間積分されることによって、その一定時間
Ｔint 内にフォトダイオードＰＤに入射した光量が電気
信号として読み出されるのである。
【０００５】このように電荷蓄積法によって画像を読み
取る場合には、駆動パルスＶ1,Ｖ2,... Ｖn の立ち上が
り時と立ち下がり時とにブロッキングダイオードＢＤの
容量に起因してキャパシタンスキックが生じるという問
題があるが、立ち上がり時に生じるキャパシタンスキッ
クと立ち下がり時に生じるキャパシタンスキックとは、
極性が逆で、大きさもほぼ同じになる。そこで通常は、
駆動パルスＶ1,Ｖ2,... Ｖn の立ち上がりと立ち下がり
のタイミングを隣接するブロックＢ1,Ｂ2,...Ｂn 間で
一致させることによって、このようなキャパシタンスキ
ックを互いに相殺するようにしている。
取る場合には、駆動パルスＶ1,Ｖ2,... Ｖn の立ち上が
り時と立ち下がり時とにブロッキングダイオードＢＤの
容量に起因してキャパシタンスキックが生じるという問
題があるが、立ち上がり時に生じるキャパシタンスキッ
クと立ち下がり時に生じるキャパシタンスキックとは、
極性が逆で、大きさもほぼ同じになる。そこで通常は、
駆動パルスＶ1,Ｖ2,... Ｖn の立ち上がりと立ち下がり
のタイミングを隣接するブロックＢ1,Ｂ2,...Ｂn 間で
一致させることによって、このようなキャパシタンスキ
ックを互いに相殺するようにしている。
【０００６】また別の方法として、図９に示すように、
駆動パルスＶ1,Ｖ2,... Ｖn の立ち上がり時と立ち下が
り時とに生じるそれぞれのキャパシタンスキックＣを一
括して積分することにより相殺するようにしたものも開
示されている（特開平３−１２３２７０号公報）。キャ
パシタンスキックを一括して積分するためには、たとえ
ば前述した積分回路ＩＮ1,ＩＮ2,... ＩＮm におけるス
イッチング素子Ｒs を次の駆動パルスＶ1,Ｖ2,... Ｖn
が印加される直前にオンにすることによって、その積分
コンデンサをリセットするようにすればよい。
駆動パルスＶ1,Ｖ2,... Ｖn の立ち上がり時と立ち下が
り時とに生じるそれぞれのキャパシタンスキックＣを一
括して積分することにより相殺するようにしたものも開
示されている（特開平３−１２３２７０号公報）。キャ
パシタンスキックを一括して積分するためには、たとえ
ば前述した積分回路ＩＮ1,ＩＮ2,... ＩＮm におけるス
イッチング素子Ｒs を次の駆動パルスＶ1,Ｖ2,... Ｖn
が印加される直前にオンにすることによって、その積分
コンデンサをリセットするようにすればよい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、駆動パ
ルスＶ1,Ｖ2,... Ｖn の立ち上がりと立ち下がりとを一
致させる方法では、キャパシタンスキックを完全に相殺
することはできないという問題があった。キャパシタン
スキックを完全に相殺するためにはブロッキングダイオ
ードＢＤやフォトダイオードＰＤなどから成る一連の系
の時定数が隣接するブロックＢ1,Ｂ2,... Ｂn 間で完全
に一致している必要があるが、フォトダイオードＰＤな
どを構成している半導体層の膜厚を完全に均一にするこ
とは困難で、フォトダイオードＰＤの容量は隣接するブ
ロックＢ1,Ｂ2,... Ｂn 間でわずかに異なっているため
と考えられる。
ルスＶ1,Ｖ2,... Ｖn の立ち上がりと立ち下がりとを一
致させる方法では、キャパシタンスキックを完全に相殺
することはできないという問題があった。キャパシタン
スキックを完全に相殺するためにはブロッキングダイオ
ードＢＤやフォトダイオードＰＤなどから成る一連の系
の時定数が隣接するブロックＢ1,Ｂ2,... Ｂn 間で完全
に一致している必要があるが、フォトダイオードＰＤな
どを構成している半導体層の膜厚を完全に均一にするこ
とは困難で、フォトダイオードＰＤの容量は隣接するブ
ロックＢ1,Ｂ2,... Ｂn 間でわずかに異なっているため
と考えられる。
【０００８】たとえば、半導体層の膜厚が第１番目のブ
ロックＢ1 側から第ｎ番目のブロックＢn 側へ行くに連
れて徐々に薄くなっている場合は、フォトダイオードＰ
Ｄの容量は徐々に大きくなっていて、駆動パルスＶ1,Ｖ
2,... Ｖn の立ち上がり時に生じるキャパシタンスキッ
クの方がわずかに大きくなる。したがって図８に示すよ
うに、明出力時の出力電流Ｉには信号成分に加えてキャ
パシタンスキックの残留成分Ｎが含まれている。また、
暗出力時の出力電流Ｉ’にはキャパシタンスキックの残
留成分Ｎが正のノイズとして現れる。逆に、半導体層の
膜厚が第１番目のブロックＢ1 側から第ｎ番目のブロッ
クＢn 側へ行くに連れて徐々に厚くなっている場合は、
暗出力時の出力電流Ｉ”にはキャパシタンスキックの残
留成分Ｎが負のノイズとして現れる。
ロックＢ1 側から第ｎ番目のブロックＢn 側へ行くに連
れて徐々に薄くなっている場合は、フォトダイオードＰ
Ｄの容量は徐々に大きくなっていて、駆動パルスＶ1,Ｖ
2,... Ｖn の立ち上がり時に生じるキャパシタンスキッ
クの方がわずかに大きくなる。したがって図８に示すよ
うに、明出力時の出力電流Ｉには信号成分に加えてキャ
パシタンスキックの残留成分Ｎが含まれている。また、
暗出力時の出力電流Ｉ’にはキャパシタンスキックの残
留成分Ｎが正のノイズとして現れる。逆に、半導体層の
膜厚が第１番目のブロックＢ1 側から第ｎ番目のブロッ
クＢn 側へ行くに連れて徐々に厚くなっている場合は、
暗出力時の出力電流Ｉ”にはキャパシタンスキックの残
留成分Ｎが負のノイズとして現れる。
【０００９】一方、立ち上がり時と立ち下がり時とに生
じるキャパシタンスキックを一括して積分する方法で
は、同系で時定数が同じであるからキャパシタンスキッ
クを完全に相殺できるようにもみえるが、キャパシタン
スキックのレベルは信号成分のレベルに比べて１０〜２
０倍と極めて大きく、積分回路ＩＮ1,ＩＮ2,... ＩＮm
の出力電圧ＶINがすぐに飽和してしまうため、実用的で
はなかった。
じるキャパシタンスキックを一括して積分する方法で
は、同系で時定数が同じであるからキャパシタンスキッ
クを完全に相殺できるようにもみえるが、キャパシタン
スキックのレベルは信号成分のレベルに比べて１０〜２
０倍と極めて大きく、積分回路ＩＮ1,ＩＮ2,... ＩＮm
の出力電圧ＶINがすぐに飽和してしまうため、実用的で
はなかった。
【００１０】これに対し本発明者らは、図１０に示すよ
うに、疑似フォトダイオードＰＤ0と疑似ブロッキング
ダイオードＢＤ0 とから構成される疑似ブロックＢ0 を
ブロックＢ1 の隣に設け、この疑似ブロックＢ0 に各駆
動パルスＶ1,Ｖ2,... Ｖn が立ち上がる時に立ち下がる
とともに立ち下がる時に立ち上がる疑似駆動パルスを印
加し、立ち上がり時と立ち下がり時とに生じるキャパシ
タンスキックの残留成分を含む区間で積分して、これら
を完全に相殺するようにしたものを既に提案している
（特願平３−３２６９８０）。この先願に係る発明は、
キャパシタンスキックを完全に相殺することができるな
ど、優れた効果を奏するものではあるが、疑似ブロック
Ｂ0 を設ける必要があるため、フォトダイオードＰＤや
ブロッキングダイオードＢＤなどが形成されているセン
サ基板が若干大きくなるという欠点があった。
うに、疑似フォトダイオードＰＤ0と疑似ブロッキング
ダイオードＢＤ0 とから構成される疑似ブロックＢ0 を
ブロックＢ1 の隣に設け、この疑似ブロックＢ0 に各駆
動パルスＶ1,Ｖ2,... Ｖn が立ち上がる時に立ち下がる
とともに立ち下がる時に立ち上がる疑似駆動パルスを印
加し、立ち上がり時と立ち下がり時とに生じるキャパシ
タンスキックの残留成分を含む区間で積分して、これら
を完全に相殺するようにしたものを既に提案している
（特願平３−３２６９８０）。この先願に係る発明は、
キャパシタンスキックを完全に相殺することができるな
ど、優れた効果を奏するものではあるが、疑似ブロック
Ｂ0 を設ける必要があるため、フォトダイオードＰＤや
ブロッキングダイオードＢＤなどが形成されているセン
サ基板が若干大きくなるという欠点があった。
【００１１】そこで、本発明者らはこれらの問題を解決
し、ＳＮ比の向上などを図るため鋭意研究を重ねた結
果、本発明に至った。
し、ＳＮ比の向上などを図るため鋭意研究を重ねた結
果、本発明に至った。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明に係る画像読取方
法の要旨とするところは、フォトダイオードに一定時間
おきに駆動パルスを印加し、該駆動パルスが印加されて
いる間に該フォトダイオードから流れ出す電流を時間積
分することによって当該一定時間内に該フォトダイオー
ドに入射した光量を電気信号として読み出す画像読取方
法において、前記フォトダイオードと出力ラインを共通
にする疑似容量に、前記駆動パルスが立ち上がる時に立
ち下がるとともに立ち下がる時に立ち上がる疑似駆動パ
ルスを印加し、前記駆動パルスが立ち下がった後まで時
間積分することにある。
法の要旨とするところは、フォトダイオードに一定時間
おきに駆動パルスを印加し、該駆動パルスが印加されて
いる間に該フォトダイオードから流れ出す電流を時間積
分することによって当該一定時間内に該フォトダイオー
ドに入射した光量を電気信号として読み出す画像読取方
法において、前記フォトダイオードと出力ラインを共通
にする疑似容量に、前記駆動パルスが立ち上がる時に立
ち下がるとともに立ち下がる時に立ち上がる疑似駆動パ
ルスを印加し、前記駆動パルスが立ち下がった後まで時
間積分することにある。
【００１３】一方、本発明に係る画像読取装置は、前記
画像読取方法の実施に直接使用するもので、その要旨と
するところは、フォトダイオードが形成されて成るセン
サ基板と、該フォトダイオードに一定時間おきに駆動パ
ルスを印加する駆動回路と、該駆動パルスが印加されて
いる間に該フォトダイオードから流れ出す電流を時間積
分する信号処理回路とを備えた画像読取装置において、
前記フォトダイオードと出力ラインを共通にする疑似容
量と、該疑似容量に前記駆動パルスが立ち上がる時に立
ち下がるとともに立ち下がる時に立ち上がる疑似駆動パ
ルスを印加する疑似駆動回路とを設け、かつ、前記信号
処理回路を前記駆動パルスが立ち下がった後まで時間積
分するように構成したことにある。
画像読取方法の実施に直接使用するもので、その要旨と
するところは、フォトダイオードが形成されて成るセン
サ基板と、該フォトダイオードに一定時間おきに駆動パ
ルスを印加する駆動回路と、該駆動パルスが印加されて
いる間に該フォトダイオードから流れ出す電流を時間積
分する信号処理回路とを備えた画像読取装置において、
前記フォトダイオードと出力ラインを共通にする疑似容
量と、該疑似容量に前記駆動パルスが立ち上がる時に立
ち下がるとともに立ち下がる時に立ち上がる疑似駆動パ
ルスを印加する疑似駆動回路とを設け、かつ、前記信号
処理回路を前記駆動パルスが立ち下がった後まで時間積
分するように構成したことにある。
【００１４】また、かかる画像読取装置において、前記
疑似容量をセンサ基板上に設け、前記フォトダイオード
を覆う層間絶縁膜を該疑似容量の誘電体として用いたこ
とにある。
疑似容量をセンサ基板上に設け、前記フォトダイオード
を覆う層間絶縁膜を該疑似容量の誘電体として用いたこ
とにある。
【００１５】また、かかる画像読取装置において、前記
疑似容量を前記信号処理回路の入力部に設けたことにあ
る。
疑似容量を前記信号処理回路の入力部に設けたことにあ
る。
【００１６】
【作用】かかる画像読取方法又はその装置によれば、駆
動回路などによってフォトダイオードに一定時間おきに
駆動パルスが印加される一方、疑似駆動回路などによっ
てフォトダイオードと出力ラインを共通にして設けた疑
似容量に疑似駆動パルスが印加される。この疑似駆動パ
ルスは、駆動パルスが立ち上がる時に立ち下がるととも
に立ち下がる時に立ち上がるようにされているので、ブ
ロッキングダイオードの容量に起因して生じるキャパシ
タンスキックと、疑似容量に起因して生じるキャパシタ
ンスキックとが互いに逆極性になって、これらのほとん
どは相殺されてなくなる。
動回路などによってフォトダイオードに一定時間おきに
駆動パルスが印加される一方、疑似駆動回路などによっ
てフォトダイオードと出力ラインを共通にして設けた疑
似容量に疑似駆動パルスが印加される。この疑似駆動パ
ルスは、駆動パルスが立ち上がる時に立ち下がるととも
に立ち下がる時に立ち上がるようにされているので、ブ
ロッキングダイオードの容量に起因して生じるキャパシ
タンスキックと、疑似容量に起因して生じるキャパシタ
ンスキックとが互いに逆極性になって、これらのほとん
どは相殺されてなくなる。
【００１７】しかしながら、これらには容量差があるの
で、キャパシタンスキックは完全には相殺されず、少し
だけ残留する。すなわち、フォトダイオードの容量の方
が大きい場合には、駆動パルスが立ち上がる時にキャパ
シタンスキックの残留成分は正のノイズとして現れ、駆
動パルスが立ち下がる時に負のノイズとして現れる。逆
に疑似容量の方が大きい場合には、駆動パルスが立ち上
がる時にキャパシタンスキックの残留成分は負のノイズ
として現れ、駆動パルスが立ち下がる時に正のノイズと
して現れる。これらキャパシタンスキックの残留成分は
極性が逆になるだけでなく、或る特定のフォトダイオー
ドの容量と疑似容量との差に起因して残留するものであ
るから、それらの大きさは全く同じになる。したがっ
て、信号処理回路などによって駆動パルスが印加されて
いる間だけでなく、駆動パルスが立ち下がった後までフ
ォトダイオードから流れ出す電流が時間積分されること
によって、これらキャパシタンスキックの残留成分は完
全に相殺され、その一定時間内にフォトダイオードに入
射した光量だけが電気信号として読み出されることにな
る。
で、キャパシタンスキックは完全には相殺されず、少し
だけ残留する。すなわち、フォトダイオードの容量の方
が大きい場合には、駆動パルスが立ち上がる時にキャパ
シタンスキックの残留成分は正のノイズとして現れ、駆
動パルスが立ち下がる時に負のノイズとして現れる。逆
に疑似容量の方が大きい場合には、駆動パルスが立ち上
がる時にキャパシタンスキックの残留成分は負のノイズ
として現れ、駆動パルスが立ち下がる時に正のノイズと
して現れる。これらキャパシタンスキックの残留成分は
極性が逆になるだけでなく、或る特定のフォトダイオー
ドの容量と疑似容量との差に起因して残留するものであ
るから、それらの大きさは全く同じになる。したがっ
て、信号処理回路などによって駆動パルスが印加されて
いる間だけでなく、駆動パルスが立ち下がった後までフ
ォトダイオードから流れ出す電流が時間積分されること
によって、これらキャパシタンスキックの残留成分は完
全に相殺され、その一定時間内にフォトダイオードに入
射した光量だけが電気信号として読み出されることにな
る。
【００１８】
【実施例】次に、本発明に係る画像読取方法及びその装
置の実施例を図面に基づき詳しく説明する。
置の実施例を図面に基づき詳しく説明する。
【００１９】図２乃至図４において、符号１０は本発明
に係る画像読取装置を構成するセンサ基板の一実施例で
ある。このセンサ基板１０は、逆極性で直列に接続され
たｍ×ｎ個のフォトダイオードＰＤとブロッキングダイ
オードＢＤとがガラスなどの基板１２上に形成され、ｍ
個毎にｎ個のブロックＢ1,Ｂ2,... Ｂn に区分されてい
る。フォトダイオードＰＤとブロッキングダイオードＢ
Ｄとは共に同じアモルファスシリコンなどから成る pin
構造の半導体層１４，１６で構成され、これら半導体層
１４，１６の上面にはＩＴＯなどから成る透明電極１
８，２０が形成されている。また、フォトダイオードＰ
ＤとブロッキングダイオードＢＤとはSiOxなどから成る
層間絶縁膜２２により覆われていて、その層間絶縁膜２
２に形成されたコンタクトホール２４，２６を介して接
続配線２８によって接続されている。さらにこれら全体
は、SiNxなどから成る保護膜３０によって覆われてい
る。
に係る画像読取装置を構成するセンサ基板の一実施例で
ある。このセンサ基板１０は、逆極性で直列に接続され
たｍ×ｎ個のフォトダイオードＰＤとブロッキングダイ
オードＢＤとがガラスなどの基板１２上に形成され、ｍ
個毎にｎ個のブロックＢ1,Ｂ2,... Ｂn に区分されてい
る。フォトダイオードＰＤとブロッキングダイオードＢ
Ｄとは共に同じアモルファスシリコンなどから成る pin
構造の半導体層１４，１６で構成され、これら半導体層
１４，１６の上面にはＩＴＯなどから成る透明電極１
８，２０が形成されている。また、フォトダイオードＰ
ＤとブロッキングダイオードＢＤとはSiOxなどから成る
層間絶縁膜２２により覆われていて、その層間絶縁膜２
２に形成されたコンタクトホール２４，２６を介して接
続配線２８によって接続されている。さらにこれら全体
は、SiNxなどから成る保護膜３０によって覆われてい
る。
【００２０】また、基板１２上にはマトリクス配線３２
が形成されていて、このマトリクス配線３２によって各
ブロックＢ1,Ｂ2,... Ｂn 間で相対的に同じ位置にある
フォトダイオードＰＤ同士が引出配線３４を介して共通
に接続されている。一方、ブロッキングダイオードＢＤ
は共通電極３６によってブロックＢ1,Ｂ2,... Ｂn 毎に
共通に接続され、これらの共通電極３６は駆動回路に接
続するための取出電極３８に接続されている。
が形成されていて、このマトリクス配線３２によって各
ブロックＢ1,Ｂ2,... Ｂn 間で相対的に同じ位置にある
フォトダイオードＰＤ同士が引出配線３４を介して共通
に接続されている。一方、ブロッキングダイオードＢＤ
は共通電極３６によってブロックＢ1,Ｂ2,... Ｂn 毎に
共通に接続され、これらの共通電極３６は駆動回路に接
続するための取出電極３８に接続されている。
【００２１】さらに、マトリクス配線３２の延長線上に
はｍ個の疑似容量Ｃ1,Ｃ2,... Ｃmが設けられている。
この点が本実施例の最大の特徴である。これら疑似容量
Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm は、基板１２上に形成された疑似容量
用の共通電極４０と、マトリクス配線３２の延長部分と
を対向電極として用い、さらに層間絶縁膜２２を誘電体
として用いている。また、疑似容量用の共通電極４０も
正規のブロックＢ1,Ｂ2,... Ｂn と同様に取出電極４２
に接続されている。なお、この疑似容量用の共通電極４
０は、ブロッキングダイオードＢＤを共通に接続する共
通電極３６や引出配線３４と同時に形成されている。
はｍ個の疑似容量Ｃ1,Ｃ2,... Ｃmが設けられている。
この点が本実施例の最大の特徴である。これら疑似容量
Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm は、基板１２上に形成された疑似容量
用の共通電極４０と、マトリクス配線３２の延長部分と
を対向電極として用い、さらに層間絶縁膜２２を誘電体
として用いている。また、疑似容量用の共通電極４０も
正規のブロックＢ1,Ｂ2,... Ｂn と同様に取出電極４２
に接続されている。なお、この疑似容量用の共通電極４
０は、ブロッキングダイオードＢＤを共通に接続する共
通電極３６や引出配線３４と同時に形成されている。
【００２２】この場合、キャパシタンスキックは、フォ
トダイオードＰＤの容量ＣPDとブロッキングダイオード
ＢＤの容量ＣBDとの合成容量ＣPD×ＣBD／（ＣPD＋
ＣBD）に起因して発生するが、一般にＣPD：ＣBDは１
０：１程度であるから、ほぼブロッキングダイオードＢ
Ｄの容量ＣBDによって決定することになる。ここで、真
空の誘電率をε0 、半導体層１６の比誘電率をε、電極
２０，３６の対向面積をＳ、半導体層１６の厚さをｔと
すると、ブロッキングダイオードＢＤの容量ＣBDは次式
で表される。 ＣBD＝ε0 εＳ／ｔ
トダイオードＰＤの容量ＣPDとブロッキングダイオード
ＢＤの容量ＣBDとの合成容量ＣPD×ＣBD／（ＣPD＋
ＣBD）に起因して発生するが、一般にＣPD：ＣBDは１
０：１程度であるから、ほぼブロッキングダイオードＢ
Ｄの容量ＣBDによって決定することになる。ここで、真
空の誘電率をε0 、半導体層１６の比誘電率をε、電極
２０，３６の対向面積をＳ、半導体層１６の厚さをｔと
すると、ブロッキングダイオードＢＤの容量ＣBDは次式
で表される。 ＣBD＝ε0 εＳ／ｔ
【００２３】したがって、ブロッキングダイオードＢＤ
の容量に起因して生じるキャパシタンスキックを有効に
相殺するためには、疑似容量Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm をブロッ
キングダイオードＢＤの容量ＣBDと同じにすればよい。
たとえば、ブロッキングダイオードＢＤのサイズが３０
μｍ×３０μｍ、半導体層１６の厚さｔが１μｍ、真空
の誘電率ε0 が８．８５×１０-12 、アモルファスシリ
コンの比誘電率εが１２であれば、ブロッキングダイオ
ードＢＤの容量ＣBDは約０．１ｐＦとなる。したがっ
て、疑似容量Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm も約０．１ｐＦにすれば
よい。ここで、疑似容量Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm の誘電体であ
る層間絶縁膜２２が SiO2 から成り、厚さが１μｍであ
る場合は、 SiO2 の比誘電率εは約３であるから疑似容
量Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm の対向面積をブロッキングダイオー
ドＢＤの約４倍にすればよい。ただし、両者の容量を完
全に一致させる必要はなく、比較的近い値であればよ
い。このことは後に詳述する。
の容量に起因して生じるキャパシタンスキックを有効に
相殺するためには、疑似容量Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm をブロッ
キングダイオードＢＤの容量ＣBDと同じにすればよい。
たとえば、ブロッキングダイオードＢＤのサイズが３０
μｍ×３０μｍ、半導体層１６の厚さｔが１μｍ、真空
の誘電率ε0 が８．８５×１０-12 、アモルファスシリ
コンの比誘電率εが１２であれば、ブロッキングダイオ
ードＢＤの容量ＣBDは約０．１ｐＦとなる。したがっ
て、疑似容量Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm も約０．１ｐＦにすれば
よい。ここで、疑似容量Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm の誘電体であ
る層間絶縁膜２２が SiO2 から成り、厚さが１μｍであ
る場合は、 SiO2 の比誘電率εは約３であるから疑似容
量Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm の対向面積をブロッキングダイオー
ドＢＤの約４倍にすればよい。ただし、両者の容量を完
全に一致させる必要はなく、比較的近い値であればよ
い。このことは後に詳述する。
【００２４】このセンサ基板１０は、図１の配線図に示
すように、駆動回路ＤＣや信号処理回路ＳＣなどと接続
され、これらにより画像読取装置が構成されている。な
お、ｍ個の疑似容量Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm はブロックＢ1 の
隣にアレイ状に配列され、これらにより疑似ブロックＢ
0 が構成されている。
すように、駆動回路ＤＣや信号処理回路ＳＣなどと接続
され、これらにより画像読取装置が構成されている。な
お、ｍ個の疑似容量Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm はブロックＢ1 の
隣にアレイ状に配列され、これらにより疑似ブロックＢ
0 が構成されている。
【００２５】ブロッキングダイオードＢＤのアノード電
極は各ブロックＢ1,Ｂ2,... Ｂn 毎に共通するバッファ
ゲートを介して駆動回路ＤＣに接続され、疑似容量Ｃ1,
Ｃ2,... Ｃm の一方の電極は疑似ブロックＢ0 で共通す
るバッファゲートを介して疑似駆動回路ＤＣｄに接続さ
れている。また、フォトダイオードＰＤのアノード電極
及び疑似容量Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm の他方の電極はブロック
Ｂ1,Ｂ2,... Ｂn 及び疑似ブロックＢ0 間で相対的に同
じ位置にあるもの同士で共通に接続され、電流増幅回路
ＩＶ1,ＩＶ2,... ＩＶm を介して積分回路ＩＮ1,ＩＮ
2,... ＩＮm に接続されている。さらに、積分回路ＩＮ
1,ＩＮ2,... ＩＮm にはサンプルホールド回路ＳＨ1,Ｓ
Ｈ2,... ＳＨm とマルチプレクサ回路ＭＰＸとが接続さ
れていて、これら電流増幅回路ＩＶ1,ＩＶ2,... ＩＶm
と、積分回路ＩＮ1,ＩＮ2,... ＩＮm と、サンプルホー
ルド回路ＳＨ1,ＳＨ2,... ＳＨm と、マルチプレクサ回
路ＭＰＸとによって、フォトダイオードＰＤから流れ出
す電流Ｉ1,Ｉ2,... Ｉm を時間積分する信号処理回路Ｓ
Ｃが構成されている。
極は各ブロックＢ1,Ｂ2,... Ｂn 毎に共通するバッファ
ゲートを介して駆動回路ＤＣに接続され、疑似容量Ｃ1,
Ｃ2,... Ｃm の一方の電極は疑似ブロックＢ0 で共通す
るバッファゲートを介して疑似駆動回路ＤＣｄに接続さ
れている。また、フォトダイオードＰＤのアノード電極
及び疑似容量Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm の他方の電極はブロック
Ｂ1,Ｂ2,... Ｂn 及び疑似ブロックＢ0 間で相対的に同
じ位置にあるもの同士で共通に接続され、電流増幅回路
ＩＶ1,ＩＶ2,... ＩＶm を介して積分回路ＩＮ1,ＩＮ
2,... ＩＮm に接続されている。さらに、積分回路ＩＮ
1,ＩＮ2,... ＩＮm にはサンプルホールド回路ＳＨ1,Ｓ
Ｈ2,... ＳＨm とマルチプレクサ回路ＭＰＸとが接続さ
れていて、これら電流増幅回路ＩＶ1,ＩＶ2,... ＩＶm
と、積分回路ＩＮ1,ＩＮ2,... ＩＮm と、サンプルホー
ルド回路ＳＨ1,ＳＨ2,... ＳＨm と、マルチプレクサ回
路ＭＰＸとによって、フォトダイオードＰＤから流れ出
す電流Ｉ1,Ｉ2,... Ｉm を時間積分する信号処理回路Ｓ
Ｃが構成されている。
【００２６】ここで、駆動回路ＤＣは複数のＤフリップ
フロップから構成されるシフトレジスタであって、図５
のタイムチャートに示すように、クロックパルスＣＬＫ
にしたがってフォトダイオードＰＤにブロックＢ1,Ｂ
2,... Ｂn 単位で順番に駆動パルスＶ1,Ｖ2,... Ｖn を
印加するものである。また、これら駆動パルスＶ1,Ｖ
2,... Ｖn は一定時間Ｔint おきに印加されるようにな
っている。
フロップから構成されるシフトレジスタであって、図５
のタイムチャートに示すように、クロックパルスＣＬＫ
にしたがってフォトダイオードＰＤにブロックＢ1,Ｂ
2,... Ｂn 単位で順番に駆動パルスＶ1,Ｖ2,... Ｖn を
印加するものである。また、これら駆動パルスＶ1,Ｖ
2,... Ｖn は一定時間Ｔint おきに印加されるようにな
っている。
【００２７】また、疑似駆動回路ＤＣｄはＴフリップフ
ロップとＤフリップフロップとから構成され、図５のタ
イムチャートに示すように、駆動パルスＶ1,Ｖ2,... Ｖ
n が立ち上がる時に立ち下がるとともに立ち下がる時に
立ち上がる疑似駆動パルスＶ0 を疑似容量Ｃ1,Ｃ2,...
Ｃm に印加するものである。
ロップとＤフリップフロップとから構成され、図５のタ
イムチャートに示すように、駆動パルスＶ1,Ｖ2,... Ｖ
n が立ち上がる時に立ち下がるとともに立ち下がる時に
立ち上がる疑似駆動パルスＶ0 を疑似容量Ｃ1,Ｃ2,...
Ｃm に印加するものである。
【００２８】さらに、積分回路ＩＮ1,ＩＮ2,... ＩＮm
における各スイッチング素子Ｒs は駆動パルスＶ1,Ｖ
2,... Ｖn が印加される直前にオンになり、それぞれの
積分コンデンサをリセットするようになっている。すな
わち、信号処理回路ＳＣは、駆動パルスＶ1,Ｖ2,... Ｖ
n が立ち下がった後まで時間積分するように構成されて
いる。
における各スイッチング素子Ｒs は駆動パルスＶ1,Ｖ
2,... Ｖn が印加される直前にオンになり、それぞれの
積分コンデンサをリセットするようになっている。すな
わち、信号処理回路ＳＣは、駆動パルスＶ1,Ｖ2,... Ｖ
n が立ち下がった後まで時間積分するように構成されて
いる。
【００２９】次に、この画像読取装置の動作を図５のタ
イムチャートに基づき説明する。
イムチャートに基づき説明する。
【００３０】駆動回路ＤＣによりフォトダイオードＰＤ
にブロックＢ1,Ｂ2,... Ｂn 単位で順番に駆動パルスＶ
1,Ｖ2,... Ｖn が印加され、疑似駆動回路ＤＣｄにより
疑似容量Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm に疑似ブロックＢ0 単位で疑
似駆動パルスＶ0 が印加される。この疑似駆動パルスＶ
0 は駆動パルスＶ1,Ｖ2,... Ｖn が立ち上がる時に立ち
下がるとともに立ち下がる時に立ち上がるので、駆動パ
ルスＶ1,Ｖ2,... Ｖnが立ち上がる時にブロッキングダ
イオードＢＤの容量に起因して生じるキャパシタンスキ
ックと、疑似駆動パルスＶ0 が立ち下がる時に疑似容量
Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm に起因して生じるキャパシタンスキッ
クとは互いに逆極性になる。また同様に、駆動パルスＶ
1,Ｖ2,... Ｖn が立ち下がる時に生じるキャパシタンス
キックと、疑似駆動パルスＶ0 が立ち上がる時に生じる
キャパシタンスキックも互いに逆極性になる。したがっ
て、フォトダイオードＰＤと疑似容量Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm
とはマトリクス配線３２によって出力ラインを共通にし
ているため、これらキャパシタンスキックのほとんどは
相殺されてなくなる。
にブロックＢ1,Ｂ2,... Ｂn 単位で順番に駆動パルスＶ
1,Ｖ2,... Ｖn が印加され、疑似駆動回路ＤＣｄにより
疑似容量Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm に疑似ブロックＢ0 単位で疑
似駆動パルスＶ0 が印加される。この疑似駆動パルスＶ
0 は駆動パルスＶ1,Ｖ2,... Ｖn が立ち上がる時に立ち
下がるとともに立ち下がる時に立ち上がるので、駆動パ
ルスＶ1,Ｖ2,... Ｖnが立ち上がる時にブロッキングダ
イオードＢＤの容量に起因して生じるキャパシタンスキ
ックと、疑似駆動パルスＶ0 が立ち下がる時に疑似容量
Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm に起因して生じるキャパシタンスキッ
クとは互いに逆極性になる。また同様に、駆動パルスＶ
1,Ｖ2,... Ｖn が立ち下がる時に生じるキャパシタンス
キックと、疑似駆動パルスＶ0 が立ち上がる時に生じる
キャパシタンスキックも互いに逆極性になる。したがっ
て、フォトダイオードＰＤと疑似容量Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm
とはマトリクス配線３２によって出力ラインを共通にし
ているため、これらキャパシタンスキックのほとんどは
相殺されてなくなる。
【００３１】ところが実際は、ブロッキングダイオード
ＢＤを構成している半導体層１６の膜厚は均一になって
いないので、各ブロッキングダイオードＢＤと疑似容量
Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm との間には容量差が生じる。このた
め、キャパシタンスキックは完全には相殺されず、少し
だけ残留することになる。
ＢＤを構成している半導体層１６の膜厚は均一になって
いないので、各ブロッキングダイオードＢＤと疑似容量
Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm との間には容量差が生じる。このた
め、キャパシタンスキックは完全には相殺されず、少し
だけ残留することになる。
【００３２】たとえば、半導体層１４，１６の膜厚が疑
似ブロックＢ0 側から第ｎ番目のブロックＢn 側へ行く
に連れて徐々に薄くなっていて、疑似容量Ｃ1,Ｃ2,...
Ｃmが第１番目のブロックＢ1 内にあるブロッキングダ
イオードＢＤの容量よりも小さくなっている場合は、ブ
ロッキングダイオードＢＤの容量に起因して生じるキャ
パシタンスキックの方が大きく、駆動パルスＶ1,Ｖ
2,... Ｖn が立ち上がる時には正のキャパシタンスキッ
クが残留し、駆動パルスＶ1,Ｖ2,... Ｖn が立ち下がる
時には負のキャパシタンスキックが残留する。したがっ
て、明出力時の出力電流Ｉには信号成分に加えて正の残
留成分Ｎ1 と負の残留成分Ｎ2 とが含まれ、暗出力時の
出力電流Ｉ’には正の残留成分Ｎ1 と負の残留成分Ｎ2
とが交互に現れる。
似ブロックＢ0 側から第ｎ番目のブロックＢn 側へ行く
に連れて徐々に薄くなっていて、疑似容量Ｃ1,Ｃ2,...
Ｃmが第１番目のブロックＢ1 内にあるブロッキングダ
イオードＢＤの容量よりも小さくなっている場合は、ブ
ロッキングダイオードＢＤの容量に起因して生じるキャ
パシタンスキックの方が大きく、駆動パルスＶ1,Ｖ
2,... Ｖn が立ち上がる時には正のキャパシタンスキッ
クが残留し、駆動パルスＶ1,Ｖ2,... Ｖn が立ち下がる
時には負のキャパシタンスキックが残留する。したがっ
て、明出力時の出力電流Ｉには信号成分に加えて正の残
留成分Ｎ1 と負の残留成分Ｎ2 とが含まれ、暗出力時の
出力電流Ｉ’には正の残留成分Ｎ1 と負の残留成分Ｎ2
とが交互に現れる。
【００３３】逆に、半導体層１４，１６の膜厚が疑似ブ
ロックＢ0 側から第ｎ番目のブロックＢn 側へ行くに連
れて徐々に厚くなっていて、疑似容量Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm
が第１番目のブロックＢ1 内にあるブロッキングダイオ
ードＢＤの容量よりも大きくなっている場合は、駆動パ
ルスＶ1,Ｖ2,... Ｖn が立ち上がる時には負のキャパシ
タンスキックが残留し、駆動パルスＶ1,Ｖ2,... Ｖn が
立ち下がる時には正のキャパシタンスキックが残留す
る。したがって、暗出力時の出力電流Ｉ”には前述した
場合と反対の状態で負の残留成分Ｎ2 と正の残留成分Ｎ
1 とが交互に現れる。
ロックＢ0 側から第ｎ番目のブロックＢn 側へ行くに連
れて徐々に厚くなっていて、疑似容量Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm
が第１番目のブロックＢ1 内にあるブロッキングダイオ
ードＢＤの容量よりも大きくなっている場合は、駆動パ
ルスＶ1,Ｖ2,... Ｖn が立ち上がる時には負のキャパシ
タンスキックが残留し、駆動パルスＶ1,Ｖ2,... Ｖn が
立ち下がる時には正のキャパシタンスキックが残留す
る。したがって、暗出力時の出力電流Ｉ”には前述した
場合と反対の状態で負の残留成分Ｎ2 と正の残留成分Ｎ
1 とが交互に現れる。
【００３４】また、上記のような場合には、ほぼ中央の
ブロック内にあるブロッキングダイオードＢＤの容量に
疑似容量Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm を一致させるようにしてもよ
い。この場合の残留成分Ｎ1 ，Ｎ2 は、その中央のブロ
ックに駆動パルスが印加された時は完全になくなり、そ
の中央のブロックの前後で正の残留成分Ｎ1 と負の残留
成分Ｎ2 の現れる状態が反対になる。
ブロック内にあるブロッキングダイオードＢＤの容量に
疑似容量Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm を一致させるようにしてもよ
い。この場合の残留成分Ｎ1 ，Ｎ2 は、その中央のブロ
ックに駆動パルスが印加された時は完全になくなり、そ
の中央のブロックの前後で正の残留成分Ｎ1 と負の残留
成分Ｎ2 の現れる状態が反対になる。
【００３５】これらキャパシタンスキックの残留成分Ｎ
1 ，Ｎ2 は、或る特定のフォトダイオードＰＤと疑似容
量Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm との間の容量差に起因して生じるも
のであるから、それらの大きさは全く同じである。した
がって、これら正の残留成分Ｎ1 と負の残留成分Ｎ2 と
を含む区間で出力電流Ｉ，Ｉ’，Ｉ”を時間積分すれ
ば、これら残留成分Ｎ1 ，Ｎ2 は完全に相殺されること
になる。このため、ブロッキングダイオードＢＤの容量
と疑似容量Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm とを完全に一致させる必要
はなく、比較的近い値であればよいのである。
1 ，Ｎ2 は、或る特定のフォトダイオードＰＤと疑似容
量Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm との間の容量差に起因して生じるも
のであるから、それらの大きさは全く同じである。した
がって、これら正の残留成分Ｎ1 と負の残留成分Ｎ2 と
を含む区間で出力電流Ｉ，Ｉ’，Ｉ”を時間積分すれ
ば、これら残留成分Ｎ1 ，Ｎ2 は完全に相殺されること
になる。このため、ブロッキングダイオードＢＤの容量
と疑似容量Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm とを完全に一致させる必要
はなく、比較的近い値であればよいのである。
【００３６】このことをさらに詳述すると、積分回路Ｉ
Ｎ1,ＩＮ2,... ＩＮm における各スイッチング素子Ｒs
が、駆動パルスＶk (k=1,2,...n)が印加され終わった直
後ではなく、その次の駆動パルスＶk+1 が印加され始め
る直前にオンになるので、明出力時の出力電流Ｉが積分
回路ＩＮ1,ＩＮ2,... ＩＮm により時間積分されると、
その出力電圧ＶINは一定時間Ｔint 内にフォトダイオー
ドＰＤに入射した光量に相当する信号成分だけになる。
また、暗出力時の出力電流Ｉ’，Ｉ”が積分回路ＩＮ1,
ＩＮ2,... ＩＮm により時間積分されると、その出力電
圧ＶIN' ，ＶIN" は完全に０Ｖになる。このように、駆
動パルスＶ1,Ｖ2,... Ｖn が立ち下がった後の残留成分
Ｎ1 ，Ｎ2 を積分区間に含めることによって、ノイズの
少ない良好な画像を読み取ることができる。
Ｎ1,ＩＮ2,... ＩＮm における各スイッチング素子Ｒs
が、駆動パルスＶk (k=1,2,...n)が印加され終わった直
後ではなく、その次の駆動パルスＶk+1 が印加され始め
る直前にオンになるので、明出力時の出力電流Ｉが積分
回路ＩＮ1,ＩＮ2,... ＩＮm により時間積分されると、
その出力電圧ＶINは一定時間Ｔint 内にフォトダイオー
ドＰＤに入射した光量に相当する信号成分だけになる。
また、暗出力時の出力電流Ｉ’，Ｉ”が積分回路ＩＮ1,
ＩＮ2,... ＩＮm により時間積分されると、その出力電
圧ＶIN' ，ＶIN" は完全に０Ｖになる。このように、駆
動パルスＶ1,Ｖ2,... Ｖn が立ち下がった後の残留成分
Ｎ1 ，Ｎ2 を積分区間に含めることによって、ノイズの
少ない良好な画像を読み取ることができる。
【００３７】このように、本実施例に係る画像読取装置
には、疑似容量Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm と疑似駆動回路ＤＣｄ
とが設けられ、かつ、積分回路ＩＮ1,ＩＮ2,... ＩＮm
における各スイッチング素子Ｒs が駆動パルスＶ1,Ｖ
2,... Ｖn の印加される直前にオンになるように構成さ
れているため、キャパシタンスキックは完全に相殺さ
れ、高ＳＮ比で画像を読み取ることができる。しかも、
キャパシタンスキックを疑似駆動パルスＶ0 によってあ
る程度まで相殺してから時間積分するようにしているの
で、積分回路ＩＮ1,ＩＮ2,... ＩＮm がすぐに飽和して
しまうようなこともない。また、これらの系の時定数は
ほぼ一致しているため、キャパシタンスキックの残留成
分Ｎ1 ，Ｎ2 は極めて少なく、電流増幅回路ＩＶ1,ＩＶ
2,... ＩＶmのゲイン、つまりフィードバック抵抗をフ
ォトダイオードＰＤの信号レベルに合わせて自由に設定
することができる。
には、疑似容量Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm と疑似駆動回路ＤＣｄ
とが設けられ、かつ、積分回路ＩＮ1,ＩＮ2,... ＩＮm
における各スイッチング素子Ｒs が駆動パルスＶ1,Ｖ
2,... Ｖn の印加される直前にオンになるように構成さ
れているため、キャパシタンスキックは完全に相殺さ
れ、高ＳＮ比で画像を読み取ることができる。しかも、
キャパシタンスキックを疑似駆動パルスＶ0 によってあ
る程度まで相殺してから時間積分するようにしているの
で、積分回路ＩＮ1,ＩＮ2,... ＩＮm がすぐに飽和して
しまうようなこともない。また、これらの系の時定数は
ほぼ一致しているため、キャパシタンスキックの残留成
分Ｎ1 ，Ｎ2 は極めて少なく、電流増幅回路ＩＶ1,ＩＶ
2,... ＩＶmのゲイン、つまりフィードバック抵抗をフ
ォトダイオードＰＤの信号レベルに合わせて自由に設定
することができる。
【００３８】また本実施例では、疑似容量Ｃ1,Ｃ2,...
Ｃm がセンサ基板１０上に設けられ、層間絶縁膜２２が
これら疑似容量Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm の誘電体として用いら
れているため、センサ基板１０は従来のものに比べて疑
似容量Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm の分だけ大きくなっているが、
疑似フォトダイオードＰＤ0 などから成る疑似ブロック
Ｂ0 を設けたものに比べれば格段に小さくなっている。
Ｃm がセンサ基板１０上に設けられ、層間絶縁膜２２が
これら疑似容量Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm の誘電体として用いら
れているため、センサ基板１０は従来のものに比べて疑
似容量Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm の分だけ大きくなっているが、
疑似フォトダイオードＰＤ0 などから成る疑似ブロック
Ｂ0 を設けたものに比べれば格段に小さくなっている。
【００３９】以上、本発明に係る画像読取方法及びその
装置の一実施例を詳述したが、本発明は上述した実施例
に限定されることなく、その他の態様でも実施し得るも
のである。
装置の一実施例を詳述したが、本発明は上述した実施例
に限定されることなく、その他の態様でも実施し得るも
のである。
【００４０】たとえば図６に示すように、マトリクス配
線３２の取出電極４４側に疑似容量用の共通電極４６を
形成することによって、疑似容量Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm を設
けてもよい。この場合、マトリクス配線３２のパターン
によってはセンサ基板１０が全く大きくならないことも
ある。本例からも明らかなように、疑似容量Ｃ1,Ｃ
2,... Ｃm はセンサ基板１０上のどこに設けてもよく、
要するに図１の配線図に示したように、フォトダイオー
ドＰＤと出力ラインを共通にするように設ければよいの
である。したがって、信号処理回路ＳＣを構成している
電流増幅回路ＩＶ1,ＩＶ2,... ＩＶm の反転入力端子の
それぞれに疑似容量を接続し、これら疑似容量に疑似駆
動パルスＶ0 を印加するようにしてもよい。すなわち、
信号処理回路ＳＣなどが内蔵された信号処理用ＩＣの入
力部に疑似容量を内蔵してもよいのである。この場合、
センサ基板１０には疑似ブロックを形成する必要はな
く、従来のセンサ基板と全く同じ大きさで足りる。さら
に、疑似容量をマトリクス配線３２の両側に設け、この
両側の疑似容量に疑似駆動パルスＶ0 を同時に印加する
ようにしてもよい。
線３２の取出電極４４側に疑似容量用の共通電極４６を
形成することによって、疑似容量Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm を設
けてもよい。この場合、マトリクス配線３２のパターン
によってはセンサ基板１０が全く大きくならないことも
ある。本例からも明らかなように、疑似容量Ｃ1,Ｃ
2,... Ｃm はセンサ基板１０上のどこに設けてもよく、
要するに図１の配線図に示したように、フォトダイオー
ドＰＤと出力ラインを共通にするように設ければよいの
である。したがって、信号処理回路ＳＣを構成している
電流増幅回路ＩＶ1,ＩＶ2,... ＩＶm の反転入力端子の
それぞれに疑似容量を接続し、これら疑似容量に疑似駆
動パルスＶ0 を印加するようにしてもよい。すなわち、
信号処理回路ＳＣなどが内蔵された信号処理用ＩＣの入
力部に疑似容量を内蔵してもよいのである。この場合、
センサ基板１０には疑似ブロックを形成する必要はな
く、従来のセンサ基板と全く同じ大きさで足りる。さら
に、疑似容量をマトリクス配線３２の両側に設け、この
両側の疑似容量に疑似駆動パルスＶ0 を同時に印加する
ようにしてもよい。
【００４１】また、これまでの実施例では、スイッチン
グ素子Ｒs がオンになる時期を駆動パルスＶ1,Ｖ2,...
Ｖn が印加される直前としてきたが、この時期は特に限
定されるものではなく、要するにキャパシタンスキック
の残留成分が一括して時間積分されるようになっていれ
ば、駆動パルスＶ1,Ｖ2,... Ｖn が立ち下がった少し後
にオンになるようにされていてもよい。
グ素子Ｒs がオンになる時期を駆動パルスＶ1,Ｖ2,...
Ｖn が印加される直前としてきたが、この時期は特に限
定されるものではなく、要するにキャパシタンスキック
の残留成分が一括して時間積分されるようになっていれ
ば、駆動パルスＶ1,Ｖ2,... Ｖn が立ち下がった少し後
にオンになるようにされていてもよい。
【００４２】さらに、これまでの実施例では、駆動パル
スＶ1,Ｖ2,... Ｖn 、疑似駆動パルスＶ0 などを正のパ
ルスとして説明してきたが、これらは負のパルスでもよ
いの当然で、この場合、「パルスの立ち上がり」とはパ
ルスの印加開始を意味し、「パルスの立ち下がり」とは
パルスの印加終了を意味する。
スＶ1,Ｖ2,... Ｖn 、疑似駆動パルスＶ0 などを正のパ
ルスとして説明してきたが、これらは負のパルスでもよ
いの当然で、この場合、「パルスの立ち上がり」とはパ
ルスの印加開始を意味し、「パルスの立ち下がり」とは
パルスの印加終了を意味する。
【００４３】その他、ブロッキングダイオードでなくＴ
ＦＴなどにより選択駆動を行なうタイプの画像読取装置
にも適用し得るものであり、また、マトリクス駆動方式
でなくフォトダイオードの光信号を別々に読み出すいわ
ゆる個別駆動方式の画像読取装置にも適用し得るもので
あるなど、本発明はその主旨を逸脱しない範囲内で当業
者の知識に基づき種々なる改良、修正、変形を加えた態
様で実施し得るものである。
ＦＴなどにより選択駆動を行なうタイプの画像読取装置
にも適用し得るものであり、また、マトリクス駆動方式
でなくフォトダイオードの光信号を別々に読み出すいわ
ゆる個別駆動方式の画像読取装置にも適用し得るもので
あるなど、本発明はその主旨を逸脱しない範囲内で当業
者の知識に基づき種々なる改良、修正、変形を加えた態
様で実施し得るものである。
【００４４】
【発明の効果】本発明に係る画像読取方法は、フォトダ
イオードと出力ラインを共通にする疑似容量に、駆動パ
ルスが立ち上がる時に立ち下がるとともに立ち下がる時
に立ち上がる疑似駆動パルスを印加し、駆動パルスが立
ち下がった後までフォトダイオードから流れ出す電流を
時間積分しているため、駆動パルスの立ち上がり時と立
ち下がり時とに生じるキャパシタンスキックは完全に相
殺され、高ＳＮ比で画像を読み取ることができる。
イオードと出力ラインを共通にする疑似容量に、駆動パ
ルスが立ち上がる時に立ち下がるとともに立ち下がる時
に立ち上がる疑似駆動パルスを印加し、駆動パルスが立
ち下がった後までフォトダイオードから流れ出す電流を
時間積分しているため、駆動パルスの立ち上がり時と立
ち下がり時とに生じるキャパシタンスキックは完全に相
殺され、高ＳＮ比で画像を読み取ることができる。
【００４５】また、この方法の実施に直接使用する本発
明に係る画像読取装置は、フォトダイオードと出力ライ
ンを共通にする疑似容量と、この疑似容量に疑似駆動パ
ルスを印加する疑似駆動回路とを設け、かつ、信号処理
回路を駆動パルスが立ち下がった後まで時間積分するよ
うに構成しているため、前述同様に、高ＳＮ比で画像を
読み取ることができる。しかも、キャパシタンスキック
を疑似駆動パルスによってある程度まで相殺してから時
間積分しているので、信号処理回路などがすぐに飽和し
てしまうようなこともない。このため、フォトダイオー
ドの信号レベルに合わせた高ゲインの増幅が可能である
など、設計の自由度が高くなる。
明に係る画像読取装置は、フォトダイオードと出力ライ
ンを共通にする疑似容量と、この疑似容量に疑似駆動パ
ルスを印加する疑似駆動回路とを設け、かつ、信号処理
回路を駆動パルスが立ち下がった後まで時間積分するよ
うに構成しているため、前述同様に、高ＳＮ比で画像を
読み取ることができる。しかも、キャパシタンスキック
を疑似駆動パルスによってある程度まで相殺してから時
間積分しているので、信号処理回路などがすぐに飽和し
てしまうようなこともない。このため、フォトダイオー
ドの信号レベルに合わせた高ゲインの増幅が可能である
など、設計の自由度が高くなる。
【００４６】また、疑似容量をセンサ基板上に設け、フ
ォトダイオードを覆う層間絶縁膜をその疑似容量の誘電
体として用いているため、センサ基板はさほど大きくな
らない。さらに、疑似容量を信号処理回路の入力部に設
けた場合は、センサ基板は全く大きくならないなど、本
発明は種々の優れた効果を奏する。
ォトダイオードを覆う層間絶縁膜をその疑似容量の誘電
体として用いているため、センサ基板はさほど大きくな
らない。さらに、疑似容量を信号処理回路の入力部に設
けた場合は、センサ基板は全く大きくならないなど、本
発明は種々の優れた効果を奏する。
【図１】本発明に係る画像読取装置の一実施例を示す配
線図である。
線図である。
【図２】本発明に係る画像読取装置を構成するセンサ基
板の一実施例を示す要部平面図である。
板の一実施例を示す要部平面図である。
【図３】図２に示したセンサ基板をＡ−Ａ線で切断して
示す断面説明図である。
示す断面説明図である。
【図４】図２に示したセンサ基板をＢ−Ｂ線で切断して
示す断面説明図である。
示す断面説明図である。
【図５】図１に示した画像読取装置の動作を説明するた
めのタイムチャートである。
めのタイムチャートである。
【図６】本発明に係る画像読取装置を構成するセンサ基
板の他の実施例を示す要部平面図である。
板の他の実施例を示す要部平面図である。
【図７】従来の画像読取装置の一例を示す配線図であ
る。
る。
【図８】図７に示した画像読取装置の動作を説明するた
めのタイムチャートである。
めのタイムチャートである。
【図９】従来の他の画像読取装置の動作を説明するため
のタイムチャートである。
のタイムチャートである。
【図１０】従来の他の画像読取装置を示す配線図であ
る。
る。
１０；センサ基板 ２２；層間絶縁膜 ＰＤ；フォトダイオード ＢＤ；ブロッキングダイオード Ｃ1,Ｃ2,... Ｃm ；疑似容量 ＤＣ；駆動回路 ＤＣｄ；疑似駆動回路 ＳＣ；信号処理回路 ＩＶ1,ＩＶ2,... ＩＶm ；電流増幅回路 ＩＮ1,ＩＮ2,... ＩＮm ；積分回路 ＳＨ1,ＳＨ2,... ＳＨm ；サンプルホールド回路 ＭＰＸ；マルチプレクサ回路 Ｔint ；一定時間 Ｖ；駆動パルス Ｖ0 ；疑似駆動パルス
Claims (4)
- 【請求項１】 フォトダイオードに一定時間おきに駆動
パルスを印加し、該駆動パルスが印加されている間に該
フォトダイオードから流れ出す電流を時間積分すること
によって当該一定時間内に該フォトダイオードに入射し
た光量を電気信号として読み出す画像読取方法におい
て、 前記フォトダイオードと出力ラインを共通にする疑似容
量に、前記駆動パルスが立ち上がる時に立ち下がるとと
もに立ち下がる時に立ち上がる疑似駆動パルスを印加
し、前記駆動パルスが立ち下がった後まで時間積分する
ことを特徴とする画像読取方法。 - 【請求項２】 フォトダイオードが形成されて成るセン
サ基板と、該フォトダイオードに一定時間おきに駆動パ
ルスを印加する駆動回路と、該駆動パルスが印加されて
いる間に該フォトダイオードから流れ出す電流を時間積
分する信号処理回路とを備えた画像読取装置において、 前記フォトダイオードと出力ラインを共通にする疑似容
量と、該疑似容量に前記駆動パルスが立ち上がる時に立
ち下がるとともに立ち下がる時に立ち上がる疑似駆動パ
ルスを印加する疑似駆動回路とを設け、かつ、前記信号
処理回路を前記駆動パルスが立ち下がった後まで時間積
分するように構成したことを特徴とする画像読取装置。 - 【請求項３】 前記疑似容量をセンサ基板上に設け、前
記フォトダイオードを覆う層間絶縁膜を該疑似容量の誘
電体として用いたことを特徴とする請求項２に記載の画
像読取装置。 - 【請求項４】 前記疑似容量を前記信号処理回路の入力
部に設けたことを特徴とする請求項２に記載の画像読取
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4274963A JPH06105069A (ja) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | 画像読取方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4274963A JPH06105069A (ja) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | 画像読取方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06105069A true JPH06105069A (ja) | 1994-04-15 |
Family
ID=17549013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4274963A Withdrawn JPH06105069A (ja) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | 画像読取方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06105069A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000062526A1 (fr) * | 1999-04-13 | 2000-10-19 | Hamamatsu Photonics K.K. | Dispositif imageur |
| EP1067606A2 (en) * | 1999-06-07 | 2001-01-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Radiation detector |
| EP2410735A3 (en) * | 2010-07-21 | 2012-08-01 | Carestream Health, Inc. | Digital radiographic imaging arrays with reduced noise |
-
1992
- 1992-09-17 JP JP4274963A patent/JPH06105069A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000062526A1 (fr) * | 1999-04-13 | 2000-10-19 | Hamamatsu Photonics K.K. | Dispositif imageur |
| US6995879B2 (en) | 1999-04-13 | 2006-02-07 | Hamamatsu Photonics K.K. | Image sensing apparatus |
| EP1067606A2 (en) * | 1999-06-07 | 2001-01-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Radiation detector |
| EP1067606A3 (en) * | 1999-06-07 | 2002-06-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Radiation detector |
| US6696687B1 (en) | 1999-06-07 | 2004-02-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Radiation detector |
| EP2410735A3 (en) * | 2010-07-21 | 2012-08-01 | Carestream Health, Inc. | Digital radiographic imaging arrays with reduced noise |
| US8384041B2 (en) | 2010-07-21 | 2013-02-26 | Carestream Health, Inc. | Digital radiographic imaging arrays with reduced noise |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991130 |