JPS58130667A - センサアレイ駆動回路 - Google Patents

センサアレイ駆動回路

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JPS58130667A
JPS58130667A JP57013127A JP1312782A JPS58130667A JP S58130667 A JPS58130667 A JP S58130667A JP 57013127 A JP57013127 A JP 57013127A JP 1312782 A JP1312782 A JP 1312782A JP S58130667 A JPS58130667 A JP S58130667A
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JP
Japan
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sensor
sensors
circuit
output
switches
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JP57013127A
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Inventor
Shingo Yamaguchi
山口 晋五
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/04Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
    • H04N1/19Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using multi-element arrays
    • H04N1/191Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using multi-element arrays the array comprising a one-dimensional array, or a combination of one-dimensional arrays, or a substantially one-dimensional array, e.g. an array of staggered elements
    • H04N1/192Simultaneously or substantially simultaneously scanning picture elements on one main scanning line
    • H04N1/193Simultaneously or substantially simultaneously scanning picture elements on one main scanning line using electrically scanned linear arrays, e.g. linear CCD arrays
    • H04N1/1931Simultaneously or substantially simultaneously scanning picture elements on one main scanning line using electrically scanned linear arrays, e.g. linear CCD arrays with scanning elements electrically interconnected in groups

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はセンサアレイ駆動回路、とぐに、了レイ状に配
列され71fcとえはフォトダイオードなどの複数の光
センサを順次駆動して直列出力信号を得るセンサアレイ
駆動回路に関するものである。
従来このようなセンサアレイには、N個(Nは自然数)
のセンサからなる群をL群(Lは自然数)構成し、各群
におけるN個のセンサの第1の電極は各群ごとに共通に
接続され、各群における対応するセンサの第2の電極は
すべての群について複式に接続されているものがある。
たとえば1次元センサアレイからなるファクシミリ用撮
像装置においてハ、コのヨウに群配列されたセンサアレ
イの各セ/すを順次択一的に駆動して1本の水平走査線
の主走査を行ない、直列画像信号を出力する。このよう
なセ/す了レイは、それに含まれるセンサを選択的に駆
動するために、すなわち各電極が共通ないしは複式に接
続された多数のセンサから1つの選択して駆動し、他の
選択されなかったセンサの影響がその出力に現われない
ようにするために、いくっがの工夫がなされている。た
とえば各センサの選択、切換えを機械接点または金属酸
化膜半導体(MOS )ゲートなどのスイッチによって
行ない、共通に接続された各センサの間にはバックダイ
オードを設けてまわり込みを防止している。他の例では
、各群にわたって複式に接続された各センサの出力側に
演算増幅回路を設け、選択された唯一のセンサのみがこ
の演算増幅回路の入力に接続されるように構成したもの
がある。いずれの従来例においても、センサの数以上の
バックダイオードや、1つのセ/す群に含まれるセ/す
の数だけの演算増幅回路などを必要とするので、駆動回
路の構成がいたずらに複雑化する。後に詳述するように
、たとえば上述の前者の例では(L+1)XN個のバッ
クダイオードを必要とし、後者の例では複雑な構成のリ
ニア回路を含む演算増幅器と帰還抵抗を各N個必要とす
る。したがって製造工数が増し、装置が大形化するとと
もに信頼性が低下するばかりでなく、価格も上昇する。
本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、多数の回
路要素を必要とせず、構成が簡単で小形化に適したセン
サアレイ駆動回路を提供することを目的とする。
本発明によればこの目的は次のようなセンサアレイ駆動
回路によって達成される。すなわちこの回路は、第1の
電極を共通に接続した複数のセンサからなる、センサ群
を選択する複数の第1の選択回路と、これらのセンサ群
のそれぞれにおける対応するセンサの第2の電極に共通
に接続され、対応するセ/すの出力を選択する複数の第
2の選択回路と、複数の第2の選択回路に接続されセン
サの状態に関連した出力信号を形成する単一の出力回路
とを含み、第1および第2の選択回路は、通常はそれぞ
れセンサの第1および第2の電極を基準電位に接続する
第1の状態と、センサが選択されたときにそのセンサの
みを電源と出力回路との間に接続する第2の状態とを択
一的にとり、複数の第1および第2の選択回路がそれぞ
れ順次選択的に第2の状態をとることによって出力回路
は選択されたセンサの状態に関連した出力信号を順次直
列に発生するものである。
次に図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図および第2図は従来技術による1次元センサアレ
イ駆動回路を示す。第1図の回路では、1次元アレイ1
oの形に配列されたたとえばフォトダイオードなどのL
xN個(L、Nは自然数)の光電変換素子(センサ)8
11〜SLNが2群の常時開(メーク)接点BSI〜B
SLおよびDSL〜DSN、ならびにLXN個のダイオ
ードDIl〜DLNを介して直流電源Eと地気の間に接
続され、その出力はやはりN個のダイオードDO8〜D
ON  を介して出力端子y ourから取り出される
。この回路ではL個の接点BSI〜BSL のうちの1
つとN個の接点DSI〜DSN のうちの1つをそれぞ
れ選択的に閉じてこれらLXN個のセンサSo −S 
Ly のうちの1つを選択する。ダイオード群DIl〜
DLNおよびDO,−DONは選択されなかったセンサ
の影響すなわちまわり込みを防止するためのバックダイ
オードであり、図かられかるように(L+1)N個必要
とする。こめような多数のダイオードをセンサアレイ1
0に付属させることはセンサアレイの構造を複雑にし、
その製・造工数が増して価格が上昇する。
第2図に示す従来技術の駆動回路では、センサS++”
’−8UNが切換(トランスファ)接点BSI〜BSL
 のメータ側、演算増幅器A1〜ANおよびメーク接点
DSI〜DSN  を介して直流電源Eと出力端子V 
OUTとの間に接続されている。切替接点BSI〜BS
L のブレーク側は接地されている。図示のように演算
増幅器A 1−A NがN個設けられ、それぞれ出力端
子と反転入力端子の間には帰還抵抗Rfが接続されてい
る。第1図の回路と同様に、接臓BSI〜BSL  お
よびDSI〜DSN  がそれぞれ択一的に付勢されて
センサSll〜SLNのうちの1つが選択されると、そ
れに対応する演請増幅器A1〜ANによって出力V o
ttrには選択されたセンサ5II−8LN  の抵抗
値に反比例I7た出力電圧が現われる。これによって選
択されないセ/すの影響を除去している。
このように第2図の駆動回路では、比較的構造が複雑な
リニア回路を必要とする演算増幅器および帰還抵抗をそ
れぞれN個必要とするので、回路が複雑化し、スペース
を多くとるとともに価格も上昇する。
このような従来技術の欠点を解消した本発明によるセン
サアレイ駆動回路の実施例を第3図に示す。同図におい
て、たとえばフォトダイオードなどのLXN個の光電変
換素子(センサ)S、1〜SLNからなるセンサアレイ
10は、たとえばファクシミリなどの画像の1本の走査
線に対応する1次元配列をなす。
したがって各センサSll〜SLNがそれぞれ1つの画
素に対応し、順次駆動されることによって主走査を行な
う。
センサSt+”sLN  の一方の電極すなわち共通電
極12はN個のセンサごとに共通に切替接点の形で示さ
れたスイッチBSI〜BSL のいずれかのステータ側
に接続されている。これによってN個のセンサからなる
群がL群形成され、群選択スイッチBSI〜BSL  
Kよって択一的に選択される。スイッチBSI〜BSL
のメーク側14は直流電源Eに共通に接続され、ブレー
ク側16は接地されている。センサ5o−8zN の他
方の電極すなわちデータ出力電極18はL群のそれぞれ
において対応するセンサについて複式にされ、すなわち
L個のセンサについて共通にして切替接点の形で表わさ
れたスイッチDSL〜DSN  のステータ側に接続さ
れている。したがってL個のセンサのデータ出力電極1
8を複式接続したものがN群形成される。スイッチDS
I〜DSN のブレーク側20は接地されメーク側22
は演算増幅器Aの反転入力(ハ)端子に共通に接続され
ている。このような接続によってLXN個のセンサ81
1〜SLN はLXNのマトリクス状に接続され、群選
択スイッチBSI〜BSL  およびデータ選択スイッ
チDSI〜DSN  をそれぞれ択一的に付勢すること
によっていずれか1つのセンサが選択される。
演算増幅器Aは、非反転入力(ト)端子が接地され、出
力端子V OUTは帰還抵抗Rf  を介して反転入力
四端子に接続されている。
ところで第3図においてスイッチBSI〜BSLおよび
DSL〜DSNは機械接点であるかのように表現されて
いるが、実際には第4図(A)に示すように金属酸化膜
半導体(MOS)スイッチ構造をとるのが有利である。
このスイッチ回路はMOS)ランジスタQ1およびQ2
、ならびにインバータ■を有し、入力端子INと出力端
子OUTの間にトランジスタQ1のソース・ドレーン路
が、入力端子INと接地端子GNDO間にトランジスタ
Q2のソース・ドレーン路がそれぞれ接続されている。
トランジスタQ1のゲート電極100は制御端子102
およびインバータ■の入力端子に接続され、トランジス
タQ2のゲート電極104はインバータエの出力端子に
接続されている。
このスイッチ回路は同図(B)に概念的に示す回路と等
価である。制御端子102が走査信号b8またはdsで
付勢されると、トランジスタQ1が導通して入出力端子
INとDUTの間にチャネルが形成され、インバータI
は入力の走査信号bs 4た#′idBを反転してトラ
ンジスタQ2を消勢し、入力端子INと地気GNDの間
を遮断する。これは同図(B)における接点DS/BS
が図示と反対の状態に動作したことに相当する。制御端
子102の走査信号b8またはdsが消勢されると、ト
ランジスタQ1が非導通となって入出力端子INとOU
Tの間を遮断し、インバータ■で反転された走査信号は
トランジスタQ2のゲート電極104を付勢してこれを
導通させ、入力端子INと地気GNDとの間にチャネル
を形成する。これは同図(B)に示す状態に接点DS/
BSが復旧したことに相当する。
第4図(A)に示すスイッチ回路は、第3図に示すスイ
ッチBSI〜BSL  として使用する場合は入出力端
子INおよびOUTをリード12および14にそれぞれ
接続し、接地端子GNDは接地する。またスイッチDS
I〜DSN  として使用する場合は入出力端子INお
よび0UTt IJ−ド18および22にそれぞれ接続
し、接地端子GNDは接地する。
走査信号b8またはdsij第5図に示す走査制御回路
によって発生する。この回路はカウンタ200.ならび
に2つのデコーダ202および204を有する。カウン
タ200はクロック端子CLKに受信される水平同期信
号Hによって歩進し、この計数値を並列出力206およ
び208に出力し、リセット端子Rに受信される垂直同
期信号Vによって初期値[17−1=ツトされる2進計
数回路である。したがってこの実施例では1本の水平走
査線(IH)に含まれる画素数LXNfiで計数される
2つのデコーダのうちの一方202は共通電極用デコー
ダであり、たとえばカウンタ200の上位桁の出力20
6を復号してL本の出力bsl〜dsL のうちのいず
れか1本を付勢する復号回路である。。他方のデコーダ
204はデータ出力用デコーダであり、たとえばカウン
タ200の下位桁の出方208を復号してN本の出力d
gl〜dsN のうちのいずれか1本を付勢する復号回
路である。これらデコーダ202および204の出力b
sl〜bsL およびdel−dsN が第4図(励に
示すスイッチ回路の制御端子102に供給される。
動作を説明すると、まず垂直同期信号Vがカウンタ20
0のリセット端子Rに到来スると、カウンタ200がリ
セットされ、次にクロック端子CLKに受信される一連
の水平同期信号Hを計数し始める。デコーダ202およ
び204はカウンタ200の出力206および208に
おける計数値を復号し、まずその出力bslおよびds
lをそれぞれ付勢する。
これによってスイッチBSIおよびDSIが第3図に示
す状態とは異なった状態にそれぞれ動作するので、セン
サ811が選択されて演算増幅器Aの反転(ハ)入力と
電源Eの間に接続されたことになる。同じスイッチBS
I  に接続されているその群の他のセンサS1□〜8
1NはそれぞれスイッチDS2〜DSN のブレーク側
を通1〜て接地され、他のスイッチBS2  (図示せ
ず)〜BSLに接続されている他の群のセンサ521(
図示せず)〜5tun両電極12および18とも接地さ
れたままである。したがって演算増幅器Aの出力vOU
Tはセンサ811のみの抵抗値γ、1 に関連した電圧
が出力される。すなわちこの出力は /II となる。
次の水平同期信号Hが到来するとカウンタ200は1つ
歩進するのでデータ出力用デコーダ204は出力del
  の代りにds2 を付勢する。共通電極用デコーダ
202は出力bsl  を付勢したままであるので、今
度はセンサSI2が選択され、演算増幅器AはセンサS
llの場合と同様にセンサstyの抵抗値ratに反比
例した出力を発生・する。このように水平同期信号Hに
同期してセンサ8+1 ”” 81Nがひととおり駆動
されると、デコーダ202は次の水平同期信号Hで出力
bsl  の代りにbs2  を付勢する。これによっ
てセンサ821(図示せず)が選択され、以下同様にし
てセンサ3L#iで順次択一的選択が行なわれる。
これによって演算増幅器Aの出力V OU T vCi
j、順次走査されたセンサ811〜SLHの抵抗値に反
比例した電圧が出力され、1水平走査線(IH)分の直
列画像信号が形成される。次の垂直同期信号■でカウン
タ200がリセットされ、動作は最初に戻る。
本発明による撮像素子子レイ駆動回路はこのように構成
したことにより、各センサの出力に共通に単一の演算増
幅回路を設ければ足り、従来のように多数のバックダイ
オードまたは多数の演算増幅回路を必要としない。この
ように構成が簡略であるから、製造工数も少なく、低価
格で信頼性の高いセンサアレイ駆動回路が提供できる。
また各スイッチ回路tI′1MO8回路として有利に大
規模集積(LSI)回路化することができ、これらのス
イッチ回路とカウンタおよびデコーダを含む走査制御回
路は1チツプのLSI として集積することもできる。
したがってこの1チツプLSIをセンサアレイの基板上
に搭載してセンサの各電極とボンディング配線すれば、
非常に小形で高密度実装されかつ引出線の少ないセンサ
アセンブリを実現することができる。このようなセンサ
アセンブリはたとえばファクシミリ装置の走査装置にと
ぐに有利に適用できる。
なお本発明によるセンサアレイ駆動回路をフォトダイオ
ードの1次元アレイによる1次元撮像装置に適用した実
施例について説明したが、本発明はこれのみに限定され
るものではなく、たとえば2次元アレイの撮像装置や撮
像素子以外の他のセンサアレイの順次駆動にも適用でき
ることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は゛従来技術による1次元センサア
レイ駆動回路の例を示す回路図、第3図は本発明による
センサアレイ駆動回路の実施例を示す回路図、 第4図は第3図の実施例に含まれるスイッチ回路の具体
例を示す機能図、 第5図は第3図の駆動回路を制御する走査制御回路の具
体例を示すブロック図である。 主要部分の符号の説明 A ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・演算
増幅器BSI〜BSL・・・・・・群選択スイッチDS
L〜DSN・・・・・・データ選択スイッチ811〜S
LN・・・・・・光電変換素子特許出願人  株式会社
 リコー

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 第1の電極を共通に接続した複数のセンサからなるセン
    サ群を選択する複数の第1の選択回路と、 該センサ群のそれぞれにおける対応するセンサの第2の
    電極に共通に接続され、対応するセンサの出力を選択す
    る複数の第2の選択回路と、 該複数の第2の選択回路に接続され、センサの状態に関
    連した出力信号を形成する単一の出力回路とを含み、 第1および第2の選択回路は、通常はそれぞれ前記セン
    サの第1および第2の電極を基準電位に接続する第1の
    状態と、センサが選択されたときに該選択されたセンサ
    のみを電源と前記出力回路との間に接続する第2の状態
    とを択一的にとり、 前記複数の第1および第2の選択回路がそれぞれ順次選
    択的に第2の状態をとることによって、前記出力回路は
    該選択されたセンサの状態に関連した出力信号を順次直
    列に発生することを特徴とするセンサアレイ駆動回路。
JP57013127A 1982-01-29 1982-01-29 センサアレイ駆動回路 Pending JPS58130667A (ja)

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