JPS5929452A - 光学的読み取り装置 - Google Patents
光学的読み取り装置Info
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- JPS5929452A JPS5929452A JP57140621A JP14062182A JPS5929452A JP S5929452 A JPS5929452 A JP S5929452A JP 57140621 A JP57140621 A JP 57140621A JP 14062182 A JP14062182 A JP 14062182A JP S5929452 A JPS5929452 A JP S5929452A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は情報を光学的に高速、高精度で読み取る光学的
読み取り装置に関するものである。
読み取り装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点
コンピュータを始めとする情報処理機器の進展に伴なっ
て、その入力装置としての光学的読み取り装置の重要性
は高まっている。
て、その入力装置としての光学的読み取り装置の重要性
は高まっている。
従来の光学的読み取り装置としては、まず、ソリコンビ
シコン、ＭＯＳターゲットビジコン等があげられる。こ
れらは順次読出しのためのアクセス機能が電子ビーム偏
向によって行なえるため容易かつ高分解能で行える長所
があるが、全固体化でないため、小型化や低消費電力化
に難点がある。
シコン、ＭＯＳターゲットビジコン等があげられる。こ
れらは順次読出しのためのアクセス機能が電子ビーム偏
向によって行なえるため容易かつ高分解能で行える長所
があるが、全固体化でないため、小型化や低消費電力化
に難点がある。
一方、全固体化光学的読み取り装置としては、フォトダ
イオードアレイ、マトリクス、フォトトランジスタ、マ
トリクスおよび光導電体アレイ。
イオードアレイ、マトリクス、フォトトランジスタ、マ
トリクスおよび光導電体アレイ。
マトリクス、ＣＣＤアレイ等がある。この全固体化読み
取り装置においては、順次、情報を読み取るだめに、各
アレイまだはマトリクス中のセンサをアクセスする機能
が必要である。すなわち、Ｘ軸方向またはＸ軸およびＹ
軸方向のスキャンニング機能が必要となる。センサ群と
スキャンニング機能部を別々のｇｐ品として実装した場
合、高分解態形素子では特に相互の結線が複雑になる。
取り装置においては、順次、情報を読み取るだめに、各
アレイまだはマトリクス中のセンサをアクセスする機能
が必要である。すなわち、Ｘ軸方向またはＸ軸およびＹ
軸方向のスキャンニング機能が必要となる。センサ群と
スキャンニング機能部を別々のｇｐ品として実装した場
合、高分解態形素子では特に相互の結線が複雑になる。
そのため、センサ群とスキャンニング部を一体化してシ
リコンチップ上に形成させた光学的読み取り装置として
、ＭＯ８形固体光学的読み取り装置、ＣＣＩＤ（チャー
ジ・カップル・イメージ・デバイス）、ＢＢＩＤ（バケ
ット・ブリゲート・イメージ・デバイス）等がある。こ
れらはＭＯ８集積回路技術をベースとした光センサ部お
よびスキャンニング部から構成されているが、光学的読
み取り速度が遅く、コントラスト比が大きく取れないと
いう難点がある。
リコンチップ上に形成させた光学的読み取り装置として
、ＭＯ８形固体光学的読み取り装置、ＣＣＩＤ（チャー
ジ・カップル・イメージ・デバイス）、ＢＢＩＤ（バケ
ット・ブリゲート・イメージ・デバイス）等がある。こ
れらはＭＯ８集積回路技術をベースとした光センサ部お
よびスキャンニング部から構成されているが、光学的読
み取り速度が遅く、コントラスト比が大きく取れないと
いう難点がある。
発明の目的
本発明は、セ／す部とスキャンニング部を同一チップ上
に形成し、且つ、前記ＭＯ３形素子、ＣＣＩＤ、ＢＢＩ
Ｄ等の難点を除去した、高速でリニアリティの良好な光
学的読み取り装置を提供するものである。
に形成し、且つ、前記ＭＯ３形素子、ＣＣＩＤ、ＢＢＩ
Ｄ等の難点を除去した、高速でリニアリティの良好な光
学的読み取り装置を提供するものである。
発明の構成
本発明では上記目的を達成するため、電荷蓄積モードで
動作するフォトダイオードと、前記フォトダイオードに
接続された第１のトランジスタと第１のトランジスタの
アノード側に接続されたバッファ用の第２のトランジス
タと第２のトランジスタのエミッタに接続されたブロッ
キングダイオードからなる駆動回路を有する複数個の光
検知回路と、ダイオード接続された複数個のトランジス
タで構成されたアンド（ＡＮＤ）回路を備え、複数個の
光検知回路の特定のフォトダイオードのみをアクセスす
る選択信号入力をＡＮＤ回路に加えてデコード方式でア
クセスするように構成している。
動作するフォトダイオードと、前記フォトダイオードに
接続された第１のトランジスタと第１のトランジスタの
アノード側に接続されたバッファ用の第２のトランジス
タと第２のトランジスタのエミッタに接続されたブロッ
キングダイオードからなる駆動回路を有する複数個の光
検知回路と、ダイオード接続された複数個のトランジス
タで構成されたアンド（ＡＮＤ）回路を備え、複数個の
光検知回路の特定のフォトダイオードのみをアクセスす
る選択信号入力をＡＮＤ回路に加えてデコード方式でア
クセスするように構成している。
実施例の説明
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は、電荷蓄積モードでフォトダイオードを駆動す
る単位回路である。抵抗５の一方は電源線路１に接続さ
れており、他方はダイオード接続されたトランジスタ７
のコレクタに接続されている。トランジスタ７のエミッ
タは選択信号人力２に接続されている。８はバッファト
ランジスタであり、ベースはトランジスタ７のコレクタ
に接続され、コレクタは電源線路１に接続されている。
る単位回路である。抵抗５の一方は電源線路１に接続さ
れており、他方はダイオード接続されたトランジスタ７
のコレクタに接続されている。トランジスタ７のエミッ
タは選択信号人力２に接続されている。８はバッファト
ランジスタであり、ベースはトランジスタ７のコレクタ
に接続され、コレクタは電源線路１に接続されている。
バッフ７トランジスタ８は、アクセス時の電流の急瞬な
立ち上りを可能にするもので、これによってピーク値が
高くなり、かつ高速読み取りを可能にすることができる
。まだバッファトランジスタ８のエミッタはブロッキン
グダイオード９のアノードに接続されている。このブロ
ッキングダイオード９は電荷の逆流を防ぐとともに、適
当な入力スレッシュホールド電圧を決定するものであっ
て、複数個の直列接続でもよい。１０はフォトダイオー
ドであり、フォトダイオード１０のカソードはブロッキ
ングダイオード９のカソードに接続されているとともに
、アノードは出力線路３に接続されている。負荷抵抗６
はフォトダイオード１ｏのアノードに接続され、他方は
接地線路４に接続されている。１１は、フォトダイオー
ド１ｏの逆方向バイアス時の接合容量を等測的に明示し
た容量である。
立ち上りを可能にするもので、これによってピーク値が
高くなり、かつ高速読み取りを可能にすることができる
。まだバッファトランジスタ８のエミッタはブロッキン
グダイオード９のアノードに接続されている。このブロ
ッキングダイオード９は電荷の逆流を防ぐとともに、適
当な入力スレッシュホールド電圧を決定するものであっ
て、複数個の直列接続でもよい。１０はフォトダイオー
ドであり、フォトダイオード１０のカソードはブロッキ
ングダイオード９のカソードに接続されているとともに
、アノードは出力線路３に接続されている。負荷抵抗６
はフォトダイオード１ｏのアノードに接続され、他方は
接地線路４に接続されている。１１は、フォトダイオー
ド１ｏの逆方向バイアス時の接合容量を等測的に明示し
た容量である。
次に第１図に基いて動作を説明する。選択信号人力２が
高（ＨＩＧＨ）レベルの時、トランジスタ７のエミッタ
電流は流れず、バッファトランジスタ８０ベースはＨＩ
ＧＨレベルとなる。この時、バッファトランジスタ８は
ＯＮとなり、ブロッキングダイオード９のアノードに電
源電圧が印加される。フォトダイオード１０の接合容量
１１に、図に示すような極性に電荷が蓄積される。次に
選択信号人力２が低（ＬＯＷ）レベルとなると、トラン
ジスタ７のエミッタ電流が流れ、バッファトランジスタ
８のベースがＬＯＷレベルとなり、ＯＦＦとなる。これ
は、フォトダイオードが外部回路と遮断された状態であ
る。しかしフォトダイオード１０には光が照射されつづ
けているため光電流が発生し、接合容量１１の電荷を放
電させる方向に作用する。選択信号人力２がＬＯＷレベ
ルの時は積分期間であって、この間に発生した光電流の
時間に対する積分値に等しい電荷が接合容量１１の充電
電荷から放電される。選択入力信号２がＨＩＧＨレベル
の時は充電期間（ザンプル期間）であって、先の積分期
間に放電された電荷が再充電される。この再充電電流の
ピーク値、あるいは再充電電荷量から光量に比例しだ信
号を出力線路３より取り出せる。
高（ＨＩＧＨ）レベルの時、トランジスタ７のエミッタ
電流は流れず、バッファトランジスタ８０ベースはＨＩ
ＧＨレベルとなる。この時、バッファトランジスタ８は
ＯＮとなり、ブロッキングダイオード９のアノードに電
源電圧が印加される。フォトダイオード１０の接合容量
１１に、図に示すような極性に電荷が蓄積される。次に
選択信号人力２が低（ＬＯＷ）レベルとなると、トラン
ジスタ７のエミッタ電流が流れ、バッファトランジスタ
８のベースがＬＯＷレベルとなり、ＯＦＦとなる。これ
は、フォトダイオードが外部回路と遮断された状態であ
る。しかしフォトダイオード１０には光が照射されつづ
けているため光電流が発生し、接合容量１１の電荷を放
電させる方向に作用する。選択信号人力２がＬＯＷレベ
ルの時は積分期間であって、この間に発生した光電流の
時間に対する積分値に等しい電荷が接合容量１１の充電
電荷から放電される。選択入力信号２がＨＩＧＨレベル
の時は充電期間（ザンプル期間）であって、先の積分期
間に放電された電荷が再充電される。この再充電電流の
ピーク値、あるいは再充電電荷量から光量に比例しだ信
号を出力線路３より取り出せる。
第２図は本発明の光学的読み取り装置の一実施例を示し
たもので、第１図の構成のフォトダイオードを複数個配
列し、それら複数個のフォトダイオードのうち特定のも
のをアクセスするためにスイッチ回路にＡＮＤ回路を用
いてデコード方式にしたものである。１２はフォトダイ
オード１０Ａ。
たもので、第１図の構成のフォトダイオードを複数個配
列し、それら複数個のフォトダイオードのうち特定のも
のをアクセスするためにスイッチ回路にＡＮＤ回路を用
いてデコード方式にしたものである。１２はフォトダイ
オード１０Ａ。
１ｏＢ、１ｏｃ、・・・・・・を配列したフォトダイオ
ードアレイである。７Ａ、７Ｂ、７Ｃ，・・・・・・は
ダイオード接続したトランジスタで構成したＡＮＤ回路
である。１８，２０，２２，２４．２６は選択信号入力
であり、１９，２１．２３，２５．２７はそれぞれ選択
信号入力１Ｂ、２０，２２，２４゜２６と逆の極性を持
つ選択信号入力である。
ードアレイである。７Ａ、７Ｂ、７Ｃ，・・・・・・は
ダイオード接続したトランジスタで構成したＡＮＤ回路
である。１８，２０，２２，２４．２６は選択信号入力
であり、１９，２１．２３，２５．２７はそれぞれ選択
信号入力１Ｂ、２０，２２，２４゜２６と逆の極性を持
つ選択信号入力である。
たとえば選択信号入力１８，２０，２２，２４゜２らに
ＨＩＧＨレベル、選択信号入力１９，２１゜２３．２５
．２７にＬＯＷレベルの信号が印加した場合を考える。
ＨＩＧＨレベル、選択信号入力１９，２１゜２３．２５
．２７にＬＯＷレベルの信号が印加した場合を考える。
ＡＮＤ回路ＴＡ内のすべてのトランジスタはエミッタ電
流が流れず、バッファトランジスタ８ＡのベースがＨＩ
ＧＨレベルとなり、フォトダイオード１０Ａは充電状態
となり、出力線路３に充電電流が現われる。一方、ＡＮ
Ｄ回路７Ｂ 、ＴＣ内のトランジスタ１７Ｂ、１６ｃは
エミッタ電流が流れ、バッファトランジスタｓＢ。
流が流れず、バッファトランジスタ８ＡのベースがＨＩ
ＧＨレベルとなり、フォトダイオード１０Ａは充電状態
となり、出力線路３に充電電流が現われる。一方、ＡＮ
Ｄ回路７Ｂ 、ＴＣ内のトランジスタ１７Ｂ、１６ｃは
エミッタ電流が流れ、バッファトランジスタｓＢ。
８ＣのベースはＬＯＷレベルとなるだめ、フォトダイオ
ード１０Ｂ、１０Ｃは放電状態となる。よってフォトダ
イオード１０Ｂ、１０Ｃの出力・は出力線路３に現われ
ない。この場合、フォトダイオード１０Ａに照射される
光量に比例した充電電流のみが出力線路３に現われるこ
とになり、フォトダイオード１０Ａのみがアクセスされ
たことになる０ 信号線路１８，１９，２０．２１ 、２２．２３゜２４
．２５，２６．２７に印加する信号により、特定のフォ
トダイオードがアクセスされたり、寸だ右シフトアクセ
ス、左シフトアクセス、特定区間アクセスが可能である
。このようなＡＮＤ回路によるデコード方式を採用する
ことにより、シフトレジスタとの比較では、１ビツトあ
たりシフトレジスタでは素子数２９個に対し、ＡＮＤ回
路では７個と大幅な回路の簡単化、素子数の減少が実現
できる。
ード１０Ｂ、１０Ｃは放電状態となる。よってフォトダ
イオード１０Ｂ、１０Ｃの出力・は出力線路３に現われ
ない。この場合、フォトダイオード１０Ａに照射される
光量に比例した充電電流のみが出力線路３に現われるこ
とになり、フォトダイオード１０Ａのみがアクセスされ
たことになる０ 信号線路１８，１９，２０．２１ 、２２．２３゜２４
．２５，２６．２７に印加する信号により、特定のフォ
トダイオードがアクセスされたり、寸だ右シフトアクセ
ス、左シフトアクセス、特定区間アクセスが可能である
。このようなＡＮＤ回路によるデコード方式を採用する
ことにより、シフトレジスタとの比較では、１ビツトあ
たりシフトレジスタでは素子数２９個に対し、ＡＮＤ回
路では７個と大幅な回路の簡単化、素子数の減少が実現
できる。
第３図は、第２図の光学的読み取り装置３１の信号線路
１８，１９，２０，２１．２２，２３゜２４．２５．２
６．２７の前段に５ビツトのカウンタ２８を設置したも
のであり、先の実施例に比べ引き出しピン数を大幅に減
少することができる。
１８，１９，２０，２１．２２，２３゜２４．２５．２
６．２７の前段に５ビツトのカウンタ２８を設置したも
のであり、先の実施例に比べ引き出しピン数を大幅に減
少することができる。
２９はクロックパルス信号線路、３ｏはリセット信号線
路である。２８のカウンタによって、クロックパルスの
みでフォトダイオードアレイ中のフォトダイオードをシ
フトアクセスできる。リセクト信号は、シフトの最初の
位置にアクセスするだめのものである。同じシフト機能
をもったレジスタと比較して、カウンタとＡＮＤ回路を
組み合わせた本発明の回路は大幅に回路の簡単化が可能
であシ、素子数も減少させられる。
路である。２８のカウンタによって、クロックパルスの
みでフォトダイオードアレイ中のフォトダイオードをシ
フトアクセスできる。リセクト信号は、シフトの最初の
位置にアクセスするだめのものである。同じシフト機能
をもったレジスタと比較して、カウンタとＡＮＤ回路を
組み合わせた本発明の回路は大幅に回路の簡単化が可能
であシ、素子数も減少させられる。
発明の効果
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ＡＮ
Ｄ回路およびカウンタによってアクセスされた高速電流
スイッチ、光量に比例する光電流によって、高速でリニ
アリティが良好、かつ回路が簡単でＪ子数の少ない光学
的読取り装置が実現し得るも２のである。また通常のバ
イポーラＩＣプロセスによって、全機能をシリコンチッ
プ上に形成することが可能である。従って、本発明は情
報処理機器の入力装置として極めて有用であり、その産
業上の効果は犬なるものがある。
Ｄ回路およびカウンタによってアクセスされた高速電流
スイッチ、光量に比例する光電流によって、高速でリニ
アリティが良好、かつ回路が簡単でＪ子数の少ない光学
的読取り装置が実現し得るも２のである。また通常のバ
イポーラＩＣプロセスによって、全機能をシリコンチッ
プ上に形成することが可能である。従って、本発明は情
報処理機器の入力装置として極めて有用であり、その産
業上の効果は犬なるものがある。
第１図は、電荷蓄積モードでフォトダイオードを駆動す
る単位回路の構成図、第２図はＡＮＤ回路を用いた本発
明の光学的読み取り装置の一実施例の回路構成図、第３
図はカウンタとＡＮＤ回路によるアクセス方式の本発明
の他の実施例のプロツク図である。 ７，８，８Ａ、８Ｂ、８Ｃ・・・・・・トランジスタ、
７Ａ、７Ｂ、７Ｃ・・・・・・ＡＮＤ回路、９．９Ａ、
９Ｂ。 ９Ｃ・・・・・・ブロッキングダイオード、１０，１ｏ
Ａ。 １０Ｂ 、 １ｏＣ・・・・・・フォトダイオード、１
２・・・・・・フォトダイオードアレイ、２８・・・・
・・カウンタ、３１・・・・・・光学的読み取り装置。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 ３図
る単位回路の構成図、第２図はＡＮＤ回路を用いた本発
明の光学的読み取り装置の一実施例の回路構成図、第３
図はカウンタとＡＮＤ回路によるアクセス方式の本発明
の他の実施例のプロツク図である。 ７，８，８Ａ、８Ｂ、８Ｃ・・・・・・トランジスタ、
７Ａ、７Ｂ、７Ｃ・・・・・・ＡＮＤ回路、９．９Ａ、
９Ｂ。 ９Ｃ・・・・・・ブロッキングダイオード、１０，１ｏ
Ａ。 １０Ｂ 、 １ｏＣ・・・・・・フォトダイオード、１
２・・・・・・フォトダイオードアレイ、２８・・・・
・・カウンタ、３１・・・・・・光学的読み取り装置。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 ３図
Claims (2)
- （１）電荷蓄積モードで動作す、るフォトダイオードと
、前記フォトダイオードに接続された第１のトランジス
タとこの第１のトランジスタのアノード側に接続された
バッファ用の第２のトランジスタとこの第２のトランジ
スタのエミッタに接続されたブロッキングダイオードか
らみる駆動回路を有する複数個の光検知回路と、ダイオ
ード接続された複数個のトランジスタで構成されたアン
ド回路を備え、前記複数個の光検知回路の特定のフォト
ダイオードのみをアクセスする選択信号入力を前記アン
ド回路に加えてデコード方式でアクセスするようにした
ことを特徴とする光学的読み取シ装置。 - （２）アンド回路の前段にカウンタ回路を設置し、クロ
ックパルスのみでアクセスするようにしたことを特徴と
する特許請求の範囲第（１）項記載の光学的読み取り装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57140621A JPS5929452A (ja) | 1982-08-12 | 1982-08-12 | 光学的読み取り装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57140621A JPS5929452A (ja) | 1982-08-12 | 1982-08-12 | 光学的読み取り装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5929452A true JPS5929452A (ja) | 1984-02-16 |
Family
ID=15272960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57140621A Pending JPS5929452A (ja) | 1982-08-12 | 1982-08-12 | 光学的読み取り装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5929452A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08227629A (ja) * | 1995-10-23 | 1996-09-03 | Shin Etsu Polymer Co Ltd | キーボードの製造方法 |
-
1982
- 1982-08-12 JP JP57140621A patent/JPS5929452A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08227629A (ja) * | 1995-10-23 | 1996-09-03 | Shin Etsu Polymer Co Ltd | キーボードの製造方法 |
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