JPS6069968A - イメ−ジセンサ - Google Patents
イメ−ジセンサInfo
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- JPS6069968A JPS6069968A JP58177377A JP17737783A JPS6069968A JP S6069968 A JPS6069968 A JP S6069968A JP 58177377 A JP58177377 A JP 58177377A JP 17737783 A JP17737783 A JP 17737783A JP S6069968 A JPS6069968 A JP S6069968A
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- Japan
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- photoelectric conversion
- output
- preamplifier
- image sensor
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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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】
［発明の技術分野］
この発明は、光電変換素子アレイを用いて原稿等の画像
面上の画像を電気信号として読取るイメージセンサに関
する。
面上の画像を電気信号として読取るイメージセンサに関
する。
［発明の技術的背景とその問題点］
この種のイメージセンサは、基本的に第１図に承りよう
に構成されている。すなわち、Ｄ１〜Ｄ１１はフォトダ
イオードあるいは非晶質また多結晶質膜等からなる電荷
蓄積型の光電変換素子（以下）Ａｌ〜タイオードという
）であり、通常、−列に配５１１されている。これらの
フォトダイオードＤ１−［） ｒ＋は画像面からの、入
射光ｍ（）−７１−１−ン数）に対応した電荷を発生し
て容ＩＣ１〜Ｃ１１（電極間容量、接合容量、配線浮遊
容量等〉に蓄積するもので、その各一端は電源Ｅに接続
され、各他端はｔｖｌ ＯＳ −Ｆ Ｅ Ｔのようなス
イッチング素子群８１〜３ｎにそれぞれ接続されている
。スイッチング素子群８１〜３ｎはシフ１〜レジスクＳ
Ｒにより順次駆動され、容ＩＣＩ〜Ｃｎに蓄積されてい
る電荷信号を読出ず。ずなわら、スイッチング素子群Ｓ
１〜Ｓｎが順次オン状態となり、１ラインの読取りが終
了した後再びオン状態どなるまでのＩＩ；’ｉ間、光電
変換素子群Ｄ１〜［］ｎの発生型部を容ｆｉｌＣ１〜Ｃ
１１に蓄積し、その蓄積電荷をスイッチング素子群８１
〜Ｓｎのうちの対応づ−るスイッチングア４子が再度オ
ン状態になった時に読出Ｊ−の′ｉ１１″ある。
に構成されている。すなわち、Ｄ１〜Ｄ１１はフォトダ
イオードあるいは非晶質また多結晶質膜等からなる電荷
蓄積型の光電変換素子（以下）Ａｌ〜タイオードという
）であり、通常、−列に配５１１されている。これらの
フォトダイオードＤ１−［） ｒ＋は画像面からの、入
射光ｍ（）−７１−１−ン数）に対応した電荷を発生し
て容ＩＣ１〜Ｃ１１（電極間容量、接合容量、配線浮遊
容量等〉に蓄積するもので、その各一端は電源Ｅに接続
され、各他端はｔｖｌ ＯＳ −Ｆ Ｅ Ｔのようなス
イッチング素子群８１〜３ｎにそれぞれ接続されている
。スイッチング素子群８１〜３ｎはシフ１〜レジスクＳ
Ｒにより順次駆動され、容ＩＣＩ〜Ｃｎに蓄積されてい
る電荷信号を読出ず。ずなわら、スイッチング素子群Ｓ
１〜Ｓｎが順次オン状態となり、１ラインの読取りが終
了した後再びオン状態どなるまでのＩＩ；’ｉ間、光電
変換素子群Ｄ１〜［］ｎの発生型部を容ｆｉｌＣ１〜Ｃ
１１に蓄積し、その蓄積電荷をスイッチング素子群８１
〜Ｓｎのうちの対応づ−るスイッチングア４子が再度オ
ン状態になった時に読出Ｊ−の′ｉ１１″ある。
そして、この読出し電荷が検出回路Ｄ ［Ｅ ’Ｔ−を
介して読取り出力として取出される。
介して読取り出力として取出される。
しかしながら、この構成ではスイッチング素子群８１〜
３ ｎのスイッチングノイズが読取り出力に重畳すると
いう問題があった。このスイッチングノイズの電荷は、
第２図に示すように１つのスイッチング素子（ＭＯＳ−
ＦＥＴ）のソース・グー１〜間容量をＣ３！］、ドレイ
ン・グー１へ間容量をＣｄｇとし、グー１〜電圧をＶ
Ｃ＋としてＱ ｎｏｉｓｅ ＝ （Ｃｓｇ十Ｃｄ（＋）
Ｖ ｇで近似される。このノイズ電荷が本来の人ｑ４
光最に応じた電荷（以下、信号電荷という）より大さい
ど、信号電荷の読出しは不可能となる。
３ ｎのスイッチングノイズが読取り出力に重畳すると
いう問題があった。このスイッチングノイズの電荷は、
第２図に示すように１つのスイッチング素子（ＭＯＳ−
ＦＥＴ）のソース・グー１〜間容量をＣ３！］、ドレイ
ン・グー１へ間容量をＣｄｇとし、グー１〜電圧をＶ
Ｃ＋としてＱ ｎｏｉｓｅ ＝ （Ｃｓｇ十Ｃｄ（＋）
Ｖ ｇで近似される。このノイズ電荷が本来の人ｑ４
光最に応じた電荷（以下、信号電荷という）より大さい
ど、信号電荷の読出しは不可能となる。
［発明の目的１
この発明の目的は、信号読出し用のスッヂング素子のス
イッチングノイズを確実に除去してＳ／Ｎの良好な画１
象読取り出力が得られるようにしたイメージセンサを１
是供することにある。
イッチングノイズを確実に除去してＳ／Ｎの良好な画１
象読取り出力が得られるようにしたイメージセンサを１
是供することにある。
この発明の他の目的は、信号読出し回路を複数個の集積
回路素子で構成した場合に各集積回路素子間でのＡフセ
ッＩ・電圧のバラツキを少な（し、密Ｗ型イメージセン
サのような長尺のイメージセンυにＪｊいても高品質の
画像読取り出力が得られるＪうにしたイメージセンサを
提供することにある。
回路素子で構成した場合に各集積回路素子間でのＡフセ
ッＩ・電圧のバラツキを少な（し、密Ｗ型イメージセン
サのような長尺のイメージセンυにＪｊいても高品質の
画像読取り出力が得られるＪうにしたイメージセンサを
提供することにある。
［発明の概要コ
この発明は、読取るべき画像面からの入射光を電気信号
に変換する複数個の光電変換素子と、これらの光電変操
素子にそれぞれ接続された前置増幅器と、これらの前置
増幅器の出力信号を順次選択して読出づ読出し用スイッ
チング素子群と、これらの読出し用スイッチング素子群
を駆動する駆動手段とを有するイメージセンサであって
、前置増幅器と読出し用スイッチング素子群１．Ｉ３よ
ひ駆動手段を所定数個ずつまとめて複数個の集積回路素
子上に形成するとともに、これらの集積回路素子上に前
置増幅器と同一形状・同一寸法に形成されて前置増幅器
の出力オフレフ１−電圧と同一電圧を出力づ゛るように
溝底された補助増幅器を形成し、さらに各集積回路素子
に対応さけて読出し用スイッチング素子群にＪ：り読出
された信号を第１の共通用ツノ線に導く第１の出力スイ
ッチと、補助増幅器の出力信号を第２の共通出力線に導
く第２の出方スーｆツチとを設け、第１および第２の共
通出力線上の信号の差を検出して画像読取り出力を冑る
ようにしたことを特徴としている。
に変換する複数個の光電変換素子と、これらの光電変操
素子にそれぞれ接続された前置増幅器と、これらの前置
増幅器の出力信号を順次選択して読出づ読出し用スイッ
チング素子群と、これらの読出し用スイッチング素子群
を駆動する駆動手段とを有するイメージセンサであって
、前置増幅器と読出し用スイッチング素子群１．Ｉ３よ
ひ駆動手段を所定数個ずつまとめて複数個の集積回路素
子上に形成するとともに、これらの集積回路素子上に前
置増幅器と同一形状・同一寸法に形成されて前置増幅器
の出力オフレフ１−電圧と同一電圧を出力づ゛るように
溝底された補助増幅器を形成し、さらに各集積回路素子
に対応さけて読出し用スイッチング素子群にＪ：り読出
された信号を第１の共通用ツノ線に導く第１の出力スイ
ッチと、補助増幅器の出力信号を第２の共通出力線に導
く第２の出方スーｆツチとを設け、第１および第２の共
通出力線上の信号の差を検出して画像読取り出力を冑る
ようにしたことを特徴としている。
づなわら、読出し用スイッチング素子の前段に前置増幅
器をそれぞれ設けることによっ−で、スイッチングノイ
ズが読取り出ツノに現われるのを防止す“るとともに、
前置増幅器の出力Ａフセッｌ−？Ｉｉ珪を補助増幅器の
出力電圧を用いてキャンセルするようにしたちのである
。
器をそれぞれ設けることによっ−で、スイッチングノイ
ズが読取り出ツノに現われるのを防止す“るとともに、
前置増幅器の出力Ａフセッｌ−？Ｉｉ珪を補助増幅器の
出力電圧を用いてキャンセルするようにしたちのである
。
［発明の効果］
この５で明によれば、スーイツチングノイズは低インピ
ータンスである前置増幅器の出力に吸収されるため、画
像読取り出力にはほとんど現われなくなる。
ータンスである前置増幅器の出力に吸収されるため、画
像読取り出力にはほとんど現われなくなる。
また、同−集積回路素子上の前置増幅器の出力オフセラ
Ｉ・電圧と同一電圧を出力づる補助増幅器の出力を用い
てオフセラミル電圧を除去することから、同−各集積回
路素子間でオフレフ１−電圧のバラツキがあっても、こ
のＡ−フセツ［〜電圧のバラツキの影響か画像読取り出
力に現われることもない。
Ｉ・電圧と同一電圧を出力づる補助増幅器の出力を用い
てオフセラミル電圧を除去することから、同−各集積回
路素子間でオフレフ１−電圧のバラツキがあっても、こ
のＡ−フセツ［〜電圧のバラツキの影響か画像読取り出
力に現われることもない。
従って、光電変換素子の出力信号レベルが微小でもＳ／
’Ｎが良好で、しかも直流分の均一な高品質の画像読取
り出力を１ｑることが可能である。
’Ｎが良好で、しかも直流分の均一な高品質の画像読取
り出力を１ｑることが可能である。
「発明の実施例」
第３図はこの発明の一実施例のイメージセンサの回路構
成図である。
成図である。
図にＪ５いて、光電変換素子Ｄ１〜Ｄｎの各一端は駆動
電源Ｅに接続され、各他端は前置増幅器Ａ１〜Ａ １１
に接続されている。前置増幅器Ａ１〜Ａ１１はこの例で
は高入力インピーダンス、低出力インピータンスの差動
増幅器であり、その非反転入力端に光電変換素子Ｄ１〜
［）ｎの出力信号が人力され、また反転入力端は出力端
と直結され−Ｃいる。
電源Ｅに接続され、各他端は前置増幅器Ａ１〜Ａ １１
に接続されている。前置増幅器Ａ１〜Ａ１１はこの例で
は高入力インピーダンス、低出力インピータンスの差動
増幅器であり、その非反転入力端に光電変換素子Ｄ１〜
［）ｎの出力信号が人力され、また反転入力端は出力端
と直結され−Ｃいる。
また前置増幅器Ａ１〜Δ１１の非反転入力端どアース間
には、リセッ１−スイツヂＳｒ１〜３１’ｌ＋がそれぞ
れ接続されている。
には、リセッ１−スイツヂＳｒ１〜３１’ｌ＋がそれぞ
れ接続されている。
前置増幅器Ａ１〜Ａ１１の出力端は胱出し用スイッチン
グ素子群８１〜３ ｎに接続されている。ここでリセッ
１〜スイッヂＳｒ１〜３ｒｎＪ３よひ読出し用スイッチ
ング素子群８１〜Ｓ０はシフ１−レジスタＳＲ（ＳＲ１
、ＳＲＩ ”〜ＳＲｍ 、 ＳＲｍ −）によって駆動
される。なおＳＲ１〜ＳＲｍはｎ、／Ｉｌ＋段のシフ１
〜レジスタであり、ＳＲＩ −〜ＳＲｍ ′は１段のシ
フ１−レジスタである。
グ素子群８１〜３ ｎに接続されている。ここでリセッ
１〜スイッヂＳｒ１〜３ｒｎＪ３よひ読出し用スイッチ
ング素子群８１〜Ｓ０はシフ１−レジスタＳＲ（ＳＲ１
、ＳＲＩ ”〜ＳＲｍ 、 ＳＲｍ −）によって駆動
される。なおＳＲ１〜ＳＲｍはｎ、／Ｉｌ＋段のシフ１
〜レジスタであり、ＳＲＩ −〜ＳＲｍ ′は１段のシ
フ１−レジスタである。
前置増幅器Ａ１〜Ａｌｌ、リセツ１−スッチＳ１゛１〜
Ｓ ｒｎ、読出し用スイッチング素子群Ｓ１〜３ｎは１
１／ｍ個ずつまどめられて、対応するシフ１〜レジスタ
ＳＲ１、ＳＲ１′〜ＳＲｍ 、ＳＲｍ −とともにｍ個
の集積回路素子ＩＣ１〜ＩＣｍ上に形成されている。ま
た、これらの集積回路素子ＩＣ１〜ＩＣｍは好ましくは
光電変換素子Ｄ１〜［）ｎと同−塁板上に配設される。
Ｓ ｒｎ、読出し用スイッチング素子群Ｓ１〜３ｎは１
１／ｍ個ずつまどめられて、対応するシフ１〜レジスタ
ＳＲ１、ＳＲ１′〜ＳＲｍ 、ＳＲｍ −とともにｍ個
の集積回路素子ＩＣ１〜ＩＣｍ上に形成されている。ま
た、これらの集積回路素子ＩＣ１〜ＩＣｍは好ましくは
光電変換素子Ｄ１〜［）ｎと同−塁板上に配設される。
そして各集積回路ＩＣ１〜ＩＣＩＩＩ上には、さらに補
助増幅器Ａｖｌ〜Ａｖｍが設けられ−Ｃいる。これらの
補助増幅器ＡＶＩ〜ＡＶＩＩ＋はそれぞれ同−集積回路
素子ＩＣ１〜ＩＣｍ上の前置増幅器Δ１へ・Ａ １１と
同一形状・同一寸法に形成されｌζもので、その反転入
力端は出力端と直結されるか非反転入力端は接地される
ことにＪ二つて、同−集積回路素子上の前置増幅器の出
力Ａフレッ１〜電圧と同一電圧を出力するように構成さ
れている。
助増幅器Ａｖｌ〜Ａｖｍが設けられ−Ｃいる。これらの
補助増幅器ＡＶＩ〜ＡＶＩＩ＋はそれぞれ同−集積回路
素子ＩＣ１〜ＩＣｍ上の前置増幅器Δ１へ・Ａ １１と
同一形状・同一寸法に形成されｌζもので、その反転入
力端は出力端と直結されるか非反転入力端は接地される
ことにＪ二つて、同−集積回路素子上の前置増幅器の出
力Ａフレッ１〜電圧と同一電圧を出力するように構成さ
れている。
また各集積回路素子ＩＣ１〜ＩＣｍ上にはそれぞれ第１
．第２の出ノノスイ、ツチＳＳ１〜３ｓｍ、３ｖｌ〜３
ｖｍが設けられており、各集積回路素子ＩＣＩ〜ＩＣＩ
ＩＩ上の読出し用スイッチング素子Ｍ￥、 ８１〜５１
）１よ第１の出力スイッチ３ｓ１〜３ｓｍを介して第゛
１の共通出力線Ｌ１に接続され、補助増幅器ＡＶ１〜Ａ
ｖｍの出力端は第１の出力スイッチＳｖｌ〜３ｖｍを介
して第２の共通出力線Ｌ２に接続されている。
．第２の出ノノスイ、ツチＳＳ１〜３ｓｍ、３ｖｌ〜３
ｖｍが設けられており、各集積回路素子ＩＣＩ〜ＩＣＩ
ＩＩ上の読出し用スイッチング素子Ｍ￥、 ８１〜５１
）１よ第１の出力スイッチ３ｓ１〜３ｓｍを介して第゛
１の共通出力線Ｌ１に接続され、補助増幅器ＡＶ１〜Ａ
ｖｍの出力端は第１の出力スイッチＳｖｌ〜３ｖｍを介
して第２の共通出力線Ｌ２に接続されている。
そして第１の共通出力線Ｌ１は抵抗Ｒ１を介して差動増
幅器ＡＯの非反転入力端に接続さ４′シ、第２の共通出
力線Ｌ２は抵抗Ｒ２を介して差動増Ｉ出器ＡＯの反転入
ツノ端に接続されている。差動増幅器ＡＯの利１りは抵
抗Ｒ１〜Ｒ４によつ−Ｃ決定さｔしる。
幅器ＡＯの非反転入力端に接続さ４′シ、第２の共通出
力線Ｌ２は抵抗Ｒ２を介して差動増Ｉ出器ＡＯの反転入
ツノ端に接続されている。差動増幅器ＡＯの利１りは抵
抗Ｒ１〜Ｒ４によつ−Ｃ決定さｔしる。
次に、この実施例の具体的な動作をｄ（明づる。
シフトレジスタＳＲは１ラインの読取り毎にその初段に
データ゛１パを入力され、これを転）２ｉり１」ツクφ
ｃｋにより転送することによって胱出し用スイッチング
素子群８１〜３ ｎを順次駆動するとともに、リセッ１
へスイッチ３ｒ１〜３ｒ１１を読出し用スイッチング素
子群８１〜Ｓ１１より１９０・ｙり分位用をずらせて順
次駆動する。
データ゛１パを入力され、これを転）２ｉり１」ツクφ
ｃｋにより転送することによって胱出し用スイッチング
素子群８１〜３ ｎを順次駆動するとともに、リセッ１
へスイッチ３ｒ１〜３ｒ１１を読出し用スイッチング素
子群８１〜Ｓ１１より１９０・ｙり分位用をずらせて順
次駆動する。
今、光電変換素子Ｄ１の出力信号を読出す場合に注目す
ると、まず読出し用スイッチング素子Ｓ１がオンになる
ことにＪ：って、前置増幅器Ａ１−で増幅された光電変
ｌＩ！ｌ！克子Ｄ１の出力信号がこのスイッチング素子
＄１により読出される。このとき集積回路素子ＩＣＩ上
の第１．第２の出力スイッチＳＳＩ、 ＳＶＩはオンと
なっており、読出し用スイッチング素子Ｓ１により読出
された信号は第１の出力スイッチＳｓ１を介して第１の
其通出力線Ｌ１上に導かれ、また補助増幅器ＡＶＩの出
力は第２の出力スイッチＬ２を介して第２の共通出力線
Ｌ２上に導かれる。イして第１．第２の共通出ノｒｆ！
ｊｌＬ１、Ｌ２上の信号の差が差動増幅器へ〇にｊ−〇
検出される。この結果、前置増幅器△１によってスイッ
チングノイズが除去され、しかも前置増幅器Ａ１の出ノ
ｊのオフセット電圧が補助増幅器ＡＶＩの出力電圧によ
って相殺された信号が画像読取り出力として出力端子Ｏ
ＵＴに得られることになる。
ると、まず読出し用スイッチング素子Ｓ１がオンになる
ことにＪ：って、前置増幅器Ａ１−で増幅された光電変
ｌＩ！ｌ！克子Ｄ１の出力信号がこのスイッチング素子
＄１により読出される。このとき集積回路素子ＩＣＩ上
の第１．第２の出力スイッチＳＳＩ、 ＳＶＩはオンと
なっており、読出し用スイッチング素子Ｓ１により読出
された信号は第１の出力スイッチＳｓ１を介して第１の
其通出力線Ｌ１上に導かれ、また補助増幅器ＡＶＩの出
力は第２の出力スイッチＬ２を介して第２の共通出力線
Ｌ２上に導かれる。イして第１．第２の共通出ノｒｆ！
ｊｌＬ１、Ｌ２上の信号の差が差動増幅器へ〇にｊ−〇
検出される。この結果、前置増幅器△１によってスイッ
チングノイズが除去され、しかも前置増幅器Ａ１の出ノ
ｊのオフセット電圧が補助増幅器ＡＶＩの出力電圧によ
って相殺された信号が画像読取り出力として出力端子Ｏ
ＵＴに得られることになる。
次にシフ１−レジスタＳＲが１段転送動作を行なうと、
リセットスイッチＳ１゛１がオンどなって前置増幅器Ａ
１の非反転入力端の電位がアース電位にリセッ１−され
ると同時に、読出し用スイッチング素子Ｓ２がオンどな
り、同様に今度は光電変換素子１〕２の出力信号が、ス
イッチングノイズおよび前置増幅器Ａ２のオフセラ（〜
電圧の除去された画１象読取り出力として差動増幅器△
０から１０られる。
リセットスイッチＳ１゛１がオンどなって前置増幅器Ａ
１の非反転入力端の電位がアース電位にリセッ１−され
ると同時に、読出し用スイッチング素子Ｓ２がオンどな
り、同様に今度は光電変換素子１〕２の出力信号が、ス
イッチングノイズおよび前置増幅器Ａ２のオフセラ（〜
電圧の除去された画１象読取り出力として差動増幅器△
０から１０られる。
そして集積回路素子ＩＣ１に接続された全ての光電変換
素子の出ツノ信号が画像読取り出力として取出されると
、集積回路素子ＩＣ４内の第１．第２の出力スイッチＳ
ｓｌ、 Ｓ ｖｌはオフとなり、代ね−）て次の集積
回路素子ＩＣ２上の第１．第２の出力スイッチがオンと
なって同様な動作か行われる。
素子の出ツノ信号が画像読取り出力として取出されると
、集積回路素子ＩＣ４内の第１．第２の出力スイッチＳ
ｓｌ、 Ｓ ｖｌはオフとなり、代ね−）て次の集積
回路素子ＩＣ２上の第１．第２の出力スイッチがオンと
なって同様な動作か行われる。
以下同ＩＨこして、シフ１−レジスタＳＲの転送動作に
同期してスイッチングノイズおよびＡフセツ１〜電圧の
除去されたＳ／Ｎの良い、また直流分の変動のない高品
質な画像読取り出力をｉワることかできる。
同期してスイッチングノイズおよびＡフセツ１〜電圧の
除去されたＳ／Ｎの良い、また直流分の変動のない高品
質な画像読取り出力をｉワることかできる。
ところで、もし第１の出力スイッチＳ３１〜５３１１が
ないとづると、第１の共通出力１１１の配線容量や読出
し用スイッチング素子Ｓ１〜３ ｎの電俺間容閲（例え
ばＭＯＳ−ＦＥＴのグー１〜・ソース間容量）の総和が
前置増幅器Ａ１〜Δ１］の電荷となるため、高速性の観
点から好ましくない。例えば通常のファクシミリ用イメ
ージセン勺てはｎは１７００〜４０００程度であり、上
記容量の総１和は数１００〜数１０００１）Ｆ程度とな
るから、読取り速度にかなり影響する。しかし第１の出
力スイッチＳｓ１〜５Ｓｎｌを設（プれば、各集積回路
素子ＩＣ４〜ＩＣｍ間で読出し用スイッチング素子８１
〜ｓｎが分離されるので、前置増幅器Ａ１〜Ａ １１の
負荷となる容量が減少し、読取り速度の高速化を図るこ
とができる。
ないとづると、第１の共通出力１１１の配線容量や読出
し用スイッチング素子Ｓ１〜３ ｎの電俺間容閲（例え
ばＭＯＳ−ＦＥＴのグー１〜・ソース間容量）の総和が
前置増幅器Ａ１〜Δ１］の電荷となるため、高速性の観
点から好ましくない。例えば通常のファクシミリ用イメ
ージセン勺てはｎは１７００〜４０００程度であり、上
記容量の総１和は数１００〜数１０００１）Ｆ程度とな
るから、読取り速度にかなり影響する。しかし第１の出
力スイッチＳｓ１〜５Ｓｎｌを設（プれば、各集積回路
素子ＩＣ４〜ＩＣｍ間で読出し用スイッチング素子８１
〜ｓｎが分離されるので、前置増幅器Ａ１〜Ａ １１の
負荷となる容量が減少し、読取り速度の高速化を図るこ
とができる。
さらに第２の出力スイッチＳＶＩ〜ｓｖｍは各集積回路
素子ＩＣ７〜ＩＣｍ間で補助増幅器ＡＶ１〜ＡＶｎｌの
出力が相ｎに引き合って同電位になるのを防止するだめ
のもので、これを設けることによって各集積回路素子Ｉ
Ｃ１〜ＩＣｍ上で確実に前置増幅器Ａ１〜Δ１１の出力
のオフセット電圧を除去することが可能となる。
素子ＩＣ７〜ＩＣｍ間で補助増幅器ＡＶ１〜ＡＶｎｌの
出力が相ｎに引き合って同電位になるのを防止するだめ
のもので、これを設けることによって各集積回路素子Ｉ
Ｃ１〜ＩＣｍ上で確実に前置増幅器Ａ１〜Δ１１の出力
のオフセット電圧を除去することが可能となる。
第４図はこの発明の他の実施例を示すもので、補助増幅
器Ａｖ１〜Ａｖｍの反転入力端にダミーとして説けた光
電変換素子Ｄｖｌ〜Ｑｖｎ＋を接続したものである。こ
の場合、光電変換素子Ｄｖｌ〜Ｄνｍは遮光状態に置か
れ、これにより補助増幅器ＡＶ１〜Ａｖｍは光電変換素
子Ｄ１〜Ｄ１１に光が入射しでいない状態での前置増幅
器Ａ１〜Ａｎの出力電圧、すなわちＡフセッ（−電圧と
同電圧を出力するようになっている。また、この場合補
助増幅器ＡＶＩ〜Ａｖｍにも前置増幅器Ａ１〜Ａ １１
と同様にリセットスイッチ３ ｒｖ１〜３ｒｖｍを接続
づることによって、補助増幅器ＡＶ１〜Ａｖｍの出力か
ら前置増幅器Ａ１〜Ａｌｌの出力オフセラ１−・電圧に
より正確に一致した電圧をｊｑることができる。なＪ３
、光電変換素子ＤＶ１〜Ｄｖｍを設ける代わりに、これ
と等価な容量素子を補助増幅器Ａｖ１〜Ａｖｍの非反転
入力端に接続しても同様な効果が得られる。この容量素
子は配線パターン等を利用り−ることにｊ；り容易に作
成することができる。
器Ａｖ１〜Ａｖｍの反転入力端にダミーとして説けた光
電変換素子Ｄｖｌ〜Ｑｖｎ＋を接続したものである。こ
の場合、光電変換素子Ｄｖｌ〜Ｄνｍは遮光状態に置か
れ、これにより補助増幅器ＡＶ１〜Ａｖｍは光電変換素
子Ｄ１〜Ｄ１１に光が入射しでいない状態での前置増幅
器Ａ１〜Ａｎの出力電圧、すなわちＡフセッ（−電圧と
同電圧を出力するようになっている。また、この場合補
助増幅器ＡＶＩ〜Ａｖｍにも前置増幅器Ａ１〜Ａ １１
と同様にリセットスイッチ３ ｒｖ１〜３ｒｖｍを接続
づることによって、補助増幅器ＡＶ１〜Ａｖｍの出力か
ら前置増幅器Ａ１〜Ａｌｌの出力オフセラ１−・電圧に
より正確に一致した電圧をｊｑることができる。なＪ３
、光電変換素子ＤＶ１〜Ｄｖｍを設ける代わりに、これ
と等価な容量素子を補助増幅器Ａｖ１〜Ａｖｍの非反転
入力端に接続しても同様な効果が得られる。この容量素
子は配線パターン等を利用り−ることにｊ；り容易に作
成することができる。
以上説明したように、この弁明によれはスイッチングノ
イズＪ３よびＡフセッｌ−電圧か効果的に除去されるこ
とによって微小レベルでも高品質な画像読取り出力を１
ｑることができるので、光電変換素子の電極面積が小さ
くともよく高跳（３）度であって、入射光量も少なくて
済み、また電荷蓄積８１間が短くてよいため高速動作の
可能なイメージセンサを提供することができる。また光
電変換素子をアモルファスシリコンＩＩ！等で形成した
場合、イメージセンサの長尺化、大面積化が容易であり
、光応答速度も速くできるので、特に密着型イメージセ
ンサに好適である。
イズＪ３よびＡフセッｌ−電圧か効果的に除去されるこ
とによって微小レベルでも高品質な画像読取り出力を１
ｑることができるので、光電変換素子の電極面積が小さ
くともよく高跳（３）度であって、入射光量も少なくて
済み、また電荷蓄積８１間が短くてよいため高速動作の
可能なイメージセンサを提供することができる。また光
電変換素子をアモルファスシリコンＩＩ！等で形成した
場合、イメージセンサの長尺化、大面積化が容易であり
、光応答速度も速くできるので、特に密着型イメージセ
ンサに好適である。
この発明は上記実施例に限定されるものではなく、例え
ば実施例では第１．第２の出力スイッチを集積回路素子
上に設（）たが、外部に設けてもよい。また、実施例に
Ｊ７いては前置増幅器Ａ１〜Ａ１１のリセッ１〜電位（
リセットスイッチＳ１゛１〜３ｒｎの共通側電位）がア
ース電位となっているが、これに限定されるものではな
く、光電変換素子および回路が正常動作する範囲で任意
の電位に選べることはいうまでもない。この場合、第４
図の実施例におりる補助増幅器Ａｖｌ〜Ａｖｍのリセッ
Ｉ〜電位も前置増幅器Ａ１〜Ａ １１のそれに合せて設
定すればよい。さらに、この発明は電荷蓄積モードで動
作するイメージセンサ以外にも適用が可能である。
ば実施例では第１．第２の出力スイッチを集積回路素子
上に設（）たが、外部に設けてもよい。また、実施例に
Ｊ７いては前置増幅器Ａ１〜Ａ１１のリセッ１〜電位（
リセットスイッチＳ１゛１〜３ｒｎの共通側電位）がア
ース電位となっているが、これに限定されるものではな
く、光電変換素子および回路が正常動作する範囲で任意
の電位に選べることはいうまでもない。この場合、第４
図の実施例におりる補助増幅器Ａｖｌ〜Ａｖｍのリセッ
Ｉ〜電位も前置増幅器Ａ１〜Ａ １１のそれに合せて設
定すればよい。さらに、この発明は電荷蓄積モードで動
作するイメージセンサ以外にも適用が可能である。
第１図は電ｖＪ蓄積型イメージセンサの基本構成を示す
図、第２図はその問題点を説明するための等両回路図、
第３図および第４図はそれぞれこの発明の実施例に係わ
るイメージセンサの回路構成図である。 ［）１〜［ｌｎ 、 ［）ｖｌ 〜［）ｖｍ−・・光電
変換素子、Ａ１〜Ａｎ・・・前置増幅器、ＡＶ１〜Ａｖ
ｍ・・・補助増幅器、８１〜３ ｎ・・・読出し用スイ
ッチング素子群、Ｓｒ１〜ｓ ｒｎ、 ３ ｒｖｌ 〜
３ ｒｖｍ−・・リセットスイッチ、Ｓ８１〜５ＳＩ１
１・・・第１の出力スイッチ、Ｓ■１〜３ｖｍ・・・第
２の出力スイッチ、Ｌｌ・・・第１の共通出力線、Ｌ２
・・・第２の共通出力線、ＳＲ・・・シフｊ・レジスタ
（駆動手段）、ＩＣ１〜ＩＣｍ・・・集積回路素子、Ａ
Ｏ・・・差動増幅器。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
図、第２図はその問題点を説明するための等両回路図、
第３図および第４図はそれぞれこの発明の実施例に係わ
るイメージセンサの回路構成図である。 ［）１〜［ｌｎ 、 ［）ｖｌ 〜［）ｖｍ−・・光電
変換素子、Ａ１〜Ａｎ・・・前置増幅器、ＡＶ１〜Ａｖ
ｍ・・・補助増幅器、８１〜３ ｎ・・・読出し用スイ
ッチング素子群、Ｓｒ１〜ｓ ｒｎ、 ３ ｒｖｌ 〜
３ ｒｖｍ−・・リセットスイッチ、Ｓ８１〜５ＳＩ１
１・・・第１の出力スイッチ、Ｓ■１〜３ｖｍ・・・第
２の出力スイッチ、Ｌｌ・・・第１の共通出力線、Ｌ２
・・・第２の共通出力線、ＳＲ・・・シフｊ・レジスタ
（駆動手段）、ＩＣ１〜ＩＣｍ・・・集積回路素子、Ａ
Ｏ・・・差動増幅器。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）読取るべき画像面からの入射光を電気信号に変換
する複数個の光電変換素子と、これらの光電変換素子に
それぞれ接続された前置増幅器と、これらの前置増幅器
の出力信号を順次選択して読出す読出し用スイッチング
素子群と、これらの読出し用スイッチング素子群を駆動
する駆動手段どを有するイメージセンサであって、前記
前置増幅器と読出し用スイッチング素子群および駆動手
段を所定数個ずつまとめて複数個の集積回路素子上に形
成するとともに、これらの集積回路素子上に前記前置増
幅器と同一形状・同一寸法に形成され前記前置増幅器の
出力オフセラ１〜電圧と同一電圧を出力覆る補助増幅器
を形成し、さらに前記各集積回路素子に対応させて前記
読出し用スイッチング素子群により読出された信号を第
１の共通出力線に導く第１の出力スイッチと、前記補助
増幅器の出力信号を第２の共通出力線に導く第２の出力
スイッチとを設【プ、前記第１および第２の共通出力線
上の信号の差を検出して画（や読取り出力を（９る構成
とし・たことを特徴とするイメージセン”Ｊ ｎ（２）
光電変換素子は読取るべき画像面からの大剣光量に応じ
た電荷を蓄積り−るらのであることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のイメージセンサ。 （３）集積回路素子ど光電変換素子とか同一基板上に配
設されていることを特徴とする請求範囲第１項記載のイ
メージセンサ。 （４）補助増幅器は入ノノ端が前置増幅器のりレツ１へ
時の入力端電位と同電位に保持されていることを特徴と
づる特許請求の範囲第１項記載のイメージセンサ。 （５）補助増幅器は入力端が画像面からの入射光を電気
信号に変換する光電変換素子と同一偶成−Ｃかつ遮光状
態に置かれた光電変換素子またはこれと等画な容量素子
に接続されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のイメージセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58177377A JPS6069968A (ja) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | イメ−ジセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58177377A JPS6069968A (ja) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | イメ−ジセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6069968A true JPS6069968A (ja) | 1985-04-20 |
Family
ID=16029874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58177377A Pending JPS6069968A (ja) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | イメ−ジセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6069968A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60248063A (ja) * | 1984-05-23 | 1985-12-07 | Fuji Xerox Co Ltd | 密着型イメ−ジセンサ |
| JPS6376582A (ja) * | 1986-09-19 | 1988-04-06 | Canon Inc | 光電変換装置 |
| JPS63190476A (ja) * | 1987-01-16 | 1988-08-08 | Canon Inc | 撮像装置 |
| US5479208A (en) * | 1993-03-25 | 1995-12-26 | Nec Corporation | Image sensors and driving method thereof |
-
1983
- 1983-09-26 JP JP58177377A patent/JPS6069968A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60248063A (ja) * | 1984-05-23 | 1985-12-07 | Fuji Xerox Co Ltd | 密着型イメ−ジセンサ |
| JPH0528023B2 (ja) * | 1984-05-23 | 1993-04-23 | Fuji Xerox Co Ltd | |
| JPS6376582A (ja) * | 1986-09-19 | 1988-04-06 | Canon Inc | 光電変換装置 |
| JPS63190476A (ja) * | 1987-01-16 | 1988-08-08 | Canon Inc | 撮像装置 |
| US5479208A (en) * | 1993-03-25 | 1995-12-26 | Nec Corporation | Image sensors and driving method thereof |
| US5708471A (en) * | 1993-03-25 | 1998-01-13 | Nec Corporation | Image sensors and driving method thereof |
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