JPS6070870A - 光電変換装置 - Google Patents

光電変換装置

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JPS6070870A
JPS6070870A JP58179801A JP17980183A JPS6070870A JP S6070870 A JPS6070870 A JP S6070870A JP 58179801 A JP58179801 A JP 58179801A JP 17980183 A JP17980183 A JP 17980183A JP S6070870 A JPS6070870 A JP S6070870A
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conversion element
signal
storage capacitor
charge
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Yoshinori Morita
啓徳 森田
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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】 本発明は光電変換装置に係り、特にファクシミリ装置の
密着型イメージセンサなと、−次元ラインセンサを備え
た光電変換装置の改良に関する。
近年、光電変換素子アレイを原稿の一辺と同一サイズに
し、オプチカルファイバアレイやレンズアレイを介して
個々の光電変換素子と1対lの結像をさせるか、或いは
光電変換素子アレイを原稿面に密着させて光電変換素子
基板に設けられた導光窓を通して原稿を照明し、原稿か
らの反射光を光電変換素子で読み取る方式が開発されて
おり、第1図及び第2図はその読み取り方式の回路図で
ある。
即ち、第1図は光電変換素子lに電荷蓄積手段を設けた
電荷蓄積型の光電変換方式を示し、フォトダイオード1
aに並列接続された蓄積コンデンサibにはバイアス電
源2によりバイアス■(圧が印加され、所定量の電荷が
蓄積されている。そこで、フォトダイオードHaが原稿
からの反射光を受光し、これによる光電変換量に応じて
蓄積コンデンサ1bに蓄えられた電荷を放電し、適宜、
アナログスイッチ3を閉じると、蓄積コンデンサ1bに
再充電される際、負荷抵抗4に生じた電圧を出力端子5
に読み出し、光信号が検出されるようになっている。尚
、6.7は、それぞれ結合コンデンサ、及びアナログス
イッチ3が有している入力容量である。
第2図はこの先7こ変換方式の基本単位を一次元に配列
した光電変換素子アレイの回路であり、シフトレジスタ
8の駆動によって順次時系列にアナログスイッチ3を開
閉し、これにより、光電変換素子lから送られる電気信
号が、個々の光電変換素子1の一方の端子が共通に接続
された°tff4Mを介して、出力端子5に取り出され
るようになっている。
しかしなから、上記の回路構成によれば、素子?’&n
がA4版や84版の短辺長でも1000〜3000個と
非常に太き(なると共に、それぞれの素子が並列に接続
しているため、各々の素子に対し、(n−1)個のその
他の素子に備わっているキャパシティが影響を及ぼし、
その結果、第3図に示すように、それぞれの光電変換素
子1には浮遊容量9が並列に接続していることになる。
これにより、アナログスイッチ3が閉じた時、浮遊容量
9から蓄積コンデンサ1bへ正流が流れ込み、蓄積コン
デンサlbに蓄えられる電荷景が減少するため、出力端
子5に検出される信号強度が低下し、よってノイズ成分
が相対的に大きくなり、S/N比を劣化させる呟点とな
っていた。
本発明は上記事情に鑑みて完成されたもので、個検の光
電変換素子が被るキャパシティの影響を小さくし、これ
により、出力信号を大きくし、S/N比を向上させるこ
とを目的とする。
本発明によれば、電荷蓄積手段を備えた光゛屯変換素子
が電気的に接続されると共に、複数個−列に配置されて
おり、該電荷蓄積手段に蓄積された電荷が光電変換量に
応じて減少するのに相俟ってその電荷減少量に伴い該電
荷蓄積手段を充電し、その充電量を電気信号として該光
電変換素子アレイの個々の素子から順次時系列に取り出
す光電変換装置において、前記光電変換素子アレイが電
気的に複数に分割され、且つ個々の光電変換素子群に信
号取り出し手段を設けると共に、これらの信号取り出し
手段を電気的に接続したことを特徴とする光電変換装置
が提供される。
以下、本発明の詳細な説明する。
電荷蓄積型の基本回路を示した第3図によれは、アナロ
グスイッチ3が閉じると、容量Cの蓄積コンデンサ11
)にバイアス電源2より電圧■が印加され、Q−=:Q
×’Vの電荷が蓄積される。一方、アナログスイッチ3
が開くと、蓄積コンデンサ1bト、アナログスイッチ3
が有している入力容量7(この容量の大きさをCinと
する)に電圧■が印加さ荷が蓄積される。よって、蓄積
コンデンサ1bにはが印加された状態となっている。従
って、放電時の電位差変化は 蓄積コンデンサ1bから流出する電流、即ち、白地の原
稿及び黒地の原稿1こ対するそれぞれの電流J−w及び
よりは、一般式 尚、′B、w 、 Rbはそれぞれ白地の原稿及び黒地
の原稿に対して光電変換素子1が放電する際の抵抗値、
tはその放電開始からの経過時間である。
次に、白地の原稿及び黒地の原稿に対する読み出し周期
Tに放電される電荷QW及iJj Q、’bは浮遊容量
9の大きさをC″とすると、アナログスイッチ3が閉じ
、浮遊容量9かも蓄積コンデンサlbへ電流が流れ込ん
だ11イ後、フォトダイオ−1;Iaに印加される電圧
について、白地の原稿に対する信CV −Q、w −1
−C”V QW 号SWは、Sw=V−=□となる。
σ′+Cσ′+に こで、光電変換素子数がnであれば、 c o、 ci、n C″=□(n−工)となるため、 C+ C1,n 同様に、黒地の原稿に対する信号sbは、信号Sw、S
bは、並列に接続される素子数nが増すと、信号が小さ
くなることがわかる。
次に、並列接続された光電変換素子数を減少させる実施
例を第4図によって述べる(図中、第工図〜第3図と同
一箇所には同一符号か付しである。)第4図によれば、
所定の光電変換素子数を電気的に複数に分割し、個々の
光電変換素子群に信号取り出し手段として、負荷抵抗4
と共にバッファアンプ10が設けられている。
即ち、フォトダイオード1aに接続された蓄積コンデン
サibにはバイアス電源2によりバイアス電圧が印加さ
れた状態にあり、フォトダイオード1aが原稿からの反
射光を受光し、 この受光量に応じて光電変換し、その
電気量が蓄積コンデンサibに蓄えられた電荷を放電す
る。そこで、ファクシミリ装置の密着型イメージセンサ
などでは、この光電変換素子アレイが主走査の方向に配
置され、原稿が副走査の方向に移動すると共に、イメー
ジセンサ自体が主走査の方向に亘って順次検知する。従
って、−次元に配列したフォトダイオード1aが時系列
に順次受光すると共にシフトレジスフ8から走査パルス
がそれぞれのアナログスイッチ3へ印加され、これらの
スイッチ3は1頃次閉じる。これにより、それぞれの蓄
積コンデンサ1bが再び充電され、その充電量に応じて
、個々の光電変換素子群に設けられた負荷抵抗4に電位
差が生じ、この電気量がバッフアンプ10を介して出力
端子5に検出されることになる。
ここで、個々の光電変換素子群が有しているバッファア
ンプ10には、その他の光′醒変換素子群からの電流が
該光電変換素子群に流入するのを阻止する作用があるた
め、光電変換素子群相互間には何らキャパシティの影響
がない。
か(して、所定の光電変換素子アレイに対して、信号取
り出し手段の数を増すに伴い、個々の光電変換素子群の
素子数が少な(なり、その結果、検出信号の強度Sw、
Sbは大きくなり、ノイズ成分が相対的に小さくなり、
S/N比が飛躍的に向上することになった。
更lこ、原稿照明用の光源に螢光灯を用いた場合、その
端部及び中央部で照度が異なり、照度が大きいほど出力
信号が大きくなるだめ、Sw、Sbのそれぞれについて
、光電変換素子アレイに亘り、均一な出力信号強度が得
られないが、かかる問題についても、本発明によれば、
非常に有効な解決手段となる。
即ち、前述の計、算式によれば、個々の光電変換素子群
の素子数が少なくなると、その群の信号強度Sw、Sb
が大きくなるため、照度が小さいところの光電変換素子
群で素子数を少なくすれば、照度の低下を補うことがで
きる。その結果、すべての素子に対し、はぼ均一な信号
強度Sw、Sbか得られる。その他、信号取り出し手段
に出力信号の強度を補正する機能をもたせることによっ
ても、上記と同等の効果を達成することができる。
以上の通り、本発明の光電変換装置によれば、所定の光
電変換素子アレイを電気的に複数に分割すると共に、各
々の群に信号取り出し手段を接続し、これらを共通の出
力端子を介して信号強度を検出したため、個々の光電変
換素子が被るキャパシティの影響が小さくなって、信号
強度が飛躍的に大きくなり、その結果、S/N比か大幅
に向」ニした。
加えて、螢光灯などライン状の光源に生じる照度のムラ
も、容易に補正することができ、(1鷺めて信頼性の高
い優れた光電変換装置が提供できる。
尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく
、読み出しに用いられる光電変換素子群以外の素子群が
、該光電変換素子群へキャパシティの影響を及ぼさない
限り、ダイオード、差動増幅器など種々の回路をもった
光°屯変換装置に適用しうろことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第3図は電荷蓄積型光?■変換系の基本回路
図、第2図は従来の光電変換装置の回路図、そして、第
4図は本発明の光電変換装置の回路図である。 1a・・・フォトダイオード、1b・蓄積コンデンサ、
3・・・7 f−a り7.イッチ、4・・負荷抵抗、
1o・・バッファアンプ 特許出願人 京セラ株式会社 第1図 第3図 手続補正書(自発) 昭和59年2月斗日 1、事件の表示 昭和58年特許願第179801号 2、発明の名称 光電変換装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 京都市山科区東野井上町52番地114、補正命
令の日付 自発 5、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 6、補正の内容 (1) 明細書中第6頁最下行乃至第7頁第2行目の「
電流が流れ込んだ直後、フォトダイオード1aに印加さ
れる電圧について、白地の原稿に対する信号Swは、」
を[電流が流れ込んだ直後の白地の原稿に対する信号S
wは、Aと補正する。 ρ と補正する。 以上 手続補正書 (自発) 昭和59年4月11日 1、事件の表示 昭和58年特許願第179801号 2、発明の名称 光電変換装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 京都市山科区東野北井ノ上町5番地の224、補
正命令の日付 自発 6、補正の内容 (1)明細豊中第5頁第14行目乃至第6頁第4行を「
蓄積コンデンサーbから流出する電流、即ち、白地の原
稿及び黒地の原稿に対するそれぞれの電流工W及びより
は、」と補正する。 (2)明細書第6頁第5行目及び第6行目のそれぞれの
式1w及びよりを 」 と補正する。 (3)明細書中東6頁第11行目及び第12行目のそれ
ぞれの式QW及びQbを Q、b=VXCX (1−e−i4−’cxn ) )
」 と補正する。 (4) 明細書第6頁第5行目の式Swをと補正する。 (5) 前回補正した部分を含む明細書第6頁第5行目
の式sbを 」 と補正する。 以上

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)電荷蓄積手段を備えた光電変換素子が電気的に接
    続されると共に、複数個−列に配置されており、該電荷
    蓄積手段に蓄積された電荷が光電変換量に応じて減少す
    るのに相俟ってその電荷減少量に伴い該電荷蓄積手段を
    充電し、その充電量を″6℃気信号として該光電変換素
    子アレイの個々の素子から順次時系列に取り出す光電変
    換装置において、前記光電変換素子アレイが電気的に複
    数に分割され、且つ個々の光電変換素子群に信号取り出
    し手段を設けると共に、これらの信号取り出し手段をN
    、気的に接続したことを特徴とする光電変換装置。
  2. (2)個々の前記信号取り出し手段に、他の光電変換素
    子群からの電流が該信号取り出し手段の接続された光電
    変換素子群に流入するのを阻止するようにしbことを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の光電変換装置。
JP58179801A 1983-09-27 1983-09-27 光電変換装置 Granted JPS6070870A (ja)

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JP58179801A JPS6070870A (ja) 1983-09-27 1983-09-27 光電変換装置
US06/654,766 US4673821A (en) 1983-09-27 1984-09-26 Photoelectric converter device having reduced output noise
DE19843435354 DE3435354A1 (de) 1983-09-27 1984-09-26 Photoelektrische wandleranordnung
DE19843448323 DE3448323C2 (de) 1983-09-27 1984-09-26 Photoelektrische Wandlereinrichtung

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JPS6070870A true JPS6070870A (ja) 1985-04-22
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5479511A (en) * 1977-12-08 1979-06-25 Fuji Xerox Co Ltd Scan reader
JPS5813076A (ja) * 1981-07-17 1983-01-25 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光電変換装置
JPS58125952A (ja) * 1982-01-22 1983-07-27 Fuji Xerox Co Ltd 原稿読取装置
JPS59141867A (ja) * 1983-02-02 1984-08-14 Fuji Xerox Co Ltd 原稿読取装置

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