JPS6121669A - 密着形センサとその駆動方法 - Google Patents
密着形センサとその駆動方法Info
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- JPS6121669A JPS6121669A JP59143020A JP14302084A JPS6121669A JP S6121669 A JPS6121669 A JP S6121669A JP 59143020 A JP59143020 A JP 59143020A JP 14302084 A JP14302084 A JP 14302084A JP S6121669 A JPS6121669 A JP S6121669A
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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、ファクシミリ装置等に使用される低雑音な密
着形イメージセンサとその駆動方法に関するものである
。
着形イメージセンサとその駆動方法に関するものである
。
（従来技術と問題点）
密着形イメージセンサは、ＭＯＳ型ＩＣイメージセンサ
やＣＣＤセンサ等と比較してレンズによる縮少光学系を
用いないため、小型、経済性に優れている。原稿幅と同
じ長さを有する光電変換素子列を備えだ大判デバイスで
あシ、例えばガラス基板上に形成されたＡ４判８素子／
鰭あるいは１６素子／龍のセンサの全素子数は、１７２
８素子あるいは３４５６素子となる。
やＣＣＤセンサ等と比較してレンズによる縮少光学系を
用いないため、小型、経済性に優れている。原稿幅と同
じ長さを有する光電変換素子列を備えだ大判デバイスで
あシ、例えばガラス基板上に形成されたＡ４判８素子／
鰭あるいは１６素子／龍のセンサの全素子数は、１７２
８素子あるいは３４５６素子となる。
これを順次走査駆動する回路として、第１図に示すよう
に例えば６４段／チップあるいは１２８段／チップのシ
フトレジスタ走査回路１、アドレス用ＭＯＳＦＥＴスイ
ッチ２からなる駆動用集積回路を複数個を前記ガラス基
板上に、光電変換素子４と共にハイブリッド実装する方
法がある。
に例えば６４段／チップあるいは１２８段／チップのシ
フトレジスタ走査回路１、アドレス用ＭＯＳＦＥＴスイ
ッチ２からなる駆動用集積回路を複数個を前記ガラス基
板上に、光電変換素子４と共にハイブリッド実装する方
法がある。
この光電変換素子４として例えばアモルファスシリコン
等を用いて蓄積モード動作で光信号を読み取る場合、Ｍ
ＯＳＦＥＴスイッチ２のゲート〜ドレイン重なり容量３
を通してゲートに印加したパルスのスイッチング雑音お
よび、シフトレジスタ等の走査回路１の制御に必要なり
ロックパルスを供給するクロック線７と信号線６間の寄
生結合容量８を通して現われるクロック雑音が問題にな
る。
等を用いて蓄積モード動作で光信号を読み取る場合、Ｍ
ＯＳＦＥＴスイッチ２のゲート〜ドレイン重なり容量３
を通してゲートに印加したパルスのスイッチング雑音お
よび、シフトレジスタ等の走査回路１の制御に必要なり
ロックパルスを供給するクロック線７と信号線６間の寄
生結合容量８を通して現われるクロック雑音が問題にな
る。
特に密着形イメージセンナにおいてよく用いられる例え
ばＬＥＤ等の光源では光強度は、ある程度以上の増加は
望めなく、実際現状では、ファクシミリ装置で要求され
る５ｍ５ｅｃ／ライン〜１０ｍ５ｅｃ ／ライ／あるい
はそれ以上の高速読み取シを行なう場合、光信号が小さ
くな＃）Ｓ／Ｎ を大きくとるだめには、何らかの雑音
抑圧を行なわなければならない。
ばＬＥＤ等の光源では光強度は、ある程度以上の増加は
望めなく、実際現状では、ファクシミリ装置で要求され
る５ｍ５ｅｃ／ライン〜１０ｍ５ｅｃ ／ライ／あるい
はそれ以上の高速読み取シを行なう場合、光信号が小さ
くな＃）Ｓ／Ｎ を大きくとるだめには、何らかの雑音
抑圧を行なわなければならない。
従来、スイッチング雑音とかクロック雑音等の固定パタ
ーン雑音の抑圧方式として、例えば、小池、他による電
子通信学会論文誌１９７７年Ｖｏｌ。
ーン雑音の抑圧方式として、例えば、小池、他による電
子通信学会論文誌１９７７年Ｖｏｌ。
Ｊ６０−０ １１３ページから１２０ページに「隣接ビ
ット相関法によるＭＯＳイメージセンサの改良」と題し
て発表された論文がある。第２図に示す様に１ビツトの
光電変換素子４に対して２個のＭＯＳＦＥＴスイッチ２
を設け、走査回路１で発生した走査パルスで同時に隣シ
合う２素子のＭＯＳＦＥＴスイッチ２をオンし、信号十
雑音が出力される信号線２２と雑音のみが出力される雑
音線２１の差動をとり、雑音を抑圧する方式である。例
えば、高村他によシ、ナショナルテクニカルレポート１
９７５年Ｖｏ１．２１ 、 ＮＱ、６６９２ページから
７０３ページに「低ノイズ−次元ＭＯＳイメージセンサ
」と題して発表された論文においてＭＯＳ ＦＥＴスイ
ッチ２と同じ容量を持つダミーのキャパシタ３３を設け
、両者を同時にスイッチングして信号線３２と雑音線３
１の差動をと９、両者に現われた雑音を抑圧する方式も
ある。
ット相関法によるＭＯＳイメージセンサの改良」と題し
て発表された論文がある。第２図に示す様に１ビツトの
光電変換素子４に対して２個のＭＯＳＦＥＴスイッチ２
を設け、走査回路１で発生した走査パルスで同時に隣シ
合う２素子のＭＯＳＦＥＴスイッチ２をオンし、信号十
雑音が出力される信号線２２と雑音のみが出力される雑
音線２１の差動をとり、雑音を抑圧する方式である。例
えば、高村他によシ、ナショナルテクニカルレポート１
９７５年Ｖｏ１．２１ 、 ＮＱ、６６９２ページから
７０３ページに「低ノイズ−次元ＭＯＳイメージセンサ
」と題して発表された論文においてＭＯＳ ＦＥＴスイ
ッチ２と同じ容量を持つダミーのキャパシタ３３を設け
、両者を同時にスイッチングして信号線３２と雑音線３
１の差動をと９、両者に現われた雑音を抑圧する方式も
ある。
例えば、大場他によシテレビジョン学会技術報告１９８
０年Ｖｏｌ 、４ 、 Ｎｏ、 １３５３ページから５
８ページに「二次元ＭＯＳ型固体撮像素子の固定バタ・
−ン雑音と抑圧回路の提案」と題して発表された論文の
ように１ビツトの光電変換素子を駆動する間に、信号お
よび雑音を積分することによシ、駆動パルスの一対の正
負の雑音のみを打ち消すようにしたいわゆる積分方式、
また、例えば斎藤他によシミ子通信学会技術資料１９８
０年１０月ＥＤ８３−６４ 「ａ−８ｉ ：Ｈ膜高速Ａ
４−１６ドツト／朋密着イメージセンサ」と題して発表
された論文のように、ＭＯ８ＦＥ’ｌ”スイッチ２とし
てＰ、Ｎ両チャネルの０ＭＯ８ＦＥＴスイッチを用い、
両者のゲートに逆位相のパルスを印加することによシ雑
音を打ち消す方式等がある。
０年Ｖｏｌ 、４ 、 Ｎｏ、 １３５３ページから５
８ページに「二次元ＭＯＳ型固体撮像素子の固定バタ・
−ン雑音と抑圧回路の提案」と題して発表された論文の
ように１ビツトの光電変換素子を駆動する間に、信号お
よび雑音を積分することによシ、駆動パルスの一対の正
負の雑音のみを打ち消すようにしたいわゆる積分方式、
また、例えば斎藤他によシミ子通信学会技術資料１９８
０年１０月ＥＤ８３−６４ 「ａ−８ｉ ：Ｈ膜高速Ａ
４−１６ドツト／朋密着イメージセンサ」と題して発表
された論文のように、ＭＯ８ＦＥ’ｌ”スイッチ２とし
てＰ、Ｎ両チャネルの０ＭＯ８ＦＥＴスイッチを用い、
両者のゲートに逆位相のパルスを印加することによシ雑
音を打ち消す方式等がある。
ところがこの様な雑音抑圧を行なっても、個々のトラン
ジスタのばらつきやクロック雑音の飛び込み等により、
ある程度のレベルまでしか抑圧できない。最近、智着形
イメージセンナの性能として、Ａ４判、１６素子／ ｍ
、 Ｑ、 ３ ｍ５６ｃ ／ラインでＳ／Ｎが２０ｄ
Ｂの開発報告があるが、さらに高速な０．５ ｍ５ｅｃ
／ライン以下で駆動しようとするとＳ／Ｎは悪化し、
解像度劣化にもつながる。まだ、最近では中間調の要求
も強く、例えばＳハとして４０ｄＢ以上の高Ｓ／Ｎが望
まれているため、以上の様な雑音抑圧方式では、充分な
イメージセンサの性能が得られない。
ジスタのばらつきやクロック雑音の飛び込み等により、
ある程度のレベルまでしか抑圧できない。最近、智着形
イメージセンナの性能として、Ａ４判、１６素子／ ｍ
、 Ｑ、 ３ ｍ５６ｃ ／ラインでＳ／Ｎが２０ｄ
Ｂの開発報告があるが、さらに高速な０．５ ｍ５ｅｃ
／ライン以下で駆動しようとするとＳ／Ｎは悪化し、
解像度劣化にもつながる。まだ、最近では中間調の要求
も強く、例えばＳハとして４０ｄＢ以上の高Ｓ／Ｎが望
まれているため、以上の様な雑音抑圧方式では、充分な
イメージセンサの性能が得られない。
（発明の目的）
本発明の目的は、これらの欠点を除去しＭＯＳ型の駆動
方法では達成できない高速、高解像度でしかも中間調レ
ベルも達成可能な高性能を有するＣＯＤ駆動集積回路を
用いた密着形イメージセンサとその駆動方法を提供する
ことにある。
方法では達成できない高速、高解像度でしかも中間調レ
ベルも達成可能な高性能を有するＣＯＤ駆動集積回路を
用いた密着形イメージセンサとその駆動方法を提供する
ことにある。
（発明の構成）
本発明によれば絶縁体基板上に、複数個からなる光電変
換素子列と、該光電変換素子列に１対１に対応し前記光
電変換素子列で発生した光信号電荷を転送するためのＮ
段のトランスファーゲートと転送されてきた前記光信号
電荷を時系列で出力するＮ段のＣＯＤシフトレジスタと
前記時系列の出力を増幅する出力アンプおよび前記出力
アンプの後段のスイッチング回路とから少なくとも構成
された複数個の駆動集積回路と、該複数個の駆動集積回
路のスイッチング回路からの出力を共通に接続した出力
線とを少なくとも備えたことを特徴とする密着形イメー
ジセンサと、前記密着形イメージセンサにおいて前記複
数個の駆動集積回路内の全てのトランスファゲートを同
時に開閉すると共に、前記単一の駆動集積回路のＣＯＤ
シフトレジスタを制御するクロックパルスと前記スイッ
チング回路を制御するスイッチングパルスとが互いに重
複することのない時系列に連続した駆動信号としてそれ
ぞれに印加され、前記単一の駆動集積回路のＣＯＤシフ
トレジスタに蓄積された光信号電荷のみを出力線に時系
列で取９出すことを特徴とする密着型イメージセンサの
駆動方法が得られる。
換素子列と、該光電変換素子列に１対１に対応し前記光
電変換素子列で発生した光信号電荷を転送するためのＮ
段のトランスファーゲートと転送されてきた前記光信号
電荷を時系列で出力するＮ段のＣＯＤシフトレジスタと
前記時系列の出力を増幅する出力アンプおよび前記出力
アンプの後段のスイッチング回路とから少なくとも構成
された複数個の駆動集積回路と、該複数個の駆動集積回
路のスイッチング回路からの出力を共通に接続した出力
線とを少なくとも備えたことを特徴とする密着形イメー
ジセンサと、前記密着形イメージセンサにおいて前記複
数個の駆動集積回路内の全てのトランスファゲートを同
時に開閉すると共に、前記単一の駆動集積回路のＣＯＤ
シフトレジスタを制御するクロックパルスと前記スイッ
チング回路を制御するスイッチングパルスとが互いに重
複することのない時系列に連続した駆動信号としてそれ
ぞれに印加され、前記単一の駆動集積回路のＣＯＤシフ
トレジスタに蓄積された光信号電荷のみを出力線に時系
列で取９出すことを特徴とする密着型イメージセンサの
駆動方法が得られる。
（発明の概要）
いわゆるＣＣＤセンサは、第４図に示す様に、フォトダ
イオード４２に蓄積された光信号電荷をトランスファー
ゲート４１を同時にオンして、ＣＣＤシフトレジスタ４
０内に転送し、とのＣＣＤシフトレジスタ４０の走査に
よシ、出力ア、ンプ４３を通して時系列で光信号出力８
ｐが得られる。
イオード４２に蓄積された光信号電荷をトランスファー
ゲート４１を同時にオンして、ＣＣＤシフトレジスタ４
０内に転送し、とのＣＣＤシフトレジスタ４０の走査に
よシ、出力ア、ンプ４３を通して時系列で光信号出力８
ｐが得られる。
この時、第４図のタイミングチャートに示した様に出力
に現われる固定パターン雑音としてトランスファーゲー
トパルスのフィードスルー雑音Ｎｆがあるが、これは１
ラインの信号読み出し期間外であシ後の信号処理によシ
取シ除くことは簡単である。
に現われる固定パターン雑音としてトランスファーゲー
トパルスのフィードスルー雑音Ｎｆがあるが、これは１
ラインの信号読み出し期間外であシ後の信号処理によシ
取シ除くことは簡単である。
以上の様に、ＣＣＤセンサでは本来その性質上ＩＶＩＯ
８型ＩＣイメージセンサで発生する様な固定パターン雑
音の問題は無い。
８型ＩＣイメージセンサで発生する様な固定パターン雑
音の問題は無い。
また現在のＣＣＤセンサでは、転送用クロックとして１
０ＭＨｚ程度あるいはそれ以上の駆動が可能であり、従
ってＭＯ８型駆動集積回路を密着形イメージセンサに適
用した様に、ＣＣＤセンサのフォトダイオードを除いた
ＣＯＤ駆動集積回路を用いると、例えばＡ４判、１６素
子／ １ｌｌＫ、３４５６素子の密着形イメージセ／す
を単純に走査しても０、４ ｍ５ｅｃ ／ライン、交互
リード引出しで読み取ると０．２ｍ５ｅＣ／ライン程度
以上の高速性が実現される。
０ＭＨｚ程度あるいはそれ以上の駆動が可能であり、従
ってＭＯ８型駆動集積回路を密着形イメージセンサに適
用した様に、ＣＣＤセンサのフォトダイオードを除いた
ＣＯＤ駆動集積回路を用いると、例えばＡ４判、１６素
子／ １ｌｌＫ、３４５６素子の密着形イメージセ／す
を単純に走査しても０、４ ｍ５ｅｃ ／ライン、交互
リード引出しで読み取ると０．２ｍ５ｅＣ／ライン程度
以上の高速性が実現される。
さらにその出力方式としてフローティングゲートアンプ
によシ高感度化がはかられているため、ＭＯ８型ＩＣセ
ンサと比較して高Ｓ／Ｎである。
によシ高感度化がはかられているため、ＭＯ８型ＩＣセ
ンサと比較して高Ｓ／Ｎである。
しかし、このＣＯＤ駆動集積回路を用いた場合当然、複
数個のＣＯＤ駆動集積回路が必要となる。
数個のＣＯＤ駆動集積回路が必要となる。
従って、この密着形イメージセンサを走査し、光信号出
力を得ようとすると、複数個の集積回路の切シ換えのと
ころで前述したトランスファーゲートパルスのフィード
スルー雑音が、１ラインの読み出し期間中に光信号内に
混入する。
力を得ようとすると、複数個の集積回路の切シ換えのと
ころで前述したトランスファーゲートパルスのフィード
スルー雑音が、１ラインの読み出し期間中に光信号内に
混入する。
また、各ＣＯＤ駆動集積回路の出力方式が前に述べた様
に７０−ティングゲートアンプのため、複数個をそのま
ま接続すると短絡状態が発生する。
に７０−ティングゲートアンプのため、複数個をそのま
ま接続すると短絡状態が発生する。
従って、密着形イメージセンサの出力端子の数はＣＯＤ
駆動集積回路の数だけ必要となるが、例えば１個のＣＣ
Ｄ駆勧集積回路の段数を２５６段としても、Ａ４判８素
子／絽および１６素子／ｎ密着形イメージセンサではそ
れぞれ７本および１４本となシ、従来のＭＯ８型駆動回
路と比較すると配線が複雑になる、外部との接続の信頼
性が失なわれる欠点がある。
駆動集積回路の数だけ必要となるが、例えば１個のＣＣ
Ｄ駆勧集積回路の段数を２５６段としても、Ａ４判８素
子／絽および１６素子／ｎ密着形イメージセンサではそ
れぞれ７本および１４本となシ、従来のＭＯ８型駆動回
路と比較すると配線が複雑になる、外部との接続の信頼
性が失なわれる欠点がある。
（実施例）
以下図面と共に、本発明の具体的実施例について詳細に
説明する。
説明する。
第５図は、本発明の一実施例による密着形イメージセン
サの構成を示すブロック図と読み取り方式を説明するた
めのタイミングチャートを示す図である。半導体基板５
５上に、ｎ段にわたシ縦続接続されたＣＯＤシフトレジ
スタ５ｏは、例えば転送効率の高い埋込みチャネルＣＯ
Ｄシフトレジスタ（以下単にＣＣＤンフシフトスタと呼
ぶ）で構成され、転送用クロックパルスΦ１〜Φやおよ
びその逆位相パルスΦ□〜Φ、の−周期毎に蓄積されて
いた光信号電荷を次段へと順次転送し時系列の出力を得
る２相ＣＣＤシフトレジスタである。
サの構成を示すブロック図と読み取り方式を説明するた
めのタイミングチャートを示す図である。半導体基板５
５上に、ｎ段にわたシ縦続接続されたＣＯＤシフトレジ
スタ５ｏは、例えば転送効率の高い埋込みチャネルＣＯ
Ｄシフトレジスタ（以下単にＣＣＤンフシフトスタと呼
ぶ）で構成され、転送用クロックパルスΦ１〜Φやおよ
びその逆位相パルスΦ□〜Φ、の−周期毎に蓄積されて
いた光信号電荷を次段へと順次転送し時系列の出力を得
る２相ＣＣＤシフトレジスタである。
ｎ段のＣＯＤシフトレジスタ５ｏに光信号電荷全各々１
対１に対応するＣＯＤシフトレジスタへ転送するように
ｎ個のトランスファーゲート５１の出力側が接続され、
入力側は図示していないが例えばガラス基板等よシなる
絶縁性基板上に形成。
対１に対応するＣＯＤシフトレジスタへ転送するように
ｎ個のトランスファーゲート５１の出力側が接続され、
入力側は図示していないが例えばガラス基板等よシなる
絶縁性基板上に形成。
されたＡｕ等の金属個別電極とＩＴＯ等からなる透明電
極にはさまれたアモルファスシリコンの光電変換素子５
２とポンディングパッド５６を通してワイヤボンディン
グ５７で接続されている。従ってトランスファーゲート
５１は、光電変換素子５２とも１対１に対応している。
極にはさまれたアモルファスシリコンの光電変換素子５
２とポンディングパッド５６を通してワイヤボンディン
グ５７で接続されている。従ってトランスファーゲート
５１は、光電変換素子５２とも１対１に対応している。
ＣＣＤＣＤフットレジスタ５ら出力される時系列の光信
号電荷は、例えばフローティングゲートアンプ５３によ
り、電圧出力として時系列で出力され、出力切換え用ス
イッチ５４を通して、出力線５８に接続される。この様
に、ＣＯＤ駆動集積回路１チップ５５は、ｎ段のＣＯＤ
シフトレジスタ５０ｎ個のトランスファーゲート５１、
フローティングゲートアンプ５３および出力切換え用ス
イッチ５４から構成されている。このｎ段は例えば２５
６段／チップとした時、Ａ４判、１６素子／ｍｍ３４５
６素子の密着形イメージセンサでは１４チツプが絶縁性
基板上に、光電変換素子−５２と共に、実装される。
号電荷は、例えばフローティングゲートアンプ５３によ
り、電圧出力として時系列で出力され、出力切換え用ス
イッチ５４を通して、出力線５８に接続される。この様
に、ＣＯＤ駆動集積回路１チップ５５は、ｎ段のＣＯＤ
シフトレジスタ５０ｎ個のトランスファーゲート５１、
フローティングゲートアンプ５３および出力切換え用ス
イッチ５４から構成されている。このｎ段は例えば２５
６段／チップとした時、Ａ４判、１６素子／ｍｍ３４５
６素子の密着形イメージセンサでは１４チツプが絶縁性
基板上に、光電変換素子−５２と共に、実装される。
次にタイミングチャートと共に動作の説明をする。
Ｍチップ内の全てのトランスファーゲート５１のＭｘＮ
個のゲートは、共通に接続されて、全て同時にオンして
各々対応するＣＣＤシフトレジスタ５０内に、各々対応
する光電変換素子５２の光信号電荷を同時に転送する。
個のゲートは、共通に接続されて、全て同時にオンして
各々対応するＣＣＤシフトレジスタ５０内に、各々対応
する光電変換素子５２の光信号電荷を同時に転送する。
ＣＣＤシフトレジスタ５０内に蓄積された光信号電荷は
、光電変換素子５２の配列に応じて時系列で読み出すだ
め、まず第１番目のＣＯＤシフトレジスタ５０にのみ転
送用クロックパルスΦ１ およびΦ１が印加される。こ
のΦ１およびΦ□は、ｎ段分の光信号電荷を時系列で出
力させればよいので、クロックパルス１周期で１段転送
する場合には、ｎ周期縁シ返えせばよい。これで１番目
のＣＣＤシフトレジスタ５０内に蓄積されていた光信号
電荷が時系列で出力される。この時例えば０ＭＯ８構成
の同チップ５５上の出力切換え用スイッチ５４のみがゲ
ートパルスΦ８□、Φ８□によジオ／している。従って
、この時点では、他のチップ５５の転送用クロックパル
スΦ２〜Φ、とΦ２〜Φ、および出力切換え用スイッチ
は、オフの状態に、ｌ、ＣＣＤシフトレジスタ５０内の
光信号電荷も転送されず、蓄積されたままである。次に
、１番目のＣＯＤ駆動集積回路チップ（以下単にチップ
と呼ぶ）５５の出力が読み出された後に、２番目のチ
′ツブ５５に転送用クロックパルスΦ２およびΦ２が
印加され、また同チップ５５上の出力切換え用スイッチ
５４がオン状態となる。この時２番目のチップ５５を除
いたチップ５５上の転送用クロックパルスや出力切換え
用スイッチ５４はオフ状態である。
、光電変換素子５２の配列に応じて時系列で読み出すだ
め、まず第１番目のＣＯＤシフトレジスタ５０にのみ転
送用クロックパルスΦ１ およびΦ１が印加される。こ
のΦ１およびΦ□は、ｎ段分の光信号電荷を時系列で出
力させればよいので、クロックパルス１周期で１段転送
する場合には、ｎ周期縁シ返えせばよい。これで１番目
のＣＣＤシフトレジスタ５０内に蓄積されていた光信号
電荷が時系列で出力される。この時例えば０ＭＯ８構成
の同チップ５５上の出力切換え用スイッチ５４のみがゲ
ートパルスΦ８□、Φ８□によジオ／している。従って
、この時点では、他のチップ５５の転送用クロックパル
スΦ２〜Φ、とΦ２〜Φ、および出力切換え用スイッチ
は、オフの状態に、ｌ、ＣＣＤシフトレジスタ５０内の
光信号電荷も転送されず、蓄積されたままである。次に
、１番目のＣＯＤ駆動集積回路チップ（以下単にチップ
と呼ぶ）５５の出力が読み出された後に、２番目のチ
′ツブ５５に転送用クロックパルスΦ２およびΦ２が
印加され、また同チップ５５上の出力切換え用スイッチ
５４がオン状態となる。この時２番目のチップ５５を除
いたチップ５５上の転送用クロックパルスや出力切換え
用スイッチ５４はオフ状態である。
以下３番目、４番目、・・・、Ｍ番目のチップ５５と同
様の動作を行なう。
様の動作を行なう。
密着形イメージセンサの出力Ｏは、光電変換素子５２の
配列に応じて順次時系列で取ｐ出される。
配列に応じて順次時系列で取ｐ出される。
この時トランスファーゲート５１は、１ライン走査に１
度しかオンされないためそのフィードスルー雑音Ｎｆは
、読み取シ期間外であシ光信号出力に混入しない。この
様に信号出力としては、通常のＣＯＤ七ンサと同じ形態
で得られる。しかし出力切換え用スイッチ５４のパルス
Φ３１〜Φ８Ｍおよび９８１〜０３Ｍによるフィードス
ルー雑音が発生するが、光信号出力は、フローティング
ゲートアンプ５３で増幅され、例えば１ｖ程度と大きい
ので、前記雑音レベルは通常１ ｍＶ程度以下であシ問
題とならない。この出力切換え用スイッチ５４は、特に
ＣＭＯＳスイッチでなくＰチャネルあるいはＮチャネル
のＭＯＳスイッチでもかまわないが、ＣＭＯＳスイッチ
は、前に述べた様に一対の正負のパルスによる雑音のキ
ャンセルが出来る。
度しかオンされないためそのフィードスルー雑音Ｎｆは
、読み取シ期間外であシ光信号出力に混入しない。この
様に信号出力としては、通常のＣＯＤ七ンサと同じ形態
で得られる。しかし出力切換え用スイッチ５４のパルス
Φ３１〜Φ８Ｍおよび９８１〜０３Ｍによるフィードス
ルー雑音が発生するが、光信号出力は、フローティング
ゲートアンプ５３で増幅され、例えば１ｖ程度と大きい
ので、前記雑音レベルは通常１ ｍＶ程度以下であシ問
題とならない。この出力切換え用スイッチ５４は、特に
ＣＭＯＳスイッチでなくＰチャネルあるいはＮチャネル
のＭＯＳスイッチでもかまわないが、ＣＭＯＳスイッチ
は、前に述べた様に一対の正負のパルスによる雑音のキ
ャンセルが出来る。
また、１チツプのスイッチ５４がオンの詩仙のチップの
スイッチ５４は全てオフであシ短絡状態にならないため
、出力線５８に全て接続され、密着形イメージセンサの
出力としては、唯一本で済む。
スイッチ５４は全てオフであシ短絡状態にならないため
、出力線５８に全て接続され、密着形イメージセンサの
出力としては、唯一本で済む。
この他、本読み取９方式では、１ラインの読み取９時間
内で１つのＣＯＤシフトレジスタ５０の転送がストップ
している期間が長く、この間にＣＯＤシフトレジスタ５
０内に蓄積される暗電流が雑音の原因になる。
内で１つのＣＯＤシフトレジスタ５０の転送がストップ
している期間が長く、この間にＣＯＤシフトレジスタ５
０内に蓄積される暗電流が雑音の原因になる。
例えば、Ａ４判、１６素子／順、１ｍ５ｅｃ／ラインの
密着形イメージセンサを考えると、光電変換素子５２の
開口寸法を０．０５ Ｘ Ｏ，０６鮨２、照度を１００
ルツクス（発光波長ｓｓｓｎｍ）とすると、光信号電荷
量は、はぼ０．２ｐＧとなる。
密着形イメージセンサを考えると、光電変換素子５２の
開口寸法を０．０５ Ｘ Ｏ，０６鮨２、照度を１００
ルツクス（発光波長ｓｓｓｎｍ）とすると、光信号電荷
量は、はぼ０．２ｐＧとなる。
ＣＯＤシフトレジスタ５０に蓄積される暗電荷量は、１
ｍ５ｅｃ／ラインとすると１ｘ１０’ｐＧ以下であり、
上記光信号電荷量と比較するとこれも問題にならない値
となる。なお、本実施例を示す第５図においては、当然
集積回路に必要な電源あるいはアース等のラインは省い
である。
ｍ５ｅｃ／ラインとすると１ｘ１０’ｐＧ以下であり、
上記光信号電荷量と比較するとこれも問題にならない値
となる。なお、本実施例を示す第５図においては、当然
集積回路に必要な電源あるいはアース等のラインは省い
である。
（発明の効果）
以上、詳述した様に本発明によれば本来低雑音デバイス
であるＣＣＤシフトレジスタを複数個駆動回路に用い、
しかも各駆動集積回路毎にトランスファーゲートハルス
のフィードスルー雑音が混入しない様なＣＯＤ駆動方法
によって、密着形イメージセンサとして高速で低雑音を
達成できる。
であるＣＣＤシフトレジスタを複数個駆動回路に用い、
しかも各駆動集積回路毎にトランスファーゲートハルス
のフィードスルー雑音が混入しない様なＣＯＤ駆動方法
によって、密着形イメージセンサとして高速で低雑音を
達成できる。
例えば、Ａ４判、１６素子／顛密着形イメージセンサで
、０．５ ｍ５ｅｃ ／ラインＳ／Ｎ ４０ ｄＢ以上
が可能であシ、中間調にも充分対応できる。さらに、各
駆動集積回路の出力に出力切換え用スイッチを設けるこ
とによシ密着形イメージセンサの出力端子を１本にする
ことも可能で、外部回路との接続も簡単で設計も容易な
信頼性の高い密着形イメージセンサを実現することがで
きる。
、０．５ ｍ５ｅｃ ／ラインＳ／Ｎ ４０ ｄＢ以上
が可能であシ、中間調にも充分対応できる。さらに、各
駆動集積回路の出力に出力切換え用スイッチを設けるこ
とによシ密着形イメージセンサの出力端子を１本にする
ことも可能で、外部回路との接続も簡単で設計も容易な
信頼性の高い密着形イメージセンサを実現することがで
きる。
第１図は、密着形イメージセンサの基本構成と雑音発生
を説明するための図であシ、１は走査パルス発生回路、
２はＭＯ８ＦＥＴスイッチ素子、３はゲート〜ドレイン
間の重なシ容量、４は光電変換素子、５は電源、６は出
力端子、７はクロックの入力端子、８はクロック線と出
力線間の寄生結合容量である。 第２図、第３図は従来のＭＯ８型イメージセンサで用い
られた雑音抑圧方式を説明するための図であシ、２１．
３１は雑音線、２２．３２は信号線、３３はダミーのキ
ャパシタである。 第４図は、従来のＣＯＤイメージセンサの基本構成とタ
イミングチャートを示す図であシ、４０はＢＣＣＤシフ
トレジスタ、４１はトランスファーゲート、４２はフォ
トダイオード、４３は出力アンプである。 第５図は、本発明の一実施例を示す密着形イメージセン
サの基本構成例と読み取シ方式を説明するためのタイミ
ングチャートであり、５０は、ＢＣＣＤシフトレジスタ
、５１は、トランスファーゲート、５２は、光電変換素
子、５３は、出力アンプ、５４は出力切換え用ＭＯＳス
イッチ素子、５５は半導体基板あるいはチップ、５６は
ポンディングパッド、５７はポンディングワイヤー、５
８は出力線である。 苓１図 第２図 第３図 ！ 昂４図 ！Ｈ
を説明するための図であシ、１は走査パルス発生回路、
２はＭＯ８ＦＥＴスイッチ素子、３はゲート〜ドレイン
間の重なシ容量、４は光電変換素子、５は電源、６は出
力端子、７はクロックの入力端子、８はクロック線と出
力線間の寄生結合容量である。 第２図、第３図は従来のＭＯ８型イメージセンサで用い
られた雑音抑圧方式を説明するための図であシ、２１．
３１は雑音線、２２．３２は信号線、３３はダミーのキ
ャパシタである。 第４図は、従来のＣＯＤイメージセンサの基本構成とタ
イミングチャートを示す図であシ、４０はＢＣＣＤシフ
トレジスタ、４１はトランスファーゲート、４２はフォ
トダイオード、４３は出力アンプである。 第５図は、本発明の一実施例を示す密着形イメージセン
サの基本構成例と読み取シ方式を説明するためのタイミ
ングチャートであり、５０は、ＢＣＣＤシフトレジスタ
、５１は、トランスファーゲート、５２は、光電変換素
子、５３は、出力アンプ、５４は出力切換え用ＭＯＳス
イッチ素子、５５は半導体基板あるいはチップ、５６は
ポンディングパッド、５７はポンディングワイヤー、５
８は出力線である。 苓１図 第２図 第３図 ！ 昂４図 ！Ｈ
Claims (2)
- （１）絶縁体基板上に、複数個からなる光電変換素子列
と、該光電変換素子列に１対１に対応し前記光電変換素
子列で発生した光信号電荷を転送するためのＮ段のトラ
ンスファーゲートと転送されてきた前記光信号電荷を時
系列で出力するＮ段のＣＣＤシフトレジスタと前記時系
列の出力を増幅する出力アンプおよび前記出力アンプの
後段のスイッチング回路とから少なくとも構成された複
数個の駆動集積回路と、該複数個の駆動集積回路のスイ
ッチング回路からの出力を共通に接続した出力線とを少
なくとも備えたことを特徴とする密着形イメージセンサ
。 - （２）絶縁体基板上に、複数個からなる光電変換素子列
と、該光電変換素子列に１対１に対応し前記光電変換素
子列で発生した光信号電荷を転送するためのＮ段のトラ
ンスファーゲートと転送されてきた前記光信号電荷を時
系列で出力するＮ段のＣＣＤシフトレジスタと前記時系
列の出力を増幅する出力アンプおよび前記出力アンプの
後段のスイッチング回路とから少なくとも構成された複
数個の駆動集積回路と、該複数個の駆動集積回路のスイ
ッチング回路からの出力を共通に接続した出力線とを少
なくとも備えた密着形イメージセンサにおいて、前記複
数個の駆動集積回路内の全てのトランスファゲートを同
時に開閉すると共に、前記単一の駆動集積回路のＣＣＤ
シフトレジスタを制御するクロックパルスと前記スイッ
チング回路を制御するスイッチングパルスとが互いに重
複することのない時系列に連続した駆動信号としてそれ
ぞれに印加され、前記単一の駆動集積回路のＣＣＤシフ
トレジスタに蓄積された光信号電荷のみを出力線に時系
列で取り出すことを特徴とする密着型イメージセンサ駆
動方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59143020A JPS6121669A (ja) | 1984-07-10 | 1984-07-10 | 密着形センサとその駆動方法 |
| US06/753,232 US4672453A (en) | 1984-07-10 | 1985-07-09 | Contact type image sensor and driving method therefor |
| DE8585108514T DE3579854D1 (de) | 1984-07-10 | 1985-07-09 | Bildsensor vom kontakttyp und verfahren zu seinem betrieb. |
| EP85108514A EP0168030B1 (en) | 1984-07-10 | 1985-07-09 | Contact type image sensor and driving method therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59143020A JPS6121669A (ja) | 1984-07-10 | 1984-07-10 | 密着形センサとその駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6121669A true JPS6121669A (ja) | 1986-01-30 |
Family
ID=15329056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59143020A Pending JPS6121669A (ja) | 1984-07-10 | 1984-07-10 | 密着形センサとその駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6121669A (ja) |
-
1984
- 1984-07-10 JP JP59143020A patent/JPS6121669A/ja active Pending
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