JPS6226970A - 電荷検出回路 - Google Patents
電荷検出回路Info
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- JPS6226970A JPS6226970A JP60166477A JP16647785A JPS6226970A JP S6226970 A JPS6226970 A JP S6226970A JP 60166477 A JP60166477 A JP 60166477A JP 16647785 A JP16647785 A JP 16647785A JP S6226970 A JPS6226970 A JP S6226970A
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- switches
- switch
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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)
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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1次元イメージ・セシサ用検出e駆動回路に関
する。
する。
従来、この種の電荷検出回路としては第2図の構成の回
路がある。
路がある。
第2図(こおいて、DAIφ〜DAI 64はそれぞれ
フォトダイオードであり、8A100〜5A164はフ
ォトダイオードDA100〜DA164 のうちのひと
つを選択する為のアナログ・マルチプレクサであり、ア
tログ−スイッチ8IA11、積分容量CIAII、及
び演算増幅器OP2は蓄積回路を構成している。バイア
ス道FE源VB2は演算増幅器OP2の非反転入力端子
にバイアス電圧を供給している。
フォトダイオードであり、8A100〜5A164はフ
ォトダイオードDA100〜DA164 のうちのひと
つを選択する為のアナログ・マルチプレクサであり、ア
tログ−スイッチ8IA11、積分容量CIAII、及
び演算増幅器OP2は蓄積回路を構成している。バイア
ス道FE源VB2は演算増幅器OP2の非反転入力端子
にバイアス電圧を供給している。
その動作を説明すると、まづ、アナログ・スイッチ5A
100〜8A163 がオフ状態であり、8IA11が
オフ状態であるとき、積分容1CIAllは′這荀遣が
10”となっており、従って出力電圧vo=Qが現われ
ている。次にアナログ・スイッチaIA11をオフ状態
にし、アナログ・マルチプレクサ中のアナログ−スイッ
チ8A100をオン状態にしてフォトダイオードDA1
00を選択すると、光入力によって同フォトダイオード
に発生していた電荷が積分回路へ移動し、積分容量5I
AIIの両端に電荷に対応した電圧が発生して出力電圧
vsが得られる。
100〜8A163 がオフ状態であり、8IA11が
オフ状態であるとき、積分容1CIAllは′這荀遣が
10”となっており、従って出力電圧vo=Qが現われ
ている。次にアナログ・スイッチaIA11をオフ状態
にし、アナログ・マルチプレクサ中のアナログ−スイッ
チ8A100をオン状態にしてフォトダイオードDA1
00を選択すると、光入力によって同フォトダイオード
に発生していた電荷が積分回路へ移動し、積分容量5I
AIIの両端に電荷に対応した電圧が発生して出力電圧
vsが得られる。
しかし、上述の従来の電荷検出回路では、アナログ・ス
イッチがオン状態からオフ状態に変化する際に発生する
雑音、いわゆるフィード−スルーが影響が大きく、特に
微少な電荷を検出する場合、8/N比の低下を招くとい
う欠点があった。
イッチがオン状態からオフ状態に変化する際に発生する
雑音、いわゆるフィード−スルーが影響が大きく、特に
微少な電荷を検出する場合、8/N比の低下を招くとい
う欠点があった。
更に、第2図における節点TPλ2には64個のアナロ
グ・スイッチが接続されており、それらアナログ・スイ
ッチの寄生容量、布線容量が、積分回路の動作速度を低
下させ、同節点TPA2に残留電圧が生じることが多い
。例えば、第2図番こ8いてフォトダイオードDA10
0を選択した後、フォトダイオ−10人111を選択し
たとすると、フォトダイオードDム111からの電荷に
0人100の電荷の一部が混入する。
グ・スイッチが接続されており、それらアナログ・スイ
ッチの寄生容量、布線容量が、積分回路の動作速度を低
下させ、同節点TPA2に残留電圧が生じることが多い
。例えば、第2図番こ8いてフォトダイオードDA10
0を選択した後、フォトダイオ−10人111を選択し
たとすると、フォトダイオードDム111からの電荷に
0人100の電荷の一部が混入する。
本発明の目的は、アナログ・スイッチより発生するフィ
ード・スルーの影響を低減すると共に、選択していない
フォトダイオードの電荷の影響を低減することにある。
ード・スルーの影響を低減すると共に、選択していない
フォトダイオードの電荷の影響を低減することにある。
その為に、本発明の電荷検出回路は、ダミー−アナログ
−スイッチとダミー−キャパシタを付加された全差動構
成を有し、フォトダイオードを選択する為のアナログ−
マルチプレクサと積分回路の間ζこ茶1及び第2のアナ
ログ・スイッチを有し、それぞれのアナログ−スイッチ
の一端が第3及び第4のアナログeスイッチを介してバ
イアス電圧源に接続される構成を有する。
−スイッチとダミー−キャパシタを付加された全差動構
成を有し、フォトダイオードを選択する為のアナログ−
マルチプレクサと積分回路の間ζこ茶1及び第2のアナ
ログ・スイッチを有し、それぞれのアナログ−スイッチ
の一端が第3及び第4のアナログeスイッチを介してバ
イアス電圧源に接続される構成を有する。
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第3図は本発明の一実施例である。DAO〜DAs 3
はフォトダイオードであり、8AO〜S人63はフォト
ダイオ−10人0〜Dλ63をそれぞれ選択する為のア
ナログ・スイッチである。
はフォトダイオードであり、8AO〜S人63はフォト
ダイオ−10人0〜Dλ63をそれぞれ選択する為のア
ナログ・スイッチである。
CDO〜C863はフォトダイオードDム0〜D人63
の逆方向接合容量と同じ値を有するダミー・キャパシタ
であり、8BQ〜8B63はアナログ−スィッチ8AO
〜8人63とほぼ同じ大きさのアナログ−スイッチであ
る。OPIは全差動演算増幅器、8IA1,8IB1は
アナログ−スイッチ、ClA1 、ClB1は同じ値を
持つ積分容量である。また、8XA2.5XB2は積分
回路とアナログ−マルチプレクサを分離する為のアナロ
グ・スイッチであり、8XA1.8XB1は、それぞれ
節点TP人1.TPBIへバイアス電圧源VBIの゛電
圧を供給する為のアナログeスイッチである。VBIは
バイアス電圧源であり、VSSは負の電源線である。
の逆方向接合容量と同じ値を有するダミー・キャパシタ
であり、8BQ〜8B63はアナログ−スィッチ8AO
〜8人63とほぼ同じ大きさのアナログ−スイッチであ
る。OPIは全差動演算増幅器、8IA1,8IB1は
アナログ−スイッチ、ClA1 、ClB1は同じ値を
持つ積分容量である。また、8XA2.5XB2は積分
回路とアナログ−マルチプレクサを分離する為のアナロ
グ・スイッチであり、8XA1.8XB1は、それぞれ
節点TP人1.TPBIへバイアス電圧源VBIの゛電
圧を供給する為のアナログeスイッチである。VBIは
バイアス電圧源であり、VSSは負の電源線である。
次に、各アナログ・スイッチのオンオフ変化の様子を示
す第3図を用いて第1図の回路動作を説明する。
す第3図を用いて第1図の回路動作を説明する。
期間Tlのとき、アナログ−スイッチ8人0〜8A63
.8BO〜8B53 、SX人2 、5XB2がオフ状
態であり、一方、アナログ・スイッチ5XAI、8XB
1,5IAx、8IB1にオン状態である。したがって
、この期間では、積分容量ClAl 、CIBIは短絡
されており、出力電圧VO=Qとなる。また、寄生容量
、布線容量の多い節点TPAI 、TPBIはSX人1
.8XB1を介してバイアス電圧源VBIに接続されて
バイアス電圧源の電圧に光重されている。
.8BO〜8B53 、SX人2 、5XB2がオフ状
態であり、一方、アナログ・スイッチ5XAI、8XB
1,5IAx、8IB1にオン状態である。したがって
、この期間では、積分容量ClAl 、CIBIは短絡
されており、出力電圧VO=Qとなる。また、寄生容量
、布線容量の多い節点TPAI 、TPBIはSX人1
.8XB1を介してバイアス電圧源VBIに接続されて
バイアス電圧源の電圧に光重されている。
期間T2のとき、スイッチ8AOはオン状態、8人1〜
5A63はオフ状態、8XA1.5XBI参8IA1,
8IB1はオフ状態、そしてSXλ2゜8XB2はオン
状態となっている。この期間では、フォトダイオードD
AQはスイッチ8人2を介して積分回路へ接続され、ま
たダミー・キャパシタCBOはダミー−スイッチ8XB
2を介して積分回路へ接続される。フォトダイオードD
AOに発生していた電荷は積分回路へ移動し、積分容量
Cl人1は電圧を発生させる。ダミー−キャパシタCB
Qには電荷の発生がないので積分容量CIBIに電圧の
発生はない。
5A63はオフ状態、8XA1.5XBI参8IA1,
8IB1はオフ状態、そしてSXλ2゜8XB2はオン
状態となっている。この期間では、フォトダイオードD
AQはスイッチ8人2を介して積分回路へ接続され、ま
たダミー・キャパシタCBOはダミー−スイッチ8XB
2を介して積分回路へ接続される。フォトダイオードD
AOに発生していた電荷は積分回路へ移動し、積分容量
Cl人1は電圧を発生させる。ダミー−キャパシタCB
Qには電荷の発生がないので積分容量CIBIに電圧の
発生はない。
期間T3のとき、スイッチ8Aφ、SBφは依然オン状
態、SA、1〜8A53.8B1〜5f363はオフ状
態、そしてSXλ2.5XB2はオフ状態である。この
期間では、5IAI、5IBIがオン状態であり、全差
動演算増幅器の反転入力端子と非反転出力端子が短絡さ
れ、非反転入力端子と反転出力端子が短絡され、積分容
1icIA1゜ClB1は、電荷力げ0”であり、出力
電圧V。
態、SA、1〜8A53.8B1〜5f363はオフ状
態、そしてSXλ2.5XB2はオフ状態である。この
期間では、5IAI、5IBIがオン状態であり、全差
動演算増幅器の反転入力端子と非反転出力端子が短絡さ
れ、非反転入力端子と反転出力端子が短絡され、積分容
1icIA1゜ClB1は、電荷力げ0”であり、出力
電圧V。
20となっている。また、フォトダイオードDAOは8
XA1を介してバイアス電圧源VBIで充電される。
XA1を介してバイアス電圧源VBIで充電される。
期間T4.T5のときには、8Ao 、8A2〜S入6
3.SBO,SB2〜8B63はオフ状態であり、8人
1.SBIがオン状態となり、5XAI 、5XI31
,8IAl 、8I)31 。
3.SBO,SB2〜8B63はオフ状態であり、8人
1.SBIがオン状態となり、5XAI 、5XI31
,8IAl 、8I)31 。
8XA2 、8XB2ハソレソレJtJ]Ifj3T
2 、 T 3ト同様にオン、オフとなり、以丁同僅に
繰り返される。
2 、 T 3ト同様にオン、オフとなり、以丁同僅に
繰り返される。
本実btp例においてはフォトダイオードDAQ。
DA63に対応するダミー・キャパシタC’BQ〜CB
63を設け、アナログ−スイッチ8AO〜8A63に対
もするダミー・アナログ・スイッチ8BO〜8B63を
設け、回路全体を全差動構成とした為、同相成分から成
るアナログ−スイッチのフィード・スルーは相殺され、
出力VQにはフォトダイオードl)入0〜I)&63に
発生した電荷に対応した電圧のみが現われる。
63を設け、アナログ−スイッチ8AO〜8A63に対
もするダミー・アナログ・スイッチ8BO〜8B63を
設け、回路全体を全差動構成とした為、同相成分から成
るアナログ−スイッチのフィード・スルーは相殺され、
出力VQにはフォトダイオードl)入0〜I)&63に
発生した電荷に対応した電圧のみが現われる。
また、本実袴例では、電荷を積分回路に移し終った後、
例えば、T3.T50期間、フォトダイオードにバイア
ス電圧1vB1からアナログ、スイッチ5XAIを介し
て充電される。一般に全差動演算j’J ’PM 2S
の出力インピーダンスより、アナログ・ス/「ツチSX
人1のオン「1♀インピーダンスの方が低いので、フォ
トダイオード及び、12人1に付く寄生容量、布線容量
は速やかに充電され、動作速度の向上、す曵図れる。
例えば、T3.T50期間、フォトダイオードにバイア
ス電圧1vB1からアナログ、スイッチ5XAIを介し
て充電される。一般に全差動演算j’J ’PM 2S
の出力インピーダンスより、アナログ・ス/「ツチSX
人1のオン「1♀インピーダンスの方が低いので、フォ
トダイオード及び、12人1に付く寄生容量、布線容量
は速やかに充電され、動作速度の向上、す曵図れる。
以上説明したように本発明は第1に′4荷検出米子と等
しいインピーダンスを有する素子、つまり通常のフォト
ダイオードの場合はキャパシタと、それらを選択する為
のアナログ自マルチプレクサを設けて全差動構成を形成
し、第2にアナログ・マルチプレクサと積分回路の間に
アナログ−スイッチを設けた。
しいインピーダンスを有する素子、つまり通常のフォト
ダイオードの場合はキャパシタと、それらを選択する為
のアナログ自マルチプレクサを設けて全差動構成を形成
し、第2にアナログ・マルチプレクサと積分回路の間に
アナログ−スイッチを設けた。
この構成により、アナログ・スイッチのオン。
オフに際して発生するフィルド−スルーを相殺して約0
.1pc の倣少畦荷の検出をSN比30dB以上で行
える。また、アナログ−マルチプレクサ付く寄生容量、
布線容Iを分離してm分回路を動作させることを可能l
こし、積分回路の動作速度の向上が実現される。さらに
、同寄生容量、布線容量の充電は、バイアス電圧源より
インピーダンスの低いアナログ−スイッチを介して行い
、動作速度の向上と残留電圧の低減が図れる。動作速度
は従来の1素子肖り10μsから1素子当り1μsに向
上した。
.1pc の倣少畦荷の検出をSN比30dB以上で行
える。また、アナログ−マルチプレクサ付く寄生容量、
布線容Iを分離してm分回路を動作させることを可能l
こし、積分回路の動作速度の向上が実現される。さらに
、同寄生容量、布線容量の充電は、バイアス電圧源より
インピーダンスの低いアナログ−スイッチを介して行い
、動作速度の向上と残留電圧の低減が図れる。動作速度
は従来の1素子肖り10μsから1素子当り1μsに向
上した。
第1図は本発明の一実施例を示す回路図であり、第2図
は従来例の回路図であり、第3図は第1図の回路の動作
を説明する為の信号波形図である。 DAO,DA 63・・・・・・フォトダイオード。 C’BO5CB63・・・・・・キャパシタ、8AQ〜
8人63.8BO〜8B53・・山・アナログ・スイッ
チ、OPI・・・・・・全差動演算増幅器、s’rAt
。 8IB1.5XA1,8XA2.8XB1 。 5xn2・・・中アナログ・スイッチ、ClAl。 CIBI・・・・・・積分容量V B I ・、川・バ
イアスvtIllE源、DAIII〜D人163・・・
・・・フォトダイオード、5AIII〜8A163・・
・・・・アナログ・スイッチ、OF2・・・・−・演舅
窄幅器、5IAII・・・・・・アナログ・スイッチ、
ClAl 1・・・・・・積分容量。 VB2…ψ・・バイアス電圧源。 キ、・ハ゛シq 半 2 凹
は従来例の回路図であり、第3図は第1図の回路の動作
を説明する為の信号波形図である。 DAO,DA 63・・・・・・フォトダイオード。 C’BO5CB63・・・・・・キャパシタ、8AQ〜
8人63.8BO〜8B53・・山・アナログ・スイッ
チ、OPI・・・・・・全差動演算増幅器、s’rAt
。 8IB1.5XA1,8XA2.8XB1 。 5xn2・・・中アナログ・スイッチ、ClAl。 CIBI・・・・・・積分容量V B I ・、川・バ
イアスvtIllE源、DAIII〜D人163・・・
・・・フォトダイオード、5AIII〜8A163・・
・・・・アナログ・スイッチ、OF2・・・・−・演舅
窄幅器、5IAII・・・・・・アナログ・スイッチ、
ClAl 1・・・・・・積分容量。 VB2…ψ・・バイアス電圧源。 キ、・ハ゛シq 半 2 凹
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 複数の電荷検出素子と、所定の電荷検出素子を選択する
為の第1のマルチプレクサと、上記電荷検出素子と実質
的に等しいインピーダンスを有するインピーダンス素子
と、所定のインピーダンス素子を選択する第2のマルチ
プレクサと、第1および第2のマルチプレクサの出力を
受ける差動積分回路と、第1および第2のマルチ プルクサと積分回路との間にそれぞれ設けられた第1及
び第2のスイッチと、これら第1及び第2のスイッチの
、前記マルチプレクサ側の端子をバイアス電圧源に結合
する第3および第4のスイッチとを有することを特徴と
する電荷検出回路。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60166477A JPS6226970A (ja) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | 電荷検出回路 |
US06/891,354 US4763197A (en) | 1985-07-26 | 1986-07-28 | Charge detecting circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60166477A JPS6226970A (ja) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | 電荷検出回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6226970A true JPS6226970A (ja) | 1987-02-04 |
Family
ID=15832122
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60166477A Pending JPS6226970A (ja) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | 電荷検出回路 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4763197A (ja) |
JP (1) | JPS6226970A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05221425A (ja) * | 1992-02-13 | 1993-08-31 | Niigata Eng Co Ltd | 箱の蓋と箱本体の分離方法 |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63100879A (ja) * | 1986-10-17 | 1988-05-02 | Hitachi Ltd | 固体撮像装置 |
GB8802381D0 (en) * | 1988-02-03 | 1988-03-02 | Crosfield Electronics Ltd | Signal processing circuit & method |
US4904861A (en) * | 1988-12-27 | 1990-02-27 | Hewlett-Packard Company | Optical encoder using sufficient inactive photodetectors to make leakage current equal throughout |
US4998013A (en) * | 1988-12-27 | 1991-03-05 | Hewlett-Packard Company | Optical encoder with inactive photodetectors |
JPH04154166A (ja) * | 1990-10-18 | 1992-05-27 | Fuji Xerox Co Ltd | イメージセンサ |
JP2513084B2 (ja) * | 1991-01-11 | 1996-07-03 | 富士ゼロックス株式会社 | イメ−ジセンサ及びその駆動方法 |
FR2774235B1 (fr) * | 1998-01-23 | 2000-06-16 | Proengin | Dispositif d'amplification d'un signal de faible intensite |
JP4390881B2 (ja) * | 1998-12-02 | 2009-12-24 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光検出装置 |
US6133615A (en) * | 1998-04-13 | 2000-10-17 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Photodiode arrays having minimized cross-talk between diodes |
WO2001065840A1 (fr) * | 2000-02-29 | 2001-09-07 | Hamamatsu Photonics K.K. | Circuit de lecture de signal |
TWI458266B (zh) * | 2011-11-30 | 2014-10-21 | Sitronix Technology Corp | Analog - to - digital converter |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5257718A (en) * | 1975-11-07 | 1977-05-12 | Victor Co Of Japan Ltd | Self-scanning type image sensor |
JPS54130828A (en) * | 1978-03-31 | 1979-10-11 | Canon Inc | Photo sensor array device and image scanner using it |
US4484223A (en) * | 1980-06-12 | 1984-11-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Image sensor |
US4562475A (en) * | 1984-03-15 | 1985-12-31 | Rca Corporation | DC Restoration of synchronously detected CCD imager output signals |
-
1985
- 1985-07-26 JP JP60166477A patent/JPS6226970A/ja active Pending
-
1986
- 1986-07-28 US US06/891,354 patent/US4763197A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05221425A (ja) * | 1992-02-13 | 1993-08-31 | Niigata Eng Co Ltd | 箱の蓋と箱本体の分離方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4763197A (en) | 1988-08-09 |
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