JPS62289052A - 読取り装置 - Google Patents

読取り装置

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JPS62289052A
JPS62289052A JP61134155A JP13415586A JPS62289052A JP S62289052 A JPS62289052 A JP S62289052A JP 61134155 A JP61134155 A JP 61134155A JP 13415586 A JP13415586 A JP 13415586A JP S62289052 A JPS62289052 A JP S62289052A
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feedback
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寛充 田尻
Yasuo Nishiguchi
泰夫 西口
Chiaki Matsuyama
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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】 3、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は複数の受光素子を用いて原稿などを読取るため
の読取り方式に関するものである。
〔背景技術〕
本発明に係る先行技術は第3図の電気回路図に示される
。即ち、受光素子Pi、P2、P3、・・・、Pnはそ
れぞれホトダイオードD1、D2、D3、・・・、Dn
および電荷蓄積コンデンサC1、C2、C3、・・・、
Cnの並列回路によって形成され、各電荷蓄積用コンデ
ンサC1〜Cnにはバイアス電源VBにより所定量の電
荷が充電されると共に、蓄電されている。そこで、例え
ばホトダイオードD1が原稿からの反射光を受光すれば
、その露光量に応じて電荷蓄積コンデンサC1が蓄積電
荷を放電し、アナログスイッチなどの電子スイッチで形
成される個別読取り用スイッチASIを閉じると、電荷
蓄積コンデンサCIが前記放電電荷量に相当する電荷量
によって再充電され、この再充電の際の電荷量の移動に
伴って出力抵抗ROに生じる電圧が結合コンデンサCO
を介して出力端子OPに導出され、これにより、読取り
が行われる。尚、第3図におけるコンデンサC81〜C
3nは、各個別読取り用スイッチASI〜ASnに存在
する入力容量であり、コンデンサCLについては後述す
る。
上述の電気回路において、例えばシフトレジスタによっ
て実現される読取り用スイッチ駆動回路10より順次時
系列に個別読取り用スイッチを開閉し、これにより、受
光素子P1〜Pnがらの出力信号が、個々の受光素子P
1〜Pnの一方の端子が共通に接続されて共通電極を形
成するラインA51を介して前記出力端子OPに順次的
に導出される。
この先行技術によれば、受光素子数nが非常に多く、例
えばA4判や84判などの短辺長でも1000〜300
0個もあり、且つ各素子が並列に接続されているため1
個の素子に対して他の(n−1)個の素子が有する静電
容量が影響を及ぼし、これにより、全体として第3図の
共通電極を形成するライン7!51と、ライン152間
にCLで示される並列素子容量が存在することとなり、
その結果、1個の個別読取り用スイッチがONされると
上記並列素子容量CLからも再充電電流が流れ込むため
に電荷蓄積コンデンサC1〜Cnの蓄積電荷量が減少す
る。従って、出力端子OPに導出される出力信号強度が
低下し、相対的に信号対雑音が劣化するという問題が生
じていた。
また、出力取出し用のために出力抵抗ROを用いている
ために出力抵抗ROと上記コンデンサ容量によって微分
回路が形成され、これにより、出力信号は幅の狭い微分
波形となって、後段にパルス幅を拡げるための整形回路
が必要となり、その結果、回路を複雑化していた。しか
も、上記静電容量と出力抵抗ROによって定まる時定数
以上に読取り速度を上げることはできず、高速読取りに
際しての障害となっていた。
かかる問題点を解決すべく本発明者等は既に特願昭60
−192360号にて第4図に示すような基体回路図を
提案した。
即ち、第4図によれば、ホトダイオードD1、D2、・
・・、Dnにはそれぞれ電荷蓄積コンデンサC1、C2
、・・・Cnが対応して接続されており、上記ホトダイ
オードDと電荷蓄積コンデンサCの並列回路は受光素子
Pを形成する。受光素子P1、P2、・・・、Pnの一
端(ホトダイオードDのカソード側)はラインI11に
共通に接続されて共通電極を形成し、演算増幅器(以下
、オペアンプと記す)OAの反転入力端子に接続されて
いる。各受光素子P1〜Pnの他端はアナログスイッチ
などの電子スイッチによって実現される読取り用スイッ
チASI、AS2、・・・、ASnの一方の端子にそれ
ぞれ個別的に接続され、読取り用スイッチASI、AS
2、・・・、ASnの各他端は共通に接続されてライン
I12を介して電界■eeに接続されている。オペアン
プOAの非反転入力は接地され、オペアンプOAの反転
入力端子と出力端子間にはフィードバンク用コンデンサ
CFとフィードバック用スイッチSFの並列回路が介在
しており、これにより、積分器及びホールド回路を形成
している。オペアンプOAの出力はライン13を介して
出力端子oPに導出される。個々の電荷蓄積コンデンサ
01〜Cnは、それぞれに対応する読取り用スイッチA
SI〜ASnがONされた際に、オペアンプOAの出力
端子からフィードバック用コンデンサCFを通じて充電
されている。ラインI11とライン12の間に介在する
静電容量CLは並列素子容量である。
次にこの基本電気回路の動作を説明する。
即ち、原稿などから受ける反射光をホトダイオードD1
が受けると、その露光量に応して電荷蓄積コンデンサC
Iの電荷がΔQ1だけ放電する。
この放電時においては、フィードバックスイッチSFは
OFF状態であり、このOFF状態の時に読取り用スイ
ッチASIがONされると、オペアンプOAの出力端子
からフィードバック用コンデンサCFを通じて上記放電
量ΔQ1に相当する電荷がラインβ1側に移動する。同
時に前述の素子並列容量CLからも電荷蓄積コンデンサ
CIを充電するための電荷が移動するけれども、ライン
7!■の電荷移動量はΔQ1に等しいため並列素子容量
CLの影響は無視される。
読取り用スイッチASIがONされた場合、前記放電電
荷ΔQ1によるラインI11の電位の変化(ΔVl)に
対してライン7!3の出力電圧Vou tは次式 で表される。但し、フィードバックスイッチSFは0F
Fa′態であるから上記出力電圧はフィードバック用コ
ンデンサCFにホールドされる。次に読取り用スイッチ
ASIが0FFL、フィードバックスイッチSFがON
されると、フィードバック用コンデンサCFによってホ
ールドされた上記出力電圧Voutは短絡されて放電し
、出力端子OPの電圧は0■となる。以下同様の手順を
一定のタンミングで残余の受光素子P2〜Pnと読取り
用スイッチAS2〜ASnについて走査すれば第5図(
3)に示される出力波形が得られる。上記一定のタンミ
ングは、例えば一定のクロック信号によって作動するシ
フトレジスタ回路(図示せず)によって与えられ、この
クロック信号によって読取り用スイッチASI〜ASn
が順次的に開閉し、受光素子P1〜Pnの走査が行われ
る。
第5図は斯様にして得られる出力電圧Voutの波形を
示す波形図と、読取り用スイッチASI〜ASn及びフ
ィードバック用スイッチSFの動作を示すタイミングチ
ャートである。時刻t1に第1の読取り用スイッチAS
IがONL、これにより、出力端子opには第5図(3
)で示されるように、フィードバック用コンデンサCF
の積分動作による第1の受光素子P1に対応する出力電
圧OPIが導出される。時刻t2で第1の読取り用スイ
ッチASIが0FFL、(2)で示されるようにフィー
ドバック用スイッチSFがONすると出力電圧OPIは
短絡されてOVとなる。次に時刻t3で第2の読取り用
スイッチAS2がONすると出力端子OPには第5図(
3)で示すように第2の受光素子P2についての出力電
圧OP3が導出され、時刻t4でフィードバックスイッ
チがONすると出力電圧OP2はOVとなる。以下、第
5図(4)で示される予め定められた周期のクロック信
号により同様の走査動作が全受光素子について順次的に
行われる。このように出力波形は、フィードバックコン
デンサCFによりホールドされるためにパルス幅の広い
出力信号となり、これにより、出力端子opより後段に
おいて波形整形などの回路を必要とせず、その結果、出
力信号の処理が極めて簡単なものとなる。
かくして、この読取り方式によれば、出力抵抗が存在せ
ず、また、並列素子容量CLの影響が無視できるために
読取り時間を短縮することができる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、この読取り方式によれば、上述した通り
優れた性能がもっことができるようになったが、第5図
中tt −j2+ tt−tt、 ts−Lb、 h−
to、 tq−tlGのそれぞれの間にフィードバック
コンデンサCFにホールドされた電荷をフィードバック
スイッチSFにより導電放電させるに当って、この放電
時定数が非常に小さいためにオペアンプOAの入力ライ
ンが急激に変動する。この変動に対してオペアンプOA
が追従できないために第6図に示すようなリンギングが
発生し、これにより、S/N比が低下して解像度が劣化
することが判った。更に、読取り速度を大きくしようと
した場合、このリンギングが安定しないうちに次の読取
り素子の電荷がオペアンプOAの入力ラインに入力され
るために−10= オペアンプOAが発振状態となり、その結果、高速読取
りが不可能となる。
〔発明の目的〕
従って本発明の目的は畝上の問題点を解決してSN比及
び現像度を高め且つ高速読取りを可能にした読取り装置
を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明にれば、受光量に対応したインピーダンスを有す
る素子部並びにその素子部に並列に接続された電荷蓄積
コンデンサを有する受光素子と、受光素子に直列に接続
される個別読取り用スイッチング素子とによって直列回
路を構成し、この直列回路の複数個を並列に接続し、こ
の並列回路を演算増幅器の一方の入力端子に接続し、 演算増幅器の入力端子と出力端子の間にフィードバック
用コンデンサ及びフィードバック用スイッチング素子と
を含む並列回路を接続し、個別読取り用スイッチング素
子を選択的に導通/遮断するのに伴って個別読取り用ス
イッチング素子の導通時にはフィードバック用スイッチ
ング素子を遮断し、次の個別読取り用スイッチング素子
が導通するまでの間にフィードバック用スイッチング素
子を少なくとも1回導通させることにより個別の読取り
信号が得られる読取り方式において、 前記演算増幅器の入力端子にノイズ吸収用コンデンサと
ノイズ吸収用スイッチング素子を直列に接続し、 前記フィードバック用スイッチング素子の導通時に発生
したスパイクノイズが前記ノイズ吸収用コンデンサに導
出されるように前記ノイズ吸収用スイッチング素子を導
通動作させることを特徴とする読取り方式が提供される
〔作用〕
本発明によれば、受光素子と並列に存在する並列素子容
量の影響を除くようしたのでパルス幅が広く、且つ信号
対雑音比の向上した信号出力波形を得ることができ、そ
して、高速読取りを可能としたのに加えて、リンギング
の発生がないためにノイズ成分を含まない出力電圧波形
が得られる読取り方式が実現される。
〔実施例〕
第1図は本発明の一実施例の動作を説明するための基本
回路図であり、既に詳述した第4図と比べた場合、第4
図の電気回路のなかでオペアンプOAの入力端子にノイ
ズ吸収用コンデンサCP及びノイズ吸収用スイッチSP
を直列に接続しである。尚、第1図中第4図と同一箇所
には同一符号が付しである。
即ち、第1図に示した電気回路を動作させるに当って、
フィードバンクスイッチSFが導通ずるのに伴ってフィ
ードバックコンデンサCFにホールドされた電荷が放電
される時に、この放電時と実質上同時にノイズ吸収用ス
イッチSPを導通させており、これにより、オペアンプ
OAの入力ラインに発生したスパイクノイズがノイズ吸
収用コンデンサCPを介して接地側に導出され、その結
果、この入力ラインを安定化することができて第6図に
示したようなリンギング及びオペアンプOAの発振が生
じなくなる。
第2図は本発明の他の実施例を示す電気回路図である。
即ち、第2図中個々の受光素子回路群1〜4は第1図示
の回路と同一の動作であり、重複をさけるために説明を
省略するが本実施例において注目すべき第1の点は、2
個のオペアンプOAl、OA2を使用し、オペアンプO
AIは切換スイッチS1によって複数の受光素子回路群
1.2を選択し、オペアンプOA2は切換スイッチS2
によって受光素子回路群3.4を選択するようにしたこ
とである。第1図示の基本回路の説明において述べた如
く、本実施例においても受光素子回路と並列に存在する
並列素子容量の影響を無視し得るまでに小さくし得て、
これにより、共通電極を多数に分割するなどの手段を用
いなくてもよいが、本実施例においては上記の利点を積
極的に利用している。即ち、共通電極をnil、7!1
2.121.7!22の4本とし、これにより、接続可
能な受光素子の数を飛躍的に増大せしめ、先行技術に比
べ= 1  A − て少ない共通電極数でより多数の受光素子の接続を可能
にし、その結果、回路を簡略化しても大容量の受光素子
回路を実現したことである。
本実施例において注目すべき第2の点は、オペアンプO
A1、OA2の各出力端子に接続されているランプA3
1及びラインp32をそれぞれ2分岐し、切換スイッチ
S3の接点を介して差動増幅器OA3に入力するように
し、これにより、コモンモートノイス(同相雑音成分)
を抑圧して信号対雑音比を向上させた。その結果、クロ
ックパルスの立上り及び立下り並びに読取り用スイッチ
の開閉時に起因する雑音を除去して良質の出力波形が得
られて読取り精度の向上を図っている。
更に本実施例においては、本発明の特徴であるノイズ吸
収用コンデンサCP1、CF2及びノイズ吸収用スイッ
チSPI、SF3をオペアンプOA1、OA2に対して
それぞれを直列に接続し、そして、スイッチSPI、S
F3のそれぞれの一方の端子を接地する。
次に上記電気回路の動作を説明する。
切換スイッチS1の接点はaに、切換スイッチS2の接
点はCに接続されており、切換スイッチS3の2組の接
点はそれぞれe及びgに接続されている。この状態で、
第1図示の基本回路で説明した如く、先ず受光素子回路
群1の受光素子P1−1からの走査が開始され、その出
力信号はオペアンプOAI→ラインβ31→ラインN4
1を介して差動増幅器OA3の一方の入力端子に入力さ
れる。この時、差動増幅器OA3の他方の入力端子には
切換スイッチS3の接点じを介してライン7!32が接
続されているので、ラインn31とラインl132に含
まれている同相雑音成分は差動増幅器OA3によって除
去され、そして、ライン7!43からも上記同相雑音成
分が除去され、これにより、信号対雑音比の向上した受
光素子回路群1の走査読取り出力が導出される。
受光素子回路群lの受光素子P1−1〜PL−nに対し
て走査読取りが終わると、次に、切換スイッチS1の接
点はaからbに切換わって引続いて受光素子回路群2に
ついての走査読取りが行われ、これにより、ライン14
4に出力が導出される。受光素子回路群2の走査読取り
が終わると、切換スイッチS3の接点はそれぞれeから
f及びgからhに切換わり、ライン7!41に導出され
た読取り出力信号中に含まれている雑音成分と、ライン
7!42中に含まれている雑音成分に対して同相雑音成
分の除去が行われて、ラインβ43に出力が導出される
。受光素子回路群3の走査読取りが終わると、次に、切
換スイッチS2の接点はCからdに切換わり、引続いて
受光素子回路群4についての走査読取りが行われる。こ
のようにして全受光素子P1−1〜P4−nについての
走査読取りが行われ、差動増幅器OA3によって各受光
素子群1〜4の出力信号中に含まれている同相雑音成分
が除去される。
また、上記切換スイッチ81〜S3は個々の受光素子P
1−1、Pl−2、・・・、P4−nに直列に接続され
た読取り用スイッチASII、ASI−2、・−−1A
S4−nの駆動信号に同期し、1個の受光素子回路群を
構成する受光素子の数(n個)を計数するカウンタ回路
(図示せず)の出力によって1個の受光素子回路群の走
査読取りが終れば、次に他の受光素子回路群に切換わる
ように動作する。第1表は第2図示の実施例における走
査中の受光素子回路群1〜4とこれに対応する各切換ス
イッチ81〜S3の接点の位置を示す。
このようにしてライン143に順次的に導出される出力
信号はレベル調整器5に、次いで、サンプルホールド回
路6を経てラインff44に導出される。
従って、この実施例に述べた電気回路にもノイズ吸収用
コンデンサCP1、CF2及びノイズ吸収用スイッチS
PI、SF2を用いており、これにより、例えばフィー
ドバックスイッチSFIが導通するのに伴ってフィード
バックコンデンサCF1にホールドされた電荷が放電さ
れる時にノイズ吸収用スイッチSPIを導通させると、
オペアンプOAIの人力ラインに発生したスパイクノイ
ズがノイズ吸収用コンデンサCPIを介して接地側に導
出される。また、受光素子回路群3.4についても同じ
動作にオペアンプOA2の入力ラインに発生したスパイ
クノイズがノイズ吸収用コンデンサCP2を介して接地
側に導出される。
かくして、オペアンプOAI、OA2の出力側にリンギ
ングが発生せず、オペアンプOAI、OA2自体に何ら
発振が生じなくなる。
〔発明の効果〕
以上の通り、本発明の読取り方式によれば、オペアンプ
の入力側にノイズ吸収用のコンデンサ及びスイッチング
素子を直列に接続し、そこにフィードバンク用スイッチ
ング素子の導通時に発生したスパイクノイズが導出され
るために読取り信号のS/N比及び解像度を高めること
ができた。更に演算増幅器の出力側にリンギングが発生
しないためにそれ自体が発振しなくなり、これにより、
高速の読取りが可能となった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の動作を説明する基本回路図
、第2図は本発明の一実施例の電気回路図、第3図及び
第5図は先行技術を示す電気回路図、第4図はタイミン
グチャートと出力波形を示す図、第6図はリンギングを
含む出力波形を示す図である。 1〜4・・・受光素子回路群 AS1〜AS2、ASI  1〜AS4−n−−−・・
・個別読取り用スイッチ C1−Cn 、 C1−1〜C4−n、・・・電荷蓄積
コンデンサ CL、CLI〜CL4・・・並列素子容量CF、CFI
、CF2・・・フィードバック用コンデンサ D1〜Dn、、Dl−1〜D4−n・ ・ ・ホトダイ
オード OA、OAi OA2・・・演算増幅器OA3・・・差
動増幅器 SF、SFI、SF2・・・フィードバックスイッチ CP  CPI  CP2・・・ノイズ吸収用コンデン
サ SP  SPI  SF2・・・ノイズ吸収用スイッチ
特許出願人 (663)京セラ株式会社手続主甫正書(
自発) 昭和61年7月25日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 受光量に対応したインピーダンスを有する素子部並びに
    その素子部に並列に接続された電荷蓄積コンデンサを有
    する受光素子と、受光素子に直列に接続される個別読取
    り用スイッチング素子とによって直列回路を構成し、 この直列回路の複数個を並列に接続し、 この並列回路を演算増幅器の一方の入力端子に接続し、 演算増幅器の入力端子と出力端子の間にフィードバック
    用コンデンサ及びフィードバック用スイッチング素子と
    を含む並列回路を接続し、 個別読取り用式スイッチング素子を選択的に導通/遮断
    するのに伴って個別読取り用スイッチング素子の導通時
    にはフィードバック用スイッチング素子を遮断し、次の
    個別読取り用スイッチング素子が導通するまでの間にフ
    ィードバック用スイッチング素子を少なくとも1回導通
    させることにより個別の読取り信号が得られる読取り方
    式において、 前記演算増幅器の入力端子にノイズ吸収用コンデンサと
    ノイズ吸収用スイッチング素子を直列に接続し、 前記フィードバック用スイッチング素子の導通時に発生
    したスパイクノイズが前記ノイズ吸収用コンデンサに導
    出されるように前記ノイズ吸収用スイッチング素子を導
    通動作させることを特徴とする読取り方式。
JP61134155A 1985-08-31 1986-06-09 読取り装置 Expired - Lifetime JPH06105942B2 (ja)

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