JPH03108945A - 走査回路装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、複数の回路素子に順次に電圧を供給するた
めの走査回路装置に関し、更に詳細には、−次元イメー
ジセンサに好適な走査回路装置に関する。

［従来の技術と発明が解決しようとする課題］イメージ
センサは、光情報を電気信号に変換するための複数の光
電変換素子と、複数の光電変換素子を電気的に走査して
電気信号を選択的に得るためのアナログスイッチとを有
している。アナログスイッチは、例えば、特開昭６３−
２３７７号公報に開示されているように電界効果トラン
ジスタＣＦＥＴ）から成り、複数の光電変換素子の近傍
に配置されている。

ところで、集積回路構成のイメージセンサにおいては、
１つの光電変換素子即ち１つの画素の幅例えば１２５μ
（ミクロン）に収まるように１つの電界効果トランジス
タが配置されなければならない、しかし、このように極
めて狭い幅に収まるように電界効果トランジスタを形成
することは容易でない、また、電界効果トランジスタの
ドレインとソースとゲートのための３つの配線導体層を
基板上の予め決められた幅の中に設ける時には、３つの
配線導体層の幅が必然的に狭くなり、イメージセンサの
製造の歩留りが低くなった。この種の問題を解決するた
めに、本件出願人は、特願昭６３−１９０８４８号及び
上記の国内優先権主張出願である特願平１−１９８２７
９号によってダイオードの直列回路を利用しな走査回路
装置を提案しな、しかし、ここには走査出力の読み取り
方式の詳細は開示されていない。

そこで、本発明の目的は、トランジスタよりも電極の数
が少ないダイオードを使用した走査回路装置において正
確に出力を取り出す方式を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するための本発明は、実施例を示す図面
の符号を参照して説明すると、のこぎり波を供給するた
めの電圧源１と、第１の電極と第２の電極とをそれぞれ
有する複数個の第１のダイオードＤａ１〜Ｄａ３が直列
に接続された回路であり、その一端が前記電圧源１に接
続され、且つそれぞれの第１のダイオードＤａ１〜Ｄａ
３の順方向電流が前記のこぎり波に基づいて流れるよう
な方向性をそれぞれの第１のダイオードＤａ１〜Ｄａ３
が有し、且つそれぞれの第１のダイオードＤａ１〜Ｄａ
３の前記第１の電極が前記電圧源１の側に配置されてい
る第１の直列回路と、それぞれが第１の抵抗Ｒａ１〜Ｒ
ａ３と第２のダイオードＤｂ１〜Ｄｂ３とを直列に接続
した回路から成り、それぞれの第１のダイオードＤａ１
〜Ｄａ３の前記第２の電極と前記電圧源１の他端との間
にそれぞれ接続され、且つそれぞれの第２のダイオード
Ｄｂ１〜Ｄｂ３の順方向電流が前記のこぎり波に基づい
て流れるような方向性をそれぞれの第２のダイオードＤ
ｂ１〜Ｄｂ３が有している複数の第２の直列回路と、そ
れぞれの第１のダイオードＤａ１〜Ｄａ３の前記第２の
電極と前記電圧源１の他端との間にそれぞれ接続された
複数の第２の抵抗又はコンデンサＲｂ１〜Ｒｂ３スはｃ
ｂ１〜Ｃｂ３と、一端が前記第１の抵抗Ｒａ１〜Ｒａ３
と前記第２のダイオードＤｂ１〜Ｄｂ３との間に接続さ
れ、他端が互いに共通に接続されている複数の走査され
る回路素子８１〜Ｓ３と、前記走査される回路素子８１
〜Ｓ３の電流を検出するために前記走査される回路素子
＄１〜Ｓ３の共通接続側の端子と前記電圧源１のｍ端と
の間に接続された共通の電流検出用素子６又は電流電圧
変換回路３０と、前記電流検出用素子６又は電流電圧変
換回路３０から得られる電流に対応する電圧に基づいて
出力信号を形成するための信号処理回路と、前記電圧源
１から発生するのこぎり波の発生に同期して前記信号処
理回路で使用するためのタイミングパルスを発生し、且
つ前記タイミングパルスが前記走査される回路素子８１
〜Ｓ３の走査時点に対応して発生するように形成されて
いるタイミング信号発生回路とを備えた走査回路装置に
係わるものである。

なお、請求項２に示すように、請求項１の第１の抵抗Ｒ
ａ１〜Ｒａ３をコンデンサ０１〜Ｃに置き換え、また第
２のダイオードＤｂ１〜Ｄｂ３を抵抗Ｒ１〜Ｒ３に置き
換えることができる。

本発明における信号処理回路とは、実施例の積分回路２
ととサンプルホールド回路３と制御信号形成回路５とか
ら成る回路部分又はこれ等の一部又はセンサ出力のヒー
クホールド回路等を意味する。

［作用］ 本発明において、電圧源１からのこぎり波を第１及び第
２のダイオードＤａ１〜Ｄａ３、Ｄｂ１〜Ｄｂ３を含む
回路に供給すると、これ等が順次にオン状態になり、走
査される回路素子８１〜Ｓ３に順次に電圧が印加される
。ところで、直列に接続された第１のダイオードＤａ１
〜Ｄａ３の後段になるに従って、第１の抵抗Ｒａ１〜Ｒ
ａ３と第２のダイオードＤａ１〜Ｄａ３とを直列に接続
した第２の直列回路に印加する電圧の立上りがゆるやか
になり、結果として走査の時間間隔（周期）が時間の経
過と共に長くなる。しかし、本発明ではのこぎり波に同
期してタイミング信号（同期信号）を発生する回路を含
み、この回路は走査の時点に対応してタイミング信号を
発生する。従って、共通の電流検出素子に基づいて得ら
れる電圧をタイミング信号で正確に処理して正確な走査
出力を得ることができる。

［第１の実施例］ 第１図に示されている本発明の第１の実施例に従う一次
元イメージセンサは、のこぎり波発生電圧源１と、４つ
の画素即ちビットに対応した４つの単位回路ＫＯ、Ｋ１
　、Ｋ２　、Ｋ３と、積分回路２と、サンプルホールド
回路３と、タイミング信号発生回路４と、制御信号形成
回路５とから成る。

この−次元イメージセンサは４つよりも多い数の画素を
検出することができるように構成されている。しかし、
この−次元イメージセンサの全部の構成を図面に示すこ
とは困誼であるので、その−部のみが第１図に示されて
いる。

互いに同一の３つの単位回路に１、Ｋ２、Ｋ３は、第１
のダイオードＤａｌ、Ｄａ２、Ｄａ３と、第２のダイオ
ードＤｂ１、Ｄｂ２、Ｄｂ３と、第１の抵抗Ｒａ１、Ｒ
ａ２、Ｒａ３と、第２の抵抗Ｒｂ１、Ｒｂ２、Ｒｂ３と
、走査される回路素子としての光電変換素子Ｓ１、Ｓ２
、Ｓ３と、ブロッキングダイオードＤＣ１、Ｄｃ２、Ｄ
Ｃ３とから成る。電圧源１ど単位回路に１との間に配置
されたもう１つの単位回路ＫＯは、第２のダイオードＤ
ｂＯ５第１の抵抗Ｒａ０１光電変換素子ＳＯ、ブロッキ
ングダイオードＤｃＯとから成る。単位回路ＫＯは、別
の単位回路に１　、Ｋ２、Ｋ３における第１のダイオー
ドＤａｌ、Ｄａ２、Ｄａ３、及び第２の抵抗Ｒｂ１、Ｒ
ｂ２、Ｒｂ３に対応するものを有していない、しかし、
単位回路ＫＯにも別の単位回路Ｋｌ　、Ｋ２　、Ｋ３の
第１のダイオードと第２の抵抗に対応するものを接続す
ることができる。また、必要に応じて第１図のイメージ
センサから初段の単位回路ＫＯを省くことができる。

アノード（第１の電ｆりとカソード（第２の電極）とを
有する３つの第１のダイオードＤａ１、Ｄａ２、Ｄａ３
が互いに直列に接続された回路（第１の直列回路）の一
端（左端）は電圧源１の一端に接続されている。第１の
ダイオードＤａ１、Ｄａ２、Ｄａ３は電圧源１の電圧に
よって順方向にバイアスされる方向性を有している。即
ち、第１のダイオードＤａ１〜Ｄａ３のアノード（第１
の電極）が電圧源１の側に配置されている。なお、電圧
源１の上側の端子がマイナスの時には、第１のダイオー
ドＤａ１〜Ｄａ３のカソードが電圧源１の側に配置され
る。

第１のダイオードＤａ１、Ｄａ２、Ｄａ３のカソード（
第２の電極）と電圧源１の他端（グランド）との間には
第１の抵抗Ｒａ１、Ｒａ２、Ｒａ３と第２のダイオード
Ｄｂ１、Ｄｂ２、Ｄｂ３とを直列にそれぞれ接続した回
路（第２の直列回路）がそれぞれ接続されている。単位
回路ＫＯにおいては、電圧源１の一端と他端との間に第
１の抵抗ＲａＯと第２のダイオードＤｂＯとの直列回路
が接続されている。第２のダイオードＤｂＯ，Ｄｂ１、
Ｄｂ２、Ｄｂ３は電圧源１の電圧によって順方向にバイ
アスされる方向性を有している。

各単位回路ＫＯ、Ｋ１　、Ｋ２　、Ｋ３における第１の
抵抗Ｒａｇ、　Ｒａｔ、Ｒａ２、Ｒａ３と第２のダイオ
ードＤｂＯ１Ｄｂ１、Ｄｂ２、Ｄｂ３の相互接続点ＰＯ
１Ｐ１　、Ｐ２　、Ｐ３に光電変換素子ｓｏ　、　ｓｉ
　、　ｓ２、Ｓ３のカソードがそれぞれ接続されている
。

光電変換素子Ｓｏ　、Ｓｌ　、Ｓ２．８３のアノードは
光電変換素子ＳＯ〜Ｓ３の相互干渉を防ぐためのブロッ
キングダイオードＤｃＯ５ＤＣ１、Ｄｃ２、Ｄｃ３を介
して共通に接続され、共通の積分回路２の共通の電流検
出素子として機能する積分コンデンサ６を介して電圧源
１の他端（グランド）に接続されている。従って、各光
電変換素子ＳＯ−Ｓ３は各部２のダイオードＤｂＯ〜Ｄ
ｂ３に実質的に並列接続されている。光電変換素子Ｓｏ
　、　８１　、Ｓ２、Ｓ３はホトダイオードから成り、
電圧源１の電圧で逆バイアスされるように接続されてい
る。

光電変換素子ＳＯ〜Ｓ３は逆バイアス電圧で動作するた
めにここに流れる電流は極めて小さい。

第１図のイメージセンサの各部の詳細は次の通りである
。

電圧源１は第３図に示すように、クロック発生回路７と
、このクロックを計数してアドレス信号を出力するアド
レスカウンタ８と、アドレスカウンタ８の出力でアドレ
ス指定されてのこぎり波波形データを出力するメモリ９
と、メモリの出力をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換
器１０とからなり、第５図（Ａ）の傾斜電圧区間を有す
るのこぎり波を周期的に発生する。なお、のこぎり波電
圧のＶｄの傾斜は、第１及び第２のダイオードＤａ１〜
Ｄａ３、ＤｂＯ〜Ｄｂ３の立上り速度よりもゆるく設定
されている。第５図（Ａ）ののこぎり波の最大振幅値は
第１図の全部の第１及び第２のダイオードＤａ１〜Ｄａ
３、ＤｂＯ〜Ｄｂ３をオン状態にすることができる値に
設定されている。

光電変換素子ＳＯ〜Ｓ３、第１のダイオードＤａ１〜Ｄ
ａ３、第２のダイオードＤｂＯ〜Ｄｂ３、ブロッキング
ダイオードＤｃＯ−Ｄｃ３は、それぞれｐｉｎ接合ダイ
オードであって、水素化アモルファスシリコン半導体層
と、この半導体層の下側に設けられた一方の電極層と、
半導体層の上側に設けられた他方の電極層とから成り、
共通の絶縁基板（図示せず）上に設けられている。集積
回路で形成される各単位回路ＫＯ〜に３に与えられた幅
が１２５μ（ミクロン）の場合において、第１及び第２
のダイオードＤａ１〜Ｄａ３、ＤｂＯ〜Ｄｂ３の配線導
体層め幅を約２０μにすることができる。もし、光電変
換素子ＳＯ〜Ｓ３の走査のために電界効果トランジスタ
を使用する場合には、配線導体層の幅が約１０μとなり
、本実施例に比べて狭いためにイメージセンサの製造歩
留りが悪くなる。

光電変換素子ＳＯ〜Ｓ３は逆バイアスされているので、
第２図に示すキャパシタＣｓと光強度に比例する電流源
Ｉｓとの並列回路で等価的に示される。なお、光電変換
素子ＳＯ〜Ｓ３の等価キャパシタンスＣｓに流れる電流
の値は極めて小さい。

第１のダイオードＤａｔ〜Ｄａ３及び第２のダイオード
ＤｂＯ〜Ｄｂ３がオン状態になった時の両端電圧即ち順
方向電圧Ｖｆはほぼ１■である。第１の抵抗ＲａＯ〜Ｒ
ａ３はそれぞれ１００にΩであり、第２の抵抗Ｒｂ１〜
Ｒｂ３はそれぞれ１にΩであり、これ等はＴｉ　０２　
、Ｔａ−８１０２又はＮｉＣｒ等の物質で形成されてい
る。

タイミング信号発生口８４は、第３図に示す如くのこぎ
り波発生電圧源１のタロツク発生回路７都カウンタ８と
に接続されたアドレスカウンタ１１と、このアドレスカ
ウンタ１１の出力でアドレス指定されるメモリ１２とを
有する。メモリ１２は第４図（Ａ）で原理的に示すよう
に１で示す波形データを間欠的に含み、且つ波形データ
の相互間隔が徐々に増大している。従ってアドレスカウ
ンタ１１が一定周期のクロックで動作すると波形データ
に対応して第４図（Ｂ）に示すように相互間隔（周期）
がＴＩ　＜７２　＜７３のように徐々に変化するタイミ
ング信号（同期信号）が発生する。

第５図（Ａ）ののこぎり波に合わせてタイミング信号を
周期的に発生させるなめに、タイミング信号発生回路４
のカウンタ１１にライン１３でクロック発生回路７が接
続され且つライン１４によってのこぎり波発生電圧源１
のカウンタ８の最大値又は最小値を示すカウント出力端
子が接続されている。なお、カウンタ１１を省いてカウ
ンタ８を共有するように構成することも可能である。ま
たカウンタメモリ１１と、メモリ１２を省いてカウンタ
８とメモリ９を共有するように構成することも可能であ
る。更には、メモリ１２の出力段にＤ／Ａ変換器を接続
してもよい、また、電圧源１のメモリ９を省き、カウン
タ８の出力をＤ／Ａ変換するように構成すること、及び
タイミング信号発生回路４のカウンタ１１から直接にタ
イミング信号を得るように構成することも可能である。

積分回路２は光電変換素子５ｏ−３３の変化を検出する
回路であって、電流検出兼積分用コンデンサ６と、放電
用（リセット用）スイッチ１５と、増幅器１６とから成
る。コンデンサ６・は光電変換素子ＳＯ〜Ｓ３のアノー
ドとグランドとの間に接続されているので、光電変換素
子ＳＯ〜Ｓ３に流れる電流によって充電される。コンデ
ンサ６に並列に接続されたスイッチ１５は、光電変換素
子５Ｏ−３３の出力電流を分離して検出するために、各
光電変換素子ＳＯ〜Ｓ３によるコーンデンサ６の充電完
了時点又はこの近傍でオンになってコンデンサ６を放電
状態にするものである。コンデンサ６の一端は増幅器１
６を介してサンプルホールド回路３に接続されている。

従って、サンプルホールド回路は、積分回路２の出力電
圧を放電用スイッチ１５のオン開始時点の直前でサンプ
リングし、ホールドする。

タイミング信号発生口Ｆ！＠４に接続されている制御信
号形成回路５は複数の単安定マルチバイブレータ又はタ
イマの組み合せから成り、第５図（Ｆ）に示すサンプル
ホールド制御信号Ｖｓと第５図（Ｇ）に示す放電制御信
号Ｖｒとを発生する。第５図（Ｆ）のサンプルホールド
制御信号Ｖｓは第５図（Ｅ）の方形波のタイミングパル
スＶｔの前縁に同期して立上って一定時間持続する。第
５図（Ｇ）の放電制御信号Ｖｒは第５図（Ｆ）のサンプ
ルホールド制御信号の前縁よりも少し遅れて立上って比
較的短時間後に立下る。

［動作］ 第１図のイメージセンサにおいて、電圧源１から第５図
（Ａ）に示すのこぎり波が発生すると、第１のダイオー
ドＤａ１〜Ｄａ３が順次に導通状態になる。まず、のこ
ぎり波の傾斜電圧が徐々に増大すると、点ＰＯの電位Ｖ
ｐＯが第５図（Ｂ）に示す如く徐々に高くなる。これに
よって、点ＰＯの電位ＶｐＯが単位回路ＫＯの第２のダ
イオードＤｂＯの順方向電圧Ｖｆ　　（約ＩＶ）になる
と、ダイオードＤｂＯがオン状態になり、点ＰＯの電位
ＶｐＯはほぼ一定値（はぼＶｆ　）即ち飽和電圧値にな
る。単位回路ＫＯの第２のダイオードＤｂＱのオン状態
への転換とほぼ同時に単位回路に１の第１のダイオード
ＤａＩもオン状態に転換する。単位回路に１の第１のダ
イオードＤａ１が非導通（オフ状Ｒ）の期間には、第１
のダイオードＤａ１のカソードはほぼ零ボルトであるが
、第１のダイオードＤａ１がオン状態になって更に電圧
源１の電圧Ｖｄが高くなると、第１のダイオードＤａ１
のカソード電圧は電圧Ｖｄに追従して高くなる。即ち、
第１のダイオードＤａ１がオン状態になると、この両端
電圧は順方向電圧Ｖｆにほぼ固定されるため、電源電圧
ＶｄからダイオードＤａｌの順方向電圧Ｖｆを差し引い
た電圧が抵抗Ｒｂ１の両端に加わる。また、単位回路に
１の第２のダイオードＤｂ１が非導通の期間には、点Ｐ
１の電位が第２の抵抗Ｒｂｌの両端電圧にほぼ等しくな
る。従って、第１のダイオードＤａ１がオン状態になっ
た後に、点Ｐ１の電位Ｖｐｉが第５図ＣＢ＞に示すよう
に徐々に上昇する０点Ｐ１の電位Ｖｐ１が第２のダイオ
ードＤｂ１の順方向電圧Ｖｆになると、これがオン状態
になり、点Ｐ１の電位Ｖｐ１はほぼ一定値（Ｖｆ　）に
なる、単位回路に１の第２のダイオードＤｂ１のオン状
態への転換とほぼ同時に単位回路に２の第１のダイオー
ドＤａ２がオン状態に転換し、点Ｐ２に第５図（Ｂ）に
示すように電位Ｖｐ２が得られる。電圧源１から供給さ
れているのこぎり波の傾斜電圧が更に増大すると、単位
回路に３の第１のダイオードＤａ３がオン状態に転換し
、点Ｐ３に第５図（Ｂ）の電位Ｖｐ３が得られる０点ｐ
ｏ〜Ｐ３の電位ＶｐＯ〜Ｖｐ３が第５図（Ｂ）に示すよ
うに順次に変化すると、各点ＰＯ〜Ｐ３と、グランドと
の間にコンデンサ６を介して接続された光電変換素子Ｓ
Ｏ〜Ｓ３が順次に駆動される。即ち、光電変換素子ＳＯ
〜Ｓ３が電気的に走査される。

第１ｔ！ｌの回路において光電変換索子ＳＯ〜Ｓ３は一
次元的に配置されている。この光電変換素子５ｏ−８３
で光情報を読み取る時には、まず、第１のダイオードＤ
ａ１〜Ｄａ３及び第２のダイオードＤｂＯ−Ｄｂ３の全
部をオン状態にすることができる電圧を電圧源１から発
生させる。なお、第１のダイオードＤａ１〜Ｄａ３及び
第２のダイオードＤｂＯ〜Ｄｂ３の全部をオン状態にす
るための電圧は、第５図（ＡＧＥ示すのこぎり波で与え
ることができる。

即ち、のこぎり波の最大値及びこの近傍の電圧値は、第
１及び第２のダイオードＤａ１〜Ｄａ３及びＤｂＯ〜Ｄ
ｂ３の全部をオンにすることができる。

第１のダイオードＤａ１〜Ｄａ３及び第２のダイオード
ＤｂＯ〜Ｄｂ３の全部がオン状態である期間には、点Ｐ
Ｏ〜Ｐ３に得られる第２のダイオードＤｂＯ〜Ｄｂ３の
順方向電圧Ｖｆ　　（約ＩＶ）によって各光電変換素子
ＳＯ〜Ｓ３が逆バイアスされ、第２図に等価的に示すキ
ャパシタンスＣｓが充電される。

なお、等価キャパシタンスＣｓは極めて小さいので、ブ
ロッキングダイオードＤｃＯＳ−Ｄｃ３の順方向電流が
１峻に立上る点よりも前の領域の電流によって等価キャ
パシタンスＣｓの充電を達成することができる。

第１図のイメージセンサに対向配置されている例えばフ
ァクシミリの原稿のような被写体（図示せず）から得ら
れる光信号が光電変換素子ＳＯ〜Ｓ３に入力されると、
光信号の有無及び大小に対応して光電変換素子ＳＯ〜Ｓ
３の等価キャパシタンスＣｓの充電電荷量が変化する。

即ち、光電変換素子ＳＯ〜Ｓ３の内で光信号が入力した
ものにおいて等価キャパシタンスＣｓの放電が生じ、光
信号が入力しなかったものでは等価キャパシタンスＣｓ
の放電が生じない０等価キャパシタンスＣ８の放電の量
は光量によって変化する。光電変換素子ＳＯ〜Ｓ３に対
して光入力を与える方法は２つある。その１つは光電変
換素子ＳＯ〜Ｓ３に常に光入力を与える方法であり、も
う１つは予め決められた期間（例えば電圧源１の電圧Ｖ
ｄが零ボルトの期間）にのみ光入力を与える方法である
。

電圧源１の電圧Ｖｄが第５図（Ａ）に示すように時間と
共に直線的に増大すると、点ＰＯＳ−Ｐ３に第５図（Ｂ
）に示すように電位Ｖ（１０，Ｖｐｌ、ＶＯ２、ＶＯ３
が得られ、これによって光電変換素子ＳＯ〜Ｓ３が順次
に逆バイアスされる。換言すれば、第２図に示す等価キ
ャパシタンスＣｓを充電するための電圧が光電変換素子
ＳＯ〜Ｓ３に印加される。この時、光電変換素子ＳＯ〜
Ｓ３の等価キャパシタンスＣｓの内で光入力で放電した
ものに対しては充電電流が流れるが、光入力がなくて放
電しなかったものに対しては充電電流が流れない。

光電変換素子ＳＯ〜Ｓ３の等価キャパシタンスＣ８の充
電電流はブロッキングダイオードＤｃＯ〜ＤＣ３とコン
デンサ６とを通って流れるので、コンデンサ６の電圧は
光電変換素子ＳＯ〜Ｓ３の等価キャパシタンスＣｓの充
電電流の有無によって変化する。第５図（Ｃ）には、光
電変換素子ＳＯ〜Ｓ３の共通出力ラインの電流Ｉｏｕｔ
が示されている。

なお、この第５図（Ｃ）には３つの光電変換素子Ｓｏ　
、３１．８３に対して大きな光入力があり、１つの光電
変換素子Ｓ２に対して小さな光入力があった時の共通ラ
インの電流Ｉ　ｏｕｔが示されている。電流Ｉｏｕｔは
各点ＰＯ−Ｓ−Ｐ３の電位■ｐＯ〜■ｐ３の上昇に追従
して増大し、電位ＶｐＯ〜Ｖｐ３が飽和に近づくと減少
する。

積分回路２のコンデンサ６は、第５図（Ｃ）の電流１　
ｏｕｔで充電され、この充電電圧Ｖｃは第５図（Ｄ＞に
示すように変化する。光電変換素子ＳＯ〜Ｓ３の電流変
化を区分して検出するために、放電用スイッチ１５が周
期的にオン状態になる。

サンプルホールド回路３は第５図（Ｆ）に示すサンプル
ホールド制御信号Ｖｓのパルスの後縁時点にどう記して
第５図（Ｄ）の積分出力電圧Ｖｃのサンプリングを開始
し、Ｖｓのパルスの前縁時点ｔ３、ｔ５に同期して第５
図（Ｄ＞の積分出力電圧Ｖｃのホールドを開始し、これ
を第５図（Ｆ）に示す正パルスの幅だけ保持する。ｔｅ
時点の第５図（Ｄ）のサンプルの値は低いので、これを
含む１周期（１ビツト）の出力電圧ｖｏｕｔも低くなる
。サンプルホールド回路３の出力電圧ｖｏｕｔは第５図
（Ｈ）に示すように光電変換素子ＳＯ−Ｓ３の光入力に
対応する。

ところで、第５図（Ｂ）の点ＰＯ〜Ｐ３の電位ＶｐＯ〜
Ｖｐ３の立上りは後段になるにつれてゆるくなり、第１
のダイオードＤａ１〜Ｄａ３のオン転換時点の相互間隔
は徐々に長くなる。この結果、光電変換素子ＳＯ〜Ｓ３
の出力の発生間隔も後段になるに従って長くなる。もし
、一定の周期で放電用制御信号Ｖｒ及びサンプルホール
ド用制御信号ＶＳを発生すると、正確な読み取りが不可
能になる。

そこで、本実施例ではタイミング信号発生回路４におい
てタイミング信号の発生時点が調整され、タイミング信
号Ｖｔの発生間隔が後段になるにつれて長くなっている
。従って、センサ出力の最適な読み取りが可能になる。

［変形例］ 本発明は上述の実施例に限定されるものでなく、例えば
つぎの変形が可能なものである。なお、第６図〜第１０
図を参照して以下に述べる変形例において第１図〜第５
図の第１の実施例と共通する部分には同一の符号を付し
てその説明を省略する。

（１）　第１図のタイミング信号発生回路４を第６図の
構成にすることができる。このタイミング信号発生回路
４は、複数の遅延回路２１ａ、２１ｂと、単安定マルチ
バイブレータ２２ａ、２２ｂ、２２ｃと、ＯＲゲート２
３とから成る。カウンタ８に接続された複数の遅延回路
２１ａ、２１ｂは異なる遅延時間を有し、単安定マルチ
バイブレータ２２ａ、２２ｂ、２２ｃは同一幅のパルス
を発生する。カウンタ８がのこぎり波発生のための出力
を送出すると、これに同期したパルスがタイミング信号
発生回路４に入力する。第１の単安定マルチバイブレー
タ２２ａには遅延を有さすにパルスが入力するので、例
えば第５図ＣＢ＞のｔｌに示すタイミング信号に相当す
るものが得られる。遅延口Ｆ！＠２１ａは例えば第５図
の時間Ｔ１に相当する遅延時間を有するので、第２の単
安定マルチバイブレータ２２ｂから第５図（Ｅ）のｔｌ
のパルスに相当するものが発生する。遅延回路２１ｂは
Ｔ１　＋７２の遅延時間を有しているので、第３の単安
定マルチバイブレータ２２ｃから第５図（Ｅ）のｔ５の
パルスに相当するものが発生する。これにより、第１の
実施例と同一の作用効果を得ることができる。

（２）　第７図に示すような階段波を電圧源１からセン
サ回路に供給する場合にも本発明を適用することができ
る。

（３）　第８図に示すように、第１図の電流検出手段と
してのコンデンサ６を共通の電流電圧変換回路３１は、
演算増幅器３１ａと抵抗３１ｂとから成る。演算増幅器
３１ａの反転入力端子は共通出力ラインに接続され、非
反転入力端子はグランドに接続されている。出力電流ｉ
　ｏｕｔは抵抗３１ｂを通ワて流れ、反転入力端子はイ
マージナリショートによってグランドレベルになるので
、出力端子には電流に対応した電圧が得られる。なお、
ダイオード３０は逆方向の通路を形成するものである。

積分回路２ａは、前段の演算増幅器３１ａの出力端子に
接続された入力抵抗３２と、演算増幅器３３と、この演
算増幅器３３の入力端子と出力端子との間に接続された
積分用コンデンサ３４と、コンデンサ３４に並列に接続
された放電用スイッチ１５とから成る。この様に電流検
出部と積分部とを分離しても第１の実施例と同一の作用
効果を得ることができる。

（４）　第９図に示すように、第１図の第２の抵抗Ｒｂ
１〜Ｒｂ３をコンデンサＣｂ１〜Ｃｂ３に置き換えるこ
とができる。なお、コンデンサＣｂ１〜Ｃｂ３を逆バイ
アス接続のダイオードに置き換え、このダイオードの容
量を利用してもよい。

（５）　第１０図に示すように、第１図の第１の抵抗Ｒ
ａ１〜Ｒａ３をコンデンサ０１〜Ｃ３に置き換え、第２
のダイオードＤｂ１〜Ｄｂ３を抵抗Ｒ１〜Ｒ３に置き換
えることができる。なお、コンデンサ０１〜Ｃ３の容量
は光電変換素子Ｓ１〜Ｓ３の等価容量よりも十分に大き
くする。また、コンデンサ０１〜Ｃ３を逆バイアスの極
性に接続されたダイオードに置き換え、このダイオード
の容量をコンデンサとして使用してもよい。

（６）　光電変換素子ＳＯ〜Ｓ３の相互干渉を防ぐため
のブロッキングダイオードＤｃＯ〜Ｄｃ３を第１の抵抗
Ｒａ１〜Ｒａ３に直列に接続すること、又は第２の抵抗
Ｒｂ１〜Ｒｂ３と第１の抵抗Ｒａ１〜Ｒａ３との間に接
続することが可能である。

（７）　光電変換素子ＳＯ〜Ｓ３を光導電モードの素子
にすることができる。

（８）　各ダイオードの極性、電圧源１の極性を逆にす
ることができる。

（９）　実施例に従うイメージセンサの読取り画素を多
くすると、その分だけ駆動電圧Ｖｄを高くしなければな
らない。従って、読取り画素数の最大を数十個程度にす
ることが望ましい。これよりも画素数を多くする場合に
はイメージセンサを複数個のブロックに分けて駆動すれ
ばよい。

（１０）　電圧源は、第３図のカウンタとメモリとＤ／
Ａコンバータにより構成されるもの以外のコンデンサと
抵抗と増幅器によって構成される積分器のような構成で
もよい。

［発明の効果］ 上述のように本発明によれば、ダイオードを使用した走
査回路装置を確実に動作させることが可能になる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例に係わるイメージセンサを示す
回路図、 第２図は第１図の光電変換素子の等価回路図、第３図は
第１図の電圧源及びタイミング信号発主回路を示す回路
図、 第４図は第３図のタイミング信号発生回路のメモリとそ
の出力を原理的に示す図、 第５図は第１図の各部の状態を示す波形図、第６図は変
形例のタイミング信号発生回路を示すブロック図、 第７図は変形例ののこぎり波を示す波形図、第８図、第
９図及び第１０図は変形例のイメージセンサをそれぞれ
示す回路図である。 １・・・電圧源、２・・・積分回路、３・・・サンプル
ホールド回路、４・・・タイミング信号発生回路、５・
・・制御信号形成回路、６・・・コンデンサ、ＳＯ〜Ｓ
３・・・光電変換素子、Ｄａ１〜Ｄａ３・・・第１のダ
イオード、ＤｂＯ〜Ｄｂ３・・・第２のダオード。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］のこぎり波を供給するための電圧源（１）と、 第１の電極と第２の電極とをそれぞれ有する複数個の第
   １のダイオード（Ｄａ１〜Ｄａ３）が直列に接続された
   回路であり、その一端が前記電圧源（１）に接続され、
   且つそれぞれの第１のダイオード（Ｄａ１〜Ｄａ３）の
   順方向電流が前記のこぎり波に基づいて流れるような方
   向性をそれぞれの第１のダイオード（Ｄａ１〜Ｄａ３）
   が有し、且つそれぞれの第１のダイオード（Ｄａ１〜Ｄ
   ａ３）の前記第１の電極が前記電圧源（１）の側に配置
   されている第１の直列回路と、 それぞれが第１の抵抗（Ｒａ１〜Ｒａ３）と第２のダイ
   オード（Ｄｂ１〜Ｄｂ３）とを直列に接続した回路から
   成り、それぞれの第１のダイオード（Ｄａ１〜Ｄａ３）
   の前記第２の電極と前記電圧源（１）の他端との間にそ
   れぞれ接続され、且つそれぞれの第２のダイオード（Ｄ
   ｂ１〜Ｄｂ３）の順方向電流が前記のこぎり波に基づい
   て流れるような方向性をそれぞれの第２のダイオード（
   Ｄｂ１〜Ｄｂ３）が有している複数の第２の直列回路と
   、 それぞれの第１のダイオード（Ｄａ１〜Ｄａ３）の前記
   第２の電極と前記電圧源（１）の他端との間にそれぞれ
   接続された複数の第２の抵抗又はコンデンサ（Ｒｂ１〜
   Ｒｂ３又はＣｂ１〜Ｃｂ３）と、一端が前記第１の抵抗
   （Ｒａ１〜Ｒａ３）と前記第２のダイオード（Ｄｂ１〜
   Ｄｂ３）との間に接続され、他端が互いに共通に接続さ
   れている複数の走査される回路素子（Ｓ１〜Ｓ３）と、 前記走査される回路素子（Ｓ１〜Ｓ３）の電流を検出す
   るために前記走査される回路素子（Ｓ１〜Ｓ３）の共通
   接続側の端子と前記電圧源（１）の他端との間に接続さ
   れた共通の電流検出素子（６）又は電流電圧変換回路（
   ３０）と、 前記電流検出素子（６）又は電流電圧変換回路（３０）
   から得られる電流に対応する電圧に基づいて出力信号を
   形成するための信号処理回路と、前記電圧源（１）から
   発生するのこぎり波の発生に同期して前記信号処理回路
   で使用するためのタイミングパルスを発生し、且つ前記
   タイミングパルスが前記走査される回路素子（Ｓ１〜Ｓ
   ３）の走査時点に対応して発生するように形成されてい
   るタイミング信号発生回路と を備え、前記第１ののこぎり波の最大振幅値は前記第１
   のダイオード（Ｄａ１〜Ｄａ３）及び前記第２のダイオ
   ード（Ｄｂ１〜Ｄｂ３）の全部を同時にオン状態にする
   ことができる値に設定されていることを特徴とする走査
   回路装置。 ［２］のこぎり波を供給するための電圧源（１）と、 第１の電極と第２の電極とをそれぞれ有する複数個の第
   １のダイオード（Ｄａ１〜Ｄａ３）が直列に接続された
   回路であり、その一端が前記電圧源（１）に接続され、
   且つそれぞれの第１のダイオード（Ｄａ１〜Ｄａ３）の
   順方向電流が前記のこぎり波に基づいて流れるような方
   向性をそれぞれの第１のダイオード（Ｄａ１〜Ｄａ３）
   が有し、且つそれぞれの第１のダイオード（Ｄａ１〜Ｄ
   ａ３）の前記第１の電極が前記電圧源（１）の側に配置
   されている第１の直列回路と、 それぞれがコンデンサ（Ｃ１〜Ｃ３）と第１の抵抗（Ｒ
   １〜Ｒ３）とを直列に接続した回路から成り、それぞれ
   の第１のダイオード（Ｄａ１〜Ｄａ３）の前記第２の電
   極と前記電圧源（１）の他端との間にそれぞれ接続され
   ている複数の第２の直列回路と、 それぞれの第１のダイオード（Ｄａ１〜Ｄａ３）の前記
   第２の電極と前記電圧源（１）の他端との間にそれぞれ
   接続された複数の第２の抵抗（Ｒｂ１〜Ｒｂ３）と、 一端が前記コンデンサ（Ｃ１〜Ｃ３）と前記第１の抵抗
   （Ｒ１〜Ｒ３）との間に接続され、他端が互いに共通に
   接続されている複数の走査される回路素子（Ｓ１〜Ｓ３
   ）と、 前記走査される回路素子（Ｓ１〜Ｓ３）の電流を検出す
   るために前記走査される回路素子（Ｓ１〜Ｓ３）の共通
   接続側の端子と前記電圧源（１）の他端との間に接続さ
   れた共通の電流検出素子（６）又は電流電圧変換回路（
   ３０）と、 前記電流検出素子（６）又は電流電圧変換回路（３０）
   から得られる電流に対応する電圧に基づいて出力信号を
   形成するための信号処理回路と、前記電圧源（１）から
   発生するのこぎり波の発生に同期して前記信号処理回路
   で使用するためのタイミングパルスを発生し、且つ前記
   タイミングパルスが前記走査される回路素子（Ｓ１〜Ｓ
   ３）の走査時点に対応して発生するように形成されてい
   るタイミング信号発生回路と を備え、前記第１ののこぎり波の最大振幅値は前記第１
   のダイオード（Ｄａ１〜Ｄａ３）及び前記第２のダイオ
   ード（Ｄｂ１〜Ｄｂ３）の全部を同時にオン状態にする
   ことができる値に設定されていることを特徴とする走査
   回路装置。