JPH0691602B2 - イメージセンサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、複数のフォトダイオードをのこぎり波電圧
に基づいて順次に走査するイメージセンサに関する。

［従来の技術］ イメージセンサは、光情報を電気信号に変換するための
複数のフォトダイオードと、複数のフォトダイオードを
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（FET）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、集積回路のイメージセンサにおいては、１つ
のフォトダイオード即ち１つの画素の幅（例えば125μ
ｍ）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
留まりが低くなった。

この種の問題を解決するために、ダイオードの直列回路
を利用してフォトダイオードを走査する方式が、特願平
１−198279号に開示されている。

［発明が解決しようとする課題］ 第12図は上記出願に開示されているイメーシセンサの１
ビット（単位回路）の等価回路を示す。このイメージセ
ンサは、のこぎり波電圧源１に接続された第１のダイオ
ードDa1と、電圧源１に対して並列に接続された第１の
抵抗Ra1と第２のダイオードDb1との直列回路と、この直
列回路に並列に接続された第２の抵抗Rb1と、第２のダ
イオードDb1に実質的に並列に接続されたフォトダイオ
ードS1とブロッキングダイオードDc1とから成る直列回
路とを有する。

第12図の回路において、第２のダイオードDb1を電圧源
１のグランド端子に接続する共通ラインＬが×印で示す
位置で接続不良や切断によって誤ってオープン状態にな
ると、第２のダイオードDb1に対してフォトダイオードS
1が並列に接続されなくなり、フォトダイオードS1の電
圧を第２のダイオードDb1の順方向電圧に制限すること
が不可能になる。この結果、フォトダイオートS1にのこ
ぎり波電圧源１の最大電圧が印加され、これが破壊する
おそれがある。

そこで、本発明の目的は、フォトダイオードの上述のよ
うな破壊を防ぐことができるイメーシセンサを提供する
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、時間と共に連続的又は階
段状に増大又は減少する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〜Da3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のインピーダンス素子Ra1〜Ra3又はCa1〜Ca3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のインピーダンス素子Rb1〜Rb3
又はC1〜C3と、前記第１のインピーダンス素子Ra1〜Ra3
又はCa1〜Ca3と前記第２のダイオードDb1〜Db3とのそれ
ぞれの接続点P1〜P3と共通の電流出力線３との間にそれ
ぞれ接続された複数個のフォトダイオードS1〜S3と、前
記複数個のフォトダイオードS1〜S3の相互干渉を防ぐた
めに前記フォトダイオードS1〜S3と逆の方向性を有して
前記フォトダイオードS1〜S3の電流が流れる通路に接続
された複数個のブロッキングダイオードDc1〜Dc3と、前
記共通の電流出力線３と前記電圧源１の他端との間に接
続された共通の電流−電圧変換回路２とから成るイメー
ジセンサにおいて、前記共通の電流出力線３又は前記電
圧源１の他端と前記第２のダイオードDb1〜Db3の前記第
１のインピーダンス素子Ra1〜Ra3又はCa1〜Ca3が接続さ
れていない側の端子との間に、フォトダイオード保護用
インピーダンス素子６が接続されているイメージセンサ
に係わるものである。

なお、フォトダイオード保護用インピーダンス素子
（６）は、電流−電圧変換回路２の入力インピーダンス
よりも大きいインピーダンス値を有し、且つ前記複数の
第１及び第２のインピーダンス素子Ra1〜Ra3又はCa1〜C
a3、Rb1〜Rb3又はC1〜C3の並列合成インピーダンス値よ
りも小さいインピーダンス値を有することが望ましい。
また、第２のダイオードDb1〜Db3にバイアス電圧源７を
接続することが望ましい。

［作用］ 本発明に従うフォトダイオード保護用インピーダンス素
子６は、第12図に説明したような問題が生じたときにフ
ォトダイオードS1〜S3に並列接続される。これにより、
第１及び第２のインピーダンス素子Ra1〜Ra3又はCa1〜C
a3、Rb1〜Rb3又はCb1〜Cb3の合成インピーダンス値とフ
ォトダイオード保護用インピーダンス素子６のインピー
ダンスＺとから成る分圧回路で分圧されたフォトダイオ
ードS1〜S3に印加されることになる。従って、フォトダ
イオードS1〜S3の印加電圧を抑制することができる。

また、請求項２に示すように設定すると、異常時におけ
るフォトダイオードS1〜S3の電圧を十分に小さくするこ
とが可能になり、出力電流を有効に電圧に変換すること
が可能になる。

［実施例］ 第１図に示されている本発明の実施例に従う一次元イメ
ージセンサは、電圧源１と、３つの画素即ちビットに対
応した３つの単位回路K1、K2、K3と、電流−電圧変換回
路２とを有する。この一次元イメージセンサは３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、この一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難であるので、その一部のみが
第１図に示されている。

互いに同一の３つの単位回路K1、K2、K3は、第１のダイ
オードDa1、Da2、Da3と、第２のダイオードDb1、Db2、D
b3と、第１の抵抗Ra1、Ra2、Ra3と、第２の抵抗Rb1、Rb
2、Rb3と、光検出用のフォトダイオードS1、S2、S3と、
ブロッキングダイオードDc1、Dc2、Dc3とから成る。

アノード（第１の電極）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のイ
ンピーダンス素子としての第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。第２のダイオード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。
第２のインピーダンス素子としての第２の抵抗Rb1〜Rb3
は第１のダイオードDa1〜Da3のカソードとグランドとの
間に接続されている。なお、第２のダイオードDb1〜Db3
のカソード及び第２の抵抗Rb1〜Rb3の下端は共通ライン
Ｌによって電圧源１のグランド端子に接続されている。

各単位回路K1、K2、K3における第１の抵抗Ra1、Ra2、Ra
3と第２のダイオードDb1、Db2、Db3の相互接続点P1、P
2、P3にフォトダイオードS1、S2、S3とブロッキングダ
イオードDc1、Dc2、Dc3との直列回路（第３の直列回
路）の一端、即ちフォトダイオードS1〜S3のカソードが
接続されている。フォトダイオードS1〜S3のアノードは
フォトダイオードS1〜S3の相互干渉を防ぐためのブロッ
キングダイオードDc1、Dc2、Dc3を介して共通の電流出
力線３に接続されている。

電流−電圧変換回路２は演算増幅器４と帰還用抵抗Rfと
から成る。演算増幅器４の反転入力端子は共通電流出力
線３に接続され、非反転入力端子は電圧源１の他端（グ
ランド）に接続され、帰還用抵抗Rfは反転入力端子と出
力端子との間に接続されている。演算増幅器４の出力端
子は反転増幅器4aを介して出力端子５に接続されてい
る。なお、フォトダイオードS1〜S3は第２のダイオード
Db1〜Db3に実質的に並列接続されている。また、フォト
ダイオードS1〜S3は、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。

共通電流出力線３と第２のダイオードDb1〜Db3のカソー
ド共通ラインＬとの間に本発明に従うフォトダイオード
保護用インピーダンス素子６が接続されている。抵抗か
ら成るインピーダンス素子６のインピーダンスＺは、10
kΩであり、電流−電圧変換回路２の入力インピーダン
スZ1よりも大きい。また、このインピーダンスＺは、第
１の抵抗Ra1〜Ra3と第２の抵抗Rb1〜Rb3との並列合成イ
ンピーダンスZ2よりも小さい。

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はのこぎり波を発生する回路から成り、第２図
に示すのこぎり波即ち掃引信号を周期的に発生する。第
２図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〜Da3、Db1〜Db3をオン状態にす
ることができる値に設定されている。

フォトダイオードS1〜S3、第１のダイオードDa1〜Da3、
第２のダイオードDb1〜Db3、ブロッキングダイオードDc
1〜Dc3は、それぞれPIN接合ダイオードであって、水素
化アルモ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なり、共通の絶縁基板（図示
せず）上に設けられている。

フォトダイオードS1〜S3は逆バイアスされているので、
第３図に示すキャパシタンス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、フォトダ
イオードS1〜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Da1〜Da3及び第２ダイオードのDb1〜D
b3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0.8Vである。第１の抵抗Ra1〜Ra3はそれぞれ90kΩ
であり、第２の抵抗Rb1〜Rb3はそれぞれ90kΩであり、
これ等は、TiO₂、Ta−SiO₂又はNiCr等の物質で形成され
ている。

スイッチ素子としてダイオードを使用した本実施例のイ
メージセンサによれば、ビット間隔125μｍのイメージ
センサにおいて配線導体の幅を20μｍ以上にすることが
可能になり、製造歩留まりが大幅に向上する。なお、ス
イッチ素子を電界効果トランジスタで構成する従来のイ
メージセンサの場合には、配線導体の幅を約10μｍにす
ることが必要であった。

［動作］ 第１図のイメージセンサにおいて、電圧源１から第２図
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、単位回路K1の第１のダイオ
ードDa1がオン状態に転換する。単位回路K1の第１のダ
イオードDa1が非導通（オフ状態）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Vd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Da1の順方向電圧Vfを差し引いた電圧が第２の抵抗Rb1
の両端に加わる。また、単位回路K1の第２のダイオード
Db1が非導通の期間には、点P1の電位が第２の抵抗Rb1の
両端電圧にほぼ等しい。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Vp1が第４図
（Ａ）に示すように徐々に上昇する。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K1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K2の第１のダイオードDa2
のオン状態に転換し、点P2に第４図（Ａ）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K3の第１
のダイオードDa3がオン状態に転換し、点P3に第４図
（Ａ）の電位Vp3が得られる。点P1〜P3の電位Vp1〜Vp3
が第４図（Ａ）に示すように順次に変化すると、各点P1
〜P3とグランドとの間に電流−電圧変換回路２を介して
接続されたフォトダイオードS1〜S3が順次に駆動され
る。即ち、フォトダイオードS1〜S3が電気的に走査され
る。

第１図の回路においてフォトダイオードS1〜S3は一次元
的に配置されている。このフォトダイオードS1〜S3で光
情報を読み取る時には、まず、第１のダイオードDa1〜D
a3及び第２のダイオードDb1〜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Db1〜Db3及び第２のダイオードDb1〜D
b3の全部をオン状態にするための電圧は、第２図に示す
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Db1〜Db3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Db1〜D
b3の全部がオン状態である期間には、点P1〜P3に得られ
る第２のダイオードDb1〜Db3の順方向電圧Vfによって各
フォトダイオードS1〜S3が逆バイアスされ、第３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Dc1〜Dc3の順方向電流が急峻に立上がる点より
も前の領域の微小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
れる光信号がフォトダイオードS1〜S3に入力されると、
光信号の有無及び大小に対応してフォトダイオードS1〜
S3の等価キャパシタンスCsの充電電荷量が変化する。即
ち、フォトダイオードS1〜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。等価キャパシタンスCsの放電の量は光量に
よって変化する。フォトダイオードS1〜S3に対して光入
力を与える方法は２つある。その１つはフォトダイオー
ドS1〜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Vd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２図に示すように時間と共に直線
的に増大すると、点P1〜P3に第４図（Ａ）に示すように
電位Vp1、Vp2、Vp3が得られ、これによって、フォトダ
イオードS1〜S3が順次に逆バイアスされる。換言すれ
ば、第３図に示す等価キャパシタンスCsを充電するため
の電圧がフォトダイオードS1〜S3に印加される。この
時、フォトダイオードS1〜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。フォトダイオードS1〜S3の等価キャパ
シタンスCsの充電電流はブロッキングダイオードDc1〜D
c3と電流−電圧変換回路２とを通って流れるので、充電
電流の有無によって出力端子５の電圧Voutが変化する。
３つのフォトダイオードS1〜S3の全部に光入力が与えら
れたために各等価キャパシタンスCsが放電している状態
において、第４図（Ａ）に示す電位Vp1〜Vp3がフォトダ
イオードS1〜S3に順次に印加されると、出力端子５の電
圧Voutは第４図（Ｂ）に示すようにフォトダイオードS1
〜S3に充電電流が流れる毎に変化する。即ち、各点P1〜
P3の電位Vp1〜Vp3の増大につれて等価キャパシタンスCs
の充電電流が増大し、各点P1〜P3の電位Vp1〜Vp3が飽和
すると、充電電流が減少し、この充電電流の変化に対応
した出力電圧Voutが得られる。

第４図（Ｃ）には３つのフォトダイオードS1、、S2、S3
の内のS2に光入力が与えられず、S1、S3のみに光入力が
与えられた時の出力端子５の電圧Voutの変化が示されて
いる。この場合には、第４図（Ａ）に示す電位Vp1〜Vp3
がフォトダイオードS1〜S3に順次に与えられる時に、フ
ォトダイオードS2には充電電流が流れない。即ち、第４
図（Ａ）に示す電位Vp2に対応する出力電圧Voutの変化
が発生しない。共通電流出力線３の電流Ioutは、電流−
電圧変換回路２の帰還用抵抗Rfを通って流れる。従っ
て、IoutにRfを乗じた出力電圧Voutが生じる。

ところで、第１図のイメージセンサにおいて、第２のダ
イオードDb1〜Db3のカソード共通ラインＬの電圧源１の
グラント端子に対する接続不良（オープン状態）が生
じ、且つ演算増幅器４の非反転入力端子のグランドに対
する非接続（オープン状態）が誤って生じると、第５図
に示す等価回路が成立する。第５図には１つの単位回路
のみが示されているが、別の単位回路も同様な状態にな
る。ランイＬがオープンになっても、電圧源１、第１の
ダイオードDa1、第１の抵抗Ra1、第２のダイオードDb
1、インピーダンス素子６から成る閉回路が形成される
ため、第２のダイオードDb1のオン状態への転換は可能
である。第２のダイオードDb1がオン状態の時には、極
めて小さい第２のダイオードDb1の抵抗を介してインピ
ーダンス素子ＺがフォトダイオードS1とブロッキングダ
イオードDc1との直列回路に並列に接続される。今、第
５図において、第１および第２のダイオードDa1、Db1の
抵抗を無視し、第１及び第２の抵抗Ra1〜Ra3、Rb1〜Rb3
の全部の並列合成インピーダンスをZ2とすれば、フォト
ダイオードS1とブロッキングダイオードDc1とから成る
高インピーダンスの直列回路に対して VdZ/（Ｚ＋Z2） の電圧が印加される。即ち電源電圧Vdを分圧した電圧が
フォトダイオードS1とブロッキングダイオードDc1との
直列回路に対して印加される。これにより、フォトダイ
オードS1を過電圧から保護することができる。

抵抗から成るインピーダンス素子６の値Ｚが小さいほど
フォトダイオードS1〜S3の異常高電圧の抑制効果が高く
なる。しかし、共通電流出力線３の信号電流Ioutの一部
がインピーダンス素子６に流れるために、電流−電圧変
換回路２の感度が低下する。従って、インピーダンス素
子６の値Ｚを電流−電圧変換回路２の入力インピーダン
スZ1よりも大きくすることが望ましい。

［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
次の変形が可能なものである。

（１） フォトダイオードS1〜S3の相互干渉を防ぐため
のブロッキングダイオードDc1〜Dc3を第１の抵抗Ra1〜R
a3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。

（２） 第１図のイメージセンサをファクシミリに使用
する場合には、単位回路K1〜K3に相当するものを例えば
2000個設けることが必要になる。第１のダイオードDa1
〜Da3及び第２のダイオードDb1〜Db3に対応する多数の
ダイオードを同時にオン状態にするためののこぎり波の
最大値は極めて高くなる。第６図及び第７図は電圧源１
の最大電圧を低く抑えることができる１つの方式を示
す。第６図では第１図の単位回路K1〜K3に相当するｎ個
の単位回路がｍ個の回路ブロックB1、B2・・・Bmに分割
されている。各回路ブロックB1〜Bmには、第１図の単位
回路K1〜K3に相当するものを数個〜数十個含み、第１図
のイメージセンサから電圧源１を省いた回路に相当する
ものである。各回路ブロックB1〜Bmは電圧源1aにマルチ
プレクサ10を介して接続されている。各回路ブロックB1
〜Bmの出力端子は増幅器A1〜Amを介して共通に接続され
ている。電圧源1aは第７図（Ａ）に示すのこぎり波（三
角波）を繰り返して発生する。マルチプレクサ10は第７
図（Ｂ）（Ｃ）に示すように、第７図（Ａ）ののこぎり
波を回路ブロックB1〜Bmに分配する。各回路ブロックB1
〜Bmの各フォトダイオードに対する光入力は第７図
（Ｄ）に示すように常に与える。

（３） 第８図に示すように、第１図の第２のインピー
ダンス素子としての第２の抵抗Rb1〜Rb3をフォトダイオ
ードS1〜S3の等価容量よりも十分に大きいコンデンサC1
〜C3に置き換えることができる。また、第８図のコンデ
ンサC1〜C3の代りに逆バイアスされるようにダイオード
を接続し、このダイオードを等価容量として使用しても
よい。

（４） 第９図に示すように、第１図の第１のインピー
ダンス素子としての第１の抵抗Ra1〜Ra3の代りにフォト
ダイオードS1〜S3の等価容量よりも大きいコンデンサCa
1〜Ca3に置き換えることができる。また、第９図のコン
デンサCa1〜Ca3をこれと等価的に機能する逆バイアスさ
れたダイオードに置き換えることができる。

（５） 第１図の第１の抵抗Ra1〜Ra3をコンデンサ又は
逆バイアスダイオードから成る第１の容量素子に置き換
えると共に、第２の抵抗Rb1〜Rb3をコンデンサ又は逆バ
イアスダイオードから成る第２の容量素子に置き換える
ことができる。この場合、第２の容量素子の容量値を第
１の容量素子の容量値以上にすることが望ましい。

（６） のこぎり波を第10図に示すような、階段状のこ
ぎり波とすること、及び第11図に示すように２次曲線的
に増大するのこぎり波とすることができる。

（７） 各ダイオードの極性、電圧源１の極性を逆にす
ることもできる。

（８） 実施例ではダイオードDa1〜Da3、Db1〜Db3とし
て水素化アルモファスシリコン（非晶質シリコン）を使
用したが、非晶質シリコンカーバイト等を使用すること
もできる。

（９） ダイオードDa1〜Da3、Db1〜Db3、Dc1〜Dc3はPI
N、PI、IN、ショットキー接合ダイオード等のいずれで
あってもよい。

（10） 第２のダイオードDb1〜Db3のカソード端子に電
圧を印加してもよい。即ち、第13図に示すようにグラン
ドと第２のダイオードDb1〜Db3のカソード共通ラインＬ
との間にバイアス電圧源７を接続してもよい。これによ
り、ダイナミックレンジの拡大を図ることができる。こ
の場合にはフォトダイオード保護用インピーダンス素子
６を共通ラインＬとグランドとの間に接続する。これに
より、バイアス電圧源７が共通ラインＬから切り離され
てもフォトダイオードS1〜S3に過電圧が加わらない。な
お、バイアス電圧源７は第２図ののこぎり波電圧Vdと逆
の傾きを有する電圧を発生する回路であることが望まし
い。

（11） 第１及び第２のインピーダンス素子を、抵抗、
コンデンサ、ダイオードのいずれか１つで構成してもよ
いし、これ等を直列又は並列に接続して構成してもよ
い。なお、第１及び／又は第２のインピーダンス素子を
容量とする場合には、周波数依存性を持つために、駆動
周波数までの範囲でZ2＞Ｚとならなければならない。

（12） 第１図において、第２の抵抗の値をRb1からRb3
に向かって徐々に大きくなるように設定してもよい ［発明の効果］ 上述のように本発明によれば、配線はずれ又は切断に基
づく過電圧によるフォトダイオードの破壊を防ぐことが
できる。

【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図はのこぎり波を示す波形図、 第３図はフォトダイオードの等価回路図、 第４図（Ａ）は第１図の回路の各点P1〜P3の電位変化を
示す図、 第４図（Ｂ）は第１図の回路の出力端子の電圧変化を３
つの光電変換素子の全部に光入力があった状態で示す
図、 第４図（Ｃ）は第１図の回路の出力端子の電圧変化を３
つの光電変換素子の内の２つのみに光入力があった状態
で示す図、 第５図は異常時におけるフォトダイオードの保護を説明
するための回路図、 第６図は単位回路の数が多いときのフォトダイオードの
駆動方式を原理的に示すブロック図、 第７図は第６図の各部の状態を示す図、 第８図及び第９図は変形例のイメージセンサを示す回路
図、 第10図及び第11図はのこぎり波の変形例を示す波形図、 第12図は従来のイメージセンサの異常時を示す回路図、 第13図は別の変形例のイメージセンサを示す回路図であ
る。 １……電圧源、Da1〜Da3……ダイオード、Ra1〜Ra3……
第１の抵抗、Rb1〜Rb3……第２の抵抗、S1〜S3……フォ
トダイオード、２……電流−電圧変換回路、６……イン
ピーダンス素子。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】時間と共に連続的又は階段状に増大又は減
   少する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〜Da3）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のインピーダンス素子（Ra1〜Ra3又はCa
   1〜Ca3）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（Da
   1〜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
   （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のインピーダンス素子（Rb1〜Rb3又はC1
   〜C3）と、 前記第１のインピーダンス素子（Ra1〜Ra3又はCa1〜Ca
   3）と前記第２のダイオード（Db1〜Db3）とのそれぞれ
   の接続点（P1〜P3）と共通の電流出力線（３）との間に
   それぞれ接続された複数個のフォトダイオード（S1〜S
   3）と、 前記複数個のフォトダイオード（S1〜S3）の相互干渉を
   防ぐために前記フォトダイオード（S1〜S3）と逆の方向
   性を有して前記フォトダイオード（S1〜S3）の電流が流
   れる通路に接続された複数個のブロッキングダイオード
   （Dc1〜Dc3）と、 前記共通の電流出力線（３）と前記電圧源（１）の他端
   との間に接続された共通の電流−電圧変換回路（２）と から成るイメージセンサにおいて、 前記共通の電流出力線（３）又は前記電圧源（１）の他
   端と前記第２のダイオード（Db1〜Db3）の前記第１のイ
   ンピーダンス素子（Ra1〜Ra3又はCa1〜Ca3）が接続され
   ていない側の端子との間に、フォトダイオード保護用イ
   ンピーダンス素子（６）が接続されていることを特徴と
   するイメージセンサ。
2. 【請求項２】前記フォトダイオード保護用インピーダン
   ス素子（６）は、前記電流−電圧変換回路（２）の入力
   インピーダンスよりも大きいインピーダンス値を有し、
   且つ前記複数の第１及び第２のインピーダンス素子の並
   列合成インピーダンス値よりも小さいインピーダンス値
   を有することを特徴とする請求項１記載のイメージセン
   サ。