JPH0544864B2 - - Google Patents
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- JPH0544864B2 JPH0544864B2 JP58179801A JP17980183A JPH0544864B2 JP H0544864 B2 JPH0544864 B2 JP H0544864B2 JP 58179801 A JP58179801 A JP 58179801A JP 17980183 A JP17980183 A JP 17980183A JP H0544864 B2 JPH0544864 B2 JP H0544864B2
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- charge
- load resistor
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- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 8
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 14
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光電変換装置に係り、特にフアクシミ
リ装置の密着型イメージセンサなど、一次元ライ
ンセンサを備えた光電変換装置の改良に関する。
リ装置の密着型イメージセンサなど、一次元ライ
ンセンサを備えた光電変換装置の改良に関する。
近年、光電変換素子アレイを原稿の一辺と同一
サイズにし、オプチカルフアイバアレイやレンズ
アレイを介して個々の光電変換素子と１対１の結
像をさせるか、或いは光電変換素子アレイを原稿
面に密着させて光電変換素子基板に設けられた導
光窓を通して原稿を照明し、原稿からの反射光を
光電変換素子で読み取る方式が開発されており、
第１図及び第２図はその読み取り方式の回路図で
ある。
サイズにし、オプチカルフアイバアレイやレンズ
アレイを介して個々の光電変換素子と１対１の結
像をさせるか、或いは光電変換素子アレイを原稿
面に密着させて光電変換素子基板に設けられた導
光窓を通して原稿を照明し、原稿からの反射光を
光電変換素子で読み取る方式が開発されており、
第１図及び第２図はその読み取り方式の回路図で
ある。
即ち、第１図は光電変換素子１に電荷蓄積手段
を設けた電荷蓄積型の光電交換方式を示し、フオ
トダイオード１ａに並列接続された蓄積コンデン
サ１ｂにはバイアス電源２によりバイアス電圧が
印加され、所定量の電荷が蓄積されている。そこ
で、フオトダイオード１ａが原稿からの反射光を
受光し、これによる光電変換量に応じて蓄積コン
デンサ１ｂに蓄えられた電荷を放電し、適宜、ア
ナログスイツチ３を閉じると、蓄積コンデンサ１
ｂに再充電される再、負荷抵抗４に生じた電圧を
出力端子５に読み出し、光信号が検出されるよう
になつている。尚、６，７は、それぞれ結合コン
デンサ、及びアナログスイツチ３が有している入
力容量である。
を設けた電荷蓄積型の光電交換方式を示し、フオ
トダイオード１ａに並列接続された蓄積コンデン
サ１ｂにはバイアス電源２によりバイアス電圧が
印加され、所定量の電荷が蓄積されている。そこ
で、フオトダイオード１ａが原稿からの反射光を
受光し、これによる光電変換量に応じて蓄積コン
デンサ１ｂに蓄えられた電荷を放電し、適宜、ア
ナログスイツチ３を閉じると、蓄積コンデンサ１
ｂに再充電される再、負荷抵抗４に生じた電圧を
出力端子５に読み出し、光信号が検出されるよう
になつている。尚、６，７は、それぞれ結合コン
デンサ、及びアナログスイツチ３が有している入
力容量である。
第２図はこの光電変換方式の基本単位を一次元
に配列した光電変換素子アレイの回路であり、シ
フトレジスタ８の駆動によつて順次時系列にアナ
ログスイツチ３を開閉し、これにより、光電変換
素子１から送られる電気信号が、個々の光電変換
素子１の一方の端子が共通に接続された電極を介
して、出力端子５に取り出されるようになつてい
る。
に配列した光電変換素子アレイの回路であり、シ
フトレジスタ８の駆動によつて順次時系列にアナ
ログスイツチ３を開閉し、これにより、光電変換
素子１から送られる電気信号が、個々の光電変換
素子１の一方の端子が共通に接続された電極を介
して、出力端子５に取り出されるようになつてい
る。
しかしながら、上記の回路構成によれば、素子
数ｎがA4版やB4版の短辺長でも1000〜3000個と
非常に大きくなると共に、それぞれの素子が並列
に接続しているため、各々の素子に対し、（ｎ−
１）個のその他の素子に備わつているキヤパシテ
イが影響を及ぼし、その結果、第３図に示すよう
に、それぞれの光電変換素子１には浮遊容量９が
並列に接続していることになる。これにより、ア
ナログスイツチ３が閉じた時、浮遊容量９から蓄
積コンデンサ１ｂへ電流が流れ込み、蓄積コンデ
ンサ１ｂに蓄えられる電荷量が減少するため、出
力端子５に検出される信号強度が低下し、よつて
ノイズ成分が相対的に大きくなり、Ｓ／Ｎ比を劣
化させる難点となつていた。
数ｎがA4版やB4版の短辺長でも1000〜3000個と
非常に大きくなると共に、それぞれの素子が並列
に接続しているため、各々の素子に対し、（ｎ−
１）個のその他の素子に備わつているキヤパシテ
イが影響を及ぼし、その結果、第３図に示すよう
に、それぞれの光電変換素子１には浮遊容量９が
並列に接続していることになる。これにより、ア
ナログスイツチ３が閉じた時、浮遊容量９から蓄
積コンデンサ１ｂへ電流が流れ込み、蓄積コンデ
ンサ１ｂに蓄えられる電荷量が減少するため、出
力端子５に検出される信号強度が低下し、よつて
ノイズ成分が相対的に大きくなり、Ｓ／Ｎ比を劣
化させる難点となつていた。
本発明は上記事情に鑑みて完成されたもので、
個々の光電変換素子が被るキヤパシテイの影響を
小さくし、これにより、出力信号を大きくし、
Ｓ／Ｎ比を向上させることを目的とする。
個々の光電変換素子が被るキヤパシテイの影響を
小さくし、これにより、出力信号を大きくし、
Ｓ／Ｎ比を向上させることを目的とする。
本発明によれば、電荷蓄積手段を備えた光電変
換素子が電気的に接続されると共に、複数個一列
に配置されており、該電荷蓄積手段に蓄積された
電荷が光電変換量に応じて減少するのに相俟つて
その電荷減少量に伴い該電荷蓄積手段を充電し、
その充電量を電気信号として該光電変換素子アレ
イの個々の素子から順次時系列に取り出す光電変
換装置において、前記光電変換素子アレイが電気
的に複数に分解され、且つ個々の光電変換素子群
に信号取り出し手段を設けると共に、これらの信
号取り出し手段を電気的に接続したことを特徴と
する光電変換装置が提供される。
換素子が電気的に接続されると共に、複数個一列
に配置されており、該電荷蓄積手段に蓄積された
電荷が光電変換量に応じて減少するのに相俟つて
その電荷減少量に伴い該電荷蓄積手段を充電し、
その充電量を電気信号として該光電変換素子アレ
イの個々の素子から順次時系列に取り出す光電変
換装置において、前記光電変換素子アレイが電気
的に複数に分解され、且つ個々の光電変換素子群
に信号取り出し手段を設けると共に、これらの信
号取り出し手段を電気的に接続したことを特徴と
する光電変換装置が提供される。
以下、本発明を詳細に説明する。
電気蓄積型の基本回路を示した第３図によれ
ば、アナログスイツチ３が閉じると、容量Ｃの蓄
積コンデンサ１ｂにバイアス電源２により電圧Ｖ
が印加され、Ｑ＝Ｃ×Ｖの電荷が蓄積される。一
方、アナログスイツチ３が開くと、蓄積コンデン
サ１ｂと、アナログスイツチ３が有している入力
容量７（この容量の大きさをCinとする）に電圧
Ｖが印加されるため、蓄積コンデンサ１ｂから流
出する電流、即ち、白地の原稿及び黒地の原稿に
対するそれぞれの電流Iw及びIbは、 Iw＝１／Rw×Ｃ／Ｃ＋Cin×Ｖ×e-ｔ／Rw・（Ｃ＋Cin
） Ib＝１／Rb×Ｃ／Ｃ＋Cin×Ｖ×e-ｔ／Rb・（Ｃ＋Cin
） となる。
ば、アナログスイツチ３が閉じると、容量Ｃの蓄
積コンデンサ１ｂにバイアス電源２により電圧Ｖ
が印加され、Ｑ＝Ｃ×Ｖの電荷が蓄積される。一
方、アナログスイツチ３が開くと、蓄積コンデン
サ１ｂと、アナログスイツチ３が有している入力
容量７（この容量の大きさをCinとする）に電圧
Ｖが印加されるため、蓄積コンデンサ１ｂから流
出する電流、即ち、白地の原稿及び黒地の原稿に
対するそれぞれの電流Iw及びIbは、 Iw＝１／Rw×Ｃ／Ｃ＋Cin×Ｖ×e-ｔ／Rw・（Ｃ＋Cin
） Ib＝１／Rb×Ｃ／Ｃ＋Cin×Ｖ×e-ｔ／Rb・（Ｃ＋Cin
） となる。
尚、Rw、Rbはそれぞれ白地の原稿及び黒地の
原稿に対して光電変換素子１が放電する際の抵抗
値、ｔはその放電開始からの経過時間である。
原稿に対して光電変換素子１が放電する際の抵抗
値、ｔはその放電開始からの経過時間である。
次に、白地の原稿及び黒地の原稿に対する読み
出し周期Ｔに放電される電荷Qw及びQbは Qw＝∫T 0Iwdt＝Ｖ×Ｃ×（１−e-
Ｔ／Rw・（Ｃ＋Cin）） Qb＝Ｖ×Ｃ×（１−e-Ｔ／Rb・（Ｃ＋Cin））とな る。そして、浮遊容量９の大きさをC″とすると、
アナログスイツチ３が閉じ、浮遊容量９から蓄積
コンデンサ１ｂへ電流が流れ込んだ直後の白地の
原稿に対する信号Swは、Sw＝Ｖ−
CV−Qw＋C″V／C″＋Ｃ＝Qw／C″＋Ｃとなる。ここで、
光 電変換素子数がｎであれば、 C″＝Ｃ・Cin／Ｃ＋Cin（ｎ−１）となるため、 Sw＝Ｃ＋Cin／Ｃ＋ｎ・Cin×Ｖ×（１−e- Ｔ／Rw（Ｃ＋Cin））となる。同様に、黒地の原稿に 対する信号Sbは、 Sb＝Ｃ＋Cin／Ｃ＋ｎ・Cin×Ｖ×（１−e- Ｔ／Rb（Ｃ＋Cin））となり、信号Sw、Sbは、並列に 接続される素子数ｎが増すと、信号が小さくなる
ことがわかる。
出し周期Ｔに放電される電荷Qw及びQbは Qw＝∫T 0Iwdt＝Ｖ×Ｃ×（１−e-
Ｔ／Rw・（Ｃ＋Cin）） Qb＝Ｖ×Ｃ×（１−e-Ｔ／Rb・（Ｃ＋Cin））とな る。そして、浮遊容量９の大きさをC″とすると、
アナログスイツチ３が閉じ、浮遊容量９から蓄積
コンデンサ１ｂへ電流が流れ込んだ直後の白地の
原稿に対する信号Swは、Sw＝Ｖ−
CV−Qw＋C″V／C″＋Ｃ＝Qw／C″＋Ｃとなる。ここで、
光 電変換素子数がｎであれば、 C″＝Ｃ・Cin／Ｃ＋Cin（ｎ−１）となるため、 Sw＝Ｃ＋Cin／Ｃ＋ｎ・Cin×Ｖ×（１−e- Ｔ／Rw（Ｃ＋Cin））となる。同様に、黒地の原稿に 対する信号Sbは、 Sb＝Ｃ＋Cin／Ｃ＋ｎ・Cin×Ｖ×（１−e- Ｔ／Rb（Ｃ＋Cin））となり、信号Sw、Sbは、並列に 接続される素子数ｎが増すと、信号が小さくなる
ことがわかる。
次に、並列接続された光電変換素子数を減少さ
せる実施例を第４図によつて述べる（図中、第１
図〜第３図と同一箇所には同一符号が付してあ
る。） 第４図によれば、所定の光電変換素子数を電気
的に複数に分割し、個々の光電変換素子群に負荷
抵抗４と共に信号取り出し手段であるバツフアア
ンプ１０が設けられている。
せる実施例を第４図によつて述べる（図中、第１
図〜第３図と同一箇所には同一符号が付してあ
る。） 第４図によれば、所定の光電変換素子数を電気
的に複数に分割し、個々の光電変換素子群に負荷
抵抗４と共に信号取り出し手段であるバツフアア
ンプ１０が設けられている。
即ち、フオトダイオード１ａに接続された蓄積
コンデンサ１ｂにはバイアス電源２によりバイア
ス電圧が印加された状態にあり、フオトダイオー
ド１ａが原稿からの反射光を受光し、この受光量
に応じて光電変換し、その電気量が蓄積コンデン
サ１ｂに蓄えられた電荷を放電する。そこで、フ
アクシミリ装置の密着型イメージセンサなどで
は、この光電変換素子アレイが主走査の方向に配
置され、原稿が副走査の方向に移動すると共に、
イメージセンサ自体が主走査の方向に亘つて順次
検知する。従つて、一次元に配列したフオトダイ
オード１ａが時系列に順次受光すると共にシフト
レジスタ８から走査パルスがそれぞれのアナログ
スイツチ３へ印加され、これらのスイツチ３は順
次閉じる。これにより、それぞれの蓄積コンデン
サ１ｂが再び充電され、その充電量に応じて、
個々の光電変換素子群に設けられた負荷抵抗４に
電位差が生じ、この電気量がバツフアンプ１０を
介して出力端子５に検出されることになる。
コンデンサ１ｂにはバイアス電源２によりバイア
ス電圧が印加された状態にあり、フオトダイオー
ド１ａが原稿からの反射光を受光し、この受光量
に応じて光電変換し、その電気量が蓄積コンデン
サ１ｂに蓄えられた電荷を放電する。そこで、フ
アクシミリ装置の密着型イメージセンサなどで
は、この光電変換素子アレイが主走査の方向に配
置され、原稿が副走査の方向に移動すると共に、
イメージセンサ自体が主走査の方向に亘つて順次
検知する。従つて、一次元に配列したフオトダイ
オード１ａが時系列に順次受光すると共にシフト
レジスタ８から走査パルスがそれぞれのアナログ
スイツチ３へ印加され、これらのスイツチ３は順
次閉じる。これにより、それぞれの蓄積コンデン
サ１ｂが再び充電され、その充電量に応じて、
個々の光電変換素子群に設けられた負荷抵抗４に
電位差が生じ、この電気量がバツフアンプ１０を
介して出力端子５に検出されることになる。
ここで、個々の光電変換素子群が有しているバ
ツフアアンプ１０には、その他の光電変換素子群
からの電流が該光電変換素子群に流入するのを阻
止する作用があるため、光電変換素子群相互間に
は何らキヤパシテイの影響がない。
ツフアアンプ１０には、その他の光電変換素子群
からの電流が該光電変換素子群に流入するのを阻
止する作用があるため、光電変換素子群相互間に
は何らキヤパシテイの影響がない。
かくして、所定の光電変換素子アレイに対し
て、信号取り出し手段の数を増すに伴い、個々の
光電変換素子群の素子数が少なくなり、その結
果、検出信号の強度Sw、Sbは大きくなり、ノイ
ズ成分が相対的に小さくなり、Ｓ／Ｎ比が飛躍的
に向上することになつた。
て、信号取り出し手段の数を増すに伴い、個々の
光電変換素子群の素子数が少なくなり、その結
果、検出信号の強度Sw、Sbは大きくなり、ノイ
ズ成分が相対的に小さくなり、Ｓ／Ｎ比が飛躍的
に向上することになつた。
更に、原稿照明用の光源に螢光灯を用いた場
合、その端部及び中央部で照度が異なり、照度が
大きいほど出力信号が大きくなるため、Sw、Sb
のそれぞれについて、光電変換素子アレイに亘
り、均一な出力信号強度が得られないが、かかる
問題についても、本発明によれば、非常に有効な
解決手段となる。
合、その端部及び中央部で照度が異なり、照度が
大きいほど出力信号が大きくなるため、Sw、Sb
のそれぞれについて、光電変換素子アレイに亘
り、均一な出力信号強度が得られないが、かかる
問題についても、本発明によれば、非常に有効な
解決手段となる。
即ち、前述の試算式によれば、個々の光電変換
素子群の素子数が少なくなると、その群の信号強
度Sw、Sbが大きくなるため、照度が小さいとこ
ろの光電変換素子群で素子数を少なくすれば、照
度の低下を補うことができる。その結果、すべて
の素子に対し、ほぼ均一な信号強度Sw、Sbが得
られる。その他、信号取り出し手段に出力信号の
強度を補正する機能をもたせることによつても、
上記と同等の効果を達成することができる。
素子群の素子数が少なくなると、その群の信号強
度Sw、Sbが大きくなるため、照度が小さいとこ
ろの光電変換素子群で素子数を少なくすれば、照
度の低下を補うことができる。その結果、すべて
の素子に対し、ほぼ均一な信号強度Sw、Sbが得
られる。その他、信号取り出し手段に出力信号の
強度を補正する機能をもたせることによつても、
上記と同等の効果を達成することができる。
以上の通り、本発明の光電変換装置によれば、
所定の光電変換素子アレイを電気的に複数に分割
すると共に、各々の群に信号取り出し手段を接続
し、これらを共通の出力端子を介して信号強度を
検出したため、個々の光電変換素子が被るキヤパ
シテイの影響が小さくなつて、信号強度が飛躍的
に大きくなり、その結果、Ｓ／Ｎ比が大幅に向上
した。
所定の光電変換素子アレイを電気的に複数に分割
すると共に、各々の群に信号取り出し手段を接続
し、これらを共通の出力端子を介して信号強度を
検出したため、個々の光電変換素子が被るキヤパ
シテイの影響が小さくなつて、信号強度が飛躍的
に大きくなり、その結果、Ｓ／Ｎ比が大幅に向上
した。
加えて、螢光灯などライン状の光源に生じる照
度のムラも、容易に補正することができ、極めて
信頼性の高い優れた光電変換装置が提供できる。
度のムラも、容易に補正することができ、極めて
信頼性の高い優れた光電変換装置が提供できる。
尚、本発明は上述した実施例に限定されるもの
ではなく、読み出しに用いられる光電変換素子群
以外の素子群が、該光電変換素子群へキヤパシテ
イの影響を及ぼさない限り、ダイオード、差動増
幅器など種々の回路をもつた光電変換装置に適用
さしうることは勿論である。
ではなく、読み出しに用いられる光電変換素子群
以外の素子群が、該光電変換素子群へキヤパシテ
イの影響を及ぼさない限り、ダイオード、差動増
幅器など種々の回路をもつた光電変換装置に適用
さしうることは勿論である。
第１図及び第３図は電荷蓄積型光電変換系の基
本回路図、第２図は従来の光電変換装置の回路
図、そして、第４図は本発明の光電変換装置の回
路図である。 １ａ……フオトダイオード、１ｂ……蓄積コン
デンサ、３……アナログスイツチ、４……負荷抵
抗、１０……バツフアアンプ。
本回路図、第２図は従来の光電変換装置の回路
図、そして、第４図は本発明の光電変換装置の回
路図である。 １ａ……フオトダイオード、１ｂ……蓄積コン
デンサ、３……アナログスイツチ、４……負荷抵
抗、１０……バツフアアンプ。
Claims (1)
- １ 電荷蓄積手段を備えた光電変換素子が電気的
に接続されると共に、複数個一列に配置されてお
り、該電荷蓄積手段に蓄積された電荷が光電変換
量に対応して減少した電荷減少量をバイアス電源
でもつて充電し、その充電量にともなつて負荷抵
抗に生じる電気信号を該光電変換素子アレーの
個々の素子から順次時系列に取り出すようにした
スイツチをそれぞれの素子に備えた光電変換装置
であつて、前記光電変換素子の一方の端子は前記
スイツチを介して接地され、且つ他方の端子に前
記負荷抵抗が接続されていると共に、その負荷抵
抗を介して前記バイアス電源とも接続され、更に
前記光電変換素子アレーを電気的に複数に分割し
て成る個々の光電変換素子群に対応して、それぞ
れに共通の前記負荷抵抗と、該負荷抵抗と光電変
換素子との間に接続され且つ他の光電変換素子群
からの電流が流入するのを阻止する共通の信号取
り出し手段とが設けられると共に、個々の信号取
り出し手段を電気的に接続して共通の出力端子に
接続せしめた光電変換装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58179801A JPS6070870A (ja) | 1983-09-27 | 1983-09-27 | 光電変換装置 |
| DE19843448323 DE3448323C2 (de) | 1983-09-27 | 1984-09-26 | Photoelektrische Wandlereinrichtung |
| DE19843435354 DE3435354A1 (de) | 1983-09-27 | 1984-09-26 | Photoelektrische wandleranordnung |
| US06/654,766 US4673821A (en) | 1983-09-27 | 1984-09-26 | Photoelectric converter device having reduced output noise |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58179801A JPS6070870A (ja) | 1983-09-27 | 1983-09-27 | 光電変換装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58248138A Division JPS6070871A (ja) | 1983-09-27 | 1983-12-29 | 光電変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6070870A JPS6070870A (ja) | 1985-04-22 |
| JPH0544864B2 true JPH0544864B2 (ja) | 1993-07-07 |
Family
ID=16072130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58179801A Granted JPS6070870A (ja) | 1983-09-27 | 1983-09-27 | 光電変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6070870A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5479511A (en) * | 1977-12-08 | 1979-06-25 | Fuji Xerox Co Ltd | Scan reader |
| JPS5813076A (ja) * | 1981-07-17 | 1983-01-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光電変換装置 |
| JPS58125952A (ja) * | 1982-01-22 | 1983-07-27 | Fuji Xerox Co Ltd | 原稿読取装置 |
| JPS59141867A (ja) * | 1983-02-02 | 1984-08-14 | Fuji Xerox Co Ltd | 原稿読取装置 |
-
1983
- 1983-09-27 JP JP58179801A patent/JPS6070870A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5479511A (en) * | 1977-12-08 | 1979-06-25 | Fuji Xerox Co Ltd | Scan reader |
| JPS5813076A (ja) * | 1981-07-17 | 1983-01-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光電変換装置 |
| JPS58125952A (ja) * | 1982-01-22 | 1983-07-27 | Fuji Xerox Co Ltd | 原稿読取装置 |
| JPS59141867A (ja) * | 1983-02-02 | 1984-08-14 | Fuji Xerox Co Ltd | 原稿読取装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6070870A (ja) | 1985-04-22 |
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