JP2901080B2 - 光電変換装置 - Google Patents
光電変換装置Info
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- JP2901080B2 JP2901080B2 JP1322737A JP32273789A JP2901080B2 JP 2901080 B2 JP2901080 B2 JP 2901080B2 JP 1322737 A JP1322737 A JP 1322737A JP 32273789 A JP32273789 A JP 32273789A JP 2901080 B2 JP2901080 B2 JP 2901080B2
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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
- H04N25/65—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to reset noise, e.g. KTC noise related to CMOS structures by techniques other than CDS
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- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/701—Line sensors
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は光電変換装置に係り、特に制御電極を第１の
電位として該制御電極に蓄積された電荷をリセットする
第一リセットと、この第一リセット後に出力側の主電極
を第２の電位にして前記制御電極に残留した電荷をリセ
ットする第二リセットとを行う光電変換装置に関する。
電位として該制御電極に蓄積された電荷をリセットする
第一リセットと、この第一リセット後に出力側の主電極
を第２の電位にして前記制御電極に残留した電荷をリセ
ットする第二リセットとを行う光電変換装置に関する。
［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］ ファクシミリ等の画像読取装置に用いられるセンサに
は、例えば特開昭60−12764号公報に示されるようなバ
イポーラトランジスタを用いた構成のものがある。
は、例えば特開昭60−12764号公報に示されるようなバ
イポーラトランジスタを用いた構成のものがある。
第２図は、上記センサの一構成要素の等価回路図であ
る。
る。
第２図に示すように、センサは、例えばNPN型バイポ
ーラトランジスタＴのベースに例えばＰチャネルMOSト
ランジスタMRESが接続され、エミッタに例えばＮチャネ
ルMOSトランジスタMVRSが接続された構成となってお
り、ベースに光照射により電荷が蓄積され、エミッタか
ら蓄積電荷に対応した電気信号が得られる。
ーラトランジスタＴのベースに例えばＰチャネルMOSト
ランジスタMRESが接続され、エミッタに例えばＮチャネ
ルMOSトランジスタMVRSが接続された構成となってお
り、ベースに光照射により電荷が蓄積され、エミッタか
ら蓄積電荷に対応した電気信号が得られる。
今、ベースを所定の電位の浮遊状態とした状態で、セ
ンサに光が入射されると電荷が蓄積されてベース電位が
上昇し、ベース電位の上昇に対応した電気信号がエミッ
タから読み出し可能となる。
ンサに光が入射されると電荷が蓄積されてベース電位が
上昇し、ベース電位の上昇に対応した電気信号がエミッ
タから読み出し可能となる。
以下、かかるセンサの読み出し後のリセット方法につ
いて説明する。
いて説明する。
第３図（Ａ），（Ｂ）は、従来のセンサのリセット方
法のタイミングチャートであり、第３図（Ｃ），（Ｄ）
は低露光時のベースおよびエミッタの電位レベルの変動
を示す特性図であり、第３図（Ｅ），（Ｆ）は高露光時
のベースおよびエミッタの電位レベルの変動を示す特性
図である。
法のタイミングチャートであり、第３図（Ｃ），（Ｄ）
は低露光時のベースおよびエミッタの電位レベルの変動
を示す特性図であり、第３図（Ｅ），（Ｆ）は高露光時
のベースおよびエミッタの電位レベルの変動を示す特性
図である。
今、低露光時において、第３図（Ａ），（Ｂ）及び
（Ｃ），（Ｄ）に示すように、パルスφRESが期間T1で
負電位となると、ＰチャネルMOSトランジスタMRESは導
通状態となり、NPN型バイポーラトランジスタＴのベー
スは電位VBGにリセットされる（これを完全リセットと
呼ぶ）。
（Ｃ），（Ｄ）に示すように、パルスφRESが期間T1で
負電位となると、ＰチャネルMOSトランジスタMRESは導
通状態となり、NPN型バイポーラトランジスタＴのベー
スは電位VBGにリセットされる（これを完全リセットと
呼ぶ）。
次にパルスφVRSが期間T2でハイレベルになると、Ｎ
チャネルMOSトランジスタMVRSは導通状態となり、NPN型
バイポーラトランジスタＴのエミッタは電位VVR（VBG＞
VVR）にクランプされる。
チャネルMOSトランジスタMVRSは導通状態となり、NPN型
バイポーラトランジスタＴのエミッタは電位VVR（VBG＞
VVR）にクランプされる。
エミッタ電位VELがVVRにクランプされると、ベース・
エミッタ間は順方向バイアス状態となり、ベース電位V
BLは一定電位Vkへ収束していく（これを過渡リセットと
呼ぶ）。その後パルスφVRSが立ち下がると、Ｎチャネ
ルMOSトランジスタMVRSは非導通状態となり、ベースは
蓄積状態に移る（これを蓄積動作と呼ぶ）。なお、第３
図（Ｃ）中SLは信号成分を示す。
エミッタ間は順方向バイアス状態となり、ベース電位V
BLは一定電位Vkへ収束していく（これを過渡リセットと
呼ぶ）。その後パルスφVRSが立ち下がると、Ｎチャネ
ルMOSトランジスタMVRSは非導通状態となり、ベースは
蓄積状態に移る（これを蓄積動作と呼ぶ）。なお、第３
図（Ｃ）中SLは信号成分を示す。
一方、高露光時において、第３図（Ａ），（Ｂ）及び
（Ｅ），（Ｆ）に示すように、ベース，エミッタは共
に、飽和電位付近にあるため、この状態でパルスφRES
が期間T1で負電位となり、上述した完全リセットが行わ
れると、ベース電位VBHは電位VBGに設定され、ベース−
コレクタ間、ベース−エミッタ間は共に逆バイアス状態
となる。
（Ｅ），（Ｆ）に示すように、ベース，エミッタは共
に、飽和電位付近にあるため、この状態でパルスφRES
が期間T1で負電位となり、上述した完全リセットが行わ
れると、ベース電位VBHは電位VBGに設定され、ベース−
コレクタ間、ベース−エミッタ間は共に逆バイアス状態
となる。
次に、パルスφVRSが期間T2でハイレベルとなると、
エミッタ電位VEHがVVRになる瞬間、ベース電位VBHはCBE
容量（ベース−エミッタ間容量）を通してエミッタ電位
に引っぱられVBGより低い電位Vk′に変化する。このた
め、ベース・エミッタ間は順方向バイアス状態になら
ず、本来の過渡リセットがかからなくなり、ベースはVk
より低い電圧Vk′から蓄積を始めることになる。このよ
うに、高露光時は低露光時に比べ低い電位Vk′から蓄積
を始めるため、信号分として見たとき（Vk−Vk′）分だ
け信号レベルが下がってしまう。これは真の信号成分S
H2が見掛け上の信号成分SH1として読み出されることを
意味し、その結果、光電変換特性の高照度側のリニアリ
ティが悪くなるという問題点が生じる。
エミッタ電位VEHがVVRになる瞬間、ベース電位VBHはCBE
容量（ベース−エミッタ間容量）を通してエミッタ電位
に引っぱられVBGより低い電位Vk′に変化する。このた
め、ベース・エミッタ間は順方向バイアス状態になら
ず、本来の過渡リセットがかからなくなり、ベースはVk
より低い電圧Vk′から蓄積を始めることになる。このよ
うに、高露光時は低露光時に比べ低い電位Vk′から蓄積
を始めるため、信号分として見たとき（Vk−Vk′）分だ
け信号レベルが下がってしまう。これは真の信号成分S
H2が見掛け上の信号成分SH1として読み出されることを
意味し、その結果、光電変換特性の高照度側のリニアリ
ティが悪くなるという問題点が生じる。
［課題を解決するための手段］ 本発明の光電変換装置は、制御電極を第１の電位とし
て該制御電極の電荷をリセットする第１のリセット手段
と、 出力側の主電極を第２の電位にして前記制御電極の電
荷をリセットする第２のリセット手段と、 前記第１のリセット手段による第一リセット後に前記
第２のリセット手段による第二リセットを行なうように
前記第１及び第２のリセット手段を制御するとともに、
高照度下において前記第一リセットを行なった際に前記
制御電極が前記主電極に対して逆バイアスになるのを防
止するために、前記第二リセットよりリセット期間が短
い第三リセットを前記第一リセットの前に行なわせるよ
うに前記第２のリセット手段を制御する制御手段と、 を有することを特徴とする。
て該制御電極の電荷をリセットする第１のリセット手段
と、 出力側の主電極を第２の電位にして前記制御電極の電
荷をリセットする第２のリセット手段と、 前記第１のリセット手段による第一リセット後に前記
第２のリセット手段による第二リセットを行なうように
前記第１及び第２のリセット手段を制御するとともに、
高照度下において前記第一リセットを行なった際に前記
制御電極が前記主電極に対して逆バイアスになるのを防
止するために、前記第二リセットよりリセット期間が短
い第三リセットを前記第一リセットの前に行なわせるよ
うに前記第２のリセット手段を制御する制御手段と、 を有することを特徴とする。
［作用］ 光電変換特性の高照度側のリニアリティが悪くなる原
因は、制御電極，出力側の主電極が、飽和電位付近にあ
ることにある。
因は、制御電極，出力側の主電極が、飽和電位付近にあ
ることにある。
本発明は、出力側の主電極の電位を第２の電位とし、
ベースに残留した電荷をリセットし、所定の電位Vkまで
低下させる第二リセットと同等の第三リセットを第一リ
セット前に行うことにより、ベース，エミッタの電位を
低下させるものである。
ベースに残留した電荷をリセットし、所定の電位Vkまで
低下させる第二リセットと同等の第三リセットを第一リ
セット前に行うことにより、ベース，エミッタの電位を
低下させるものである。
［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明す
る。
る。
なお、センサとしては、第２図に示したセンサを用い
るものとし、構成の説明は省略する。
るものとし、構成の説明は省略する。
第１図は本発明の光電変換装置によるリセット方法を
説明するためのタイミングチャートである。
説明するためのタイミングチャートである。
低露光時において、まず、第三リセットとなる１回目
の過渡リセットでパルスφVRSが印加され期間T0でハイ
レベルとなると、エミッタ電位はVVRに設定され、ベー
ス電位も一定電位にリセットされる（過渡リセット）。
の過渡リセットでパルスφVRSが印加され期間T0でハイ
レベルとなると、エミッタ電位はVVRに設定され、ベー
ス電位も一定電位にリセットされる（過渡リセット）。
この後、既に説明したように、パルスφRESが期間T1
で負電位となると、NPN型バイポーラトランジスタＴの
ベースは電位VBGにリセットされ、第一リセットとなる
完全リセットが行われる。
で負電位となると、NPN型バイポーラトランジスタＴの
ベースは電位VBGにリセットされ、第一リセットとなる
完全リセットが行われる。
次にパルスφVRSが期間T2でハイレベルになると、NPN
型バイポーラトランジスタＴのエミッタは電位VVRにク
ランプされ、ベース・エミッタ間は順方向バイアス状態
となり、ベース電位VBLは一定電位Vkへ収束していき、
第二リセットとなる過渡リセットが行われ、蓄積のため
の初期状態となる。
型バイポーラトランジスタＴのエミッタは電位VVRにク
ランプされ、ベース・エミッタ間は順方向バイアス状態
となり、ベース電位VBLは一定電位Vkへ収束していき、
第二リセットとなる過渡リセットが行われ、蓄積のため
の初期状態となる。
高露光時において、まず、第三リセットとなる１回目
の過渡リセットでパルスφVRSが印加され期間T0でハイ
レベルとなると、飽和付近にあったエミッタ電位がVVR
に設定されると共に、やはり飽和付近にあったベース電
位はVk″（Vk＜Vk″＜VBG）に設定される。この際１回
目の過渡リセットの時間（T0）は、Vk″＜VBGとなるよ
うに選ばなくてはならない。
の過渡リセットでパルスφVRSが印加され期間T0でハイ
レベルとなると、飽和付近にあったエミッタ電位がVVR
に設定されると共に、やはり飽和付近にあったベース電
位はVk″（Vk＜Vk″＜VBG）に設定される。この際１回
目の過渡リセットの時間（T0）は、Vk″＜VBGとなるよ
うに選ばなくてはならない。
この後のリセット動作では、低露光時の場合と全く同
様にベースとエミッタ間が順方向バイアス状態で前記従
来例の場合と全く同様にリセットがおこるため、センサ
のベース電位はVkという一定電位にリセットされる。こ
のように本発明によるリセット方法を用いれば、照度の
高低に依存せず、各画素のベース電位は、VKという一定
電位にリセットされる。
様にベースとエミッタ間が順方向バイアス状態で前記従
来例の場合と全く同様にリセットがおこるため、センサ
のベース電位はVkという一定電位にリセットされる。こ
のように本発明によるリセット方法を用いれば、照度の
高低に依存せず、各画素のベース電位は、VKという一定
電位にリセットされる。
次に、本発明を適用した画像読取装置の一例を示す。
第４図は、画像読取装置の一例の概略的構成図であ
る。
る。
同図において、原稿501は読取り部505に対して相対的
に矢印Ｙ方向に機械的に移動する。また、画像の読み取
りは、イメージセンサ504によって矢印Ｘ方向に走査す
ることで行われる。
に矢印Ｙ方向に機械的に移動する。また、画像の読み取
りは、イメージセンサ504によって矢印Ｘ方向に走査す
ることで行われる。
まず、光源502からの光は原稿501で反射し、その反射
光が結像光学系503を通してイメージセンサ504上に像を
結像する。これによって、イメージセンサ504には入射
光の強さに対応したキャリアが蓄積され、光電変換され
て画像信号として出力する。
光が結像光学系503を通してイメージセンサ504上に像を
結像する。これによって、イメージセンサ504には入射
光の強さに対応したキャリアが蓄積され、光電変換され
て画像信号として出力する。
この画像信号は、AD変換器506によりデジタル変換さ
れ、画像処理部507内のメモリに画像データとして取り
込まれる。そして、シェーディング補正、色補正等の処
理が行われ、パソコン508又はプリンタ等へ送信され
る。
れ、画像処理部507内のメモリに画像データとして取り
込まれる。そして、シェーディング補正、色補正等の処
理が行われ、パソコン508又はプリンタ等へ送信され
る。
こうしてＸ方向の走査の画像信号転送が終了すると、
原稿501がＹ方向へ相対的に移動し、以下同様の動作を
繰り返すことで、原稿501の前画像を電気信号に変換し
画像情報として取り出すことができる。
原稿501がＹ方向へ相対的に移動し、以下同様の動作を
繰り返すことで、原稿501の前画像を電気信号に変換し
画像情報として取り出すことができる。
［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、本発明による光電変換装
置によれば、照度の高低に依存せず、制御電極に蓄積さ
れた電荷のリセットを行うことができ、光電変換装置の
光電変換特性のリニアリティを向上させることができ
る。
置によれば、照度の高低に依存せず、制御電極に蓄積さ
れた電荷のリセットを行うことができ、光電変換装置の
光電変換特性のリニアリティを向上させることができ
る。
第１図は本発明の光電変換装置によるリセット方法を説
明するためのタイミングチャートである。 第２図は、センサの一構成要素の等価回路図である。 第３図（Ａ），（Ｂ）は、従来のセンサのリセット方法
のタイミングチャートであり、第３図（Ｃ），（Ｄ）は
低露光時のベースおよびエミッタの電位レベルの変動を
示す特性図であり、第３図（Ｅ），（Ｆ）は高露光時の
ベースおよびエミッタの電位レベルの変動を示す特性図
である。 第４図は、画像読取装置の一例の概略的構成図である。
明するためのタイミングチャートである。 第２図は、センサの一構成要素の等価回路図である。 第３図（Ａ），（Ｂ）は、従来のセンサのリセット方法
のタイミングチャートであり、第３図（Ｃ），（Ｄ）は
低露光時のベースおよびエミッタの電位レベルの変動を
示す特性図であり、第３図（Ｅ），（Ｆ）は高露光時の
ベースおよびエミッタの電位レベルの変動を示す特性図
である。 第４図は、画像読取装置の一例の概略的構成図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04N 1/024 - 1/036 H04N 5/335
Claims (1)
- 【請求項１】制御電極を第１の電位として該制御電極の
電荷をリセットする第１のリセット手段と、 出力側の主電極を第２の電位にして前記制御電極の電荷
をリセットする第２のリセット手段と、 前記第１のリセット手段による第一リセット後に前記第
２のリセット手段による第二リセットを行なうように前
記第１及び第２のリセット手段を制御するとともに、高
照度下において前記第一リセットを行なった際に前記制
御電極が前記主電極に対して逆バイアスになるのを防止
するために、前記第二リセットよりリセット期間が短い
第三リセットを前記第一リセットの前に行なわせるよう
に前記第２のリセット手段を制御する制御手段と、 を有することを特徴とする光電変換装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1322737A JP2901080B2 (ja) | 1989-12-14 | 1989-12-14 | 光電変換装置 |
| US07/625,372 US5149989A (en) | 1989-12-14 | 1990-12-11 | Method for resetting a photo-electric converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1322737A JP2901080B2 (ja) | 1989-12-14 | 1989-12-14 | 光電変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03185963A JPH03185963A (ja) | 1991-08-13 |
| JP2901080B2 true JP2901080B2 (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=18147067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1322737A Expired - Fee Related JP2901080B2 (ja) | 1989-12-14 | 1989-12-14 | 光電変換装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5149989A (ja) |
| JP (1) | JP2901080B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE175515T1 (de) * | 1991-10-15 | 1999-01-15 | Canon Kk | Informationsverarbeitungsgerät mit spurausrichtungsmechanismus |
| JP3610108B2 (ja) * | 1995-01-13 | 2005-01-12 | キヤノン株式会社 | 情報処理装置 |
| JPH08204563A (ja) * | 1995-01-30 | 1996-08-09 | Canon Inc | 演算処理装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5315131A (en) * | 1976-07-27 | 1978-02-10 | Canon Inc | Detecting method for sharpness of objective image |
| US4942459A (en) * | 1988-05-12 | 1990-07-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Color temperature detecting device for producing a color temperature signal developed using the ratio between color component signals |
| US5023704A (en) * | 1987-05-15 | 1991-06-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Color temperature detecting device wherein comparison is made between color component levels and reference levels which vary with the illuminance of incident light |
| JP2625475B2 (ja) * | 1988-03-02 | 1997-07-02 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置 |
-
1989
- 1989-12-14 JP JP1322737A patent/JP2901080B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-12-11 US US07/625,372 patent/US5149989A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03185963A (ja) | 1991-08-13 |
| US5149989A (en) | 1992-09-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |