JP2911519B2 - 光電変換装置 - Google Patents

光電変換装置

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JP2911519B2 JP2028044A JP2804490A JP2911519B2 JP 2911519 B2 JP2911519 B2 JP 2911519B2 JP 2028044 A JP2028044 A JP 2028044A JP 2804490 A JP2804490 A JP 2804490A JP 2911519 B2 JP2911519 B2 JP 2911519B2
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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、光電変換装置に関し、特にフアクシミリ、
イメージリーダ、デイジタル複写機および電子黒板等の
入力部に用いられる光電変換装置のに関する。
［従来の技術］ 近年、フアクシミリ、イメージリーダ等の小型化、高
性能化のために、光電変換装置として、等倍光学系をも
つ長尺ラインセンサの開発が行われている。
従来、この種のラインセンサは一列のアレイ状に配列
された各光電変換素子に対して、それぞれスイッチ素子
等が構成された信号処理用の集積回路（以下、ICと示
す。）を接続して構成している。しかしながら、その光
電変換素子の個数は、ファクシミリG3規格に準ずるとA4
サイズで1728個も必要となる。このため実装工数も増
え、製造コスト並びに信頼性で満足なものは得られてい
ない。
一方、信号処理用のICの個数を減らし、かつ実装工数
を減らす構成として、従来からマトリクス配線による構
成が採用されている。
また、スイッチング用素子として薄膜トランジスタ
（以下、TFTと示す。）を採用し、光電変換素子、薄膜
トランジスタ、マトリクス配線等からなる一体的な構成
をとることにより、信号処理用のICの機能を低減化し、
高速読み取りの長尺密着型の画像読み取り装置を安価に
提供する試みもなされている。
さらに、製造コストを下げ、信頼性の高い長尺密着型
の画像読み取り装置を提供するために、光電変換素子の
光電変換層、TFTの半導体層を同一材料のたとえば非晶
質シリコで形成し、光電変換素子、TFT、マトリクス配
線等を同一基板上に同一製造工程を用いて一体的に作成
する方法も開発されている。
またさらに、小型化、低コスト化のため、等倍フアイ
バーレンズアレイを用いずに、ガラス等の透明スペーサ
を介して、光電変換素子が原稿からの反射光を直接検知
する光電変換装置も提案されている。
第７図は、我々が先に提案した従来の光電変換装置の
等価回路図を示す。
光電変換素子S1-1〜S36 〜 48に入射した光情報は、光
電変換素子S1-1〜S36-48から蓄積コンデンサCS1 〜 １〜C
S36-48、転送用TFTのT1-1〜T36-48、リセット用TFTのR
1-1〜R36 〜 48、マトリクス信号配線L1〜L48を通って、
並列の電圧出力となる。さらに、読み出し用スイッチIC
によって直列信号となり外部に取り出される。
本従来の光電変換装置の構成例では、総画素数1728ビ
ットの光電変換素子を48ビットずつまとめて36ブロック
に分割してある。各動作は順次このブロック単位で進
む。第８図は、従来の光電変換装置によって、画像濃度
が均一な原稿を読み取るときのタイミングチャートを示
す。
第１ブロックの光電変換素子S1-1〜S1-48に入射した
光情報は光電流に変換され、蓄積コンデンサCS1-1〜S
S1-48に電荷として畜えられる。一定時間後、ゲート駆
動線G1に転送用の第１の電圧パルスをt1時間加え、転送
用TFTのT1-1〜T1-48をオン状態に切り替える。これで蓄
積コンデンサCS1-1〜CS1-48の電荷がマトリクス信号配
線L1〜L48を通って、負荷コンデンサCL1〜CL48に転送さ
れ、各負荷コンデンサの電位VL1〜VL48は高くなる（転
送動作）。
続いて、ゲート駆動線g1〜g48にシフトレジスタSR2よ
り電圧パルスを順次加え、読み出しスイッチTSW1〜T
SW48順次オン状態に切り替えることにより、負荷コンデ
ンサCL1〜CL48に転送されていた第１ブロックの信号を
直列信号に変換し、インピーダンス変換後に光電変換装
置の外部へ読み出す。
その後、リセットスイッチRSW1〜RSW48にリセット用
の電圧パルスをCresにt2時間印加して負荷コンデンサC
L1〜CL48をリセットする。
次に、ゲート駆動線G2に電圧パルスを印加し第２ブロ
ックの転送動作が始まる。同時にリセットTFTのR1-1〜R
1-48がオン状態になり、第１ブロックの蓄積コンデンサ
CS1-1〜CS1-48の電荷をリセットし、次の読み出しに備
える。
以下、ゲート駆動線G3、G4、・・・を順次駆動するこ
とにより１ライン分のデータを出力する。
［発明が解決しようとしている技術的課題］ 従来の光電変換装置では、上述のように各ブロック単
位で、転送〜読み出し〜リセットの各動作が順次行なわ
れるため、光電変換装置からの画像信号は、第８図中の
Voutに示すように間欠的に出力される。
ファクシミリ等のシステムの画像入力部として従来の
光電変換装置を用いるには、光電変換装置から出力され
る間欠的な信号を連続信号に変換するための処理回路を
必要とし、シェーディング補正等の補正回路を複雑にす
る問題があった。
たとえば、光電変換装置の信号出力を画像処理する前
に一旦ラインメモリに記憶し、その後間欠的な信号を連
続的な信号に変換する処理が必要になったり、あるいは
画像処理を非連続的に行なう必要が生じたりした。
このため、従来の光電変換装置はシステム全体のコス
トアップを招く等の問題があった。
［技術的課題を解決するための手段］ 上記技術課題を解決する光電変換装置は、Ｍ個のブロ
ックに分割されたＮ×Ｍ個の光電変換素子及びＮ×Ｍ個
のスイッチ素子とＮ個のマトリクス信号配線とＭ個のゲ
ート駆動配線とが同一基板上に配置され、Ｎ個の信号を
並列に出力する光電変換部と、該ゲート駆動配線に駆動
用信号を印加する駆動用スイッチ部と、該マトリクス信
号線からのＮ個の信号を並列に入力し直列に変換して外
部に出力する読み出し用スイッチ部と、を有する光電変
換装置において、 該読み出し用スイッチ部は、 該マトリクス信号配線に接続され同時にオン状態をと
るＮ個の転送スイッチと、該Ｎ個の転送スイッチによっ
て転送された信号を蓄積する為のＮ個の読み出し用コン
デンサと、該Ｎ個の読み出し用コンデンサに蓄積された
信号を読み出す為のＮ個の読み出し用スイッチと、 を有し、 選択された１ブロックのＮ個のスイッチ素子がオン状
態からオフ状態となり、該転送スイッチがオン状態とな
ることにより、該選択された１ブロックのＮ個の信号を
該読み出し用コンデンサに蓄積し、 該転送スイッチがオフ状態であって且つ次に選択され
る１ブロックのＮ個のスイッチ素子がオン状態となる期
間にオーバーラップして、該読み出し用スイッチが時系
列的にオンすることにより、該選択された１ブロックの
Ｎ個の信号を該読み出し用コンデンサから読み出すもの
である。
［作用］ 上述した本発明の光電変換装置によれば、ブロック毎
にマトリクス駆動される従来の光電変換装置で問題であ
った間欠的な出力を解決し、ブロックとブロックの間の
信号が出力されない期間を無くすことにより、光電変換
装置の読み出し速度を実質的に速くすることができる。
さらに、本発明の光電変換装置を適用すれば、ファクシ
ミリ等のシステム側の画像処理を簡易な手段で行なうこ
とが出来るので、システム全体のコストアツプや画像品
位の低下を招くことが無くなる利点を有する。
［実施例］ 以下、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。
第１図は本発明による第１の実施例であり、光電変換
装置の等価回路図を示す。本実施例では、同一基板上に
形成された光電変換素子部、蓄積コンデンサ部、TFT
部、マトリクス信号配線部、ゲート駆動配線部等光電変
換部の構成は、第７図に示される従来の光電変換装置の
等価回路図と基本的に同様である。
本実施例の光電変換装置が従来の光電変換装置と等価
回路的に異なる特徴は、マトリクス信号配線部の負荷コ
ンデンサCL1〜CL48と読み出し用スイッチTSW1〜TSW4812
との間に転送用スイッチUSW1〜USW48と読み出し用コン
デンサCT1〜CT48を設け、更に読み出し用コンデンサCT1
〜CT48をリセットする為のリセットスイッチVSWを設け
た読み出し用スイッチ部にある。
転送用スイッチUSW1〜USW48は、マトリクス信号配線L
1〜L48の各配線に接続され、マトリクス信号配線L1〜L
48に形成されている負荷コンデンサCL1〜CL48に畜えら
れた電荷を、読み出し用コンデンサCT1〜CT48に転送す
るためのスイッチであり、転送パルスGtにより同時に駆
動される。
読み出し用スイッチTSW1〜TSW48は読み出し用コンデ
ンサのそれぞれに接続され、順次切り替えることによ
り、読み出し用コンデンサCT1〜CT48の電位を順次増幅
器Ampを介して光電変換装置の外部へ読み出すための読
みだし用スイッチであり、シフトレジスタSR2により順
次駆動される。
RSW1〜RSW48は、マトリクス信号配線部に形成された
負荷コンデンサCL1〜CL48と転送スイッチUSW1〜USW48と
の間に設けられ、負荷コンデンサCL1〜CL48の電位をリ
セット電位VRにリセットする為のリセット用スイッチで
あり、リセットパルスCresにより駆動される。
また、VSWは、読み出し用コンデンサCT1〜CT48の電位
をリセット電位VRにリセットするためのリセット用スイ
ッチであり、リセットパルスgresにより駆動される。
第２図は第１の実施例の光電変換装置の読み取り動作
を示すタイミングチャートである。なお、原稿は均一な
画像濃度を有すると仮定している。
第１ブロックの光電変換素子S1-1〜S1-48に入射した
光情報は、蓄積コンデンサCS1-1〜CS1-48に電荷として
畜えられる。一定時間後、第１ゲート駆動線G1にシフト
レジスタSR1より電圧パルスが加えられ、転送用TFTのT
1-1〜T1-48がON状態となる。これにより蓄積コンデンサ
CS1-1〜CS1-48の電荷がマトリクス信号配線L1〜L48を通
って、負荷コンデンサCL1〜CL48に転送される。この転
送のために必要なゲートパルス幅t1は、蓄積コンデンサ
CSと負荷コンデンサCLの容量値の小さい方の値と転送用
TFTのON抵抗Rtとにより定まる時定数に依存する。
蓄積コンデンサCSは10〜20pF、負荷コンデンサCLは10
0〜30pFが適当な値であり、ON抵抗Rtはａ−Si:Hを用い
たTFTにおいては数ＭΩと高抵抗になるため、この時定
数は10〜40usとなる。
続いてゲート駆動信号Gtの印加により、転送用スイッ
チUSW1〜USW48は同時にON状態となり、負荷コンデンサC
L1〜CL48に畜えられた信号電荷は読みだし用コンデンサ
CT1〜CT48に同時に転送される。この転送のために必要
なゲートパルスGtの長さt3は、転送用スイッチUSWのON
抵抗Ruおよび、負荷コンデンサCLと読み出し用コンデン
サCTの容量値の小さい方の値とにより定まる時定数に依
存する。
負荷コンデンサCLは100〜300pF、読み出し用コンデン
サCTは10〜20pFが適当な値であり,ON抵抗Ruは汎用的な
アナログスイッチを用いると50〜300Ωに選定できるた
め、この時定数は100ns以下の短い値にできる。
引き続いて、ゲート駆動線g1〜g48にシフトレジスタS
R2から電圧パルスが順次加えられることにより、読み出
し用コンデンサCT1〜CT48に転送された第１ブロックの
信号電荷は、読み出し用スイッチTSW1〜TSW48により直
列信号に変換され、増幅器Ampにより増幅され光電変換
装置の外部へ出力電圧Voutとして取り出される。
この１ブロック分の信号出力が出力される期間t4は、
読みだし用スイッチTSWのON抵抗Rtと増幅器Ampの配線容
量を含む入力容量および増幅器の応答速度に依存する
が、１ビットあたり１〜2usに選定することができる
為、48ビットでは約50〜100usとなる。
この読み出し動作において、g1〜g48に印加される電
圧パルスが高電圧（ハイ）の期間の後半期間t5に、リセ
ットパルスgresがリセットスイッチVSWに逐次印加され
る。これにより、この後半期間t5においては、読み出し
用スイッチTSWとリセットスイッチVSWが同時にON状態と
なり、読み出し用コンデンサCT1〜CT48は逐次リセット
電位VRにリセットされる。
このリセットのために必要なゲートパルスgresの長さ
t5は、リセット用スイッチVSWのON抵抗Rv、読み出し用
スイッチTSWのON抵抗Rtおよび読み出し用コンデンサCT
の値により定まる時定数に依存するが、読み出し用コン
デンサCTは10〜20pFが適当であり、ON抵抗Rv、Rtには汎
用的なアナログスイッチを用いると50〜300Ωに選定で
きるため、この時定数は100ns以下の短い値にできる。
また、この信号読み出し動作と並行して、リセットパ
ルスCresをリセットスイッチRSW1〜RSW48に印加するこ
とにより、負荷コンデンサCL1〜CL48が同時にリセット
される。
このリセットのために必要なゲートパルスCresの長さ
t2は、リセット用スイッチRSWのON抵抗Rr、マトリクス
信号配線の抵抗および負荷コンデンサCLの値により定ま
る時定数に依存し、数us程度の値となる。
このリセット動作が終了後、ゲート駆動配線G2に電圧
パルスがシフトレジスタSR1より印加され、第２ブロッ
クの転送動作が始まる。この転送動作と同時に第１ブロ
ックのリセット用TFTのR1-1からR1-48がON状態となり、
第１ブロックの蓄積コンデンサCS1-1〜CS1-48の電荷が
リセット電位VRにリセットされ、次の蓄積動作にそなえ
る。
以上の動作説明で明らかなように、本発明の光電変換
装置によれば信号出力Voutにブロックとブロックの間の
信号が出力されない期間をなくすのみならず、読み出し
速度を実質的に速くすることが可能となる。
すなわち、負荷コンデンサCL1〜CL48の信号電荷を読
み出し用コンデンサCT1〜CT48に転送することによっ
て、負荷コンデンサCL1〜CL48のリセット動作および次
のブロックの転送動作は読み出し用スイッチTSW1〜T
SW48による読み出し動作と並行して行なうことが可能と
なる。
これにより、１ブロックの読み出し動作およびリセッ
ト動作に要する時間は、転送用TFTがON状態の期間t1、
読みだし用コンデンサに電荷を転送する為の期間t3およ
び負荷コンデンサをリセットする期間t2の和（t1＋t2＋
t3）あるいは読み出し用スイッチTSW1〜TSW48が動作す
る期間t4のどちらか長い期間により決定されることにな
る。なお実質的には、t3が前述のように100ns以下と短
いため、期間（t1＋t2）と期間t4のどちらか長い期間に
より決定される。
従来の光電変換装置においては、負荷コンデンサCL1
〜CL48の信号電荷を読み出し用コンデンサCT1〜CT48に
転送しないために、負荷コンデンサCL1〜CL48のリセッ
ト動作および次のブロックの転送動作は、読みだし用ス
イッチTSW1〜TSW48の動作と並行して行なうことができ
ない。このため、１ブロックの読み出しおよびリセット
動作に要する時間は、転送用TFTがON状態の期間t1、負
荷コンデンサをリセットする期間t2および読みだし用ス
イッチTSW1〜TSW48が動作する期間t4の和（t1＋t2＋
t4）により決定される。
これらの値は例えば、期間t1を40us、期間t2を5us、
期間t4を50usとすると、１ブロックあたりの読み出し時
間は、従来の場合は95us、本実施例においては、期間t4
が律速して50usとなり、約50％の速度アップが行える。
また、本実施例において１ブロックあたりの読み出し
時間を従来と同等に設定した場合、即ち、上記の例にお
いて95usとした場合には、読み出し用スイッチTSW1〜T
SW48が動作する期間t4を50usから95usに、転送用TFTがO
N状態の期間t1、負荷コンデンサをリセットする期間t2
の和（t1＋t2）を95usまで長くすることが可能であるた
め、それぞれの期間を制約しているスイッチ（TFTおよ
び汎用アナログスイッチ）のON抵抗を大きく、すなわち
スイッチサイズを小さく設定することが可能となる。こ
のように読み出し速度を速くすることを必要としない場
合には、チップサイズの小型化、スイッチングノイズの
低下が図れるという利点が生じる。
さらに、本発明においては、信号出力Voutにブロック
とブロックの間の信号の出力されない期間がなくなるた
めに、光電変換装置の信号出力を画像処理する前に一旦
ラインメモリに記憶し、間欠的な信号を連続的な信号に
変換するという処理の必要がなくなる。あるいは、画像
処理を非連続的に行う必要がなくなる。このため、シス
テム全体のコストアップや画像品位の低下を招くことが
なくなるという利点も有する。
第３図（Ａ）および第３図（Ｂ）は、本実施例の光電
変換装置に係る光電変換部の模式的な断面図および平面
図である。
本実施例ではａ−Si:Hを用いて、光電変換素子部１、
蓄積コンデンサ部２、TFT部３および４、マトリクス信
号配線部５およびゲート駆動配線部６等が透光性絶縁基
板10上に同一プロセスにより一体的に形成されている。
絶縁基板10上には、Al、Cr等の第１の導電体層24、Si
N等の第１の絶縁層25、ａ−Si:Hからなる光導電性半導
体層26、ｎ＋型ａ−Si:Hのオーミックコンタクト層27、
Al、Cr等の第２の導電体層28が形成されている。
光電変換素子部１において、30および31は上層電極配
線である。原稿Ｐで反射された信号光Ｌ′はａ−Si:Hか
らなる光導電性半導体層26の導電率を変化させ、くし状
に対向する上層電極配線30、31間に流れる電流を変化さ
せる。なお、32は金属の遮光層であり、適宜の駆動源に
接続して、主電極30（ソース電極あるいはドレイン電
極）および31（ドレイン電極あるいはソース電極）に対
向する制御電極（ゲート電極）となるようにしてもよ
い。
蓄積コンデンサ部２は、下層電極配線33と、この下層
電極配線33上に形成された第１の絶縁層25と光導電性半
導体26と、光導電性半導体26上に形成され光電変換部１
の上層電極配線31に連続した配線とから構成される。こ
の蓄積コンデサ部２の構造はいわゆるMISコンデンサの
構造である。バイアス条件は正負いずれでも用いること
ができるが、下層電極配線33を常に負にバイアスする状
態で用いることにより、安定な容量と周波数特性を得る
ことができる。
TFT部３および４は、ゲート電極たる下層電極配線34
と、ゲート絶縁層をなす第２の絶縁層25と、半導体層26
と、ソース電極たる上層電極配線35と、ドレイン電極た
る上層電極配線36等とから構成される。
マトリクス信号配線部５においては、基板10上に第１
の導電層からなる個別信号配線22、個別信号配線を被う
絶縁層25、半導体層26、オーミックコンタクト層27、そ
して個別信号配線と交差して第２の導電層からなる共通
信号配線37が順次積層されている。38は、個別信号配線
22の共通信号配線37とオーミックコンタクトをとるため
のコンタクトホール、39は共通信号配線間に設けられた
線間シールド配線である。
TFT駆動用ゲート線の配線部６においては、基板10上
に第１の導電層24からなる個別ゲート配線40、個別ゲー
ト配線を被う絶縁層25、半導体層26、オーミックコンタ
クト層27、そして個別ゲート配線40と交差して、第２の
導電層28からなる共通ゲート配線41が順次積層されてい
る。42は個別ゲート配線40と共通ゲート配線41とのオー
ミックコンタクトを取るためのコンタクトホールであ
る。
以上のように本実施例の光電変換装置は、光電変換素
子部、蓄積コンデンサ部、TFT部、マトリクス信号配線
部およびゲート駆動配線部のすべてが光導電性半導体層
および絶縁層、導電体層等の積層構造を有するので、各
部を同一プロセスにより同時形成されている。
更に、第２の導電層28上には、主として光電変換素子
部１およびTFT部３、４の半導体層表面の保護安定化の
ためにSiN等からなるパッシベーション層11、原稿Ｐと
の摩擦から光電変換素子等を保護するためにマイクロシ
ートガラス等からなる耐摩擦層８が形成されている。
パッシベーション層11と耐摩耗層８との間には、透光
性導電層からなる静電気対策層15が形成されている。
静電気対策層15は、原稿Ｐと耐摩耗層８との摩擦によ
り発生する静電気が光電変換素子等のに悪影響を及ぼさ
ないようにするために配置されている。静電気対策層15
の材料としては、照明光Ｌおよび信号光Ｌ′を透過させ
る必要があるため、ITO等の酸化物半導体透明導電膜が
用いられる。
本実施例では静電気対策層を形成した対摩耗層を接着
層によりパッシベーション層11の上に接着している。
本実施例では原稿からの反射光を等倍ファイバーレン
ズアレイ等を用いずに、直接検知する光電変換装置、い
わゆる完全密着型の構造をとることにより、ファクシミ
リ等のシステムを非常にコンパクトすることが可能とな
り、またシステムを構成する上での機構設計の自由度が
増している。
なお、等倍ファイバーレンズ等を用いた密着読み取り
型画像読み取り装置にも使用できることは言うまでもな
い。
第４図は本発明による第２の実施例であり、光電変換
部11は第１図に示した第１の実施例と同様であるため、
パラレルーシリアル変換部12のみの等価回路図を示して
いる。
第２の実施例の特徴は、第１の実施例のパラレル−シ
リアル変換部12に、ダミー負荷コンデンサCL0、ダミー
負荷コンデンサCL0の電荷を転送するための転送用スイ
ッチUSW0、読み出し用コンデンサCT0、読み出し用スイ
ッチTSW0および読み出し用コンデンサCT0をリセットす
るためのリセットスイッチVSW0、さらにダミー負荷コン
デンサCL0をリセットするためのリセット用スイッチR
SW0が負荷されているところにある。
さらには以上の付加回路を駆動するためのタイミング
制御回路ORおよびダミー付加コンデンサの出力と通常の
信号出力との差動出力を得るためにバッフア増幅器Am
p1、Amp2および差動増幅器が付加されている。
第２の実施例の読み出し動作は次のように行われる。
リセットパルスCresの印加によりリセットスイッチR
SW0はRSW1〜RSW48と同時に動作し、ダミー負荷コンデン
サCL0はリセット電位VRにリセットされる。また、転送
用パルスGtの印加により転送用スイッチUSW0は、転送用
スイッチUSW1〜USW48と同時に動作し、ダミー負荷コン
デンサCL0の電荷は読み出し用コンデンサCT0に転送され
る。
次に、シフトレジスタSR2により第２ゲート駆動線g1
〜g48に順次電圧パルスが加えることにより、読み出し
用スイッチTSW1〜TSW48を順次ON状態として、信号出力
をバッフア増幅器Amp1から出力される。これの並行し、
g1〜g48のゲートパルスの論理和をとったタイミングに
おいて、読み出し用スイッチTSW0をスイッチングし、バ
ッフア増幅器Amp2を介して読み出し用コンデンサCT0の
電位を出力する。また、読みだし用コンデンサCT0は、
読みだし用コンデンサCT48がリセットされるタイミング
と同じタイミングで、リセットスイッチVSW0によりリセ
ット電位VRにリセットされる。
以上の動作により、バッフア増幅器Amp2より出力され
るダミー信号は、理想的にはリセット電位VRであるが、
実際には各スイッチのスイッチングノイズが重畳してい
る。同様にバッフア増幅器Amp1から出力される信号に
も、光電変換部で得られた光情報に各スイッチのスイッ
チングノイズが重畳している。このダミー信号に重畳し
ているスイッチングノイズと光情報に重畳しているスイ
ッチングノイズは、用いるスイッチの形状等を一致させ
ることによりほぼ等しくできる。そのため、増幅器Amp2
から出力されるダミー信号と増幅器Amp1から出力される
信号の差動をとることにより、これらのスイッチングノ
イズをキャンセルすることができる。
このように、第２の実施例においては、ダミー負荷コ
ンデンサCT0の電荷を読み出す動作を加えることによ
り、信号読み出しを行う際に問題となりうるスイッチン
グノイズをキャンセルすることができる。このため高品
位の画像処理を行うファクシミリやイメージリーダ等の
システムにも本発明の光電変換装置を用いることが可能
となる。
第５図は本発明による第３の実施例であり、第２の実
施例と同様にダミー信号を読み出し、このダミー信号と
本来の信号出力の差動をとることにより、スイッチング
ノイズをキャンセルするパラレルーシリアル変換部12の
別の構成例を示す。
第３の実施例においては、第２の実施例におけるダミ
ー負荷コンデンサCL0に替えて、リセット電位VR用の電
源を直接転送用スイッチUSW0に接続している。転送用ス
イッチUSW0が、各ビットの読み出しに同期したタイミン
グのゲートパルスGt0により駆動されることにより、読
み出し用コンデンサCT0の電位はリセット電位VRにな
る。この読み出し用コンデンサCT0の電位を第２の実施
例と同様に読みだし用スイッチTSW0をスイッチングし、
バッフア増幅器Amp2に読み出す。その後、gresのタイミ
ングでリセット用スイッチVSW0により、読み出し用コン
デンサCT0はリセットされる。
第５図に示す構成は、100〜300pFの大きな容量値のダ
ミー負荷コンデンサCL0を必要としないため、第２の実
施例に示すダミー負荷コンデンサCL0を用いる方法に比
較して簡易にスイッチングノイズをキャンセルすること
ができる。
さらには、読み出し用コンデンサCL0を各ビットごと
のタイミングでリセットするために、リーク電流等によ
る読み出し用コンデンサCL0の電位の変動を小さくで
き、ノイズキャンセルに伴う誤差を極めて小さくできる
という利点がある。
さて、このようにして構成された光電変換装置を適用
して、ファクシミリ装置、イメージリーダその他の種々
の装置を構成することができる。
第６図は、本発明の光電変換装置を用いて構成したフ
ァクシミリ装置の一例を示す。ここで、102は原稿６を
読み取り位置に向けて給送するための給送ローラ、104
は原稿６を一枚ずつ確実に分離給送するための分離片で
ある。106は光電変換装置に対して読み取り位置に設け
られて原稿Ｐの被読み取り面を規制するとともに原稿Ｐ
を搬送するプラテンローラである。
Ｗは図示の例ではロール紙形態をした記録媒体であ
り、光電変換装置により読み取られた画像情報あるいは
外部から送信された画像情報が形成される。110は当該
画像形成をおこなうための記録ヘッドで、サーマルヘッ
ド、インクジェット記録ヘッド等種々のものを用いるこ
とができる。ここでインクジェット記録ヘッドとして
は、例えば熱エネルギーを利用してインクに膜沸騰現象
を生起させて気泡を発生させ該気泡の成長収縮により吐
出口よりインクを吐出させタイプのヘッドが好適に用い
られる。また、この記録ヘッドは、シリアルタイプのも
のでも、フルラインタイプのものでもよい。112は記録
ヘッド110による記録位置に対して記録媒体Ｐを搬送す
るとともにその被記録面を規制するプラテンローラであ
る。
120は、操作入力を受容するスイッチやメッセージそ
の他、装置の状態を報知するための表示部等を配したオ
ペレーションパネルである。
130は、システムコントロール基板であり、各部の制
御を行なう制御部や、画像情報の処理回路部、送受信部
等が設けられる。140は、装置の電源である。
本発明の光電変換装置をファクシミリ等のシステムの
画像入力部として用いることにより、システム側の画像
処理が簡易な手段で行うことができるようになり、シス
テム全体としてのコストを大幅に低減することができ
た。
［発明の効果］ 以上説明したように，本発明によれば、マトリクス駆
動される光電変換装置の信号出力にブロックとブロック
の間の信号の出力されない期間をなくすことができ、読
みだし速度を実質的に速くすることが可能である。
さらに、信号出力にブロックとブロックの間の信号の
出力されない期間がなくなるために、ファクシミリ等の
システム側で、光電変換装置の信号出力を画像処理する
前に一旦ラインメモリに記憶し、間欠的な信号を連続的
な信号に変換するという処理や、あるいは、画像処理を
非連続的に行う必要がなくなるため、システム全体のコ
ストアップや画像品位の低下を招くことがなくなるとい
う利点を有する。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の第１の実施例による光電変換装置の
等価回路図、 第２図は、第１図の光電変換装置の動作を説明するため
のタイミングチャート図、 第３図（Ａ）および（Ｂ）は、第１図の光電変換装置に
係る光電変換部の模式的な断面図および平面図、 第４図は、本発明の第２の実施例のパラレルーシリアル
変換部の等価回路図、 第５図は、本発明の第３の実施例のパラレルーシリアル
変換部の等価回路図、 第６図は、本発明の光電変換装置を適用したファクシミ
リ装置の模式的構成図、 第７図は、従来の光電変換装置の等価回路図、 第８図は、従来の光電変換装置の動作を説明するタイミ
ングチャート図である。
フロントページの続き (72)発明者 嶋田 哲也 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−80361（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04N 1/024 - 1/036

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】Ｍ個のブロックに分割されたＮ×Ｍ個の光
    電変換素子及びＮ×Ｍ個のスイッチ素子とＮ個のマトリ
    クス信号配線とＭ個のゲート駆動配線とが同一基板上に
    配置され、Ｎ個の信号を並列に出力する光電変換部と、
    該ゲート駆動配線に駆動用信号を印加する駆動用スイッ
    チ部と、該マトリクス信号線からのＮ個の信号を並列に
    入力し直列に変換して外部に出力する読み出し用スイッ
    チ部と、を有する光電変換装置において、 該読み出し用スイッチ部は、 該マトリクス信号配線に接続され同時にオン状態をとる
    Ｎ個の転送スイッチと、該Ｎ個の転送スイッチによって
    転送された信号を蓄積する為のＮ個の読み出し用コンデ
    ンサと、該Ｎ個の読み出し用コンデンサに蓄積された信
    号を読み出す為のＮ個の読み出し用スイッチと、 を有し、 選択された１ブロックのＮ個のスイッチ素子がオン状態
    からオフ状態となり、該転送スイッチがオン状態となる
    ことにより、該選択された１ブロックのＮ個の信号を該
    読み出し用コンデンサに蓄積し、 該転送スイッチがオフ状態であって且つ次に選択される
    １ブロックのＮ個のスイッチ素子がオン状態となる期間
    にオーバーラップして、該読み出し用スイッチが時系列
    的にオンすることにより、該選択された１ブロックのＮ
    個の信号を該読み出し用コンデンサから読み出すことを
    特徴とする光電変換装置。
  2. 【請求項２】該光電変換部は透光性絶縁基板上に薄膜で
    形成され、該駆動用スイッチ部と該読み出し用スイッチ
    部はICである請求項１に記載の光電変換装置。
  3. 【請求項３】該マトリクス信号配線に負荷コンデンサを
    設け、その容量値を該Ｎ×Ｍ個の光電変換素子にそれぞ
    れ設けられた該蓄積コンデンサの容量値より大きくする
    とともに、該読み出し用コンデンサの容量値よりも大き
    くする請求項１に記載の光電変換装置。
  4. 【請求項４】該転送スイッチとともにオン状態となる第
    １のスイッチと該第１のスイッチに接続されたコンデン
    サと該コンデンサに接続され該読み出し用スイッチとと
    もにオン状態となる第２のスイッチとを、該転送用スイ
    ッチ、該読み出し用コンデンサ及び該読み出し用スイッ
    チと並列に設け、該第２のスイッチからの出力と該読み
    出し用スイッチからの出力との差動をとって出力する請
    求項１に記載の光電変換装置。
  5. 【請求項５】請求項１に記載の光電変換装置と、原稿を
    搬送する為のローラーと、を具備する画像情報処理装
    置。
  6. 【請求項６】読み取られた画像情報又は外部からの画像
    情報を記録する記録ヘッドを有する請求項５に記載の画
    像情報処理装置。
  7. 【請求項７】該記録ヘッドは、熱エネルギーを利用して
    インクを吐出するヘッドである請求項６に記載の画像情
    報処理装置。
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