JP6769113B2 - 画像読取装置 - Google Patents
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Description
以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図4に、トップ読込型読取部202のより詳細な断面構造を示す。303は透明薄型基板であり、基板との接合面を光入射面とする受光素子302が、透明薄型基板303を挟んで被読取媒体204に対向している。301は読取部の一部である透明な保護層であり、光源部203に接している。光源から出射した光304は、透明保護層301を透過し、受光素子302を含む基板上の遮光物の間隙を通過し、被読取媒体204表面に到達後、被読取媒体204表面の描画物に起因した反射光305を生じ検出光として受光素子302に入射する。
図4に示す受光素子302はDGTrであり、図5にその等価回路図を示す。DGTrは4端子素子であり、トップゲート端子410、ボトムゲート端子413、ソースまたはドレイン端子411、412から構成される。ソースとドレインの属性は相対的な電位で決まり、ゲート電流を構成する主たるキャリアが電子の場合、相対的に負電位の端子がソースとなり、ゲート電流を構成する主たるキャリアが正孔の場合、相対的に正電位の端子がソースとなる。図4に示すDGTrはアモルファスSiTFTを用いており、主たるキャリアは電子であり、nch型トランジスタとなる。
図6に、トップ読込型読取部のトップ読込DGTrの構造を説明する。チャンネルを構成するa−Si半導体層403を挟んで基板側にボトムゲート電極401と対向してトップゲート電極408を有する。a−Si半導体層403とブロッキングレイヤー絶縁膜404の界面領域は、受光素子が光検出状態においてトップゲート電極が加える負電界が形成する感光部となる。a−Si半導体層403のボトムゲート絶縁膜402の界面領域は、受光素子がデータ読出し状態において時ボトムゲート電極から加える正電界が形成するチャンネル部となる。
図7に、DGTrを用いた、4行×4列のイメージセンサの概略回路図を示す。
図8に、読出しゲート周期内で繰り返すデータドライバのシークエンスを説明する図を示す。
図9に、48列データ×48行走査のセンサアレイエリアを有する従来の画像読取装置の構成を示す。ここでは、図8で説明したドライバから行なうデータラインへのディスチャージ及びプリチャージ動作を示している。データドライバ414は、センサアレイエリア207からデータを読み出すと共に、センサアレイエリア207に対しディスチャージ、プリチャージを行なう。この為データドライバ414とセンサエリア間の信号線は双方向の矢印で示されている。
図10に、本発明の第1の実施形態に係る画像読取装置の構成を示す。センサアレイエリア207形成と同時に形成するTFTにより構成するプリチャージ及びディスチャージ回路213は、データドライバ414とセンサアレイエリア207を挟んで対向する側に形成されている。
図12に、本発明の第2の実施形態に係る画像読取装置の構成を示す。また、図13に、本発明の第2の実施形態に係る画像読取装置のプリチャージ及びディスチャージ回路213のTFT回路構成例を示す。
201 制御部
202 画像読取部
203 光源部
204 被読取媒体
205 TFTによるエリア切り替え回路
206 TFTエリア切り替え制御線
207 センサアレイエリア
209 表示部
211 スマートフォン又はタブレットPCなどの携帯端末
212 スマートフォン又はタブレットPCのケース
213 TFTによるディスチャージ、プリチャージ、未接続3状態切り替え回路
214 TFT状態切り替え回路制御線
214−1 データライン間接続・非接続(ハイインピーダンス:Hi−z)制御線
214−2 ディスチャージ制御線
214−3 プリチャージ制御線
301 透明保護層
302 受光素子
302a 受光素子 読出し/検出状態
302b 受光素子 非読出し/検出状態
302c 受光素子 非読出し/初期化状態
303 透明薄型基板
304 光源出射光
305 媒体反射光
401 ボトムゲート電極
402 ボトムゲート絶縁膜
403 半導体層
404 ブロッキングレイヤー絶縁膜
405 オーミックコンタクト層
406 ソース又はドレイン電極
407 オーバーコート絶縁膜
408 トップゲート電極
409 保護膜
410 トップゲート端子
411 ソース又はドレイン端子
412 ソース又はドレイン端子
413 ボトムゲート端子
414 データドライバ
415 ボトムゲートドライバ
416 トップゲートドライバ
417 データ線
418 ボトムゲート制御線
419 トップゲート制御線
420 ソース線
421 蓄積容量
Claims (4)
- 薄膜トランジスタを用いた2次元イメージセンサアレイと、
前記2次元イメージセンサアレイのデータ線に接続されたプリチャージ及びディスチャージ回路であって、前記データ線とソース又はドレインの一方が接続された複数の第1の薄膜トランジスタと、前記複数の第1の薄膜トランジスタのゲート−ソース又はドレイン間に接続された容量と、前記第1の薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方とソース又はドレインの一方とが並列接続され、かつソース又はドレインの他方がディスチャージ電圧源に接続された第2の薄膜トランジスタと、前記複数の第1の薄膜トランジスタのソース又はドレインの他方とソース又はドレインの一方とが並列接続され、かつソース又はドレインの他方がプリチャージ電圧源に接続された第3の薄膜トランジスタと、前記複数の第1の薄膜トランジスタのゲートに接続されたデータ線間接続・非接続制御線と、前記第2の薄膜トランジスタのゲートに接続されたディスチャージ制御線と、前記第3の薄膜トランジスタのゲートに接続されたプリチャージ制御線と、を有する前記プリチャージ及びディスチャージ回路と、
データドライバと、
走査ドライバと、
を備えたことを特徴する画像読取装置。 - 前記プリチャージ及びディスチャージ回路は、前記データドライバと前記2次元イメージセンサアレイを挟んで対向する側に形成されていることを特徴する請求項1に記載の画像読取装置。
- 前記プリチャージ及びディスチャージ回路は、前記2次元イメージセンサアレイに対し前記データドライバが接続されている側に形成されていることを特徴する請求項1に記載の画像読取装置。
- 前記2次元イメージセンサアレイと前記プリチャージ及びディスチャージ回路は、同一基板上に形成されたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の画像読取装置。
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