JPH0683335B2 - 光電変換装置 - Google Patents
光電変換装置Info
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- JPH0683335B2 JPH0683335B2 JP60075279A JP7527985A JPH0683335B2 JP H0683335 B2 JPH0683335 B2 JP H0683335B2 JP 60075279 A JP60075279 A JP 60075279A JP 7527985 A JP7527985 A JP 7527985A JP H0683335 B2 JPH0683335 B2 JP H0683335B2
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/04—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
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- H04N1/192—Simultaneously or substantially simultaneously scanning picture elements on one main scanning line
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- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
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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、特に複数個の光電変換素
子（以下、センサとする。）がアレイ状に配置された光
電変換装置に関する。
子（以下、センサとする。）がアレイ状に配置された光
電変換装置に関する。
本発明による光電変換装置は、たとえばイメージリー
ダ、デジタル複写機等に用いられるカラー又はモノクロ
ームのイメージセンサなどに適用される。
ダ、デジタル複写機等に用いられるカラー又はモノクロ
ームのイメージセンサなどに適用される。
［従来技術およびその問題点］ 第８図は従来のモノクローム型ラインセンサの回路図で
ある。同図において、センサS1〜Snには入射光量に応じ
た光電流が流れ、各光電流に対応した電荷が画像信号と
してキャパシタC1〜Cnに蓄積され、この画像信号が操作
回路４によって順次出力される。
ある。同図において、センサS1〜Snには入射光量に応じ
た光電流が流れ、各光電流に対応した電荷が画像信号と
してキャパシタC1〜Cnに蓄積され、この画像信号が操作
回路４によって順次出力される。
第９図は、上位従来のラインセンサの概略的構成図であ
る。同図において、ガラス等の長尺な基板１上に、CdS,
CdS/Se等の光導電膜より成るセンサS1〜Snがライン状に
形成されている。センサS1〜Snの一方の端子は共通電極
２に接続され、他方の端子は個別電極を通して走査回路
４の並列入力端子に接続されている。また、各個別電極
の一部は、絶縁層を挟んで接地電極３と対向しキャパシ
タC1〜Cnを構成している。
る。同図において、ガラス等の長尺な基板１上に、CdS,
CdS/Se等の光導電膜より成るセンサS1〜Snがライン状に
形成されている。センサS1〜Snの一方の端子は共通電極
２に接続され、他方の端子は個別電極を通して走査回路
４の並列入力端子に接続されている。また、各個別電極
の一部は、絶縁層を挟んで接地電極３と対向しキャパシ
タC1〜Cnを構成している。
センサS1〜Snの個数ｎは、A4サイズ（210mm）の原稿読
取りを例にとると、ｎ＝3360個以上が必要とされる。な
ぜならば、人間の視覚特性を考慮すると、読取り分解能
は16ドット/mm以上が望ましいからである。
取りを例にとると、ｎ＝3360個以上が必要とされる。な
ぜならば、人間の視覚特性を考慮すると、読取り分解能
は16ドット/mm以上が望ましいからである。
ところで、近年、パソコンやカラープリンタ等の普及に
より、カラー読取り可能なイメージリーダの要求が高ま
っている。しかしながら、上記従来のラインセンサを用
いて、コンパクトなカラーイメージリーダを達成するこ
とは極めて困難であった。
より、カラー読取り可能なイメージリーダの要求が高ま
っている。しかしながら、上記従来のラインセンサを用
いて、コンパクトなカラーイメージリーダを達成するこ
とは極めて困難であった。
まず、カラー読取りを行うには、一画素を赤緑青（以
下、RGBとする。）の３色のセンサで構成する必要があ
る。そのために、たとえばA4サイズの原稿のカラー読取
りでは、センサ個数ｎ＝3360×３＝10080個となる。こ
れだけのセンサを第９図に示すようにライン状に配置す
ると、走査回路４の接続部分の配線ピッチは20.8μｍと
なり、ワイヤーボンディング、ヒートシール接続等を用
いることが不可能となる。
下、RGBとする。）の３色のセンサで構成する必要があ
る。そのために、たとえばA4サイズの原稿のカラー読取
りでは、センサ個数ｎ＝3360×３＝10080個となる。こ
れだけのセンサを第９図に示すようにライン状に配置す
ると、走査回路４の接続部分の配線ピッチは20.8μｍと
なり、ワイヤーボンディング、ヒートシール接続等を用
いることが不可能となる。
また、このような微細な配線および回路を薄膜技術によ
り同一基板１上に作製するとしても、長尺にわたり安定
したものを歩留り良く作製することは極めて困難であ
る。
り同一基板１上に作製するとしても、長尺にわたり安定
したものを歩留り良く作製することは極めて困難であ
る。
このような問題点を解決するために、エリアセンサ等で
用いられるマトリクス配線が採用されている。
用いられるマトリクス配線が採用されている。
第10図は、マトリクス配線を用いた従来のカラーライン
センサの回路図である。
センサの回路図である。
同図において、センサSr1〜Srn（以下、Srと記す。）、
センサSg1〜Sgn（以下、Sgと記す。）、センサSb1〜Sbn
（以下、Sbと記す。）には、それぞれR,G,B各色のカラ
ーフィルタを通して原稿からの光が入射する。そして、
端子Trにハイレベルが印加され、その間に走査回路４が
動作することで、センサSrの出力信号、すなわち原稿の
あるラインの赤成分の信号が順次出力される。続いて、
同様にセンサSg,Sbの各出力信号、すなわち同じライン
の緑成分、青成分の信号が順次出力される。
センサSg1〜Sgn（以下、Sgと記す。）、センサSb1〜Sbn
（以下、Sbと記す。）には、それぞれR,G,B各色のカラ
ーフィルタを通して原稿からの光が入射する。そして、
端子Trにハイレベルが印加され、その間に走査回路４が
動作することで、センサSrの出力信号、すなわち原稿の
あるラインの赤成分の信号が順次出力される。続いて、
同様にセンサSg,Sbの各出力信号、すなわち同じライン
の緑成分、青成分の信号が順次出力される。
このようなマトリクス配線を採用することで、センサの
出力信号線の数を、第８図に示す回路構成を採用した場
合に比べて減少させることができる。しかしながら、セ
ンサの個数がモノクローム型より３倍に増大する上に、
各センサにスイッチングトランジスタを設ける必要があ
るために、第10図に示すマトリクス回路を作製するに
は、極めて微細な作製技術が必要とされる。また、各色
のセンサ部ごとに配線パターンを形成し、それらを積層
した構造となるために、製造工程が複雑化し、センサの
位置合わせに高精度が要求される。したがって、従来の
構成では、小型で低コストのカラーラインセンサを得る
ことができなかった。
出力信号線の数を、第８図に示す回路構成を採用した場
合に比べて減少させることができる。しかしながら、セ
ンサの個数がモノクローム型より３倍に増大する上に、
各センサにスイッチングトランジスタを設ける必要があ
るために、第10図に示すマトリクス回路を作製するに
は、極めて微細な作製技術が必要とされる。また、各色
のセンサ部ごとに配線パターンを形成し、それらを積層
した構造となるために、製造工程が複雑化し、センサの
位置合わせに高精度が要求される。したがって、従来の
構成では、小型で低コストのカラーラインセンサを得る
ことができなかった。
なお、このような問題点はカラーラインセンサの場合だ
けに現われるものではない。カラーエリアセンサの場合
は勿論のこと、モノクローム型エリアセンサであって
も、高解像度ものはセンサ数が多いために同様の問題が
生じる。
けに現われるものではない。カラーエリアセンサの場合
は勿論のこと、モノクローム型エリアセンサであって
も、高解像度ものはセンサ数が多いために同様の問題が
生じる。
［発明の概要］ 上記問題点を解決するために、本発明による光電変換装
置は、入射光に応じた光電変換を行って信号を出力する
ための少なくともスイッチング素子を有する光電変換ユ
ニットが行列状に配されており、前記光電変換ユニット
の前記各スイッチング素子は、各行ごとに前記スイッチ
ング素子を同時に駆動可能にするため、その駆動線が各
行ごとに共通線に接続され、前記スイッチング素子をOF
Fとされた、信号を出力すべき前記光電変換ユニットか
らの出力信号が、前記スイッチング素子をONとされた、
他の行の前記光電変換ユニットの前記スイッチング素子
を介して各列ごとに出力されるように、前記光電変換ユ
ニットが直列接続されてなることを特徴とする。
置は、入射光に応じた光電変換を行って信号を出力する
ための少なくともスイッチング素子を有する光電変換ユ
ニットが行列状に配されており、前記光電変換ユニット
の前記各スイッチング素子は、各行ごとに前記スイッチ
ング素子を同時に駆動可能にするため、その駆動線が各
行ごとに共通線に接続され、前記スイッチング素子をOF
Fとされた、信号を出力すべき前記光電変換ユニットか
らの出力信号が、前記スイッチング素子をONとされた、
他の行の前記光電変換ユニットの前記スイッチング素子
を介して各列ごとに出力されるように、前記光電変換ユ
ニットが直列接続されてなることを特徴とする。
また、上記問題点を解決するために、本発明による光電
変換装置は、複数個の光電変換素子がアレイ状に配置さ
れ、各光電変換素子の出力を読出す光電変換装置におい
て、前記光電変換素子の各々にスイッチング素子が等価
的に並列接続され、且つ該光電変換素子が複数個ずつ直
列に接続されていることを特徴とする。
変換装置は、複数個の光電変換素子がアレイ状に配置さ
れ、各光電変換素子の出力を読出す光電変換装置におい
て、前記光電変換素子の各々にスイッチング素子が等価
的に並列接続され、且つ該光電変換素子が複数個ずつ直
列に接続されていることを特徴とする。
［作用］ 本発明によれば、スイッチング素子を有する光電変換ユ
ニットを行列状に配置して接続することにより、配線が
単純化されるため、高密度に配列することが容易にな
る。
ニットを行列状に配置して接続することにより、配線が
単純化されるため、高密度に配列することが容易にな
る。
また、更に、スイッチング素子自体に光電変換機能を持
たせて、上記の光電変換ユニットとすることにより、更
に配線が単純化される。
たせて、上記の光電変換ユニットとすることにより、更
に配線が単純化される。
このような構成において、任意の光電変換素子の出力信
号は、該光電変換素子に並列に接続されたスイッチング
素子、又は光電変換機能を有するスイッチング素子を非
導通状態とし、かつ該光電変換素子に直列に接続された
他の光電変換素子に並列に接続されたスイッチング素
子、又は光電変換機能を有するスイッチング素子をすべ
て導通状態とすることによって読出される。
号は、該光電変換素子に並列に接続されたスイッチング
素子、又は光電変換機能を有するスイッチング素子を非
導通状態とし、かつ該光電変換素子に直列に接続された
他の光電変換素子に並列に接続されたスイッチング素
子、又は光電変換機能を有するスイッチング素子をすべ
て導通状態とすることによって読出される。
［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。
第１図は、本発明による光電変換装置の第一実施例であ
るカラーラインセンサの等価回路図である。
るカラーラインセンサの等価回路図である。
同図において、光電変換ユニット（以下素子Ｄとす
る。）は光導電層から成るセンサＳと、このセンサＳと
並列に接続されたスイッチングトランジスタ（以下、単
にSTとする。）とから構成されている。このような素子
Ｄは３個ずつ直列に接続されて画素セルを構成し、この
画素セルがｎ列配置されマトリクス状に配線されてい
る。すなわち、素子Dr1〜Drn（以下、Drと記す。）にお
けるSTr1〜STrn（以下、STrと記す。）のゲート電極が
端子Trに、素子Dg1〜Dgn（以下、Dgと記す。）における
STg1〜STgn（以下、STgと記す。）のゲート電極が端子T
gに、素子Db1〜Dbn（以下、Dbと記す。）におけるSTb1
〜STbnのゲート電極が端子Tbに各々接続されている。さ
らに、各画素セルの一方の端子は電源Vsに共通い接続さ
れ、他方の端子は個別電極A1〜Anを通して走査回路４に
接続されている。なお、走査回路４は通常のものでよ
く、ここではスイッチングトランジスタQ1〜Qnとシフト
レジスタ11とを有し、シフトレジスタ11の並列出力端子
H1〜Hnが各々Q1〜Qnのゲート電極に接続され、Q1〜Qnの
一方の主電極が個別電極A1〜Anに各々接続され、他方の
主電極が出力端子に共通に接続されている。
る。）は光導電層から成るセンサＳと、このセンサＳと
並列に接続されたスイッチングトランジスタ（以下、単
にSTとする。）とから構成されている。このような素子
Ｄは３個ずつ直列に接続されて画素セルを構成し、この
画素セルがｎ列配置されマトリクス状に配線されてい
る。すなわち、素子Dr1〜Drn（以下、Drと記す。）にお
けるSTr1〜STrn（以下、STrと記す。）のゲート電極が
端子Trに、素子Dg1〜Dgn（以下、Dgと記す。）における
STg1〜STgn（以下、STgと記す。）のゲート電極が端子T
gに、素子Db1〜Dbn（以下、Dbと記す。）におけるSTb1
〜STbnのゲート電極が端子Tbに各々接続されている。さ
らに、各画素セルの一方の端子は電源Vsに共通い接続さ
れ、他方の端子は個別電極A1〜Anを通して走査回路４に
接続されている。なお、走査回路４は通常のものでよ
く、ここではスイッチングトランジスタQ1〜Qnとシフト
レジスタ11とを有し、シフトレジスタ11の並列出力端子
H1〜Hnが各々Q1〜Qnのゲート電極に接続され、Q1〜Qnの
一方の主電極が個別電極A1〜Anに各々接続され、他方の
主電極が出力端子に共通に接続されている。
また、センサSr、Sg、Sbは、それぞれ原稿における読取
りラインの赤成分、緑成分および青成分を検出するセン
サ群である。
りラインの赤成分、緑成分および青成分を検出するセン
サ群である。
次に、このような構成を有する本実施例の動作を第２図
を参照しながら説明する。
を参照しながら説明する。
第２図は本実施例の動作を説明するためのタイミングチ
ャートである。
ャートである。
まず、端子TrにSTrのしきい値電圧に達しない電圧（以
下、ローレベルとする。）を印加し、かつ端子Tgおよび
TbにSTg、STbのしきい値電圧を十分に超える電圧（以
下、ハイレベルとする。）を印加する。これによって、
STrはOFF状態、STgおよびSTbはON状態となる。なお、す
べてのSTは同一特性を有するトランジスタであり、その
OFF抵抗値は並列に接続されたセンサＳの暗状態での抵
抗値と少なくとも同程度に高く、ON抵抗値は光が照射さ
れた時のセンサＳの抵抗値より２〜３桁低いことが望ま
しい。
下、ローレベルとする。）を印加し、かつ端子Tgおよび
TbにSTg、STbのしきい値電圧を十分に超える電圧（以
下、ハイレベルとする。）を印加する。これによって、
STrはOFF状態、STgおよびSTbはON状態となる。なお、す
べてのSTは同一特性を有するトランジスタであり、その
OFF抵抗値は並列に接続されたセンサＳの暗状態での抵
抗値と少なくとも同程度に高く、ON抵抗値は光が照射さ
れた時のセンサＳの抵抗値より２〜３桁低いことが望ま
しい。
この状態において、シフトレジスタ11の出力端子H1〜Hn
から順次信号が出力され、それによってQ1〜Qnが順次ON
状態となる。まず、Q1がON状態になると、STr1がOFF状
態、STg1およびSTb1がON状態であるために、センサSr1
を流れる光電流（カラー画素の赤成分信号Ｒに対応す
る。）はSTg1およびSTb1を介して個別電極A1に流れ出
し、Q1を介して出力される。以下同様に、センサSr2〜S
rnを流れる各光電流が赤成分信号Ｒとして順次出力され
る。
から順次信号が出力され、それによってQ1〜Qnが順次ON
状態となる。まず、Q1がON状態になると、STr1がOFF状
態、STg1およびSTb1がON状態であるために、センサSr1
を流れる光電流（カラー画素の赤成分信号Ｒに対応す
る。）はSTg1およびSTb1を介して個別電極A1に流れ出
し、Q1を介して出力される。以下同様に、センサSr2〜S
rnを流れる各光電流が赤成分信号Ｒとして順次出力され
る。
次に、端子Tgにローレベル、端子TrおよびTbにハイレベ
ルを印加し、STgをOFF状態、STrおよびSTbをON状態とす
る。この状態で上述と同様に走査回路４を動作させて、
センサSgを流れる各光電流を緑成分信号Ｇとして順次出
力する。
ルを印加し、STgをOFF状態、STrおよびSTbをON状態とす
る。この状態で上述と同様に走査回路４を動作させて、
センサSgを流れる各光電流を緑成分信号Ｇとして順次出
力する。
次に、端子Tbにローレベル、端子TrおよびTbにハイレベ
ルを印加し、上述と同様にしてセンサSbを流れる各光電
流を青成分信号Ｂとして順次出力する。
ルを印加し、上述と同様にしてセンサSbを流れる各光電
流を青成分信号Ｂとして順次出力する。
こうして原稿における読取りラインの赤緑青の各成分が
電気信号に変換される。
電気信号に変換される。
第３図（Ａ）は本実施例の概略的平面図、第３図（Ｂ）
はそのＩ−Ｉ線断面図、第３図（Ｃ）はそのII−II線断
面図、そして第３図（Ｄ）はそのIIIで示される一素子
の拡大図である。
はそのＩ−Ｉ線断面図、第３図（Ｃ）はそのII−II線断
面図、そして第３図（Ｄ）はそのIIIで示される一素子
の拡大図である。
各図において、基板21上にSTr、STgおよびSTbの各ゲー
ト電極22r、22gおよび22bが形成され、その上に絶縁層2
3を挟んでａ−Si:H等の半導体層24が形成されている。
半導体層24上には、電源Vsに接続される共通電極25、３
個の素子Ｄを直列接続するための電極26、26′、および
各画素セルから引出された個別電極A1〜Anが、オーミッ
ク接触層を介して、各々形成されている。すなわち、半
導体層24を光導電層とし、共通電極25、電極26、26′お
よび個別電極A1〜Anの各間隙の一部を受光部として、セ
ンサSr、Sg、Sbが同一平面に同時に形成され、さらに半
導体層24をチャネル形成のための半導体領域とし、上記
と同じ各電極によって、各センサと並列に接続されたST
r、STg、STbが形成される。
ト電極22r、22gおよび22bが形成され、その上に絶縁層2
3を挟んでａ−Si:H等の半導体層24が形成されている。
半導体層24上には、電源Vsに接続される共通電極25、３
個の素子Ｄを直列接続するための電極26、26′、および
各画素セルから引出された個別電極A1〜Anが、オーミッ
ク接触層を介して、各々形成されている。すなわち、半
導体層24を光導電層とし、共通電極25、電極26、26′お
よび個別電極A1〜Anの各間隙の一部を受光部として、セ
ンサSr、Sg、Sbが同一平面に同時に形成され、さらに半
導体層24をチャネル形成のための半導体領域とし、上記
と同じ各電極によって、各センサと並列に接続されたST
r、STg、STbが形成される。
こうして形成された素子上に、素子を保護するための透
明絶縁層27が形成され、さらに各受光部上に赤色フィル
タ28r、緑色フィルタ28g、および青色フィルタ28bが設
けられ、その他の部分には遮光マスク29が形成されてい
る。
明絶縁層27が形成され、さらに各受光部上に赤色フィル
タ28r、緑色フィルタ28g、および青色フィルタ28bが設
けられ、その他の部分には遮光マスク29が形成されてい
る。
第３図（Ｄ）に示すように、たとえばSTr1は共通電極25
および電極26を主電極とし、ゲート電極22rの印加電圧
によってOFF又はON状態が制御される。また、センサSr1
は赤色フィルタ28rを通過して受光部の半導体層24に入
射する光量に応じて共通電極25および電極26間の抵抗値
が変化する。すなわち、センサSr1とSTr1とは等価的に
並列接続されている。さらに、ここで示すように、セン
サＳとそれに並列接続されるSTとを同一の半導体材料
（ここでは同一の半導体層24）を用いて構成すること
で、すでに述べたようなセンサＳとSTとの抵抗値の関係
のバランスが良くなり、望ましい動作状態を容易に実現
できる。
および電極26を主電極とし、ゲート電極22rの印加電圧
によってOFF又はON状態が制御される。また、センサSr1
は赤色フィルタ28rを通過して受光部の半導体層24に入
射する光量に応じて共通電極25および電極26間の抵抗値
が変化する。すなわち、センサSr1とSTr1とは等価的に
並列接続されている。さらに、ここで示すように、セン
サＳとそれに並列接続されるSTとを同一の半導体材料
（ここでは同一の半導体層24）を用いて構成すること
で、すでに述べたようなセンサＳとSTとの抵抗値の関係
のバランスが良くなり、望ましい動作状態を容易に実現
できる。
なお、基板21がガラス等の透明材料であれば、カラーフ
ィルタ28r、28g、28bを基板上に、又は基板下に形成し
ても同様の効果を有するカラーラインセンサを形成する
ことは当然である。
ィルタ28r、28g、28bを基板上に、又は基板下に形成し
ても同様の効果を有するカラーラインセンサを形成する
ことは当然である。
第４図は、本発明の第二実施例であるカラーラインセン
サの回路図である。
サの回路図である。
同図において、薄膜電界効果トランジスタQr、Qgおよび
Qbは、後述するように、各々センサとスイッチングトラ
ンジスタの両機能を有する素子であり、等価回路で表わ
せば第１図における素子Ｄと同一である。したがって、
基本的駆動方法は第１図に示す回路とほぼ同一である
が、本実施例では個別電極A1〜Anに各々キャパシタC1〜
Cnが接続されている。
Qbは、後述するように、各々センサとスイッチングトラ
ンジスタの両機能を有する素子であり、等価回路で表わ
せば第１図における素子Ｄと同一である。したがって、
基本的駆動方法は第１図に示す回路とほぼ同一である
が、本実施例では個別電極A1〜Anに各々キャパシタC1〜
Cnが接続されている。
たとえば赤成分信号Ｒを読出すには、まず端子Trにロー
レベルを印加して、後述するように、Qrをチャネルが形
成されない状態とし、端子TgおよびTbにハイレベルを印
加して、QgおよびQbをチャネルが形成された状態とす
る。チャネルが形成された状態において、主電極間の抵
抗値は光が照射されたセンサに比べて３桁程度低くし、
流れる電流が入射光に影響されないようにする。このよ
うな状態で、Qrに流れる入射光量に応じた各光電流がAg
およびQbを介してキャパシタC1〜Cnに流入し、一定期間
内に各光電流に対応した電荷量がＲとしてキャパシタに
蓄積される。続いて、走査回路４の動作により、蓄積さ
れた各赤成分信号Ｒが順次読出される。
レベルを印加して、後述するように、Qrをチャネルが形
成されない状態とし、端子TgおよびTbにハイレベルを印
加して、QgおよびQbをチャネルが形成された状態とす
る。チャネルが形成された状態において、主電極間の抵
抗値は光が照射されたセンサに比べて３桁程度低くし、
流れる電流が入射光に影響されないようにする。このよ
うな状態で、Qrに流れる入射光量に応じた各光電流がAg
およびQbを介してキャパシタC1〜Cnに流入し、一定期間
内に各光電流に対応した電荷量がＲとしてキャパシタに
蓄積される。続いて、走査回路４の動作により、蓄積さ
れた各赤成分信号Ｒが順次読出される。
以下同様にして、端子Tgにローレベル、端子TrおよびTb
にハイレベルを印加して緑成分信号Ｇを、端子Tbにロー
レベル、端子TrおよびTgにハイレベルを印加して青成分
信号Ｂを読出す。このように、各色成分信号を一旦キャ
パシタC1〜Cnに蓄積してから順次読出すために、キャパ
シタの容量を適当に選択することで高速読出しが可能と
なる。
にハイレベルを印加して緑成分信号Ｇを、端子Tbにロー
レベル、端子TrおよびTgにハイレベルを印加して青成分
信号Ｂを読出す。このように、各色成分信号を一旦キャ
パシタC1〜Cnに蓄積してから順次読出すために、キャパ
シタの容量を適当に選択することで高速読出しが可能と
なる。
第５図（Ａ）は上記第二実施例の概略的平面図、第５図
（Ｂ）はそのIV−IV線断面図である。
（Ｂ）はそのIV−IV線断面図である。
両図において、透明基板31の裏面には赤色フィルタ32
r、緑色フィルタ32gおよび青色フィルタ32bが形成さ
れ、基板31上には各フィルタに対応した位置にゲート電
極33r、33g、33bおよび接地電極34が形成されている。
ゲート電極にはITO等の透明電極が用いられる。
r、緑色フィルタ32gおよび青色フィルタ32bが形成さ
れ、基板31上には各フィルタに対応した位置にゲート電
極33r、33g、33bおよび接地電極34が形成されている。
ゲート電極にはITO等の透明電極が用いられる。
ゲート電極および接地電極上には絶縁層35が形成され、
さらにａ−Si:H等の半導体層36が形成される。半導体層
36は、光導電層であり、かつ電界効果トランジスタＱの
チャネル形成のための半導体領域である。
さらにａ−Si:H等の半導体層36が形成される。半導体層
36は、光導電層であり、かつ電界効果トランジスタＱの
チャネル形成のための半導体領域である。
半導体層36上には、オーミック接触層を介して共通電極
37、電界効果トランジスタＱを３個ずつ直列接続するた
めの電極38、38′および個別電極A1〜Anがそれぞれ形成
される。キャパシタC1〜Cnは、個別電極A1〜Anと接地電
極34によって構成される。
37、電界効果トランジスタＱを３個ずつ直列接続するた
めの電極38、38′および個別電極A1〜Anがそれぞれ形成
される。キャパシタC1〜Cnは、個別電極A1〜Anと接地電
極34によって構成される。
このような構成において、たとえばゲート電極33rにロ
ーレベル、ゲート電極33gおよび33bにハイレベルが印加
されると、電極38と38′との間、電極38′と個別電極A1
〜Anとの間の部分であって半導体層36の絶縁層35との界
面にチャネルが形成され、共通電極37と電極38との間の
部分にはチャネルが形成されない。したがって、赤色フ
ィルタ32rとゲート電極33rを透過して光導電層としての
半導体層36に入射した光の光量に応じた各光電流が、共
通電極37と電極38の間の流れ、各光電流に対応した電荷
量が赤成分信号ＲとしてキャパシタC1〜Cnに蓄積され
る。以下、読出し動作は前述した通りであり、緑成分信
号Ｇおよび青成分信号Ｂの場合も前述した通りであるか
ら説明は省略する。
ーレベル、ゲート電極33gおよび33bにハイレベルが印加
されると、電極38と38′との間、電極38′と個別電極A1
〜Anとの間の部分であって半導体層36の絶縁層35との界
面にチャネルが形成され、共通電極37と電極38との間の
部分にはチャネルが形成されない。したがって、赤色フ
ィルタ32rとゲート電極33rを透過して光導電層としての
半導体層36に入射した光の光量に応じた各光電流が、共
通電極37と電極38の間の流れ、各光電流に対応した電荷
量が赤成分信号ＲとしてキャパシタC1〜Cnに蓄積され
る。以下、読出し動作は前述した通りであり、緑成分信
号Ｇおよび青成分信号Ｂの場合も前述した通りであるか
ら説明は省略する。
第６図は本発明の第三実施例の等価回路図である。
同図において、素子Dr、DgおよびDbの配線および構造
は、第１図および第３図に示すものと同一である。これ
に加えて、本実施例では各画素セルに直列に素子D1〜Dn
が接続されている。すなわち、第３図に示す平面図にお
いて、素子D1〜Dnが一行加わった構成となる。ただし、
これら素子D1〜DnにおけるセンサS1〜Snの受光部にはカ
ラーフィルタが設けられておらず、各センサS1〜Snに並
列に接続さたST1〜STnのゲート電極は端子T0に共通接続
されている。
は、第１図および第３図に示すものと同一である。これ
に加えて、本実施例では各画素セルに直列に素子D1〜Dn
が接続されている。すなわち、第３図に示す平面図にお
いて、素子D1〜Dnが一行加わった構成となる。ただし、
これら素子D1〜DnにおけるセンサS1〜Snの受光部にはカ
ラーフィルタが設けられておらず、各センサS1〜Snに並
列に接続さたST1〜STnのゲート電極は端子T0に共通接続
されている。
このような構成を有する本実施例は、モノクローム型と
してもカラー型としても使用することができる。すなわ
ち、端子Tr、Tg、Tbにハイレベルを印加してSTr、STg、
STbをすべてON状態とし、端子T0にローレベルを印加し
てST1〜STnをOFF状態とすれば、カラーフィルタを持た
ないセンサS1〜Snからモノクローム信号を読取ることが
できる。この場合、一ラインを読取るための走査回路４
の走査は一回でよいから、高速読取りができる。また、
端子T0にハイレベルを印加してST1〜STnをON状態にして
おけば、第１図および第２図に示す第一実施例と同様に
カラーラインセンサとして使用することができる。
してもカラー型としても使用することができる。すなわ
ち、端子Tr、Tg、Tbにハイレベルを印加してSTr、STg、
STbをすべてON状態とし、端子T0にローレベルを印加し
てST1〜STnをOFF状態とすれば、カラーフィルタを持た
ないセンサS1〜Snからモノクローム信号を読取ることが
できる。この場合、一ラインを読取るための走査回路４
の走査は一回でよいから、高速読取りができる。また、
端子T0にハイレベルを印加してST1〜STnをON状態にして
おけば、第１図および第２図に示す第一実施例と同様に
カラーラインセンサとして使用することができる。
第７図は本発明の第四実施例の等価回路図である。本実
施例は、センサＳとそれに並列に接続されたSTとから成
る素子Ｄがｍ×ｎ個配列されたモノクローム型エリアセ
ンサである。
施例は、センサＳとそれに並列に接続されたSTとから成
る素子Ｄがｍ×ｎ個配列されたモノクローム型エリアセ
ンサである。
同図において、素子ＤにおけるSTのゲート電極は、各行
ごとに端子T1〜Tmに共通接続されている。また、素子Ｄ
は列ごとに直列接続され、一方の端子は電源Vsに、他方
の端子は個別電極A1〜Anに接続されている。
ごとに端子T1〜Tmに共通接続されている。また、素子Ｄ
は列ごとに直列接続され、一方の端子は電源Vsに、他方
の端子は個別電極A1〜Anに接続されている。
本実施例の動作は、すでに述べたところから明らかなよ
うに、端子T1〜Tmに順次ハイレベルを印加し、ある行の
STのゲート電極にハイレベルが印加されている間に走査
回路４を動作させて、その行の入射光量に対応した光電
流を順次出力する。
うに、端子T1〜Tmに順次ハイレベルを印加し、ある行の
STのゲート電極にハイレベルが印加されている間に走査
回路４を動作させて、その行の入射光量に対応した光電
流を順次出力する。
すでに述べたように、多数の素子Ｄを配列しても配線等
が極めて簡単であるために、解像度の高いエリアセンサ
を容易に製造することができ、低コストを実現できる。
が極めて簡単であるために、解像度の高いエリアセンサ
を容易に製造することができ、低コストを実現できる。
［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
は、光電変換素子の各々にスイッチング素子が等価的に
並列接続され、且つ該光電変換素子が複数個ずつ直列に
接続されているために、配線が極めて単純化され、光電
変換素子を高密度に配列することが容易となり、装置の
小型化および低コスト化を達成できる。
は、光電変換素子の各々にスイッチング素子が等価的に
並列接続され、且つ該光電変換素子が複数個ずつ直列に
接続されているために、配線が極めて単純化され、光電
変換素子を高密度に配列することが容易となり、装置の
小型化および低コスト化を達成できる。
また、本発明をカラーセンサに適用した場合、各色に対
応するセンサを同一平面に極めて近接して配置できるた
めに、従来のように特別な微細加工および多層マトリク
ス配線等を用いる必要がない上に、単独の照明系で十分
となり、小型で低コストの高解像度カラーセンサを容易
に提供できる。
応するセンサを同一平面に極めて近接して配置できるた
めに、従来のように特別な微細加工および多層マトリク
ス配線等を用いる必要がない上に、単独の照明系で十分
となり、小型で低コストの高解像度カラーセンサを容易
に提供できる。
第１図は、本発明による光電変換装置の第一実施例であ
るカラーラインセンサの等価回路図、 第２図は本実施例の動作を説明するためのタイミングチ
ャート、 第３図（Ａ）は本実施例の概略的平面図、第３図（Ｂ）
はそのＩ−Ｉ線断面図、第３図（Ｃ）はそのII−II線断
面図、第３図（Ｄ）はそのIIIで示される一素子の拡大
図、 第４図は、本発明の第二実施例であるカラーラインセン
サの回路図、 第５図（Ａ）は上記第二実施例の概略的平面図、第５図
（Ｂ）はそのIV−IV線断面図、 第６図は本発明の第三実施例の等価回路図、 第７図は本発明の第四実施例の等価回路図、 第８図は従来のモノクローム型ラインセンサの回路図、 第９図は、上記従来のラインセンサの概略的構成図、 第10図は、マトリクス配線を用いた従来のカラーライン
センサの回路図である。 Sr,Sg,Sb,S……センサ STr,STg,STb,ST……スイッチングトランジスタ A1〜An……個別電極 24,36……半導体層（光導電層） 25,37……共通電極 26,26′,38,38′……電極 22r,22g,22b,33r,33g,33b……ゲート電極 28r,28g,28b,32r,32g,32b……カラーフィルタ
るカラーラインセンサの等価回路図、 第２図は本実施例の動作を説明するためのタイミングチ
ャート、 第３図（Ａ）は本実施例の概略的平面図、第３図（Ｂ）
はそのＩ−Ｉ線断面図、第３図（Ｃ）はそのII−II線断
面図、第３図（Ｄ）はそのIIIで示される一素子の拡大
図、 第４図は、本発明の第二実施例であるカラーラインセン
サの回路図、 第５図（Ａ）は上記第二実施例の概略的平面図、第５図
（Ｂ）はそのIV−IV線断面図、 第６図は本発明の第三実施例の等価回路図、 第７図は本発明の第四実施例の等価回路図、 第８図は従来のモノクローム型ラインセンサの回路図、 第９図は、上記従来のラインセンサの概略的構成図、 第10図は、マトリクス配線を用いた従来のカラーライン
センサの回路図である。 Sr,Sg,Sb,S……センサ STr,STg,STb,ST……スイッチングトランジスタ A1〜An……個別電極 24,36……半導体層（光導電層） 25,37……共通電極 26,26′,38,38′……電極 22r,22g,22b,33r,33g,33b……ゲート電極 28r,28g,28b,32r,32g,32b……カラーフィルタ
Claims (8)
- 【請求項１】入射光に応じた光電変換を行って信号を出
力するための少なくともスイッチング素子を有する光電
変換ユニットが行列状に配されており、 前記光電変換ユニットの前記各スイッチング素子は、各
行ごとに前記スイッチング素子を同時に駆動可能にする
ため、その駆動線が各行ごとに共通線に接続され、 前記スイッチング素子をOFFとされた、信号を出力すべ
き前記光電変換ユニットからの出力信号が、前記スイッ
チング素子をONとされた、他の行の前記光電変換ユニッ
トの前記スイッチング素子を介して各列ごとに出力され
るように、前記光電変換ユニットが直列接続されてなる
ことを特徴とする光電変換装置。 - 【請求項２】上記光電変換ユニットは、光電変換機能を
有するスイッチング素子を備えた特許請求の範囲第１項
に記載の光電変換装置。 - 【請求項３】上記光電変換ユニットは、光電変換機能を
有するセンサと、該センサの出力端に並列に接続された
スイッチング素子を有する特許請求の範囲第１項に記載
の光電変換装置。 - 【請求項４】上記センサは、光導電層を有し、上記スイ
ッチング素子は、絶縁ゲート型トランジスタである特許
請求の範囲第３項に記載の光電変換装置。 - 【請求項５】上記スイッチング素子は、絶縁ゲート型ト
ランジスタである特許請求の範囲第１項又は第３項に記
載の光電変換装置。 - 【請求項６】上記光導電層の材料は、上記絶縁ゲート型
トランジスタのチャネル発生領域の半導体材料と同一で
ある特許請求の範囲第４項に記載の光電変換装置。 - 【請求項７】上記光導電層及び上記チャネル発生領域の
半導体材料は、水素化アモルファスシリコンを有する特
許請求の範囲第６項に記載の光電変換装置。 - 【請求項８】上記スイッチング素子は絶縁ゲート型トラ
ンジスタであり、該スイッチング素子の受光面が上記絶
縁ゲート型トランジスタのチャネル発生領域であること
を特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の光電変換装
置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60075279A JPH0683335B2 (ja) | 1985-04-11 | 1985-04-11 | 光電変換装置 |
| DE19863612101 DE3612101A1 (de) | 1985-04-11 | 1986-04-10 | Fotoelektrische wandlervorrichtung |
| GB08608824A GB2175478B (en) | 1985-04-11 | 1986-04-11 | Photoelectric conversion apparatus |
| US07/403,031 US4963955A (en) | 1985-04-11 | 1989-09-01 | Photoelectric conversion apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60075279A JPH0683335B2 (ja) | 1985-04-11 | 1985-04-11 | 光電変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61234650A JPS61234650A (ja) | 1986-10-18 |
| JPH0683335B2 true JPH0683335B2 (ja) | 1994-10-19 |
Family
ID=13571628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60075279A Expired - Lifetime JPH0683335B2 (ja) | 1985-04-11 | 1985-04-11 | 光電変換装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4963955A (ja) |
| JP (1) | JPH0683335B2 (ja) |
| DE (1) | DE3612101A1 (ja) |
| GB (1) | GB2175478B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5686326A (en) * | 1985-08-05 | 1997-11-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of making thin film transistor |
| US5415816A (en) * | 1986-01-28 | 1995-05-16 | Q2100, Inc. | Method for the production of plastic lenses |
| US5105246A (en) * | 1990-08-10 | 1992-04-14 | Xerox Corporation | Leaky low voltage thin film transistor |
| JP2991354B2 (ja) * | 1990-11-07 | 1999-12-20 | キヤノン株式会社 | 画像読取装置およびそれを備えた画像情報処理装置 |
| KR940002974B1 (ko) * | 1991-11-06 | 1994-04-09 | 주식회사 금성사 | 컬러 콘택트 이미지 센서 |
| US5337341A (en) * | 1992-01-31 | 1994-08-09 | Shimadzu Corporation | X-ray radiographic apparatus |
| US7725557B2 (en) * | 2002-06-24 | 2010-05-25 | Microsoft Corporation | Client-side caching of streaming media content |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53114683A (en) * | 1977-03-17 | 1978-10-06 | Nec Corp | Field effect transistor of insulating gate type |
| JPS5752181A (en) * | 1980-09-16 | 1982-03-27 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Photoelectric converter |
| DE3226624A1 (de) * | 1982-07-16 | 1984-01-19 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Lichtzuendbarer thyristor mit geringem lichtleistungsbedarf und hoher kritischer spannungsanstiegsgeschwindigkeit |
| JPS5936961A (ja) * | 1982-08-25 | 1984-02-29 | Sanyo Electric Co Ltd | カラ−固体撮像素子 |
| JPS5963869A (ja) * | 1982-10-04 | 1984-04-11 | Fuji Xerox Co Ltd | 原稿読取装置 |
| JPS59213169A (ja) * | 1983-05-19 | 1984-12-03 | Nec Corp | 薄膜トランジスタ |
| JPH065681B2 (ja) * | 1983-11-22 | 1994-01-19 | 松下電器産業株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| US4665325A (en) * | 1984-01-30 | 1987-05-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid state image sensor with signal amplification |
| JPS60183881A (ja) * | 1984-03-01 | 1985-09-19 | Mitsubishi Electric Corp | 固体撮像素子 |
| US4660095A (en) * | 1984-05-04 | 1987-04-21 | Energy Conversion Devices, Inc. | Contact-type document scanner and method |
| US4656519A (en) * | 1985-10-04 | 1987-04-07 | Rca Corporation | Back-illuminated CCD imagers of interline transfer type |
-
1985
- 1985-04-11 JP JP60075279A patent/JPH0683335B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-04-10 DE DE19863612101 patent/DE3612101A1/de active Granted
- 1986-04-11 GB GB08608824A patent/GB2175478B/en not_active Expired
-
1989
- 1989-09-01 US US07/403,031 patent/US4963955A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4963955A (en) | 1990-10-16 |
| DE3612101A1 (de) | 1986-10-23 |
| GB8608824D0 (en) | 1986-05-14 |
| DE3612101C2 (ja) | 1988-10-20 |
| GB2175478A (en) | 1986-11-26 |
| GB2175478B (en) | 1989-02-01 |
| JPS61234650A (ja) | 1986-10-18 |
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