JPH07118761B2 - 原稿読み取り装置 - Google Patents

原稿読み取り装置

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JPH07118761B2
JPH07118761B2 JP60208064A JP20806485A JPH07118761B2 JP H07118761 B2 JPH07118761 B2 JP H07118761B2 JP 60208064 A JP60208064 A JP 60208064A JP 20806485 A JP20806485 A JP 20806485A JP H07118761 B2 JPH07118761 B2 JP H07118761B2
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common signal
wiring
line
individual electrodes
reading device
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JP60208064A
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JPS6267864A (ja
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久夫 伊藤
義雄 西原
隆 小澤
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Fujifilm Business Innovation Corp
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Fuji Xerox Co Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14643Photodiode arrays; MOS imagers

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、原稿読み取り装置に係り、特にその駆動方式
に関する。
[従来技術およびその問題点] 最近、ファクシミリ等の画像入力部で用いられる光電変
換装置としては、縮小光学系を必要としないため小型化
が可能であることから、原稿幅と同一寸法のセンサ部を
有するイメージセンサを用いた、密着型の画像入力装置
の開発が活発となってきている。
しかしながら、この密着型イメージセンサには、アンプ
を内蔵したセンサ駆動用のスイッチングICが使われてお
り、例えば、日本工業規格A列4番すなわちA4に対応す
る寸法幅(210mm)をもつイメージセンサの場合、8ド
ット/mmで光電変換素子が配列されているとすると総数1
792個の光電変換素子が搭載されていることになり、1
個で128ビットの駆動を可能とする駆動用ICを用いた場
合でも14個の駆動用ICが必要となる。駆動用ICの単価が
高いため、密着型イメージセンサデバイスとしての価格
が高くなり、駆動用ICの必要個数が、価格の低廉化をは
ばむ大きな障害となっていた。
またこのマトリクス駆動型センサは、マトリクス配線部
分での線間容量が大きいため、出力信号のばらつきが大
きくなるという問題が生じることがある。
本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、スイッチ
ング用ICの個数を低減し、価格の低廉化をはかるととも
に出力信号の均一化をはかることを目的とする。
[問題点を解決するための手段] そこで、本発明では、多数個の光電変換素子と、この多
数個の光電変換素子の出力側の個別電極と、これら個別
電極の少なくとも2つを共通に接続する複数の共通信号
配線とを有するマトリックス配線部とを備えた原稿読取
り装置において、前記マトリックス配線部は、前記個別
電極と共通信号配線とが形成する容量よりも、前記個別
電極および共通信号配線と形成する容量が大きくなるよ
うに、前記個別電極間または共通信号配線間に、所定の
電位に保持せしめられた導電性ラインを具備したことを
特徴とする。
また望ましくは前記導電部材を、前記共通信号配線間お
よび個別電極間に配設された導電性ラインで構成する。
さらに、導電性ラインを、前記共通信号配線と同一面上
に前記共通信号配線と同一材料で形成された第1の導電
性ラインと、前記個別電極配線と同一面上に前記個別電
極配線と同一材料で形成された第2の導電性ラインとか
らなる格子状の配線で構成し、前記共通信号配線および
前記個別電極と該導電性ラインとの交差数が共通信号配
線と個別電極との間の交差数よりも大であるようにして
もよい。
さらに、導電性ラインの線幅は前記共通信号配線および
個別電極の線幅よりも大としてもよい。
また、前記導電性ラインは、マトリックス配線部の外側
で互いに電気的に接続してもよい。
また、マトリックス配線部を、前記光電変換素子の個別
電極にそれぞれ直列接続された薄膜トランジスタと、前
記各光電変換素子を所定数のブロックに分割しブロック
毎に薄膜トランジスタをオンにして、各共通信号線のス
ィッチングを行うように構成し、前記各個別電極間、お
よび前記各共通信号線間にそれぞれ導電性ラインを配設
してもよい。
そして密着型イメージセンサ等の原稿読み取り装置の各
ビットにスイッチング用の薄膜トランジスタを接続する
と共に、全ビットを複数のブロックに分割してマトリク
ス配線を施しブロック毎に薄膜トランジスタをオン(O
N)にして信号電荷を一担配線ラインの容量に転送した
後、各ビットのスイッチングを行なうようにしている。
[作用] 本願発明では、配線部分での線間容量が大きいため、配
線長が異なる場合に出力信号にばらつきが大きくなると
いう問題を防ぐため、個別電極または共通信号配線間
に、前記個別電極と共通信号配線とが形成する容量より
も、前記個別電極および共通信号配線と形成する容量が
大きくなるように導電部材を形成し、この導電部材によ
ってシールド作用と、大容量の付加作用による、容量カ
ップリングの影響の低減作用との2つの作用を行うよう
にしている。
すなわち各共通信号線または個別電極との間に所定の電
位に保持された導電部材を配設するようにしているた
め、共通信号配線と個別電極との間の容量カップリング
による出力信号の不均一性をなくすことができる。ま
た、この導電部材は、共通信号線と導電部材との間で形
成される容量が、共通信号線間あるいは個別電極間に形
成される容量よりも大きくなるようにしているため、各
ビットの配線容量のうち、この導電部材に対する固定容
量の占める割合が大きくなり、共通信号線間の容量カッ
プリングの影響が小さくなるため、より、出力の均一化
をはかることができる。
望ましくは前記導電部材を、前記共通信号配線間および
個別電極間に配設された導電性ラインで構成することに
より、小形化をはかることができるとともに、特別の製
造工程を付加することなく容易に製造可能でありまた、
構成が簡単となる。
また、前記導電性ラインは、マトリックス配線部の外側
で互いに電気的に接続されるようにすれば、導電性ライ
ンの容量は総和できいてくるため、線幅は小さくてもよ
い。
このように本発明では、マトリックス配線において、共
通信号配線および個別電極の間に、個別電極と各共通信
号線間とが形成する容量よりも十分に大きい容量を形成
するように導電部材を形成しているため、個別電極と共
通信号線とで形成する容量カップリングによる出力信号
の不均一性をなくすことができる。
そしてこの導電性ラインを格子状の配線にし、前記共通
信号配線および個別電極と該導電性ラインとの間の交差
数が共通信号配線同志の交差数よりも大であるようにす
れば、容量カップリングによる出力信号の不均一性を確
実になくすことができる。
望ましくはこの導電性ラインの線幅は前記共通信号配線
および個別電極の線幅よりも大であるようにすれば共通
信号配線と個別電極との間のカップリング容量よりも共
通信号配線および個別電極と導電性ラインとの形成する
容量が十分大きくなるためこの出力信号の不均一性を確
実になくすことができる。
なおここでは、ブロック毎に薄膜トランジスタをONに
し、信号電荷を一担、配線ラインの容量に転送した後、
各ビットのスイッチングを行なうことにより、信号読み
出しを行なうようにしているため、数ブロック毎に1つ
のスイッチング用ICを用いれば良く、従来の1/3〜1/10
に低減させることができる。
[実施例] 以下、本発明の実施例について、図面を参照しつつ詳細
に説明する。
この密着型イメージセンサは、第1図に等価回路、第2
図に断面構造図を示す如く、ガラス基板1上に並列され
たN個のサンドイッチ型の光電変換素子を1ブロックと
し、このブロックをn個有してなる光電変換素子部PD1,
1〜PDN,nと、各光電変換素子に夫々接続されたスタガ構
造の薄膜トランジスタT1,1〜TN,nと、アースラインを
含むマトリクス配線部Lと、マトリクス配線部の各ブロ
ック毎に共通信号線である信号ラインに接続されてスイ
ッチング用ICチップ(SW1〜SWn)とから構成されてい
る。
光電変換素子部は、該ガラス基板1上に分割下部電極2
としてのクロム電極と光導電体層3としての水素化アモ
ルファスシリコン層と、上部電極4としての酸化インジ
ウム錫層とが順次積層せしめられてなるサンドイッチ型
センサから構成されている。
また、薄膜トランジスタは、該ガラス基板1上にゲート
電極5としてのクロム電極、ゲート絶縁膜6としての窒
化シリコン膜、半導体活性層7としての水素化アモルフ
ァスシリコン層(a−Si:H)、オーミックコンタクト層
8としてのn+水素化アモルファスシリコン層(n+a−Si:
H)と、ソース・ドレイン電極9,10としてのアルミニウ
ム電極とが順次積層せしめられたスタガ構造のトランジ
スタである。
更に、マトリクス配線部Lは、第1の配線層11としての
クロム層と第2の配線層12としてのアルミニウム層とが
窒化シリコン膜からなる第1の絶縁膜13とポリイミド膜
からなる第2の絶縁膜14とを介してマトリクス状に配設
されたものである。そして、第3図に、マトリクス配線
部の要部図を示す如く第1の配線層11としての各配線ラ
イン間には、クロム層からなる第1のアースライン15が
該配線ラインのライン幅WLよりも大きな幅Weを有する
ように形成されている。また、第2の配線層においても
同様に、各配線ライン間にアルミニウム層からなる第2
のアースライン16が、該配線ラインのライン幅Wlよりも
大きな幅Weをなすように配設されており、各アースライ
ンは共通接続されて、接地されている。(第3図のA−
A断面が第2図のLに相当するものである。) そして、全体回路としては第1図に等価回路を示す如
く、光電変換部(センサ部)としてnN個のフォトダイオ
ード(PD1,1〜PDN,n)と、これらのフォトダイオードに
夫々接続された駆動用の薄膜トランジスタ(T1,1〜TN,
n)と、ブロック内の各ビットの信号ラインに接続され
たアンプ(A1〜An)と、スイッチングを行なうためのス
イッチング用IC(SW1〜SWn)およびリセットスイッチ
(RS1〜RSn)とから構成されている。
ここで、フォトダイオードに並列接続された容量すなわ
ちセンサ容量に蓄えられた信号電荷は、第4図に示すタ
イミングチャートのゲートパルス(φG1…φGn)により
該当するブロックの薄膜トランジスタ(Tm,1〜Tm,n)が
ONとなり、配線容量C1〜Cnに一担蓄えられる。例えば、
ゲートパルスφG1により薄膜トランジスタT1,1〜TN,nが
ONとなり、配線容量C1〜Cnに信号電荷が蓄えられること
になる。
続いて、スイッチングパルス(φS,1…φS,n)により各
ビットのスイッチング(SW1…SWn)を行なうことによっ
て、途中のアンプ(A1〜An)で増幅された信号が逐次出
力される。(Tout) そして、信号出力後、リセットパルス(φR1〜φRn)に
より、リセットスイッチ(RS1〜RSn)が働き、各信号ラ
インはアース電位にリセットされる。
このように、本発明実施例の密着型イメージセンサによ
れば、従来、Nn個必要であったスイッチング素子がn個
あればよく、従って、コストが大幅に低減される。
また、このようにして信号読み出しを行なった場合の出
力信号は、第5図Aに示す如く、均一となっている。比
較のために、同一の構成で、アースラインを設けない従
来例の密着型イメージセンサの出力信号を第5図Bに示
す。これらの比較からも、本発明により、出力信号のば
らつきが大幅に改善されていることがわかる。
なお、実施例では、一方の端部にセンサ部を配し、薄膜
トランジスタおよびマトリクス配線部をセンサ部に対し
て一方の側に配設するようにしたが、センサ部を中央に
配置し、薄膜トランジスタおよびマトリクス配線部を1
ブロック毎に交互となるように両側に配置し、あるブロ
ックの信号を読み出している時に次に出力するブロック
のゲートをONにし、信号ラインの信号を取り出すことに
より、出力信号を連続して得られるようにすることも可
能である。
また、マトリクス配線部の構造についても、実施例の如
く、アースラインのライン幅を大きくする他、第6図に
示すようにアースラインはマトリクスでのコンタクトを
とらず、各アースラインは格子状に形成し、例えば第2
のアースライン16は、下端の水平ラインで接続し、アー
ス接地するようにしてもよい。この構成では、アースラ
インと信号ライン間の容量の総和が信号ライン間の容量
の総和の約2倍となっている。
[発明の効果] 本発明によれば、個別電極または共通信号配線間に、前
記個別電極と共通信号配線とが形成する容量よりも、前
記個別電極および共通信号配線と形成する容量が大きく
なるように導電部材を形成し、この導電部材によってシ
ールド作用と、大容量の付加による、容量カップリング
の影響の低減作用との2つの作用を奏効せしめているた
め、極めて簡単な構成で、共通信号配線と個別電極との
間の容量カップリングによる出力信号の不均一性をなく
すことができる。なお、共通信号線と導電部材との間で
形成される容量が、共通信号線間あるいは個別電極間に
形成される容量よりも大きくなるように導電部材が形成
されることにより、各ビットの配線容量のうち、この導
電部材に対する固定容量の占める割合が大きくなり、共
通信号線間の容量カップリングの影響が小さくなるた
め、大幅な出力の均一化が達成される。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明実施例の密着化イメージセンサの等価
回路を示す図、第2図は、同密着型イメージセンサの断
面構造図、第3図は、同密着型イメージセンサのマトリ
クス配線部の要部平面図、第4図は、同密着型イメージ
センサのタイミングチャート、第5図は、本発明実施例
の密着型イメージセンサ(A)と従来例の密着型イメー
ジセンサ(B)との出力信号の比較図、第6図は、本発
明の変形例を示す図である。 1……ガラス基板、2……下部電極、3……光導電体
層、4……上部電極、5……ゲート電極、6……ゲート
絶縁膜、7……半導体活性層、8……オーミックコンタ
クト層、9……ソース電極、10……ドレイン電極、11…
…第1の配線層、12……第2の配線層、13……第1の絶
縁膜、14……第2の絶縁膜、15……第1のアースライ
ン、16……第2のアースライン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小澤 隆 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ツクス株式会社海老名事業所内 (56)参考文献 特開 昭58−191565(JP,A) 特開 昭60−80357(JP,A) 実開 昭49−127751(JP,U)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】多数個の光電変換素子と、 この多数個の光電変換素子の出力側の個別電極と、これ
    ら個別電極の少なくとも2つを共通に接続する複数の共
    通信号配線とを有するマトリックス配線部とを備えた原
    稿読取り装置において、 前記マトリックス配線部は、前記個別電極と共通信号配
    線とが形成する容量よりも、前記個別電極および共通信
    号配線と形成する容量が大きくなるように、前記個別電
    極間または共通信号配線間に、所定の電位に保持せしめ
    られた導電性ラインを具備したことを特徴とする原稿読
    取り装置。
  2. 【請求項2】前記導電部材は、前記共通信号配線間およ
    び個別電極間に配設された導電性ラインであることを特
    徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の原稿読み取り
    装置。
  3. 【請求項3】前記導電性ラインを、前記共通信号配線と
    同一面上に前記共通信号配線と同一材料で形成された第
    1の導電性ラインと、前記個別電極配線と同一面上に前
    記個別電極配線と同一材料で形成された第2の導電性ラ
    インとからなる格子状の配線で構成し、 前記共通信号配線および前記個別電極と該導電性ライン
    との交差数が共通信号配線と個別電極との間の交差数よ
    りも大であるようにしたことを特徴とする特許請求の範
    囲第(2)項記載の原稿読み取り装置。
  4. 【請求項4】前記導電性ラインの線幅は前記共通信号配
    線および個別電極の線幅よりも大であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第(2)項または(3)項記載の原稿
    読み取り装置。
  5. 【請求項5】前記導電性ラインは、マトリックス配線部
    の外側で互いに電気的に接続されていることを特徴とす
    る特許請求の範囲第(2)項または(3)項記載の原稿
    読み取り装置。
  6. 【請求項6】前記マトリックス配線部は、前記光電変換
    素子の個別電極にそれぞれ直列接続された薄膜トランジ
    スタと、前記各光電変換素子を所定数のブロックに分割
    しブロック毎に薄膜トランジスタをオンにして、各共通
    信号線のスィッチングを行うように構成されており、 前記各個別電極間、および前記各共通信号線間にそれぞ
    れ導電性ラインを配設したことを特徴とする特許請求の
    範囲第(1)項記載の原稿読み取り装置。
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