JPH0715978B2 - イメ−ジセンサ - Google Patents
イメ−ジセンサInfo
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- JPH0715978B2 JPH0715978B2 JP60282252A JP28225285A JPH0715978B2 JP H0715978 B2 JPH0715978 B2 JP H0715978B2 JP 60282252 A JP60282252 A JP 60282252A JP 28225285 A JP28225285 A JP 28225285A JP H0715978 B2 JPH0715978 B2 JP H0715978B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- image sensor
- individual electrodes
- individual
- insulating substrate
- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、原稿にほぼ密着して光電変換を行うイメー
ジセンサに関するものである。
ジセンサに関するものである。
第２図は、例えば電子通信学会技術研究報告CPM83−42
（昭58.10.21）に開示された光起電力型の撮像素子を備
えるイメージセンサの動作を示す回路図である。図にお
いて、（201）は光センサとしてのフオトダイオード、
（202）はボルテージフオロワ形のバツフアアンプ、（2
03），（204）はスイツチ素子、（205）はシフトレジス
タ、（208）はスタートパルス入力端子、（207）はクロ
ツク入力端子、（209）は出力端子、（210）はセンサ入
力端子、（206）は駆動用ICのブロツクを示しており、
（212）は電源、（211）は線間容量を示している。
（昭58.10.21）に開示された光起電力型の撮像素子を備
えるイメージセンサの動作を示す回路図である。図にお
いて、（201）は光センサとしてのフオトダイオード、
（202）はボルテージフオロワ形のバツフアアンプ、（2
03），（204）はスイツチ素子、（205）はシフトレジス
タ、（208）はスタートパルス入力端子、（207）はクロ
ツク入力端子、（209）は出力端子、（210）はセンサ入
力端子、（206）は駆動用ICのブロツクを示しており、
（212）は電源、（211）は線間容量を示している。
第３図は、第２図イメージセンサの回路動作を示すタイ
ミング図である。図において、（301）はクロツク入力
端子、（207）への入力信号、（302）はスタートパルス
入力端子（208）への入力信号、（303）はシフトレジス
タ（205）のQ1出力、（304）はシフトレジスタ（205）
のQ2出力、（305）はシフトレジスタ（205）のQn出力、
（306）は出力端子（209）からの出力でありそれぞれの
波形を示している。
ミング図である。図において、（301）はクロツク入力
端子、（207）への入力信号、（302）はスタートパルス
入力端子（208）への入力信号、（303）はシフトレジス
タ（205）のQ1出力、（304）はシフトレジスタ（205）
のQ2出力、（305）はシフトレジスタ（205）のQn出力、
（306）は出力端子（209）からの出力でありそれぞれの
波形を示している。
次に動作について説明する。まず、第１番目のフオトダ
イオード（201）について注目する。該フオトダイオー
ド（201）のカソード側に接続されているスイツチ素子
（203）は上記シフトレジスタ（205）のQ2出力（304）
がＨレベルになつた時に閉じられ、上記フオトダイオー
ド（201）の両端には電源（212）の電圧Vsが印加され
る。この時、上記フオトダイオード（201）の容量成分C
d（図示せず）には電荷qo（＝CdVs）が充電される。次
に、上記シフトレジスタ（205）のQ2出力（304）がＬレ
ベルになると、上記フオトダイオード（201）のカソー
ド側は開放される。一方、フオトダイオード（201）に
は、読み取り原稿（図示せず）の濃淡に応じた光が入力
され、第２図に矢印で示す方向に光電流Ipが流れる。該
光電流Ipにより上記フオトダイオード（201）の容量成
分Cdに蓄積された電荷が放電される。この状態で、第８
図に示す時間Tsが経過した後、上記フオトダイオード
（201）の端子間電圧Vpは次式で表わされる。
イオード（201）について注目する。該フオトダイオー
ド（201）のカソード側に接続されているスイツチ素子
（203）は上記シフトレジスタ（205）のQ2出力（304）
がＨレベルになつた時に閉じられ、上記フオトダイオー
ド（201）の両端には電源（212）の電圧Vsが印加され
る。この時、上記フオトダイオード（201）の容量成分C
d（図示せず）には電荷qo（＝CdVs）が充電される。次
に、上記シフトレジスタ（205）のQ2出力（304）がＬレ
ベルになると、上記フオトダイオード（201）のカソー
ド側は開放される。一方、フオトダイオード（201）に
は、読み取り原稿（図示せず）の濃淡に応じた光が入力
され、第２図に矢印で示す方向に光電流Ipが流れる。該
光電流Ipにより上記フオトダイオード（201）の容量成
分Cdに蓄積された電荷が放電される。この状態で、第８
図に示す時間Tsが経過した後、上記フオトダイオード
（201）の端子間電圧Vpは次式で表わされる。
ただし、第２図に示している線間容量（211）の影響は
無視した。上記時間Tsの経過後、上記シフトレジスタ
（205）のQ1出力（303）がＨレベルになると第１番目の
バツフアアンプ（202）の出力に接続されているスイツ
チ素子（204）が閉じられ、次式で示す出力電圧V0が、
上記出力端子（209）に出力される。
無視した。上記時間Tsの経過後、上記シフトレジスタ
（205）のQ1出力（303）がＨレベルになると第１番目の
バツフアアンプ（202）の出力に接続されているスイツ
チ素子（204）が閉じられ、次式で示す出力電圧V0が、
上記出力端子（209）に出力される。
上記、第（２）式において、光電流Ipはフオトダイオー
ド（201）の端子間電圧Vpに依存しないと仮定すると、
光量が一定の場合には上記第（２）式は、次のようにな
り、出力電圧V0は光量に比例することになる。
ド（201）の端子間電圧Vpに依存しないと仮定すると、
光量が一定の場合には上記第（２）式は、次のようにな
り、出力電圧V0は光量に比例することになる。
したがつて、、第３図に示すようにスタートパルス（30
2）を一定間隔で入力すると、第１番目から第ｎ番目ま
での上記第（３）式に対応する出力電圧V0が時系列的に
出力端子（209）に出力される。
2）を一定間隔で入力すると、第１番目から第ｎ番目ま
での上記第（３）式に対応する出力電圧V0が時系列的に
出力端子（209）に出力される。
次に、第２図の回路構成を実現するイメージセンサの構
成について説明する。第５図は、従来のイメージセンサ
の構成を示す平面図および断面図を示す。図において、
（101）は絶縁基板、（102）は非晶質シリコン、（10
3）は透明電極、（104）は個別電極、（105）は駆動用I
Cチツプ、（106）はボンデイングワイヤである。
成について説明する。第５図は、従来のイメージセンサ
の構成を示す平面図および断面図を示す。図において、
（101）は絶縁基板、（102）は非晶質シリコン、（10
3）は透明電極、（104）は個別電極、（105）は駆動用I
Cチツプ、（106）はボンデイングワイヤである。
上記個別電極（104）、非晶質シリコン（102）および透
明電極（103）で、上記フオトダイオード（201）を構成
している。該透明電極（103）は、各フオトダイオード
に対して共通になつており、共通電極を兼ねている。ま
た、駆動用ICチツプ（105）には第２図（206）に示した
回路要素が、集積されている。
明電極（103）で、上記フオトダイオード（201）を構成
している。該透明電極（103）は、各フオトダイオード
に対して共通になつており、共通電極を兼ねている。ま
た、駆動用ICチツプ（105）には第２図（206）に示した
回路要素が、集積されている。
次に、線間容量Ci,j（211）の結果について述べる。一
例として第２番目のフオトダイオード（201）について
考える。上記シフトレジスタのQ3出力がＨレベルになる
と、第２番目のフオトダイオード（201）のカソード側
に接続されているスイツチ素子（203）がONになる。こ
の時、線間容量（211）の効果を両側だけに限ると、上
記スイツチ素子によつて充電される容量は、第２番目の
フオトダイオード（201）の容量、線間容量C12と第１番
目のフオトダイオードの容量Cdの直列容量、および線間
容量C23と第３番目のフオトダイオードの容量Cdの直列
容量、の並列容量となる。したがつて充電電荷qo′は となる。
例として第２番目のフオトダイオード（201）について
考える。上記シフトレジスタのQ3出力がＨレベルになる
と、第２番目のフオトダイオード（201）のカソード側
に接続されているスイツチ素子（203）がONになる。こ
の時、線間容量（211）の効果を両側だけに限ると、上
記スイツチ素子によつて充電される容量は、第２番目の
フオトダイオード（201）の容量、線間容量C12と第１番
目のフオトダイオードの容量Cdの直列容量、および線間
容量C23と第３番目のフオトダイオードの容量Cdの直列
容量、の並列容量となる。したがつて充電電荷qo′は となる。
第図３に示した時間Tsの間に充電電荷qo′から失なわれ
る電荷量Δｑは、 となる。
る電荷量Δｑは、 となる。
したがつて、シフトレジスタ（205）のQ2がＨレベルに
なると、第２番目のフオトダイオード（201）の端子間
電圧Vpは次式のようになる。
なると、第２番目のフオトダイオード（201）の端子間
電圧Vpは次式のようになる。
ただし、V03は、第３番目のフオトダイオード（201）の
端子間電圧である。
端子間電圧である。
第（６）式からわかるように出力電圧Vo（＝Vp−Vs）は
線間容量に依存する。そこで、第５図のようなイメージ
センサを考えると個別電極の長さは数mmになり、このよ
うな場合通常0.1〜1pF程度の線間容量を生じる。また、
非晶質シリコンからなるフオトダイオード（201）の容
量も0.5〜5pF程度であるから、線間容量は無視できな
い。
線間容量に依存する。そこで、第５図のようなイメージ
センサを考えると個別電極の長さは数mmになり、このよ
うな場合通常0.1〜1pF程度の線間容量を生じる。また、
非晶質シリコンからなるフオトダイオード（201）の容
量も0.5〜5pF程度であるから、線間容量は無視できな
い。
したがつて、線間容量（211）のばらつきは、出力電圧
の不均一性となつて表れることがわかる。
の不均一性となつて表れることがわかる。
この観点から第５図のイメージセンサをみると、駆動用
ICチツプ（105）のつなぎ部分で個別電極（104）が別か
れており、このため個別電極（104）は非晶質シリコン
（102）面上においては等間隔に配列され、絶縁基板（1
01）上に引き出された端部においては上述の間隔より狭
い間隔で配列されることになる。そして、これら個別電
極端部の間隔を狭くすることにより空間部分が生じ、こ
の空間部分の両側の個別電極（104）間についてのみ線
間容量が他の個別電極（104）間と比べ小さくなる。
ICチツプ（105）のつなぎ部分で個別電極（104）が別か
れており、このため個別電極（104）は非晶質シリコン
（102）面上においては等間隔に配列され、絶縁基板（1
01）上に引き出された端部においては上述の間隔より狭
い間隔で配列されることになる。そして、これら個別電
極端部の間隔を狭くすることにより空間部分が生じ、こ
の空間部分の両側の個別電極（104）間についてのみ線
間容量が他の個別電極（104）間と比べ小さくなる。
従来のイメージセンサは以上のように構成されているの
で、均一な光量が入射した場合でも、出力不均一性が大
きく生ずるという問題点があつた。
で、均一な光量が入射した場合でも、出力不均一性が大
きく生ずるという問題点があつた。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので優れた出力均一性を有するイメージセンサを
得ることを目的とする。
れたもので優れた出力均一性を有するイメージセンサを
得ることを目的とする。
この発明に係るイメージセンサは、絶縁基板と、該絶縁
基板上に形成された非晶質半導体膜と、該非晶質半導体
膜の一方の面に形成された共通電極と、該非晶質半導体
膜の他方の面から前記絶縁基板上へ引き出されて配列さ
れた複数の線状の個別電極とを有する光起電力型の撮像
素子を備えたイメージセンサにおいて、前記個別電極
は、前記非晶質半導体膜の他方の面上においては等間隔
に配列され、絶縁基板上に引き出された端部においては
前記間隔より狭い間隔に共通方向に配列されて複数の個
別電極毎に個別電極群を形成し、互いに隣り合う個別電
極群間において、絶縁基板上に引き出された個別電極端
部の間隔を狭くすることにより生じた空間部分に、隣接
する個別電極相互間の線間容量が、他の個別電極同士の
線間容量と等価になるよう補助電極を配設したものであ
る。
基板上に形成された非晶質半導体膜と、該非晶質半導体
膜の一方の面に形成された共通電極と、該非晶質半導体
膜の他方の面から前記絶縁基板上へ引き出されて配列さ
れた複数の線状の個別電極とを有する光起電力型の撮像
素子を備えたイメージセンサにおいて、前記個別電極
は、前記非晶質半導体膜の他方の面上においては等間隔
に配列され、絶縁基板上に引き出された端部においては
前記間隔より狭い間隔に共通方向に配列されて複数の個
別電極毎に個別電極群を形成し、互いに隣り合う個別電
極群間において、絶縁基板上に引き出された個別電極端
部の間隔を狭くすることにより生じた空間部分に、隣接
する個別電極相互間の線間容量が、他の個別電極同士の
線間容量と等価になるよう補助電極を配設したものであ
る。
この発明におけるイメージセンサは、絶縁基板上に引き
出された個別電極端部の間隔を非晶質半導体膜の面上に
配列される間隔より狭くすることにより生じた個別電極
群間の空間部分に補助電極を配設することにより、この
補助電極を挟む個別電極相互の線間容量を個別電極群内
の他の個別電極相互の線間容量と等価にして、イメージ
センサの出力を均一化する。
出された個別電極端部の間隔を非晶質半導体膜の面上に
配列される間隔より狭くすることにより生じた個別電極
群間の空間部分に補助電極を配設することにより、この
補助電極を挟む個別電極相互の線間容量を個別電極群内
の他の個別電極相互の線間容量と等価にして、イメージ
センサの出力を均一化する。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、（101）は絶縁基板、（102）は非晶質シリ
コン、（103）は透明電極、（104）は個別電極、（10
5）は駆動用ICチップ、（108a）及び（108b）は個別電
極（104）を非晶質シリコン（102）面上においては等間
隔に配列し、さらにそれぞれの端部を上記の間隔より狭
い間隔で配列して複数の個別電極毎にまとめた個別電極
群で、各個別電極（104）はこれら個別電極群毎に異な
る駆動用ICチっプ（105）に接続されている。（106）は
ボンデイングワイヤ、（107）は補助電極である。
図において、（101）は絶縁基板、（102）は非晶質シリ
コン、（103）は透明電極、（104）は個別電極、（10
5）は駆動用ICチップ、（108a）及び（108b）は個別電
極（104）を非晶質シリコン（102）面上においては等間
隔に配列し、さらにそれぞれの端部を上記の間隔より狭
い間隔で配列して複数の個別電極毎にまとめた個別電極
群で、各個別電極（104）はこれら個別電極群毎に異な
る駆動用ICチっプ（105）に接続されている。（106）は
ボンデイングワイヤ、（107）は補助電極である。
次に、本発明における重要な構成要素である補助電極
（107）の効果について説明する。補助電極は、第１図
のように互いに隣り合う個別電極群（108a）及び（108
b）間において、絶縁基板（101）上に引き出された個別
電極端部の間隔を非晶質半導体膜の面上に配列される間
隔より狭くすることにより生じた個別電極（104a）と
（104b）との間の空間部分に配設する。この補助電極
（107）により個別電極（104a）と（104b）との間に、
個別電極（104a）と補助電極（107）間、および個別電
極（104b）と補助電極（107）間のそれぞれの容量を直
列接続した容量が挿入されたことになる。したがつて、
第（６）式からわかるように補助電極（107）によりCij
（i,jは整数）の各個別電極に対するばらつきが減少
し、出力が均一化できる。
（107）の効果について説明する。補助電極は、第１図
のように互いに隣り合う個別電極群（108a）及び（108
b）間において、絶縁基板（101）上に引き出された個別
電極端部の間隔を非晶質半導体膜の面上に配列される間
隔より狭くすることにより生じた個別電極（104a）と
（104b）との間の空間部分に配設する。この補助電極
（107）により個別電極（104a）と（104b）との間に、
個別電極（104a）と補助電極（107）間、および個別電
極（104b）と補助電極（107）間のそれぞれの容量を直
列接続した容量が挿入されたことになる。したがつて、
第（６）式からわかるように補助電極（107）によりCij
（i,jは整数）の各個別電極に対するばらつきが減少
し、出力が均一化できる。
第４図は、本発明の他の実施例である。本実施例では上
記補助電極を二分割し、一方を個別電極（104a）に接続
し、他方を個別電極（104b）に接続している。この場
合、線間容量（211）は分割した補助電極（107）間の容
量になる。効果については上記実施例と同様である。
記補助電極を二分割し、一方を個別電極（104a）に接続
し、他方を個別電極（104b）に接続している。この場
合、線間容量（211）は分割した補助電極（107）間の容
量になる。効果については上記実施例と同様である。
なお、第１図の実施例では補助電極（107）を、個別電
極群（108a）と（108b）との間の空間部分に個別電極
（104a）及び（104b）と接続することなく配置した例を
示したが、該補助電極（107）を個別電極（104a）また
は（104b）と接続してもよく、さらに前記個別電極を電
源等に接続し一定電位に固定してもよい。上記、いづれ
の場合においても上記実施例と同様の効果を奏する。
極群（108a）と（108b）との間の空間部分に個別電極
（104a）及び（104b）と接続することなく配置した例を
示したが、該補助電極（107）を個別電極（104a）また
は（104b）と接続してもよく、さらに前記個別電極を電
源等に接続し一定電位に固定してもよい。上記、いづれ
の場合においても上記実施例と同様の効果を奏する。
以上のように、この発明によれば、絶縁基板と、該絶縁
基板上に形成された非晶質半導体膜と、該非晶質半導体
膜の一方の面に形成された共通電極と、該非晶質半導体
膜の他方の面から前記絶縁基板上へ引き出されて配列さ
れた複数の線状の個別電極とを有する光起電力型の撮像
素子を備えたイメージセンサにおいて、前記個別電極
は、前記非晶質半導体膜の他方の面上においては等間隔
に配列され、絶縁基板上に引き出された端部においては
前記間隔より狭い間隔に共通方向に配列されて複数の個
別電極毎に個別電極群を形成し、互いに隣り合う個別電
極群間において、絶縁基板上に引き出された個別電極端
部の間隔を狭くすることにより生じた空間部分に、隣接
する個別電極相互間の線間容量が、他の個別電極同士の
線間容量と等価になるよう補助電極を配設したので、個
別電極の線間容量の均一性が保たれ、イメージセンサの
出力均一性を高める効果を生ずる。
基板上に形成された非晶質半導体膜と、該非晶質半導体
膜の一方の面に形成された共通電極と、該非晶質半導体
膜の他方の面から前記絶縁基板上へ引き出されて配列さ
れた複数の線状の個別電極とを有する光起電力型の撮像
素子を備えたイメージセンサにおいて、前記個別電極
は、前記非晶質半導体膜の他方の面上においては等間隔
に配列され、絶縁基板上に引き出された端部においては
前記間隔より狭い間隔に共通方向に配列されて複数の個
別電極毎に個別電極群を形成し、互いに隣り合う個別電
極群間において、絶縁基板上に引き出された個別電極端
部の間隔を狭くすることにより生じた空間部分に、隣接
する個別電極相互間の線間容量が、他の個別電極同士の
線間容量と等価になるよう補助電極を配設したので、個
別電極の線間容量の均一性が保たれ、イメージセンサの
出力均一性を高める効果を生ずる。
第１図はこの発明の一実施例によるイメージセンサを示
す平面図および断面図、第２図はイメージセンサの回路
構成を示す回路図、第３図は第２図の動作を示すタイミ
ング図、第４図はこの発明の他の実施例によるイメージ
センサの平面図および断面図、第５図は従来のイメージ
センサを示す平面図および断面図である。 図において、（101）は絶縁基板、（102）は非晶質シリ
コン、（103）は透明電極（共通電極）、（104）は個別
電極、（107）は補助電極である。 なお図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
す平面図および断面図、第２図はイメージセンサの回路
構成を示す回路図、第３図は第２図の動作を示すタイミ
ング図、第４図はこの発明の他の実施例によるイメージ
センサの平面図および断面図、第５図は従来のイメージ
センサを示す平面図および断面図である。 図において、（101）は絶縁基板、（102）は非晶質シリ
コン、（103）は透明電極（共通電極）、（104）は個別
電極、（107）は補助電極である。 なお図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (3)
- 【請求項１】絶縁基板と、該絶縁基板上に形成された非
晶質半導体膜と、該非晶質半導体膜の一方の面に形成さ
れた共通電極と、該非晶質半導体膜の他方の面から前記
絶縁基板上へ引き出されて配列された複数の線状の個別
電極とを有する光起電力型の撮像素子を備えたイメージ
センサにおいて、 前記個別電極は、前記非晶質半導体膜の他方の面上にお
いては等間隔に配列され、絶縁基板上に引き出された端
部においては前記間隔より狭い間隔に共通方向に配列さ
れて複数の個別電極毎に個別電極群を形成し、 互いに隣り合う個別電極群間において、絶縁基板上に引
き出された個別電極端部の間隔を狭くすることにより生
じた空間部分に、隣接する個別電極相互間の線間容量
が、他の個別電極同士の線間容量と等価になるよう補助
電極を配設したことを特徴とするイメージセンサ。 - 【請求項２】前記補助電極は、これを挟む両側の個別電
極のうちいずれか一方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１項記載のイメージセン
サ。 - 【請求項３】前記補助電極は、電源あるいは接地電極に
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１項記載のイメージセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60282252A JPH0715978B2 (ja) | 1985-12-13 | 1985-12-13 | イメ−ジセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60282252A JPH0715978B2 (ja) | 1985-12-13 | 1985-12-13 | イメ−ジセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62140461A JPS62140461A (ja) | 1987-06-24 |
| JPH0715978B2 true JPH0715978B2 (ja) | 1995-02-22 |
Family
ID=17650027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60282252A Expired - Lifetime JPH0715978B2 (ja) | 1985-12-13 | 1985-12-13 | イメ−ジセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0715978B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4633890B2 (ja) * | 2000-07-27 | 2011-02-16 | テンパール工業株式会社 | 把握式の零相変流器を用いた実効漏電計 |
| JP4642800B2 (ja) * | 2007-04-10 | 2011-03-02 | キヤノン株式会社 | ラインセンサ |
| JP4889689B2 (ja) * | 2008-06-30 | 2012-03-07 | 日本電信電話株式会社 | 非接触型電圧電流プローブ装置とこれを用いた電圧電流測定方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55141767A (en) * | 1979-04-24 | 1980-11-05 | Fuji Xerox Co Ltd | One-dimensional image sensor |
| JPS59141867A (ja) * | 1983-02-02 | 1984-08-14 | Fuji Xerox Co Ltd | 原稿読取装置 |
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| JPS60183785A (ja) * | 1984-03-02 | 1985-09-19 | キヤノン株式会社 | 配線装置 |
-
1985
- 1985-12-13 JP JP60282252A patent/JPH0715978B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62140461A (ja) | 1987-06-24 |
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