JPS5932250A - 原稿読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

この発明はファクシミリ等に用（・もれる原稿読取装置
に関り、　、１ｉａｒにＭＯＳフメトダイ刊−ドアレイ
あるいはＣＯＤイメージセンリ゛等（〕）］Ｏ型原稿読
取装置ｆ！：に対して最近開発が進められている密着型
原稿読取装置に関１′る。 一般に、密着型原稿読取装置は、複数個の光電変換素子
と該素子をスイツチング走査−する回路とが同一絶縁体
基板上に形成されてｌ、（る。ただし、−ヒ記光電変換
素子アレイはそのＪ、（さを原稿幅と同一サイズとし、
オプヂカルファイバアレイまたはレンズアレイ等の光学
系を用いて１対１結像により原稿を読取るように１−た
ものであることかＣ）、結像光路長を旬くすることが可
能どなり、原稿読取装置の太幅１．Ｃ小型化を達成［る
こと１）−できた。 第１図にＩｌｆ来の密着型原稿読取装置Ａｆの回路図ア
示−Ｊ−６ 第１図（てｔ量いで、１０は光４↑１１．性れケ膜によ
り形成さｉｔだ）Ｙ；電変換素子であり、等価的にフ第
１・ター（、＋’　−トＰ　Ｄ　トコンデン′リーＣと
によっテＳわされる。また、２０は上記光電変換素子１
０により発生した信号を転送Ｊ°るためのスイッチ素子
、３０はこれら光電変換素子１０とスイッチ素子２（）
とを接続するための配線の浮遊容量ｌとスイン−Ｊ’−
’Ａ４子２００Å力容鱗とにより形成される寄生容１１
４０は重荷転送回路、５０は負荷抵抗、６０はバイアス
電源である。なお、上記電荷転送回路４０は′ｆｙ荷蓄
ＰＲ芥厳４１、電荷転送スイッチ素子４２およびクロッ
ク線４３゜４４によって構成されている。 したｉｔ’ｓつＣ（・ま原稿像が）ｌＩ’；　１＠、変
換素子１０上に結像されたとＪ゛ると、光強度に対応し
た光電流がフォトダイオードＰＤＫ発生し、それに応じ
て寄生容量３０に信号電荷が蓄積される。この寄生容１
ｉ３０に蓄積された信号電荷は、端子Ｔ　］、　Ｋ適宜
な信号ｆ？ｒ：匂えてスイッチ素子２０を閉じることに
より１に荷蓄オ゛Ｈ容＠４１に転送される。さらにこの
転送された信号１Ｆも荷は端子Ｔ２およびＴ３からクロ
ック＄１４３オ６，１、び４４（（交番電圧を印加して
順次電荷転送スイッチ素子４２を動作させていくことＫ
より同図右方向へ７・フトされ、最後Ｋｆｊ荷抵抗抵抗
を通Ｌ２て放？−５されて出プル喘了−１゛４から読出
される。 ここで、」１沁１．スイツヂも子２０お１、び′ｉ′１
１．荷転送スイツヂ素了４２どし７ては１．１屯営の任
、積回路技術により作製さＪしるＭＯＳトランジスタを
月１いることｈ−できる。この場合の￥べ荷転送回路４
けいわゆるＢＦｌＤ（バケットブリゲートサイバイス）
と呼ばれている。 ところで、ＭＯＳトランジスタはスイン＝７−ング速度
が比較的高速であり、また低電圧動ｆ′ｌ’　ｉｊＪ能
であるなどの点で原稿読取装置のスイ・ヂ草子と１７て
は適しているが、ｌ：述した密着型原稿読取装置Ｐｆを
実現するためには、光電変換素子１０ど、スイン素子２
０および電荷転送回路４０が形ｆ戊されたＪＣデツプと
を１つの基板」二に搭載し、両者をワイヤボンディング
等の方法にＪ、り接続する必要？＋’−生じ、この結果
１個の原稿面″１取（ε的あたりの１妾ｂ；本数が非常
に多く７゛

【つて（７ま５ｏこのことは装置の低価格化
、あるいは高信頼性化を図る１−で大きな障害となって
いた。 一方、上述した不都合Ｙ　ｆ’ｌ！ｌ’消する方〃二と
１〜゛Ｃ、スイッチ素子２０４６よび電荷転送回路４０
′ｆ？：半導体薄１１ｑにより形成される薄１１１４ト
ランジスタで構成する方法が考えられＣいる。すなわち
このＳ合、スイッチ素子２および電荷転送１ｉｊｌ路４
０は光電変換素子１０と同じ薄膜形成グロヒスにより形
成されるため、上述した接ｆ％Ｋかかる問題は良りｆ　
Ｋ　ｗｆ消される。 しか（〜なＩＪ″−ら、上記薄膜トランジスタはｍＪ記
集積回路技術により作製されたＭＯ＋’（）ランジスタ
に比べてスイッチング速度が極めて遅く、また高電圧で
ないと動作しなし・等り原稿読取装置に適用−３−るス
イッチ素子どしては！Ｆ、’ｊ性〆）・イ・十分であり
、この方法も実用化（てはな１６問題・′Ｉ〜、Ｊ：）
つた。 この発明（１、−１二記シＬ情に鑑ノー、Ｃなさね、ツ
ーも〔１）であり、簿１１’：ｉ　＋−ランジスタの長
所と＋４　（Ｊ　ｔ：　ｌ・”ノンジスクの長所と乞巧
みに取り入れて高官１・（”Ｉ　（’ｌＯ）　（、とに
高速度で原稿；胤取り２行）工う原（高：ｊ（、’ｉＶ
　’ｌかｔパ１°。 を提１１ｉすることを目的とする。 すなわちこの発１ｊｌＪ　ｌ：ｌ′、、光７ｂ、乏：（
Ｉｐ：し・−了い一１χｋｌ　１傾う；［応させ′〔薄
ｊ１つＩ・ランジスつて・・設けて）とともに該薄１ｇ
　）ラン・ジスタの各ゲートｉＵｊ、Ｌ（ぺ；′１己女
１（占１４゛つを１ブロック知共通に、ｌｔ、；通接ｐ
ｚ　１．−　にＡしら各共通接続部に１時系列的にスイ
ノグングイ菖月を、ケ女−イ）ようにし、またこ」ｌら
いη膜）・ラン′ノ７夕の出力室イＣのうち上記ター）
　７１、柄が共７’ｉｌｉ　４ヅ゛続されｌこフ゛ロッ
クの奇数フ゛ロック資「およびイ出捗゛Ｚ７′ロック毎
にそれぞれ対応する順位Ｖｒ、ある１（′１カ電（へを
共通接続するとともにこれら術数ブロック７７Ｆおよび
偶数ブロック毎の共通接ト；線ＩＴにイれぞれ対応させ
てＭＯＳトラ／ジスタにより構成されるＴに荷転送回路
を設けるようにしたものである。 これにより、十記光亀変換素子の出力を取り出す際には
−に記ゲート電極メ１−共１通接続さ」した複数個の＃
膜トランジスタに対応した複数個の光電変換車子分の原
１？％ＭＭ取時間に対応した時間だけ上Ｒｅ　Ｍ　ＦＩ
Ｎ　ｔ・ランジスタのスイッチング時間を保つことがで
き、し、かも最終的な読取信号の出力速度は」１記ＭＯ
８）ランジスタのスイッチング速度により決定されるこ
とになり、さらには接続線の数も上記薄膜トラン、ジス
タの出力電極に配される共通接続線の数に対応した最低
限の数で済むこととなって良好釦上記目的を達成するこ
とができる。 す、下、°この発明にかかる原稿読取装置を添附図面に
示す実施例にしたがって詳細に説リドする。 第２図はこの発明にかかる原稿読取装置、の一実施例に
ついてこの回路構成例を示すものである。ただしこの実
施例においては、便宜上１２素子の光電変換素子を有す
る原稿読取装置について示す。また第２図にＪＩ；いて
、先の第１図（て示した素子または回路と同一の機ｆｉ
：二’；ｘ　イ１−５−る素子または回路洗つい”〔は
同一またはこれに対応する番号および符号を伺し、て示
しこおり、重複する説明は省略１−る。 さて第２図において、ＩＯａ〜１０７’は光’＋ｌＣ変
換素子の等価回路であり、これらに１対１に接続すｊｔ
り２０ａ〜２０Ｉ！は薄膜トランジスタで構成されたス
イッチ素子である。これらスイッチング２０ａ〜２０ｊ
？は隣合ういくつかのゲート電極（この例では３個）を
共通にｔ、’Ｃ１１つのブロックを形１戊し、それぞれ
シフトレジスタ７０の出力線７１〜７４に接続されてい
る。また」二１；己ブロックのうち、奇数ブロックのス
イッチ素子２０ａ〜２００および２０ｇ〜２０１の出力
ｔＦ１．極はそＪしぞれ共通接続線８１〜８３に接続さ
れ、偶数ノ°ロックのスイッチ素子２０ｄ〜２０ｆおよ
び２０．１〜２０Ｊの出力電極はそれぞれ共通接続線８
４〜８６に接続されている。さらＫこれら共通接続線８
１〜８３および８４〜８６の端部はそれぞれ電荷転送回
路４０Ａ＋４０８　Ｋ接続されている。 【またがってこの実施例装置は、基本的に、寄生各州３
０　ａ〜３（Ｒに蓄積された信号型、荷をスイッチ−（
芝子２１）　ａ〜２０Ｊをオンにするこ七によってそ第
１、それ箱、荷転送回路４（）Ａ、４０Ｂ（１）′ｙＩ
Ｊ荷蓄精容舟、４１ａ。 ４　ｌ　ｂ、４１　（！　ａ）ろいは４１ｆ、４１α、
４１ｈげ−ゼＬ１その徒電荷転送回路４０Ａ１４０Ｂケ
駆動して、出力端子Ｔ４Ａ拓よび’ｒ４Ｂから信号を続
出ずよう動作する。１．（お、上記電荷転送回路４０Ａ
、４（ｌＢにおいて、軍、荷転送スイッチ素子４２ａ〜
４２ｊ　とし、て＆：ｔ、　ＭＯＲｌ・ランジスタが使
用さｆｔて（・る。 次に、この動作の詳細を第３図に示すタイミングチャー
トを参照し、て説１明する。ただし以Ｆ説１（１ｊする
動作は寄生各州３０ａ〜３（ＲＫ信号電荷が十分蓄積さ
れた後（・−行なわＪする動作ひある。 才ず７フトレジスタ７（）を動作させてこの出力ｉＪ）
　７１にスイッチング信号Ｓ１をり、えろ（第３図（ａ
）　９照）。、二ノ結果スイッチｙ子２０ａ、２０ｔ’
。 ２０Ｃが■ン１ｃなり、寄生各州３０ａ、３０’ｂ、３
０ＩＣ蓄積されて（ゴニ電荷は共通接＃！線８１．８２
゜８３Ｙ、、１ｉ１ｕて亀荷蓄４５ｔＲ喰４１ｐ＋　＋
４１Ｊ４１ｃに移される。ただしこのときのスイッチン
グ（Ｎ号Ｓ１０期間ｔは、電荷が移される十分な間さと
−１る。 また亀荷解積８量４］ａ〜４１ｊの大きさは′１牙生容
量３（ｌａ・〜３０　ｌ！に比べて十分大きな値と（−
ることができる。このため上達した電荷の種、　１１７
１４７．Ｑ　ｉｔこは信号電荷はほとんど）、記賓情４
ＪＦｔ、・１７１１，４１Ｃに移っている。次（・てソ
フトレジスタ７　（ｌ　ｔＴ）出力線７２にスイッチン
グ信号Ｓ２をり５女−て（第３１ツ（ｂ）参照）スイッ
チ素子２ｏｄ、２ｏθ、２０ｆを・オンにし、宵生淫潰
３０ｄ、３０θ、１０ｆＶＣ蓄債さハＣいた信　号　１
１．荷　号ｅ　　’１１３．’　荷　蓄　Ｍ’ｆ手　軛
’ｃ　　４１ｆ、４１＋＜＋４１１＋　　しｉ二　オン
　ｆ若する。またこれと同時に端子Ｔ　２Ａ　、　’Ｔ
’　：）、　Ａ　／＋・らりｏ’ｙり線４：ｌＡ、４４
／Ｉｃり「１ツク信号Ｓ、’）ｒ　Ｒ６’：２．’与え
°〔（第３図（ｆｌ）　、　（ｆ）参照）正荷転送回路
４０Ａをｌｊ１作させ、前記容％４１　ａ　＊　４１　
”　、　４１　ｃ　区蓄清された［１を荷を出力・喘′
＋′−Ｔ４Ａ　（Ｄｉ　Ｋ転送する。すなわち、ヒｉｆ
クロック悄号Ｓ５の時刻ｔ１における立上りによりＭＱ
Ｓ　）ランジスクか［゛）なる亀荀転送スイッチ素子４
２ａ　ｌ　４２１）　＋　４２Ｃを′洲−７にして前記
容量４１ｂ、４１ｃ　ａ）電荷を容ｔ　４１ｄ、４１ｅ
にそれぞれ移すとともに前記各ｉ　４１ａの電荷を負荷
抵抗５０Ａを通して放電し、出力端子Ｔ４Ａから時刻し
Ｉしく二４・５ける（１−１号Ｓ９を出カイる（イλ３
１す（１（ｉ）参照）。次に上記クロフク（ｒｊ”ｊ　
ＩＥ　５の時刻ｌ、２にこ、ｊｄけイ、立上りしこより
「’ｊ、　（ｕＪ転送スイノチイ；電子４２ｄ。 ４２ｅ’ｔｒ：　：ＡｌＶＣＬ−Ｃ前記簀り、　４　Ｊ
　ｄ＋　４１　θ０）　’ｉｉｉ、荷２！容剛、　４１
　ａ　＋　４１　ｂに移し、さら”：　Ｒ１：　９　ｒ
’　７り情−”’ｊ　’Ｆ５の部側ｔ３における立」−
リレζよ−）−（ｌ出力端（”Ｔ４Ａから時刻ｔ３にお
ける信シ夛ｓ　９　ｙａ−出力−［る。回イ千にし゛（
１（“Ｊ多１１ｔ５にオ、；（ｊる出カイ１−４号Ｓ９
も冑ることができる。この後、こんどは出、荷転送回路
４０■３を−１−１紀同様に動作さ−Ｐれ（，１２、時
刻ｔ６．ｔ７ｔ８匠おける出カイ１号ＦＪＩＯがＩＵら
）れ（第３図（ｊ）参照）、以「同様の動作の（ｓ’？
す）１もシにより全信号の読出しがなされる。 このように、この莢施例装置では、助脱トラン／スタか
らなるスイッチぶ子２０ａ〜２０１ＯＩＩｉｂ作時間ｔ
を十分長くとることがでさ、そのたき）薄膜１〜ランジ
スタのスイングーン・グ速１焦が遅（・、あるいはオン
抵抗が篩いなどの不十分な特性を補うことができる。ま
た、最終的な外部への信号読出しは商運動作が可能なλ
（ＯＳト９ンジスタケ具えた１ル向転送回路４０Ａ、４
０１１によるため、全ビットの読出し、を知時間に？ｊ
ｔｘ、うことがて゛きる。 さらに、スイつチ承子２０８〜２　（ｌ　ｌ　、ｌｃＥ
よび共通接続線８１〜８Ｇは光電変換素子ＩＯと同じ薄
膜もしくは厚膜形成プロセスを用いて同一基板上に作製
できるため、先に述べた）ｊ−屯責挾素子と１対１に接
続−ｆるための特別なブＩｔ七ス等は不要である。ただ
し、スイッチ素子−２０ａへ・２０Ｊとシフトレジスフ
７０の出力様７１〜７４どの接続および共通接続線８１
〜８６と１ｂ、Ｊｉ□工転送回路４０Ａ＋４（ＩＢとの
接続は、従来と同様、ワイーＸ′ボンデ・ｆング笠によ
り接続−Ｊる必９！があるが、その数は極めＣ少ない。 例えば）°（、電変換素子ＩＯが、２０４８　個あると
きに、スイッチ素子２０の隣合う６４個のゲートな共通
に接続して上記光電素子ｌＯを３２ブロツクに分←）゛
た場合、ｈ’ｌｌ記接続線の本数は１２８木となり、第
１図に示した従来装置の約１／２０にすることができる
。 第４図は上述し、た実施例装置の構造を模式的に示した
ものであり、以下同図を参照して実際にこの原稿読取装
＠を作製する１８合の手１１１１について説明する。た
だし第４図において、第４図（ｂ）　＋ｔ、第４図（汽
）の八−Ａ部断面火示すものである。 さてこの装置において、基板１０１としては絶縁性を有
する例えばガラス、七ラミックもしくは表面をグレーズ
処理したセラミックを用いる。 まずはじめＫ、クロム（Ｃ！ｒ）、金（Ａ　１１　）　
ｒ　７　ルミニウム（Ａｌり　、ニッケル（Ｎ１）等の
金属を例えば電子ビーノ、蒸着により１００ＯＡ〜５０
００　Ａの厚さで上記基板１０１に着膜した後フ第１・
リゾグラフィーにより所定のパターンに形成して１ｊＳ
、極１　（１２゜１０３、１０４を得る。なお、基板１
０１との密着性等を考慮してクロム（Ｏｒ）により上記
［極を形成するのが望ましい。次にアモルファスシリコ
ン、多結晶シリコン、セレン（Ｓｅ）、セレン（Ｆｌｅ
　）−テルル（Ｔｅ）、セレン（日ｅ）上累（Ａ日）、
セレン（Ｓｅ）上米（Ａθ）−テルル（Ｔｅ）若しくは
硫化カドミウム（ＣａＳ）、セレン化カドミウム（ｃａ
、ｓｅ）または亜鉛（Ｚｎ）−セレン（Ｓｅ）、ｌｌｊ
鉛（Ｚｎ）−カドミウム（Ｃａ）−テルル（Ｔｅ）等の
半導体薄膜をマスク蒸着等により電極１０３，１０４の
」二に着膜して、光導電性薄膜１０５．半導体薄膜１０
６を形成する。なおこの装置では、シランガス（ＳｉＨ
４）のグロー散布、により厚さ０．１〜１μｍで設けた
アモルファスシリコンを用いてこれら九ｉ　ｔｔｔ　性
薄膜１０５および半導体薄膜１０６の両Ｎ　ｌ１ｉｉＮ
を°形成するのが望ましい。さらにこの後、透明導電性
薄膜１０７としてＩＴＯ（Ｉｎ、ｏ、、　ＳｎＯ，）　
ｆ７：　Ｄ　Ｏスパッタ等圧より１５００λの厚さに着
膜し、−スフ蒸着またはフォトリソグラフィー等により
所定形状に整形する。これＫよりｔ極１０５と透明導電
性薄膜１０７のオーバーラツプした部分に前記光電変換
素子１０（第２図参照）が形成される。 また、１０８は酸化シリコン（Ｓｉｎ、）、化シリコン
Ｃ３ｌｓ　Ｎ４　）あるいはガラス等の相別による絶縁
膜であり、朋定の部分に多層配線をなし得るためのスル
ーホールが形成されるよう、蒸着フオドリソグラフィー
も１．りけ厚膜印刷等により形成される。さらにその上
にクロム（Ｏｒ）　、金（Ａ　１３．　）　、アルミ＝
＋ｌｚ、、（Ａｅ）、ｗノケル（Ｎ：ｌ　）等ｖ薄膜も
しくは厚膜で所定のバクーンに形成することに、ｌ：す
、グー　ト電枠’Ｉ（］９および共通配線１１０を設け
る。これによってグー　ト′市極１０９の下にン専ＩＡ
＋−ランジスタが形成される。これらゲート！、極】（
）９および共通配線１１０の端部はそれぞれワイヤボン
ディング等によりシフトレジスタ７（）および電、荷転
送回路４０ど接続されてこの発明にかかる原稿読取装置
ｈ′−完成される。 なお、電荷転送回路４０として第２図に示した実施例で
はＢＢＤを用いｔ：がＣ０Ｄ（チャージカップルドディ
バイス）でも同様に用いることができろことは勿論であ
る。 まｆＣ、上記シフトレジスタ７（）および重荷転送回路
４０との接続方法としてはワイヤボンディングによる例
のみを示したが、他に例えば、ハンダ接続やテープキｙ
　リア等の圧接によっても同様に良好プエ接続を行なう
ことができる。 以上説明したよ５に、この発明にかかる原稿読取装置に
よれば、 １、）ｆｆｇ＋−ランジスタの不」・分？、ｃ　’ｔ￥
　（／ｌ￥補って安定した高速度の読出しｉ＝行なうこ
とができる。 ２）接続線の本数が少なくて済む、−とから、大幅な信
頼性の向上ならびＶＣＣ製造スス１低減ケ図ることがで
きる。 等々の優れた効果〉得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の原稿読取装ｊべの構成を示す等価回路図
、第２図はこの発明にかかる原稿読取装置の一実施例構
成を示イー等価回路はＬ；４’、３図は第２図に示した
装置の動作例を示ヂタイミングチャート、第４図はこの
発明にかがる原稿読取装置の構造例を模式的に示−Ｊ−
”ｌ’−面ド１１および断面図である。 １０・・・光電変換素子、２０・・・スイノヂ素子、３
０・・・寄生イｆ腋、４０・・・重荷転送回路、４１・
・・電荷蓄積容量、４２・・・電荷転送スイッチ素子、
４３．４４・・・クロック線、５０・・・負荷抵抗、６
０・・・バイアス電ｓ、、７ｏ・・・シフトレジスタ。 ３３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板−）、　Ｉｃ　？Ｍ数のＦ周電極を設け、この」二
   に逐時光導電体および透明導電性上層電極を設けて　　
   １光屯変換素子を形成した原稿読取装置であって、　　
   □前記光電変換素子による各光電変換出力をスイ　　３
   ・７チングーするよう前記光電変換素子に１対１＆て対
   応して設けられかつそのゲート電極？２″−複数飼４′
   つ１ブ「１ツクに共通接続されたＦＩ膜トラ／ジスクと
   、これら各共通接続部忙時系列的にスイッチング４８号
   を与える手段と、前記薄膜トランジスタの出力？ｌｆ、
   極の５ら前記ゲート飛、極が共通接続されたブロックの
   奇数ブロンク毎にそれぞれ対応する順位にある出力型、
   極を共通接続１″る７４１．１の４ＸＩ光線１１■と、
   前記薄膜トランジスタの出力電極のうち前記ゲート屯極
   メツ″＝共通接続さＪｔだブロックの偶数ブロック毎に
   それぞれ対応−ｒる順位にある出力用、極を共通接続−
   づ°る第２の接続線群と、前記第１の接続線群に対応し
   ”ＣＡ１１記スイツヂングされた光電変換出力をＭＯＳ
   　）ランジスタにより転送する第１の電荷転送回路と、
   前記第２の接続線群に対応して前記スイツチングされた
   光電変換出力をＭＯＳ　トランジスタにより転送する第
   ２の電荷転送回路とを具えたことを特徴とする原稿読取
   装置。