JPS61234650A - 光電変換装置 - Google Patents
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- JPS61234650A JPS61234650A JP60075279A JP7527985A JPS61234650A JP S61234650 A JPS61234650 A JP S61234650A JP 60075279 A JP60075279 A JP 60075279A JP 7527985 A JP7527985 A JP 7527985A JP S61234650 A JPS61234650 A JP S61234650A
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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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- H04N1/191—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using multi-element arrays the array comprising a one-dimensional array, or a combination of one-dimensional arrays, or a substantially one-dimensional array, e.g. an array of staggered elements
- H04N1/192—Simultaneously or substantially simultaneously scanning picture elements on one main scanning line
- H04N1/193—Simultaneously or substantially simultaneously scanning picture elements on one main scanning line using electrically scanned linear arrays, e.g. linear CCD arrays
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- H04N1/024—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original
- H04N1/028—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up
- H04N1/03—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up with photodetectors arranged in a substantially linear array
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- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/701—Line sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N3/00—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages
- H04N3/10—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical
- H04N3/14—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical by means of electrically scanned solid-state devices
- H04N3/15—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical by means of electrically scanned solid-state devices for picture signal generation
- H04N3/1506—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical by means of electrically scanned solid-state devices for picture signal generation with addressing of the image-sensor elements
- H04N3/1512—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical by means of electrically scanned solid-state devices for picture signal generation with addressing of the image-sensor elements for MOS image-sensors, e.g. MOS-CCD
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。
め要約のデータは記録されません。
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グ
、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。
、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０１〜Ｃｎに蓄積され、この画像信
号が走査回路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０１〜Ｃｎに蓄積され、この画像信
号が走査回路４によって順次出力される。
第９図は、］二記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ｌトに、Ｃ
ｄＳ 、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０１〜Ｏｎを構成している。
ある。同図において、ガラス等の長尺な基板ｌトに、Ｃ
ｄＳ 、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０１〜Ｏｎ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 ＝ ３３８０個以」
二が必要とされる。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ドツ）／ｍｍ以」−が望ま
しいからである。
）の原稿読取りを例にとると、ｎ ＝ ３３８０個以」
二が必要とされる。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ドツ）／ｍｍ以」−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゛−
読取りでは、センサ個数ｎ ＝ ３３ＥｉＯＸ３＝１０
０８０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２０．８Ｊｉ、ｍとなり、ワイヤーポンディン
グ、ヒートシール接続等を用いることが不可能となる。
、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゛−
読取りでは、センサ個数ｎ ＝ ３３ＥｉＯＸ３＝１０
０８０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２０．８Ｊｉ、ｍとなり、ワイヤーポンディン
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ｌ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ｌ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１Ｏ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。
ンセンサの回路図である。
同図において、センサＳｒｌ −５ｒｎ ’（以下、Ｓ
ｒと記す。）、センサｓｇｔ〜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。
ｒと記す。）、センサｓｇｔ〜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１θ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合れる。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。
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１θ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合れる。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。
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 、 ［発明の概要］ 上記問題点を解決するために、本発明にょる光電変換装
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、珪っ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。
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、本発明にょる光電変換装
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、珪っ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］
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
ング素子をすべて導通状ｊ魚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
ング素子をすべて導通状ｊ魚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、素子り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
。このような素子りは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ＳＴｒ １〜５Ｔｒｎ
（以下、ＳＴｒとする。）のゲート電極が端子Ｔｒに、
素子ｏｇｔ〜Ｄｇｎ（以下、Ｄｇと記す。）におけるＳ
Ｔｇ ｔ 〜ＳＴｇｎ （以下、ＳＴｇと記す。）のゲ
ート電極ガ端子ＴＨに、素子ｏｂｌ〜ｌ１ｂｎ （以
下、Ｄｂと記す。）におけるＳＴｂ １ ”５Ｔｂｎ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。
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
。このような素子りは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ＳＴｒ １〜５Ｔｒｎ
（以下、ＳＴｒとする。）のゲート電極が端子Ｔｒに、
素子ｏｇｔ〜Ｄｇｎ（以下、Ｄｇと記す。）におけるＳ
Ｔｇ ｔ 〜ＳＴｇｎ （以下、ＳＴｇと記す。）のゲ
ート電極ガ端子ＴＨに、素子ｏｂｌ〜ｌ１ｂｎ （以
下、Ｄｂと記す。）におけるＳＴｂ １ ”５Ｔｂｎ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０１〜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〜Ｉｎ
が各々０１〜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。
チングトランジスタ０１〜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〜Ｉｎ
が各々０１〜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。
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。
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。
（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５ｔ
ｂｉ＊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。
ｂｉ＊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
〜Ｉｎから順次信号が出力され、それによってＱ１〜Ｑ
ｎが順次ＯＮ状態となる。まず、 ＱｌがＯＮ状態にな
ると、 ５Ｔｒ１がＯＦＦ状態、 ＳＴｇｌおよびＳＴ
ｂ、がＯＮ状態であるために、センサＳｒ １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
ＳＴｇｌおよびＳＴｂ、を介して個別電極Ａ１に流れ出
し、 Ｑｌを介して出力される。以下同様に、センサＳ
ｒ２〜Ｓｒｎ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。
〜Ｉｎから順次信号が出力され、それによってＱ１〜Ｑ
ｎが順次ＯＮ状態となる。まず、 ＱｌがＯＮ状態にな
ると、 ５Ｔｒ１がＯＦＦ状態、 ＳＴｇｌおよびＳＴ
ｂ、がＯＮ状態であるために、センサＳｒ １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
ＳＴｇｌおよびＳＴｂ、を介して個別電極Ａ１に流れ出
し、 Ｑｌを介して出力される。以下同様に、センサＳ
ｒ２〜Ｓｒｎ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。
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。
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。
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。
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 −Ｉ
Ｉ線断面図、そして第３図（Ｄ）はその■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 −Ｉ
Ｉ線断面図、そして第３図（Ｄ）はその■で示される一
素子の拡大図である。
各図において、基板２１１−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２３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２４−１
＝には、電源Ｖｓに接続される共通電極２５、３個の素
子りを直列接続するための電極２８．２６′、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、−に記と同じ各電極によって、
各センサと並列に接続されたＳＴｒ、ＳＴｇ 、 ＳＴ
ｂが形成される。
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２３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２４−１
＝には、電源Ｖｓに接続される共通電極２５、３個の素
子りを直列接続するための電極２８．２６′、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、−に記と同じ各電極によって、
各センサと並列に接続されたＳＴｒ、ＳＴｇ 、 ＳＴ
ｂ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２８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２８が
形成されている。
第３１ｑ（Ｄ）に示すように、たとえば５Ｔｒ１は共通
電極２５および電極２８を主電極とし、ゲート電極２２
ｒ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Ｓｒｌ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５Ｔｒ１ 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。
電極２５および電極２８を主電極とし、ゲート電極２２
ｒ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Ｓｒｌ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５Ｔｒ１ 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を基板りに、
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。
フィルタ２８ｒ 、 ２８ｇ 、 ２８ｂを基板りに、
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１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図における素子りと同一である。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〜Ｏｎが接続されている。
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図における素子りと同一である。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〜Ｏｎ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〜ｃ
ｎ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。
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〜ｃ
ｎ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Ｔ
ｂ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
号を一部キャパシタ６１〜Ｏｎ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。
びＴｂにハイレベルを印加して緑成分信号Ｇを、端子Ｔ
ｂ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
号を一部キャパシタ６１〜Ｏｎ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３
２ｒ、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。
２ｒ、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。
、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。
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３ Ｂ−，１：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ｆｆ１１電
極Ａ１〜Ａｎがそれぞれ形成される。キャパシタ０１〜
Ｃｎは、個別電極Ａ１〜Ａｎと接地電極３４によって構
成される。
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ｆｆ１１電
極Ａ１〜Ａｎがそれぞれ形成される。キャパシタ０１〜
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３３「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
′ど個別電極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３８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
＆ｉ３８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０１〜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。
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
′ど個別電極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３８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
＆ｉ３８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０１〜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Ｏｒ、口ｇおよびｏｂ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。
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Ｄ
１〜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に並列に接続されたＳＴ１〜ＳＴ
ｎのゲート電極は端子Ｔｏに共通接続されている。
１〜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に並列に接続されたＳＴ１〜ＳＴ
ｎのゲート電極は端子Ｔｏ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Ｔｏにローレベルを印加してＳＴ１〜ＳＴｎをＯＦ
Ｆ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、−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Ｔｏに
ハイレベルを印加してＳＴＩ〜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Ｔｏにローレベルを印加してＳＴ１〜ＳＴｎをＯＦ
Ｆ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、−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Ｔｏに
ハイレベルを印加してＳＴＩ〜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
成る素子りがｍＸｎ個配列されたモ／クロームＭエリア
センサでアル。
施例は、センサＳとそれに並列に接続されたＳＴとから
成る素子りがｍＸｎ個配列されたモ／クロームＭエリア
センサでアル。
同図において、素子りにおけるＳＴのゲート電極は、各
行ごとに端子Ｔ１〜ＴＩＩに共通接続されている。また
、素子りは列ごとに直列接続され、一方の端子は電源Ｖ
ｓに、他方の端子は個別電極Ａ１〜Ａｎに接続されてい
る。
行ごとに端子Ｔ１〜ＴＩＩに共通接続されている。また
、素子りは列ごとに直列接続され、一方の端子は電源Ｖ
ｓ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５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５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、多数の素子りを配列し、でも配線
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
。
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
。
［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、社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、社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」二に、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」二に、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
！ｉ断面図、第３図（Ｄ）はその■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 ＊ ＊ ｍセンサＳＴｒ
、 ＳＴｇ 、 ＳＴｂ 、 ＳＴ・・・スイッチン
グトランジスタ Ａ１〜Ａｎ・・Φ個別電極 ２４．３８ ・争・・・・半導体層（光導電層）２．５
，３７ ・Φ・・・・共通電極 ２８．２８ ’、３８．３８’・・・電極２２ｒ、２２
ｇ、２２ｂ、３３ｒ、３３ｇ、３３ｂ ・・ｅゲーＩ・
電極２８ｒ、２８ｇ、２８ｂ、３２ｒ、３２ｇ、３２ｂ
・・・カラーフィルタ代理人 弁理士 山 下 穣
平 第３図（Ａ） 第３図（Ｃ） 第３図（Ｄ） ２２゜ 第５図（Ｂ） ３３ｂ３３ｇ ３３゜
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
！ｉ断面図、第３図（Ｄ）はその■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 ＊ ＊ ｍセンサＳＴｒ
、 ＳＴｇ 、 ＳＴｂ 、 ＳＴ・・・スイッチン
グトランジスタ Ａ１〜Ａｎ・・Φ個別電極 ２４．３８ ・争・・・・半導体層（光導電層）２．５
，３７ ・Φ・・・・共通電極 ２８．２８ ’、３８．３８’・・・電極２２ｒ、２２
ｇ、２２ｂ、３３ｒ、３３ｇ、３３ｂ ・・ｅゲーＩ・
電極２８ｒ、２８ｇ、２８ｂ、３２ｒ、３２ｇ、３２ｂ
・・・カラーフィルタ代理人 弁理士 山 下 穣
平 第３図（Ａ） 第３図（Ｃ） 第３図（Ｄ） ２２゜ 第５図（Ｂ） ３３ｂ３３ｇ ３３゜
Claims (6)
- （１）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光電変
換装置。 - （２）上記光電変換素子は光導電層から成り、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ことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光電変換装置。 - （３）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こと
を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の光電変換装置
。 - （４）上記光導電層およ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（ａ−Ｓｉ：Ｈ）
であることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の光
電変換装置。 - （５）上記光電変換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面と隣接していることを特徴
とする特許請求の範囲第２項記載の光電変換装置。 - （６）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、前記光電変換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面であることを特徴とす
る特許請求の範囲第２項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 true JPS61234650A (ja) | 1986-10-18 |
| JPH0683335B2 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) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0669486A (ja) * | 1991-11-06 | 1994-03-11 | Gold Star Co Ltd | カラーコンタクトイメージセンサー及びその製造方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5648663A (en) * | 1985-08-05 | 1997-07-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Semiconductor structure having transistor and other elements on a common substrate and process for producing the same |
| 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 |
| 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
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0669486A (ja) * | 1991-11-06 | 1994-03-11 | Gold Star Co Ltd | カラーコンタクトイメージセンサー及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2175478A (en) | 1986-11-26 |
| DE3612101C2 (ja) | 1988-10-20 |
| US4963955A (en) | 1990-10-16 |
| GB2175478B (en) | 1989-02-01 |
| JPH0683335B2 (ja) | 1994-10-19 |
| DE3612101A1 (de) | 1986-10-23 |
| GB8608824D0 (en) | 1986-05-14 |
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