JPS61270971A - 画像読取装置 - Google Patents
画像読取装置Info
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- JPS61270971A JPS61270971A JP60112706A JP11270685A JPS61270971A JP S61270971 A JPS61270971 A JP S61270971A JP 60112706 A JP60112706 A JP 60112706A JP 11270685 A JP11270685 A JP 11270685A JP S61270971 A JPS61270971 A JP S61270971A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices 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
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
-
- H—ELECTRICITY
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
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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)
この発明はファクシミリ等の画像を読取るための画像読
取装置に関する。
取装置に関する。
(従来の技術)
従来より、静止画像或いは走行する原稿画像をイメージ
センサで等倍で直接読取ったり、或いは、レンズ系を用
いて画像を縮小して読取ったりする画像読取装置が提案
され実用化されている。
センサで等倍で直接読取ったり、或いは、レンズ系を用
いて画像を縮小して読取ったりする画像読取装置が提案
され実用化されている。
一般に、縮小光学系を用いずに、1対lの関係で画像を
読取る等倍型画像読取装置は、読取分解能の間隔を一直
線に配列した受光素子群を具え、受光素子群の長さを読
取対象画像と同一の幅となし、正立等倍像を結像する集
束性ロッドレンズアレイを介して画像を読取る構成とな
っている。このような装置については例えば文献「画像
電子学会予稿J 、 (83−04−1) 、が提案さ
れている。
読取る等倍型画像読取装置は、読取分解能の間隔を一直
線に配列した受光素子群を具え、受光素子群の長さを読
取対象画像と同一の幅となし、正立等倍像を結像する集
束性ロッドレンズアレイを介して画像を読取る構成とな
っている。このような装置については例えば文献「画像
電子学会予稿J 、 (83−04−1) 、が提案さ
れている。
第5図はこのような画像読取装置の概要を示すブロック
線図で、この装置は通常は、読取対象画像11を照明す
る光源12と1画像11からの反射又は透過光を案内す
る集束性ロッドレンズアレイ13と、集束性ロッドレン
ズアレイ13からの情報光を受光素子14で受光し電気
信号に変換するための画像読取センサ15とを具えてい
る。ここで、この光源として、例えば原稿幅と同一の長
さに並べたLEDチップ、けい光灯、タングステンラン
プ、けい光表示管、エレクトロルミネセンス又はその他
の光源を用いる。
線図で、この装置は通常は、読取対象画像11を照明す
る光源12と1画像11からの反射又は透過光を案内す
る集束性ロッドレンズアレイ13と、集束性ロッドレン
ズアレイ13からの情報光を受光素子14で受光し電気
信号に変換するための画像読取センサ15とを具えてい
る。ここで、この光源として、例えば原稿幅と同一の長
さに並べたLEDチップ、けい光灯、タングステンラン
プ、けい光表示管、エレクトロルミネセンス又はその他
の光源を用いる。
この構成により、光源12からの光が原稿11の読取る
べき画像領域を照射し、そこからの反射或いは透過光が
有する画像の濃淡に応じた光の明暗情報を集束性ロッド
レンズアレイ13を介して画像情報センサ15の受光素
子14で受光し光電変換を行って読取ることが出来る。
べき画像領域を照射し、そこからの反射或いは透過光が
有する画像の濃淡に応じた光の明暗情報を集束性ロッド
レンズアレイ13を介して画像情報センサ15の受光素
子14で受光し光電変換を行って読取ることが出来る。
第6図はこのような読取装置に使用され、上述の文献に
開示された従来の読取センサの構成図である。
開示された従来の読取センサの構成図である。
同図において、21a 、 21b、・・拳は受光素子
(以下、代表して21で示すこともある) 、 22a
、22b ・・・はスイッチ素子(以下、代表して22
で示すこともある)、23は積分器、28は電源で、積
分器23と電源28との間に受光素子21及びスイッチ
素子22の直列回路を接続した構成となっている。
(以下、代表して21で示すこともある) 、 22a
、22b ・・・はスイッチ素子(以下、代表して22
で示すこともある)、23は積分器、28は電源で、積
分器23と電源28との間に受光素子21及びスイッチ
素子22の直列回路を接続した構成となっている。
この読取センサの動作はMO3型イメージセンサと同等
で、これを電荷蓄積モードで動作させている。
で、これを電荷蓄積モードで動作させている。
しかし、この場合、スイッチ素子22をオン/オフする
際、スイッチ素子22から雑音が発生し、読取信号に重
畳されてしまうため、S/N比が悪くなってしまうこと
があった。
際、スイッチ素子22から雑音が発生し、読取信号に重
畳されてしまうため、S/N比が悪くなってしまうこと
があった。
これがため、第6図に示した従来例では、ダブルパルス
駆動方式で雑音を除去する方式を取っている。この方式
は、−個の受光素子例えば21aに接続しているスイッ
チ素子22aを連続して二回オン/オフさせ、−回目の
出力を積分器23を経て第一サンプルホールド回路24
に保持し、二回目の出力を第二サンプルホールド回路2
5に保持し、これらの保持出力を作動増幅器26で両者
の差を取り、信号成分のみを抽出する方法である。この
ため。
駆動方式で雑音を除去する方式を取っている。この方式
は、−個の受光素子例えば21aに接続しているスイッ
チ素子22aを連続して二回オン/オフさせ、−回目の
出力を積分器23を経て第一サンプルホールド回路24
に保持し、二回目の出力を第二サンプルホールド回路2
5に保持し、これらの保持出力を作動増幅器26で両者
の差を取り、信号成分のみを抽出する方法である。この
ため。
各スイッチ素子22を二回駆動するためのダブルパルス
走査回路27を具え、これを各スイッチ素子22の制御
端子に接続している。
走査回路27を具え、これを各スイッチ素子22の制御
端子に接続している。
次に、このダブルパルス駆動方式につき第6図及び第7
図(A)〜(D)を参照して詳述する。
図(A)〜(D)を参照して詳述する。
第7図(A)〜(D)はこの方式を説明するための出力
波形図であり、(A)〜(D)図はそれぞれ第6図の信
号路中の点a−dにおける波形図である。
波形図であり、(A)〜(D)図はそれぞれ第6図の信
号路中の点a−dにおける波形図である。
まず、一番目の受光素子21aに接続しているスイッチ
素子22aへ一回目のパルスをダブルパルス走査回路2
7から送り、これをオン/オフさせる。
素子22aへ一回目のパルスをダブルパルス走査回路2
7から送り、これをオン/オフさせる。
すると、積分器23を経た後の信号路のa点での出力は
第7図(A)に示すような出力波形31となる。
第7図(A)に示すような出力波形31となる。
そこで、これと同期して第一サンプルホールド回路24
ヘサンプリングパルスを入力すると、b点での出力は第
7図(B)に示すような出力波形32となる。
ヘサンプリングパルスを入力すると、b点での出力は第
7図(B)に示すような出力波形32となる。
次に、ダブルパルス走査回路27から二回目のパルスを
前回と同じ一番目のスイッチ素子22aへ送り、オン/
オフさせる。この場合、a点での出力は第7図(A)に
示すように出力波形33となる。今度はこのサンプリン
グパルスを第二サンプルホールド回路25へ入力する。
前回と同じ一番目のスイッチ素子22aへ送り、オン/
オフさせる。この場合、a点での出力は第7図(A)に
示すように出力波形33となる。今度はこのサンプリン
グパルスを第二サンプルホールド回路25へ入力する。
この時、信号路の0点でのでの出力は第7図(C)に示
す出力波形34となる。
す出力波形34となる。
このように、連続して二つのパルスをスイッチ素子22
aに印加すると、−回目のパルスによるa点での出力波
形31は光信号31a (斜線を付して示す部分)と
雑音31bとの重畳したものとなり、二回目のパルスに
よるa点での出力波形33は光信号は無く、雑音だけの
ものとなる。このことは、この読取センサが電荷蓄積モ
ードで動作しているため、同一のスイッチ素子22aへ
連続してパルスを送ると、−回目のパルスでは光信号3
1aが検出されるが、二回目のパルスでは電荷を蓄積す
る時間がないため、光信号は検出されないことを意味し
ている。一方、雑音は、スイッチ素子22のゲート寺ド
レイン容量に起因するものであり、スイッチ素子22を
オン/オフする毎に発生する。従って、b点(第6図)
での出力波形32(第7図(B))と、0点(第6図)
での出力波形34(第7図(C))とを差動増幅器26
(第6図)を用いて差動を取ると、その出力点dでの出
力は第7図(D)に示すような出力波形35となり、一
番目の受光素子21aの光信号は斜線で示した出力35
aとして出力され、同様に二番目の受光素子21bの光
信号は出力35bとして出力される。
aに印加すると、−回目のパルスによるa点での出力波
形31は光信号31a (斜線を付して示す部分)と
雑音31bとの重畳したものとなり、二回目のパルスに
よるa点での出力波形33は光信号は無く、雑音だけの
ものとなる。このことは、この読取センサが電荷蓄積モ
ードで動作しているため、同一のスイッチ素子22aへ
連続してパルスを送ると、−回目のパルスでは光信号3
1aが検出されるが、二回目のパルスでは電荷を蓄積す
る時間がないため、光信号は検出されないことを意味し
ている。一方、雑音は、スイッチ素子22のゲート寺ド
レイン容量に起因するものであり、スイッチ素子22を
オン/オフする毎に発生する。従って、b点(第6図)
での出力波形32(第7図(B))と、0点(第6図)
での出力波形34(第7図(C))とを差動増幅器26
(第6図)を用いて差動を取ると、その出力点dでの出
力は第7図(D)に示すような出力波形35となり、一
番目の受光素子21aの光信号は斜線で示した出力35
aとして出力され、同様に二番目の受光素子21bの光
信号は出力35bとして出力される。
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、上述の従来の読取センサでは、一つのス
イッチ素子22へ連続して二偏のパルス(ダブルパルス
)を送るための特殊なダブルパルス走査回路27を必要
とし、しかも、その二つのパルスに対応したサンプルホ
ールド回路が二回路(24及び25)必要となるという
問題があった。
イッチ素子22へ連続して二偏のパルス(ダブルパルス
)を送るための特殊なダブルパルス走査回路27を必要
とし、しかも、その二つのパルスに対応したサンプルホ
ールド回路が二回路(24及び25)必要となるという
問題があった。
さらに、これら回路を駆動する方法も複雑であるという
問題があった。
問題があった。
この発明の目的は、上述した従来の問題点を除去し、簡
単な構造の回路でしかもS/N比の大きい読取センサを
具える画像読取装置を提供することにある。
単な構造の回路でしかもS/N比の大きい読取センサを
具える画像読取装置を提供することにある。
(問題点を解決するための手段)
この目的の達成を図るため、この発明によれば、バイア
ス電圧が印加される複数の受光素子を具える。
ス電圧が印加される複数の受光素子を具える。
これら受光素子にそれぞれ個別に接続された第一端子及
び信号共通線にそれぞれ共通接続された第二端子を有し
、相補型MOSスイッチで構成された複数の信号スイッ
チを設ける。
び信号共通線にそれぞれ共通接続された第二端子を有し
、相補型MOSスイッチで構成された複数の信号スイッ
チを設ける。
さらに、これら各信号スイッチとそれぞれ対を形成する
ように、相補型MOSスイッチで構成されたダミースイ
ッチを接続する。これらダミースイッチの第一端子をダ
ミー共通線にそれぞれ共通接続すると共に、第二端子を
いづれにも接続しない開放状態とする。
ように、相補型MOSスイッチで構成されたダミースイ
ッチを接続する。これらダミースイッチの第一端子をダ
ミー共通線にそれぞれ共通接続すると共に、第二端子を
いづれにも接続しない開放状態とする。
さらに、これら信号スイッチとダミースイッチとのスイ
ッチ対の各々を順次に駆動する信号を各スイッチ対毎に
供給するためのシフトレジスタを設ける。
ッチ対の各々を順次に駆動する信号を各スイッチ対毎に
供給するためのシフトレジスタを設ける。
さらに、これら信号共通線及びダミー共通線がが接続さ
れた差動増幅器を設ける。
れた差動増幅器を設ける。
この発明の実施に当っては、これらの受光素子のアノー
ドを負のバイアス共通線に接続し、これら受光素子のカ
ソードを信号スイッチの第一端子に接続し、さらに、こ
れら信号スイッチの第一制御端子及びダミースイッチの
第一制御端子を互いに接続すると共にシフトレジスタに
接続し、さらにこれら信号スイッチの第二制御端子及び
ダミースイッチの第二制御端子を互いに接続すると共に
インバータを介してこれら第一制御端子に接続するのが
好適である。
ドを負のバイアス共通線に接続し、これら受光素子のカ
ソードを信号スイッチの第一端子に接続し、さらに、こ
れら信号スイッチの第一制御端子及びダミースイッチの
第一制御端子を互いに接続すると共にシフトレジスタに
接続し、さらにこれら信号スイッチの第二制御端子及び
ダミースイッチの第二制御端子を互いに接続すると共に
インバータを介してこれら第一制御端子に接続するのが
好適である。
さらに、受光素子としてアモルファスシリコンを主材と
する非晶質半導体材料から成る素子を用いるのが好適で
ある。
する非晶質半導体材料から成る素子を用いるのが好適で
ある。
(作用)
このように構成すれば、受光素子に接続した信号スイッ
チを相補型MOSスイッチで構成しであるので、信号ス
イッチの駆動時に信号スイッチ自体がスイッチ雑音を抑
制する効果を有する。
チを相補型MOSスイッチで構成しであるので、信号ス
イッチの駆動時に信号スイッチ自体がスイッチ雑音を抑
制する効果を有する。
さらに、信号スイッチから信号共通線に得られる受光パ
ルスは受光素子の受光量に対応した光信号と、信号スイ
ッチ自体のスイッチ雑音と、からなっているが、この信
号スイッチと同時駆動されるダミースイッチからダミー
共通線に得られるダミー信号はダミースイッチのスイッ
チ雑音のみであるので、差動増幅器から生ずる両信号の
差動出力からはスイッチ雑音が除去されており、従って
S/N比の高い画像読取信号を得ることが出来る。
ルスは受光素子の受光量に対応した光信号と、信号スイ
ッチ自体のスイッチ雑音と、からなっているが、この信
号スイッチと同時駆動されるダミースイッチからダミー
共通線に得られるダミー信号はダミースイッチのスイッ
チ雑音のみであるので、差動増幅器から生ずる両信号の
差動出力からはスイッチ雑音が除去されており、従って
S/N比の高い画像読取信号を得ることが出来る。
、(実施例)
以下、図面を参照して、この発明の実施例につき説明す
る。
る。
笈ヱ1
先ず、この発明の画像読取装置に用いる読取センサの受
光部につき、第2図を参照して説明する。
光部につき、第2図を参照して説明する。
第2図は受光部を概略的に示す拡大断面図である。 4
1は受光素子で、この材料としては光感度が大きく、特
性の安定に優れるアモルファスシリコン(a−3L)を
用いる。42はガラス、合成樹脂或いはその他の任意好
適な材料からなる透明基板である。43はこの透明基板
42上に被着した第一電極を構成する透明電極で、イン
ジウム錫酸化物(ITO)その他の光透過性電極材料で
形成する。特に、ITOとする場合には、インジウム錫
酸化物に対して数%の錫酸化物を混合し、酸素雰囲気中
で電子ビーム蒸着或いはスパッタで形成するのが良い、
また、受光素子41をa−3iとする場合には、ITO
電極43上へ錫酸化物を積層し、二層膜とすることが多
い、゛ 44は受光層で、透明電極43側からa−5tの2層、
1層及びn層の三層構造からなっている。このa−Si
はシラン(SiHa)を高周波グロー放電で分解するこ
とによって200〜300℃という低温で作製すること
が出来る。この作製工程において、例えば、5fH4に
対して500〜110000ppのジポラン(B2H6
)を混合して第−暦であるp型層−Si層を50〜10
00人の厚さに積層し、次に、5tH4に対して微量(
100p pm以下)のB2H2を混合してp型層の上
側へ第二層であるL型層−Si層を0.5〜1.5gm
の厚さに積層し、さらに、SiH4に対しテ500〜1
0000 p p mのホスフィン(PH3)を混合し
て、i型層上へ第三層であるn型層−5i層を100〜
2000Aの厚さで積層する。このようにして、全面に
三層構造のa−3tを透明基板42上へ積層した後に、
このa−5i層を受光層44の形状に加工する。
1は受光素子で、この材料としては光感度が大きく、特
性の安定に優れるアモルファスシリコン(a−3L)を
用いる。42はガラス、合成樹脂或いはその他の任意好
適な材料からなる透明基板である。43はこの透明基板
42上に被着した第一電極を構成する透明電極で、イン
ジウム錫酸化物(ITO)その他の光透過性電極材料で
形成する。特に、ITOとする場合には、インジウム錫
酸化物に対して数%の錫酸化物を混合し、酸素雰囲気中
で電子ビーム蒸着或いはスパッタで形成するのが良い、
また、受光素子41をa−3iとする場合には、ITO
電極43上へ錫酸化物を積層し、二層膜とすることが多
い、゛ 44は受光層で、透明電極43側からa−5tの2層、
1層及びn層の三層構造からなっている。このa−Si
はシラン(SiHa)を高周波グロー放電で分解するこ
とによって200〜300℃という低温で作製すること
が出来る。この作製工程において、例えば、5fH4に
対して500〜110000ppのジポラン(B2H6
)を混合して第−暦であるp型層−Si層を50〜10
00人の厚さに積層し、次に、5tH4に対して微量(
100p pm以下)のB2H2を混合してp型層の上
側へ第二層であるL型層−Si層を0.5〜1.5gm
の厚さに積層し、さらに、SiH4に対しテ500〜1
0000 p p mのホスフィン(PH3)を混合し
て、i型層上へ第三層であるn型層−5i層を100〜
2000Aの厚さで積層する。このようにして、全面に
三層構造のa−3tを透明基板42上へ積層した後に、
このa−5i層を受光層44の形状に加工する。
この場合1例えば8ドツ) / m mの読取分解能で
84版の読取幅の大きさのセンサを作製する場合には、
受光層44の形状を約11007h角とし、2048個
の受光層44のドツトを一直線上に整列させる。このド
ツト整列を形成するため、通常のホトリソ技術によって
レジストパターンを作製し、プラズマエツチングで不要
のa−3tを除去する。このエツチングにはフロン(C
F4)へ酸素(02)を数〜10数%混合したガスを使
用し、10〜100Paの減圧下で行う。
84版の読取幅の大きさのセンサを作製する場合には、
受光層44の形状を約11007h角とし、2048個
の受光層44のドツトを一直線上に整列させる。このド
ツト整列を形成するため、通常のホトリソ技術によって
レジストパターンを作製し、プラズマエツチングで不要
のa−3tを除去する。このエツチングにはフロン(C
F4)へ酸素(02)を数〜10数%混合したガスを使
用し、10〜100Paの減圧下で行う。
このようにして、所望の形状の受光層44を作製した後
、この受光層44上へ絶縁層45を形成する。
、この受光層44上へ絶縁層45を形成する。
この絶縁層45は、シリコン酸化物、シリコン窒化物、
アルミナ、その他の高抵抗材料で形成することが出来る
。この膜の製作に当り、従来はスパッタ方法が用いられ
ていたが、a−3t受光素子41へのスパッタ損傷を少
なくして特性変動を小さくすると共に、簡単容易に作製
するため、a−Siの作製法と同じ方法であるグロー放
電分解法を用いるのが好適である。
アルミナ、その他の高抵抗材料で形成することが出来る
。この膜の製作に当り、従来はスパッタ方法が用いられ
ていたが、a−3t受光素子41へのスパッタ損傷を少
なくして特性変動を小さくすると共に、簡単容易に作製
するため、a−Siの作製法と同じ方法であるグロー放
電分解法を用いるのが好適である。
このグロー放電分解法で絶縁層45を作製するには1例
えば、シリコン酸化物の場合にはSiH4に亜酸化窒素
(N20)を、シリコン窒化物の場合にはS i H4
にアンモニア(NH3)及び窒素(N2)のいづれか一
方又は双方を混合すれば良い。
えば、シリコン酸化物の場合にはSiH4に亜酸化窒素
(N20)を、シリコン窒化物の場合にはS i H4
にアンモニア(NH3)及び窒素(N2)のいづれか一
方又は双方を混合すれば良い。
最後に、受光層44及び透明電極43の上の電極取り出
し部分を除去し、アルミニウム、ニクロム。
し部分を除去し、アルミニウム、ニクロム。
その他の金属で、第−及び第二電極をそれぞれ構成する
金属電極46及び透明電極43用の金属電極47を形成
し、第2図の構造の受光素子を完成する。
金属電極46及び透明電極43用の金属電極47を形成
し、第2図の構造の受光素子を完成する。
このように構成した受光素子41は、矢印りで示した光
が透明基板42、透明電極43を透過して受光層44へ
到達する構造となっている。
が透明基板42、透明電極43を透過して受光層44へ
到達する構造となっている。
尚、この受光素子としてa−5iを用いた例につき説明
したが、これに限定されるものではないことは明らかで
ある。
したが、これに限定されるものではないことは明らかで
ある。
9 センサ ′
第1図は、この発明の画像読取装置に用いる画像読取セ
ンナの一実施例を示すブロック線図である。
ンナの一実施例を示すブロック線図である。
50は読取センサのヘッドであり、これは上述したドツ
ト整列させた複数の受光素子41と、それぞれ相補型M
OSスイッチで構成した複数の信号スイッチ51と、同
様に相補型MOSスイッチで構成した複数のダミースイ
ッチ52と、シフトレジスタ53とを主として具えてい
る。
ト整列させた複数の受光素子41と、それぞれ相補型M
OSスイッチで構成した複数の信号スイッチ51と、同
様に相補型MOSスイッチで構成した複数のダミースイ
ッチ52と、シフトレジスタ53とを主として具えてい
る。
各受光素子41のアノード側をバイアス共通線54にそ
れぞれ共通接続し、受光素子41を逆バイアス状態とな
るようにするため、このバイアス共通線54をバイアス
電源55の負側に接続する。この電源の正側を接地する
。
れぞれ共通接続し、受光素子41を逆バイアス状態とな
るようにするため、このバイアス共通線54をバイアス
電源55の負側に接続する。この電源の正側を接地する
。
信号スイー2チ51は、第−及び第二スイッチ素子51
a及び51bの第一主電極をそれぞれ接続し及び第二主
電極をそれぞれ接続した第−及び第二スイッチ素子51
a及び51bの並列接続からなっている。この信号スイ
ッチ51の第一端子(第一主電極とする)Wを受光素子
41のカソード偏に接続し。
a及び51bの第一主電極をそれぞれ接続し及び第二主
電極をそれぞれ接続した第−及び第二スイッチ素子51
a及び51bの並列接続からなっている。この信号スイ
ッチ51の第一端子(第一主電極とする)Wを受光素子
41のカソード偏に接続し。
第二端子(第二主電極とする)Xを各信号スイッチ51
に共通な信号共通線56に接続する。
に共通な信号共通線56に接続する。
ダミースイッチ52も信号スイッチと同様に相補型スイ
ッチで構成されている。これらダミースイッチ52を各
対応する信号スイッチ51と接続してスイッチ対をそれ
ぞれ形成する。そのため、信号スイッチ51の第一スイ
ッチ素子51aの制御端子Pをダミースイッチ52の第
一スイッチ素子52aの制御端子rにそれぞれ接続する
と共に、第一スイッチ素子52aの制御端子qをダミー
スイッチ52の第一スイッチ素子52aの制御端子Sに
それぞれ接続する。そして、このダミースイッチ52の
第一端子yをダミー共通線57に接続すると共に、第二
端子2を開放状態に保持しておく。
ッチで構成されている。これらダミースイッチ52を各
対応する信号スイッチ51と接続してスイッチ対をそれ
ぞれ形成する。そのため、信号スイッチ51の第一スイ
ッチ素子51aの制御端子Pをダミースイッチ52の第
一スイッチ素子52aの制御端子rにそれぞれ接続する
と共に、第一スイッチ素子52aの制御端子qをダミー
スイッチ52の第一スイッチ素子52aの制御端子Sに
それぞれ接続する。そして、このダミースイッチ52の
第一端子yをダミー共通線57に接続すると共に、第二
端子2を開放状態に保持しておく。
次に、各第一スイッチ素子51a、52aの制御端子p
及びrを共通接続させてそのままこれらをシフトレジス
タ53の対応する出力に接続する。従って、各スイッチ
対毎に対応するシフトレジスタ53の各出力にそれぞれ
接続する。各第二スイッチ素子51b、52bの制御端
子q及びSを共通接続のままインバータ58を経て制御
端子p及びrに接続する。さらに、信号共通線56及び
ダミー共通線57を差動増幅器58にそれぞれ接続し、
その出力端子60に生ずる差動出力が読取出力となる。
及びrを共通接続させてそのままこれらをシフトレジス
タ53の対応する出力に接続する。従って、各スイッチ
対毎に対応するシフトレジスタ53の各出力にそれぞれ
接続する。各第二スイッチ素子51b、52bの制御端
子q及びSを共通接続のままインバータ58を経て制御
端子p及びrに接続する。さらに、信号共通線56及び
ダミー共通線57を差動増幅器58にそれぞれ接続し、
その出力端子60に生ずる差動出力が読取出力となる。
lMOSスイーチの5
第3図は第1図で説明した信号スイッチ51及びダミー
スイッチ52を構成している相補型MOSスイッチの説
明図である。
スイッチ52を構成している相補型MOSスイッチの説
明図である。
このスイッチはNチャネルMOSスイッチ素子61と、
PチャネルMOSスイッチ素子S2とからなり、両スイ
ッチ素子61のソース電極63を互い接続すると共に、
ドレイン電極64を互いに接続する。
PチャネルMOSスイッチ素子S2とからなり、両スイ
ッチ素子61のソース電極63を互い接続すると共に、
ドレイン電極64を互いに接続する。
NチャネルMOSスイッチ素子θlのゲート電極はゲー
ト制御端子65へ接続すると共に、PチャネルMOSス
イッチ素子82のゲート電極はインバータ66を介して
ゲート制御端子65に接続する。
ト制御端子65へ接続すると共に、PチャネルMOSス
イッチ素子82のゲート電極はインバータ66を介して
ゲート制御端子65に接続する。
この相補型MOSスイッチをオンさせるには、ゲート制
御電極端子65に接地電位を基準として正の電圧を印加
すると、スイッチ素子61のゲート電極には正の電圧が
印加され、スイッチ素子82のゲート電極には、インバ
ータ88を介しているため。
御電極端子65に接地電位を基準として正の電圧を印加
すると、スイッチ素子61のゲート電極には正の電圧が
印加され、スイッチ素子82のゲート電極には、インバ
ータ88を介しているため。
接地電圧がそれぞれ印加される。従って、両スイッチ素
子61及び62は共に、オン状態となる。
子61及び62は共に、オン状態となる。
次に、相補型MOSスイッチをオフさせるには、ゲート
制御端子に接地電圧を印加すると、スイッチ素子61の
ゲート電極は接地電圧が、スイッチ素子θ2のゲート電
極にはインバータ6Bを介して正の電圧がそれぞれ印加
され、両スイッチ素子61及び82は共にオフ状態とな
る。
制御端子に接地電圧を印加すると、スイッチ素子61の
ゲート電極は接地電圧が、スイッチ素子θ2のゲート電
極にはインバータ6Bを介して正の電圧がそれぞれ印加
され、両スイッチ素子61及び82は共にオフ状態とな
る。
このように、相補型MOSスイッチはNチャネルMOS
スイッチ素子G1と、PチャネルMOSスイッチ素子B
2とが互いに逆位相のゲート信号によりオン/オフされ
るため、ゲート・ドレイン容量に起因する雑音が画素子
61及び62とでは逆方向に生ずる。従って、これら両
スイッチ素子61及び62で生ずる雑音同志がある程度
相殺し合うので、相補型MOSスイッチ自身で、完全で
はないが雑音を抑圧することが出来る。
スイッチ素子G1と、PチャネルMOSスイッチ素子B
2とが互いに逆位相のゲート信号によりオン/オフされ
るため、ゲート・ドレイン容量に起因する雑音が画素子
61及び62とでは逆方向に生ずる。従って、これら両
スイッチ素子61及び62で生ずる雑音同志がある程度
相殺し合うので、相補型MOSスイッチ自身で、完全で
はないが雑音を抑圧することが出来る。
画 1′″ センサのJ の雷
次に、第4図を参照して第1図の画像読取センサの動作
につき説明する。
につき説明する。
第4図(A)はシフトレジスタ53のクロック入力端子
53aに入力するシフトクロックパルス70、(B)は
信号共通線56に受光素子41から得られる受光パルス
71、CC)はダミー共通線57におけるダミーパルス
72及び(D)は差動増幅器59の出力端子6゜に生ず
る読取信号パルスである。
53aに入力するシフトクロックパルス70、(B)は
信号共通線56に受光素子41から得られる受光パルス
71、CC)はダミー共通線57におけるダミーパルス
72及び(D)は差動増幅器59の出力端子6゜に生ず
る読取信号パルスである。
今、シフトレジスタ53のクロック入力端子53aにシ
フトクロックパルス70を入力すると、シフトレジスタ
53の各出力から順次に各スイッチ対を駆動する信号が
出る0例えば、このシフトクロックパルス70の一番目
のパルス70aによって、信号スイッチ51の第−及び
第二スイッチ素子51a、51bと、ダミースイッチ5
2の第−及び第二スイッチ素子52a、52bとをそれ
ぞれオンとする信号がシフトレジスタ53から出力され
る。この信号によって、信号スイッチ51の第−及び第
二スイッチ素子51a及51bと、ダミースイッチ52
の第−及び第二スイッチ素子52a及び52bとが同時
にオンとなる。
フトクロックパルス70を入力すると、シフトレジスタ
53の各出力から順次に各スイッチ対を駆動する信号が
出る0例えば、このシフトクロックパルス70の一番目
のパルス70aによって、信号スイッチ51の第−及び
第二スイッチ素子51a、51bと、ダミースイッチ5
2の第−及び第二スイッチ素子52a、52bとをそれ
ぞれオンとする信号がシフトレジスタ53から出力され
る。この信号によって、信号スイッチ51の第−及び第
二スイッチ素子51a及51bと、ダミースイッチ52
の第−及び第二スイッチ素子52a及び52bとが同時
にオンとなる。
この時、信号共通線5Gには第4図(B)に示すような
波形の受光パルス71aが発生し、ダミー共通線57に
は第4図(C)に示すような波形のダミーパルス72が
発生する。ところでこの受光パルス71aは、受光素子
41が受光した光量に応じて減少した蓄積電荷を充電す
る電流信号からなる光信号と、信号スイッチ51のオン
/オフ時に発生するスイッチ雑音とが重畳されたもので
ある。一方、ダミースイッチ52の第−及び第二スイッ
チ素子52a及び52bの第二端子2を開放しであるの
で、ダミー共通線57に生ずるダミーパルスは$4図C
C)に示すような波形72となり、このダミーパルス7
2はダミースイッチ52のスイッチ雑音のみである。
波形の受光パルス71aが発生し、ダミー共通線57に
は第4図(C)に示すような波形のダミーパルス72が
発生する。ところでこの受光パルス71aは、受光素子
41が受光した光量に応じて減少した蓄積電荷を充電す
る電流信号からなる光信号と、信号スイッチ51のオン
/オフ時に発生するスイッチ雑音とが重畳されたもので
ある。一方、ダミースイッチ52の第−及び第二スイッ
チ素子52a及び52bの第二端子2を開放しであるの
で、ダミー共通線57に生ずるダミーパルスは$4図C
C)に示すような波形72となり、このダミーパルス7
2はダミースイッチ52のスイッチ雑音のみである。
このよう・に、信号共通線56の受光パルス71と、ダ
ミー共通線57のダミーパルス72は、信号スイッチ5
1及びダミースイッチ52のオン/オフにより同時に発
生するので、これら受光パルス71及びダミーパルス7
2を差動増幅器58に入力させてその差動信号を出力さ
せると、受光パルス71aのスイッチ雑音成分がダミー
パルス72aによって相殺されることとなり、従って、
差動増幅器59の出力端子80に第4図(f))に示す
ような波形の読取信号パルス73aが得られる。この読
取信号パルス73aは受光パルス71aの光信号成分と
等価である。
ミー共通線57のダミーパルス72は、信号スイッチ5
1及びダミースイッチ52のオン/オフにより同時に発
生するので、これら受光パルス71及びダミーパルス7
2を差動増幅器58に入力させてその差動信号を出力さ
せると、受光パルス71aのスイッチ雑音成分がダミー
パルス72aによって相殺されることとなり、従って、
差動増幅器59の出力端子80に第4図(f))に示す
ような波形の読取信号パルス73aが得られる。この読
取信号パルス73aは受光パルス71aの光信号成分と
等価である。
尚、上述した実施例では等倍型画像読取装置につき説明
したが、この発明はこれに限定されるものではなく、光
学系によって画像を縮小又は拡大して読取る装置にも適
用することが出来ることはいうまでもない。
したが、この発明はこれに限定されるものではなく、光
学系によって画像を縮小又は拡大して読取る装置にも適
用することが出来ることはいうまでもない。
さらに、受光素子をアモルファスシリコンを主材とする
非晶質半導体材料から成る素子の例につき説明したが、
これに限定されるものではない。
非晶質半導体材料から成る素子の例につき説明したが、
これに限定されるものではない。
また、この発明の画像読取装置の構成を、この発明の範
囲を逸脱することなく、設計に応じて適当に変更又は変
形することが出来る。
囲を逸脱することなく、設計に応じて適当に変更又は変
形することが出来る。
(発明の効果)
上述した説明からも明らかなように、この発明の画像読
取装置は、その読取センサヘッドに受光素子と、これと
直列に接続され相補型MOSスイッチで構成された信号
スイッチと、この信号スイッチと対を形成し相補型MO
Sス・インチで構成されたダミースイッチと、これら両
スイッチを対にして順次に駆動するシフトレジスタとを
設け、さらにこの読取センサヘッドからの受光パルス及
びダミーパルスの差動を取って読取信号を得る差動増幅
器とを具える構造となっている。
取装置は、その読取センサヘッドに受光素子と、これと
直列に接続され相補型MOSスイッチで構成された信号
スイッチと、この信号スイッチと対を形成し相補型MO
Sス・インチで構成されたダミースイッチと、これら両
スイッチを対にして順次に駆動するシフトレジスタとを
設け、さらにこの読取センサヘッドからの受光パルス及
びダミーパルスの差動を取って読取信号を得る差動増幅
器とを具える構造となっている。
従って、相補型MOSスイッチで構成され同時に駆動さ
れる信号スイッチ自身の作用により、スイッチ雑音を少
なくとも部分的に抑制出来ると共に、この信号スイッチ
を経て得られる受光パルスと、信号スイッチと対を形成
しかつ同時の差動されるダミースイッチからのダミーパ
ルスとの差動出力を得ることにより、スイッチ雑音を低
減又は除去することが出来る。
れる信号スイッチ自身の作用により、スイッチ雑音を少
なくとも部分的に抑制出来ると共に、この信号スイッチ
を経て得られる受光パルスと、信号スイッチと対を形成
しかつ同時の差動されるダミースイッチからのダミーパ
ルスとの差動出力を得ることにより、スイッチ雑音を低
減又は除去することが出来る。
さらに、この発明の画像読取装置では、受光素子、信号
スイッチ、ダミースイッチ、シフトレジスタ等を含む読
取センサヘー2ドの集積回路化が容易であり、さらに、
簡単な増幅回路で大きなSZN比が得られる。
スイッチ、ダミースイッチ、シフトレジスタ等を含む読
取センサヘー2ドの集積回路化が容易であり、さらに、
簡単な増幅回路で大きなSZN比が得られる。
従って、この発明の装置を簡便で、小型かつ薄型の構造
とすることが出来る。
とすることが出来る。
第1図はこの発明の画像読取装置の一部分を構成する読
取センサの一実施例を示すブロック線図、 第2図はこの発明の装置の受光部に用いる受光素子の一
例を示す断面図、 第3図はこの発明の構成に用いる相補型MOSスイッチ
の説明図、 第4図(A)〜(D)はこの発明の装置の動作の説明に
供する出力波形図、 第5図はこの発明及び従来の等倍画像読取装置を示す概
要図、 第6図は従来の等倍画像読取装置の読取センサを示す構
成図、 第7図(A)〜(D)は従来の読取センサの動作の説明
に供する出力波形図である。 11・・・画像、 12・・・光源13・・
・集束性ロッドレンズアレイ 14.41・・・受光素子、 15・・・画像読取セ
ンサ42・・・透明基板、 43・・・透明電極
44・・・受光層、 45・・・絶縁層46・
・・第一電極、 47・・・第二電極50・・・
読取センサヘッド、51・・・信号スイーIチ51a、
52a・・・第一スイッチ素子51b、52b・・・第
二スイッチ素子52・・・ダミースイッチ、 53・・
・シフトレジスタ53a・・・クロック入力端子 54・・・バイアス共通線、 55・・・バイアス電源
56・・・信号共通線 、 57・・・ダミー共通線
58.8B・・・インバータ、59・・・差動増幅器6
0・・・出力端子 61・・・NチャネルMOSスイッチ素子θ2・・・P
チャネルMOSスイッチ素子63・・・ソース電極、
64・・・ドレイン電極、B5・・・ゲート電極 70・・・シフトクロックパルス 71・・・受光パルス、 72・・・ダミーパルス
73・・・読取信号パルス。 特許出願人 沖電気工業株式会社I ffか 5054 50:読取乞ン寸へ1ド f4:バイアスjA
盈締51:纏号スイ・y−? ff。 ハ゛イ了ス電オ、5fL52a :$−スイ、7f禾−
f 56:4Vk%JLMk5fl)、j2ν:
葛ニス41チ禾チ 57 ダミー共連線j2:5r
ミースイプチ jδ゛インパーク53ニジ7
トしシ゛スタ R:舞t174幅蓼53d
:クロー17ムカ塙子 6θ゛出力堝チ睦取恒シ
τの10−lり林l 第1図 43′清明を極 44:受九層 β:紐琲層 46;第−噴1軛 47°寥二t&第2図 a相゛型MO5スイッチの説明国 第3図 出 77 港@ 困 第4図 ェエエエエエよエエエエエエエエコ〜)1“)午4型原
塙鏝耳丈殻!の刊先専胆 第5図 梗央の続取乞ンザの講哉圓 第6図 吊刀濃形圓 第7@
取センサの一実施例を示すブロック線図、 第2図はこの発明の装置の受光部に用いる受光素子の一
例を示す断面図、 第3図はこの発明の構成に用いる相補型MOSスイッチ
の説明図、 第4図(A)〜(D)はこの発明の装置の動作の説明に
供する出力波形図、 第5図はこの発明及び従来の等倍画像読取装置を示す概
要図、 第6図は従来の等倍画像読取装置の読取センサを示す構
成図、 第7図(A)〜(D)は従来の読取センサの動作の説明
に供する出力波形図である。 11・・・画像、 12・・・光源13・・
・集束性ロッドレンズアレイ 14.41・・・受光素子、 15・・・画像読取セ
ンサ42・・・透明基板、 43・・・透明電極
44・・・受光層、 45・・・絶縁層46・
・・第一電極、 47・・・第二電極50・・・
読取センサヘッド、51・・・信号スイーIチ51a、
52a・・・第一スイッチ素子51b、52b・・・第
二スイッチ素子52・・・ダミースイッチ、 53・・
・シフトレジスタ53a・・・クロック入力端子 54・・・バイアス共通線、 55・・・バイアス電源
56・・・信号共通線 、 57・・・ダミー共通線
58.8B・・・インバータ、59・・・差動増幅器6
0・・・出力端子 61・・・NチャネルMOSスイッチ素子θ2・・・P
チャネルMOSスイッチ素子63・・・ソース電極、
64・・・ドレイン電極、B5・・・ゲート電極 70・・・シフトクロックパルス 71・・・受光パルス、 72・・・ダミーパルス
73・・・読取信号パルス。 特許出願人 沖電気工業株式会社I ffか 5054 50:読取乞ン寸へ1ド f4:バイアスjA
盈締51:纏号スイ・y−? ff。 ハ゛イ了ス電オ、5fL52a :$−スイ、7f禾−
f 56:4Vk%JLMk5fl)、j2ν:
葛ニス41チ禾チ 57 ダミー共連線j2:5r
ミースイプチ jδ゛インパーク53ニジ7
トしシ゛スタ R:舞t174幅蓼53d
:クロー17ムカ塙子 6θ゛出力堝チ睦取恒シ
τの10−lり林l 第1図 43′清明を極 44:受九層 β:紐琲層 46;第−噴1軛 47°寥二t&第2図 a相゛型MO5スイッチの説明国 第3図 出 77 港@ 困 第4図 ェエエエエエよエエエエエエエエコ〜)1“)午4型原
塙鏝耳丈殻!の刊先専胆 第5図 梗央の続取乞ンザの講哉圓 第6図 吊刀濃形圓 第7@
Claims (3)
- (1)バイアス電圧が印加される複数の受光素子と、 これら受光素子にそれぞれ個別に接続された第一端子及
び信号共通線にそれぞれ共通接続された第二端子を有し
、相補型MOSスイッチで構成された複数の信号スイッ
チと、 ダミー共通線にそれぞれ共通接続された第一端子及び開
放状態にされた第二端子を有し、該信号スイッチとそれ
ぞれ対を形成するように接続され及び相補型MOSスイ
ッチで構成されたダミースイッチと、 前記信号スイッチとダミースイッチとのスイッチ対に駆
動信号を供給しこれらスイッチ対を順次に駆動するため
のシフトレジスタと、 前記信号共通線及びダミー共通線が接続された差動増幅
器と を具えることを特徴とする画像読取装置。 - (2)受光素子のアノードを負のバイアス共通線に接続
し、 受光素子のカソードを信号スイッチの第一端子に接続し
、 該信号スイッチの第一制御端子及びダミースイッチの第
一制御端子を互いに接続すると共にシフトレジスタに接
続し、 該信号スイッチの第二制御端子及び前記ダミースイッチ
の第二制御端子を互いに接続すると共にインバータを介
してこれら第一制御端子に接続して成る ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の画像読取
装置。 - (3)受光素子をアモルファスシリコンを主材とする非
晶質半導体材料から成ることを特徴とする特許請求の範
囲第1項又は第2項記載の画像読取装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60112706A JPS61270971A (ja) | 1985-05-25 | 1985-05-25 | 画像読取装置 |
US06/865,027 US4733097A (en) | 1985-05-25 | 1986-05-20 | High signal to noise ratio optical image reader |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60112706A JPS61270971A (ja) | 1985-05-25 | 1985-05-25 | 画像読取装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61270971A true JPS61270971A (ja) | 1986-12-01 |
Family
ID=14593455
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60112706A Pending JPS61270971A (ja) | 1985-05-25 | 1985-05-25 | 画像読取装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4733097A (ja) |
JP (1) | JPS61270971A (ja) |
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-
1985
- 1985-05-25 JP JP60112706A patent/JPS61270971A/ja active Pending
-
1986
- 1986-05-20 US US06/865,027 patent/US4733097A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
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Also Published As
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---|---|
US4733097A (en) | 1988-03-22 |
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