JPS6267865A - 密着型イメ−ジセンサ - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は密着型イメージセンサに係り、特に、マトリク
ス駆動型の密着型イメージセンサにおける出力信号相互
間の影響をなくすようにした配線構造に関する。

［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（２１０ｍ）をもつイメージセンサの場合
、８ドツト／ＵＳで光電変換素子が配列されているとす
ると総数１７９２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ビツ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
。

そこで、スイッチング用ＩＣの個数を低減し、価格の低
廉化をはかるべく、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ＯＮ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
うにしたマトリクス駆動型の密着型イメージセンサが提
案されている。

ところがこの方式によると、信号線が長く、信号線間の
容量が比較的大きくなり、この容量による信号線間の電
気的結合により、信号相互に影響し合う結果、読み出し
に際して出力信号が変化するという問題があった。

本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、信号線間
の容量による影響をなくし、出力信号の正しい読み出し
を行なうことを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ そこで、本発明の密着型イメージセンサでは、マトリク
ス配線部に共通信号線間の線間容量に比べて十分に大き
い容量を付加するようにしている。

し作用１ ところでマトリクス駆動型の配線部における共通信号線
２線間の容量をＣ２各共通信号線の容量をＣｏ、各共通
信号線の端子の電位をｖｌ、ｖ２とすると、その等価回
路は第５図に示す如くなる。

このとき第２の共通信号線の電位ｖ２がΔＶだけ変化し
たとすると、第１の共通信号線の電位ｖ１は次式の如く
変化する。

Ｃｏ　（Ｖ　　−０）＋Ｃ（Ｖｌ−Ｖ２）””　Ｇ　Ｏ
（Ｖ　１　’　　Ｏ） ＋Ｃ（Ｖ　　−（Ｖ２＋ΔＶ）） 、’、Ｖ　　’　＝Ｖ１＋　（Ｃ／Ｇｏ）　ΔＹ−（１
）（１）式からｃｏ）ＣであればＶ　′￥Ｖ１となすＶ
　はｖ２の変化ΔＶに左右されることはない。

このように、線間容ｆｆ１ｃｏに比べて十分に大きな容
量Ｃを付加することにより信号線間の電気的結合による
影響を低減することができる。

［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。

第１図に、等価回路を示す如く、本発明実施例の密着型
イメージセンサは１列に配列されたＮｎ個の光電変換素
子（フォトダイオード）ＰＤｌ、１〜ＰＤ、。からなる
光電変換素子部と、各光電変換素子に夫々接続されると
共にゲートをゲートラインφＧ１〜φ６ｏでブロック毎
に共通接続された薄膜トランジスタＴ　　　−Ｔ　　　
と、大容量Ｃを含１、Ｉ　　　Ｎ、ｎ むマトリクス配線部とから構成されており、該マトリク
ス配線部には、更に各ブロック毎の信号ラインに接続さ
れたアンプ（Ａ１〜Ａｏ）と、各ブロックをスイッチン
グするためのスイッチング用ＩＣ（ＳＷ１〜ＳＷ、）お
よびリセットスイッチ（Ｒ８１・・・Ｒ３ｏ’）とが配
設されている。

該光電変換素子部は、該ガラス基板上に分割下部Ｔｌ極
としてのクロム電極と光導電体層としての水素化アモル
ファスシリコン層と、上部電極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
サがら構成されている。

また、薄膜トランジスタは、該ガラス基板上にゲート電
極としてのクロム電極、ゲート絶縁膜としての窒化シリ
コン膜、半導体活性層としての水素化アモルファスシリ
コンＭ　（ａ−８ｉ　：　Ｈ）、オーミックコンタクト
層としてのｎ＋水水素化７ルルフアス２９３２（Ｔｌ”
　ａ−８ｉ　：　ｌ−１）と、ソース・ドレイン電極と
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、マトリクス配線部しは、第２図および第３図に示
す如く（第３図は第２図のＡ−Ａ断面図）、共通信号線
Ｓ１〜Ｓｏを構成する第１の配線層１１としてのクロム
層と各ビットの信号線１１．１−Ｌ　　　を構成する第
２の配線層１２としての７Ｎ、ｎ ルミニウム層とが窒化シリコン膜からなる絶縁膜１３を
介してマトリクス状に配設されたものである。

そして、マトリクス配線部りの端部近傍アンプＡ１〜Ａ
ｏとの間には、第２の配線層１２と同一のアルミニウム
層からなる接地された大面積の対内電極１４が形成され
ており、各共通信号線間に大容量Ｃを形成している。

ここで、フォトダイオードに並列接続された容ωすなわ
ちセンサ容量に蓄えられた信号電荷は、ゲートパルス（
φ。１・・・φＧｎ）により該当するブロックの薄膜ト
ランジスタ（Ｔ　ｎ＋、　１〜Ｔ、。）がＯＮとなり、
配線層ｆｆｉ　（Ｃ１〜ｃｏ）に−担蓄えられる。例え
ば、ゲートパルスφ６１により薄膜トランジスタＴ１，
１〜Ｔ１．。がＯＮとなり、配線層ｆｉＩＣ１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・・・φＳ１、
）により各ビットのスイッチング（ＳＷｌ・・・５Ｗｎ
）を行なうことによって、途中のアンプ（△１〜△　）
で増幅された信号が第４図（ａ）に示す如く逐次出力さ
れる。”ｏｕｔ　）（ここでは、共通信号線Ｓ　　、Ｓ
　　、Ｓ　　がタイミングＴ、Ｔ２゜Ｔ３で夫々リセッ
トされるものとする。）そして、信号出力後、リセット
パルス（φＲ１〜φＲｏ）により、リセットスイッチ（
Ｒ８１〜Ｒ８゜）が働き、各共通信号線はアース電位に
リセットされる。

このように、大容量Ｃの存在によって、共通信号線をリ
セットしたときの影響が、他の共通信号線に影響を与え
ることなく、正しい信号の読み出しを行なうことができ
る。

ちなみに、大容量Ｃを設けない従来構造の密着型イメー
ジセンサの場合には、共通信号線Ｓ１゜Ｓ　　、Ｓ　　
が夫々タイミングＴ、Ｔ、Ｔ３でリセツトされたとき、
各共通信号線の電位ｖ１゜Ｖ、Ｖ３は、リセットされる
度毎に、夫々、他の共通信号線の電位変化の影響を受け
て第４図（ｂ）に示す如く変化し、出力信号■。ｕｔは
、実際の値とは異なった値となり、正しい信号の読み出
しができなかった。

なお、実施例においては、大容量Ｃを形成するために、
１つの大面積を有する対向電極を配線したが、複数個に
分割する等、適宜変更可能である。

［効果］ 以上説明してきたように、本発明の密着型イメージセン
サによれば、マトリクス配線部に、共通信号線間の線間
容量に比べて十分に大きい容量を付加するようにしてい
るため、信号線間の電気的結合による影響を低減し、１
つの共通信号線をリセットしたときにも、他の共通信号
線の出力が変化することなく正しい信号の読み出しを行
なうことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明実施例の密着型イメージセンサの等価
回路図、第２図は、同Ｖ！！Ｗ型イメージセンサのマト
リクス配線部の要部を示す図、第３図は、第２図の△−
Ａ断面図、第４図（ａ）は、同密着型イメージセンサの
出力をタイムチャートで示す図、第４図（ｂ）は、従来
例の密着型イメージセンサの出力をタイムチャートで丞
す図、第５図は、共通信号線の１部を示す等価回路図で
ある。 ＰＤ　　　−ＰＤ、。・・・フォトダイオード、１．１ Ｔ１゜１〜Ｔ、。・・・薄膜トランジスタ、Ａ　〜△　
・・・アンプ、ＳＷ１〜ＳＷｏ・・・スイッチｎ ング用ＩＣ１Ｒ８１〜Ｒ８ｏ・・・リセットスイッチ、
Ｌ・・・マトリクス配線部、１１・・・第１の配Ｉ１層
、１２・・・第２の配線層、し１，１〜ＬＨ１゜・・・
信号線、８１〜Ｓｏ・・・共通信号線、１３・・・絶縁
膜、１４・・・対向電極、”ｏｕｔ・・・出力信号。 出願人イ（埋入　　＊　。　ａ　　３ｊｔ、、１１と、
　　　１・１゜ 第４図（Ｑ） 第４図（ｂ） 第３図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 マトリクス駆動型の密着型イメージセンサにおいて、 電圧読み出し用の共通信号線に各共通信号線間の容量に
   比べて十分に大きい容量を付加するようにしたことを特
   徴とする 密着型イメージセンサ。