JP2967953B2 - Photoelectric conversion device - Google Patents
Photoelectric conversion deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は光電変換装置に係り、特
にファクシミリ、イメージリーダ、デイジタル複写機お
よび電子黒板等の入力部に好適に用いられる光電変換装
置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photoelectric conversion device and, more particularly, to a photoelectric conversion device suitably used for an input unit such as a facsimile, an image reader, a digital copying machine, and an electronic blackboard.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、ファクシミリ、イメージリーダ等
の小型化、高性能化のために、光電変換装置として、等
倍光学系をもつ長尺ラインセンサの開発が行われてい
る。2. Description of the Related Art In recent years, a long line sensor having an equal-magnification optical system has been developed as a photoelectric conversion device for miniaturization and high performance of a facsimile, an image reader, and the like.
【0003】従来、この種のラインセンサは一列のアレ
イ状に配列された各光電変換素子に対して、それぞれス
イッチ素子等が構成された信号処理用の集積回路(以
下、ICと示す。)を接続して構成している。しかしな
がら、その光電変換素子の個数は、ファクシミリG3規
格に準ずるとA4サイズで1728個も必要となる。こ
のため実装工数も増え、製造コスト並びに信頼性で満足
なものは得られていない。Conventionally, this type of line sensor has a signal processing integrated circuit (hereinafter, referred to as an IC) in which a switch element or the like is configured for each photoelectric conversion element arranged in a row. Connected and configured. However, according to the facsimile G3 standard, the number of the photoelectric conversion elements needs to be 1,728 in A4 size. For this reason, the number of mounting steps is increased, and satisfactory manufacturing cost and reliability cannot be obtained.
【0004】一方、信号処理用のICの個数を減らし、
かつ実装工数を減らす構成として、従来からマトリクス
配線による構成が採用されている。On the other hand, the number of ICs for signal processing is reduced,
As a configuration for reducing the number of mounting steps, a configuration using matrix wiring has conventionally been adopted.
【0005】また、スイッチング用素子として薄膜トラ
ンジスタ(以下、TFTと示す。)を採用し、光電変換
素子、TFT、マトリクス配線等からなる一体的な構成
をとることにより、信号処理用のICの機能を低減化
し、高速読み取りの長尺密着型の画像読み取り装置を安
価に提供する試みもなされている。[0005] A thin film transistor (hereinafter, referred to as a TFT) is used as a switching element, and an integrated structure including a photoelectric conversion element, a TFT, a matrix wiring, and the like is provided, so that the function of an IC for signal processing is improved. Attempts have also been made to provide a low-cost, high-speed, long contact-type image reading device at low cost.
【0006】さらに、製造コストを下げ、信頼性の高い
長尺密着型の画像読み取り装置を提供するために、光電
変換素子の光電変換層、TFTの半導体層を同一材料の
たとえば非晶質シリコンで形成し、光電変換素子、TF
T、マトリクス配線等を同一基板上に同一製造工程を用
いて一体的に作成する方法も開発されている。Further, in order to reduce the manufacturing cost and provide a highly reliable long contact type image reading device, the photoelectric conversion layer of the photoelectric conversion element and the semiconductor layer of the TFT are made of the same material, for example, amorphous silicon. Formed, photoelectric conversion element, TF
A method of integrally forming T, matrix wiring, and the like on the same substrate using the same manufacturing process has also been developed.
【0007】またさらに、小型化、低コスト化のため、
等倍ファイバーレンズアレイを用いずに、ガラス等の透
明スペーサを介して、光電変換素子が原稿からの反射光
を直接検知する光電変換装置も提案されている。Further, in order to reduce the size and cost,
There has also been proposed a photoelectric conversion device in which a photoelectric conversion element directly detects reflected light from a document via a transparent spacer such as glass without using an equal-magnification fiber lens array.
【0008】図7は、我々が先に提案した従来の光電変
換装置の等価回路図である。FIG. 7 is an equivalent circuit diagram of the conventional photoelectric conversion device that we proposed earlier.
【0009】光電変換素子S1-1 〜S36-48 に入射した
光情報は、光電変換素子S1-1 〜S36-48 から蓄積コン
デンサCS1-1〜CS36-48、転送用TFTのT1-1 〜T
36-48 、マトリクス信号配線L1 〜L48を通って、並列
の電圧出力となる。さらに、読み出し用スイッチICに
よって直列信号となり外部に取り出される。なお、蓄積
コンデンサCS1-1〜CS36-48に蓄積された残留電荷はリ
セット用TFTのR1-1 〜R36-48 によってリセットさ
れる。[0009] The optical information incident on the photoelectric conversion elements S 1-1 to S 36-48 are accumulated from the photoelectric conversion elements S 1-1 to S 36-48 capacitor C S1-1 ~C S36-48, transferring TFT T 1-1 to T
36-48, through the matrix signal wirings L 1 ~L 48, the parallel voltage outputs. Further, the readout signal is converted into a serial signal by the readout switch IC and is extracted to the outside. Note that the residual charges stored in the storage capacitors C S1-1 to C S36-48 are reset by the reset TFTs R 1-1 to R 36-48 .
【0010】ここで読み出し用スイッチICは、マトリ
クス信号配線部の負荷コンデンサC L1〜CL48 と読み出
し用スイッチTSW1 〜TSW48との間に転送用スイッチU
SW1 〜USW48と読み出し用コンデンサCT1〜CT48 とを
設け、更に読み出し用コンデンサCT1〜CT48 をリセッ
トする為のリセットスイッチVSWを設けた構成である。Here, the readout switch IC is a
Load capacitor C in the signal wiring section L1~ CL48And read
Switch TSW1~ TSW48Between the transfer switch U
SW1~ USW48And reading capacitor CT1~ CT48And
And readout capacitor CT1~ CT48Reset
Reset switch VSWIs provided.
【0011】転送用スイッチUSW1 〜USW48は、マトリ
クス信号配線L1 〜L48の各配線に接続され、マトリク
ス信号配線L1 〜L48に形成されている負荷コンデンサ
CL1〜CL48 に蓄えられた電荷を、読み出し用コンデン
サCT1〜CT48 に転送するためのスイッチであり、転送
パルスGt により同時に駆動される。[0011] transfer switch U SW1 ~U SW48 is connected to the wiring of the matrix signal wirings L 1 ~L 48, stored in the load capacitor C L1 -C L48 formed in the matrix signal wiring L 1 ~L 48 the obtained charge, a switch for transferring to the read capacitor C T1 -C T48, are simultaneously driven by a transfer pulse G t.
【0012】読み出し用スイッチTSW1 〜TSW48は読み
出し用コンデンサのそれぞれに接続され、順次切り替え
ることにより、読み出し用コンデンサCT1〜CT48 の電
位を順次増幅器Ampを介して光電変換装置の外部へ読
み出すための読みだし用スイッチであり、シフトレジス
タSR2により順次駆動される。The read switches T SW1 to T SW48 are connected to the respective read capacitors and are sequentially switched so that the potentials of the read capacitors C T1 to C T48 are sequentially read out of the photoelectric conversion device via the amplifier Amp. Switches for reading, and are sequentially driven by the shift register SR2.
【0013】RSW1 〜RSW48は、マトリクス信号配線部
に形成された負荷コンデンサCL1〜CL48 と転送スイッ
チUSW1 〜USW48との間に設けられ、負荷コンデンサC
L1〜CL48 の電位をリセット電位VR にリセットする為
のリセット用スイッチであり、リセットパルスCres に
より駆動される。R SW1 to R SW48 are provided between the load capacitors C L1 to C L48 formed in the matrix signal wiring section and the transfer switches U SW1 to U SW48, and
The potential of L1 -C L48 is a reset switch for resetting the reset potential V R, it is driven by the reset pulse C res.
【0014】また、VSWは、読み出し用コンデンサCT1
〜CT48 の電位をリセット電位VR にリセットするため
のリセット用スイッチであり、リセットパルスgres に
より駆動される。V SW is a read capacitor C T1.
The potential of -C T48 is a reset switch for resetting the reset potential V R, driven by a reset pulse g res.
【0015】本従来例の光電変換装置の構成例では、総
画素数1728ビットの光電変換素子を48ビットずつ
まとめて36ブロックに分割してある。各動作は順次こ
のブロック単位で進む。図8は、従来の光電変換装置に
よって、画像濃度が均一な原稿を読み取るときのタイミ
ングチャートを示す。In the configuration example of the photoelectric conversion device of this conventional example, photoelectric conversion elements having a total number of pixels of 1,728 bits are grouped into 48 blocks each of which is divided into 36 blocks. Each operation proceeds sequentially in units of this block. FIG. 8 shows a timing chart when a document having a uniform image density is read by a conventional photoelectric conversion device.
【0016】第1ブロックの光電変換素子S1-1 〜S
1-48に入射した光情報は、蓄積コンデンサCS1-1〜C
s1-48 に電荷として蓄えられる。一定時間後、第1ゲー
ト駆動線G1 にシフトレジスタSR1 より電圧パルスが
加えられ、転送用TFTのT1-1 〜T1-48がON状態と
なる。これにより蓄積コンデンサCS1-1〜Cs1-48 の電
荷がマトリクス信号配線L1 〜L48を通って、負荷コン
デンサCL1〜CL48 に転送される。この転送のために必
要なゲートパルス幅t1 (図8に図示)は、蓄積コンデ
ンサCS と負荷コンデンサCL の容量値の小さい方の値
と転送用TFT TのON抵抗Rt とにより定まる時定
数に依存する。The photoelectric conversion elements S 1-1 to S in the first block
The optical information incident on 1-48 is stored in storage capacitors C S1-1 -C
Stored as charges in s1-48 . After a certain time, a voltage pulse is applied from the shift register SR 1 to the first gate driving line G 1, T 1-1 through T 1-48 of the transfer TFT is turned ON. Thereby, the charges of the storage capacitors C S1-1 to C s1-48 are transferred to the load capacitors C L1 to C L48 through the matrix signal wirings L 1 to L 48 . The gate pulse width t 1 required for this transfer (shown in FIG. 8) is determined by the value of the smaller capacitance value of the storage capacitor C S and the load capacitor C L and the ON resistance R t of the transfer TFT T Depends on the time constant.
【0017】蓄積コンデンサCS は10〜20pF、負
荷コンデンサCL は100〜300pFが適当な値であ
り、ON抵抗Rt はa−Si:Hを用いたTFTにおい
ては数MΩと高抵抗になるため、この時定数は10〜4
0μsecとなる。The storage capacitor C S 10~20PF, load capacitor C L is a suitable value 100~300PF, the ON resistance R t a-Si: a high resistance and a few MΩ in TFT using an H Therefore, this time constant is 10 to 4
It becomes 0 μsec.
【0018】続いてゲート駆動信号Gt の印加により、
転送用スイッチUSW1 〜USW48は同時にON状態とな
り、負荷コンデンサCL1〜CL48 に蓄えられた信号電荷
は読みだし用コンデンサCT1〜CT48 に同時に転送され
る。この転送のために必要なゲートパルスGt の長さt
3 (図8に図示)は、転送用スイッチUSWのON抵抗R
uおよび、負荷コンデンサCL と読み出し用コンデンサ
CT の容量値の小さい方の値とにより定まる時定数に依
存する。[0018] By the application of followed by the gate drive signal G t,
The transfer switches U SW1 to U SW48 are simultaneously turned on, and the signal charges stored in the load capacitors C L1 to C L48 are simultaneously transferred to the read capacitors C T1 to C T48 . Length t of gate pulse Gt required for this transfer
3 (shown in FIG. 8) is the ON resistance R of the transfer switch U SW
u and depends on the time constant determined by the value of the smaller capacitance of the load capacitor C L and a read capacitor C T.
【0019】負荷コンデンサCL は100〜300p
F、読み出し用コンデンサCT は10〜20pFが適当
な値であり、ON抵抗Ruは汎用的なアナログスイッチ
を用いると3k〜5kΩに選定できるため、この時定数
は100nsec以下の短い値にできる。[0019] The load capacitor C L is 100~300p
F, the read capacitor C T is 10~20pF an appropriate value, ON resistance Ru is because it can select the 3k~5kΩ With general analog switches, the time constant can be below the shorter value 100 nsec.
【0020】引き続いて、ゲート駆動線g1 〜g48にシ
フトレジスタSR2 から電圧パルスが順次加えられるこ
とにより、読み出し用コンデンサCT1〜CT48 に転送さ
れた第1ブロックの信号電荷は、読み出し用スイッチT
SW1 〜TSW48により直列信号に変換され、増幅器Amp
により増幅され光電変換装置の外部へ出力電圧Vout と
して取り出される。[0020] Subsequently, by the shift register SR 2 is the voltage pulse is sequentially applied to the gate drive lines g 1 to g 48, the signal charges of the first block transferred to the read capacitor C T1 -C T48, read Switch T
It is converted to a serial signal by SW1 to T SW48 , and the amplifier Amp
And is taken out of the photoelectric conversion device as an output voltage Vout .
【0021】この1ブロック分の信号出力が出力される
期間t4 (図8に図示)は、読みだし用スイッチTSWの
ON抵抗Rtと増幅器Ampの配線容量を含む入力容量
および増幅器の応答速度に依存するが、1ビットあたり
1〜2μsecに選定することができる為、48ビット
では約50〜100μsecとなる。During the period t 4 (shown in FIG. 8) during which the signal output for one block is output, the input resistance including the ON resistance Rt of the readout switch T SW and the wiring capacitance of the amplifier Amp, and the response speed of the amplifier. However, since it can be selected from 1 to 2 μsec per bit, it is about 50 to 100 μsec for 48 bits.
【0022】この読み出し動作において、g1 〜g48に
印加される電圧パルスが高電圧(ハイ)の期間の後半期
間t5 (図8に図示)に、リセットパルスgres がリセ
ットスイッチVSWに逐次印加される。これにより、この
後半期間t5 においては、読み出し用スイッチTSWとリ
セットスイッチVSWが同時にON状態となり、読み出し
用コンデンサCT1〜CT48 は逐次リセット電位VR にリ
セットされる。In this read operation, the reset pulse g res is applied to the reset switch V SW during the latter half period t 5 (shown in FIG. 8) of the period in which the voltage pulses applied to g 1 to g 48 are high voltage (high). Applied sequentially. Thus, in this second half period t 5, read switch T SW and a reset switch V SW is turned ON at the same time, the read capacitor C T1 -C T48 is reset to sequentially reset potential V R.
【0023】このリセットの為に必要なゲートパルスg
res の長さt5 は、リセット用スイッチVSWのON抵抗
Rv、読み出し用スイッチTSWのON抵抗Rtおよび読
み出し用コンデンサCT の値により定まる時定数に依存
するが、読み出し用コンデンサCT は10〜20pFが
適当であり、ON抵抗Rv、Rtには汎用的なアナログ
スイッチを用いると50〜300Ωに選定できるため、
この時定数は100nsec以下の短い値にできる。The gate pulse g required for this reset
The length t 5 of the res is, the ON resistance Rv of the reset switch V SW, depends on the time constant determined by the values of the ON resistance Rt and read capacitor C T of the read switch T SW, the capacitor C T for reading 10 to 20 pF is appropriate, and if a general-purpose analog switch is used for the ON resistances Rv and Rt, the resistance can be selected to be 50 to 300 Ω.
This time constant can be a short value of 100 nsec or less.
【0024】また、この信号読み出し動作と並行して、
リセットパルスCres をリセットスイッチRSW1 〜R
SW48に印加することにより、負荷コンデンサCL1〜C
L48 が同時にリセットされる。In parallel with this signal reading operation,
Reset pulses C res are output to reset switches R SW1 to R SW1.
By applying the voltage to SW48 , the load capacitors C L1 -C
L48 is reset at the same time.
【0025】このリセットの為に必要なゲートパルスC
res の長さt2 (図8に図示)は、リセット用スイッチ
RSWのON抵抗Rr,マトリクス信号配線の抵抗および
負荷コンデンサCL の値により定まる時定数に依存し、
数μsec程度の値となる。このリセット動作が終了
後、ゲート駆動配線G2 に電圧パルスがシフトレジスタ
SR1より印加され、第2ブロックの転送動作が始ま
る。この転送動作と同時に第1ブロックのリセット用T
FTのR1-1 からR1-48がON状態となり、第1ブロッ
クの蓄積コンデンサCS1-1〜CS1-48 の電荷がリセット
電位VR にリセットされ、次の蓄積動作にそなえる。以
下、ゲート駆動線G3 ,G4 ,・・・を順次駆動するこ
とにより1ライン分のデータを出力する。The gate pulse C required for this reset
res length t 2 (shown in FIG. 8) depends on the time constant determined by the values of the resistor and load capacitor C L of the ON resistance Rr, matrix signal wires of the reset switch R SW,
The value is about several μsec. After the reset operation is completed, the voltage pulse to the gate driving line G 2 is applied from the shift register SR 1, the transfer operation of the second block starts. At the same time as this transfer operation, the reset block T of the first block is used.
R 1-48 from FT of R 1-1 is turned ON, the charge storage capacitor C S1-1 ~C S1-48 of the first block are reset to the reset potential V R, ready for the next accumulating operation. Hereinafter, data for one line is output by sequentially driving the gate drive lines G 3 , G 4 ,.
【0026】[0026]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
マトリクス接続された光電変換装置においては、センサ
により蓄積された電荷量が同じ場合でも、ブロック内の
他のビットの電荷量によって出力電圧が異なる現象(以
後、ブロック内クロストークという)が生じる。このブ
ロック内クロストークによる出力電圧の変化を考察する
ために、図9に示すような1ブロックが3ビットからな
り、各ビットの負荷コンデンサの値はCL、クロス部容
量の値はCPですべて等しいマトリクス回路を考える。However, in a conventional matrix-connected photoelectric conversion device, even when the amount of charge accumulated by the sensor is the same, the output voltage differs depending on the amount of charge of other bits in the block. (Hereinafter referred to as intra-block crosstalk). In order to consider the change in the output voltage due to the crosstalk in the block, one block as shown in FIG. 9 is made up of 3 bits, the load capacitor value of each bit is CL, and the cross section capacitance value is CP. Consider a matrix circuit.
【0027】このようなマトリクス回路の各端子1〜3
に信号電荷Q1〜Q3を入力した場合の出力電圧V1〜
V3は、式で表される。Each terminal 1 to 3 of such a matrix circuit
Output voltage V1 when signal charges Q1 to Q3 are input to
V3 is represented by an equation.
【0028】[0028]
【数1】 入力電荷がQ1=Q2=Q3=Q0の場合の出力電圧
は、式より(Equation 1) The output voltage when the input charge is Q1 = Q2 = Q3 = Q0 is
【0029】[0029]
【数2】 となる。(Equation 2) Becomes
【0030】また、入力電荷がQ1=Q2=Q3=0の
場合は、同様に式より V1=V2=V3=0 となる。When the input electric charge is Q1 = Q2 = Q3 = 0, similarly, V1 = V2 = V3 = 0 from the equation.
【0031】しかしながら、入力電荷がQ1=Q、Q2
=Q3=0の場合は、 V1=a・Q1≠VO V2=V3=b・Q1≠0 となり、入力電荷量が同じでも出力電圧が異なってしま
う。However, if the input charge is Q1 = Q, Q2
In the case of = Q3 = 0, V1 = a.Q1 = VO V2 = V3 = b.Q1、0, and the output voltage is different even if the input charge amount is the same.
【0032】ここで、式をもとに1ブロック内ビット
数がNの場合の端子iの出力電圧Viは式のように記
述できる。Here, based on the equation, the output voltage Vi at the terminal i when the number of bits in one block is N can be described as the equation.
【0033】[0033]
【数3】 ブロック内クロストークによる出力電圧の変化が最も大
きい場合は、Nビットの内1ビットのみが入力電荷量0
で、他の(N−1)ビットの入力電荷量がQ0の場合で
ある(あるいは、この逆の場合)。この入力電荷量が0
に対応するビットの負荷コンデンサCLの出力電圧をV
W0とすると、(Equation 3) When the change in the output voltage due to the intra-block crosstalk is the largest, only one of the N bits has an input charge amount of zero.
This is the case where the input charge amount of the other (N-1) bits is Q0 (or the reverse case). This input charge amount is 0
The output voltage of the load capacitor CL of the bit corresponding to
Assuming W0,
【0034】[0034]
【数4】 また、この入力電荷量がQ0に対応するビットの負荷コ
ンデンサCLの出力電圧をVWQとすると、(Equation 4) When the output voltage of the load capacitor CL of the bit corresponding to the input charge amount Q0 is VWQ,
【0035】[0035]
【数5】 さらにこのVW0の値を用いて端子iにおけるブロック
内クロストーク量XCTを次のように定義する。(Equation 5) Further, using the value of VW0, the intra-block crosstalk amount XCT at the terminal i is defined as follows.
【0036】[0036]
【数6】 ここで、VWは入力電荷量Q0に対応するビットのブロ
ック内クロストークがない場合の本来の端子iの出力電
圧である。(Equation 6) Here, VW is the original output voltage of the terminal i when there is no intra-block crosstalk of the bit corresponding to the input charge amount Q0.
【0037】[0037]
【数7】 又、クロストーク量XCTは、図7における転送用スイ
ッチUSWによってCLからCTへ電荷転送後のCTの出
力電圧に対するクロストーク量とも一致する。式はブ
ロック内クロストーク量XCTが0に近づくほど、得ら
れる出力は本来の出力電圧値に近づき、ブロック内クロ
ストークによる変化が小さいことを示す。(Equation 7) Further, the crosstalk amount XCT is also consistent with the crosstalk amount for the output voltage of the CT after the charge transfer from the CL to the CT by transfer switches U SW in FIG. The equation shows that as the intra-block crosstalk amount XCT approaches 0, the obtained output approaches the original output voltage value and the change due to intra-block crosstalk is small.
【0038】原稿読み取り信号を用いた再生画像におい
て、ブロック内クロストークが問題となりやすい条件
は、黒原稿読み取り信号が白原稿読み取り信号により増
大される場合である。In a reproduced image using a document reading signal, a condition under which crosstalk in a block is likely to be a problem is when a black document reading signal is increased by a white document reading signal.
【0039】ここで、図7に示す従来例のブロック内ク
ロストークの経時変化を考察する。図10は、負荷コン
デンサCL1の入力電荷量が0、負荷コンデンサCL2〜C
L48 の入力電荷量がQ0の場合において、負荷コンデン
サCL1,CL2〜CL48 の電圧VCL1 ,VCL2 〜VCL48、
および読み出し用コンデンサCT1,CT2〜CT48 の電
圧、VCT1 ,VCT2 〜VCT48およびブロック内クロスト
ーク量XCTの経時変化を示す。Here, the change over time of the crosstalk in the block of the conventional example shown in FIG. 7 will be considered. FIG. 10 shows that the input charge amount of the load capacitor C L1 is 0 and the load capacitors C L2 to C L
When the input charge amount of L48 is Q0, the voltages V CL1 , V CL2 to V CL48 of the load capacitors C L1 , C L2 to C L48 ,
And capacitors C T1, C T2 ~C T48 of the read voltage shows the time course of the V CT1, V CT2 ~V CT48 and block crosstalk amount XCT.
【0040】ここでT=0は転送用スイッチUSWがON
となるタイミングであり、読み出し用コンデンサCT は
10pF、負荷コンデンサCL は200pF、転送用ス
イッチUSWのON抵抗は4kΩ、共通抵抗RCOM =10
Ω(なお、ここでいう共通抵抗RCOM は寄生的に発生す
る抵抗である。)としてシミュレーションしている。こ
こでT=χ′はXCT=0となる時間であるが、このタ
イミングでは負荷コンデンサCL から読み出しコンデン
サCT への電荷転送効率αは約30%程度である事がわ
かる。一般に転送効率αは80%以上必要と考えられて
いる。Here, when T = 0, the transfer switch U SW is ON.
The read capacitor C T is 10 pF, the load capacitor C L is 200 pF, the ON resistance of the transfer switch U SW is 4 kΩ, and the common resistance R COM = 10
The simulation is performed as Ω (the common resistance R COM here is a parasitically generated resistance). Where T = chi 'is a time satisfying XCT = 0, the charge transfer efficiency α from the load capacitor C L to the read capacitor C T is at this timing is found to be about 30%. Generally, it is considered that the transfer efficiency α is required to be 80% or more.
【0041】このようなブロック内クロストロークによ
る出力電圧の変化を抑えるためには、式からも明らか
なように、クロス部容量CPをなくす、あるいは、クロ
ス部容量CPと負荷容量CLとの比を大きくすることが
考えられる。これらの具体的な対策方法については特開
昭62−67864号公報、特開昭62−67865号
公報などに述べられている。In order to suppress such a change in the output voltage due to the cross stroke in the block, as is apparent from the equation, the cross portion capacitance CP is eliminated, or the ratio between the cross portion capacitance CP and the load capacitance CL is reduced. It is conceivable to increase it. Specific measures for these measures are described in JP-A-62-67864 and JP-A-62-67865.
【0042】しかしながら、これらの対策方法では、ク
ロス部容量CPを形成しないようにするため配線間にシ
ールド層を別に設けなければならなかったり、配線幅を
狭くしてクロス部容量CPを低減化するために作製上の
歩留りが低下する、又負荷容量CLを大きくすることで
信号出力電圧が低下する、などの新たな問題点が生じ
る。However, in these countermeasures, a shield layer must be separately provided between the wirings in order to prevent the formation of the cross-part capacitance CP, or the width of the wiring is narrowed to reduce the cross-part capacitance CP. As a result, new problems such as a reduction in production yield and a decrease in signal output voltage due to an increase in the load capacitance CL occur.
【0043】本発明は、かかる問題点に鑑み、ブロック
内クロストークを簡易な構成で補正できるようにするこ
とにより、信号の品位の優れた光電変換装置を廉価に提
供し、ひいてはこれを適用する機器の低廉価を達成する
ことを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and provides a low-cost photoelectric conversion device having excellent signal quality by enabling crosstalk in a block to be corrected with a simple configuration. The purpose is to achieve low cost of equipment.
【0044】[0044]
【課題を解決するための手段】本発明の光電変換装置
は、少なくとも、複数の光センサと、該光センサの出力
信号を一定数ずつ1ブロックとして順次とり出す第1の
スイッチ手段と、該第1のスイッチ手段によって取り出
された1ブロックの信号を蓄積する容量値CL である第
1の蓄積手段と、該第1の蓄積手段と前記複数の光セン
サとを接続するマトリクス接続部と、前記第1の蓄積手
段に蓄積された1ブロック分の信号を順次取り出す第2
のスイッチ手段と、該第2のスイッチ手段によって取り
出された1ブロック分の信号を蓄積する第2の蓄積手段
と、を有する光電変換装置において、少なくとも前記第
1の蓄積手段の一方の電極が1ブロック分接続され、か
つ抵抗値RCOM の共通抵抗を通して一定電位に接続さ
れ、前記第1の蓄積手段の容量値CL と前記共通抵抗の
抵抗値RCOM の積CL ・RCOM が5.0×10-9F・Ω
以上であることを特徴とする。The photoelectric conversion device according to the present invention comprises at least a plurality of optical sensors, first switch means for sequentially taking out a predetermined number of output signals of the optical sensors as one block, and A first storage unit having a capacitance value C L for storing one block of signals taken out by one switch unit; a matrix connection unit connecting the first storage unit to the plurality of optical sensors; A second block for sequentially extracting signals for one block stored in the first storage unit;
And a second storage means for storing one block of signals taken out by the second switch means, wherein at least one electrode of the first storage means has one electrode. connected blocks, and is connected to a constant potential through a common resistance of the resistance value R COM, the first product C L · R COM capacitance value C L and the common resistance resistance R COM accumulation means 5. 0 × 10 -9 F ・ Ω
It is characterized by the above.
【0045】[0045]
【作 用】本発明は、第1の蓄積手段の一方の電極が1
ブロック分接続され、かつ抵抗値RCOM の共通抵抗を通
して一定電位に接続され、前記第1の蓄積手段の容量値
CL と前記共通抵抗の抵抗値RCOM の積CL ・RCOM が
5.0×10-9F・Ω以上となるようにすることで、ブ
ロック内クロストーク量XCTが0となる時に、負荷コ
ンデンサCL から読み出しコンデンサCT への電荷転送
効率αが80%以上となるようにしたものである。According to the present invention, one electrode of the first storage means has one electrode.
Connected blocks, and is connected to a constant potential through a common resistance of the resistance value R COM, the first product C L · R COM capacitance value C L and the common resistance resistance R COM accumulation means 5. by such a 0 × 10 -9 F · Ω or more, when the block crosstalk amount XCT becomes 0, the charge transfer efficiency α from the load capacitor C L to the read capacitor C T is 80% or more It is like that.
【0046】[0046]
【実施例】以下、図面を参照して、本発明を詳細に説明
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【0047】図1は本発明による実施例であり、光電変
換装置の等価回路図を示す。本実施例では、同一基板上
に形成された光電変換素子部、蓄積コンデンサ部、TF
T部、マトリクス信号配線部、ゲート駆動配線部等光電
変換部の構成は、図7に示される従来の光電変換装置の
等価回路図と基本的に同様なので詳細な構成説明は省略
する。FIG. 1 is an embodiment according to the present invention, and shows an equivalent circuit diagram of a photoelectric conversion device. In the present embodiment, the photoelectric conversion element unit, the storage capacitor unit, and the TF formed on the same substrate
The configuration of the photoelectric conversion unit such as the T unit, the matrix signal wiring unit, and the gate drive wiring unit is basically the same as the equivalent circuit diagram of the conventional photoelectric conversion device shown in FIG.
【0048】本実施例の光電変換装置が従来の光電変換
装置と等価回路的に異なる点は、負荷コンデンサCL1〜
CL48 の一方の共通一定電位電極(以下接地電極と称
す)が共通抵抗RCOM を通して接地されることである。The point that the photoelectric conversion device of the present embodiment differs from the conventional photoelectric conversion device in terms of an equivalent circuit is that the load capacitors C L1 to C L1 .
One of the common fixed potential electrode C L48 (hereinafter referred to as the ground electrode) is that is grounded through a common resistor R COM.
【0049】以下本実施例の光電変換装置の動作を説明
するが、従来例と同様の動作を行う素子及びタイミング
については説明を省く。Hereinafter, the operation of the photoelectric conversion device of this embodiment will be described, but the description of the elements and timings that perform the same operations as in the conventional example will be omitted.
【0050】第1ブロックの光電変換素子S1-1 〜S
1-48に入射した光情報は光電流に変換され、蓄積コンデ
ンサCS1-1〜CS1-48 に電荷として蓄えられる。一定時
間後、ゲート駆動線G1 に転送用の第1の電圧パルスを
t1 時間加え、転送用TFTのT1-1 〜T1-48をオン状
態に切り替える。これで蓄積コンデンサCS1-1〜C
S1-48 の電荷がマトリクス信号配線L1 〜L48を通っ
て、負荷コンデンサCL1〜CL48 に転送され、各負荷コ
ンデンサの電位VL1〜VL48 は高くなる。[0050] The photoelectric conversion element S 1-1 to S of the first block
The optical information incident on 1-48 is converted into a photocurrent and stored as charges in the storage capacitors C S1-1 to C S1-48 . After a certain time, the first voltage pulse for transfer t 1 hour added to the gate drive lines G 1, switches the T 1-1 through T 1-48 of transferring TFT to the ON state. The storage capacitors C S1-1 to C S
Charge of S1-48 is through the matrix signal wirings L 1 ~L 48, is transferred to the load capacitor C L1 -C L48, the potential V L1 ~V L48 of each load capacitor increases.
【0051】この時、マトリクス信号配線L1 〜L48の
クロス部容量CPにより、ブロック内クロストークがお
こる。At this time, crosstalk in the block occurs due to the cross capacitance CP of the matrix signal lines L 1 to L 48 .
【0052】続いてゲート駆動信号Gt の印加により、
転送用スイッチUSW1 〜USW48は同時にON状態とな
り、負荷コンデンサCL1〜CL48 に蓄えられた信号電荷
は読み出し用コンデンサCT1〜CT48 に同時に転送され
る。[0052] By the application of followed by the gate drive signal G t,
The transfer switches U SW1 to U SW48 are turned on at the same time, and the signal charges stored in the load capacitors C L1 to C L48 are simultaneously transferred to the read capacitors C T1 to C T48 .
【0053】この時、負荷コンデンサCL1〜CL48 の接
地電極がすべて接続されている為、入力電荷量が0であ
るビットの接地電極電位VCOM は、入力電荷量がQ0の
ビットの接地電極電位と同じである。接地電極電位V
COM は、入力電荷量がゼロでないビットの総入力電荷が
転送用スイッチUSWを通って読み出し用コンデンサCT
へ転送される瞬間に大きくさがる。At this time, since all the ground electrodes of the load capacitors C L1 to C L48 are connected, the ground electrode potential V COM of the bit whose input electric charge is 0 becomes the ground electrode V COM of the bit whose input electric charge is Q0. Same as potential. Ground electrode potential V
COM indicates that the total input charge of the bit whose input charge amount is not zero passes through the transfer switch U SW and the read capacitor C T.
At the moment it is transferred to.
【0054】同時に、入力電荷量がゼロのビットの負荷
コンデンサCL の電位VL も大きく下降するが、共通抵
抗RCOM の為に接地電位へ戻るまでに時間がかかる。そ
の為、入力電荷量がゼロのビットの読み出しコンデンサ
CT から負荷コンデンサCL へ電荷が転送され、入力電
荷量がゼロビットの読み出しコンデンサCT の電位VCT
は低下し極小値をとる。接地電極電位VCOM が接地電位
にもどるにつれて、VCTは上昇しある値に飽和する。こ
の時の時定数は負荷コンデンサCL と読み出し用コンデ
ンサCT の容量値の小さい方の値と転送用スイッチTSW
のON抵抗により決まる。At the same time, the potential V L of the load capacitor C L of the bit whose input charge amount is zero also drops greatly, but it takes time to return to the ground potential due to the common resistor R COM . Therefore, the charge from the read capacitor C T bit of amount input charge zero to the load capacitor C L is transferred, the potential of the read capacitor C T of amount input charge zero bits V CT
Decreases to a minimum value. As the ground electrode potential V COM returns to the ground potential, V CT rises and saturates to a certain value. The time constant of the time the load capacitor C L and a read capacitor C T value as transfer switches T SW of smaller capacitance value of
Is determined by the ON resistance.
【0055】やがて、式のVW0と、負荷コンデンサ
CL 及び読み出しコンデンサCT によって決まる電位Eventually, the potential determined by VW0 in the equation and the load capacitor C L and the read capacitor C T.
【0056】[0056]
【数8】 になる。(Equation 8) become.
【0057】以上の動作を、図2を用いて説明する。図
2は、図10と同様の図であり、読み出し用コンデンサ
CT は10pF、負荷コンデンサCL は200pF、転
送用スイッチUSWのON抵抗は4kΩであり、図10と
同じである。又共通抵抗RCOM は25Ωとしてシミュレ
ーションしている。The above operation will be described with reference to FIG. Figure 2 is a view similar to FIG. 10, the read capacitor C T 10 pF, the load capacitor C L is 200 pF, ON resistance of the transfer switch U SW is 4k, is the same as FIG. 10. The simulation is performed with the common resistance R COM set to 25Ω.
【0058】図2によると、入力電荷量ゼロである1ビ
ットの読み出しコンデンサCT1の電位VCT1 が、VR か
ら減少し、やがて上昇し、VR となりさらに上昇してい
る。ここでT=χ″(T≒110nsec)はXCT=
0となる時間であるが、このタイミングでは負荷コンデ
ンサCL から読み出しコンデンサCT への電荷転送効率
αは約80%程度である事がわかる。χ″の値はCL ・
RCOM に依存するので、電荷転送効率αを80%以上と
するには、CL ・RCOM ≧200pF×25Ω=5.0
×10-9F・Ωとすればよい。[0058] According to FIG. 2, the potential V CT1 of input charge amount zero at a 1-bit read capacitor C T1, decreases from V R, rising eventually are further increased becomes V R. Here, T = χ ″ (T ≒ 110 nsec) becomes XCT =
Is a 0. The time, the charge transfer efficiency α from the load capacitor C L to the read capacitor C T is at this timing is found to be about 80%. The value of χ ″ is C L
Since it depends on R COM , to make the charge transfer efficiency α 80% or more, C L · R COM ≧ 200 pF × 25Ω = 5.0
× 10 −9 F · Ω may be used.
【0059】図2において、T=0からT=χ″までの
間、転送用スイッチTSWをONすることにより、黒信号
が白信号により増大されるブロック内クロストークをゼ
ロにすることができる。In FIG. 2, by turning on the transfer switch T SW from T = 0 to T = χ ″, the crosstalk in the block where the black signal is increased by the white signal can be made zero. .
【0060】他のシミュレーション結果を、図3を用い
て説明する。図3は、図10と同様の図であり、各ビッ
トの入力電荷量及び、各素子の抵抗値、容量値は図10
と同じである。又共通抵抗RCOM は70Ωとしてシミュ
レーションしている。すなわち、CL ・RCOM =200
pF×70Ω=1.4×10-8F・Ωの場合である。ク
ロストーク量XCT=0となるT=χのタイミングにお
いて図10と同様の転送効率αは約85%である。Another simulation result will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram similar to FIG. 10, in which the input charge amount of each bit and the resistance and capacitance of each element are shown in FIG.
Is the same as The simulation is performed with the common resistance R COM set to 70Ω. That is, C L · R COM = 200
This is the case where pF × 70Ω = 1.4 × 10 −8 F · Ω. At the timing of T = χ when the crosstalk amount XCT = 0, the transfer efficiency α similar to that in FIG. 10 is about 85%.
【0061】よって図3において、T=0からT=χま
での間、転送用スイッチTSWをONすることにより、黒
信号が白信号により増大されるブロック内クロストーク
をゼロにすることができる。Therefore, in FIG. 3, by turning on the transfer switch T SW during the period from T = 0 to T = χ, the crosstalk in the block in which the black signal is increased by the white signal can be made zero. .
【0062】以上の説明で明らかなように、本発明によ
ると、黒信号が白信号により増大されるブロック内クロ
ストークの全くない本来の出力電圧を簡便な回路構成で
得ることができる。As apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to obtain an original output voltage with no crosstalk in a block in which a black signal is increased by a white signal with a simple circuit configuration.
【0063】そのため、従来から行われてきたブロック
内クロストークをなくす、あるいは、小さくするため
に、クロス部容量CPをなくす、あるいは、クロス部容
量CPと負荷容量CLとの比を大きくするといった対策
方法は不要になる。よって、これらの対策方法にともな
う問題点、すなわちシールド層を別に設けなければなら
なかったり、配線幅を狭くしてクロス部容量CPを低減
化するために作製上の歩留りが低下する、あるいは負荷
容量CLを大きくしたために信号出力電圧が低下する、
などが生じることもない。Therefore, in order to eliminate or reduce the crosstalk in the block conventionally performed, the countermeasure such as eliminating the cross portion capacitance CP or increasing the ratio between the cross portion capacitance CP and the load capacitance CL is adopted. There is no need for a method. Therefore, the problems associated with these countermeasures, that is, a shield layer must be separately provided, the yield in manufacturing is reduced in order to reduce the cross-section capacitance CP by reducing the wiring width, or the load capacitance is reduced. The signal output voltage drops due to the increase in CL,
There is no occurrence.
【0064】さらに、本発明によると、負荷容量CLを
小さくした場合でも本来の出力電圧を得ることができる
ため、回路形成上可能な限り負荷容量CLを低減するこ
とで、式からも明らかなように、少ない入力電荷量で
も大きな出力電圧が得ることができるようになる。Furthermore, according to the present invention, even when the load capacitance CL is reduced, the original output voltage can be obtained. Therefore, by reducing the load capacitance CL as much as possible in terms of circuit formation, it becomes clear from the equation. In addition, a large output voltage can be obtained with a small input charge amount.
【0065】このことは、光センサにより生じる電荷量
を少なくすることが可能であることを示し、低感度の光
センサが使用できる、あるいは、入射光量の少ない状態
すなわち原稿照明用の光源が低輝度の状態でも使用でき
ることになり、光電変換装置の低廉価を図ることが可能
となる。This indicates that the amount of electric charge generated by the optical sensor can be reduced, and that a low-sensitivity optical sensor can be used, or that the amount of incident light is small, that is, the light source for illuminating the original has low luminance. Therefore, the photoelectric conversion device can be used at a low cost.
【0066】図4および図5は、本実施例の光電変換装
置に係る光電変換部の模式的な断面図および平面図であ
る。FIGS. 4 and 5 are a schematic sectional view and a plan view of a photoelectric conversion unit according to the photoelectric conversion device of this embodiment.
【0067】本実施例ではa−Si:Hを用いて、光電
変換素子部1、蓄積コンデンサ部2、TFT部3および
4、マトリクス信号配線部5、ゲート駆動配線部6およ
び共通コンデンサ部7等が透光性絶縁基板10上に同一
プロセスにより一体的に形成されている。In this embodiment, a-Si: H is used, and the photoelectric conversion element section 1, the storage capacitor section 2, the TFT sections 3 and 4, the matrix signal wiring section 5, the gate drive wiring section 6, the common capacitor section 7, and the like. Are integrally formed on the translucent insulating substrate 10 by the same process.
【0068】透光性絶縁基板10上には、Al、Cr等
の第1の導電体層24、SiN等の第1の絶縁層25、
a−Si:Hからなる光導電性半導体層26、n+ 型a
−Si:Hのオーミックコンタクト層27、Al、Cr
等の第2の導電体層28が形成されている。On the translucent insulating substrate 10, a first conductor layer 24 of Al, Cr, etc., a first insulating layer 25 of SiN, etc.
a-Si: H photoconductive semiconductor layer 26, n + type a
-Si: H ohmic contact layer 27, Al, Cr
And the like, a second conductor layer 28 is formed.
【0069】光電変換素子部1において、30および3
1は上層電極配線である。原稿Pで反射された信号光
L′はa−Si:Hからなる光導電性半導体層26の導
電率を変化させ、くし状に対向する上層電極配線30,
31間に流れる電流を変化させる。なお、32は金属の
遮光層であり、適宜の駆動源に接続して、主電極30
(ソース電極あるいはドレイン電極)および31(ドレ
イン電極あるいはソース電極)に対向する制御電極(ゲ
ート電極)となるようにしてもよい。In the photoelectric conversion element section 1, 30 and 3
Reference numeral 1 denotes an upper electrode wiring. The signal light L ′ reflected by the document P changes the conductivity of the photoconductive semiconductor layer 26 made of a-Si: H, and the upper electrode wiring 30, which faces in a comb shape,
The current flowing between 31 is changed. Reference numeral 32 denotes a metal light-shielding layer, which is connected to an appropriate drive source to
(Source electrode or drain electrode) and 31 (drain electrode or source electrode) may be used as a control electrode (gate electrode).
【0070】蓄積コンデンサ部2は、下層電極配線33
と、この下層電極配線33上に形成された第1の絶縁層
25と光導電性半導体層26と、光導電性半導体層26
上に形成された光電変換素子部1の上層電極配線31に
連続した配線とから構成される。この蓄積コンデンサ部
2の構造はいわゆるMISコンデンサの構造である。バ
イアス条件は正負いずれも用いることができるが、下層
電極配線33を常に負にバイアスする状態で用いること
により、安定な容量と周波数特性を得ることができる。The storage capacitor section 2 includes a lower electrode wiring 33
The first insulating layer 25 and the photoconductive semiconductor layer 26 formed on the lower electrode wiring 33;
And a wiring continuous with the upper electrode wiring 31 formed on the photoelectric conversion element portion 1 formed thereon. The structure of the storage capacitor unit 2 is a so-called MIS capacitor structure. Both positive and negative bias conditions can be used, but stable capacitance and frequency characteristics can be obtained by using the lower electrode wiring 33 in a state where it is always negatively biased.
【0071】TFT部3および4は、ゲート電極たる下
層電極配線34と、ゲート絶縁層をなす第2の絶縁層2
5と、半導体層26と、ソース電極たる上層電極配線3
5と、ドレイン電極たる上層電極配線36等とから構成
される。The TFT sections 3 and 4 are provided with a lower electrode wiring 34 serving as a gate electrode and a second insulating layer 2 serving as a gate insulating layer.
5, the semiconductor layer 26, and the upper electrode wiring 3 serving as a source electrode
5 and an upper electrode wiring 36 serving as a drain electrode.
【0072】マトリクス信号配線部5においては、基板
10上に第1の導電層からなる個別信号配線22、個別
信号配線22を被う絶縁層25、半導体層26、オーミ
ックコンタクト層27、そして個別信号配線と交差して
第2の導電層からなる共通信号配線37が順次積層され
ている。38は、個別信号配線22と共通信号配線37
とオーミックコンタクトをとるためのコンタクトホー
ル、39は蓄積コンデンサ部2の接地配線である。In the matrix signal wiring section 5, the individual signal wiring 22 made of the first conductive layer, the insulating layer 25 covering the individual signal wiring 22, the semiconductor layer 26, the ohmic contact layer 27, and the individual signal wiring are formed on the substrate 10. The common signal wiring 37 made of the second conductive layer is sequentially stacked so as to cross the wiring. 38 denotes an individual signal wiring 22 and a common signal wiring 37
A contact hole 39 for making an ohmic contact with the capacitor 39 is a ground wiring of the storage capacitor unit 2.
【0073】TFT駆動用ゲート線の配線部6において
は、基板10上に第1の導電層24からなる個別ゲート
配線40、個別ゲート配線40を被う絶縁層25、半導
体層26、オーミックコンタクト層27、そして個別ゲ
ート配線40と交差して、第2の導電層28からなる共
通ゲート配線41が順次積層されている。42は個別ゲ
ート配線40と共通ゲート配線41とのオーミックコン
タクトを取るためのコンタクトホールである。In the wiring section 6 of the gate line for driving the TFT, the individual gate wiring 40 made of the first conductive layer 24, the insulating layer 25 covering the individual gate wiring 40, the semiconductor layer 26, the ohmic contact layer 27, and a common gate wiring 41 composed of the second conductive layer 28 is sequentially stacked so as to cross the individual gate wiring 40. Reference numeral 42 denotes a contact hole for making ohmic contact between the individual gate wiring 40 and the common gate wiring 41.
【0074】共通コンデンサ部7は、個別信号配線たる
下層電極配線22と、この下層電極配線22上に形成さ
れた第1の絶縁層25と光導電性半導体層26と、光導
電性半導体層26上に形成された第2導電層28からな
る上層電極配線43とから構成される。この共通コンデ
ンサ部7の構造は蓄積コンデンサ部2と同様のMISコ
ンデンサの構造である。バイアス条件は正負いずれでも
用いることができるが、上層電極配線43を常に正にバ
イアスする状態で用いることにより、安定な容量と周波
数特性を得ることができる。The common capacitor section 7 includes a lower electrode wiring 22 serving as an individual signal wiring, a first insulating layer 25 and a photoconductive semiconductor layer 26 formed on the lower electrode wiring 22, and a photoconductive semiconductor layer 26. And an upper layer electrode wiring 43 formed of the second conductive layer 28 formed thereon. The structure of the common capacitor unit 7 is the same as that of the MIS capacitor as the storage capacitor unit 2. Although either positive or negative bias conditions can be used, stable capacitance and frequency characteristics can be obtained by using the upper layer electrode wiring 43 in a state where it is always positively biased.
【0075】以上のように本実施例の光電変換装置は、
光電変換素子部、蓄積コンデンサ部、TFT部、マトリ
クス信号配線部、ゲート駆動配線部および共通コンデン
サ部のすべてが光導電性半導体層および絶縁層、導電体
層等の積層構造を有するので、各部が同一プロセスによ
り同時形成されている。As described above, the photoelectric conversion device of this embodiment is
All of the photoelectric conversion element section, storage capacitor section, TFT section, matrix signal wiring section, gate drive wiring section, and common capacitor section have a laminated structure of a photoconductive semiconductor layer, an insulating layer, a conductor layer, and the like. They are formed simultaneously by the same process.
【0076】更に、第2の導電層28上には、主として
光電変換素子部1およびTFT部3,4の半導体層表面
の保護安定化のためにSiN等からなるパッシベーショ
ン層11、原稿Pとの摩擦から光電変換素子等を保護す
るためにマイクロシートガラス等からなる耐摩擦層8が
形成されている。Further, on the second conductive layer 28, the passivation layer 11 made of SiN or the like for mainly protecting and stabilizing the semiconductor layer surfaces of the photoelectric conversion element portion 1 and the TFT portions 3 and 4, and the original P A friction-resistant layer 8 made of microsheet glass or the like is formed to protect the photoelectric conversion element and the like from friction.
【0077】パッシベーション層11と耐摩耗層8との
間には、透光性導電層からなる静電気対策層15が形成
されている。Between the passivation layer 11 and the wear-resistant layer 8, an antistatic layer 15 made of a light-transmitting conductive layer is formed.
【0078】静電気対策層15は、原稿Pと耐摩耗層8
との摩擦により発生する静電気が光電変換素子等に悪影
響を及ぼさないようにするために配置されている。静電
気対策層15の材料としては、照明光Lおよび信号光
L′を透過させる必要があるため、ITO等の酸化物半
導体透明導電膜が用いられる。The antistatic layer 15 is composed of the original P and the wear-resistant layer 8.
It is arranged in order to prevent static electricity generated by friction with the negative electrode from adversely affecting the photoelectric conversion element and the like. Since the illumination light L and the signal light L ′ need to be transmitted as the material of the antistatic layer 15, an oxide semiconductor transparent conductive film such as ITO is used.
【0079】本実施例では静電気対策層を形成した対摩
耗層を接着層によりパッシベーション層11の上に接着
している。In this embodiment, the anti-abrasion layer on which the antistatic layer is formed is adhered on the passivation layer 11 by an adhesive layer.
【0080】本実施例では原稿からの反射光を等倍ファ
イバーレンズアレイ等を用いずに、直接検知する光電変
換装置、いわゆる完全密着型の構造をとることにより、
ファクシミリ等のシステムを非常にコンパクトすること
が可能となり、またシステムを構成する上での機構設計
の自由度が増している。In the present embodiment, a photoelectric conversion device for directly detecting the reflected light from the original without using the same-size fiber lens array or the like, that is, a so-called perfect contact type structure is adopted.
A system such as a facsimile can be made very compact, and the degree of freedom of a mechanical design in configuring the system is increased.
【0081】なお、等倍ファイバーレンズ等を用いた密
着読み取り型画像読み取り装置にも使用できることは言
うまでもない。It goes without saying that the present invention can also be used for a contact reading type image reading apparatus using a 1: 1 fiber lens or the like.
【0082】図6は、本実施例に係るセンサユニットを
用いて構成した画像情報処理装置として通信機能を有す
るファクシミリの一例を示す概略的構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing an example of a facsimile having a communication function as an image information processing apparatus configured using the sensor unit according to the present embodiment.
【0083】ここで、102 は原稿Pを読み取り位置に向
けて給送するための給送手段としての給送ローラ、104
は原稿Pを一枚ずつ確実に分離給送するための分離片で
ある。106 はセンサユニットに対して読み取り位置に設
けられて原稿Pの被読み取り面を規制するとともに原稿
Pを搬送する搬送手段としてのプラテンローラである。Here, reference numeral 102 denotes a feeding roller as feeding means for feeding the original P toward the reading position;
Are separation pieces for reliably separating and feeding the documents P one by one. Reference numeral 106 denotes a platen roller which is provided at a reading position with respect to the sensor unit, regulates a surface to be read of the document P, and serves as a conveying means for conveying the document P.
【0084】PPは図示の例ではロール紙形態をした記
録媒体であり、センサユニットにより読み取られた画像
情報あるいはファクシミリ装置等の場合には外部から送
信された画像情報がここに再生される。110 は当該画像
形成をおこなうための記録手段としての記録ヘッドで、
サーマルヘッド、インクジェット記録ヘッド等種々のも
のを用いることができる。また、この記録ヘッドは、シ
リアルタイプのものでも、ラインタイプのものでもよ
い。112 は記録ヘッド110 による記録位置に対して記録
媒体Pを搬送するとともにその被記録面を規制する搬送
手段としてのプラテンローラである。In the illustrated example, PP is a recording medium in the form of a roll paper, in which image information read by a sensor unit or, in the case of a facsimile apparatus, image information transmitted from outside is reproduced. 110 is a recording head as recording means for performing the image formation,
Various types such as a thermal head and an ink jet recording head can be used. The recording head may be of a serial type or a line type. Reference numeral 112 denotes a platen roller as transporting means for transporting the recording medium P to a recording position of the recording head 110 and regulating the recording surface thereof.
【0085】120 は、入力/出力手段としての操作入力
を受容するスイッチやメッセージその他、装置の状態を
報知するための表示部等を配したオペレーションパネル
である。Reference numeral 120 denotes an operation panel provided with switches and messages for accepting operation inputs as input / output means, and a display unit for notifying the status of the apparatus.
【0086】130 は制御手段としてのシステムコントロ
ール基板であり、各部の制御を行なう制御部(コントロ
ーラー)や、光電変換素子の駆動回路(ドライバー)、
画像情報の処理部(プロセッサー)、送受信部等が設け
られる。140 は装置の電源である。Reference numeral 130 denotes a system control board as control means, which includes a control unit (controller) for controlling each unit, a drive circuit (driver) for the photoelectric conversion element,
An image information processing unit (processor), a transmission / reception unit, and the like are provided. 140 is the power supply of the device.
【0087】本発明の情報処理装置に用いられる記録手
段としては、例えば米国特許第4723129 号明細書、同第
4740796 号明細書にその代表的な構成や原理が開示され
ているものが好ましい。この方式は液体(インク)が保
持されているシートや液路に対応して配置されている電
気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える
急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号を印
加することによって、電気熱変換体に熱エネルギーを発
生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰させて、結果
的にこの駆動信号に一対一に対応した液体(インク)内
の気泡を形成出来るので有効である。この気泡の成長、
収縮により吐出用開口を介して液体(インク)を吐出さ
せて、少なくとも一つの滴を形成する。As recording means used in the information processing apparatus of the present invention, for example, US Pat.
It is preferable that the typical structure and principle are disclosed in the specification of 4740796. According to this method, at least one of the electrothermal transducers corresponding to the recorded information and having a rapid temperature rise exceeding the nucleate boiling is applied to the electrothermal transducer disposed corresponding to the sheet or the liquid path holding the liquid (ink). By applying a drive signal, heat energy is generated in the electrothermal transducer, causing the film to boil on the heat-acting surface of the recording head. As a result, bubbles in the liquid (ink) corresponding to the drive signal one-to-one. Is effective because The growth of this bubble,
The liquid (ink) is discharged through the discharge opening by contraction to form at least one droplet.
【0088】更に、記録装置が記録できる最大記録媒体
の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録ヘ
ッドとしては、上述した明細書に開示されているような
複数記録ヘッドの組み合わせによって、その長さを満た
す構成や一体的に形成された一個の記録ヘッドとしての
構成のいずれでも良い。Further, as a full-line type recording head having a length corresponding to the width of the maximum recording medium that can be recorded by the recording apparatus, a combination of a plurality of recording heads as disclosed in the above specification is used. Either a configuration that satisfies the length or a configuration as one integrally formed recording head may be used.
【0089】加えて、装置本体に装着されることで、装
置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給
が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あ
るいは記録ヘッド自体にインクタンクを一体的に設けら
れたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも
本発明は有効である。In addition, the print head of the exchangeable chip type, which can be electrically connected to the apparatus main body and supplied with ink from the apparatus main body by being attached to the apparatus main body, or the print head itself has an ink The present invention is also effective when a cartridge type recording head provided integrally with a tank is used.
【0090】[0090]
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よると、黒信号が白信号により増大されるブロック内ク
ロストークの全くない本来の出力電圧を簡便な回路構成
で得ることができる。As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to obtain an original output voltage having no crosstalk in a block in which a black signal is increased by a white signal with a simple circuit configuration.
【0091】そのため、従来から行われてきたブロック
内クロストークをなくす、あるいは、小さくするため
に、クロス部容量CPをなくす、あるいは、クロス部容
量CPと負荷容量CLとの比を大きくする、といった対
策方法は不要になる。よって、これらの対策方法にとも
なう問題点、すなわちシールド層を別に設けなければな
らなかったり、配線幅を狭くしてクロス部容量CPを低
減化するために作製上の歩留りが低下する、あるいは負
荷容量CLを大きくしたために信号出力電圧が低下す
る、などが生じることもない。Therefore, in order to eliminate or reduce the crosstalk in the block conventionally performed, the cross portion capacitance CP is eliminated, or the ratio between the cross portion capacitance CP and the load capacitance CL is increased. No countermeasures are required. Therefore, the problems associated with these countermeasures, that is, a shield layer must be separately provided, the yield in manufacturing is reduced in order to reduce the cross-section capacitance CP by reducing the wiring width, or the load capacitance is reduced. The signal output voltage does not decrease due to the increase in CL.
【0092】さらに、本発明によると、負荷容量CLを
小さくした場合でも本来の出力電圧を得ることができる
ため、回路形成上可能な限り負荷容量CLを低減するこ
とで、式からも明らかなように、少ない入力電荷量で
も大きな出力電圧が得ることができるようになる。Further, according to the present invention, even when the load capacitance CL is reduced, the original output voltage can be obtained. Therefore, by reducing the load capacitance CL as much as possible in terms of circuit formation, it becomes clear from the equation. In addition, a large output voltage can be obtained with a small input charge amount.
【0093】このことは、光センサにより生じる電荷量
を少なくすることが可能であることを示し、低感度の光
センサを使用できる、あるいは、入射光量の少ない状態
すなわち原稿照明用の光源が低輝度の状態でも使用でき
ることになり、光電変換装置の低廉価を図ることが可能
となる。This indicates that it is possible to reduce the amount of electric charge generated by the optical sensor, and it is possible to use a low-sensitivity optical sensor, or to reduce the amount of incident light, that is, if the light source for illuminating the original has low luminance. Therefore, the photoelectric conversion device can be used at a low cost.
【図1】本発明の実施例による光電変換装置の等価回路
図である。FIG. 1 is an equivalent circuit diagram of a photoelectric conversion device according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1の光電変換装置のブロック内クロストーク
を説明するシミュレーションの図である。FIG. 2 is a simulation diagram illustrating crosstalk in a block of the photoelectric conversion device in FIG. 1;
【図3】図1の光電変換装置のブロック内クロストーク
を説明するシミュレーションの図である。FIG. 3 is a simulation diagram illustrating crosstalk in a block of the photoelectric conversion device in FIG. 1;
【図4】図1の光電変換装置に係る光電変換部の模式的
な断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a photoelectric conversion unit according to the photoelectric conversion device of FIG.
【図5】図1の光電変換装置に係る光電変換部の模式的
な平面図である。FIG. 5 is a schematic plan view of a photoelectric conversion unit according to the photoelectric conversion device of FIG.
【図6】本実施例に係るセンサユニットを用いて構成し
た画像情報処理装置として通信機能を有するファクシミ
リの一例を示す概略的構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a facsimile having a communication function as an image information processing device configured using the sensor unit according to the present embodiment.
【図7】従来の光電変換装置の等価回路図である。FIG. 7 is an equivalent circuit diagram of a conventional photoelectric conversion device.
【図8】図1及び図7の光電変換装置の動作を説明する
ためのタイミングチャート図である。FIG. 8 is a timing chart for explaining the operation of the photoelectric conversion device shown in FIGS. 1 and 7;
【図9】ブロック内クロストークを考察するための概念
図である。FIG. 9 is a conceptual diagram for considering intra-block crosstalk.
【図10】従来の光電変換装置のブロック内クロストー
クを説明するシミュレーションの図である。FIG. 10 is a simulation diagram illustrating crosstalk in a block of a conventional photoelectric conversion device.
S1-1 〜S36-48 光電変換素子 CS1-1〜CS36-48 蓄積コンデンサ T1-1 〜T36-48 転送用TFT L1 〜L48 マトリクス信号配線 R1-1 〜R36-48 リセット用TFT CL1〜CL48 負荷コンデンサ TSW1 〜TSW48 読み出し用スイッチ USW1 〜USW48 転送用スイッチ CT1〜CT48 読み出し用コンデンサ VSW リセットスイッチ SR1 シフトレジスタ SR2 シフトレジスタ RSW1 〜RSW48 リセット用スイッチS 1-1 to S 36-48 photoelectric conversion element C S1-1 ~C S36-48 storage capacitor T 1-1 through T 36-48 transfer TFT L 1 ~L 48 matrix signal wires R 1-1 to R 36 -48 reset TFT C L1 to C L48 load capacitor T SW1 to T SW48 read switch U SW1 to U SW48 transfer switch C T1 to C T48 read capacitor V SW reset switch SR1 shift register SR2 shift register R SW1 to R SW48 reset switch
Claims (1)
ンサの出力信号を一定数ずつ1ブロックとして順次とり
出す第1のスイッチ手段と、該第1のスイッチ手段によ
って取り出された1ブロックの信号を蓄積する容量値C
L である第1の蓄積手段と、該第1の蓄積手段と前記複
数の光センサとを接続するマトリクス接続部と、前記第
1の蓄積手段に蓄積された1ブロック分の信号を順次取
り出す第2のスイッチ手段と、該第2のスイッチ手段に
よって取り出された1ブロック分の信号を蓄積する第2
の蓄積手段と、を有する光電変換装置において、 少なくとも前記第1の蓄積手段の一方の電極が1ブロッ
ク分接続され、かつ抵抗値RCOM の共通抵抗を通して一
定電位に接続され、前記第1の蓄積手段の容量値CL と
前記共通抵抗の抵抗値RCOM の積CL ・RCOM が5.0
×10-9F・Ω以上であることを特徴とする光電変換装
置。At least a plurality of optical sensors, first switch means for sequentially taking out output signals of the optical sensors as one block at a time, and signals of one block taken out by the first switch means Capacity value C for storing
L , a first storage unit, a matrix connection unit connecting the first storage unit to the plurality of optical sensors, and a first block for sequentially extracting signals for one block stored in the first storage unit. A second switch means, and a second switch means for storing the signal for one block extracted by the second switch means.
In the photoelectric conversion device having a storage unit, a one electrode of at least the first storage means are connected one block, and connected through a common resistance of the resistance value R COM at a constant potential, said first storage The product C L · R COM of the capacitance value C L of the means and the resistance value R COM of the common resistor is 5.0.
× 10 −9 F · Ω or more.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3208805A JP2967953B2 (en) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | Photoelectric conversion device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP3208805A JP2967953B2 (en) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | Photoelectric conversion device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0537714A JPH0537714A (en) | 1993-02-12 |
JP2967953B2 true JP2967953B2 (en) | 1999-10-25 |
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JP2006319370A (en) * | 2006-08-11 | 2006-11-24 | Sharp Corp | Mos type capacitive element and method for manufacturing liquid crystal display |
-
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- 1991-07-26 JP JP3208805A patent/JP2967953B2/en not_active Expired - Fee Related
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