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JPS58191565A - Solid-state photoelectric conversion device - Google Patents

Solid-state photoelectric conversion device

Info

Publication number
JPS58191565A
JPS58191565A JP57074885A JP7488582A JPS58191565A JP S58191565 A JPS58191565 A JP S58191565A JP 57074885 A JP57074885 A JP 57074885A JP 7488582 A JP7488582 A JP 7488582A JP S58191565 A JPS58191565 A JP S58191565A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin film
circuit
photoelectric conversion
film transistor
scanning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP57074885A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0379910B2 (en
Inventor
Fujio Okumura
藤男 奥村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
Priority to JP57074885A priority Critical patent/JPS58191565A/en
Priority to US06/489,748 priority patent/US4575638A/en
Publication of JPS58191565A publication Critical patent/JPS58191565A/en
Publication of JPH0379910B2 publication Critical patent/JPH0379910B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/40Picture signal circuits
    • H04N1/40056Circuits for driving or energising particular reading heads or original illumination means
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/04Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
    • H04N1/19Scanning 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
    • H04N1/191Scanning 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
    • H04N1/192Simultaneously or substantially simultaneously scanning picture elements on one main scanning line
    • H04N1/193Simultaneously or substantially simultaneously scanning picture elements on one main scanning line using electrically scanned linear arrays, e.g. linear CCD arrays
    • H04N1/1931Simultaneously or substantially simultaneously scanning picture elements on one main scanning line using electrically scanned linear arrays, e.g. linear CCD arrays with scanning elements electrically interconnected in groups
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
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    • H10F39/12Image sensors
    • H10F39/191Photoconductor image sensors

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Abstract

PURPOSE:To eliminate an exclusive use IC, by turning on thin film transistors (TRs) in one block at the same time, detecting signals at a detection circuit being the same number as that of sensor elements in the block and scanning the result. CONSTITUTION:Thin film TRs 9 are provided in series with each photoelectric conversion element, and the TRs 9 are diviced into blocks 2 of the same number. Gates 10 of the TRs 9 in the same block are connected in common and sensors 8 are provided. Signals are led to a read circuit 3 comprising detection circuits being the same number as the elements of one block and a scanning circuit scanning the outputs through a wiring group connecting the TRs 9 corresponding to the blocks 2. Thus, the signal of the blocks in which the TR9 group is turned on is detected at the same time and read out through scanning.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はファクシミリ等の原稿読取装置の小型化、低価
格化のために、そのセンサ部に使用される密着型イメー
ジセンサとその駆動方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a contact type image sensor used in a sensor portion of a document reading device such as a facsimile machine and a method for driving the same in order to reduce the size and cost of a document reading device such as a facsimile machine.

近年ファクシミリ等のIfA槁読取装置において、小型
化と低価格化を目的として、原稿面とl対lK対応し光
学系の小型化が計れる密着型イメージセンサの開発が盛
んになっている。これを実現する方法として数種のイメ
ージセンサが考案されているが、これらのイメージセン
サは駆動方法の点から蓄積型と非蓄積型処大別される。
In recent years, in IfA reading devices such as facsimiles, with the aim of downsizing and lowering costs, there has been an active development of contact type image sensors that can correspond to the document surface in a ratio of 1 to 1K and can reduce the size of the optical system. Several types of image sensors have been devised as a method for realizing this, but these image sensors are broadly classified into storage type and non-storage type in terms of driving method.

前者tidyオドダイオード等の充電変換素子に一行走
査する時間中に光によって発生した電荷を蓄積し、これ
をa取るもので、電荷を、蓄積するため暗と明の信号比
も大きく、特に光応答が高速であるという長所を持って
いる。現在のところサチコン膜を使ったもの、あるいは
非晶質シリコン嗅を使ったもの等が発表されている。後
者は電荷の蓄積を行わす、単に光導電体としての一性質
利用し原稿面で反射された光の強弱をセンサ素子の抵抗
の変化として検出するもので、光の2次電流を利用する
ため光応答が遅いという欠点を持っている。
The former accumulates the charge generated by light during one line scanning time in a charge conversion element such as a tidy odd diode, and takes this as a. Because the charge is accumulated, the signal ratio between dark and bright is also large, and it is especially sensitive to photoresponses. has the advantage of being fast. At present, products using a Saticon membrane or an amorphous silicon film have been announced. The latter simply utilizes one property of a photoconductor, which accumulates charge, and detects the intensity of light reflected on the document surface as a change in the resistance of the sensor element, and uses the secondary current of light. It has the disadvantage of slow photoresponse.

しかし、いざセンサを駆動することになると、現在のと
ころ蓄積型のイメージセンサにはシフトレジスタとアナ
ログスイッチアレイの機能を備えた専用ICが必要であ
るという大きな欠点がある。
However, when it comes to driving the sensor, storage type image sensors currently have a major drawback in that they require a dedicated IC with the functions of a shift register and an analog switch array.

一方弁蓄積型イメージセンサでは、1隋の一方に整流性
接触を持たせることV(−よってマトリ、クス型の駆動
が可能であり、スイッチ数が少くてすみ、専用ICが不
要であり、コストの点で非常に自利である。この蓄積型
イメージセンサの欠点を解決する方法としてこのICに
相当する部分を同一基板−)−に作り込んだ薄膜トラン
ジスタによって構成してしまうことが考えられるが、こ
れは欠の2つの理由のため現在のところこの応用で発表
された例りない、一つは一般に薄膜トランジスタの移動
度が単結晶で作られたトランジスタに比べ非常に小さく
、応答速度が遅いことで、そのために篩速のスイッチン
グができないことである。もう一つは、大面積にわたっ
て薄膜トランジスタを再現性よく均一にしかも集積化し
て作ることが雌しいことである。また、比較的高速な薄
膜トランジスタアレイと密着型イメージセンサアレイを
同一基板トに作ると、プロセスが非常に複雑になってし
まうということも2次的な理由として上けられる。
In one-valve storage type image sensors, it is necessary to have a rectifying contact on one side of the valve.Thus, it is possible to drive in matrix or box type, the number of switches is small, a dedicated IC is not required, and the cost is low. It is very advantageous in this respect.As a way to solve the drawbacks of this storage type image sensor, it is conceivable to configure the part corresponding to this IC with thin film transistors built on the same substrate. This is because there are two reasons why this application has not been published so far. One is that the mobility of thin film transistors is generally very small compared to transistors made of single crystals, and the response speed is slow. Therefore, the sieve speed cannot be switched. The other point is that it is important to manufacture thin film transistors uniformly over a large area with good reproducibility and in an integrated manner. Another secondary reason is that if a relatively high-speed thin film transistor array and a contact image sensor array are fabricated on the same substrate, the process becomes extremely complicated.

本発明の目的は上記の事情にmlみてなされ丸もので、
上記欠点を除去せしめ、蓄積型のイメージセフ”j−7
レイと薄膜トランジスタアレイを用い、ICが不要でか
つ高速な固体充電変換装置を提供することにある。
The purpose of the present invention is to take into account the above circumstances, and to
Eliminate the above drawbacks and create an accumulative image safety “j-7”
The object of the present invention is to provide a high-speed solid-state charge conversion device that uses a wire and a thin film transistor array and does not require an IC.

本発明によれは基板上に蓄積型イメージセンサアレイと
薄膜トランジスタ7レイを対にして構成し、該薄膜トラ
ンジスタ7レイをいくつかのフロ、りに分割し、これを
走査する場合、1ブロツク中の薄膜トランジスタを同時
KONさせ、そのプロ、りに対応する蓄&屋イメージ七
ン号素子の電荷を、そのフロ、り中にあるセ/す素子数
と同数の、例えばコンデンサJP棟分器等からなる検出
回路で同時に信号を検出し、しかる後畠速のスイ。
According to the present invention, when an accumulation type image sensor array and a thin film transistor 7 array are configured as a pair on a substrate, and when the thin film transistor 7 array is divided into several layers and this is scanned, the thin film transistors in one block are is simultaneously KON, and the electric charge of the storage & store image No. 7 element corresponding to that professional, RI is detected by the same number of cells as the number of cells in the flow, for example, a capacitor JP block, etc. The circuit detects the signals at the same time, and then the switch is activated.

チによってこれを走査して信号を読4出すことを特徴と
する固体光電変換装置が得られる。
A solid-state photoelectric conversion device is obtained, which is characterized in that a signal is read out by scanning the photoelectric conversion device using a photodiode.

以1本発明の基本構成とい(つかの実施例を図示しなが
ら、本発明の密着型イメージセンサとその駆動方法の原
理及び効果を説明する。
The following describes the basic structure of the present invention, and the principles and effects of the contact type image sensor and its driving method of the present invention while illustrating some embodiments.

第1図(a) 、 (b)は本発明−の密着型イメージ
センサの基本構成を示している。第1図(、)において
1は(1)〜(n)までの各プロ、りを順次スイッチン
グして行くプロ、り駆動回路、2は蓄積型イメージセン
サ7レイと薄膜トランジスタアレイの1つのフロ、夕を
示しており、その具体的な構成は第1図(b)K示す通
りである。170.りは図に示すようにmll・1のセ
ンサ素子とトランジスタ素子の対がらなり、フロ、りは
n個あるため全体のビット数はnX 1y1 mlであ
る。3はm藺の検出回路とこれを定食する走査回路、加
えて必要な場合には走*(ロ)路の恢に増幅器や、バッ
ファあるいは積分器を伺加した読取回路である。4はセ
ンサに電圧を印加するだめの電源であるが、ここをクラ
ンドにして、この電源を3の読取回路にち−める方法も
ある。5は各フロ、りの薄膜トランジスタの共通ゲート
からプロ、り駆動回路lに至る配線群、6は各フロ。
FIGS. 1(a) and 1(b) show the basic structure of a contact type image sensor according to the present invention. In FIG. 1(,), 1 is a drive circuit that sequentially switches each of the processors (1) to (n), and 2 is one flow of storage type image sensor 7 rays and thin film transistor array. The specific configuration is as shown in FIG. 1(b)K. 170. As shown in the figure, the number of bits is nX 1y1 ml since there are n pairs of sensor elements and transistor elements of ml·1. Reference numeral 3 designates a detection circuit for the m-axis, a scanning circuit for fixing the detection circuit, and, if necessary, an amplifier, a buffer, or an integrator added to the scanning path. Reference numeral 4 is a power supply for applying voltage to the sensor, but there is also a method of using this power supply as a ground and using this power supply for the reading circuit 3. 5 is a wiring group from the common gate of the thin film transistor of each flow to the driver circuit l, and 6 is a wiring group of each flow.

りのそれぞれ対応するビットつまり各フロックのそれぞ
れj企目のビットから出る信号線を共通に結υ・読取回
路に至る共通配線群、釦、1図(b)において7はPj
積梨型イメージセンサ共辿宵樹、8は蓄精製イメージセ
ンサのlビ、トの等価回路を示しており、図に示すよう
に、lプロ、り中にmf161のセンサ素子が7レイに
なっている。S(i、j)Fiiプロ、りの」番目のセ
ンサ素子を示している。
Connect the signal lines from the respective corresponding bits of each block, that is, the respective j bits of each block, to a common wiring group, button, and 7 to the reading circuit.
Figure 8 shows the equivalent circuit of the storage-refining image sensor. ing. S(i,j)Fii Pro, Rino'th sensor element is shown.

9は薄膜トランジスタであり、図に示すようにセンサl
ビットに対し1個ずつ接続されており、ゲートは共通に
して配線I OKよってプロ、り駆動回路lに接線され
ている。この配線lOが0本まとまったものが配線群5
である。また11は読取回路3へ至る配線群であり、そ
れぞれ8(1,j)〜S(n、j)のビットから出てい
る配線を共通にした配線群が6である。
9 is a thin film transistor, and as shown in the figure, the sensor l
One circuit is connected to each bit, and the gates are connected in common to the driver circuit I through a wiring I OK. Wiring group 5 is a group of 0 wires lO.
It is. Further, 11 is a wiring group leading to the reading circuit 3, and 6 is a wiring group in which the wirings coming out from bits 8(1,j) to S(n,j) are common.

動作の概略は以下の通りである。ます、走査は行なわれ
ていて、センサ上には信号篭側が乗っているものとする
。1ビ、ト目から説明すると、ますブ91り駆動回路l
によってフロック1の薄膜トランジスタアレイがON状
態となり、1ビツト目からmビ、ト目までのセンサ素子
の信号部7仙を読取回路3のm個の検出回路で同^に検
出し、これを読取回路中のスイッチアレイで1ビツトか
らmビ、トまで順次スイッチングを行い信号を読取る。
The outline of the operation is as follows. Assume that scanning is being performed and the signal cage side is placed on the sensor. To explain from the 1st bit, the 91st drive circuit l
As a result, the thin film transistor array of the flock 1 is turned on, and the 7 signal portions of the sensor elements from the 1st bit to the mth bit to the The switch array inside performs sequential switching from 1 bit to m bits and reads the signal.

この時薄膜トランジスタ7レイのOFFのタイミングは
読取回路の読取り時間がどこに入るかでいくつか考えら
れるが、少くとも次のフロックの薄膜トランジスタ7レ
イをスイッチするまでに完全にOFFの状態になってい
なければならない。最後に読取回路に残った電荷を完全
にリセ、トシ、次のプロ、りの薄膜トランジスタ7レイ
のスイ。
At this time, there are several possible timings for turning off the thin film transistor 7 lay depending on where the reading time of the reading circuit falls, but at least it must be completely turned off by the time the thin film transistor 7 lay of the next block is switched. No. Finally, the charge remaining in the reading circuit is completely reset, and the next step is to replace the thin film transistor 7 layer.

ナングに入る。以下この動作をn70.りまで続ける。Enter Nang. Hereafter, this operation will be described as n70. Continue until

このようにlブー、りでの薄膜トランジスタのスイッチ
ングを1回だけにし電荷を−たん移動させるという操作
を行うと、応答速度の遅い薄膜トランジスタを使用して
も実効的に、走査速度を上げることができる。たとえば
応答速度が100μ歌の薄膜トランジスタをスイッチと
して用い、lプロ、り10ビ、トとして読取回路におけ
る1ビ、トの走査速度を5μ卸とすると、lプロ、りの
走査速度が200μ9eC〜250μ(5)□となり、
これを均一な速度に直すと、lビ、ト当り20〜25μ
紙の速さでスイッチングを行っていることになる。
In this way, by switching the thin film transistor only once and moving the charge just once, it is possible to effectively increase the scanning speed even if a thin film transistor with a slow response speed is used. . For example, if a thin film transistor with a response speed of 100 μ is used as a switch, and the scanning speed of 1 bit in the reading circuit is 5 μ, then the scanning speed of the read circuit is 200 μ9eC to 250 μ( 5) becomes □,
If this is adjusted to a uniform speed, it will be 20 to 25 μ per l bi and g.
This means that switching is performed at the speed of paper.

薄膜トランジスタは0N−OFFに200μ戴かかるか
ら、この場合単罠薄膜トランジスタを使って走査する場
合に比べ約10倍の速さで走査できる。
Since the thin film transistor requires 200 μm for ON-OFF, in this case, scanning can be performed approximately 10 times faster than scanning using a single trap thin film transistor.

また、このように応答速度の遅い薄膜トランジスタが使
用できるため、読取回路の^速比と1プロ、夕の素子数
mを大きくする等すれば薄膜トランジスタの特性にはら
つきがあっても充分使用できることKなり1歩留りは向
上する。従って前述した薄膜トランジスタの欠点をすべ
て補償することが可能となる。
In addition, since a thin film transistor with a slow response speed can be used in this way, if the speed ratio of the reading circuit and the number of elements m are increased, it can be used satisfactorily even if the characteristics of the thin film transistor vary. Therefore, the yield improves. Therefore, it becomes possible to compensate for all the drawbacks of the thin film transistor mentioned above.

次に読取回路の検出回路と走査回路についての2つの実
施例と、スイッチングのタイミングチャートを図示しな
がら動作を詳細に説明する。
Next, the operation will be described in detail while illustrating two embodiments of the detection circuit and the scanning circuit of the reading circuit and a switching timing chart.

第2図(a) 、 (b) 、 (c)は読取回路03
つの実り例を不している。第2図(、)において12は
リセット可能な積分器、13はスイッチング用FITを
示している。また(11 、 +2> 、・−・&n)
はそれぞれのプロ、りのl番目からmV目の信号線に対
応している。この実施例の場合検出回路は積分器であり
、蓄St型イメージセンサ上の傷号電何をこの積分器で
積分し、信号を電圧に変換し、スイッチング用FETを
順次スイッチングして信号を読取る。その後積分器にリ
セットをたければ読取回路は初期状態に戻る。
Figure 2 (a), (b), and (c) show the reading circuit 03.
There are no fruitful examples. In FIG. 2(,), 12 indicates a resettable integrator, and 13 indicates a switching FIT. Also (11, +2>,...&n)
corresponds to the lth to mVth signal lines of each pro. In this embodiment, the detection circuit is an integrator, and the integrator integrates the flaw signal on the storage St type image sensor, converts the signal into voltage, and sequentially switches the switching FETs to read the signal. . If the integrator is then reset, the reading circuit returns to its initial state.

#2図(b)において14は電荷蓄積用コンデンサ、1
5はリセット用FBT、16#iスイ、ナング用FET
、17は積分器もしくはバ、77等の増幅器であり、1
7が積分器である場合は電荷蓄積用コンデンサに蓄積さ
れた電伺はすべて積分器に流れ込むため15のリセット
用FETFi必喪ない。
#2 In figure (b), 14 is a charge storage capacitor, 1
5 is FBT for reset, 16#i switch, FET for Nang
, 17 is an integrator or an amplifier such as 77, and 1
When 7 is an integrator, all the electric power accumulated in the charge storage capacitor flows into the integrator, so the reset FETFi 15 is not necessary.

第2図(c)において18は検出回路であり、その構成
Fi19の読出し抵抗とプリアンプからなる初段の検出
器、20のサンプルホールド回路、21のコンパレータ
、22のTTLやCMO8レベルの変換器である。また
23はパラレル・シリアル変換器のシフトレジスタから
なる走査回路である。この実施例では上記検出回路によ
って信号を白のレベルと黒のレベルに2値化するところ
まで行い、この2仙化された信号をシフトルレジスタで
走査する。
In Fig. 2(c), 18 is a detection circuit, which consists of a first-stage detector consisting of a readout resistor and preamplifier Fi19, a sample hold circuit 20, a comparator 21, and a TTL or CMO8 level converter 22. . Further, 23 is a scanning circuit consisting of a shift register of a parallel/serial converter. In this embodiment, the signal is binarized into a white level and a black level by the detection circuit, and this binarized signal is scanned by a shift register.

またこの後の信号処理系の構成によっては、シフトレジ
スタによる走査を行なわず、lプロ、りの信号をそのま
ま処理するようなことも可能である。
Furthermore, depending on the configuration of the subsequent signal processing system, it is also possible to process the L and R signals as they are without performing scanning using a shift register.

第2図(a) 、 (b)の実施例におけるスイッチン
グパルスのタイミングを表わしているのが第3図(、)
Figure 3 (,) shows the timing of the switching pulses in the embodiments of Figures 2 (a) and (b).
.

(b)である、第3図ta>は第2図(、)の実施例と
第2図(b)の実施例で17がバッファである場合を示
しており、動作は上述した通りである。また第3図(b
)は第2図(b)の構成で17が積分器の場合であり、
ここに示すリセ、トバルス祉積分器17のリセ。
(b), Fig. 3 ta> shows the case where 17 is a buffer in the embodiment of Fig. 2 (,) and the embodiment of Fig. 2 (b), and the operation is as described above. . Also, Figure 3 (b
) is the case where 17 is an integrator in the configuration shown in Figure 2(b),
The lyse shown here is the lyse of the Tobalsian integrator 17.

ト回路に入る。動作は積分器がIIJであるためにlビ
、トごとに積分器のリセットが必費なことと、前述した
ようにリセット用FF1Tが不要で、全ビット同時にリ
セットすることがないという点が異るだけで基本的には
ほとんど同じである。
enters the circuit. The difference in operation is that since the integrator is IIJ, it is necessary to reset the integrator every bit and bit, and as mentioned above, the reset FF1T is not required and all bits are not reset at the same time. Basically, they are almost the same.

次に第4図(!11 、 (b)は薄膜トランジスタア
レイのスイッチングと読取回路の動作のタイミングの例
をボしており図中(B)の区間は第3図にボした区間(
B)に対応している。第4図において(C) 、 (1
)は71、り駆動回路から出るブp、クスイ、チングパ
ルスで図には270.り分示しである。(d) 、 (
f)は薄膜トランジスタの応答波形である。
Next, FIG. 4 (!11, (b) shows an example of the switching timing of the thin film transistor array and the operation timing of the reading circuit, and the section (B) in the figure is the section (!
It corresponds to B). In Figure 4, (C), (1
) is 71, the output from the driving circuit is 270. The amount is shown below. (d) , (
f) is the response waveform of the thin film transistor.

図から明らかなようK14図(1)は薄膜トランジスタ
が完全K OFF してから読取回路に転送された信号
電画を順次読み取って行くもので、め4図(b)は#膜
トランクスタのONがほぼ完了した時点で上記信号の読
取りを開始する。m者は薄膜トランジスタのスイ、チ/
グに伴う雑音が伯号亀仙に対し無視し得ない程大きい場
合のタイミングであり。
As is clear from the diagram, K14 diagram (1) sequentially reads the signal electric images transferred to the reading circuit after the thin film transistor is completely turned OFF, and ME4 diagram (b) shows that the #4 membrane trunk transistor is turned ON. When the process is almost completed, start reading the signal. m person is thin film transistor switch/chi/
This is the timing when the noise associated with the game is so loud that it cannot be ignored by Hakugo Roshi.

徒者はIs音が無視できる場合である。この雑音の主な
ものは薄膜トランジスタのゲートとソースあるいはドレ
イン間の容量を通したスイッチングパルスのフィードス
ルーや、(JN−OFF K伴5 +ヤネル電陶の変1
111によるもので、第4図(a)のように薄膜トラン
ジスタt−0FFすることによりて矛相のW音を生じさ
せこれを打消すことができる。その抜胱取り動作を行な
えば雑音の低減された信号か得られる。しかしこのよう
な雑音が充分小壜い場合にはツー、りの走査速度を上げ
ることのできる#4図(b)のようなタイミングの方が
よい、な磐、この2つの例がタイミングのすべてという
わけではない。
This is a case where the Is sound can be ignored. The main sources of this noise are the feedthrough of switching pulses through the capacitance between the gate and source or drain of the thin film transistor, and the
111, and by using a thin film transistor t-0FF as shown in FIG. 4(a), a contradictory W sound can be generated and canceled. By performing the cystectomy operation, a signal with reduced noise can be obtained. However, if this kind of noise is small enough, the timing shown in #4 (b), which can increase the scanning speed of the second and second steps, is better.Iwa, these two examples are all about timing. That's not to say.

ここで、強調しておきたいことは、本発明の固体光電変
換装置第5図に示すようなマトリ、クス型の駆動回路に
よる信号の読み出し方法とは本質的に異るということで
ある。#15図が第1図(畠)と異るのは24.25の
部分であり、24#′1111tl達スイツチング可能
なスイッチング用FBT25Fili積型イメージセン
サの信号読出しに一般に用いられる抵抗とビテオ7ンブ
による読出し回路か積分器等の読出し回路である。この
ようKf8!l路としてはよく似ているが、この回路の
場単にりpラフ1動回路lからプp、りの薄膜トランジ
スタのゲートにスイ、チングバルスを送っても24のス
イ、ナング用FETがONLない限り薄膜トランジスタ
のソース・ドレイン間には電界はかかわらす、実情的に
薄膜トランジスタi;jONl、ない。薄膜トランジス
タがON Kなり始めるのはその薄膜トランジスタに接
続されているスイ、ナング用FITがONしてからであ
り、これではいくらスイ、テング用のFITが^速でも
、lヒ、トの読取りに薄膜トランジスタがON L、O
FFするだけの時間がかかり、動作速度は少しも速くな
らない。
What I would like to emphasize here is that this method is essentially different from the signal readout method using a matrix or box type drive circuit as shown in FIG. 5 of the solid-state photoelectric conversion device of the present invention. The difference between Figure #15 and Figure 1 (Hata) is in the part 24.25, which is a resistor and video 7 block that are generally used for signal readout of FBT25Fili multilayer image sensors for switching that can be switched. A readout circuit such as a readout circuit or an integrator. Kf8 like this! Although they are very similar in terms of L circuits, this circuit's field is quite similar, and even if switching pulses are sent from P rough circuit L to the gates of P and R thin film transistors, as long as the 24 SW and NNG FETs are not ONL. Although there is an electric field between the source and drain of a thin film transistor, there is actually no electric field in the thin film transistor i;jONl. The thin film transistor starts to turn on after the FIT for switch and switch connected to the thin film transistor turns on. is ON L, O
It takes time to turn the FF, and the operating speed does not increase at all.

次に蓄積屋イメージ七ンサ素子と薄膜トラ(ンジスタの
部分の一笑施例をめ6図に示す、この実施例はセンサ、
トランジスタともに非晶質シリコンをその材料に用いた
もの′t″、26はガラス基板、27は8.0.やIT
Oなとの透明共通電極、28はCr ffの金属ででき
た連部で副走査方向のセンサの開口部の長さを決めてい
る。29は厚さ100〜200 A程度の8i、N、膜
30にホーンや酸素岬をドーピングして為抵抗化した膜
厚2〜3μmの非晶質シリコン膜、31はポロ/を′ド
ーピングした膜厚02〜(L4μmのpWiの非晶質シ
リロン線で、29.31が電荷注入阻止の役目をするク
ロッ升ングJ−130が光によって1萄を発生させる層
であり29〜31で蓄積厖イメージ七/すをなしている
。32はセンサの上部曲水電機と薄膜トランジスタのド
レイン電極とを兼ねたA1電栖、3311A1 O’/
−、Xt&、34は膜厚1〜2μm81Lのノンドープ
の非#I′iItシリコン膜、35は膜厚0.1−0.
5μm f) 8 i B N4膜で薄膜トランジスタ
の絶巖層である。36FiA1 のゲート電極であり3
3〜36で薄膜トランジスタを影威している。37は薄
膜トランジスタに光が入射するのを防ぐ、遮光膜で、も
し装置の構造上、素子のある方OI1mからも光が入る
のなら薄膜トランジスタの上にもっけなくて杜ならない
、これは薄膜トランジスタに使用した非晶質シリコンが
光導電性を持つためである。38#i原稿からの光であ
る。
Next, an example of the storage image seven sensor elements and thin film transistors is shown in Figure 6. This example is a sensor,
Both transistors are made of amorphous silicon 't'', 26 is a glass substrate, 27 is 8.0. or IT
The transparent common electrode 28 is a continuous part made of Cr ff metal and determines the length of the sensor opening in the sub-scanning direction. 29 is an amorphous silicon film with a thickness of 2 to 3 μm made by doping 8i, N, film 30 with horn or oxygen cape to a thickness of about 100 to 200 A, and 31 is a film doped with poro/N. It is a pWi amorphous silylon wire with a thickness of 02~(L4μm, 29.31 is a layer that acts as a charge injection blocker, and J-130 is a layer that generates 100% by light, and 29~31 is an accumulation layer image. 7/. 32 is A1 electric which serves as the upper bending electric machine of the sensor and the drain electrode of the thin film transistor, 3311A1 O'/
-,
5 μm f) 8 i B N4 film, which is a critical layer for thin film transistors. It is the gate electrode of 36FiA1 and 3
3 to 36 are influenced by thin film transistors. 37 is a light-shielding film that prevents light from entering the thin film transistor.If the structure of the device allows light to enter from the OI1m side where the element is located, it must be placed above the thin film transistor.This was used for the thin film transistor. This is because amorphous silicon has photoconductivity. This is the light from the 38#i original.

この実施例のように本発明の固体光電変換装置のセンサ
部と薄膜トランジスタの部分は同一基板上に同じ材料で
形成することもでき、″また製造方法によって社同−の
製造装置で連続的に膜を形成することもでき、生産性、
信頼性よくまた安価に製造するこ七が可能である。他の
例としては蓄積型イメージセンサとしてサチコンやCd
8あるいはCd8・等を使ったもの、薄膜トランジスタ
として同じ(Cd8 、 Cd8s+等を材料として用
いたものやSlの蒸着で形成した多結晶8iあるいは非
晶質シリコンをレーザー7二−ルして多結晶化したもの
を材料として用いたものであってもよい。
As in this embodiment, the sensor section and the thin film transistor section of the solid-state photoelectric conversion device of the present invention can be formed on the same substrate with the same material. It can also form productivity,
It is possible to manufacture it reliably and at low cost. Other examples include Sachicon and Cd as storage type image sensors.
Thin film transistors using Cd8 or Cd8, etc. are the same as thin film transistors (thin film transistors using Cd8, Cd8s+, etc. as materials, polycrystalline 8i formed by evaporation of Sl, or amorphous silicon by laser 7 anneal to polycrystallize it. It is also possible to use the same material as the material.

以上のごとく、本発明によれば、高感度で高速な集積型
イメージセンサを用い、しかも専用1C不要の駆動回路
を有する固体光電変換装置が得られ、7丁りシII)装
置の^速比、小屋化、低価格に有用である。
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a solid-state photoelectric conversion device using a highly sensitive and high-speed integrated image sensor and having a drive circuit that does not require a dedicated 1C. It is useful for hut making and low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

@ l IW(ml 、 (b)は本発明の咄着型イメ
ーンセンサの基本構成、第2図(a) 、 (b) 、
 (C1は読取回路部の1部分の2つの実施例、第3図
(a) 、 (b)は読取回路におけケスイツチングの
タイミングチャート、第4図(m) 、 (blはプロ
、りのスイ、ナングと読取回路のスイ、ナングのタイミ
ングの例、第5図はマトリ、クメ屋の駆動回路を持つ諦
着型イメージセンサ、@6図は蓄積製イメージセンサと
薄膜トランジスタの一実施例を示している。 1・・・ブー、り駆動回路、2・・・蓄積型イメージセ
ンサと薄膜トランジスタアレイのlブー、り、3−U*
[o+il、4−一電8.5\、配線ユ、691.共通
配線群、7・・・共通t&、8−・蓄積型イメージセン
サ素子、9・−薄膜トランジスタ、10・・・共通ゲー
ト、11・・・配線群、12・・・積分器、13.16
・・・スイ、チング用FIT、14・・・信号電荷蓄積
用コンデンサ、15・・−リセット用FET、17・・
・バッファ又は積分器、18・・−検出回路、19・・
・初段検出回路、20・−サンプルホールド回路、21
・・・コンパV −タ、22・・・レベル変換器、23
−・・シフトレジスタ、24・・・スイッチング用FE
T、25・・・検出回路、26・・・ガラス基板、27
・・・共通電極、28・・・遮光膜、29・・・8is
N+膜、30・・・高抵抗非晶質シリコン膜、31・・
・pfJ非晶質シリコン膜、32・・・ドレイン電極を
兼ねたセンサの上部1mlml極電極3・・・ソース1
!極、34・−・非晶質シリコン膜、35・・・8i、
N、膜、36−・ゲートを檎、37・・・遮光膜、ミ 38・・・、信号光。 代理人弁理士 白眉  晋 第2図 (とlン 第3図 CQ) (b) ′$4図 (θ)
@ l IW (ml, (b) is the basic configuration of the cling-type image sensor of the present invention, Fig. 2 (a), (b),
(C1 shows two examples of one part of the reading circuit section, FIGS. 3(a) and 3(b) are timing charts of switching in the reading circuit, and FIGS. 4(m) and (bl are professional and , an example of switching between NANG and reading circuit, and timing of NANG, Fig. 5 shows an image sensor with matori and kumeya drive circuits, and Fig. 6 shows an example of an integrated image sensor and a thin film transistor. 1... Boo, ri drive circuit, 2... L bu, ri, 3-U* of storage type image sensor and thin film transistor array.
[o+il, 4-Iden 8.5\, Wiring Yu, 691. Common wiring group, 7... common t&, 8-- storage type image sensor element, 9-- thin film transistor, 10... common gate, 11... wiring group, 12... integrator, 13.16
... FIT for switching, 14... Capacitor for signal charge storage, 15... - FET for reset, 17...
・Buffer or integrator, 18...-detection circuit, 19...
・First stage detection circuit, 20・-Sample hold circuit, 21
... Comparator, 22 ... Level converter, 23
-...Shift register, 24...Switching FE
T, 25...Detection circuit, 26...Glass substrate, 27
... common electrode, 28 ... light shielding film, 29 ... 8is
N+ film, 30... High resistance amorphous silicon film, 31...
・pfJ amorphous silicon film, 32...Top 1ml of the sensor that also serves as a drain electrode.Polar electrode 3...Source 1
! Pole, 34...Amorphous silicon film, 35...8i,
N, film, 36--gate, 37... light-shielding film, Mi 38..., signal light. Representative Patent Attorney Susumu Hakubi Figure 2 (and Figure 3 CQ) (b) '$4 Figure (θ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、 蓄積型で動作する一次元あるいは二次元のイメー
ジセンサにおいて各光電変換素子ごとに直列に薄膜トラ
ンジスタを設け、該薄膜トランジスタをそれぞれ同じ個
数からなるプロ、りに分割し、同一プロ、り中の薄膜ト
ランジスタのゲートを共通にしたことを特徴とするセン
サ部を具備し、各プロ、りごとく対応する薄膜トラ・ン
ジスタを接続してなる配線群によって、lフロ、りの素
子と同数の検出回路とその出力を走査する走査回路から
なる読取回路に導き、薄膜トランジスタ群がON した
フp、りの46号を同時に検出し、これを走査して読み
出すことを特徴とする固体光を変換装置。 2 光電変換素子は電極を除く素子の構成が光の入射す
る(μm1からst、N、lli<、^抵抗非晶質シリ
コン嘆、p型非晶質シリコン膜からなる特許請求の範囲
第1項記載の固体光電変換装置。 。 3、 薄膜トランジスタは、材料として非晶ηシリコン
を用い、絶縁膜として8i、N、膜か8i0.膜を用い
る特許請求の範囲第1項記載の固体光電変換装置。 4、 検出回路Fi株分器やサンプルホールド回路であ
り、走査回路はアナログスイッチである読取(ロ)路を
有する特許請求の範囲第1項記載の固体光電変換装置。 5 #出回路が信号を2値化する回路を含み、走査回路
がシフトレンヌタである読取回路を有する特許請求の範
囲第1項記戦の固体光電変換装置。
[Claims] 1. In a one-dimensional or two-dimensional image sensor that operates in an accumulation type, a thin film transistor is provided in series for each photoelectric conversion element, and the thin film transistors are divided into groups each having the same number of transistors, each of which is identical to the other. Equipped with a sensor section characterized in that the gates of the thin film transistors in the processor and the controller are shared, the elements of the controller and the controller can be connected to each other by a wiring group that connects the thin film transistors corresponding to each processor. The solid-state light is characterized in that it leads to a reading circuit consisting of the same number of detection circuits and a scanning circuit that scans the output thereof, simultaneously detects No. 46 of Fp and R when a group of thin film transistors are turned on, and scans and reads them. conversion device. 2. The photoelectric conversion element has a structure other than electrodes where light enters (from μm 1 to st, N, lli<, ^resistance amorphous silicon, p-type amorphous silicon film, claim 1). 3. The solid-state photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the thin film transistor uses amorphous η silicon as a material and an 8i, N, or 8i0. film as an insulating film. 4. The solid-state photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the detection circuit is a signal divider or a sample hold circuit, and the scanning circuit has a reading path that is an analog switch. 5. The output circuit receives a signal. A solid-state photoelectric conversion device according to claim 1, comprising a reading circuit including a binarization circuit and a scanning circuit of a shift rental type.
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