JPH02146876A - 光センサの駆動方法 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は光センサの駆動方法に係り、特にファクシミリ
やイメージスキャナ等の画１象情報入力部として用いら
れる光センサの駆動方法に関する。

（従来の技術） 近年、ファクシミリやイメージスキャナ等の画痕入力部
として画■情報の等倍読暇りを行う、等倍型ラインセン
サが注目されている。この等倍型ラインセンサ、原稿に
直接接触させて結慮光学系を不要とするかもり、　（は
結憬光学長が短い光学系をもつよう構成することにより
小型で低コスト化が可能であるという特徴を有している
。

一般に等倍型ラインセンサは、実際の原稿と同程度の読
暇り長を有し、かつ所望の解１度が得られるよう多数の
元センサを高密度に配列形成して構成される。またこれ
ら多数の光センサＰＳ。

ＰＳｍ　ｅ””ｅＰｓＭＸＮは、ｇｔｓ図に示すように
通常Ｎ＠ずつＭ個のプロＶりに分割され、駆動電圧ｖ０
を供給するスイフチＸ−・・・・・・ＸＭと、信号電流
を嘔り出すスイイｖ　ｆ　Ｙ　ｓ・・・・・・ＹＮとの
選択にす よｐ順次選択駆動（マトリクス駆動）される。これによ
り駆動用回路素子数の低減化と、それによるライセンサ
のコストの低減化が図られている。

このようなライセンサにおいては、情報を高速に読み出
。すことが要求される。そのためにはライセンサと構成
する多数の元センサがそれぞ、れ■光に対する１号電流
の応答性（光応答速度）に浸れていること、また■供給
された駆動電圧に対する信号電流の応答性（′Ｉｔ圧応
答速度）が良好であることが必要である。

そこで従来、上紀快求のひとつで、ｈる光応答速度の向
上を図りだ光センサとして、非晶質半導体−の−面に、
入射光強度に応じた導電率変化を検出するための２１固
の主電極を設けるとともに、他面に絶縁１−を介して補
助電極を設け、これら２１固の主゛成極と補助電極とに
より非晶質半導体層に電界をかけるように構成した光セ
ンサが提案されている（例えば特開昭５８−１８９７８
号公報）。

またこのような補助電極を備えた光センサにおいて、よ
りいりそうの光応答速度の向上を図るために、補助電極
に印加するバイアス′べ圧をセンサの読出期間と非読出
期間とで変えるようにした駆動方法が提案されている（
例えば特開昭６３−１０５５号公報、特開昭６０−２３
９０７２号公報）。

第１２図はこのような従来の光センサと、それを駆動す
るための屯源との接貌関係を示したものである。図示の
如く、絶縁基板１上に補助電極２ｔよぴ絶＠−３が順次
積１され、その上にアモルファスシリコン（ａ−８１：
Ｈ）等の非晶質半導体＠４が形成されている。さらにこ
の非晶質半導体１−４上にオーミックコンタクト用のド
ーピング半導体１−５を介して一対の主電極６および７
が形成されている。この一対の主電極６および７の間の
領域は入射光の受光窓８となる。

この光センサは５例えばその非晶質半導体＠４がｎ型（
１賊を言む〕でドーピング半導体１５がｎ＋　、（、を
言む）の場合、同図に示すように主電極６の電位を基準
として主電極７に高電位の駆動電圧ｖ０が印加され、補
助電極２には読出期間に低電位のバイアス電圧−■、　
非読出期間に／（イアスミ圧−Ｖ＊　　（ｌ　Ｖｔ　　
Ｉ　＜　Ｉ　Ｖｔｌ　）がスイッチ２を介して印加され
る。この場合には、主たるキャリアが電子であり、主電
極６がソース、主ｗｔ極７がドレインとしζ働く。動作
の詳・畑な説明および現象の一解釈については特開昭６
３−１０５５号公報に記載されているが、ＷＲ単に説明
すると受光窓８を通して非晶質半導体１４に元が入射さ
れる４非晶′ｌＬ手４体−４にはその光量に対応した濃
度の′１子とホールが発生する、このため非晶質半導体
１４の導電率が増加する。従りて、このとき、主゛鑞極
６および７間に駆動電圧ｖ０を印加すればこの導電率の
変化に対応した１号電流を取り出すことができる。

ところが、非晶質半導体Ｉ１４の中には元が入射されな
くなりたとき昏ζも電子および／またはホールが残留し
、それによる残留電流が流れ続ける。

この残留電流は光応答速度の低下を招く。

このような光応答速度の遅れは特開昭５８−１７９７８
号公報に記載されているように、補助電極２にバイアス
電圧−ＶＩを印加し、非晶質半導体１ｉ１４内の局在準
位を不治性ｌこすることにより若干改善される。さらに
また前述のように非読出期間に補助電極２にバイアス電
圧−■、を印加し、非晶質半導体１ｉ１４内に存在する
゛成子とホールの濃度を劣化させ、それによりて入射光
により発生した電子とホールの再結合を促進させると、
残留１流が本来の暗′成流レベルに到達するまでの時間
が短縮され、光応答速度はさらに向上する。

（発明が解決しようとする課題） 上記のような従来の元センサの駆動方法番こよると、光
応答速度については向上する。しかしながら元センサに
要求される他のひとつの安住である゛４圧応答速度につ
いては改善されないばかりか、むしろ補助電極なしの構
造の元センサに比べて悪くなりているという問題があり
た。これはこのような光センサに心安な二次電流の注入
が速やかになされていないためであると考えられる。

電圧応答速度が遅いということは特にマ）　ＩＪ　ｆク
ス駆動のラインセンサにおいて大きな問題となる。すな
わちマトリックス駆動のラインセンサでは前述のように
各党センサにはパルス状の駆動電圧が印加される。

この場合、この駆動電圧パルスに対する各党センサの信
号電流応答が遅いと、光センサを順次選択してシリアル
に１号を読み出して行った際ｌラインの読出し時間が極
めて長くなり、高速に信号を読出すことが不可能になる
。例えばＧＩＩ［ファクシミリに用いられる場合、光セ
ンサの素子数は２０００素子前後で、１ラインの読出し
時間は５　ｍｓ乃至１０ｍ５であるため、光センサの電
圧応答時間は２．５μｓ乃至５μｓ未満が要求されるこ
とになる。

しかしながら、従来の光センサの駆動方法では各党セン
サの駆動電圧ｆこ対するゴ号゛鑞流の応答はｍｓオーダ
と極めて遅く実用にはほど遠いレベルでありた。

本発明はこのよりな点ｉこ鑑みてなされたもので光応答
速度だけでなく電圧応答速度も向上する光センサの駆動
方法を提供することを目的とするものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は上記のような課題を解決すべくなされたもので
５半導体１−上に受光領域となる領域を隔てて一対の主
電極が設けられるとともに、少くとも前記受光領域とな
る領域に絶に１１ｉｌを介して補助電極が積ｊ脅されて
なる元センサの前記主電極間に一定期間１［７電圧パル
スを印加するとともに、前記補助電極にバイアス電圧を
印加して前記主電極間を流れる信号電流を検出する光セ
ンサの駆動方法において、前記一対の主電極のうち前記
半導体層の電流３担うキャリアを注入する側の成極に。

前記駆動電圧パルスを印加するようにしたものである。

また本暢明鍍同ｉｉＡ動方法において、光センサの読出
期間に、前記一対の主″峨極のうち前記半導体を−の電
流を担うキャリアを注入する側の主１極の電位を実質的
に一定（こ保持し、他方の主電極に前記駆動電圧パルス
を印加するとともに、前記補助電極に、前記バイアス電
圧よりもさらに前記キャリアの注入させる電圧を印加す
るようにしたものである。

さらにまた本発明は上記各駆動方法においてさらに前記
元センサの非読出期間の少くとも一部の期間に、前記キ
ャリアを住人させる主電極と補助電極との間の電位差が
前記読出期間よりもさらにキャリアの注入を促進させる
電位差となるよう駆動電圧とバイアス電圧の少くとも一
方を制置するようにしたものである。

（作用） このような本発明によると、光応答速度の効果を生かし
ながら％駆動電圧に対する１号成流の応答速度を向上さ
せることができる。これを従来の駆動方法と対比して説
明する。

本発明者等が鋭意研究し解明した結果によると。

従来の光センサの駆動方法では、ドレイン電極に正の駆
動電圧を印加した瞬間には、半導体＋ｆｉ内部の電界分
布としてはドレイン電極近傍のみに高電界がかかりて空
乏化するだけであり、ソース電極近傍の電界分布は変化
しない。このため半導体層に流れるべき信号電流を担う
キャリアである電子のソース電極からの注入がなされな
い。つまり、半導体層の極く近くに配皇された補助電極
とソース４極との間の電圧が一定に保たれているため、
ドレイン′醒極の＋４電位変化による電気力線が補助′
１極に吸収されてしまい、ソース電極近傍の半導体層の
内部ポテンシャルは急激には変化できず１時間の経過と
とも薔こ誘電緩和ｆこより徐々に（数ｍｇかかりて）変
化する。そしてこの変化に年なってソース電極からの１
子の注入が増大して定常′１流に到達するよう°になる
。このため、−ｔｌＥ圧応答が遅くなるのである。

これに対して本発明によれば、ソース電極（又は補助′
鑞極）にキャリアの注入を促進させるような適圧を印加
して補助１頂（又はソース電極）に対して電位変化を祖
こさせるため、ソース４極近傍の半４体層の内部ポテン
シャルが駆動重圧を印加した瞬間に変化してソースから
のキャリアの注入が起こる。従りて、信号電流は駆動電
圧変化に速かに応答して流れることが可能になる。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例を説明するための図で、同図
（ｂ）はライン状に配列された光センサの１素子分の概
略的平面図、同図（ａ）はそのＡ−Ａ′　線番ごおける
断面諺よぴ駆動電源との接続関係を示す図である。

まず元センサの構成について説明すると、図示のように
ガラス基板１１上に、透光性の補助電極１２が形成され
、その上に絶縁１１３を介して半導体１ｉ１４が形成さ
れている。また更にこの半導体１１１４上に受光領域と
なる領域を隔てて一対の主電極１６．１７がそれぞれオ
ーミックコンタクト用のドーピング半導体１ｉ１１５を
介して形成されている６元はガラス基板１１ＭＩから入
射され透光性の補助電極１２を介して半導体層１４に入
射される。このような構成によると従来のよりな遮光性
の主電極間の受光窓を通して光を入射する光センサに比
べて半導体層１４に入射されるフォトンの数を２倍程度
に増加させることができ、感度（信号電流）と光応答を
向上させることができる。またこれに加えて絶縁＃１３
、透光性補助電極１２の厚さを屈折率と入射光の波長に
対して最適値に選ぶことにより半導体１６１１５に入射
される光量を最大限に増加させ、Ｓ／Ｎ、光応答の向上
を図ることができる。またさらに、ガラス基板１１の光
入射側の面にも所謂無反射コートと呼ばれる反射防止嗅
を設けると一層効果的である。

なお、主電極１６．１７を透光性とし、この主電極側か
ら光を入射してもよい。また光がガラス基板１１側から
入射される場合は主電極１６　、１７を、また光が主電
極１６．１７側から入射される場合は、補助電極をそれ
ぞれ光反射性とすると、さらに光の有効利用が可能であ
る。

このような元センサは例えば以下のような方法↑１ ？製作することができる。すなわちまずガラス基板１１
上にスパｔり法によりＩＴＯ（酸化インジウム・すず）
を７０ＯＡ堆積させた後、フォトＩＪソゲラフイーによ
りパターニングし、補助電極１．２を形成する。そして
その上に絶縁−１３として厚さ３５００Ａの５ｉＵｘ：
Ｈｌｉを、またこの絶縁ｊｉｉｌＢ上に半導体１１４と
して厚さ１μｍのノンドープ水素化アモルファスシリコ
ン（ａ−８ｉ：Ｈ）１１を、さらにこの半導体１−１４
上にドーピング半導体＠１５としてリンドープミー８１
層Ｃｎ＋４　）をそれぞれグロー放電分解法により連続
堆積する。

次にその上に真空蒸着法によりＴｌ（チタン〕を３００
ＯＡ堆積させた後、フォトリソグラフィーにより第１の
パターニングを行い、このＴｉのパターンをマスクにし
て補助電極の取り出し部等の不要な半導体層をドライエ
シチング法により除去する。この後再度フォトリソグラ
フィーによりＴｔに第２のパターニングを行りて主電極
１６および１７を形成し、さらに主電極をマスク番こし
て不安なドーピング半導体＠１５を除去することにより
完成する。

次にかかる元センサの駆動方法の一実絶倒番こついて第
１図乃至第３図を参照して説明する。なお本実施例では
、半導体ｒａ１４がｎ（ｎ−を庁む）型あるいは真性（
１型）で、ドーピング半導体層１５がｎ型の場合を示す
。従りて、ここでは半導体１ｉ１１４の電流を担う主た
るキャリアは電子である。かかる光センサを駆動するた
め（ζ、第１図に示すように駆ｅＩＥ源２１とバイアス
電源２２が準備される。

駆動型［２１としては、例えばｖｌ。＝１２ポル）　（
Ｖ）の直ａｔＳが用いられ、そのプラス極は接地される
とともｉこ、゛電流検出器１８と介して主電極１７に接
続される。またそのマイナス極はスイＷｆＳＸを介して
選択的（こ主電極１６に接続される。従りて主電極１６
がソース電極、また主電極１７がトンイン電極となる。

一方、バイアス成源としては同じ（Ｖ１１＝１２　Ｖの
直流゛１ｔｆＩＡが用いられ、そのプラスが接地、マイ
ナス極が補助電極１２に接続される。

第２図は上記のような電源の接続をラインセンサ全体に
適用した場合の構成を模式的に示したものである。図示
のよう憂こ多数の光センサＰＳＩＰＳ、、　・・−・−
・ＰＳＭｘＮがＮ個（例えば３２個）ずつＭ個（例えば
５４個〕のプロＶりに分割され。

各ブロックの対応する１個の光センサ例えばＰｌ。

ＰＮ＋１・・・・・・の各ソース電極１６が共通接続さ
れ、スイッチＳＸｓを介して選択的に駆動電源２１に接
続される。他の光センサについても同様に共通接続され
、それぞれスイｖ　？　Ｓ　Ｘ　＠〜ＳＸＮを介して駆
動電源２１に接続される。また各プロＶりを構成するＮ
個の元センサ、例えば２１〜ＰＮの各ドレイン電極１７
が共通接続されてスイッチＳＹ１を介して電流噴出器１
８に接続される。他のブロックを構成するＮ個の光セン
チについても同様に共通接続されスイｙｆｓｙｔ〜ＳＹ
Ｍを介して電流検出器１８に接続される。

各元センサはスイｖ　ｌｆＳ　ＸとＳＹとを選択的に切
り換えることにより順番に選択駆動され、シリアルな信
号電流として′電流噴出器１８に取り出される。すなわ
ち例えばまずスイｖｆｓＹｔを電流検出器１８側Ｉこ切
り換え、その切り換えられた期間内にスイッチＳＸをＳ
Ｘ、から順番に１個ずつ例えば各５μ８間駆動電源２１
　［１１！ｌに切り換え、　駆動電圧−ｖＩｏｅ印加し
ていくと、光センサがＰＳ。

からＰＳＮまで順番に選択され、その信号電流がシリア
ルに電流検出器１８に喉り出される。

光センサＰＳＮが選択駆動された時点（Ｎ＝３２′とし
たとき５Ｘ３２＝１６０μＳ経過時点〕でスイッチＳＹ
Ｉを接地側に切り換え、かわりてスイッチＳＹ、を電流
噴出器１８側に切り換える。そして同様ｌこスイッチＳ
　Ｘ　ｒ〜ＳＸＮを順番ｌこ駆動電源２１側に切り喚え
ると次のブロックの光センサＰＳＮ＋１・・・・・・が
選択駆動される。以下同様にして順次光センサが選択駆
動される。

従りて第１図の１個の光センサＰＳＩについてみると、
この元センサにはｇｇ３図に示すように。

補助電極１２に一定のバイアス電圧ＷＧが印加される一
方、ソース電極１６にはスイｖ　ｆ　Ｓ　Ｘ　ｔが駆動
電源２１例１こ切り換えられる毎にパルス状の彰＠電圧
Ｖｓが印加されることになる。なおここでは元センサに
一定光が入射されている場合を示している。また信号電
流ＩＤはスイｖ　ｆ　Ｓ　Ｘ　ｔが切り換えられ駆動電
圧Ｖｇが印加される都度流れるが、スイｖ　ｆ　Ｓ　Ｙ
　ｔが電流検出器１８側Ｉこ切り換えられたときのみに
暇り出される。

さて、このような本発明の駆動方法によると信号の読出
期間Ｔ＋に駆動電圧パルスＶａがソース電極１６に印加
されるので、従来の駆動方法の場合と違りてソース電極
１６近傍の半導体１１４内部のポテンシャルが駆動電圧
パルスを印加した瞬間に変化してソース電極１６からキ
ャリアの注入が起こる。このため信号電流Ｉ／は駆動電
圧パルスに高速に応答して流れることが可能となる。例
えば第４図（ａ）に示すよりなＶＩＩＸ４！ｙ電圧パル
スに対して従来では第４図（ｂ）の曲線４目こ示すよう
薯こ″（圧応答速度がｍｓオーダーと極めて遅かりたの
に対し１本発明では同□□□の曲線４２に示すように１
μ３以内で応答させることができる、 またこの実ＩＩａ例では、一定を立（接地電位〕に保た
れたトンイン電極１７から１号電流が暇り出されており
、しかも信号電流読み出しのメイミングでは補助電極１
２の電位も一定に保たれているため、駆動電圧の変化に
伴ない過渡的に流れる大きなサイズ電流の噴出を最小限
に抑えることができる。すなわちＳ／Ｎ比の向上が図ら
れている。

第５図は本発明の他の実ｉｌＩ！ｉ例を説明するための
因である。この実施例は、前記実施例において更にいり
そうの光応答速度の向上を図りたもので。

前記実施例と相違する点は、バイアス電［２２の他ｌＣ
！圧−Ｖｔ＊　（ｌ　ｖ＋＊　Ｉ＜　ＩＶｔｔ　ｌ　）
のバイアス電源２３を備え、スイｖ　ｆ　Ｓ　Ｚにより
バイアス電源２２と２３とを切り換えて異なりたバイア
ス電圧ｖＧを補助電極１２に印加するようにした点であ
る。バイアス′鑞源２２と２３との切り換えは例えば第
６図のようなタイミングで行われる。すなわち読出期間
に光センサに−Ｖ、、（−１２ボルト〕の駆動電圧パル
スＶｓと−Ｖｔｓ（−１２ボルト）のバイアス電圧を印
加し、駆動′４流ＩＤを絖み出したのち次の読出期間ま
での非読出期間において、駆動電圧パルスＶｓが印加さ
れている任意の期間ＴＩ（例えば１μＳ〕にスイｙ？ｓ
Ｚをバイアス電源２３側に切り換え、補助電極１２にバ
イアス電圧−ｖ■として例えば−７ボルトの電圧を印加
する。このような−ｖｌｌよりもやや高い電圧−ｖ１！
を補助電極１２に印加すると、ソース電極１６からの電
子の注入が促進され、注入された過剰の電子により非晶
質半導体＠　ｌ　４内に存在するホールの数が再結合で
減少するので、ホール（正電荷）密度は電圧−Ｖ　ｔ　
ｔが印加される前の状態より減少する。正電荷が減少す
ることは負電荷が増加することと等価であり、半導体１
４内の空間電荷密度が負電荷方向に変化したことにより
、ソース電極からの電子の注入は電圧−ｖｔｌ印加前に
比べて制限されｔ信号電流ＩＤは急激に小さくなる。こ
の後、再び−ｖ１□が印加されるまでの期間に光照射に
よりて発生したホールが非晶質半導体層１４内に蓄積し
ていくことにより、空間電荷密度が正電荷方向に変化し
ていってソース１極１６からの電子の注入が徐々に増加
し、ｆｆ１号電流は増加してくる。

光センサに光が入射されている場合には上述の様になる
が、光が入射されなくなりた場合には−Ｖ、、印加後に
はホール（正の空間電荷ン密度は減少したままで信号電
流ＩＤは小さいままに保たれる。

従りて、−Ｖ、、が印加され一定期間経過後、再度−ｖ
ｌｌが印加される直前までの所定の期間の信号電流！Ｄ
を光センサの便号電流として検出することにより、入射
光の強度に正しく対応した出力を得ることができる。こ
れはすなわち光応答速度が向上したことに他ならない、
ちなみに照度１００ルｒクスの光を１０ｍ５間隔でＩｏ
ｍｓ時間断続的に入射したとき、前記実施例のようにＶ
Ｇ；−１２ボルド一定とした場合には第７図の曲線７１
に示すように未だ３５チありた残置信号電流が、ＶＧ＝
−７ボルトのパルスを印加した場合には曲線７２に示す
よりに１０−以下にまで低減されるとともに、曲９７３
に示すように入射光強度に対する信号電流の直線性（す
二アリティー）も大きく改善された（ｒ値で０．６から
０．９５〜１．０５まで改善された）。

なセ第７図の曲＠７１．７２力）られかるように、補助
電極１２に印加されるバイアス電圧ＶＧを主電極１６に
印加される駆動電圧Ｖｓと略等しく設定した場合は、そ
うでない場合に比べて光電流を大きくとることができ、
残滓をより少なくすることができる。すなわち光応答速
度が向上する。

また、このバイアス電圧ＶＧＯ値を大きくしていくと、
残滓は低減していくが、ＶＧを大きくしすぎると、相対
的に負の空間電荷が過大となることにより、リニアリテ
ィーが逆に悪化する（低照ｍ光でｙ値が１を大きく越え
る）よう憂こなりてしまう、しかし信号電流を検出する
周期の間（非読出期間）にＶＧを印加する回数を複数同
番こして増してやることにより、リニアリティーを悪化
させずに残（８）を低減させることができる。

また、主電極間に駆動電圧が印加されていない期間中に
ソース電極と補助電極間ζこ印加されている電圧の値を
光センサの充電変換感度の変化に対応して変化させるこ
とにより、感度の変化を補償することができる。この電
圧の大きさ又は光電変洟感度と光応答感度の関係は必ず
しも全く独立のものではないが、比較的独立に制御でき
る駆動条件領域があり、光センサのステブラーロンスΦ
−効果と呼ばれる光入射によりて生じる感度およびリニ
アリティーの劣化も、この電圧を変化させることにより
救済することが可能である。

さらにまた、前記実施例では光応答速度の向上を図るた
め薔ζ補助電極１２に選択的にバイアス電圧−ｖｌ、を
印加するよりにしているが、第９図に示すように、補助
電極１２へのバイアス電圧は−ｖ１１と一定にしておき
、代わりｌこソース電極１６ｏ１１動を圧を選択的Ｉｃ
−Ｖｍｏ　（ｌ　Ｖｍｏ　Ｉ＞　ｌ　Ｖ＋ｏ　Ｉ　）ｌ
こ切り換えるようにしても同様の効果が得られる。

この場合には例えば４８図に示すように、新たに駆動電
源３１を準備し、スイッチＳＸｔで切り換えるようにす
れば容易に実現できる。また勿論、前記実施例（第５図
、第６図〕と本実施例（第８図、第９図）とを組合せる
ことも可能である。

要するに、キャリアを注入させる主電極と補助電極との
間の電位差が読出期間よりもさらにキャリアの注入を促
進させる電位となるよう駆動電圧とバイアス電圧の少く
とも一方を制御すればよい。

一方、第５図や第８図の構成において読出期間Ｔ、の一
部にも補助電極１２へのバイアス電圧ＶＧを−Ｖｔｔに
切り換えたり、ソース電極１６への駆動電圧Ｖｓを−ｖ
ｔ、に切り換えたりしてもよい。

第１００詔よび第１１図は本発明のさらＩこ他の実施例
を示すものである。前記実施例では、読出期間に駆動電
圧パルスを光センサのソース電極に印加することにより
、電圧応答速度の向上を図りているが、この実施例では
ｂ−Ｖｌｌと接地電位の２つのバイアス電源を用意し、
駆動電圧パルスｖ。

が供給される期間は接地電位を補助電極１２に印加し、
駆動電圧パルスｖ０が供給されない期間は−ｖ１１の電
圧を補助電極１２に印加するようにすることにより、従
来のよりに駆動電圧パルスを光センサのドレイン電極１
７側に印加した場合でも前記実施例と同様に電圧応答速
度が向上するようにしている。これは補助電極１２の電
位が一■１１から接地電位に変化することにより、ソー
ス電極１６と補助電極１２の間にソース電極１６からの
電子の注入が促進される方向の立上りをもりな電圧波形
が生じるためである。

なお上記方法に加え、さらにバイアス１！源ｖ１゜を準
備し、前記実施例の場合と同様Ｉこ非読出期間中の駆動
電圧パルスが印加されている任意の期間Ｔ鵞　（例えば
ｌμＳ）に接地電位よりも高い。例えば７ボルトのバイ
アス電圧を補助電極に印加すれば、光応答速度をより向
上することができる。

また約記実施例ではいずれも半導体層に流れる電流を担
うキャリアとして電子の場合について説明したが、ホー
ルの場合であるｌ型半導体又はＰ型半導体の場合につい
てはオーミｖクコンタクト用のドーピング層をＰ型にし
、駆動電源の極性を逆極性にすることにより同様をこ実
施することができる。

〔発明の効果〕

以上のように木兄明擾こよれば、光応答の高速化を実現
しながら、ラインセンサとしてマトリックス駆動する場
合に必然である主電極間のパルス駆動に対しても十分に
速い応答を有する光センサの動作が可能となり、入射光
に正しく応答し、高速なラインセンサが実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例になる光センサとそれを駆動
するための電源との接続関係を示す図、第２囚はライン
センサとそれを駆動するための電源との接続関係を示す
図、第３因は本発明の駆動方法を説明するための動作波
形図、第４図は光センサの電圧応答を示す波形図、第５
図は本発明の他の実施例を説明するための光センサとそ
れを駆動するための電源との接続関係を示す因、第６図
はその動作波形図、第７■は本発明による残ぼ信号電流
特性を示す図、第８図乃至第１１図は本発明の更に他の
実施例を説明するための図、第１２図は従来の駆動方法
を説明するための光センサとそれを駆動するための電源
との接続関係を示す図、第１３因は従来のラインセンサ
とそれを駆動するための電源との接続関係を示す図であ
る。 １・・・ガラ 大基板。 ２・・・補助電極、 ３・・・絶 縁ＩＩ。 ４・・・半導体１１゜ ５・・・ドーピングｔ％ １６．１７・・・主電唖、２１・・・駆動電源、２２．
２３・・・バイアス電源、 ８・・・電流検出器。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体層上に受光領域となる領域を隔てて一対の
   主電極が設けられるとともに、少くとも前記受光領域と
   なる領域に絶縁層を介して補助電極が積層されてなる光
   センサの前記主電極間に一定期間駆動電圧パルスを印加
   するとともに、前記補助電極にバイアス電圧を印加して
   前記主電極間を流れる信号電流を検出する光センサの駆
   動方法において、 前記一対の主電極のうち前記半導体層の電流を担うキャ
   リアを注入する側の電極に、前記駆動電圧パルスを印加
   するようにしたことを特徴とする光センサの駆動方法。
2. （２）前記補助電極に前記駆動電圧パルスと略等しい電
   圧のバイアス電圧を印加することを特徴とする請求項１
   記載の光センサの駆動方法。
3. （３）半導体層上に受光領域となる領域を隔てて一対の
   主電極が設けられるとともに、少なくとも前記受光領域
   となる領域に絶縁層を介して補助電極が積層されてなる
   光センサの前記補助電極に所定のバイアス電圧を印加す
   るとともに前記主電極間に選択的に駆動電圧パルスを印
   加して該主電極間を流れる信号電流を検出する光センサ
   の駆動方法において、 前記光センサの読出期間に、前記一対の主電極のうち前
   記半導体層の電流を担うキャリアを注入する側の主電極
   の電位を実質的に一定に保持し、他方の主電極に前記駆
   動電圧パルスを印加するとともに、前記補助電極に、前
   記バイアス電圧よりもさらに前記キャリアの注入させる
   電圧を印加するようにしたことを特徴とする光センサの
   駆動方法。
4. （４）前記光センサの非読出期間の少なくとも一部の期
   間に、前記キャリアを注入させる主電極と補助電極との
   間の電位差が前記読出期間よりもさらにキャリアの注入
   を促進させる電位差となるよう前記駆動電圧とバイアス
   電圧の少なくとも一方を制御することを特徴とする請求
   項１又は３記載の光センサの駆動方法。