JPH02260968A - イメージセンサ - Google Patents
イメージセンサInfo
- Publication number
- JPH02260968A JPH02260968A JP1081971A JP8197189A JPH02260968A JP H02260968 A JPH02260968 A JP H02260968A JP 1081971 A JP1081971 A JP 1081971A JP 8197189 A JP8197189 A JP 8197189A JP H02260968 A JPH02260968 A JP H02260968A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photoelectric conversion
- current
- image sensor
- electrode
- sensor
- 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
Links
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、画像処理装置の颯像情報人力部に使用される
イメージセンサに関する。
イメージセンサに関する。
（従来の技術）
近年、ファクシミリ等に用いられる画像読み取り装置を
小型化するために、密着型イメージセンサの開発が盛ん
である。
小型化するために、密着型イメージセンサの開発が盛ん
である。
このイメージセンサとは、原稿と同一幅に所望の解像度
で光電変換素子（受光素子）を−列に配し、原稿を近接
させて画像情報を読み取る装置である。
で光電変換素子（受光素子）を−列に配し、原稿を近接
させて画像情報を読み取る装置である。
一般にイメージセンサの基本構成は、ライン状に多数列
設された光信号を電気信号に変換するための光電変換素
子と、この先１！変換素子から時系列に電気／ｉ号を読
み取る駆動部とからなる。即ち、イメージセンサの構成
は、ガラス基板上に下部電極としての個別電極が複数段
けられ、この個別電極の一部を被覆する如＜ ａ−８１
等の光電変換層が設けられ、この光電変換層をこの個別
電極と共にサンドイッチ状１．こはさむ１．Ｔ、ｏ、等
の共通電極からなる。そして個々の個別電極と、この光
電変換層と、この共通電極とから画素としての光電変換
素子が構成される。
設された光信号を電気信号に変換するための光電変換素
子と、この先１！変換素子から時系列に電気／ｉ号を読
み取る駆動部とからなる。即ち、イメージセンサの構成
は、ガラス基板上に下部電極としての個別電極が複数段
けられ、この個別電極の一部を被覆する如＜ ａ−８１
等の光電変換層が設けられ、この光電変換層をこの個別
電極と共にサンドイッチ状１．こはさむ１．Ｔ、ｏ、等
の共通電極からなる。そして個々の個別電極と、この光
電変換層と、この共通電極とから画素としての光電変換
素子が構成される。
このようなイメージセンサとしては、第３図に示すよう
なダイレクトドライブ型イメージセンサがある。
なダイレクトドライブ型イメージセンサがある。
同図において、光電変換素子１は、フォトダイオード１
ａおよびコンデンサ１ｂより構成されており、受光量に
応じてコンデンサ１ｂに蓄積された電荷を放出し、一定
期間毎にシフトレジスタ２により信号読出し用のアナロ
グスイッチ３を順次閉じてコンデンサ１ｂを再充電し、
その際の電圧または電流を信号読取り端子４から読出す
ことにより光信号を検出するように構成されている。
ａおよびコンデンサ１ｂより構成されており、受光量に
応じてコンデンサ１ｂに蓄積された電荷を放出し、一定
期間毎にシフトレジスタ２により信号読出し用のアナロ
グスイッチ３を順次閉じてコンデンサ１ｂを再充電し、
その際の電圧または電流を信号読取り端子４から読出す
ことにより光信号を検出するように構成されている。
このようなイメージセンサの駆動部は、装置小型化に対
応するために近年薄膜にて形成することが盛んに行われ
ている。
応するために近年薄膜にて形成することが盛んに行われ
ている。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、上述した従来のイメージセンサでは、フ
ォトダイオード１ａのセンサ電流が微少であることから
、このセンサ電流が配線容量５等に蓄積されて読取り信
号として取り出せる成分が小さくなり、感度の低下、Ｓ
／Ｎ比の悪化を招くという問題があり、また信号の応答
速度が遅くなるという問題もあった。
ォトダイオード１ａのセンサ電流が微少であることから
、このセンサ電流が配線容量５等に蓄積されて読取り信
号として取り出せる成分が小さくなり、感度の低下、Ｓ
／Ｎ比の悪化を招くという問題があり、また信号の応答
速度が遅くなるという問題もあった。
本発明は、上述した従来の問題点を解決するためになさ
れたもので、良好な読取り信号を得ることができ、感度
、応答速度の向上が図れるイメージセンサを提供するこ
とを目的とするものである。
れたもので、良好な読取り信号を得ることができ、感度
、応答速度の向上が図れるイメージセンサを提供するこ
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）
本発明のイメージセンサは、高低抗体基板上にセンサ駆
動電源により駆動される複数の光電変換部を列設し、こ
れら光電変換部からの電流を読取り用電極により読取る
ように構成されたイメージセンサにおいて、上記光電変
換部を、前記センサ駆動電源に接続された受光素子と、
一方端が前記センサ駆動電源と接続され他方端が前記読
取り用電極と接続され、前記受光素子からの光電変換電
流によりスイッチＯＮｔ、て前記センサ駆動電源からの
信号電流を前記光電変換電流値に応じて流す第１のスイ
ッチング素子と、前記第１のスイッチング素子の出力側
と読取り用電極間に介挿され、前記信号電流を蓄積する
素子容量と、前記受光素子の電流出力側に接続され、前
記素子容量放電時に前記第１のスイッチング素子のスイ
ッチＯＦＦをするとともに前記受光素子を接地する第２
のスイッチング素子とから構成したことを特徴とするも
のである。
動電源により駆動される複数の光電変換部を列設し、こ
れら光電変換部からの電流を読取り用電極により読取る
ように構成されたイメージセンサにおいて、上記光電変
換部を、前記センサ駆動電源に接続された受光素子と、
一方端が前記センサ駆動電源と接続され他方端が前記読
取り用電極と接続され、前記受光素子からの光電変換電
流によりスイッチＯＮｔ、て前記センサ駆動電源からの
信号電流を前記光電変換電流値に応じて流す第１のスイ
ッチング素子と、前記第１のスイッチング素子の出力側
と読取り用電極間に介挿され、前記信号電流を蓄積する
素子容量と、前記受光素子の電流出力側に接続され、前
記素子容量放電時に前記第１のスイッチング素子のスイ
ッチＯＦＦをするとともに前記受光素子を接地する第２
のスイッチング素子とから構成したことを特徴とするも
のである。
また、上記第１のスイッチング素子としては、ｐｏｌｙ
−８１Ｔ Ｆ Ｔのアナログスイッチが、そして上記第
２のスイッチング素子はａ−３ｉで形成されるＴＰＴの
アナログスイッチが好適である。
−８１Ｔ Ｆ Ｔのアナログスイッチが、そして上記第
２のスイッチング素子はａ−３ｉで形成されるＴＰＴの
アナログスイッチが好適である。
（作 用）
本発明は、受光素子からの光電変換電流を第１のスイッ
チング素子のゲートに入れる。そして、光電変換電流値
に応じてセンサ駆動電源からの信号電流を流し、この信
号電流を一旦素子容量に蓄積した後、外部回路に読み出
す。
チング素子のゲートに入れる。そして、光電変換電流値
に応じてセンサ駆動電源からの信号電流を流し、この信
号電流を一旦素子容量に蓄積した後、外部回路に読み出
す。
また読出し時に第２スイツチをＯＮすることで第１のス
イッチング素子のゲートを０ＦＦＬ、て受光素子をリセ
ットする。
イッチング素子のゲートを０ＦＦＬ、て受光素子をリセ
ットする。
ここで、受光素子からの光電変換電流は１０−’Ａ程度
であるが、第２のスイッチング素子から容量に流れ込む
電流は１０’Ａ程度と大きいため配線容量等による感度
の低下、Ｓ／Ｎ比の悪化を防止できる。また蓄積モード
であるため応答速度も向上する。
であるが、第２のスイッチング素子から容量に流れ込む
電流は１０’Ａ程度と大きいため配線容量等による感度
の低下、Ｓ／Ｎ比の悪化を防止できる。また蓄積モード
であるため応答速度も向上する。
（実施例）
以下、本発明の一実施例について図を参照して説明する
。
。
第１図は実施例の光電変換部の等価回路を示す断面図で
ある。
ある。
受光素子例えばショットキーフォトダイオード１１のア
ノード電極１１ａは共通電極１２を介してセンサ駆動電
源ｖｂのマイナス電極側に接続されており、そのカソー
ド電極１１ｂはリセット用アナログスイッチング素子例
えば薄膜トランジスタ（以下、ＴＰＴ）１３のソース電
極１３Ｈに接続されている。
ノード電極１１ａは共通電極１２を介してセンサ駆動電
源ｖｂのマイナス電極側に接続されており、そのカソー
ド電極１１ｂはリセット用アナログスイッチング素子例
えば薄膜トランジスタ（以下、ＴＰＴ）１３のソース電
極１３Ｈに接続されている。
また、上記フォトダイオード１１とリセット用ＴＰＴ１
３間には、信号電流用アナログスイッチング素子例えば
ＴＦＴ１４のゲート電極１４ａが接続されており、この
信号電流用ＴＦＴ１４のソース電極１４ｂは共通電極１
２に接続され、ドレイン電極１４ｃは素子容量１５を有
する信号読取り電極１６に接続されている。
３間には、信号電流用アナログスイッチング素子例えば
ＴＦＴ１４のゲート電極１４ａが接続されており、この
信号電流用ＴＦＴ１４のソース電極１４ｂは共通電極１
２に接続され、ドレイン電極１４ｃは素子容量１５を有
する信号読取り電極１６に接続されている。
第２図はこのようなイメージセンサの光電変換部の構成
を示す断面図で、高低抗基板例えばガラス基板１７上に
は、信号電流用ＴＦＴ１４を構成するソース電極１４ｂ
１ ドレイン電極１４ｃおよびｐｏ Ｉ ｙ−８ｉ層１
８が順次形成されている。このドレイン電極が信号読取
り電極１６となるが、その一部に素子容量１５が形成さ
れている。
を示す断面図で、高低抗基板例えばガラス基板１７上に
は、信号電流用ＴＦＴ１４を構成するソース電極１４ｂ
１ ドレイン電極１４ｃおよびｐｏ Ｉ ｙ−８ｉ層１
８が順次形成されている。このドレイン電極が信号読取
り電極１６となるが、その一部に素子容量１５が形成さ
れている。
そしてこのｐｏ Ｉ ｙ−３１層１８上には、絶縁膜１
９を介してクロム薄膜等からなる配線パターン層２０、
光電変換層となるａ−３ｉ層２１．１．Ｔ、ｏ、膜２２
が形成されており、これら各層によりショットキーフォ
トダイオード１１が形成されている。このショットダイ
オード１１のカソード１１ｂが、信号電流用ＴＦＴ１４
のゲート電極１４ａとなっている。
９を介してクロム薄膜等からなる配線パターン層２０、
光電変換層となるａ−３ｉ層２１．１．Ｔ、ｏ、膜２２
が形成されており、これら各層によりショットキーフォ
トダイオード１１が形成されている。このショットダイ
オード１１のカソード１１ｂが、信号電流用ＴＦＴ１４
のゲート電極１４ａとなっている。
さらに、１．Ｔ、０．膜２２上には、リセット用ＴＰＴ
１３のゲート電極１３ｂが形成されており、上記ショッ
トキーダイオード１１のカソード電極１１ｂがこのａ−
８ｉ層２１により形成されるリセット用ＴＰＴ１３のソ
ース電極１３ａとなっている。
１３のゲート電極１３ｂが形成されており、上記ショッ
トキーダイオード１１のカソード電極１１ｂがこのａ−
８ｉ層２１により形成されるリセット用ＴＰＴ１３のソ
ース電極１３ａとなっている。
尚、１．Ｔ、０．膜２２および信号電流用ＴＦＴ１４の
ソース電極１４ｂはスルーホールである共通電極１２に
接続されている。
ソース電極１４ｂはスルーホールである共通電極１２に
接続されている。
このような構成のイメージセンサの動作について以下に
説明する。
説明する。
フォトダイオード１１にはセンサ駆動電源ｖｂにより逆
バイアスが印加されており、フォトダイオード１１によ
り検出したセンサ電流は、信号電流用ＴＦＴ１４に流れ
、このセンサ電流によって信号電流用ＴＦＴ１４のゲー
トが開いてドレイン電極１４ｃからセンサ電流に応じた
信号電流が流れる。この信号電流は蓄積時間内で素子容
量１５に充電され、その後素子容量１５に充電された電
荷は図示を省略した外部回路により読取り電極１５から
読取られる。
バイアスが印加されており、フォトダイオード１１によ
り検出したセンサ電流は、信号電流用ＴＦＴ１４に流れ
、このセンサ電流によって信号電流用ＴＦＴ１４のゲー
トが開いてドレイン電極１４ｃからセンサ電流に応じた
信号電流が流れる。この信号電流は蓄積時間内で素子容
量１５に充電され、その後素子容量１５に充電された電
荷は図示を省略した外部回路により読取り電極１５から
読取られる。
この信号電流の読取り動作と同じタイミングで、リセッ
トスイッチ用ＴＰＴ１３のゲートが開いて信号電流用Ｔ
ＦＴ１４のゲート電極１４ａが接地された状態となり、
信号電流用ＴＦＴ１４のゲートが閉じて読取り電極１６
には、素子容量１５に充電された電荷のみが流れる。こ
のときフォトダイオード１１のカソード電極１１ｂも接
地された状態となってリセットされる。
トスイッチ用ＴＰＴ１３のゲートが開いて信号電流用Ｔ
ＦＴ１４のゲート電極１４ａが接地された状態となり、
信号電流用ＴＦＴ１４のゲートが閉じて読取り電極１６
には、素子容量１５に充電された電荷のみが流れる。こ
のときフォトダイオード１１のカソード電極１１ｂも接
地された状態となってリセットされる。
こうして上述動作を繰り返すことにより、遂次画像を読
み取る。
み取る。
このようなイメージセンサによれば、従来フォトダイオ
ードからのセンサ電流が高々１Ｏ−９Ａ程度であるのに
対し、本実施例の信号電流用ＴＰＴＩ４からの信号電流
は１０’Ａ程度と配線容量に比べ十分大きく、感度の劣
下がない。また、素子容量１５に電荷を蓄積しそれを読
み出す蓄積モード駆動のため高速応答が可能となる。さ
らに、リセットスイッチ用ＴＰＴ１３の作用により、信
号読出し時には、信号電流用ＴＦＴ１４のゲートが閉じ
て、共通電極１２と信号読取電極間を遮断する。
ードからのセンサ電流が高々１Ｏ−９Ａ程度であるのに
対し、本実施例の信号電流用ＴＰＴＩ４からの信号電流
は１０’Ａ程度と配線容量に比べ十分大きく、感度の劣
下がない。また、素子容量１５に電荷を蓄積しそれを読
み出す蓄積モード駆動のため高速応答が可能となる。さ
らに、リセットスイッチ用ＴＰＴ１３の作用により、信
号読出し時には、信号電流用ＴＦＴ１４のゲートが閉じ
て、共通電極１２と信号読取電極間を遮断する。
そのため信号のＳ／Ｎ比の劣下は生じない。またこれと
同時にフォトダイオード１１をリセットするため残像成
分が残らない。
同時にフォトダイオード１１をリセットするため残像成
分が残らない。
尚、リセットスイッチ用ＴＰＴ１３は、流れる゛電流量
が少ないためａ−３ｉからなるＴＦＴでもよいため、フ
ォトダイオード１１と同一成膜で作製することができ、
製造工程が繁雑化するようなことはない。
が少ないためａ−３ｉからなるＴＦＴでもよいため、フ
ォトダイオード１１と同一成膜で作製することができ、
製造工程が繁雑化するようなことはない。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明のイメージセンサによれば
、Ｓ／Ｎ比の劣下がなく、高感度、高速応答のイメージ
センサが実現できる。
、Ｓ／Ｎ比の劣下がなく、高感度、高速応答のイメージ
センサが実現できる。
第１図は本発明による実施例の光電変換部の等価回路を
示す図、第２図は実施例の光電変換部の構成を示す断面
図、第３図は従来装置における光電変換部の等価回路を
示す図ある。 １１・・・・・・・・・ショットキーフォトダイオード
１２・・・・・・・・・共通電極 １３・・・・・・・・・リセットスイッチ用ＴＰＴ１４
・・・・・・・・・信号電流用ＴＰＴ１５・・・・・・
・・・素子容量 １６・・・・・・・・・読取り電極 ｖｂ・・・・・・・・・センサ駆動電源１７・・・・・
・・・・ガラス基板 出願人 株式会社 東芝 代理人 弁理士 須 山 佐 − 第１図 第２図
示す図、第２図は実施例の光電変換部の構成を示す断面
図、第３図は従来装置における光電変換部の等価回路を
示す図ある。 １１・・・・・・・・・ショットキーフォトダイオード
１２・・・・・・・・・共通電極 １３・・・・・・・・・リセットスイッチ用ＴＰＴ１４
・・・・・・・・・信号電流用ＴＰＴ１５・・・・・・
・・・素子容量 １６・・・・・・・・・読取り電極 ｖｂ・・・・・・・・・センサ駆動電源１７・・・・・
・・・・ガラス基板 出願人 株式会社 東芝 代理人 弁理士 須 山 佐 − 第１図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 高低抗体基板上にセンサ駆動電源により駆動される複数
の光電変換部を列設し、これら光電変換部からの電流を
読取り用電極により読取るように構成されたイメージセ
ンサにおいて、 上記光電変換部を、 前記センサ駆動電源に接続された受光素子と、一方端が
前記センサ駆動電源と接続され他方端が前記読取り用電
極と接続され、前記受光素子からの光電変換電流により
スイッチＯＮして前記センサ駆動電源からの信号電流を
前記光電変換電流値に応じて流す第１のスイッチング素
子と、前記第１のスイッチング素子の出力側と読取り用
電極間に介挿され、前記信号電流を蓄積する素子容量と
、 前記受光素子の電流出力側に接続され、前記素子容量放
電時に前記第１のスイッチング素子のスイッチＯＦＦを
するとともに前記受光素子を接地する第２のスイッチン
グ素子 とから構成したことを特徴とするイメージセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1081971A JP2660046B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | イメージセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1081971A JP2660046B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | イメージセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02260968A true JPH02260968A (ja) | 1990-10-23 |
| JP2660046B2 JP2660046B2 (ja) | 1997-10-08 |
Family
ID=13761381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1081971A Expired - Lifetime JP2660046B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | イメージセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2660046B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5399889A (en) * | 1992-05-22 | 1995-03-21 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Image sensor providing output image signal with reduced offset |
-
1989
- 1989-03-31 JP JP1081971A patent/JP2660046B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5399889A (en) * | 1992-05-22 | 1995-03-21 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Image sensor providing output image signal with reduced offset |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2660046B2 (ja) | 1997-10-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2844733B2 (ja) | 光受感ドット信号増幅を伴う光受感装置 | |
| EP0168030B1 (en) | Contact type image sensor and driving method therefor | |
| EP0825763A2 (en) | High sensitivity image sensor arrays | |
| US4189749A (en) | Solid state image sensing device | |
| JPH0435106B2 (ja) | ||
| US6980243B2 (en) | Photoelectric conversion device providing advantageous readout of two-dimensional array of transistors | |
| JP2833729B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| US4500927A (en) | Original reading device | |
| US4500924A (en) | Solid state imaging apparatus | |
| JP4099413B2 (ja) | 光検出装置 | |
| CN1559089A (zh) | 光电传感器 | |
| JPH02260968A (ja) | イメージセンサ | |
| US5539458A (en) | TFT-drive image sensor capable of producing an offset-free image signal | |
| US6542190B1 (en) | Image sensor with function of electronic shutter | |
| JPS58195373A (ja) | 固体光電変換装置 | |
| JPS6182585A (ja) | イメ−ジセンサ | |
| JP3089238B2 (ja) | 電子シャッタの機能を備えるイメージセンサ | |
| JPH0584971B2 (ja) | ||
| JP2818193B2 (ja) | Ｃｃｄ固体撮像装置の駆動方法 | |
| JPS6190569A (ja) | 画像読取り装置 | |
| JPH05227363A (ja) | イメージセンサ及びその読み取り方法及び画像読取装置 | |
| JPH04345036A (ja) | 電荷結合素子及びその駆動方法 | |
| JPH09247355A (ja) | イメージセンサとそれを用いたイメージセンサユニット | |
| JPH04248756A (ja) | 画像読取方法及びその装置 | |
| JPS6261190B2 (ja) |