JPH04172759A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は画像読取装置に係り、特に入射した光の情報を
蓄積する手段を有する画像読取装置に関する。 本発明はファクシミリ等の画像読取部に適用される。 ［従来の技術］ 近年、ファクシミリ、イメージリーダー等の小型化、高
性能化の為に、等倍光学系をもつ長尺密着型画像読取装
置の開発が行われている。従来、この種の画像読取装置
は一列アレイ状に配置された各光電変換素子に対して、
各スイッチ素子等で構成された信号処理用のＩＣ（集積
回路）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の規格に準するとＡ４サイズで１７２８個も必要と
なり、多数の信号処理用のＩＣが必要となる、このため
実装工数も増え、製造コスト及び信頼性で満足なものは
得られていない。 一方、信号処理のＩＣの個数を減らし、且つ実装工数を
減らす構成としては、従来からマ］〜リクス接続による
構成が採用されている。 また、スイッチング用素子として、薄膜トランジスタを
採用し、光電変換部、薄膜トランジスタ部、マトリクス
配線部等からなる一体的な構成をとることにより、信号
処理のＩＣの機能を低減し高速読取の可能な画像読取装
置を安価に提供する試みもなされている。更に製造コス
トを減らし、信頼性の高い画像読取装置を提供する為に
、光電変換部の光電変換層、及び、薄膜トランジスタ部
の半導体層を同一材料の非晶質シリコンで形成し、光電
変換部、薄膜トランジスタ部、マトリクス配線部等を同
一基板上に同一製造工程を用いて、一体的に形成する方
法が開発されている。 このような画像読取装置の従来例を第８図〜第１２図を
用いて説明する（特開昭６１−２６３６４号公報参！ｌ
１１）。 第８図は従来の画像読取装置の回路図である。 但しここでは９個の光電変換素子を有する光電変換素子
アレイの場合を一例として、取り上げる。 第１０図は、長尺方向に複数個の画素のある光電変換部
、コンデンサ部、薄膜トランジスタ部、マトリクス配線
部の組のうち、１画素分を示す平面図である。 第１１図は従来の画像読取装置の１画素の断面図である
。なお第１１図は、理解しやすくするために模式的に描
かれており、マトリクス配線部の位置は必ずしも第１Ｏ
図とは一致していない。 第１０図において光電変換部１は、基体側からの光に対
する遮光膜を兼ねた下部電極８を有する５基体側から照
射された光は採光用窓７を通して、図面に対して垂直な
上方に位置する原稿面（不図示）で反射し、その反射光
が光電変換部１に入射する。ここで発生したキャリアに
よる光電流は、蓄積用コンデンサ部２に流れ込み蓄積さ
れる。蓄積された電荷は転送用薄膜トランジスタ部３に
より、信号線用マトリクス配線部５へ転送され、信号処
理部（不図示）により電圧として読み取られる。 第１１図において、各部の層構成を藺草に説明する。 図中１ａは光電変換部、２ａは蓄積用コンデンサ部、３
ａは薄膜トランジスタ部、５ａはマトリクス配線部であ
り、これらは第１の導電層１１−１゜１１−２．１１−
３．１１−５、非晶質窒化シリコン層（以下、ＳｉＮ層
という）１２、非晶質シリコン層（以下、半導体層とい
う）１３、オーミックスコンタクト用ｎ゛非晶質シリコ
ン層１４、第２の導電層１５−１．１５−２．１５−４
．１５−５からなる全５層の共通層の構成を有している
。 このような層構成を有する光電変換素子部１ａは、薄膜
トランジスタ（以下、ＴＰＴという）構造であり、第１
の導電層１ｌ−１（以下、ゲート電極という）と第２の
導電層１５−Ｉｆ以下、ドレイン電極という）及び１５
−２ｆ以下、ソース電極という）に加えられる電圧によ
り、トレイン電流の変化する現象が起こるため、その特
性について以下において説明する。ただし、本明細書に
おいては、蓄積される信号電荷が電子の場合（ｎ型）に
ついて述べているが、信号電荷が正孔の場合（ｐ型）に
おいても同様の考え方を用いることができる。 第１２図は、第１１図のＴＦＴ型の光電変換素子からな
る光電変換部１ａにおける。ソース電極を基準とするゲ
ート電極の電位（以下、Ｖｇという）に対する暗状態で
のドレイン電流（以下、Ｉｄともいう）値を示しており
、同図における縦軸の左側のスケールでは、トレイン電
流そのものを表しく以下、Ｖｇ−１ｄ特性という）、右
側のスケールではドレイン電流の１／２乗値を表しく以
下、ｖｇ（ｄｌ／”特性という）でいる。 又、このときのソース電極に対するトレイン電極の電位
差（以下、Ｉｄという）は、約１０Ｖである。 第１２図のＶｇ、７１ｄ特性に示すように、　ＴＦＴ型
の光電変換素子ではＶｇを負にすると、半導体層１３に
空乏領域が拡がりきるために小さいドレイン電流値で一
定になる（２３の領域・以下、空乏状態という）、又、
Ｖｇを正の方向に増加させると、半導体層に電荷が注入
され空乏領域が狭くなりドレイン電流値がしだいに増加
しく２２の領域）、空乏領域が無くなるとドレイン電流
値は大きな値で一定となる（２１の領域　以下、蓄積状
態という）。 第１２図の２４の実線で示すＶｇ　Ｊｄｌ／２特性にお
いて、空乏状態から蓄積状態へ変化していく部分（２２
）の、急激にドレイン電流が流れはじめるＶｇの値を閾
値電圧（以下、■ＴＨという）とする。 本従来例のＴＦＴ型光電変換素子においては、第９図か
られかるようにゲート電極とソース電極を接続し、ドレ
イン電流の安定化を行っている（特開昭６３−１６１６
８３号公報参照）ために、第１１図のＶｇ−Ｉ　ｄ特性
において、常にＶｇ＝ＯＶで使用している。 しかしながら、一般に、絶対値として比較的高いＶｇ及
びＩｄにより、ＴＰＴを蓄積状態で使用すると、比較的
短時間でＶ７ＨがＶｇの正方向に、またＴＰＴを空乏状
態で使用すると、比較的短時間でｖＴ、ＩがＶｇの負の
方向に変化することが確認される（金子他、８５．１０
　　信学研資料ＥＤ８５−７９参町）。 実際に絶縁体層のＳｉＮ層が０３μ慣、半導体層が０．
５μ麹程度とし、Ｉｄを約］、ＯＶに設定したときの初
期の特性が、第１１図において２５の実線で示されてい
る。このような構成において、高温（環境温度的６０℃
）で約３００時間経過すると、■ア□の変化はＶｇの負
の方向に約０．２ｖとなり、このときのＶｇ−Ｉｄ特性
は、同図における２６の点線部の特性である。依って、
このときの約０．２ＶのＶ’ｒｎの変化量（以下、ΔＶ
　Ｔｌｌともいう）にともない、ドレイン電流は約０．
５桁はど増加することがわかる。 次に、従来の画像読取装置の駆動方法について、回路図
及びタイミングチャートを用いて説明する。 第７図において、光電変換素子Ｓ１〜Ｓ９は、３個で１
ブロツクを構成し、３ブロツクで光電変換素子アレイを
構成している。光電変換素子Ｓｌ〜Ｓ９に各々対応して
いる蓄積用コンデンサ０１〜Ｃ９、スイッチングトラン
ジスタＴ１〜Ｔ９も同様である。 また光電変換素子Ｓ１〜Ｓ９の各ブロック内で同一順番
を有する個別電極は、各々スイッチングトランジスタＴ
１〜Ｔ９を介して、共通線１０２〜１０４の一つに接続
されている６詳細にいえば、各ブロックの第１のスイッ
チングトランジスタＴ１．Ｔ４．Ｔ７が共通！ｆｉ１１
０２に各ブロックの第２のスイッチングトランジスタＴ
２．Ｔ５゜Ｔ８が共通１！１０３に、そして各ブロック
の第３のスイッチングトランジスタＴ３．Ｔ６．Ｔ９が
共通線１０４に、それぞれ接続されている。共通、１１
１０２〜１０４は、各々スイッチングトランジスタＴＩ
Ｏ〜ＴＩ２を介して、アンプ１０５に接続されている６ また共通線１０２〜１０４は、それぞれ共通コンデンサ
ＣＩＯ〜ＣＩ２を介して接地され、且つスイッチングト
ランジスタＣＴＩ〜ＣＴ３を介して電源３０１と接続さ
れている。 共通コンデンサＣＩＯ〜ＣＩ２の容量値は蓄積用コンデ
ンサ０１〜Ｃ９のそれよりも十分大きくとっておく。ス
イッチングトランジスタＣＴＩ〜ＣＴ３の各ゲート電極
は共通に接続され、端子１０８に接続されている。そし
て、端子１０８の電位がスイッチングトランジスタＣＴ
Ｉ〜ＣＴ３を同時にオン状態とする高い電位（以下、ハ
イレベルという）にされることで、共通１１ｉ１１．０
２〜１０４の残留電荷が電源３０１の電位まで放電され
ることになる。 次にこのような構成を有する本従来例の動作を、第９図
に示すスイッチングトランジスタＣＴＩ〜ＣＴ３及びＴ
１〜Ｔ　１．２のタイミングチャートを用いて説明する
。ただし第９図のｆａｌ〜（ｇ）では、各スイッチング
トランジスタがオン状態となるタイミングを示しでいる
が、むろんこのタイミングはシフトレジスタ１０６．１
０７および１０８の端子から出力されるハイレベルのり
イミングでもある。 まず光電変換素子Ｓ１〜Ｓ９に光が入射すると、その強
度に応じて電源１０１から共頑線４０３を介して、蓄積
用コンデンサ０１〜Ｃ９に電荷が蓄積される。そして、
まずシフトレジスタ１０６の第１の並列端子からハイレ
ベルが出力され、スイッチングトランジスタＴ１〜Ｔ３
がオン状態になる［第９図（ａ）］。 スイッチングトランジスタＴ１〜Ｔ３がオン状態となる
ことで、蓄積用コンデンサＣｌ−Ｃ５に蓄積されていた
電荷が、それぞれ共通コンデン勺ＣＩＯ〜ＣＩ２へ転送
される。これによって、蓄積用コンデンサ０１〜Ｃ３の
電荷蓄積電極の電位が、電源３０１の電位にほぼ完全に
リセットされる６ 続いて、シフトレジスタ１０７から出力されるハイレベ
ルがシフトして、スイッチングトランジスタＴＩＯ〜Ｔ
Ｉ２が順次オン状態となる［第９図［ｄｌ〜（ｆ）］。 これによって、共通コンデンサＣＩＯ〜Ｃ１２に転送さ
れ蓄積された第１ブロツクの光信号がアンプ１０５を通
って順次読み出される［第８図（ｋ）］。第１ブロック
の信号か読み出されると、端子１０８にハイレベルが印
加され、スイッチングトランジスタＣＴＩ〜ＣＴ３は同
時にオン状態となる［第９図ｆｇｌ　］。これによって
、共通コンデンサＣＩＯ〜ＣＩ２の電位が電源３０１の
電位にリセットされる。共通コンデンサＣＩＯ〜Ｃ１２
の電位が完全にリセットされた時点で、シフトレジスタ
１０６がシフトし、第２の並列端子からハイレベルが出
力される。これによってスイッチングトランジスタ１４
〜Ｔ６がオン状態になり［第９図ｆｂ）　］　、第２プ
ロ・ンクのコンデンサ０４〜Ｃ６に蓄積されている電荷
が共通コンデンサＣＩＯ〜ＣＩ２へ転送される。これに
よって蓄積用コンデンサ０４〜Ｃ６の電位が電源３０１
の電位にほぼ完全にリセットされる。そして第１ブロツ
クの場合と同様に、シフトレジスタ１０７のシフトによ
り、スイッチングトランジスタＴ　１．０〜Ｔ１２が順
次オン状態となり、共通コンデンサＣＩＯ〜ＣＩ２に蓄
積されている第２′ブロツクの光信号が順次読み出され
る［第９図（ｄ）〜げ）］。 第３ブロツクの場合も同様に、電荷転送動作［第９図（
Ｃ）］と光信号の読み出し動作が行われる［第９図ｆｄ
）〜（ｆ）］。 このように、第１ブロツクから第３ブロツクまでの一連
の動作により、原稿の主走査方向における１５１２分の
信号を読み取ることが終了し、その読み取られた信号は
原稿の反射率の大小によりアナログ的に出力される［第
９図（ｋ）　］　、また、主走査方向の１ライン当りの
走査時間は、駆動時間（非有効信号読み出し駆動時間ま
たは有効信号読み出し駆動時間）と非駆動時間の和によ
って決定される［第９図（ｎ）］。 副走査方向の走査時間は、読み出された信号を何ライン
毎に有効な信号にするかということにより決定され、第
９図に示した従来例においでは、２ライン毎に１ライン
分の信号を有効な信号とすることに設定しているために
［第９図ｔ１＋　］　、副走査方向の走査時間は、駆動
時間と非駆動時間の和の２倍となる［第９図（ｎ）］。 そして以下同様に、上記動作が２ライン毎に繰り返され
る。　本従来例においては第１１図で説明したように、
光電変換部、蓄積用コンデンサ部、薄膜トランジスタ部
、及びマトリクス配線部が、第１の導電層、ＳｉＮ層、
半導体層、オーミックコンタクト用ｎ゛非晶質シリコン
層、及び第２の導電層からなる全５層の共通層の構成を
有しているが、必ずしもすべての素子部が同一な層構成
である必要はなく、少なくとも各素子が各々の素子とし
ての機能を備える層構成であれば十分である。 ［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このようなＴＦＴ型の光電変換素子を常
に空乏状態で用いる画像読取装置においては、以下のよ
うな問題点があった。 従来の画像読取装置において、ＴＦＴ型光電変換素子の
ドレイン電極電位に対するゲート電極の電位ｃ以下、Ｖ
ｇという）は、常にマイナス１０Ｖ程度で使用され、光
電変換素子における半導体層が空乏状態であるために、
ＴＰＴ型の光電変換素子の閾値電圧（以下、Ｖ　ＴＨと
いう）がＶｇの負の方向へ比較的短時間で変化する。そ
のために光電変換素子からの出力信号がしだいに大きく
なり、特に暗状態での出力信号の信頼性が悪くなり、Ｓ
／Ｎが大幅に小さくなる。 本発明の目的は、上述した画像読取装置におけるＴ　Ｆ
　Ｔ型の光電変換素子の半導体層を、蓄積状態と空乏状
態で交互に使用することによりｖＴＨの変化量を小さく
し、光電変換素子の信号出力手段における信頼性を高め
画像読取装置としての性能を向上させ、同時に画像読取
装置としての信頼性の歩留りを向上させることにより、
高性能で且つコストの低い画像読取装置を提供すること
にある。 ［課題を解決するための手段］ 本発明の画像読取装置は、少な（とも複数の光電変換素
子と、該複数の光電変換素子の各々に対応して設けられ
、前記光電変換素子の各出力信号を蓄積する蓄積手段と
、該蓄積手段に蓄積された信号を順次取り出すスイッチ
手段とを有する画像読取装置において、前記光電変換素
子がＴＰＴで構成され、該光電変換素子を電荷蓄積状態
と電荷空乏状態の二つの状態で交互に用いることを特徴
とする。 ［作用］ 本発明の画像読取装置は、少なくとも複数の充電変換素
子と、該複数の光電変換素子の各々に対応して設けられ
、前記光電変換素子の各出力信号を蓄積する蓄積手段と
、該蓄積手段に蓄積された信号を順次取り出すスイッチ
手段とを有する画像読取装置において、前記光電変換素
子としてＴＰＴを用い、該ＴＦＴ型光電変換素子は電荷
蓄積状態と電荷空乏状態の二つの状態で、各々ドレイン
電極とゲート電極に加えられる電圧及びその電圧が加え
られる時間により、閾（ｉ！！電圧の変化する方向及び
その変化量が依存するために、電荷蓄積状態と電荷空乏
状態の二つの状態で、各々ドレイン電極とゲート電極に
加えられる電圧及びその電圧が加えられる時間を最適化
し、その二つの状態を交互に用いることにより、該ＴＰ
Ｔ型光電変換素子における閾値電圧の変化量を小さくす
ることを可能とし、光電変換素子の信号出力手段におけ
る信頼性を高め画像読取装置としての性能を向上させ、
同時に画像読取装置としての信頼性の歩留りを向上させ
ることにより、高性能で且つコストの低い画像読取装置
を提供することにある。 ［実施例］ 以下、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説
明する。 第１図は、本発明による画像読取装置の第１の実施例の
回路図である。第１図において、蓄積用コンデンサ０１
〜Ｃ９、スイッチングトランジスタＴｌ−Ｔｌ２、ＣＴ
Ｉ〜ＣＴ３、共通コンデンサ０１０〜Ｃｌ２Ｊよびシフ
トレジスタ１０６゜１０７の構成ならびに動作は、第８
図に示した従来のものと同じであるので、対応する部分
は同一の符号で示し、その説明を省略する。またこの実
施例の画像読取装置において、その１画素分の平面およ
び断面は、それぞれ第１０図および第１１図に示したも
のと同じであるので重複を避けるためにこれを省略する
。 第１図において、ＴＦＴ型光電変換素子Ｓ１〜Ｓ９のド
レイン電極は共通に接続され、共通線４０７を介して、
電位切換手段４０８に接続されている。この電位切換手
段４０８は、あらかじめ設定された２つの電位（以下「
ハイレベル」および「ローレベル」という）を所定のタ
イミングで出力端に出力する機能を有し、この出力が共
通線４０７を介して光電変換素子Ｓ１〜Ｓ９のドレイン
電極に印加されるようになっている。 次にこのような構成を有する本実施例の動作を、第２図
のタイミングチャートを用いて説明する。ただしスイッ
チングトランジスタＴ１〜ＴＩ２及びＣＴ１〜ＣＴ３の
動作［第２図ｆａｌ　〜（ｇ）］については、第９図に
示される従来例と同様であるから、その説明については
簡単に行う。 ここで、共通線４０３の電位はｖ４０３と表し、電位切
換手段４０８から印加されるハイレベルにより、ＴＦＴ
型光電変換素子Ｓ１〜Ｓ９は空乏状態になり、また電位
切換手段４０８から印加されるローレベルにより、ＴＦ
Ｔ型光電変換素子Ｓ１〜Ｓ９！ｆ蓄積状態になるように
電位切換手段４０８の出力電位レベルは設定されている
［第２図（＋＋）　］　。 まず光電交換素子５ｌ−３９に光が入射すると、その強
度に応じて電位切換手段４０８から蓄積用コンデンサ０
１〜Ｃ９に電荷が蓄積される。 そしてこのときが、最終的に有効となる信号を蓄積する
期間（以下、有効信号蓄積期間という）である場合［第
２図（厘）］は、電位切換手段４０８からハイレベルが
印加され、ＴＰＴ型光電変換素子Ｓ１〜Ｓ９を空乏状態
にする［第２図（ｈｌ　］。 また、最終的に有効とならない信号を蓄積する期間（以
下、非有効信号蓄積期間という）である場合［第２図ｆ
ｍｌ　］は、電位切換手段４０８からローレベルが印加
され、ＴＦＴ型光電変換素子Ｓ１〜Ｓ９を蓄積状態にす
る［第２図（ｈ）］。このときドレイン電極の電位はソ
ース電極の電位よりも低いために、ソース電極の電位は
短時間で電位切換手段４０８から印加されるローレベル
に近づいていく。 蓄積用コンデンサに蓄積された電荷は、第９図に示され
る従来例と同様に、第１ブロツクにおいては、スイ・ン
チングトランジスタＴｌ−７３により共通コンデンサＣ
ＩＯ〜ＣＩ２へ転送され、スイッチングトランジスタＴ
ｌ０−ＴＩ２が順次オン状態になることにより、共通コ
ンデンサＣＩＯ〜ＣＩ２に転送され蓄積された第１プロ
・ンクの光信号がアンプ１０５を通って順次読み出され
る［第２図（ｄｌ〜ｆｆ１．ｆｋｌ　］　、そして、こ
の読み出された信号が有効信号蓄積期間に蓄積された電
荷による信号であれば、有効な信号として用いられ［第
２図＋１１　］　、非非有効信号蓄積間も使用されて蓄
積された電荷による信号であれば、非有効な信号として
扱われる［第２図（１）］。 第２ブロック、第３ブロツクについても同様に上記動作
が繰り返される。 このようにＴＰＴ型光電変換素子において蓄積状態と空
乏状態を、適当な時間比及び適当な電圧値に設定するこ
とにより、ΔＶ　ＴＨをある程度抑えることが可能とな
ることを以下に説明する。 第３図において、ＴＦＴ型光電変換素子の動作時間とΔ
Ｖ　ＴＨの関係を示す。図中の３０の線が、本実施例の
ＴＦＴ型光電変換素子におけるΔｖＴＨの動作時間に対
する変化を示すものであり、実際に空乏状態である時間
（有効信号蓄積時間）と蓄積状態である時間（非有効信
号蓄積時間）の比を１０＝１に設定し、空乏状態のＩｄ
を約１０Ｖ、蓄積状態のＩｄを約−８ｖとしたときのΔ
Ｖ　ｒＨは、高温での約３００時間の動作において、約
ＯＶになることが確認できる。 また、同図中の３２の線は、ＴＰＴ型光電変換素子を常
に空乏状態で使用したときの特性を示しており、高温で
の約３００時間の動作においてΔＶ　ＴＮは約−０，２
Ｖであり、そのときのＩｄは約１０Ｖ一定である。 また、同図中の３１の線は、あとで述べる第２の実施例
における特性である。 このように本実施例においては、画像読取装置における
ＴＦＴ型光電変換素子が、蓄積状態と空乏状態で、各々
ドレイン電極とゲート電極に加えられる電圧及びその電
圧が加えられる時間により、閾値電圧の変化する方向及
びその変化量が依存するために、その二つの状態で、各
々ドレイン電極とゲート電極に加えられる電圧及びその
電圧が加えられる時間を最適化し、その二つの状態を交
互に用いることにより、ＴＦＴ型光電変換素子における
閾値電圧の変化量を小さくすることを可能とし、光電変
換素子の信号出力手段にお番プる信頼性を高め画像読取
装置としての性能を向上させ、同時に画像読取装置とし
ての信Ｍ性の歩留りを向上させることにより、高性能で
且つコストの低い画像読取装置を提供することができる
。 なお、本実施例においては、蓄積用コンデンサＣ１−Ｃ
９に蓄積された電荷をスイッチングトランジスタＴ１〜
Ｔ９をオンすることにより、共通コンデンサＣＩＯ〜Ｃ
１２へ電荷を転送することにより電荷を放電させている
が、より完全に電荷を放電させるために、蓄積用コンデ
ンサ０１〜Ｃ９に並列に１つずつスイッチングトランジ
スタを設け、蓄積用コンデンサ０１〜Ｃ９から共通コン
デンサＣＩＯ〜ＣＩ２へ電荷を転送した後に、シフトレ
ジスタでそのスイッチングトランジスタをブロック毎に
順次駆動する方法も試みられており（特開昭６１−２６
３６３号および６１−２６３６５号公報参！］ｉ＠）、
そのような構成においても本実施例は不具合が生じるこ
となく容易に行うことが可能である。 また、本実施例では９個の光電変換素子を３つのブロッ
クに分けて説明したが、これに限定されるものではなく
、必要とする個数の光電変換素子を必要とする数のブロ
ックに分けて構成することは本実施例から容易に行うこ
とができる。 また、本実施例ではＴＦＴ型光電変換素子において、ゲ
ート電極とソース電極を接続し、ドレイン電流の安定化
を行っているがこれに限定されるものではなく、ゲート
電極を独立に構成することは本実施例から容易に行うこ
とができる。 ［他の実施例Ｊ 次に、本発明の他の実施例について図面を用いて説明す
る。 第４図は本発明による画像読取装置の第２の実施例の回
路図である。ただし本実施例では、蓄積用コンデンサ０
１〜Ｃ９、スイッチングトランジスタＴ１〜ＴＩ２、Ｃ
ＴＩ〜ＣＴ３、共通コンデンサＣ］、０−ＣＩ２及びシ
フトレジスタ１０６゜１０７等の構成は、第１図に示さ
れる第１実施例と同様であるから、その説明は省略する
。また、１画素分の断面図についても第１１図に示した
従来例及び第１実施例と同一の構成となる。本実施例に
おける１画素分を示す平面図は第１０図と同じである。 第４図において、ＴＦＴ型光電変換素子Ｓ１〜Ｓ９のド
レイン電極はブロック別に共通接続され、それぞれ共通
線４０４〜４０６を介して、電位切換手段としてのシフ
トレジスタ４０７の並列出力端に接続されている。その
他の各素子の回路構成については、第１図に示される第
１実施例と同様である。次にこのような構成を有する本
実施例の動作を、第５図のタイミングチャートを用いて
説明する。ただしスイッチングトランジスタＴ】〜Ｔ１
２及びＣＴＩ〜ＣＴ３の動作［第５図ｉａｌ〜（ｇ）］
については、第２図に示される第１実施例と同様である
から、その説明については簡単に行う。 ここで、ブロック毎の共通［４０４〜４０６の電位はＶ
４０４〜Ｖ４０６と表し、シフトレジスタ４０７から出
力されるハイレベルにより、ＴＦＴ型光電変換素子５ｌ
−５９はブロック毎に空乏状態になり、またシフトレジ
スタ４０７から出力されるローレベルにより、ＴＦＴ型
変換素子５ｌ−５９はブロック毎に蓄積状態になるよう
にシフトレジスタ４０７の出力電位レベルは設定されて
いる［第５図１ｈｌ〜ｆｊ）］。 まず光電変換素子５Ｌ−５９に光が入射すると、その強
度に応じてシフトレジスタ４０７から蓄積用コンデンサ
６１〜Ｃ９に電荷が蓄積される。そしてこの電荷が蓄積
される期間が、第１ブロツク〜第３ブロツクにおいて、
最終的に有効となる信号を蓄積する期間（以下、第１ブ
ロツク〜第３ブロツク有効信号蓄積期間という）である
場合は［第５図（ａ）〜ｆｃｌ　］　、シフトレジスタ
４０７の並列出力端子から対応するブロックにハイレベ
ルが出力され、対応するブロックのＴＦＴ型光電変換素
子を空乏状態にする［第５図１ｈｌ〜ｆｊ）　］　、ま
た、第１ブロック〜第３ブロックにおいて、最終的に有
効とならない信号を蓄積する期間（以下、第１ブロツク
〜第３ブロツク非有効信号蓄積期間という）であるなら
ば［第５図ｆａｌ〜ｔｅｌ　］　、シフトレジスタ４０
７の並列出力端子からは、対応するブロックにローレベ
ルが出力され、対応するブロックのＴＦＴ型光電変換素
子を蓄積状態にする［第５図１ｈｌ〜ｆ、ｉｌ　］　。 蓄積用コンデンサに蓄積された電荷は、第２図に示され
る第１実施例と同様に、第１ブロツクにおいては、スイ
ッチングトランジスタＴ１〜Ｔ３により共通コンデンサ
ＣＩＯ〜ＣＩ２へ転送され、スイッチングトランジスタ
ＴＩＯ〜ＴＩ２が順次オン状態になることにより、共通
コンデンサＣｌ０−Ｃ１２に転送され蓄積された第１ブ
ロツクの光信号がアンプ１０５を通って順次読み出され
る［第５図ｉｄｌ〜ｆｆ）、ｆｋ＋　］　。 そして、この読み出された信号が各ブロックの有効信号
蓄積期間に蓄積された電荷による信号であれば、有効な
信号として用いられ

【第５図（Ｉｌｌ、各ブロックの非
有効信号蓄積期間に蓄積された電荷による信号であれば
、非有効な信号として扱われる［第５図（１）］。 以下、第２ブロツク、第３ブロツクについても同様に上
記動作が繰り返されるに のように第２実施例では、ＴＦＴ型光電変換素子におい
て蓄積状態と空乏状態を、各ブロック毎に生じさせるた
めに、蓄積状態である期間を長くすることが可能となり
、具体的には蓄積状態である時間と空乏状態である時間
の比をほぼ１対ｌにすることができる。 第３図において、本実施例のＴＦＴ型光電変換素子の動
作時間と△Ｖ　７Ｈの関係を示す。図中の３Ｉの線が、
本実施例のＴＦＴ型光電変換素子におけるΔＶ　ｒＨの
動作時間に対する変化を示すものであり、実際に任意の
ブロックが空乏状態である時間（任意のブロックの有効
信号蓄積時間）と蓄積状態である時間（任意のブロック
の非有効信号蓄積時間）の比を１＝１に設定し、空乏状
態のＩｄを約１０Ｖ、蓄積状態のＩｄを約−６ｖとした
ときの△Ｖ７Ｈは、高温での約３００時間の動作におい
て、約Ｏｖとなることが確認できる。 同図中の３２の線は、第１実施例においても説明したが
、ＴＦＴ型光電変換素子を常に空乏状態で使用したとき
の特性を示しており、そのときのＩｄは約１０Ｖであり
、環境温度は約６０℃である。また、同図中の３０の線
は第１実施例のＴＦＴ型光電変換素子の特性を示してい
る。これを見ると１本実施例のＴＦＴ型光電変換素子の
蓄積状態におけるＩｄの値は、第１実施例の値に比べて
絶対値で約２ｖはど小さい値であるにもかかわらず、蓄
積状態である時間を長くしたために、ＶＴＨの変化量は
高温での約３００時間の動作において、第１実施例の変
化量とほぼ同程度に小さくできることがわかる。 第６図に、本実施例における１画素分を示す平面図を示
すが、同図において５のマトリクス配線部中のＶ３と表
される配線が、任意のブロックに属するＴＦＴ型光電変
換素子のドレイン電極と接続されており、この配線の数
が画像読取装置を構成するブロックの数と一致する。 第６図におけるその他の部分については、第１０図の従
来例及び第１実施例と同様である。 このように本実施例においては、画像読取装置のＴＦＴ
型光電変換素子が、電荷蓄積状態と電荷空乏状態である
時間をほぼ同じにし、電荷蓄積状態でのドレイン電圧を
絶対値として小さくして、その二つの状態を交互に用い
ることにより、ＴＦＴ型光電変換素子における閾値電圧
の変化量を小さくすることを可能とし、光電変換素子の
信号出力手段における信頼性を高め画像読取装置として
の性能を向上させ、同時に画像読取装置としての総合的
な信頼性を向上させることにより、高性能で且つコスト
の低い画像読取装置を捉供することが可能となる。 なお、本実施例においては第１実施例と同様に、蓄積用
コンデンサ０１〜Ｃ９に蓄積された電荷をスイッチング
トランジスタＴ１〜Ｔ９をオンすることにより、共通コ
ンデンサＣＩＯ〜Ｃ１，２へ電荷を転送することにより
電荷を放電することにしているが、より完全に電荷を放
電させるために蓄積用コンデンサＣ１〜Ｃ９に並列に１
つずつスイッチングトランジスタを設け、蓄積用コンデ
ンサＣ１−Ｃ９から共通コンデンサＣＩＯ〜Ｃ１２へ電
荷を転送した後に、シフトレジスタでそのスイッチング
トランジスタをブロック毎に順次駆動する方法も試みら
れており（特開昭６１−２６３６３号および６１−２６
３６５号公報参照）、そのような構成においても第１実
施例と同様に本実施例は不具合が生じることなく容易に
行うことが可能である。 また、本実施例では９個の光電変換素子を３つのブロッ
クに分けて説明したがこれに限定されるものではなく、
必要とする個数の光電変換素子を必要とする数のブロッ
クに分けて構成することは第１実施例と同様に本実施例
がら容易に行うことができる。 また、本実施例ではＴＦＴ型光電変換素子において、ゲ
ート電極とソース電極を接続し、ドレイン電流の安定化
を行っているがこれに限定されるものではなく、ゲート
電極を独立に構成することは本実施例から容易に行うこ
とができる。 第７図は、本発明に係る画像読取装置を用いて構成した
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。 ここで、】０２は原稿１０１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、１０３は光
源、１０４は原稿１　’０１を一枚ずつ確実に分８１１
．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１０１の被読み取り面を規制するとともに、原
稿１０１を搬送する搬送手段とじてのプラテンローラで
ある。 Ｐは、図示の例ではロール紙の形態をした記録媒体であ
り、画像読取装置に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は当該画像形成を行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、ラインクイブの
ものでもよい６１１２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。 １２０は、入力／出力手段としての操作人力を受容する
スイッチやメツセージその他、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。１
３０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。 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４７２３］２９号明細書、同第４７４
０７９６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（インタフ内
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。 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。 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。 ［発明の効果Ｊ 以上説明したように１本発明において画像読取装置のＴ
ＰＴ型光電変換素子を、電荷蓄積状態と電荷空乏状態の
二つの状態で、各々ドレイン電極とゲート電極に加えら
れる電圧及びその電圧が加えられる時間を最適化し、そ
の二つの状態を交互に用いることにより、該ＴＰＴ型光
電変換素子における閾値電圧の変化量を小さくすること
を可能とし、光電変換素子の信号出力手段における信頼
性を高め画像読取装置としての性能を向上させ、同時に
画像読取装置としての信頼性の歩留りを向上させること
により、高性能で且つコストの低い画像読取装置を提供
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例による画像読取装置の回
路図、第２図はこの画像読取装置の動作を表すタイミン
グチャート図、第３図は第２図に示した動作時における
閾値電圧の動作時間依存性を示すグラフ、第４図は本発
明の他の実施例による画像読取装置の回路図、第５図は
第４図の画像読取装置の動作を表すタイミングチャート
図、第６図は第４図の画像読取装置の１画素分の平面図
、第７図は本発明による画像読取装置を備えた、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、第
８図は従来の画像読取装置の回路図、第９図は第８図の
画像読取装置の動作を表すタイミングチャート図、第１
０図は第８図の画像読取装置の１画素分の平面図、第１
１図はその模式的断面図、第１２図は第８図のＴＰＴに
おけるゲート電圧とドレイン電流との関係を示すグラフ
である。 ０１〜Ｃ９−・−蓄積用コンデンサ ＴＩ−Ｔ２、ＣＴＩ−Ｃｒ２−・・スイッチングトラン
ジスタ Ｃ１，Ｏ〜ＣＩ２・・・共通コンデンサ１０６．１０７
・・・シフトレジスタ ４０３〜４０６−・−共通線 ４０７・・・シフトレジスタ ４０８・・・電位切換手段 代理人　　弁理士　山　下　穣　平 第３図 ＴＩＭＥ　（ｋｏｔｔｒｓ） 第６図 第１０図 第１１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の光電変換素子と、この光電変換素子の各々
   に対応して設けられ、各光電変換素子の出力信号を蓄積
   する蓄積手段と、この蓄積手段に蓄積された信号を所定
   の順序で順次に取り出すための、薄膜トランジスタで構
   成されたスイッチ手段とを備えた画像読取装置において
   、前記薄膜トランジスタのドレイン電極に共通に、各薄
   膜トランジスタを電荷蓄積状態にする第１の電位と、各
   薄膜トランジスタを電荷空乏状態にする第２の電位とを
   所定のタイミングで交互に印加するための電位切換手段
   を設けたことを特徴とする画像読取装置。
2. （２）前記電位切換手段がシフトレジスタであり、前記
   薄膜トランジスタが複数のブロックに分けられ、各ブロ
   ックの薄膜トランジスタのドレイン電極がそれぞれ共通
   線を介してシフトレジスタの異なる並列出力端に接続さ
   れていることを特徴とする請求項１記載の画像読取装置
   。