專利名稱:圖象讀取方法及其設備的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種圖象讀取方法及其設備,更具體地涉及用于讀取一臺傳真設備、圖象掃描器、數字復印機、電子黑板等中的時間序列中的一份文件的圖象的一種方法及其設備。
近年來,為了代替有必要減少其光學器件的電荷耦合器件(CCD)型圖象閱讀器,已經在諸如傳真設備等文件閱讀器中廣泛地應用了通常稱作接觸型圖象傳感器的圖象讀取設備。由于這種圖象讀取設備是形成為由一種薄膜半導體構成的多個一維的光電能量轉換元件的,諸如在一塊玻璃基板上的非晶硅,一份文件的圖象得以均勻地讀取。在光電能量轉換元件中使用了一種標準的光電二極管,但鑒于在光電二極管中所生成的極弱的光電流,廣泛地采用一種電荷存儲方法,在該方法中,這一光電流是從暫時累積在光電二極管的結電容中的電荷中檢測的。再者,作為光電能量轉換元件的數目極度增大的后果,通常采用一種可具有較小數目開關元件的矩陣驅動器。
例如,如
圖1中所示,一種現有技術的圖象讀取設備是由組合一個m乘n個光電能量轉換元件的一維陣列而構成的,各光電能量轉換元件包含一個光電二極管1及一個與該光電二極管1極性相反串聯的阻塞二極管2。這些由光電二極管1及阻塞二極管2構成的對是分成每m個二極管對一塊的n塊B1、B2、…、Bn的。B1、B2、…、Bn中的阻塞二極管2的陽極端是經由一個對應的緩沖門3共同連接到一個移位寄存器4的對應輸出端上的。在各塊B1、B2、…、Bn、…、Bn中同一相對位置上的光電二極管1的陽極是經由一個對應的電流放大電路IV、IV2、…、IVm共同連接到一個對應的積分電路IN1、IN2、…、INm上的。再者,積分電路IN1、IN2、…、INm是連接到樣本保持電路SH1、SH2、…SHm、一個多路轉換電路MPX及一放大電路5上的,使得電流放大電路IV1、IV2、…、IVm、積分電路IN1、IN2、…INm、樣本保持電路SH1、SH2、…SHm、多路轉換電路MPX及放大電路5構成用于時間積分從光電二極管1流出的電流I1、I2、…、Im的一個信號處理電路。
根據這一圖象讀取設備,如在圖2的時間圖中所示,輸入到一個移位寄存器4中的一個數據輸入脈沖Din按照一個時鐘脈沖CLK順序地在移位寄存器4中移位,并且從各輸出端順序地輸出。從而,從一個塊到下一個塊地將一個驅動電壓作用在塊單元B1、B2、…、Bn中的光電二極管1上。在驅動電壓作用的光電二極管1中,電流I1、I2、…、Im與存儲在結電容中的光信號成正比地流動,并且這一電流被對應的電流放大電路IV1、IV2、…、IVm所放大。再者,通過使用由積分電路IN1、IN2、…、INm、樣本保持電路SH1、SH2、…、SHm、多路轉換電路MPX及放大電路5構成的信號處理電路,從光電二極管1流出的電流I1、I2、…、Im是經過信號處理以給出一個輸出電壓Vout的。從而,各光電二極管1的電信號,通過使用移位寄存器4等,從一個塊到下一個塊地在塊單元B1、B2、…、Bn中被掃描,并且同時讀出一個塊中的通道部分。
如上面所說明的,如圖2的時間圖中所示的移位寄存器輸出起到采用電荷存儲法的矩陣驅動器的驅動電壓Vd的作用。例如作為其結果,由于在A4尺寸的一個8元件/mm的圖象讀取設備中,一共有1728個元件,因而構成了或者32個通道乘54塊,或者16個通道乘108塊,或者8個通道乘216塊,其中常用的構造為16個通道乘108塊。然而,問題在于,在這些構造的每一個中都必須有大量的移位寄存器。此外,由于在構成一個IC的情況中,模擬電路部件是昂貴的,因此在制造這種構造時,有必要使用許多價格低廉的數字電路。
在實現本發明時考慮了已有技術中這種固有的問題,因而本發明的一個目的為提供一種極大地減少了驅動門的數量的高效、低成本的圖象讀取方法及其設備。
在實現上述的及其它相關目的中,本發明提供了一種圖象讀取方法,在該方法中,一個驅動電壓順序地作用在配置在一個一維陣列中的多個光電能量轉換元件上,并讀取所述光電能量轉換元件的電信號,其中,驅動電壓作用在所述光電能量轉換元件上的驅動側是分成每X個元件一塊的Y個塊的,一個第一驅動電壓順序地作用在所述諸塊中X個光電能量轉換元件的單元上,一個第二驅動電壓順序地作用在各塊中同一相對位置上的光電能量轉換元件的單元上,并且在同時作用所述第一驅動電壓及所述第二驅動電壓時,適當的光電能量轉換元件能被驅動。
此外,本發明提供一種圖象讀取方法,在該方法中,在一個一維陣列中的多個光電能量轉換元件是分成每m個元件一塊的n個第一塊的,一個驅動電壓順序地作用在所述第一塊中的m個光電能量轉換元件的單元上,并讀取所述光電能量轉換元件的電信號,其中,驅動電壓順序地作用在上述分成n個第一塊上的驅動側是進一步分成每X個第一塊一塊的Y個第二塊的,一個第一驅動電壓順序地作用在所述第一塊中的X個第一塊的單元上,一個第二驅動電壓順序地作用在各第二塊中同一相對位置上的諸第一塊的單元上,并當第一驅動電壓與第二驅動電壓同時作用在諸第一塊上時,這些第一塊中的m個光電能量轉換元件的適當單元受到驅動。
本發明還提供一種圖象讀取設備,在該設備中,一個驅動電壓順序地作用在配置在一個一維陣列中的多個光電能量轉換元件上,并讀取所述光電能量轉換元件的電信號,其中,驅動電壓作用在上述光電能量轉換元件的驅動側是分成每X個元件一塊的Y個塊的,并設置有(a)一個第一電壓作用裝置,用于順序地作用一個第一驅動電壓在所述塊中的X個光電能量轉換元件的單元上,(b)一個第二電壓作用裝置,用于順序地作用一個第二驅動電壓在各塊中同一相對位置上的光電能量轉換元件的單元上,(c)一個矩陣驅動器,用于在同時作用第一驅動電壓與第二驅動電壓時,作用驅動電壓以驅動適當的光電能量轉換元件。
此外,本發明提供一種圖象讀取設備,在該設備中,配置在一個一維陣列中的多個光電能量轉換元件是分成每m個元件一塊的n個第一塊的,一個驅動電壓順序地作用在所述第一塊中的m個光電能量轉換元件的單元上,并讀出所述光電能量轉換元件的電信號,其中,驅動電壓順序地作用在上述分成n個第一塊的驅動側進一步分成每X個第一塊一塊的Y個第二塊,并設置有下述裝置;
(a)一個第一電壓作用裝置,用于順序地作用一個第一驅動脈沖在所述第二塊中的X個第一塊的單元上,(b)一個第二電壓作用裝置,用于順序地作用一個第二驅動電壓在各第二塊中同一相對位置上的第一塊的單元上,及(c)一個矩陣驅動器,用于在第一驅動電壓及第二驅動電壓同時作用在第一塊上時,作用驅動電壓以驅動第一塊中的m個光電能量轉換元件的適當單元。
本發明的圖象讀取設備的矩陣驅動器可以用一個包含多個電阻器的加法電路構成,或者可以用一個“與”電路構成。
包含多個電阻器的加法電路可從構成圖象讀取設備的光電能量轉換元件的構成層中形成。
在本發明的圖象讀取方法及其設備中,因為構造是制成使驅動電壓作用在光電能量轉換元件上的驅動側分成每X個元件或元件單元一塊的Y個塊的,并使第一驅動電壓與第二驅動電壓通過使用X乘Y矩陣順序地移位,以順序地驅動光電能量轉換元件或者分成塊的設定數目的光電能量轉換元件的單元的,這便有可能構成極小數量的驅動側門,從而提供一種成本低的圖象讀取設備。
此外,由于可以減少模擬部件的構造,便有可能構成一種具有強抗噪聲能力的設備,并且由于驅動電壓具有高噪聲極限,而使圖象讀取設備的設計變得簡單。
此外,雖然驅動側移位寄存器的性能對圖象讀取設備的讀取速度具有重大的影響,但通過構成一個矩陣,不論移位寄存器的性能如何,讀取速度都能增進。
此外,由于可以使用構成光電能量轉換元件(即下部電極、半導體層、上部透明電極及耦合電極)的構造層中任何一層來制造構成加法電路的電阻器,可以廉價地提供本發明的圖象讀取設備,并且不增加生產步驟。
本發明的上述及其它方面及優點可參照以下的描述、所附的權利要求書及附圖得到更好的理解,附圖中圖1為展示一種已有技術的圖象讀取設備的一個實例的電路圖。
圖2為用于說明圖1中所示的已有技術的實例的操作的時間圖。
圖3為展示本發明的圖象讀取方法及其設備的一個實施例的電路圖。
圖4(a)為展示圖3中所示的圖象讀取方法及設備的基本構造的說明圖。
圖4(b)為說明圖3中所示的圖象讀取方法及設備的基本操作的圖。
圖5(a)為用于確定構成本發明的圖象讀取設備的加法電路電阻器的最適當的電阻值的一部分說明圖,它是一個簡化的圖象讀取設備的電路圖。
圖5(b)為用于確定構成本發明的圖象讀取設備的加法電路電阻器的最適當的電阻值的一部分說明圖,它是例示在驅動模式中的加法電路的圖。
圖5(c)為用于確定構成本發明的圖象讀取設備的加法電路電阻器的最適當的電阻值的一部分說明圖,它是例示在非驅動模式中的加法電路的圖。
圖5(d)為用于確定構成本發明的圖象讀取設備的加法電路電阻器的最適當的電阻值的一部分說明圖,它是例示在另一種非驅動模式中的加法電路的圖。
圖6(a)為簡化圖3中所示的實施例的一種圖象讀取設備的電路圖。
圖6(b)為說明圖6(a)中的圖象讀取設備的操作的時間圖。
圖7為展示本發明的圖象讀取設備的一個實施例的電路構造的主要部件的圖。
圖8(a)為圖7中所示的圖象讀取設備沿A-A的剖面的剖視說明圖。
圖8(b)為圖7中所示的圖象讀取設備沿B-B的剖面的剖視說明圖。
圖9為展示本發明的圖象讀取設備的另一個實施例的電路構造的主要部件的圖。
圖10為圖9中所示的圖象讀取設備沿A-A的剖面的剖視說明圖。
圖11為展示本發明的圖象讀取設備的又一個實施例的電路構造的主要部件的圖。
圖12(a)為圖11中所示的圖象讀取設備沿A-A的剖面的剖視說明圖。
圖12(b)為圖11中所示的圖象讀取設備沿B-B的剖面的剖視圖。
圖13為展示本發明的圖象讀取設備的再一個實施例的電路構造的主要部件的圖。
圖14為展示本發明的圖象讀取設備的另一個實施例的電路構造的主要部件的圖。
圖15為圖14中的圖象讀取設備沿A-A的剖面的剖視說明圖。
圖16為展示本發明的圖象讀取方法及其設備的另一個實施例的電路圖。
圖17為說明圖16中所示的圖象讀取方法及其設備的基本構造及基本操作的圖。
圖18(a)為簡化圖16中所示的實施例的一種圖象讀取方法及其設備的電路圖。
圖18(b)為說明圖象讀取方法及其設備的操作的時間圖,其電路圖示在圖18(a)中。
圖19(a)為展示本發明的圖象讀取方法及其設備的另一個實施例的電路圖。
圖19(b)為說明圖19(a)中所示的圖象讀取方法及其設備的操作的時間圖。
如圖3中所示,本發明的一種圖象讀取設備180為一個m乘n個光電能量轉換元件的一維陣列,各光電能量轉換元件包括一個光電二極管10及一個與之反極性串聯的阻塞二極管12,在該圖象讀取設備中,光電二極管10與阻塞二極管12的對是分成n個第一塊B1、B2、…Bn的,每一塊包含m個二極管對。這些光電二極管10與阻塞二極管12是同時地、邊靠邊地以一種針型結構之類作為諸如非晶硅a-Si等的薄膜半導體的疊層制成的,它們可以用相同的結構構成,或者它們也可以用不同的結構構成。
在各第一塊B1、B2、…、Bn中的同一相對位置上的光電二極管10的陽極端在一條公用的矩陣線路14上連接在一起。這里,標準的電流放大電路、積分電路、樣本保持電路、多路轉換電路等是連接在矩陣線路14的輸出端上的,因此,從各光電二極管10流出的電流I1、I2、…、Im是在時間積分的系列中輸出的。
各第一塊B1、B2、…、Bn中的阻塞二極管12的陽極端用公用線路16連在一起,分成n個塊的第一塊B1、B2、…、Bn進一步分成每X個第一塊一塊的Y個第二塊C1、C2、…Cy。然后,為了使第一驅動電壓能順序地作用在各第二塊C1、C2、…、Cy中的各X個第一塊B1、B2、…、Bx的單元上,第一塊B1、B2、…、Bx的公共線路16經由電阻器Rd連接到對應的公用輸入端D1、D2、…、Dy上。再者,在各第二塊C1、C2、…、Cy中同一相對位置上的第一塊B1、B2、…、Bx是經由電阻器Re連接到對應的公共輸入端E1、E2、…、Ex上的,因此,第二驅動電壓能夠既獨立地又順序地作用在各第二塊C1、C2、…、Cy中的第一塊B1、B2、…、Bx上。
這里如圖4(a)中所示,在任何第一塊B1、B2、…、Bn中,任何一對光電二極管10與阻塞二極管12是相對的,并且連在電阻器Rd與Re上以構成一個加法電路。從而如圖4中所示,當分別將一個第一驅動電壓D=5V及一個第二驅動電壓E=5V從輸入端D(y)及E(x)輸入時,B點上的電位為5V,這給出讀出狀態。接著,當第一驅動電壓D=OV及第二驅動電壓E=OV時,在B點上的電位Vd為OV,再者,當D=OV及及E=5V或者當D=5V及E=OV被輸入時,B點上的電位Vd為2.5V,上述任何一種條件給出存儲狀態,在這一狀態中沒有讀出。
現在,當B點的電位Vd為2.5伏時,如果光電二極管10與阻塞二極管12之間的電位VpD并不下降到2.5V或更低,沒有任何問題發生。再者,在進入光電二極管10的光是非常強的情況中,即使電位VpD為2.5V也會出現不希望的讀出。然而,即使在這種情況中,如果存儲時間是短的,即如果速度是高的,便能避免不希望的讀出性能。
這些輸入端D1、D2、…、Dy及輸入端E1、E2、…、Ex是經由緩沖門(未示出在圖中)連接到一個移位寄存器的對應輸出端上的,并且是用這些分別構成第一電壓作用裝置與第二電壓作用裝置的。從而,所使用的移位寄存器提供(x+y)個觸發步驟的總和,從而與傳統的系統中的移位寄存器(它提供n(=X乘Y)個觸發步驟)相比,便有可能極大地減少所構成的門的數量。
在這種實施例中,所使用的電阻器Rd及Re的數目對應于輸入端D1、D2、…、Dy及輸入端E1、E2、…、Ex的數目,從而有Y乘X個電阻器Rd及X乘Y個電阻器Re。對于一個Rd=Re=R的電阻及一個V的第一與第二驅動電壓,在輸入端D(y)側上的電流消耗為V(X/2R),而在輸入端E(x)側上則為V(y-1)/2R。從而,例如對于一個8通道模擬(220塊)的Y=10、X=22矩陣,在具有電阻Rd=Re=R=10KΩ(4歐)及一個第一或第二驅動電壓V=5伏時,在輸入端E(x)側上的電流消耗為2.25mA(毫安),而在輸入端D(y)側上的電流消耗則為5.5mA。因此,所使用的電阻器Rd與Re是從這一值逆推算確定的,并且最好在幾千歐至幾十千歐之間。
這里,更具體地說明如何確定用在圖象讀取設備的加法電路中的電阻器Rd與Re的電阻值。作為一個實例,說明由一個5伏驅動電壓驅動一個單塊、8通道圖象讀出設備的案例,如圖5(a)中所示。作為光電能量轉換元件的光電二極管PD及阻塞二極管BD的尺寸分別制成110μm(微米)見方與33μm見方。下方電極用鉻制成而上方透明電極則用ITO制成,此外,半導體層是通過噴鍍9000埃作為半導體的非晶硅a-Si制作的。當所得到的圖象讀取設備受到一個5伏的驅動電壓驅動時,觀察到的在這一塊中流過的電容突跳電流I為大約5.7μA(微安)。因此,在這一圖象讀取設備中,最好能夠建立能從讀出電流中消除這一電容突跳電流的電阻器Rd與Re的電阻值的水平。
當上述圖象讀取設備在圖5(b)中所示的模式中時,即當一個5伏的驅動電壓作用在輸入端E(x)及輸入端D(y)上時,圖象讀取設備得到驅動。此外,當在圖5(c)中所示的模式中時,即當一個5伏的驅動電壓作用在輸入端D(y)上而輸入端E(x)為0伏時,或者當在圖5(d)中所示的模式中時,即當輸入端E(x)及輸入端D(y)都是0伏時,圖象讀取設備不被驅動。這里,當圖象讀取設備受到驅動,并以Re=Rd=R作為電阻時,在加法電路中的總體電阻值成為R/2。由于在驅動圖象讀取設備時,加法電路中的總體電阻值(R/2)是小的,驅動電力消耗量是大的,所以最好電阻值是大的。然而,電阻值非常大時,延遲時間變成長的,因此加法電路的總體電阻值最好不要大于大約100KΩ。
再者,當從圖5(b)中所示的模式改變到圖5(c)中所示的模式(即非驅動模式)時,一個電容突跳電流I流過。為了使圖象讀取設備在圖5(c)中所示的模式的時間上不受這一電容突跳電流I的驅動,有必要選擇一種具有能使電容突跳電流I流到地的電阻值的電阻器R。為了安全,這一電阻器R最好設置成能使不小于數據電容突跳電流I(約5.7μA)的電流流過。這樣,假定五倍于電容突跳電流的一個電流能夠流過,電阻器R的電阻值成為大約88KΩ,此外進一步相似地假定十倍的一個電流,則電阻值成為大約44KΩ。這一電阻值滿足上述驅動圖象讀取設備時電阻器R的電阻的條件,并且由于當電阻器R的電阻成為大約88KΩ時,驅動時的總體電阻值為大約44KΩ,并且在驅動時足以流過電容突跳電流I。此外,由于來自這一電流I(約5.7μA)的電壓降大約為0.25伏,與5V相比只是微小的量,因此不會導致本質上的影響。從而,在上述假定的圖5(c)中所示的模式的時間上,電阻器R的電阻值最好用不小于5倍于電容突跳電流I的一個電流能夠流過這一條件來選擇。
現在通過圖6(a)中所示的圖象讀取設備42的例子說明這一圖象讀取設備的操作,該設備具有制成3×3矩陣的驅動值,參見圖6(b)中所示的時間圖。這一圖象讀取設備42是圖3中所示圖象讀取設備的一種簡化,并且由于構造相似而省略其說明。
分別構成圖象讀取設備42的第一與第二電壓作用裝置的輸入端D1、D2與D3以及輸入端E1、E2與E3經由緩沖門連接到一個移位寄存器的對應輸出端上,輸入到這一移位寄存器中的數據輸入脈沖按照一個時鐘脈沖CLK順序地在移位寄存器內移位,并順序地從移位寄存器的各輸出端輸出。
這便是說,順序地從輸入端D1、D2與D3輸入的第一驅動電壓經由電阻器Rd分別作用在第一塊B1、B2與B3、第一塊B4、B5與B6及第一塊B7、B8與B9的光電能量轉換元件上。這里,順序地輸入的第一驅動電壓的上升沿與下降沿是定時成重合的。從輸入端E1、E2及E3順序輸入的第二驅動電壓經由電阻器Re分別作用在第一塊B1、B4與B7,第一塊B2、B5與B8以及第一塊B3、B6與B9的光電能量轉換元件上。這里,順序地輸入的第二驅動電壓的上升沿與下降沿是定時成重合的。
結果,順序地從輸入端D1、D2與D3輸入的第一驅動電壓,及順序地從輸入端E1、E2與E3輸入的第二驅動電壓分別由包含電阻器Rd與Re的加法電路相加,并在達到規定的作用電壓時,第一塊B1、B2、…、B9的光電能量轉換元件被驅動。從而,例如從輸入端D1輸入第一驅動電壓時,通過從輸入端E1、E2與E3順序地移位與作用第二驅動電壓,第一塊B1、B2與B3中的光電能量轉換元件順序地被驅動。再者,從類似的方式,從輸入端D2輸入第一驅動電壓時,通過從輸入端E1、E2與E3順序地移位與作用第二驅動電壓,第一塊B4、B5與B6中的光電能量轉換元件順序地被驅動。
在用上述方法驅動的這種圖象讀取設備42中,既通過在定時中令第一與第二驅動電壓的上升沿與下降沿重合,又通過令電阻器Rd與Re的值一致,而順序地分別從T1切換到T2及從T2切換到T3等時,第一塊B1與B2之間及第一塊B2與B3之間的作用電壓電平的變化示出在表1的下方部分中。在所有第一塊B1、B2、…B9上求和的總的作用電壓電平變化為0,即,在這些塊間的變化是互相對消的,因此沒有噪聲輸出。
在上述實施例中,在設置構成加法電路(矩陣驅動器便是用它構成的)的電阻器的方法上沒有特殊的限制。例如,可以使用通過焊接等提供的標準外部電阻器;但是從減少生產步驟及降低生產成本的觀點上,這些電阻器最好是在制造光電能量轉換元件時,利用構成這些元件的構造層同時形成的。現在參照附圖描述本發明的圖象讀取設備的實施例,在這些實施例中,矩陣驅動器是用加法電路構成的,加法電路包含從構成光電能量轉換元件的構造層形成的電阻器。
圖7與8分別顯示了一個圖象讀取設備40的主要部件的平面圖與剖視圖,其電路圖是與圖3中所示的相似的。由于本實施例的基本構造及操作與上述實施例相似,故省略其說明。以下是這種結構的圖象讀取設備40的生產過程的簡要概述。在諸如玻璃基板這樣的一塊絕緣基板18上,依次疊加,噴鍍的鉻等的用作一個下方電極的一層下方電極膜,在針型結構(Pin structure)之類中依次噴鍍諸如非晶硅a-Si等的一層半導體膜,以及諸如ITO之類的一層透明導電膜,該膜起上方透明電極的作用。這里,噴鍍是這樣進行的,使得下方電極膜的厚度為從大約500埃至大約1500埃,半導體膜的厚度為從大約7000埃至大約12000埃,而透明導電膜的厚度則為從大約2000埃至大約800埃;但是由于膜的厚度是為滿足電阻器所要求的電阻值而設定的,所以并無特殊的限制。接著,以相反的次序用光刻法進行蝕刻,從而制成上方透明電極20、半導體層22及下方電極24,以構成光電二極管10及阻塞二極管12。在制造這一下方電極24時,同時整體地形成一個公共線路16及結合的相鄰電阻器Rd與Re、用于將下方電極24連接到矩陣線路14的一條輸出導線26、并且還有連接到輸入引線D(1-y)及E(1-x)的引出導線28、30,輸入引線D(1-y)及E(1-x)是分別引至輸入端D1、D2、…、Dy及E1、E2、…、Ex上的。這里,由于電阻器Rd與Re是使用與下方電極24等的同一下方電極膜形成的,為了能起到電阻器的功能,它們的線寬度是設定為充分地窄的,而它們的長度則設定為充分地長。例如,在采用鉻的情況中,由于電阻率為60μΩcm,如果制成一個10μm寬、7mm長、1000埃厚的電阻器體,可得到4.2KΩ的一個電阻值。
接著,在帶有制成的光電二極管10等的絕緣基板18上噴鍍一層由氧化硅SiOx之類構成的透明層間絕緣膜32,然后用光刻法在規定的位置上制成接觸孔34。然后,在透明層間絕緣膜32上噴鍍一層諸如鋁之類的金屬膜之后,用光刻法蝕刻這一金屬膜以形成矩陣導線14、輸入引線D(1-y)及E(1-x)以及連接光電二極管10與阻塞二極管12的耦合電極36。最后,噴鍍一層由氮化硅SiNx之類制成的絕緣保護膜38,以制成本實施例的圖象讀取設備40。這里,透明層間絕緣膜32的厚度是從大約12000埃至大約18000埃的,金屬膜的厚度從大約12000埃至大約18000埃,而絕緣保護膜38的厚度以大約3000埃至大約8000埃;然而,并沒有特殊的限制。
上面已經說明了本發明的圖象讀取設備的一個實施例,其中,構成加法電路的電阻器是采用下方電極膜的材料構成的;然而,本發明不僅限于上述實施例,而可實現其它的模式。
例如,如圖9與10中所示,與上述實施例相似,一個圖象讀取設備44是m×n個光電能量轉換元件的一個一維陣列,各該元件包含一個光電二極管10及一個以相反極性串聯在光電二極管10上的阻塞二極管12。光電二極管10的陽極端及阻塞二極管12的陽極端用幾乎與上述實施例相同的構造連接到矩陣線路14及輸入引線D(1-y)與E(1-x)上。即,在這種圖象讀取設備44中,連接到阻塞二極管12的公共線路16及輸入引線D(1-y)及E(1-x)上的電阻器Rd與Re是與連接光電二極管10與阻塞二極管12的上方透明電極的耦合電極36同時形成的,并且它們使用形成在透明層間絕緣膜32中形成的接觸孔34連接到引出導線46、48上。
在這種構造的圖象讀取設備的生產方法中,使用正常的方法,在一塊絕緣基板18上制成光電二極管10與阻塞二極管12,并且從光電二極管10的下方電極24中整體地制造輸出導線26。此外,引出導線46與引出導線48是整體地形成為從阻塞二極管12的公共線路16中延伸出來的。然后,在制造了形成在這些光電二極管10等上的透明層間絕緣膜中的接觸孔34之后,噴鍍一層鋁等的金屬膜,并且進一步用光刻法之類蝕刻這一金屬膜,以形成耦合電極36、矩陣線路14、以及包含電阻器Rd與Re及經由接觸孔34連接的輸入引線D(1-y)及E(1-x)的加法電路。此后,噴鍍一層絕緣保護膜38以制成圖象讀取設備44。在這種構造的圖象讀取設備中,包含電阻器Rd與Re的加法電路是從耦合電極36的材料中形成的;例如,在采用鋁的情況中,電阻率為3μΩcm,從而,如果制成了一個10μm寬、7mm長、1000埃厚的電阻器體,則可得到210Ω的一個電阻值。
現在,如圖11與12中所示,在一個圖象讀取設備50中,也可以在由非晶硅a-Si之類制成的半導體層22的頂上,用構成光電二極管10等的上方透明電極20的ITO之類,來制造包含電阻器Rd與Re的加法電路。這便是說,依次在一塊絕緣基板18上噴鍍一層構成下方電極24的下方電極膜,一層構成半導體層22的半導體膜以及一層構成上方透明電極20的透明導電膜之后,以相反的次序用光刻法之類進行蝕刻,并且在形上方透明電極20等的同時,使用由ITO之類制成的透明導電膜同時形成電阻器Rd與Re。由于用ITO之類制成的透明導電膜具有相對地高的電阻,可以容易地制成具有所要求的電阻值的電阻器Rd與Re,這是一種優點。例如,ITO的電阻率為500μΩcm,從而通過制成一個10μm寬、7mm長、1000埃厚的電阻器體,可得到35KΩ的一個電阻值。
在這種構造中,由于包含電阻器Rd與Re的加法電路是通過層疊在構成下方電極24等的下方電極膜52及半導體層22的頂上而制成的,當光進入電阻器Rd與Re的部分時,便生成了光電電動勢。因此,經由透明層間絕緣膜22在電阻器Rd與Re上方側上建立了一層遮光膜54。此外,由于下方電極膜52是作為到包含電阻器Rd與Re的加法電路的一條公共導線出現的,最好在下方電極膜52上建立一個接線端,并且在這一層膜上作用一個反向偏壓在半導體層22上,或者將其接地以給出0伏(零偏壓)。
此外,在這種構造中,形成在由電阻器Rd與Re制成的加法電路部分下方的半導體層22可如圖12中所示那樣以不同于電阻器Rd與Re的圖形的不同圖形蝕刻;然而,為了減少電阻膜的制造步驟數量,不言而喻,半導體層22也可以用與Rd與Re相同的圖形蝕刻。
這里,在上述圖象讀取設備50中,用電阻器Rd與Re制成的加法電路(它們是制造在半導體層22的頂上的)是如圖12中所示那樣包封有一層透明層間絕緣膜32的,并且電阻器Rd與Re以及將驅動電壓輸送給電阻器Rd與Re的輸入引線D(1-y)及E(1-x)是使用引出導線56與58、耦合電極60及形成在透明層間絕緣膜32中的接觸孔34連接的。形成到阻塞二極管12的陽極端及電阻器Rd與Re上的公共線路16是用通過另一形成在透明層間絕緣膜32中的接觸孔34的耦合電極60連接的。
上面已經給出了本發明的圖象讀取設備的典型實施例的詳細說明;但是,本發明的圖象讀取設備不限于上述實施例,其它模式也能實現。
例如,如圖13中所示,本發明的一種圖象讀取設備70也可令輸入引線D(1-y)及E(1-x)經由透明層間絕緣膜裝設在包含電阻器Rd與Re的加法電路上。這便是說,電阻器Rd與Re是與絕緣基板18上的阻塞二極管12的公共線路16整體地制造的,并且不能起電阻器作用的端部72是裝設在電阻器Rd與Re的另一端上,而不是從公共線路16延伸的端上。在形成在電阻器Rd與Re部分等上面的透明層間絕緣膜中的端部72的規定位置等中設置了接觸孔34之后,制造連接光電二極管10與阻塞二極管12的耦合電極36,并制造輸入引線D(1-y)及E(1-x),從而使電阻器Rd與Re的端部72經由接觸孔34連接到輸入引線D(1-y)及E(1-x)上。
采用這種構造,不但有可能極度小型化圖象讀取設備70,并且還可能在一塊絕緣基板上得到許多圖象讀取設備70的產品,從而降低了生產成本。
現在,如圖14與15中所示,有可能使用從反電極76、78及非晶硅a-Si之類的半導體層中制造的一個電阻體80來形成構成圖象讀取設備74的加法電路的電阻器Rd與Re。這便是說,反電極76與78是,例如,與公共線路16之類整體制成的,并且構成光電二極管10等的半導體層是形成在這一反電極76、78部分上的,使之可用作電阻體。由于非晶硅a-Si之類半導體的導電率是從大約103(Ωcm)-1至大約10-8(Ωcm)-1,可以通過調節反電極76、78之間的間距及反電極的長度來適當地設定所要求的電阻值。
在這種構造的圖象讀取設備中,還可能使用由ITO等制成的上方透明電極來制造反電極。此外,用作電阻器的半導體可以是P型半導體、n型半導體或者i型半導體等中任何一種;但是,即使具有一種比較高的導電率的形成的半導體也可使用,諸如具有,例如,大約10-3至大約100(Ωcm)-1的電阻率的μc-n型氫化非晶硅之類。這里,μc-n型氫化非晶硅是一種可以摻雜磷P或周期表中其它5族元素的氫化非晶硅。
此外,在上述實施例中,構成電阻器的反電極76、78是使用形成在絕緣基板18上的下方電極膜制成的;然而,也可能用下方電極膜制成反電極的一側;而用上方透明電極膜制成另一側。在本例中,在構成電阻器體的半導體層中間,即P型半導體層、i型導體層或n型半導體層等,最好這一結構是例如制造成不噴鍍一層i型導體層之類的。
上面已經給出了本發明的圖象讀取方法及直接用于執行這一方法的圖象讀取設備的實施例的詳細說明;但是,本發明不僅限于上述實施例,其它模式也能實現。
例如,如圖16中所示,一種圖象讀取設備200是與上述實施例中相似的由光電二極管10及以相反極性與這些光電二極管10串聯的阻塞二極管12構成的m×n個光電能量轉換元件的一個一維陣列。在各第一塊B1、B2、…、Bn中相同的相對位置上的光電二極管10的陽極端在一個矩陣線路14中連在一起,以給出一種類似的構造。
另一方面,阻塞二極管12的陽極端以上述相似的方式用公共線路16在各對應的第一塊B1、B2、…、Bn中連在一起,并且分成n個塊的第一塊B1、B2、…Bn進一步分成每x個第一塊一塊的y個第二塊C1、C2、…Cy。然后,為了使第一驅動電壓能夠順序地作用在各第二塊C1、C2、…,Cy中的x個第一塊B1、B2、…、Bx的單元上,第一塊B1、B2、…Bx的公共線路16經由二極管Did一起連接到對應的輸入端D1、D2、…Dy上。此外,這一構造是制成為使得在第二塊C1、C2、…Cy中的相同相對位置上的第一塊B1、B2、…Bx的公共線路16經由二極管Die一起連接到對應的輸入端E1、E2、…Ex上,從而,第二驅動電壓能夠既獨立地又順序地作用在各第二塊C1、C2、…、Cy中的第一塊B1、B2、…、Bx上。然后,將二極管Did與Die的陽極端串聯到對應的阻塞二極管12的陽極端上,并且將一個偏壓Va經由電阻器R作用在這一陽極端側上。
這里,如圖17所示,在任何第一塊B1、B2、…Bn中,任何一對光電二極管10與阻塞二極管12都是相對的,二極管Did與二極管Die是連接的,一個偏壓Va=5伏經由電阻器R作用,并且從這兩個二極管構成一個“與”電路。從而,如果正向電壓VF近似等于0伏,理想地沒有輸出,并當一個第一驅動電壓D=5伏及一個第二驅動電壓E=5伏分別從輸入端D(y)與E(x)輸入時,B點上的電位Vd為5伏,以給出讀出狀態。下面,當第一驅動電壓D=0伏及第二驅動電壓E=0伏時,B點上的電位Vd為0伏,再者,當D=0伏且E=5伏或者當D=5伏且E=0V被輸入時,B點具有0伏的電位Vd,這些條件中任何一種給出存儲狀態,在這一狀態中沒有讀出。
再者,如果分別從輸入端D(y)與E(x)輸入一個第一驅動電壓D=5伏及一個第二驅動電壓E=5伏時,存在著一個正向電壓VF=1伏,B點上的電位為5伏,而進入讀出狀態。下面,當第一驅動電壓D=0伏且第二驅動電壓E=0伏,B點上的電位Vd成為0.5伏,再者,當D=0伏且E=5伏或者當D=5伏且E=0伏被輸入時,B點上的電位Vd成為1伏。從而,在本例中,如果光電二極管10與阻塞二極管12之間的電位VPD不降至1伏或1伏以下,則保持存儲狀態并且沒有讀出。
現在參照圖18(b)中所示的時間圖用一個示例性圖象讀取設備220說明這一圖象讀取設備的操作,在該設備中,驅動側是如圖18(a)中所示制成一個3×3的矩陣的。這一圖象讀取設備220是上述圖16中所示的圖象讀取設備200的一種簡化,因此由于構造是相似的,從而省略其說明。
分別構成圖象讀取設備220的第一與第二電壓作用裝置的輸入端D1、D2與D3及輸入端E1、E2與E3經由緩沖門連接到一個移位寄存器的對應輸出端上,輸入進這一移位寄存器中的數據輸入脈沖根據一個時鐘脈沖CLK在移位寄存器內順序地移位,并且順序地從移位寄存器的各輸出端輸出。這便是說,順序地從輸入端D1、D2與D3輸入的第一驅動電壓分別作用在第一塊B1、B與B3,第一塊B4、B5與B6及第一塊B7、B8與B9的二極管Did上。這里,順序地輸入的第一驅動電壓的上升沿與下降沿是定時成重合的。順序地從輸入端E1、E2與E3輸入的第二驅動電壓分別作用在第一塊B1、B4與B7,第一塊B2、B5與B8及第一塊B3、B6與B9的二極管Die上。這里,順序地輸入的第二驅動電壓的上升沿與下降沿是定時成重合的。
結果,當在包含二極管Did與二極管Die的“與”電路中,順序地從輸入端D1、D2與D3輸入的第一驅動電壓分別與順序地從輸入端E1、E2與E3輸入的第二驅動電壓一致時,便輸出作用電壓,并驅動第一塊B1、B2、…B9的光電能量轉換元件。從而,例如在從輸入端D1輸入第一驅動電壓時,通過順序地移位與作用來自輸入端E1、E2與E3的第二驅動電壓,便可順序地驅動第一塊B1、B2與B3中的光電能量轉換元件。再者,以相似的方式,當從輸入端D2輸入第一驅動電壓時,通過順序地移位與作用來自輸入端E1、E2與E3的第二驅動電壓,便可順序地驅動第一塊B4、B5與B6中的光電能量轉換元件。
當通過在第一與第二驅動電壓的定時中重合它們的上升沿與下降沿并且通過使各二極管Did與Die中的正向電壓VF的值一致,而在上述方式驅動的這種圖象讀取設備中分別順序地從T1切換到T2,從T2切換到T3等等時,第一塊B1與B2之間以及第一塊B2與B3之間的作用電壓電平的變化示出在表2的下方部分中。在所有第一塊B1、B2、…、B9上求和的作用電壓電平的變化的總和結果為0,即,各塊之間的變化是對消的,因此沒有噪聲輸出。
本發明的圖象讀取方法及其設備不限于諸如上述實施例中所例示的那些系統,在這種系統中,包含光電二極管10與阻塞二極管12的光電能量轉換元件是分成每固定數目的二極管對一塊的若干塊的,并且制成一個多通道,并且可以設置任何數目的通道來與傳感器響應進行應答。
例如,如圖19(a)中所示,有可能構成一個只帶一條通道的圖象讀取設備240。這便是說,在各由一對光電二極管10及阻塞二極管12制成的光電能量轉換元件中,其構造是做成使光電二極管10的陽極側完全用一條公共引線260連在一起,而令其輸出端通過一個電流放大電路280。另一方面,在各阻塞二極管12的陽極側上,將兩個相同值的電阻器R并聯以構成一個加法電路,劃分成Y個塊B1、B2、…、By,各塊帶有設定數目的X個光電能量轉換元件,并且在塊B1、B2、…By中的一側上的電阻器R是一起連接到對應的輸入端D1、D2、…Dy上的。再者,在各塊B1、B2、…By中的相同的相對位置上的光電能量轉換元件上的另一側上的對應電阻器R一起連接到輸入端E1、E2、…Ex以制成該構造。
如圖19(b)中的時間表中所示,在這種圖象讀取設備240中,第一驅動電壓D1、D2、…、Dy是從對應的輸入端D1、D2、…Dy順序地移位與輸入的,而第二驅動電壓E1、E2、…Ex是順序地從對應的輸入端E1、E2、…Ex輸入的。從而,第一驅動電壓D1、D2、…Dy與第二驅動電壓E1、E2、…Ex相加,凡是達到規定的作用電壓的光電能量轉換元件都被驅動,從而,如時間圖中所示,各包含一個光電二極管10及一個阻塞二極管12的光電能量轉換元件被順序地驅動與讀出。
本實施例是使用包含電阻器的加法電路作為一個矩陣驅動器構成的;然而,也可能采用一種類似于上述使用二極管的“與”電路的電路構造。無論構造是怎樣的,來自光電二極管10的陽極端的輸出系統是在一條線上的,因此,電流放大電路等可以只在一個系列中,并且由于其它電路為數字部件,所以便能提供一種廉價的圖象讀取設備。
在上述實施例中,光電二極管10與阻塞二極管12的陰極端是連在一起的;然而,在逆向配置中,光電二極管10與阻塞二極管12的陽極端可以連在一起,光電二極管10的陰極端可連到構成加法電路的電阻器上,或者與構成“與”電路的二極管的陽極端相連,并且阻塞二極管12的陰極端可以連到電流放大電路上。此外,本發明還可應用于一種選擇驅動,它使用一個TFT(薄膜晶體管)之類而不用阻塞二極管12,并且作為當然的事情,不僅一種接觸型而且一種稱作完全接觸型的圖象讀取設備也能應用。
此外,上述使用二極管的矩陣驅動器“與”電路是用正的邏輯“與”電路構成的;然而,它也能用具有二極管及一個反極性的偏壓電源的負的邏輯“與”電路來構成。再者,雖然使用二極管的“與”電路是最佳選擇,但是作為當然的事情,也可采用其它構造的“與”電路。
此外,構成“與”電路的二極管最好是利用構成光敏二極管10與阻塞二極管12的非晶半導體或晶體半導體制成。再者,構成加法電路或“與”電路的電阻器可以獨立地使用一種線路圖形之類并汽化電阻器物質來制造,或者也可能利用半導體層中比較好的導電部分來制造這些電阻器。
如上所述,在本發明的圖象讀取方法及其設備中,光電能量轉換元件的驅動側是制入一個驅動矩陣中的,因此在這種方法與設備中,有可能實現各式各樣的另外的構造。
例如,考慮一種與本發明相似的構造,在一種圖象讀取方法中,順序地將一個驅動電壓作用在布置成一個一維陣列的多個光電能量轉換元件上,并讀出所述光電能量轉換元件的電信號,該構造可以做成在將驅動電壓作用到上述光電能量轉換元件上之前,重復進行兩次或兩次以上將一個驅動電壓順序地作用在多個虛設的(dummy)光電能量轉換元件上,這些虛設的元件具有與所述光電能量轉換元件大致相同的性質。
根據這種圖象讀取方法,在將驅動電壓作用到適當的光電能量轉換元件上之前,順序地將一個驅動電壓作用在多個虛設的光電能量轉換元件上,并且進一步,至少再一次將該驅動電壓順序地作用在這些虛設的光電能量轉換元件上。簡言之,在將驅動電壓作用在第一個虛設的光電能量轉換元件與將該驅動電壓作用在第一個光電能量轉換元件之間,該驅動電壓在這些虛設的光電能量轉換元件上作用了若干次。從而,當驅動電壓作用在第一個虛設的光電能量轉換元件上時,在這一時間中產生的電容突跳是充分耗散的。結果,包含在讀出的電信號中的唯一信號成分便是來自光電能量轉換元件的。再者,由于重復地將驅動電壓作用在多個相同的虛設的光電能量轉換元件上,便有可能用較少數量的消散初始生成的電容突跳所必需的虛設的光電能量轉換元件來處理。
再者,在與本發明相似的構造的一種圖象讀取設備中,其中,將一個驅動電壓順序地作用在布置在一個一維陣列中的多個光電能量轉換元件上,并讀出來自所述光電能量轉換元件的電信號,該構造可提供多個虛設的光電能量轉換元件,這些虛設的元件具有與上述光電能量轉換元件大致相同的性質,該構造還提供一個初始化裝置,在將一個驅動電壓作用在上述光電能量轉換元件上之前,該裝置重復執行兩次或兩次以上將該驅動電壓順序地作用在所述虛設的光電能量轉換元件上。
這種圖象讀取設備減少上述圖象讀取方法的實施,并且在這一實例中,通過使用初始化裝置,重復地執行將一個驅動電壓順序地作用在這些虛設的光電能量轉換元件上,因此,初始生成的電容突跳得以充分地耗散。再者,由于驅動電壓是重復地作用在多個相同的虛設光電能量轉換元件上的,虛設的光電能量轉換元件的數量是較少的。
此外,有可能將本發明的圖象讀取方法應用在這樣一種圖象讀取方法中,在該方法中,以一個設定的時間間隔將一個驅動脈沖作用在光電二極管上,并通過時間積分在所述驅動脈沖的作用期間從所述光電二極管流出的電流,作為電信號讀取在所述設定的時間間隔內進入所述光電二極管的光的量,因此一個虛設的驅動脈沖作用在與上述光電二極管共用輸出線的虛設光電二極管上,當上述驅動脈沖上升時該虛設驅動脈沖下降,而當所述驅動脈沖下降時該虛設脈沖則上升,并且時間積分是進行到上述驅動脈沖下降以后的。此外,有可能將本發明的圖象讀取方法應用在這樣一種圖象讀取方法中,在該方法中,以一個設定的時間間隔將一個對應的驅動脈沖順序地作用在一條公共輸出線上的多個光電二極管上,通過時間積分在所述驅動脈沖的作用期間從所述光電二極管流出的電流,作為電信號讀出在所述設定的時間間隔內進入所述光電二極管的光量,因此在結束了上述驅動脈沖的作用的光電二極管上作用一個輔助驅動脈沖,當作用在對應的下一個光電二極管上的驅動脈沖下降時,該輔助驅動脈沖上升,而當作用在對應的再下一個光電二極管上的驅動脈沖上升時,該輔助驅動脈沖下降,并且時間積分是進行到上述驅動脈沖下降之后的。
再者,有可能將本發明的圖象讀取設備應用在這樣一種圖象讀取設備中,該設備設置有光電二極管,以一個設定的時間間隔將一個驅動脈沖作用在所述光電二極管上的一個驅動器電路,以及時間積分在所述驅動脈沖的作用期間從所述光電二極流出的電流的一個信號處理電路,該設備是構成為裝有與上述光電二極管共用輸出線的虛設光電二極管,并裝有將一個虛設驅動脈沖作用在所述虛設光電二極管上的一個虛設驅動器電路,在上述驅動脈沖上升時,該虛設驅動脈沖下降,而在所述驅動脈沖下降時,該虛設驅動脈沖上升,并且上述信號處理電路執行時間積分直到上述驅動脈沖下降以后。此外,有可能將本發明的圖象讀取設備應用于這樣一種圖象讀取設備,該設備在一條公共輸出線上設置有多個光電二極管,以一個設定的時間間隔將一個對應的驅動脈沖順序地作用在所述光電二極管上的一個驅動器電路,以及時間積分在所述驅動脈沖作用期間從所述光電二極管流出的電流的一個信號處理電路,該設備是構成為裝有一輔助驅動器電路的,該電路將一個輔助驅動脈沖作用在上述驅動脈沖作用完了光電二極管上,當作用在對應的下一個光電二極管上的驅動脈沖下降時,該輔助驅動脈沖上升,而在作用在再下一個光電二極管上的驅動脈沖上升時,該輔助驅動脈沖下降,并且上述信號處理電路進行時間積分直到上述驅動脈沖下降之后。
根據這種圖象讀取方法或其設備,使用一個驅動器電路之類以一個設定的時間間隔將一個驅動脈沖作用在一個光電二極管上,并使用一個虛設驅動器電路之類將一個虛設驅動脈沖作用在一個虛設光電二極管上。由于在驅動脈沖上升時,該虛設驅動脈沖下降,而在驅動脈沖下降時,該虛設驅動脈沖上升,來源于光電二極管的電容的所生成的電容突跳與來源于虛設光電二極管的電容的所生成的電容突跳具有互相相反的極性,因而它們幾乎是完全對消的。
然而,由于這些電容是不同的,電容突跳可能完全對消而仍有少量殘留,這便是說,在光電二極管的電容較大的情況中,在驅動脈沖上升時,電容突跳的殘留成分表現為正的噪聲,而在驅動脈沖下降時,它表現為負的噪聲。反之,在虛設光電二極管的電容較大的情況中,在驅動脈沖上升時,電容突跳的殘留成分表現為負的噪聲,而在驅動脈沖下降時,它表現為正的噪聲。不但電容突跳的殘留成分具有相反的極性,并且由于這些殘留成分是來源于一定的特定光電二極管及虛設光電二極管之間的電容差的,它們的大小是完全一樣的。因而,使用一個信號處理電路之類,通過不僅在驅動脈沖作用期間并且直到驅動脈沖下降之后,時間積分從光電二極管流出的電流,這些電容突跳的殘留成分便得以完全對消,只有在設定的時間隔中進入光電二極管的光量被作為電信號讀出。
再者,使用一個驅動器電路之類,以一個設定的時間間隔將驅動脈沖分別順序地作用在多個光電二極管上,并使用一個輔助驅動器電路之類,將輔助驅動脈沖作用在驅動脈沖作用結束后的光電二極管上。由于這一輔助驅動脈沖是這樣作用的,使得當作用在下一個光電二極管上的驅動脈沖下降時,輔助驅動脈沖上升,而在作用在再下一個光電二極管上的驅動脈沖上升時,它下降,因此驅動脈沖上升時產生的電容突跳被作用在前面第二個光電二極管上的輔助驅動脈沖下降時產生的電容突跳所對消,而在驅動脈沖下降時產生的電容突跳則被作用在緊接在前面的光電二極管上的輔助驅動脈沖上升時產生的電容突跳所對消。
以這種方法,電容突跳幾乎完全被地消;然而,由于這三個光電二極管的電容是不同的,電容突跳不能完全對消而仍有少量殘留。不但殘留的成分具有相反的極性,并且由于這些殘留的成分是來源于一定的特定光電二極管與緊接在前面或前面第二個光電二極管之間的電容差的,它們的大小幾乎是一樣的。因而,使用信號處理電路之類,不僅在驅動脈沖作用期間而且直到驅動脈沖下降之后,時間積分從光電二極管流出的電流,電容突跳的殘留成分幾乎完全被對消,并且只有在設定的時間間隔中進入光電二極管的光量被作為一個電信號讀出。
這樣,通過在本發明的圖象讀取方法或其設備上加入上述構造,可以容易地降低伴隨驅動電壓的噪聲。
此外,本發明可應用于電荷存儲型系統以外的系統上,在這些系統中,很容易出現電容突跳,諸如在光電能量轉換元件中的采用cds-cdse之類的光電導型元件,并且在本發明的范圍內而不偏離其精神,通過熟悉本技術的人員的智力,有可能作出各種附加的改進、修正與改型。
權利要求
1.一種圖象讀取方法,在該方法中,將一個驅動電壓順序地作用在布置在一個一維陣列中的多個光電能量轉換元件上,并讀取所述光電能量轉換元件的電信號,其中,驅動電壓作用在所述光電能量轉換元件上的驅動側是分成每X個元件一塊的Y個塊的,一個第一驅動電壓順序地作用在所述塊中的X個光電能量轉換元件的單元上,一個第二驅動電壓順序地作用在各塊中相同的相對位置上的光電能量轉換元件的單元上,以及當所述第一驅動電壓與所述第二驅動電壓同時作用時,適當的光電能量轉換元件能被驅動。
2.一種圖象讀取方法,在該方法中,將布置在一個一維陣列中的多個光電能量轉換元件分成每X個元件一塊的n個第一塊,將一個驅動電壓順序地作用在所述第一塊中的m個光電能量轉換元件的單元上,并讀取所述光電能量轉換元件的電信號,其中,驅動電壓順序地作用在所述分成n個第一塊上的驅動側進一步分成每X個第一塊一塊的Y個第二塊,一個第一驅動電壓順序地作用在所述第二塊中的X個第一塊的單元,一個第二驅動電壓順序地作用在各第二塊中相同的相對位置上的第一塊的單元上,以及當所述第一驅動電壓與所述第二驅動電壓同時作用在第一塊上時,第一塊中的m個光電能量轉換元件的適當單元被驅動。
3.一種圖象讀取設備,在該設備中,將一個驅動電壓順序地作用在布置在一個一維陣列中的多個光電能量轉換元件上,并讀取所述光電能量轉換元件的電信號,其中,驅動電壓作用在光電能量轉換元件上的驅動側分成每X個元件一塊的Y個塊,并設置有一個第一電壓作用裝置,用于將一個第一驅動電壓順序地作用在所述塊中的X個光電能量轉換元件的單元上,一個第二電壓作用裝置,用于將一個第二驅動電壓順序地作用在各塊中相同的相對位置上的光電能量轉換元件的單元上,以及一個矩陣驅動器,用于在所述第一驅動電壓與所述第二驅動電壓同時作用時,將驅動電壓作用在適當的光電能量轉換元件上。
4.一種圖象讀取設備,在該設備中,將布置在一個一維陣列中的多個光電能量轉換元件分成每m個元件一塊的n個第一塊,將一個驅動電壓順序地作用在所述第一塊中的m個光電能量轉換元件的單元上,并讀取所述光電能量轉換元件的電信號,其中,驅動電壓順序地作用在所述分成n個第一塊上的驅動側進一步分成每X個第一塊一塊的Y個第二塊,并設置有,一個第一電壓作用裝置,用于將一個第一驅動脈沖順序地作用在所述第二塊中的X個第一塊的單元上,一個第二電壓作用裝置,用于將一個第二驅動電壓順序地作用在各種第二塊中相同的相對位置上的第一塊的單元上,以及一個矩陣驅動器,用于在所述第一驅動電壓與所述第二驅動電壓同時作用在第一塊上時,作用驅動電壓以驅動第一塊中m個光電能量轉換元件的適當單元。
5.權利要求3或4的圖象讀取設備,其中,該矩陣驅動器包括一個包含電阻器的加法電路。
6.權利要求3或4的圖象讀取設備,其中,該矩陣驅動器包括一個包含電阻器的加法電路,該加法電路是從構成光電能量轉換元件的構造層中形成的。
7.權利要求3或4的圖象讀取設備,其中該矩陣驅動器包括“與”電路。
8.權利要求3至7中任何一條的圖象讀取設備,其中,該光電能量轉換元件包括串聯及相反極性連接的一個光電二極管與一個阻塞二極管。
全文摘要
圖象讀取方法及設備,布置在一維陣列中的光電轉換元件分成m個元件一塊的n個第一塊,驅動電壓作用在各第一塊中的m個元件的單元上,并讀出其電信號,驅動電壓的驅動側又分成各含x個第一塊的y個第二塊,并設有第一、第二電壓作用裝置,將第一、第二驅動電壓分別作用在各第二塊中的x個第一塊的單元上及各第二塊中相同的相對位置上的第一塊的單元上,矩陣驅動器,當第一與第二驅動電壓同時作用時,驅動適當的第一塊中的m個光電轉換元件的單元。
文檔編號H04N3/15GK1098804SQ9410396
公開日1995年2月15日 申請日期1994年4月9日 優先權日1993年4月9日
發明者村上悟, 細川洋一, 前田博已 申請人:鐘淵化學工業株式會社