JP2503242B2 - 密着型イメ―ジセンサ素子 - Google Patents
密着型イメ―ジセンサ素子Info
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、イメージセンサに関するもので、特に、
原稿等の情報担体を等倍で読み取る際の入力部として用
いられる密着型イメージセンサ素子に関する。
原稿等の情報担体を等倍で読み取る際の入力部として用
いられる密着型イメージセンサ素子に関する。
（従来の技術） 従来から、例えばファクシミリ、イメージスキャナ等
の機器に搭載され、原稿を等倍で読み取ることが可能な
密着型イメージセンサ素子（以下、密着型センサ素子と
称する。）につき、種々の構造のものが提案されてい
る。この密着型センサ素子は原稿を等倍で読ることが可
能であり、縮小光学系を必要としない点で小型化及び薄
型化といった利点を有する。上述の密着型センサ素子と
しては、フォトダイオード型とプレーナ型との２つの構
造に大別することができ、さらに、ロッドレンズアレイ
等の光学系を必要としない密着型センサ素子も提案され
ている。
の機器に搭載され、原稿を等倍で読み取ることが可能な
密着型イメージセンサ素子（以下、密着型センサ素子と
称する。）につき、種々の構造のものが提案されてい
る。この密着型センサ素子は原稿を等倍で読ることが可
能であり、縮小光学系を必要としない点で小型化及び薄
型化といった利点を有する。上述の密着型センサ素子と
しては、フォトダイオード型とプレーナ型との２つの構
造に大別することができ、さらに、ロッドレンズアレイ
等の光学系を必要としない密着型センサ素子も提案され
ている。
以下図面を参照して、従来の密着型センサ素子につき
説明する。
説明する。
第４図は、例えば文献I:「完全密着型アモルファスシ
リコンイメージセンサ」（電子写真学会シンポジウム，
『アモルファスシリコンデバイスはどこまできたか』論
文集，昭和60年５月24日,p.53〜56）に開示される密着
型イメージセンサ素子の説明図であり、第４図は副走査
方向に亙る概略的断面により示す図である。同図では、
ロッドンズアレイが不要な例を示しており、図中、11は
例えばガラスから成る絶縁性透明基板、13は例えばクロ
ム（Cr）、ニッケル（Ni）またはその他の遮光性を有す
る導電材料から成る第一電極としての遮光性共通電極、
15は例えば水素化アモルファスシリコン（ａ−Si:H）、
硫化カドミウム（CdS）またはその他の材料より成る光
導電膜、17は例えば酸化インジウム錫（ITO）またはそ
の他の透明性を有する導電材料から成る第二電極として
の透明個別電極、19は上述した遮光性共通電極13、光導
電膜15及び透明個別電極17に亙って、例えば矩形等の任
意好適な形状を以って形成される導光窓、21は例えばガ
ラス、二酸化ケイ素（SiO2）、アルミナ（Al2O3）また
はその他の透明性を有する絶縁材料から成る透明保護
膜、23は密着型センサ素子、25は原稿、27は光源であ
る。尚、これら図中、断面を示すハッテングは一部省略
して示すと共に、同一の機能を有する構成成分について
は、同一のハッチングを付して示している。
リコンイメージセンサ」（電子写真学会シンポジウム，
『アモルファスシリコンデバイスはどこまできたか』論
文集，昭和60年５月24日,p.53〜56）に開示される密着
型イメージセンサ素子の説明図であり、第４図は副走査
方向に亙る概略的断面により示す図である。同図では、
ロッドンズアレイが不要な例を示しており、図中、11は
例えばガラスから成る絶縁性透明基板、13は例えばクロ
ム（Cr）、ニッケル（Ni）またはその他の遮光性を有す
る導電材料から成る第一電極としての遮光性共通電極、
15は例えば水素化アモルファスシリコン（ａ−Si:H）、
硫化カドミウム（CdS）またはその他の材料より成る光
導電膜、17は例えば酸化インジウム錫（ITO）またはそ
の他の透明性を有する導電材料から成る第二電極として
の透明個別電極、19は上述した遮光性共通電極13、光導
電膜15及び透明個別電極17に亙って、例えば矩形等の任
意好適な形状を以って形成される導光窓、21は例えばガ
ラス、二酸化ケイ素（SiO2）、アルミナ（Al2O3）また
はその他の透明性を有する絶縁材料から成る透明保護
膜、23は密着型センサ素子、25は原稿、27は光源であ
る。尚、これら図中、断面を示すハッテングは一部省略
して示すと共に、同一の機能を有する構成成分について
は、同一のハッチングを付して示している。
この図からも理解できるように、この密着型センサ素
子23の基本的な構造はフォトダイオード型であり、ま
ず、約１（mm）程度の厚さを有する絶縁性透明基板11上
の全面に、約1000〜3000（Å）の範囲の任意好適な膜厚
を以って、遮光性共通電極13を堆積する。然る後、約0.
5〜１（um）の範囲の膜厚で光導電層15、及び約1000
（Å）の膜厚を以って透明個別電極17を順次形成する。
子23の基本的な構造はフォトダイオード型であり、ま
ず、約１（mm）程度の厚さを有する絶縁性透明基板11上
の全面に、約1000〜3000（Å）の範囲の任意好適な膜厚
を以って、遮光性共通電極13を堆積する。然る後、約0.
5〜１（um）の範囲の膜厚で光導電層15、及び約1000
（Å）の膜厚を以って透明個別電極17を順次形成する。
続いて、ホトリソエッチング技術により、夫々に密着
性センサ素子23に対応して、例えば約50（um）の矩形形
状を以って導光窓19が形成され、さらに、約１〜３（u
m）の範囲の充分な膜厚を以って透明保護膜21を全面に
堆積してフォトダイオード型の密着型センサ素子23が得
られる。
性センサ素子23に対応して、例えば約50（um）の矩形形
状を以って導光窓19が形成され、さらに、約１〜３（u
m）の範囲の充分な膜厚を以って透明保護膜21を全面に
堆積してフォトダイオード型の密着型センサ素子23が得
られる。
このようなフォトダイオード型の構造を有する密着性
センサ素子23では、当該素子23を挟んで、透明保護膜21
に当接する原稿25とは相対して配置された光源27により
照明を行なう。即ち、光源27から照射された光p1は、絶
縁性透明基板11と導光窓19に堆積された透明保護膜21と
を介して原稿24に到達する。この光p1は原稿25上の明暗
に対応した反射光p2となり、光導電膜15に入射して光電
流を生ずる。この際、原稿25を照明する光p1の入射路が
遮光性共通電極13によって規制される機構となってい
る。また、上述した導光窓19を設けることにより、原稿
25に当接する密着型センサ素子23の表面には、凹部29は
形成される。
センサ素子23では、当該素子23を挟んで、透明保護膜21
に当接する原稿25とは相対して配置された光源27により
照明を行なう。即ち、光源27から照射された光p1は、絶
縁性透明基板11と導光窓19に堆積された透明保護膜21と
を介して原稿24に到達する。この光p1は原稿25上の明暗
に対応した反射光p2となり、光導電膜15に入射して光電
流を生ずる。この際、原稿25を照明する光p1の入射路が
遮光性共通電極13によって規制される機構となってい
る。また、上述した導光窓19を設けることにより、原稿
25に当接する密着型センサ素子23の表面には、凹部29は
形成される。
また、プレーナ型の構造を有する密着型センサ素子と
しては、例えば文献II:「日経エレクトロニクス」（no.
434,第207〜221頁,1987年11月16日発行）に開示される
もの（図示せず）が知られており、上述のフォトダイオ
ード型構造の密着型センサ素子23と同様に、導光窓を設
けて原稿を照明し、この際に得られる反射光を受光して
光電流を発生させる構成と成っている。
しては、例えば文献II:「日経エレクトロニクス」（no.
434,第207〜221頁,1987年11月16日発行）に開示される
もの（図示せず）が知られており、上述のフォトダイオ
ード型構造の密着型センサ素子23と同様に、導光窓を設
けて原稿を照明し、この際に得られる反射光を受光して
光電流を発生させる構成と成っている。
上述した説明からも理解できるように、従来の密着性
イメージセンサ素子では、絶縁性透明基板に近い側（下
側）の電極を遮光性導電材料で構成し、当該電極に導光
窓を設け場合（主としてフォトダイオード型）、或いは
密着型センサ素子と隣接する領域に導光窓を設ける場合
（主としてプイレーナ型）が知られている。
イメージセンサ素子では、絶縁性透明基板に近い側（下
側）の電極を遮光性導電材料で構成し、当該電極に導光
窓を設け場合（主としてフォトダイオード型）、或いは
密着型センサ素子と隣接する領域に導光窓を設ける場合
（主としてプイレーナ型）が知られている。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述した従来の密着性イメージセンサ
素子では、−素子に注目した場合、絶縁性透明基板上に
少なくとも４層の構成成分を形成（第４図参照）し、こ
れら構成成分のうち、少なくとも、透明保護膜を除く３
層の構成成分に亙って導光窓を開孔する必要が有る。こ
れがため、導光窓形成に係るホトリソエッチング工程が
必要となり、製造工程が複雑になるという問題点が有
る。さらに、従来構成の密着性センサ素子では、導光窓
の高さに対応する深さで、等外素子の原稿が当接する面
に凹部が形成され、当該凹部に異物がつまり、素子感度
の低下をもたらすという問題も有った。
素子では、−素子に注目した場合、絶縁性透明基板上に
少なくとも４層の構成成分を形成（第４図参照）し、こ
れら構成成分のうち、少なくとも、透明保護膜を除く３
層の構成成分に亙って導光窓を開孔する必要が有る。こ
れがため、導光窓形成に係るホトリソエッチング工程が
必要となり、製造工程が複雑になるという問題点が有
る。さらに、従来構成の密着性センサ素子では、導光窓
の高さに対応する深さで、等外素子の原稿が当接する面
に凹部が形成され、当該凹部に異物がつまり、素子感度
の低下をもたらすという問題も有った。
この発明は、上述した従来の問題点に鑑み、素子表面
の平坦化を図ることが可能であり、製造工程と構造との
簡略化によって製造コストの低減を図ることができ、か
つ素子感度にも優れた密着型イメージセサ素子を提供す
ることに有る。
の平坦化を図ることが可能であり、製造工程と構造との
簡略化によって製造コストの低減を図ることができ、か
つ素子感度にも優れた密着型イメージセサ素子を提供す
ることに有る。
（問題点を解決するための手段） この目的の達成を図るため、この発明の密着性イメー
ジセンサ素子によれば、 絶縁性透明基板上に、少なくとも、第一電極、光導電
膜、第二電極、及び透明保護膜を設けて成る密着型イメ
ージセンサ素子において、 上述した光導電膜を光源からの入射光路中に設け、光
導電膜を、光源からの直接入射光と、この直接入射光の
うち光導電膜を透過して読り取るべき情報担体に入射し
て情報担体から反射され、かつ情報担体上の情報を担っ
た反射光とをそれぞれ光電流に変換する光導電層で構成
してあり、光導電膜を、反射光に対する光電流の変化が
十分大となる厚みとした。
ジセンサ素子によれば、 絶縁性透明基板上に、少なくとも、第一電極、光導電
膜、第二電極、及び透明保護膜を設けて成る密着型イメ
ージセンサ素子において、 上述した光導電膜を光源からの入射光路中に設け、光
導電膜を、光源からの直接入射光と、この直接入射光の
うち光導電膜を透過して読り取るべき情報担体に入射し
て情報担体から反射され、かつ情報担体上の情報を担っ
た反射光とをそれぞれ光電流に変換する光導電層で構成
してあり、光導電膜を、反射光に対する光電流の変化が
十分大となる厚みとした。
ことを特徴としている。
（作用） この発明の密着型イメージセンサ素子の構成によれ
ば、従来構成の導光窓に相当する構成成分にも光導電膜
を堆積する構成となっている。これがため、前記した凹
部の深さを軽減することが可能となり、当該素子の製造
工程の削減を図ることができる。また、この光導電膜
を、光源からの直接入射光と、この直接入射光のうち光
導電膜を透過して、読み取るべき情報担体、例えば原稿
に入射してこの原稿から反射され、かつ原稿上の情報を
担った反射光とをそれぞれ光電流に変換する光導電層で
構成してある。このときさらに、光導電膜を、反射光に
対する光電流の変化が十分大となる厚みとしてあるた
め、光の検知感度が高い密着型センサ素子を実現でき
る。
ば、従来構成の導光窓に相当する構成成分にも光導電膜
を堆積する構成となっている。これがため、前記した凹
部の深さを軽減することが可能となり、当該素子の製造
工程の削減を図ることができる。また、この光導電膜
を、光源からの直接入射光と、この直接入射光のうち光
導電膜を透過して、読み取るべき情報担体、例えば原稿
に入射してこの原稿から反射され、かつ原稿上の情報を
担った反射光とをそれぞれ光電流に変換する光導電層で
構成してある。このときさらに、光導電膜を、反射光に
対する光電流の変化が十分大となる厚みとしてあるた
め、光の検知感度が高い密着型センサ素子を実現でき
る。
（実施例） 以下、図面を参照して、この発明の実施例につき説明
する。尚、以下の説明で参照する図面は、この発明が理
解できる程度に概略的に示してあるにすぎず、この発明
は図示例にのみ限定されるものではない。また、以下の
説明においては、この発明の構成をブレーナ型構造の密
着型イメージセンサ素子に適用した場合と、フォトダイ
オード型構造の密着型イメージセンサ素子に適用した場
合とを、第一実施例または第二実施例として、夫々説明
することとする。
する。尚、以下の説明で参照する図面は、この発明が理
解できる程度に概略的に示してあるにすぎず、この発明
は図示例にのみ限定されるものではない。また、以下の
説明においては、この発明の構成をブレーナ型構造の密
着型イメージセンサ素子に適用した場合と、フォトダイ
オード型構造の密着型イメージセンサ素子に適用した場
合とを、第一実施例または第二実施例として、夫々説明
することとする。
第一実施例 まず始めに、この発明の第一実施例に係るプレーナ型
構造の密着型センサ素子の構成につき、第１図を参照し
て説明する。
構造の密着型センサ素子の構成につき、第１図を参照し
て説明する。
第１図（Ａ）は、第４図と同様に、当該素子の副走査
方向に亙る概略的断面により示す説明図である。図中、
既に説明した構成成分と同一の機能を有する構成成分に
ついては同一の符号を付して示し、詳細な説明を省略す
る。
方向に亙る概略的断面により示す説明図である。図中、
既に説明した構成成分と同一の機能を有する構成成分に
ついては同一の符号を付して示し、詳細な説明を省略す
る。
始めに、この第一実施例に係る密着型センサ素子の構
造につき説明する。この実施例の密着型センサ素子で
は、従来と同様な絶縁性透明基板11上の全面に、例えば
前記のクロムまたはその他任意好適な遮光性導電材料を
約1000（Å）の膜厚で被着せしめる。
造につき説明する。この実施例の密着型センサ素子で
は、従来と同様な絶縁性透明基板11上の全面に、例えば
前記のクロムまたはその他任意好適な遮光性導電材料を
約1000（Å）の膜厚で被着せしめる。
然る後、夫々の密着型センサ素子31に対応して、ホト
リソエッチング技術により、第一電極及び第二電極に対
応する遮光性共通電極33または遮光性個別電極35を、絶
縁性透明基板11に接し、かつ対向する構成成分として同
時に形成する。この際、上述した電極形成によってど導
光窓37をも形成する。
リソエッチング技術により、第一電極及び第二電極に対
応する遮光性共通電極33または遮光性個別電極35を、絶
縁性透明基板11に接し、かつ対向する構成成分として同
時に形成する。この際、上述した電極形成によってど導
光窓37をも形成する。
上述の電極形成を行なった後、従来周知の材料を所定
の膜厚（後述）で堆積せしめ、光導電膜39を形成する。
の膜厚（後述）で堆積せしめ、光導電膜39を形成する。
然る後、従来と同様な透明保護膜21を上述の基板上の
全面に堆積させる。
全面に堆積させる。
以下、第１図（Ａ）を参照して第一実施例に係る密着
型センサの動作につき説明する。
型センサの動作につき説明する。
第４図を参照して既に説明したのと同様に、この第一
実施例に係る密着型センサ素子31では、当該素子31を挟
んで、透明保護膜21に当接する原稿25とは相対して配置
された光源27により照明を行なう。この際、光源27から
照射された直接入射光（光）p1は対向して設けられた遮
光性共通電極33と遮光性個別電極35との間の光導電膜39
（導光窓37）を介して入射し、原稿25に到達する。この
光p1は従来と同様に、原稿25上の情報を担った反射光p2
として、再び光導電膜39に入射する。
実施例に係る密着型センサ素子31では、当該素子31を挟
んで、透明保護膜21に当接する原稿25とは相対して配置
された光源27により照明を行なう。この際、光源27から
照射された直接入射光（光）p1は対向して設けられた遮
光性共通電極33と遮光性個別電極35との間の光導電膜39
（導光窓37）を介して入射し、原稿25に到達する。この
光p1は従来と同様に、原稿25上の情報を担った反射光p2
として、再び光導電膜39に入射する。
ここで、上述した原稿の読み取りにつき、図面を参照
して説明する。
して説明する。
第２図は、この発明の実施例に係る密着型センサ素子
により得られる出力波形を説明するため、縦軸に出力電
圧VOUTを取り、横軸に読み取り位置を取って示す説明図
である。
により得られる出力波形を説明するため、縦軸に出力電
圧VOUTを取り、横軸に読み取り位置を取って示す説明図
である。
この図からも理解できるように、この第一実施例に係
る密着型センサ素子31では、上述した入射光p1により得
られる光電流Joと、反射光p2により得られる光源流J1と
を検出し、これら２つの光源流により原稿25上の情報を
読み取る構成となっている。従って、読み取りに伴なう
信号検出法としては、同図に示すように、白黒判定基準
信号レベルVLを、全面黒反射に対応する出力電圧V0より
も高く、かつ全面白反射に対応する光電流J1（出力電圧
V1）よりも低い範囲で設定することにより行なうのが好
適である。（同図中、原稿25上の情報に応じた出力電圧
をV2〜V4として示す。）。さらに、他の信号検出法とし
ては、出力波形の微分を採る方式等、種々の手段により
行なうこともできる。
る密着型センサ素子31では、上述した入射光p1により得
られる光電流Joと、反射光p2により得られる光源流J1と
を検出し、これら２つの光源流により原稿25上の情報を
読み取る構成となっている。従って、読み取りに伴なう
信号検出法としては、同図に示すように、白黒判定基準
信号レベルVLを、全面黒反射に対応する出力電圧V0より
も高く、かつ全面白反射に対応する光電流J1（出力電圧
V1）よりも低い範囲で設定することにより行なうのが好
適である。（同図中、原稿25上の情報に応じた出力電圧
をV2〜V4として示す。）。さらに、他の信号検出法とし
ては、出力波形の微分を採る方式等、種々の手段により
行なうこともできる。
次に、上述した密着型センサ素子31を構成する光導電
膜39の好適な膜厚につき詳細に説明する。
膜39の好適な膜厚につき詳細に説明する。
まず始めに、光源27の直接光により発生した光電流を
J0、原稿11による反射光により発生した光年流をJ1とす
れば、夫々、 但し、c:電荷素量、u:電荷の移動度、T:電荷の寿命、
E:電界強度、L:光導電膜の膜厚、R:光の再入射率、α：
光導電層の吸収係数、Ｇ（Ｘ）：光キャリアの発生率、
e:自然対数の底を示し、さらに、Ｘは電極と光導電膜と
の界面から光導電膜の所定の位置に至る距離、さなにGo
は上述の界面における光キャリアの発生率（Ｘ＝Ｏに相
当）を示している。
J0、原稿11による反射光により発生した光年流をJ1とす
れば、夫々、 但し、c:電荷素量、u:電荷の移動度、T:電荷の寿命、
E:電界強度、L:光導電膜の膜厚、R:光の再入射率、α：
光導電層の吸収係数、Ｇ（Ｘ）：光キャリアの発生率、
e:自然対数の底を示し、さらに、Ｘは電極と光導電膜と
の界面から光導電膜の所定の位置に至る距離、さなにGo
は上述の界面における光キャリアの発生率（Ｘ＝Ｏに相
当）を示している。
ここで、二次以上の高次の反射を無視し、電極におけ
る光電流の総和Ｊを求めれば、上述の式〜から、 次に、反射光に対する光電流の変化、すなわち光の再
入射率Ｒの変化率に対するＪの変化率は、上述の式を
Ｒで微分して、 さらに、この式を光導電膜の巻厚Ｌで微粉して、 この式から導かれるように、前述した式が最大と
なる光導電膜の巻厚Ｌは （但し、logは自然対数） で与えられる。即ち、式の條件を満たす光導電膜の膜
厚とすれば、反射光に対する光電流の変化が十分大とな
るため、光の検知感度の高い密着型センサ素子を実現す
ることが可能である。
る光電流の総和Ｊを求めれば、上述の式〜から、 次に、反射光に対する光電流の変化、すなわち光の再
入射率Ｒの変化率に対するＪの変化率は、上述の式を
Ｒで微分して、 さらに、この式を光導電膜の巻厚Ｌで微粉して、 この式から導かれるように、前述した式が最大と
なる光導電膜の巻厚Ｌは （但し、logは自然対数） で与えられる。即ち、式の條件を満たす光導電膜の膜
厚とすれば、反射光に対する光電流の変化が十分大とな
るため、光の検知感度の高い密着型センサ素子を実現す
ることが可能である。
この巻厚Ｌの具体的な数を挙げると、例えば光導電膜
として前述のａ−Si:Hを用い、光源としてλ＝660（n
m）の赤色LEDにより照明を行なう場合、上述した光導電
膜の吸収係数αは約104（cm-1）となる。この吸収係数
αを上述の式に代入して得られる最適な巻厚Ｌは、約
0.69（um）となる。
として前述のａ−Si:Hを用い、光源としてλ＝660（n
m）の赤色LEDにより照明を行なう場合、上述した光導電
膜の吸収係数αは約104（cm-1）となる。この吸収係数
αを上述の式に代入して得られる最適な巻厚Ｌは、約
0.69（um）となる。
以上、この発明をプレーナ型構造の密着型センサに適
用した場合の第一実施例につき説明したが、この発明は
第１図（Ａ）に示す密着型センサ31の構造にのみ限定さ
れるものではない。
用した場合の第一実施例につき説明したが、この発明は
第１図（Ａ）に示す密着型センサ31の構造にのみ限定さ
れるものではない。
例えば第１図（Ｂ）に示すように、絶縁性透明基板11
上に光導電膜39を堆積した後、遮光性共通電極33と遮光
性個別電極35とを形成して密着型センサ素子41を構成し
ても、第１図（Ａ）に示す密着型センサ素子31と同様
に、透明保護膜21の表面に形成される凹部の深さの低減
を図ることが可能である。
上に光導電膜39を堆積した後、遮光性共通電極33と遮光
性個別電極35とを形成して密着型センサ素子41を構成し
ても、第１図（Ａ）に示す密着型センサ素子31と同様
に、透明保護膜21の表面に形成される凹部の深さの低減
を図ることが可能である。
第二実施例 次に、この発明の第二実施例に係るフォトダイオード
型構造の密着性センサ素子の構成につき、第３図を参照
して説明する。
型構造の密着性センサ素子の構成につき、第３図を参照
して説明する。
第３図は、第１図と同様に、当該素子の副走査方向に
亙る概略的断面により示す説明図であり、既に説明した
構成成分と同一の機能を有する構成成分については同一
の符号を付して示してある。
亙る概略的断面により示す説明図であり、既に説明した
構成成分と同一の機能を有する構成成分については同一
の符号を付して示してある。
始めに、この第二実施例に係る密着性センサ素子の構
造につき説明すれば、この第二実施例の密着型センサ素
子では、絶縁性透明基板11上の全面に、例えばITOのよ
うな透明導電材料を約1000（Å）の膜厚で堆積し、透明
共通電極43を形成する。
造につき説明すれば、この第二実施例の密着型センサ素
子では、絶縁性透明基板11上の全面に、例えばITOのよ
うな透明導電材料を約1000（Å）の膜厚で堆積し、透明
共通電極43を形成する。
然る後、従来周知の材料を所定の膜厚（後述）で堆積
して光導電膜45を形成し、さらに、上述した透明共通電
極43と同様に、前述した透明導電材料を堆積した後、夫
々の密着センサ素子に対応してパターンニングを行な
い、透明個別電極47を形成する。
して光導電膜45を形成し、さらに、上述した透明共通電
極43と同様に、前述した透明導電材料を堆積した後、夫
々の密着センサ素子に対応してパターンニングを行な
い、透明個別電極47を形成する。
続いて、従来と同様な透明保護膜21を上述の基板上の
全面に堆積させ、この第二実施例に係る密着型センサ素
子49が形成される。
全面に堆積させ、この第二実施例に係る密着型センサ素
子49が形成される。
以下、第３図を参照して第二実施例に係る密着型セン
サの動作につき説明すれば、この第二実施例に係る密着
性センサ素子49では、前述と同様に、透明保護膜21に当
接する原稿25とは相対して配置された光源27により照明
を行なう。この際、光源27から照射された光p1は、光導
電膜45と透明共通電極43と透明個別電極47を透過して入
射し、原稿25に到達する。この光p1は前述と同様に原稿
25上の情報を担った反射光p2として、再び光導電膜45に
入射する。
サの動作につき説明すれば、この第二実施例に係る密着
性センサ素子49では、前述と同様に、透明保護膜21に当
接する原稿25とは相対して配置された光源27により照明
を行なう。この際、光源27から照射された光p1は、光導
電膜45と透明共通電極43と透明個別電極47を透過して入
射し、原稿25に到達する。この光p1は前述と同様に原稿
25上の情報を担った反射光p2として、再び光導電膜45に
入射する。
ここで、上述した原稿の読み取りは、第２図を参照し
て既に説明したのと同様にして光を検知する構成となっ
ている。
て既に説明したのと同様にして光を検知する構成となっ
ている。
次に、上述した密着型センサ素子49を構成する光導電
膜45の好適な膜厚につき詳細に説明する。
膜45の好適な膜厚につき詳細に説明する。
まず始めに、光源27の直接光により発生した光電流を
J0、原稿11による反射光により発生した光電流をJ1とす
れば、夫々、 但し、各々の定数及び変数は前述と同様に示してあ
る。
J0、原稿11による反射光により発生した光電流をJ1とす
れば、夫々、 但し、各々の定数及び変数は前述と同様に示してあ
る。
ここで、前述と同様に二次以上の高次の反射を無視
し、電極における光電流の総和Ｊを求めれば、上述の式
、及びから、 Ｊ＝J0＋J1＝J0（１＋Ｒ・ｅ−αＬ） ＝ｃ・Go（１＋Ｒ・ｅ−αＬ）｛Ｇ（Ｌ）−Ｇ
（０）｝ ＝ｃ・Go（１−ｅαＬ）・（１＋Ｒ・ｅ−αＬ）……
次に、光の再入射率Ｒに対するＪの変化率を求めるた
め、上述の式をＲで微分すると、 dJ/dR＝ｃGo・ｅ−αＬ（１−ｅ−αＬ） …… さらに、この式を光導電膜の膜厚Ｌで部粉して、 この式からも理解できるように、フォトダイオード
型の密着型センサにおいても、前述のプレーナ型の場合
と同様に、式の膜厚条件を満たすことにより、感度の
高い密着型センサを実現することができる。
し、電極における光電流の総和Ｊを求めれば、上述の式
、及びから、 Ｊ＝J0＋J1＝J0（１＋Ｒ・ｅ−αＬ） ＝ｃ・Go（１＋Ｒ・ｅ−αＬ）｛Ｇ（Ｌ）−Ｇ
（０）｝ ＝ｃ・Go（１−ｅαＬ）・（１＋Ｒ・ｅ−αＬ）……
次に、光の再入射率Ｒに対するＪの変化率を求めるた
め、上述の式をＲで微分すると、 dJ/dR＝ｃGo・ｅ−αＬ（１−ｅ−αＬ） …… さらに、この式を光導電膜の膜厚Ｌで部粉して、 この式からも理解できるように、フォトダイオード
型の密着型センサにおいても、前述のプレーナ型の場合
と同様に、式の膜厚条件を満たすことにより、感度の
高い密着型センサを実現することができる。
また、この発明の第二実施例につき説明したが、上述
の説明及び第２図からも理解できるように、この発明の
構成をフォトダイオード型の密着型センサに適用した場
合、導光窓に相当する構成成分を設ける必要がない。こ
れがため、前述した凹部は実質的に解消されるのが理解
できる。
の説明及び第２図からも理解できるように、この発明の
構成をフォトダイオード型の密着型センサに適用した場
合、導光窓に相当する構成成分を設ける必要がない。こ
れがため、前述した凹部は実質的に解消されるのが理解
できる。
以上、この発明に係る第一及び第二実施例につき説明
したが、この発明は、これら実施例にのみ限定されるも
のではない。
したが、この発明は、これら実施例にのみ限定されるも
のではない。
例えばプレーナ型構造の密着型センサ素子に設ける光
導電膜の膜厚は最適な値として説明したが、この膜厚条
件は好適例にすぎず、反射光に対する光電流の変化が十
分大となるような膜厚条件であればよい。したがってこ
の発明の構造は、これにのみ限定して行なわれるもので
はない。
導電膜の膜厚は最適な値として説明したが、この膜厚条
件は好適例にすぎず、反射光に対する光電流の変化が十
分大となるような膜厚条件であればよい。したがってこ
の発明の構造は、これにのみ限定して行なわれるもので
はない。
これら膜厚を始めとする数値的条件、材料、形状、配
置関係またはその他の条件は、この発明の目的の範囲内
で任意好適な設計の変更及び変形を行ない得ること明ら
かである。
置関係またはその他の条件は、この発明の目的の範囲内
で任意好適な設計の変更及び変形を行ない得ること明ら
かである。
（発明の効果） 上述した説明からも明らかなように、この発明の密着
型イメージセンサ素子によれば、従来構成の導光窓に相
当する構成成分にも光導電膜を堆積し、当該部分の光導
電膜を通して原稿への照明を行ない得る構成となってお
り、素子表面の平坦化を図ることができる。また、光導
電膜を、光源からの直接入射光と反射光とをそれぞれ光
電流に変換する光導電層で構成してあり、反射光に対す
る光電流の変化が十分大となるような膜厚としているた
め、光の検知感度が高いセンサ素子とすることができ
る。これがため、素子表面への異物の付着を解消するの
みならず製造工程と構造との簡略化によって製造コスト
の低減を図ることができ、かつ素子感度にも優れた密着
型イメージセンサ素子を提供することできる。
型イメージセンサ素子によれば、従来構成の導光窓に相
当する構成成分にも光導電膜を堆積し、当該部分の光導
電膜を通して原稿への照明を行ない得る構成となってお
り、素子表面の平坦化を図ることができる。また、光導
電膜を、光源からの直接入射光と反射光とをそれぞれ光
電流に変換する光導電層で構成してあり、反射光に対す
る光電流の変化が十分大となるような膜厚としているた
め、光の検知感度が高いセンサ素子とすることができ
る。これがため、素子表面への異物の付着を解消するの
みならず製造工程と構造との簡略化によって製造コスト
の低減を図ることができ、かつ素子感度にも優れた密着
型イメージセンサ素子を提供することできる。
第１図（Ａ）及び（Ｂ）は、この発明の第一実施例とし
てのプレーナ型構造の密着型センサ素子の概略的断面に
より示す説明図、 第２図は、この発明の実施例を説明するため、出力電圧
と読み取り位置とにより示す特性曲線図、 第３図は、この発明の第二実施例としてのフォトダイオ
ード型構造の密着型センサ素子の概略的断面により示す
説明図、 第４図は、従来のフォトダイオード型構造の密着型セン
サを示す説明図である。 11……絶縁性透明基板 13,33……遮光性共通電極（第一電極） 15,39,45……光導電膜 17,47……透明個別電極（第二電極） 19,37……導光窓、21……透明保護膜 23,49……密着型イメージセンサ素子（フォトダイオー
ド型） 25……原稿、27……光源、29……凹部 31,41……密着型イメージセンサ素子（プレーナ型） 35……遮光性個別電極（第二電極） p1……入射光、p2……反射光 V0……全面黒反射に対応する出力電圧 V1……全面白反射に対応する出力電圧 VL……白黒判定基準信号レベル V2〜V4……原稿を読み取って得られる出力電圧。
てのプレーナ型構造の密着型センサ素子の概略的断面に
より示す説明図、 第２図は、この発明の実施例を説明するため、出力電圧
と読み取り位置とにより示す特性曲線図、 第３図は、この発明の第二実施例としてのフォトダイオ
ード型構造の密着型センサ素子の概略的断面により示す
説明図、 第４図は、従来のフォトダイオード型構造の密着型セン
サを示す説明図である。 11……絶縁性透明基板 13,33……遮光性共通電極（第一電極） 15,39,45……光導電膜 17,47……透明個別電極（第二電極） 19,37……導光窓、21……透明保護膜 23,49……密着型イメージセンサ素子（フォトダイオー
ド型） 25……原稿、27……光源、29……凹部 31,41……密着型イメージセンサ素子（プレーナ型） 35……遮光性個別電極（第二電極） p1……入射光、p2……反射光 V0……全面黒反射に対応する出力電圧 V1……全面白反射に対応する出力電圧 VL……白黒判定基準信号レベル V2〜V4……原稿を読み取って得られる出力電圧。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 毛利 幹雄 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−27675（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−162374（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】絶縁性透明基板上に、少なくとも、第一電
極、光導電膜、第二電極、及び透明保護膜を設けてなる
密着型イメージセンサ素子において、 前記光導電膜を光源からの入射光路中に設け、 前記光導電膜を、前記光源からの直接入射光と、該直接
入射光のうち前記光導電膜を透過して読み取るべき情報
担体に入射して該情報担体から反射され、かつ情報担体
上の情報を担った反射光とをそれぞれ光電流に変換する
光導電層で構成してあり、 前記光導電膜を、前記反射光に対する前記光電流の変化
が十分大となる厚みとした ことを特徴とする密着型イメージセンサ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62308278A JP2503242B2 (ja) | 1987-12-05 | 1987-12-05 | 密着型イメ―ジセンサ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62308278A JP2503242B2 (ja) | 1987-12-05 | 1987-12-05 | 密着型イメ―ジセンサ素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01149457A JPH01149457A (ja) | 1989-06-12 |
| JP2503242B2 true JP2503242B2 (ja) | 1996-06-05 |
Family
ID=17979105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62308278A Expired - Fee Related JP2503242B2 (ja) | 1987-12-05 | 1987-12-05 | 密着型イメ―ジセンサ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2503242B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60162374A (ja) * | 1984-02-02 | 1985-08-24 | Kyocera Corp | 読取り装置 |
| JPS6127675A (ja) * | 1984-07-17 | 1986-02-07 | Fuji Photo Film Co Ltd | 半導体光検出器 |
-
1987
- 1987-12-05 JP JP62308278A patent/JP2503242B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01149457A (ja) | 1989-06-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |