JP2545106Y2 - 一次元固体撮像素子 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本考案は、符号認識装置に用いて好適な一次元固体撮
像素子に関する。

（ロ）従来の技術 従来、一次元固体撮像素子は、受光素子とこの受光素
子が結合されるシフトレジスタからなり、受光素子に光
電変換に依って蓄積される電荷がシフトレジスタを介し
て出力される。このような一次元固体撮像素子には、一
列に配列した複数の受光素子を２本のシフトレジスタに
振り分けて結合したデュアルチャンネル型のものがあ
る。

第３図はデュアルチャンネル型の固体撮像素子を示す
模式図である。この図に於いて、（１）は入射光を感知
してその光量に応じた電荷を発生する受光部であり、複
数の受光素子（1a）（1b）が一列に配列されている。
（2a）は、受光部（１）の奇数番目の受光素子（1a）が
各ビットに結合した第１のシフトレジスタ、（2b）は第
１のシフトレジスタ（2a）と同様にして受光部（１）の
偶数番目の受光素子（1b）を結合した第２のシフトレジ
スタである。この様な一次元固体撮像素子に於いては、
受光部（１）に画像を投射して発生した光電変換電荷を
第１及び第２のシフトレジスタ（2a）（2b）に交互に振
り分けて転送し、出力側で足し合わせ、出力部（３）で
電圧値に変換して投射画像に対応する画像信号出力とす
る。この様なデュアルチャンネル型の一次元固体撮像素
子は、例えば特開昭54−54534号公報に開示されてい
る。

上述の如き一次元固体撮像素子は、ファクシミリ等で
は十分な光電変換機能を果たすが、バーコードリーダ等
の符号認識装置に於いては、不十分であった。即ち、フ
ァクシミリ等では固体撮像素子が被写体に対して所定の
位置へ機械的に位置設定されているのに対して、バーコ
ードリーダでは固体撮像素子の被写体に対する位置設定
がされておらず、装置を操作する者の手に依って位置決
めが成されるため、固体撮像素子の受光部（１）へ正確
に画像を投射するように正確な操作が要求された。

第４図は、上述の様な操作性の低下を防止するため受
光部を広く形成した一次元固体撮像素子の模式図であ
る。この図に於いて（10）は、配列方向に対して垂直方
向に細長く形成された受光素子（10a）が複数平行に配
列された受光部であり、（11）は、受光部（10）の各受
光素子（10a）が各ビットに夫々結合されたシフトレジ
スタである。受光素子（10a）を細長く形成することで
受光部（10）の幅が広くなり、図に示すように受光部
（10）に対して斜めに照射された画像（20）に対しても
十分に対応することができる。従って、画像を投射する
位置が若干ずれたとしても、受光部（10）で受けること
ができるため、装置の操作性が向上される。

（ハ）考案が解決しようとする課題 しかしながら、上述の如き撮像素子に於いては、受光
素子（10a）の面積、即ち受光面積が広くなることか
ら、受光素子（10a）の受光感度が高くなりすぎ、照度
のあまり高くない画像に対してでも出力が飽和状態とな
る虞れがある。従って、広い照度範囲には対応できず、
利用範囲が限られるという問題が生ずる。

そこで本考案は、受光感度を抑制し、高照度の画像に
も対応できる撮像素子の提供を目的とする。

（ニ）課題を解決するための手段 本考案は上述の課題を解決するためになされたもの
で、複数の細長い受光素子が互いに平行に配列された受
光部と、この受光部に並設され各受光部が各段に夫々対
応付けられたシフトレジスタと、このシフトレジスタの
出力端に設けられ電荷量を電圧値に変換して出力する出
力部と、からなる一次元固体撮像素子において、上記受
光部上に上記受光素子の長手方向と交差する方向に延在
するストライプ状の遮光膜を設けたことを特徴とする。

（ホ）作用 本考案に依れば、受光部全体に亘ってストライプ状の
遮光膜を設けたことで、画像を受けることのできる範囲
を縮小せずに実質的な受光面積が縮小され、素子の受光
感度が抑圧されるため、高輝度の画像にも対応できる。

（ヘ）実施例 本考案の一実施例を図面に従って説明する。

第１図は本考案一次元固体撮像素子の模式図である。
この図に於いて受光部（10）及びシフトレジスタ（11）
自体は第３図と同一であり、同一部分には同一符号が付
してある。本考案の特徴とするところは、ストライプ状
の遮光膜（30）を受光素子（10a）と交差する方向に配
列したことにある。即ち、受光部（10）には複数の細長
い遮光膜（30）が互いに平行に設けられており、この遮
光膜（30）の面積分だけ受光面積が縮小されている。遮
光膜（30）は一定の間隔Ｘで受光部（10）全体に亘って
設けられているために、受光面積は縮小されているが、
受光範囲は遮光膜（30）のない場合と同一である。遮光
膜（30）の幅Ｙは、受光部（10）への画像（20）の照射
位置に依って受光素子（10a）への入射光量が大きく変
動しないように画像の幅Ｚより小さく形成されている。
遮光膜（30）の幅Ｙを画像（20）の幅Ｚと同等以上に形
成すると、画像（20）が遮光膜（30）で完全に遮光され
る場合が生ずる。そこで、遮光膜（30）の幅Ｙと間隔Ｘ
とを画像（20）の幅Ｚに比して十分に小さく設定すれ
ば、受光素子（10a）には常に画像（20）が照射される
ことになる。

また、遮光膜（30）の幅Ｙと間隔Ｘの和（ストライプ
のピッチ）を画像（20）の幅Ｚの1/n（ｎは整数）とな
るように設定すれば、画像（20）が受光部（10）のどの
位置へ照射されても受光素子（10a）への入射光量は常
に一定に保たれる。

第２図は、画像照度に対する素子の出力特性を示す図
であり、実線は遮光膜（30）を設けた場合、破線は遮光
膜（30）のない場合を示している。遮光膜（30）のない
場合、照度B₁で飽和出力Esatに達するのに対し、遮光膜
（30）を設けた場合には、照度の上昇に伴う出力の上昇
が緩やかになり、照度B₂で飽和出力Esatに達する。この
図に示す線の傾きは、素子の受光感度を表わすものであ
り、傾きが大きいほど高感度となる。従って、遮光膜
（30）の幅Ｙが大きくなると、傾きは小さくなり、飽和
出力Esatに達するにはさらに高い画像照度を必要とす
る。

（ト）考案の効果 本考案によれば、遮光膜の幅の変更に依って素子の受
光感度を任意に調整することができ、受光範囲を縮小す
ることなく受光感度が抑制され高輝度の画像に対しても
出力が飽和せず、正常な出力を得ることができる。

また、遮光膜の幅及び間隔を画像の幅より十分に小さ
くすること、或いは遮光膜のピッチを画像の幅の1/nと
することで、受光部に入射される光量が一定に保たれ
る。

【図面の簡単な説明】 第１図は本考案の一次元固体撮像素子の模式図、第２図
は特性図、第３図はデュアルチャンネル型一次元固体撮
像素子の模式図、第４図は従来の一次元固体撮像素子の
模式図である。

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の細長い受光素子が互いに平行に配列
   された受光部と、 この受光部に並設され各受光部が各段に夫々対応付けら
   れたシフトレジスタと、 このシフトレジスタの出力端に設けられ電荷量を電圧値
   に変換して出力する出力部と、 からなる一次元固体撮像素子に於いて、 上記受光部上に上記受光素子の長手方向と交差する方向
   に延在するストライプ状の遮光膜を設けたことを特徴と
   する一次元固体撮像素子。
2. 【請求項２】上記遮光膜のストライプのピッチが上記受
   光部に照射される画像の幅以下であることを特徴とする
   請求項第１項記載の一次元固体撮像素子。