JP2830523B2 - Solid-state imaging device - Google Patents

Solid-state imaging device

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JP2830523B2
JP2830523B2 JP3189377A JP18937791A JP2830523B2 JP 2830523 B2 JP2830523 B2 JP 2830523B2 JP 3189377 A JP3189377 A JP 3189377A JP 18937791 A JP18937791 A JP 18937791A JP 2830523 B2 JP2830523 B2 JP 2830523B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はファクシミリ、複写機等
の画像入力装置に使用される固体撮像装置に係わり、特
に透明絶縁基板上に光電変換素子を形成して成る固体撮
像装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state image pickup device used for an image input device such as a facsimile, a copying machine, etc., and more particularly to a solid-state image pickup device having a photoelectric conversion element formed on a transparent insulating substrate. .

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ファクシミリ装置や複写機等各種
OA機器の小型化、高速化、カラー化に伴い、その主要
画像入力用電子部品であるイメージセンサに対してカラ
ー高速化が強く望まれている。イメージセンサの高速化
に大変重要なのが光信号の明暗に対する反応性(光応答
性と呼ぶ。)である。この光応答性を改善することによ
って、イメージセンサの残像(前段もしくは前ラインの
信号が一部残留し、次段に残る現象)を低減し、駆動周
波数を上げ、高速化に大きく寄与することができる。
2. Description of the Related Art In recent years, as various OA devices such as facsimile machines and copiers have been reduced in size, speed, and color, there has been a strong demand for high speed color for image sensors, which are main image input electronic components. I have. What is very important for speeding up the image sensor is the response of light signals to light and dark (referred to as light responsiveness). By improving the optical response, the afterimage of the image sensor (a phenomenon in which the signal of the previous stage or the previous line partially remains and remains in the next stage) is reduced, the driving frequency is increased, and a large contribution is made to higher speed. it can.

【0003】ところで、従来、イメージセンサの光応答
性を改善する手段として、バイアス光を用いる方法が広
く知られている。例えば、特公昭52−4436号公報
に記載された画像読取装置は、CCDセンサにバイアス
光を用いて転送効率を高めたものである。また、特公昭
55−35748号公報においては、フォトトランジス
タにバイアス光を用いて、その動作点レベルを改善する
ことを提案している。特開昭62−204657号公報
や、特開平2−234563号公報には、a−SiやC
dS,CdSe等の薄膜光電変換素子にバイアス光を適
用して、光電変換膜中のトラップを減らして、動作特性
を改善させることが記載されている。
Conventionally, as a means for improving the optical response of an image sensor, a method using bias light has been widely known. For example, an image reading apparatus described in Japanese Patent Publication No. 52-4436 has an improved transfer efficiency using bias light for a CCD sensor. Japanese Patent Publication No. 55-35748 proposes using a bias light for a phototransistor to improve the operating point level. JP-A-62-204657 and JP-A-2-234563 disclose a-Si and C.
It is described that bias light is applied to a thin-film photoelectric conversion element such as dS or CdSe to reduce traps in the photoelectric conversion film and improve operating characteristics.

【0004】このような、バイアス光を利用した画像読
取装置においては、バイアス光を如何にしてイメージセ
ンサに導くかが問題となる。
[0004] In such an image reading apparatus using bias light, how to guide the bias light to the image sensor poses a problem.

【0005】従来技術の1例として、特開昭62−20
4657号公報に開示される装置を図17に示して説明
する。図中、51はイメージセンサ、52はその光電変
換素子、53は結像用レンズ、54は原稿照明用光源、
55はバイアス照明用光源、56は原稿である。原稿5
6上の画像を結像用レンズ53によりイメージセンサ5
1の光電変換素子52で読み取るものである。この例で
は、光源は、原稿照明用光源54とバイアス照明用光源
55を具備しているが、これらは同種の光源である。原
稿照明用光源54からの光は、原稿56で反射され、結
像用レンズ53を通してイメージセンサ51の光電変換
素子52に像を結ぶ。バイアス照明用光源55からの光
は、結像用レンズ53を通さずに直接光電変換素子52
に導光される。このようにしてバイアス照明用光源55
からの定常的な光を光電変換素子52に入射させること
によって、イメージセンサ51の光応答性を高めようと
するものである。
As one example of the prior art, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-20 / 1987
An apparatus disclosed in Japanese Patent No. 4657 will be described with reference to FIG. In the figure, 51 is an image sensor, 52 is its photoelectric conversion element, 53 is an imaging lens, 54 is a light source for document illumination,
55 is a bias illumination light source, and 56 is a document. Manuscript 5
An image on the image sensor 6 is formed by an image forming lens 53 on the image sensor 5.
This is read by one photoelectric conversion element 52. In this example, the light sources include a document illumination light source 54 and a bias illumination light source 55, but these are the same type of light source. The light from the document illumination light source 54 is reflected by the document 56 and forms an image on the photoelectric conversion element 52 of the image sensor 51 through the imaging lens 53. The light from the bias illumination light source 55 passes directly through the photoelectric conversion element 52 without passing through the imaging lens 53.
Is guided. Thus, the bias illumination light source 55
In this case, the light responsiveness of the image sensor 51 is to be improved by making the steady light from the photoelectric conversion element 52 incident on the photoelectric conversion element 52.

【0006】このように、バイアス光を与えた場合に
は、バイアス光による光電流と、原稿からの反射光であ
る信号光による光電流との合計の光電流が流れる。信号
成分を得るためには、合計の光電流から、バイアス光に
よる光電流を差し引かねばならないから、ラインセンサ
の場合には、バイアス光成分として、一定値を差し引く
ことになる。したがって、個別の光電素子にバラツキが
大きい場合には、一定値を差し引いた信号成分の相対的
なバラツキは非常に大きくなる。
As described above, when the bias light is applied, a total photocurrent of the photocurrent due to the bias light and the photocurrent due to the signal light which is the reflected light from the document flows. In order to obtain a signal component, the photocurrent due to the bias light must be subtracted from the total photocurrent. In the case of a line sensor, a constant value is subtracted as the bias light component. Therefore, when there is a large variation among the individual photoelectric elements, the relative variation of the signal components from which a certain value is subtracted becomes very large.

【0007】これを改善するために、バイアス光による
光電流成分を小さくし、しかも、光応答速度を極めて速
くした光電変換装置が、特開昭63−102453号公
報に記載されている。この公報に記載された光電変換装
置は、絶縁性基板上に、窓を有する遮光膜、透明絶縁
膜、光導電体膜に対向電極を設けた光導電素子を順次積
層して構成される光電変換素子を主走査方向に複数個並
べて形成し、その上に透明保護膜を積層し、基板背面に
配置した光源からの照明光により原稿を照明し、原稿か
らの反射光を光電変換装置により電気信号に変換するも
のである。光導電素子としては、S字形の立ち上がり特
性を示すものを用いる。遮光膜は、ある特定波長より短
波長側で限定された分量の透光性を持たせ、光源からの
光の内、遮光膜を透過した短波長の光が、直接光導電素
子に当たるようにして、バイアス光としたものである。
To improve this, a photoelectric conversion device in which the photocurrent component due to the bias light is reduced and the light response speed is extremely increased is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-102453. The photoelectric conversion device described in this publication is a photoelectric conversion device in which a light-shielding film having a window, a transparent insulating film, and a photoconductive element provided with a counter electrode on a photoconductive film are sequentially laminated on an insulating substrate. A plurality of elements are arranged side by side in the main scanning direction, a transparent protective film is laminated thereon, and the original is illuminated by illumination light from a light source arranged on the back of the substrate, and reflected light from the original is converted into an electric signal by a photoelectric conversion device. Is converted to As the photoconductive element, an element exhibiting an S-shaped rising characteristic is used. The light-shielding film has a limited amount of light-transmitting property on a shorter wavelength side than a specific wavelength, so that, of the light from the light source, the short-wavelength light transmitted through the light-shielding film directly hits the photoconductive element. , And bias light.

【0008】ここで、読み取り系をカラー化した場合を
考える。例えば、3原色系で説明する。原稿の反射光
は、R,G,Bの3色のカラーフィルタで分解され、3
つの色信号となるが、通常、a−Si等の光電変換素子
の場合、光の波長、あるいは、光量によって、残像量が
変化する。図14は、バイアス光量を与えた場合の残像
量を示す線図である。横軸に原稿反射光に対するバイア
ス光量の割合をとり、縦軸の残像量を百分比で表した。
測定条件は、光電変換素子として、0.5μm厚のa−
Siのものを用い、バイアス光の波長を570nm、全
白出力が1V時で測定した。1ライン目の残像量に対し
て、4ライン目、8ライン目の残像量は、急激に減少す
る。この減少割合から、残像時間が推定できる。また、
バイアス光の割合が大きいほど、残像量が少ないことが
わかる。しかし、上述したように、バイアス光の割合を
大きくすると、個別の光電素子のバラツキが大きくあら
われるという問題がある。
Here, consider the case where the reading system is colored. For example, a three-primary color system will be described. The reflected light of the original is separated by three color filters of R, G and B,
Usually, in the case of a photoelectric conversion element such as a-Si, the amount of afterimage changes depending on the wavelength of light or the amount of light. FIG. 14 is a diagram showing an afterimage amount when a bias light amount is applied. The horizontal axis represents the ratio of the amount of bias light to the original reflected light, and the vertical axis represents the residual image amount in percentage.
The measurement conditions were as follows: a-μm-thick a-
The measurement was performed at a bias light wavelength of 570 nm and an all white output of 1 V using Si. The residual image amounts of the fourth and eighth lines sharply decrease with respect to the residual image amount of the first line. The afterimage time can be estimated from this reduction rate. Also,
It can be seen that the larger the ratio of the bias light, the smaller the amount of afterimage. However, as described above, when the ratio of the bias light is increased, there is a problem that the variation of the individual photoelectric elements becomes large.

【0009】3色間における残像量が異なると、R,
G,Bの3色信号を混色した場合、モノトーンの原稿に
対し、色ズレ(カラーゴーストともいう。)を起こし、
著しい画質の劣化となる。そこで、カラー読み取り系の
場合には、3色間の残像量をできるだけ均一にする必要
がある。図15は、波長に対する残像の依存性を測定し
た実験結果である。図14と同じ測定条件で測定した。
8ラインまで全白の原稿を照明し、そこで光源をオフ
し、残像量をプロットした。570nmと660nmで
の残像量に差があることがわかり、残像の波長依存性が
確認できた。
If the amounts of afterimages differ among the three colors, R,
When the three color signals of G and B are mixed, a color shift (also referred to as a color ghost) occurs in a monotone original, and
Significant image quality degradation will result. Therefore, in the case of a color reading system, it is necessary to make the amount of residual images between the three colors as uniform as possible. FIG. 15 shows an experimental result of measuring the dependency of the afterimage on the wavelength. The measurement was performed under the same measurement conditions as in FIG.
An all-white original was illuminated up to eight lines, where the light source was turned off and the amount of afterimage was plotted. It was found that there was a difference in the amount of afterimage at 570 nm and 660 nm, and the wavelength dependence of afterimage was confirmed.

【0010】上記した特開昭63−102453号公報
に記載された光電変換装置は、光電変換素子に直接入射
するバイアス光源と原稿照明用の光源とを、同一光源と
し、バイアス光は、原稿照明用光を遮光膜で分光するこ
とによって得ている。したがって、最適光波長や光量を
適宜に選定することが困難であり、カラー読み取り系に
用いることは画質の点で不可能に近いものである。
In the photoelectric conversion device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-102453, the bias light source directly incident on the photoelectric conversion element and the light source for document illumination are the same light source, and the bias light is used for document illumination. It is obtained by dispersing the working light with a light shielding film. Therefore, it is difficult to appropriately select the optimal light wavelength and light amount, and it is almost impossible to use the color reading system in terms of image quality.

【0011】また、上述した特開昭62−204657
号公報に記載された装置を、カラーイメージセンサに用
いる場合にも問題がある。通常、カラーイメージセンサ
の場合は、色分解用のカラーフィルタを光電変換素子上
に配置する。当然のことながら、カラーフィルタは、原
稿反射光の入射側に位置する。一方、バイアス光も同じ
側から入射するため、波長によってはカラーフィルタを
透過できないケースがあり、光電変換素子にバイアス光
を入射させることができなくなる。例えば、3原色系フ
ィルタを持つカラーイメージセンサの場合、図18に示
すような分光感度を持つが、ここに、曲線64に示すよ
うな発光スペクトル特性をもつ赤色LEDをバイアス照
明用光源として使用した場合、青感素子61,緑感素子
62には、バイアス光は到達しない。また、仮に白色蛍
光灯等の光源をバイアス照明用光源として用いたとして
も、青,緑,赤の各素子61,62,63に到達するバ
イアス光の波長がそれぞれ異なるため、光電変換素子の
光応答性の波長依存性によって、色毎に残像量が異な
る。したがって、特開昭62−204657号公報に記
載された装置を用いても、色再現性が悪化したり、色ズ
レ等の問題を誘発し、良好な画像を得ることは困難であ
る。
Further, the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-204657.
There is also a problem when using the device described in Japanese Patent Application Publication No. JP-A-2006-115139 for a color image sensor. Usually, in the case of a color image sensor, a color filter for color separation is arranged on the photoelectric conversion element. As a matter of course, the color filter is located on the incident side of the original reflected light. On the other hand, since the bias light also enters from the same side, depending on the wavelength, there are cases where the light cannot pass through the color filter, and the bias light cannot enter the photoelectric conversion element. For example, a color image sensor having three primary color filters has a spectral sensitivity as shown in FIG. 18, but here, a red LED having an emission spectrum characteristic as shown by a curve 64 was used as a light source for bias illumination. In this case, the bias light does not reach the blue sensing element 61 and the green sensing element 62. Even if a light source such as a white fluorescent lamp is used as a bias illumination light source, the wavelengths of the bias light reaching the blue, green, and red elements 61, 62, and 63 are different from each other. The residual image amount differs for each color due to the wavelength dependence of the response. Therefore, even if the apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-204657 is used, it is difficult to obtain a good image by deteriorating color reproducibility and causing problems such as color misregistration.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した問
題点を解決するためになされたもので、カラーイメージ
センサに対して、バイアス光による光応答性の改善を有
効となるようにしたもので、高速読み取りが可能なカラ
ー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。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and is intended to effectively improve the light responsiveness of a color image sensor by bias light. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a color image sensor capable of high-speed reading.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、透明基板上に光電変換素子を設けた固体撮像装置で
あって、前記光電変換素子に原稿からの反射光を当てる
第1の光源手段と、前記透明基板に形成された光導波路
を介して前記光電変換素子にバイアス光を当てる第2の
光源手段とを有し、該第2の光源手段は、それぞれスペ
クトルの異なる光を照射する複数のバイアス光源から構
成されたことを特徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a solid-state imaging device having a photoelectric conversion element provided on a transparent substrate, wherein the first photoelectric conversion element applies reflected light from an original to the photoelectric conversion element. Light source means, and second light source means for applying bias light to the photoelectric conversion element via an optical waveguide formed on the transparent substrate, wherein the second light source means irradiates light having different spectra, respectively. And a plurality of bias light sources.

【0014】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の固体撮像装置において、前記バイアス光源の光量を選
択的に調節する光量調節手段を設けたことを特徴とする
ものである。
According to a second aspect of the present invention, in the solid-state imaging device according to the first aspect, a light amount adjusting means for selectively adjusting the light amount of the bias light source is provided.

【0015】請求項3に記載の発明は、透明基板上に光
電変換素子を設けた固体撮像装置であって、前記光電変
換素子の一方側に設けられたカラーフィルタと、前記透
明基板を挟んだ一方から前記カラーフィルタを介して前
記光電変換素子に原稿からの反射光をあてる第1の光源
手段と、前記透明基板を挟んだ他方側から前記光電変換
素子に、前記第1の光源手段とは異なる発光スペクトル
を有するバイアス光を当てる第2の光源手段とを有し、
前記光電変換素子は、多数透明基板上に設けられてアレ
イを構成し、さらに該アレイが並設されており、前記第
2の光源手段は各アレイにそれぞれ設けられたバイアス
光源から構成され、それぞれのバイアス光源の光量を調
節する光量調節手段が設けられたことを特徴とするもの
である。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a solid-state imaging device having a photoelectric conversion element provided on a transparent substrate, wherein the color filter provided on one side of the photoelectric conversion element sandwiches the transparent substrate. A first light source means for directing reflected light from a document to the photoelectric conversion element from one side via the color filter, and the first light source means to the photoelectric conversion element from the other side sandwiching the transparent substrate. Second light source means for applying bias light having different emission spectra,
The photoelectric conversion elements are provided on a large number of transparent substrates to form an array, and the arrays are further arranged side by side. The second light source means is constituted by a bias light source provided in each array, respectively. And a light amount adjusting means for adjusting the light amount of the bias light source.

【0016】[0016]

【0017】[0017]

【作用】本発明による作用について説明する。図6は、
透明基板上に光電変換素子を設けた固体撮像装置におい
て、前記透明基板に形成された光導波路を介して前記光
電変換素子にバイアス光を当てる場合の説明図であり、
絶縁性透明基板の端部近傍の拡大断面図である。図中、
31は第1の透明絶縁性基板、32は遮光部材、33は
第2の透明絶縁性基板、34はLED固体光源である。
第2の透明絶縁性基板33は、第1の透明絶縁性基板3
1上に載置され、また、第2の透明絶縁性基板33の側
部には、遮光部材32が設けられている。LED固体光
源34は、第1の透明絶縁性基板31の側方に設けられ
ている。
The operation of the present invention will be described. FIG.
In a solid-state imaging device provided with a photoelectric conversion element on a transparent substrate, it is an explanatory diagram of a case where bias light is applied to the photoelectric conversion element via an optical waveguide formed on the transparent substrate,
It is an expanded sectional view near the end of an insulating transparent substrate. In the figure,
31 is a first transparent insulating substrate, 32 is a light shielding member, 33 is a second transparent insulating substrate, and 34 is an LED solid light source.
The second transparent insulating substrate 33 is the first transparent insulating substrate 3
The light-shielding member 32 is provided on the first transparent insulating substrate 33 on the side of the second transparent insulating substrate 33. The LED solid light source 34 is provided on the side of the first transparent insulating substrate 31.

【0018】LED固体光源34から発した光は、さま
ざまな角度で第1の絶縁性透明基板31の側面より入射
する。ここで、第1の絶縁性透明基板31の光学的屈折
率を約1.5、空気の光学的屈折率を1.0とすると、 θ=sin-1(1.0/1.5)=42° により全反射角が求められる。つまり、図7に示したY
−Y線に対する入射角θが42°以上になる光線は、第
1の絶縁性透明基板31の内部で全反射をくり返す。一
方、第1の絶縁性透明基板31の側面より入射しない光
は、第1の絶縁性透明基板31の上面で反射するものも
あるが、第2の絶縁性透明基板33の側面に設けられた
遮光部材32により妨げられ、第2の絶縁性透明基板3
3の内部には入射しない。そして、第1の絶縁性透明基
板31の内部で全反射をくり返し進んだ光は、図5に示
すように、光電変換素子に対し、原稿よりの反射光28
と反対側からのバイアス光29として導かれる。なお、
図5は、後に詳しく説明するが、水素化アモルファスシ
リコン(a−Si:H)薄膜の光電変換膜23を用いた
フォトダイオードの一例を示しており、下部電極22と
上部透明電極24に挟まれたa−Siの光電変換膜23
に対し、下部電極22の存在しない領域から、照射光2
9が入射する状態を示している。a−Siの光学的屈折
率は、約3.5と非常に大きいので、第1の透明絶縁性
基板21の内部に入射した光は、殆ど外部に出射するこ
とがなく、効率よく光電変換膜23に吸収される。
Light emitted from the LED solid-state light source 34 enters the first insulating transparent substrate 31 from its side surface at various angles. Here, assuming that the optical refractive index of the first insulating transparent substrate 31 is about 1.5 and the optical refractive index of air is 1.0, θ = sin −1 (1.0 / 1.5) = The total reflection angle is obtained from 42 °. That is, Y shown in FIG.
A light beam whose incident angle θ with respect to the −Y line becomes 42 ° or more repeats total reflection inside the first insulating transparent substrate 31. On the other hand, light that does not enter from the side surface of the first insulating transparent substrate 31 is reflected on the upper surface of the first insulating transparent substrate 31, but is provided on the side surface of the second insulating transparent substrate 33. The second insulating transparent substrate 3 is hindered by the light shielding member 32.
No light is incident on the inside of 3. Then, the light that has been totally reflected inside the first insulating transparent substrate 31 is reflected by the photoelectric conversion element as shown in FIG.
Is guided as bias light 29 from the opposite side. In addition,
FIG. 5 shows an example of a photodiode using a photoelectric conversion film 23 of a hydrogenated amorphous silicon (a-Si: H) thin film, which will be described in detail later, and is sandwiched between a lower electrode 22 and an upper transparent electrode 24. A-Si photoelectric conversion film 23
From the area where the lower electrode 22 does not exist.
9 shows a state where light is incident. Since the optical refractive index of a-Si is as large as about 3.5, the light incident on the inside of the first transparent insulating substrate 21 hardly exits to the outside, and the photoelectric conversion film is efficiently formed. Absorbed by 23.

【0019】このように、バイアス光を光電変換素子に
対し原稿反射光と反対側から照射させることができる。
バイアス光は、波長に応じて、光電変換膜中のある深さ
まで吸収され、光応答性を劣化させる原因となる局在準
位を定常的に埋める働きをする。したがって、原稿反射
光によって発生したキャリアは、局在準位にトラップさ
れることなく信号として取り出され、イメージセンサの
光応答性を向上させることができる。
As described above, the bias light can be applied to the photoelectric conversion element from the side opposite to the original reflected light.
The bias light is absorbed to a certain depth in the photoelectric conversion film in accordance with the wavelength, and functions to steadily fill a localized level that causes deterioration of photoresponsiveness. Therefore, the carrier generated by the original reflected light is taken out as a signal without being trapped at the localized level, and the light responsiveness of the image sensor can be improved.

【0020】光電変換素子に下面からバイアス光を当て
る場合の作用を図10により説明する。図10は、光電
変換素子近傍の拡大断面図である。図5と同様な部分に
同じ符号を付したので、その詳細な説明は、図5の説明
から明らかである。絶縁性透明基板21の裏側に設けた
光源から発した光は、光電変換素子のほぼ直下から入射
するので、絶縁性透明基板21の光学的屈折率が1.5
程度であれば、基板表面で殆ど反射することなく、光電
変換素子に到達する。光電変換素子は、光電変換膜23
として水素化アモルファスシリコン(a−Si:H)薄
膜を用いたフォトダイオード2つを、互いに逆極性とな
るように直列接続したものの一例を示しており、下部電
極22と上部透明電極24に挟まれた光電変換膜23か
らなる。絶縁性透明基板21を透過したバイアス光29
は、下部電極42の存在しない領域から光電変換膜23
に入射する。光電変換膜23の光学的屈折率は、約3.
5と非常に大きいので、光電変換膜23の内部に入射し
た光は、外部に出射することがなく、光電変換膜23に
効率よく吸収される。
The operation when the bias light is applied to the photoelectric conversion element from below will be described with reference to FIG. FIG. 10 is an enlarged sectional view near the photoelectric conversion element. The same parts as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be apparent from the description of FIG. Since the light emitted from the light source provided on the back side of the insulating transparent substrate 21 enters from almost immediately below the photoelectric conversion element, the optical refractive index of the insulating transparent substrate 21 becomes 1.5.
If it is on the order, the light reaches the photoelectric conversion element with almost no reflection on the substrate surface. The photoelectric conversion element is a photoelectric conversion film 23
FIG. 1 shows an example in which two photodiodes each using a hydrogenated amorphous silicon (a-Si: H) thin film are connected in series so as to have opposite polarities, and is sandwiched between a lower electrode 22 and an upper transparent electrode 24. Made of the photoelectric conversion film 23. Bias light 29 transmitted through insulating transparent substrate 21
Indicates that the photoelectric conversion film 23 is removed from the region where the lower electrode 42 does not exist.
Incident on. The optical refractive index of the photoelectric conversion film 23 is about 3.
5, which is extremely large, the light that has entered the inside of the photoelectric conversion film 23 is efficiently absorbed by the photoelectric conversion film 23 without being emitted to the outside.

【0021】このように、バイアス光を光電変換素子に
対しカラーフィルタのない側から入射させることが可能
であり、色分離された素子に対して全て同一の波長のバ
イアス光を照射させることができる。図5で説明したと
同様に、バイアス光は、波長に応じて、光電変換膜中の
ある深さまで吸収され、光応答性を劣化させる原因とな
る局在準位を定常的に埋める働きをする。したがって、
原稿反射光によって発生したキャリアは、局在準位にト
ラップされることなく信号として取り出され、イメージ
センサの光応答性を向上させることができる。
As described above, it is possible to cause the bias light to enter the photoelectric conversion element from the side without the color filter, and to irradiate the color-separated elements with the bias light having the same wavelength. . As described with reference to FIG. 5, the bias light is absorbed to a certain depth in the photoelectric conversion film in accordance with the wavelength, and functions to constantly fill a localized level that causes deterioration of photoresponsiveness. . Therefore,
The carrier generated by the original reflected light is taken out as a signal without being trapped at the localized level, and the light responsiveness of the image sensor can be improved.

【0022】[0022]

【実施例】図1は、第1の実施例の概略図である。図
中、10は原稿、11は支持板、12は第1の絶縁性透
明基板、13は第2の絶縁性透明基板、14は光電変換
素子、15はカラーフィルタ、16は遮光部材、17は
LED固体光源、18はLED配線基板、19はレン
ズ、20は原稿照明用光源である。第1の絶縁性透明基
板12およびLED配線基板18が支持されている。第
1の絶縁性透明基板12は、コーニングガラス7059
(コーニング社製、屈折率1.54,板厚1.1mm)
等が用いられる。第1の絶縁性透明基板12上には、1
つもしくは複数の光電変換素子14が設けられ受光部を
形成する。第2の絶縁性透明基板13は、第2の絶縁性
透明基板12と同様なものであるが、下面に、カラーフ
ィルタ15からなるカラーフィルタアレイが形成されて
いる。これら両絶縁性透明基板を、互いに膜面どうしが
結合するように、紫外線硬化型樹脂等を用いて貼り合わ
せ、色分解能を有するカラーイメージセンサを構成す
る。カラーイメージセンサは、セラミック等の配線基板
を兼ねる支持板11に貼り合わせる。第2の絶縁性透明
基板13のバイアス光源の設置側の側面を遮光性部材、
例えば、シリコーンレジンJCR6125ブラック(東
レシリコーン社製)等を用いて、遮光し、バイアス光源
であるLED固体光源17からの光が、第2の絶縁性透
明基板13の内部に入射するのを防止する。また、支持
板11上に、第1の絶縁性透明基板12の側面近傍に、
LED固体光源17およびLED配線基板18からなる
LEDアレイを、光の利用効率および均一性が最適とな
るよう考慮した位置に設ける。LED固体光源17か
ら、第1の絶縁性透明基板12の内部に入射した光は、
上述したように、全反射の繰り返し、すなわち、光散乱
効果を併せ持つ特徴を有するため、バイアス光としては
理想的な均一性を持った光として、光電変換素子14に
到達する。一方、このカラーイメージセンサのカラーフ
ィルタアレイ側には、結像用のレンズ19が設けられて
いる。レンズ19は、集束性ファイバ(日本板硝子社
製、セルフォックレンズ等)をアレイ上にしたものを用
いた。原稿10は、原稿照明用光源20、例えば、昼光
色蛍光灯により照明され、原稿10で反射した光は、レ
ンズ19によって光電変換素子14上に結像する。した
がって、光電変換素子14には、カラーフィルタ15に
よって色分解された原稿反射光を入射させることができ
ると共に、カラーフィルタ15の影響を受けることな
く、適正な波長と良好な均一性を有するバイアス光を、
各色の光電変換素子14に照射させることが可能とな
る。
FIG. 1 is a schematic diagram of a first embodiment. In the figure, 10 is a document, 11 is a support plate, 12 is a first insulating transparent substrate, 13 is a second insulating transparent substrate, 14 is a photoelectric conversion element, 15 is a color filter, 16 is a light shielding member, 17 is An LED solid light source, 18 is an LED wiring board, 19 is a lens, and 20 is a light source for document illumination. The first insulating transparent substrate 12 and the LED wiring board 18 are supported. The first insulating transparent substrate 12 is made of Corning Glass 7059
(Corning's refractive index 1.54, plate thickness 1.1mm)
Are used. On the first insulating transparent substrate 12, 1
One or a plurality of photoelectric conversion elements 14 are provided to form a light receiving section. The second insulating transparent substrate 13 is the same as the second insulating transparent substrate 12, except that a color filter array including a color filter 15 is formed on the lower surface. These two insulating transparent substrates are bonded together by using an ultraviolet curable resin or the like so that the film surfaces are bonded to each other, thereby forming a color image sensor having color resolution. The color image sensor is bonded to a support plate 11 which also serves as a wiring substrate such as a ceramic. A light-shielding member for the side surface of the second insulating transparent substrate 13 on the side where the bias light source is installed,
For example, by using a silicone resin JCR6125 black (manufactured by Toray Silicone Co., Ltd.) or the like, light is shielded to prevent light from the LED solid light source 17 as a bias light source from entering the inside of the second insulating transparent substrate 13. . Also, on the support plate 11, near the side surface of the first insulating transparent substrate 12,
An LED array including the LED solid-state light source 17 and the LED wiring board 18 is provided at a position in which light use efficiency and uniformity are optimized. Light incident from the LED solid light source 17 into the inside of the first insulating transparent substrate 12 is:
As described above, since it has the characteristic of having total light reflection, that is, the light scattering effect, it reaches the photoelectric conversion element 14 as light having ideal uniformity as bias light. On the other hand, a lens 19 for image formation is provided on the color filter array side of the color image sensor. The lens 19 used was a converging fiber (Nippon Sheet Glass Co., Ltd., Selfoc lens, etc.) on an array. The document 10 is illuminated by a document illumination light source 20, for example, a daylight fluorescent lamp, and the light reflected by the document 10 is imaged on the photoelectric conversion element 14 by a lens 19. Accordingly, the reflected light of the original document color-separated by the color filter 15 can be made incident on the photoelectric conversion element 14, and the bias light having an appropriate wavelength and good uniformity is not affected by the color filter 15. To
It is possible to irradiate the photoelectric conversion element 14 of each color.

【0023】光電変換素子14については、この実施例
では、水素化アモルファスシリコン(a−Si:H)薄
膜からなるフォトダイオード2つを互いに逆極性となる
ように直列接続したものを用いた。図5はその一例であ
る。図中、21は第1の絶縁性透明基板、22は金属電
極、23は水素化アモルファスシリコン薄膜に光電変換
層、24は透明電極、25は絶縁性樹脂、26は引き出
し電極、27は保護膜、28は原稿反射光、29はバイ
アス光である。各光電変換素子は、第1の絶縁性透明基
板12上に、Cr等からなる離散的に配置される金属電
極22、水素化アモルファスシリコン薄膜からなる帯状
の光電変換層23、酸化インジウム・スズ等からなる帯
状の透明電極24を、順次積層およびパターニングし
て、フォトダイオードPDとブロッキングダイオードB
Dを形成している。フォトダイオードPDとブロキング
ダイオードBDとは、カソード側となる金属電極22を
共通とすることで極性が逆向きとなる状態で、両者が直
列に接続されている。フォトダイオードPDとブロッキ
ングダイオードBDは、ポリイミド等の絶縁層25で被
覆され、この絶縁層25にフォトリソグラフィー技術で
形成されたコンタクト孔を介して、アルミニウム等から
なる引き出し配線26がそれぞれ接続されている。引き
出し配線26で規定された開口部に、上方から原稿反射
光28が入射し、結像する。
As the photoelectric conversion element 14, in this embodiment, two photodiodes made of a hydrogenated amorphous silicon (a-Si: H) thin film are connected in series so that they have opposite polarities. FIG. 5 shows an example. In the drawing, 21 is a first insulating transparent substrate, 22 is a metal electrode, 23 is a hydrogenated amorphous silicon thin film photoelectric conversion layer, 24 is a transparent electrode, 25 is an insulating resin, 26 is an extraction electrode, and 27 is a protective film. , 28 are original reflected light and 29 is bias light. Each photoelectric conversion element includes a metal electrode 22 made of Cr or the like, discretely arranged on a first insulating transparent substrate 12, a strip-shaped photoelectric conversion layer 23 made of a hydrogenated amorphous silicon thin film, indium tin oxide, or the like. And a blocking diode B are sequentially laminated and patterned.
D is formed. The photodiode PD and the blocking diode BD are connected in series in a state where the polarity is reversed by sharing the metal electrode 22 on the cathode side. The photodiode PD and the blocking diode BD are covered with an insulating layer 25 made of polyimide or the like, and a lead wire 26 made of aluminum or the like is connected to the insulating layer 25 via a contact hole formed by photolithography. . The document reflected light 28 enters the opening defined by the lead-out wiring 26 from above and forms an image.

【0024】第2の実施例について図2に示す。この図
では、原稿、レンズ、原稿照明用光源等の図示は省略し
た。図中、図1と同様な部分には同じ符号を付して説明
を省略する。16a,16bは遮光部材、17a,17
bはLED固体光源、18a,18bは配線基板であ
る。この実施例では、第1の絶縁性透明基板12の側面
の両側近傍に、LED固体光源17a,17bを、それ
ぞれ配線基板18a,18b上に実装し、図1の実施例
と同様に適正な位置に配置する。また、第2の絶縁性透
明基板13の側面に、遮光部材16a,16bを両側に
設ける。このような構成では、LED固体光源17aお
よび17bの波長特性を同一とした場合、バイアス光量
を増加させることになり光学設計上の余裕度が大きくな
る。また、使用する光電変換素子14の材質、膜厚等に
よりバイアス光の最適波長が変わるため、LED固体光
源17aおよび17bの波長特性を異なるもの(例え
ば、570nmと660nm)にしておけば、光電変換
素子14の膜厚のバラツキといった変動を吸収すること
が可能となる。
FIG. 2 shows a second embodiment. In this drawing, the illustration of the original, lens, light source for illuminating the original, and the like is omitted. In the figure, the same parts as those in FIG. 16a and 16b are light shielding members, 17a and 17
b is an LED solid light source, and 18a and 18b are wiring boards. In this embodiment, LED solid-state light sources 17a and 17b are mounted on the wiring boards 18a and 18b, respectively, near both sides of the first insulating transparent substrate 12, and the appropriate positions are set as in the embodiment of FIG. To place. Further, on the side surface of the second insulating transparent substrate 13, light shielding members 16a and 16b are provided on both sides. In such a configuration, when the wavelength characteristics of the LED solid-state light sources 17a and 17b are the same, the amount of bias light is increased, and a margin in optical design is increased. Further, since the optimum wavelength of the bias light changes depending on the material and the thickness of the photoelectric conversion element 14 used, if the wavelength characteristics of the LED solid-state light sources 17a and 17b are different (for example, 570 nm and 660 nm), the photoelectric conversion can be performed. Variations such as variations in the film thickness of the element 14 can be absorbed.

【0025】第3の実施例について図3に示す。図2と
同様、原稿、レンズ、原稿照明用光源等の図示を省略
し、図1と同様な部分には同じ符号を付して説明を省略
する。16cは遮光部材である。この実施例では、第1
の絶縁性透明基板12上の光電変換素子14に、直接カ
ラーフィルタ15が実装されている。この場合、LED
固体光源17の光が、カラーフィルタ側から入射するの
を防止するため、図に示すように、光電変換素子14の
近傍に遮光部材16cを設けた。遮光部材16cの高さ
は、LED固体光源17の上面より少なくとも高くなる
よう、遮光部材16cの粘度を調節し、ディスペンサ等
を用いて第1の絶縁性透明基板12上に実装した。遮光
部材は、複数段を重ねて実装するようにしてもよい。
FIG. 3 shows a third embodiment. 2, illustration of a document, a lens, a light source for document illumination, etc. is omitted, and the same parts as those in FIG. 16c is a light shielding member. In this embodiment, the first
The color filter 15 is directly mounted on the photoelectric conversion element 14 on the insulating transparent substrate 12. In this case, LED
In order to prevent light from the solid light source 17 from being incident on the color filter side, a light shielding member 16c is provided near the photoelectric conversion element 14 as shown in the figure. The viscosity of the light shielding member 16c was adjusted so that the height of the light shielding member 16c was at least higher than the upper surface of the LED solid-state light source 17, and the light shielding member 16c was mounted on the first insulating transparent substrate 12 using a dispenser or the like. The light-blocking member may be mounted by stacking a plurality of stages.

【0026】第4の実施例について図4に示す。この実
施例は、第2の実施例においてカラーフィルタ15が、
直接、第1の絶縁性透明基板12上の光電変換素子14
に設けられているものである。図中、図1と同様な部分
には同じ符号を付して説明を省略する。16d,16e
は遮光部材、17d,17eはLED固体光源、18
d,18eは配線基板である。第3の実装例と、同様、
遮光材料17d,17eを光電変換素子14の両側に設
ける。この実装例の効果については、第2の実施例で説
明したのと同様な効果が得られる。
FIG. 4 shows a fourth embodiment. This embodiment is different from the second embodiment in that the color filter 15 is
Photoelectric conversion element 14 directly on first insulating transparent substrate 12
It is provided in. In the figure, the same parts as those in FIG. 16d, 16e
Is a light shielding member, 17d and 17e are LED solid light sources, 18
d and 18e are wiring boards. Similarly to the third implementation example,
Light shielding materials 17 d and 17 e are provided on both sides of the photoelectric conversion element 14. Regarding the effect of this implementation example, the same effect as that described in the second embodiment can be obtained.

【0027】第5の実施例について図7に示す。図中、
図1と同様な部分には同じ符号を付して説明を省略す
る。17cはLED固体光源、18cは配線基板であ
る。この実施例では、支持板11に金属材料を用い、中
央部に開口が設けられている。第1の絶縁性透明基板1
2、光電変換素子14については、第1の実施例と同じ
である。光電変換素子14上には、カラーフィルタ15
が、フォトリソグラフィー技術による染色方法等によっ
て形成され、色分解能を有するカラーイメージセンサを
構成している。カラーイメジセンサは、Al等の金属支
持板11上に貼り合わせられている。この金属支持板1
1は、イメージセンサ基板の補強材であると同時に、イ
メージセンサ回路の接地をとる役割をしている。支持板
11の光電変換素子14の直下の開口は、バイアス光の
入射窓を形成している。一方、LED固体光源17cお
よびその保護抵抗等が実装されているLED配線基板1
8cからなるLEDアレイを、支持板11に図に示すよ
うに取り付ける。第1の絶縁性透明基板12の板厚は
1.1mmで、しかもバイアス光は直下から光電変換素
子14に入射するため、光エネルギーを効率良く利用す
ることができる。
FIG. 7 shows a fifth embodiment. In the figure,
The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. 17c is an LED solid light source, 18c is a wiring board. In this embodiment, a metal material is used for the support plate 11, and an opening is provided at the center. First insulating transparent substrate 1
2. The photoelectric conversion element 14 is the same as in the first embodiment. A color filter 15 is provided on the photoelectric conversion element 14.
Are formed by a dyeing method using a photolithography technique or the like, and constitute a color image sensor having color resolution. The color image sensor is bonded on a metal support plate 11 of Al or the like. This metal support plate 1
Reference numeral 1 denotes a reinforcing member for the image sensor substrate and also serves to ground the image sensor circuit. An opening of the support plate 11 directly below the photoelectric conversion element 14 forms an entrance window for bias light. On the other hand, the LED wiring board 1 on which the LED solid-state light source 17c and its protection resistor are mounted.
The LED array made of 8c is attached to the support plate 11 as shown in the figure. Since the plate thickness of the first insulating transparent substrate 12 is 1.1 mm and the bias light is incident on the photoelectric conversion element 14 from immediately below, the light energy can be used efficiently.

【0028】第6の実施例について図8に示す。図中、
図1と同様な部分には同じ符号を付して説明を省略す
る。17dはEL光源である。この実施例では、第1の
絶縁性透明基板12と支持板11との間に、EL光源1
7bを、その発光面を光電変換素子14に向けて設け
た。EL光源17dは、一般的な厚膜技術を用いて作ら
れる分散型EL素子で良く、例えば、ZnS:Cu,C
l系(青緑色450〜570nm)、ZnS:Cu,A
l系(青緑色530nm)、ZnS:Cu,Br系(緑
色490〜570nm)、ZnS:Cu,Mn,Cl系
(黄色587nm)、ZnCdS:Cu,Br系(赤色
630nm)等を挙げることができる。波長について
は、使用する光電変換素子14の材質、膜厚等により、
バイアス光の最適波長が変わるため、光電変換素子14
に応じて、EL光源17dを適宜選択して用いる。この
実施例では、EL光源17bが非常に薄いため、カラー
イメージセンサ全体を小型化できるという特徴を併せ持
つ。
FIG. 8 shows a sixth embodiment. In the figure,
The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. 17d is an EL light source. In this embodiment, an EL light source 1 is provided between a first insulating transparent substrate 12 and a support plate 11.
7b was provided with its light emitting surface facing the photoelectric conversion element 14. The EL light source 17d may be a dispersion-type EL element made by using a general thick film technique. For example, ZnS: Cu, C
l-system (blue-green 450-570 nm), ZnS: Cu, A
1-based (blue-green 530 nm), ZnS: Cu, Br-based (green 490-570 nm), ZnS: Cu, Mn, Cl-based (yellow 587 nm), ZnCdS: Cu, Br-based (red 630 nm), and the like. . About the wavelength, depending on the material, film thickness, etc. of the photoelectric conversion element 14 to be used.
Since the optimum wavelength of the bias light changes, the photoelectric conversion element 14
And the EL light source 17d is appropriately selected and used. In this embodiment, since the EL light source 17b is very thin, the whole color image sensor can be downsized.

【0029】第7の実施例について図9に示す。図中、
図1と同様な部分には同じ符号を付して説明を省略す
る。17eは冷陰極蛍光灯、18eは配線基板である。
この実施例では、第5の実施例と同様に、支持板11に
開口が設けられており、冷陰極蛍光灯17eおよび配線
基板18eからなる蛍光灯ユニットが、発光部を光電変
換素子14に向けて設けられている。冷陰極蛍光灯17
eの発光色は、管内部の蛍光材によって、可視光全域に
わたり様々な選択が出来る。また、この実施例では、冷
陰極蛍光灯17eが、熱陰極蛍光灯とは異なり、比較的
小型(直径5〜8mm)であり、小型化が図れること
や、寿命、信頼性、安定性、価格等の点で優れていると
いう特徴を持っている。
FIG. 9 shows a seventh embodiment. In the figure,
The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. 17e is a cold cathode fluorescent lamp, 18e is a wiring board.
In this embodiment, similarly to the fifth embodiment, an opening is provided in the support plate 11, and the fluorescent lamp unit including the cold cathode fluorescent lamp 17e and the wiring board 18e directs the light emitting unit toward the photoelectric conversion element 14. It is provided. Cold cathode fluorescent lamp 17
The emission color of e can be variously selected over the entire visible light range depending on the fluorescent material inside the tube. Further, in this embodiment, unlike the hot cathode fluorescent lamp, the cold cathode fluorescent lamp 17e is relatively small (5 to 8 mm in diameter), and can be reduced in size, and has a long life, reliability, stability, and price. It has the characteristic that it is excellent in such points.

【0030】以上第1乃至第7の実施例で説明した場合
においては、全て光電変換素子14について、水素化ア
モルファスシリコン(a−Si:H)薄膜を用いたフォ
トダイオード型のイメージセンサを用いたが、他にも、
CCD型、MOS型、バイボーラトランジスタ型、フォ
トトランジスタ型、CdS−CdSeを用いた光導電型
等、の中で光電変換素子基板に絶縁性透明基板を用いて
いるものに対して本発明を適用することができるもので
ある。
In the cases described in the first to seventh embodiments, a photodiode type image sensor using a hydrogenated amorphous silicon (a-Si: H) thin film is used for all the photoelectric conversion elements 14. But also,
The present invention is applied to a CCD type, a MOS type, a bipolar transistor type, a phototransistor type, a photoconductive type using CdS-CdSe, and the like using an insulating transparent substrate as a photoelectric conversion element substrate. Is what you can do.

【0031】このようなカラーイメージセンサは、広幅
のものが可能である。A0幅の長尺のものについて説明
する。図11は平面図、図12は側面図、図13はLE
Dアレイの等価回路図である。図中、41は支持板、4
2はセンサガラスアレイ、43はフィルタアレイ、44
はLEDアレイ、45は電流制御用抵抗器である。LE
Dアレイを6個のグループに分けて、バイアス光源を独
立に調整できるようにした。バイアス光源の光量を調整
することにより、光電変換素子の感度差を調整すること
ができる。各LEDの接続は、図13に示すように、複
数個、例えば、3個づつを直列にし、それを並列接続し
て1グループを一括して電流制御用抵抗器を介して電源
に接続している。電流制御用抵抗器により、グループご
との光量を調整することができる。各直列回路に挿入し
た抵抗器の調整により、より微細な調整が可能である。
勿論、各光電変換素子ごとにそれぞれLEDを配置し、
各LEDよりのバイアス光量を可調整とすることもでき
る。
Such a color image sensor can be of a wide width. A long A0 width will be described. 11 is a plan view, FIG. 12 is a side view, and FIG.
It is an equivalent circuit diagram of a D array. In the figure, 41 is a support plate, 4
2 is a sensor glass array, 43 is a filter array, 44
Is an LED array, and 45 is a current control resistor. LE
The D array was divided into six groups so that the bias light sources could be adjusted independently. By adjusting the light amount of the bias light source, the sensitivity difference between the photoelectric conversion elements can be adjusted. As shown in FIG. 13, the connection of each LED is performed by connecting a plurality of, for example, three in series, connecting them in parallel, and connecting one group at a time to a power supply via a current control resistor. I have. The amount of light for each group can be adjusted by the current control resistor. Finer adjustment is possible by adjusting the resistors inserted in each series circuit.
Of course, each LED is arranged for each photoelectric conversion element,
The amount of bias light from each LED may be adjustable.

【0032】なお、使用する光電変換素子の材質、膜厚
等により、バイアス光の最適波長が変わることを説明し
た。図16は、バイアス光最適波長と光電変換素子の膜
厚との関係の一例の実験結果の説明図である。膜厚が厚
いほど、最適波長が長波長寄りにシフトする傾向を示し
ている。
It has been described that the optimum wavelength of the bias light changes depending on the material and the thickness of the photoelectric conversion element used. FIG. 16 is an explanatory diagram of an experimental result of an example of a relationship between the optimum wavelength of the bias light and the film thickness of the photoelectric conversion element. As the film thickness increases, the optimum wavelength tends to shift toward longer wavelengths.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、透明絶縁体性基板上の光電変換素子およびカ
ラーフィルタアレイからなるカラーイメージセンサに対
して、原稿反射光の入射側と反対側から、全ての光電変
換素子に同一波長でしかも均一なバイアス光を照射させ
ることが可能となる。したがって、原稿の色再現性を損
なわず、しかも、光応答速度が速く、高速読み取りが可
能な固体撮像装置を提供できるという効果がある。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the incident side of the original reflected light with respect to the color image sensor comprising the photoelectric conversion element and the color filter array on the transparent insulating substrate is provided. From the opposite side, it is possible to irradiate all the photoelectric conversion elements with the same wavelength and uniform bias light. Therefore, there is an effect that a solid-state imaging device capable of high-speed reading with a high light response speed without impairing the color reproducibility of a document can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の第1実施例の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の第2実施例の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a second embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の第3実施例の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a third embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の第4実施例の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a fourth embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の実施例の光電変換素子部分の拡大断
面図である。
FIG. 5 is an enlarged sectional view of a photoelectric conversion element portion according to an example of the present invention.

【図6】 本発明の実施例の絶縁性透明基板端部近傍の
拡大断面図である。
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view near the edge of the insulating transparent substrate according to the example of the present invention.

【図7】 本発明の第5実施例の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a fifth embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の第6実施例の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a sixth embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の第7実施例の説明図である。FIG. 9 is an explanatory view of a seventh embodiment of the present invention.

【図10】 本発明の他の実施例の光電変換素子部分の
拡大断面図である。
FIG. 10 is an enlarged sectional view of a photoelectric conversion element according to another embodiment of the present invention.

【図11】 本発明のカラーイメージセンサの実施例の
平面図である。
FIG. 11 is a plan view of a color image sensor according to an embodiment of the present invention.

【図12】 図12の側面図である。FIG. 12 is a side view of FIG.

【図13】 図12のLEDアレイの等価回路図であ
る。
FIG. 13 is an equivalent circuit diagram of the LED array of FIG.

【図14】 バイアス光量と残像量の関係を示す線図で
ある。
FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the amount of bias light and the amount of afterimage.

【図15】 光源波長と残像量の関係を示す線図であ
る。
FIG. 15 is a diagram illustrating a relationship between a light source wavelength and an afterimage amount.

【図16】 バイアス光最適波長と光電変換素子膜厚の
関係の説明図である。
FIG. 16 is an explanatory diagram of a relationship between an optimum bias light wavelength and a photoelectric conversion element film thickness.

【図17】 従来のバイアス光を用いた固体撮像装置の
説明図である。
FIG. 17 is an explanatory diagram of a conventional solid-state imaging device using bias light.

【図18】 光電変換素子への原稿反射光およびバイア
ス光の分光スペクトルの説明図である。
FIG. 18 is an explanatory diagram of the spectral spectrum of the original reflected light and the bias light to the photoelectric conversion element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 原稿、11 支持板、12 第1の絶縁性透明基
板、13 第2の絶縁性透明基板、14 光電変換素
子、15 カラーフィルタ、16 遮光部材、17 L
ED固体光源、18 LED配線基板、19 レンズ、
20 原稿照明用光源。
Reference Signs List 10 original, 11 support plate, 12 first insulating transparent substrate, 13 second insulating transparent substrate, 14 photoelectric conversion element, 15 color filter, 16 light shielding member, 17 L
ED solid light source, 18 LED wiring board, 19 lens,
20 Light source for document illumination.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04N 1/028 H04N 1/19 H04N 5/335──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H04N 1/028 H04N 1/19 H04N 5/335

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 透明基板上に光電変換素子を設けた固体
撮像装置であって、前記光電変換素子に原稿からの反射
光を当てる第1の光源手段と、前記透明基板に形成され
た光導波路を介して前記光電変換素子にバイアス光を当
てる第2の光源手段とを有し、該第2の光源手段は、そ
れぞれスペクトルの異なる光を照射する複数のバイアス
光源から構成されたことを特徴とする固体撮像装置。
1. A solid-state imaging device having a photoelectric conversion element provided on a transparent substrate, wherein said first light source means irradiates reflected light from a document to said photoelectric conversion element, and an optical waveguide formed on said transparent substrate. And a second light source means for applying a bias light to the photoelectric conversion element via the second light source means, wherein the second light source means is constituted by a plurality of bias light sources each irradiating light having a different spectrum. Solid-state imaging device.
【請求項2】 前記バイアス光源の光量を選択的に調節
する光量調節手段を設けたことを特徴とする請求項1に
記載の固体撮像装置。
2. The solid-state imaging device according to claim 1, further comprising a light amount adjusting unit for selectively adjusting the light amount of the bias light source.
【請求項3】 透明基板上に光電変換素子を設けた固体
撮像装置であって、前記光電変換素子の一方側に設けら
れたカラーフィルタと、前記透明基板を挟んだ一方から
前記カラーフィルタを介して前記光電変換素子に原稿か
らの反射光をあてる第1の光源手段と、前記透明基板を
挟んだ他方側から前記光電変換素子に、前記第1の光源
手段とは異なる発光スペクトルを有するバイアス光を当
てる第2の光源手段とを有し、前記光電変換素子は、多
数透明基板上に設けられてアレイを構成し、さらに該ア
レイが並設されており、前記第2の光源手段は各アレイ
にそれぞれ設けられたバイアス光源から構成され、それ
ぞれのバイアス光源の光量を調節する光量調節手段が設
けられたことを特徴とする固体撮像装置。
3. A solid-state imaging device in which a photoelectric conversion element is provided on a transparent substrate, wherein the color filter is provided on one side of the photoelectric conversion element and one of the transparent substrates sandwiches the color filter. First light source means for directing reflected light from a document to the photoelectric conversion element, and bias light having an emission spectrum different from that of the first light source means to the photoelectric conversion element from the other side of the transparent substrate. A plurality of photoelectric conversion elements are provided on a transparent substrate to form an array, and the arrays are arranged in parallel. The second light source means is provided in each array. A solid-state imaging device, comprising: a bias light source provided for each bias light source; and light amount adjusting means for adjusting a light amount of each bias light source.
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