JPH01102971A - イメージセンサ - 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〕 本発明はイメージセンサに関するものである。

（発明の概要〕 本発明は、フォトトランジスタとして構成されるイメー
ジセンサのベース領域内に、電流増幅率の異なる複数個
のトランジスタを組み込んだもΦである。

〔従来の技術〕

従来のイメージセンサは、受光領域であるベース領域内
に単一のエミッタ領域を設け、ベース領域における受光
量に応じた大きさの出力信号を、上記ベース領域に接す
るように設けられたコレクタ領域と上記エミッタ領域を
通じて外部に取り出すように構成されている。

（発明が解決しようとする問題点〕 ところで、上述の如きイメージセンサにおいては、その
出力信号のレベルは露光量に応じて定められるものであ
り、したがって、出力信号の状態はその使用状態に太き
（左右されるものである。

例えば、イメージセンサをＦＡＸの読取り素子として使
用する場合、原稿の送り速度が速い場合と遅い場合とで
は蓄積時間の設定も異なり、出力される信号のレベルは
大きく変化するものである。

このため、この種のデバイスを使用するハードウェアの
設計においては、同一型式のイメージセンサを使用する
場合であっても、その使用方法が異なる場合には、得ら
れる出力のレベルが様々となり、イメージセンサとその
出力を処理する処理回路との間の信号受は渡しを適切な
レベルにて行うことが困難となる場合も生じる。

このような場合、通常ではイメージセンサの出力側にレ
ベル調整用の回路を必要とするなど、回路構成が複雑に
なる傾向を有している。

また、カラー画像の処理のためにこの種のイメージセン
サを使用する場合には、分光感度特性の違いから、ＲＧ
Ｂ信号の各々の出力のレベルにばらつきが生じることと
なり、やはりその出力レベルの調整が必要となる。

本発明の目的は、したがって種々の理由によってイメー
ジセンサの作動条件が異なっても、常に適切なレベルの
出力信号を取り出し得るようにしたイメージセンサを提
供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するための本発明の特徴は、受光領域と
して働くベース領域と、該ベース領域に接するように設
けられたエミッタ領域とコレクタ領域とを有し、上記ベ
ース領域に与えられた露光量に応じた信号を上記エミッ
タ領域及び上記コレクタ領域を介して取り出すように構
成されたイメージセンサにおいて、上記ベース領域内に
複数の相互に独立したエミッタ領域を設け、これらのエ
ミッタ領域によって電流増幅率の異なる複数の出力回路
を構成した点にある。

〔作用〕

イメージセンサのベース領域に光が照射されると、その
露光量に応じた大きさの信号がコレクタ領域と各エミッ
タ領域とを通じて外部に出力される。ベース領域と、コ
レクタ領域と、各エミッタ領域とによって、電流増幅率
の異なる複数の出力回路が構成されるので、同一の露光
条件下においてレベルのそれぞれ異なる７１敗の出力信
号を各エミッタ領域を通じて取り出し得る。

〔実施例〕

以下、図示の実施例により本発明の詳細な説明する。第
１図及び第２図には、本発明によるイメージセンサの一
実施例が示されている。イメージセンサ１は、ｎ−基板
２上に縦横に整列配置された多数のイメージセンサアレ
イの中の１つであり、ｎ−基板２上に拡散形成されたベ
ース拡散層３と１、コレクタ拡散層４とを有している。

ベース拡散層３は、第１ベース拡散層３ａと第２ベース
拡散層３ｂとからなり、これらはいずれもｐ−拡散層で
あるが、第１ベース拡散層３ａの不純物濃度は第２ベー
ス拡散層３ｂのそれよりも少し高くなっている。

そして、第１ベース拡散層３ａ内には第１エミッタ拡散
層５ａが形成され、第２ベース拡散層３ｂ内に第２エミ
ッタ拡散層５ｂが形成されている。

コレクタ拡散層４はコレクタ電極６を介して外部回路と
接続され、第１及び第２エミツタ拡散層３ａ、　３ｂは
第１及び第２エミッタ電極７．８を介して外部回路と接
続される構成である。

なお、９は中間絶縁層、ｌＯは保護膜である。

このような構成によると、コレクタ拡散層４゜第１ベー
ス拡散層３ａ及び第１エミッタ拡散層５ａによって第１
の出力トランジスタ素子１１が構成され、コレクタ拡散
層４．第２ベース拡散層３ｂ及び第２エミフタ拡散層５
ｂにより第２の出力トランジスタ素子１２が構成されて
いる。上述の如く、第１ベース拡散層３ａの不純物濃度
は第２ベース拡散層３ｂの不純物濃度よりも高いので、
第１の出力トランジスタ素子１０の電流増幅率β１は第
２の出力トランジスタ素子１１の電流増幅率β２よりも
小さいことになる。したがって、ベース拡散Ｊｉ３が露
光された場合、第１の出力トランジスタ素子１０の出力
よりも第２の出力トランジスタ素子１１の出力の方が大
きなレベルとなる。

第３図には、第１及び第２の出力トランジスタ素子１０
．１１からの信号を取り出すための回路が示されている
。ここで、ｓｗ、　−３Ｇ１４　はスイッチ、Ｒは抵抗
器、Ｃはコンデンサである。各出力トランジスタ素子１
０．１１の共通のコレクタ電極６は直流電源＋Ｖに接続
されており、第１エミツタ電極７はスイッチＳＷｌを介
してアースされ、第２エミツタ電極８はスイッチＳ１を
介してアースされている。先ず、第１の出力トランジス
タ１０の出力を取り出す場合について説明すると、ＳＷ
、〜ＳＬを全てオフ状態としておき、スイッチ５１１３
を第４図（ａｌに示すように、間歇的に閉じると共に、
スイッチＳＷｌ　をスイッチＳＷ３がオンからオフに切
換えられた直後から所定時間ｔだけオンとする。（第４
図（ｂｌ）、スイッチＳＷｓ、Ｓ１１＋をこのようにオ
ン／オフ制御することにより、コンデンサＣの両端には
第４図ｔｃ＋に示す電圧信号Ｓ１が生じる。この出力電
圧Ｓ１の各ピーク値がこのイメージセンサ１の第１の出
力トランジスタ素子１０の出力となる。

第２の出力トランジスタ素子１１からの出力も、スイッ
チＳＷ、、　５１４．を同様にしてオン、オフ制御する
ことにより、第４図（Ｃ１にＳｔとして示される出力電
圧を得ることができる。　　　　　−このように、２種
類のレベルの異なる出力電圧Ｓｔ、　Ｓｓを選択的に得
ることも可能である。従って、種々の露光状態に応じて
、使用する出力トランジスタ素子の切換を行えば、常に
一定のレベル範囲で出力信号が得られ、外部にレベル調
整用の回路を付加する必要がない。

すなわち、各出力トランジスタ素子１０．１１の出力特
性は第５図の特性の如くなるので、その時の露光条件に
よって適切なレベルの出力を得ることが可能である。

上記実施例においては、出力トランジスタ素子を２つ設
けた場合について説明したが、２つ以上任意の数のトラ
ンジスタ素子を設ける構成でもよいことは勿論であり、
これにより、より細かいレベルの選択が可能となる。

また、電流増幅率の異なるトランジスタを構成するため
の手段は、実施例のものに限定されることなく、別の適
宜の手段、例えばベース領域の厚みのｕＲｒｉｎなどに
よって行ってもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、上述の如く同一の露光条件に対して複
数種類のレベルの出力を選択できるので、イメージセン
サの出力の調整のための回路が不要となり、如何なる信
号処理部に対しても適切なレベルの出力信号を供給する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるイメージセンサの平面図、第２図
は第１図のＡ−Ａ’線断面図、第３１ｇは第１図に示し
たイメージセンサの出力を取り出すための回路を示す回
路図、第４図（ａ）〜第４図（ｃｌは第３図に示す回路
の作動を説明するための説明図、第５図はトランジスタ
素子の出力特性を示す特性図である。 ｌ・・・イメージセンサ ３・・・ベース拡散層 ３ａ・・・第１ベース拡散層 ３ｂ・・・第２ベース拡散層 ４・・・コレクタ拡散層 ５ａ・・・第１エミッタ拡散層 ５ｂ・・・第２エミッタ拡散層 以上 出願人　セイコー電子工業株式会社 イメージヒンすの平面図 廂１図 ’１５１ＥノＡ−ＸｎＷＭｊＪＷＪ 鄭　２団 十Ｖ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）受光領域として働くベース領域を有し露光量に応
   じた信号を出力しうるように構成されたイメージセンサ
   において、前記ベース領域内に複数の相互に独立したエ
   ミッタ領域を設け、これらのエミッタ領域によって電流
   増幅率の異なる複数の出力回路を構成したことを特徴と
   するイメージセンサ。