JPH02106980A - 完全密着型イメージセンサ - 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、画像を原寸大で読取る完全密着型イメージセ
ンサ、特に結像用のロッドレンズを省略して光源と受光
素子とを一体化した完全密着型イメージセンサに関する
ものである。

（従来の技術） 従来、このような分野の技術としては、日経メカニカル
（１９８６−１２−１＞日経マグロウヒル社［光路が短
い密着型イメージセンサＯＡ機器小型化の切り札にＪ　
Ｐ、７１−７８に記載されるものがあった。以下、その
構成を図を用いて説明する。

第２図は従来の密着型イメージセンサの一構成例を示す
図である。

この密着型イメージセンサは、原稿１を照射するための
発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）アレイ２、結像
用のロッドレンズアレイ３、及び光／電気変換用の受光
素子４より構成されているる。そして、ＬＥＤアレイ２
からの出射光で原稿１を照射すると、その原稿１の画像
がロッドレンズアレイ３を通して受光素子４に結像され
、その受光素子４で電気信号に変換されて読み出される
。

この種の密着型イメージセンサでは、ロッドレンズアレ
イ３を用いて原稿１の画像を原寸大で読取るので、縮小
光学系を用いたイメージセンサと比べて、光路が大幅に
短くなり、複写機やファクシミリ等の画像読取装置を小
型化できる。

ところが、ロッドレンズアレイ３を用いているので、小
型、軽量化の点で充分満足できるものではなかった。そ
こで、ロッドレンズアレイ３を省略した完全密着型イメ
ージセンサが提案されている。

第３図は従来の完全密着型イメージセンサの一構成例を
示す図である。

この完全密着型イメージセンサは、ＬＥＤアレイ１０及
びセンサ本体２０より構成されている。

センサ本体２０は、ガラス基板２１を有し、そのガラス
基板２１の底面に、電極２２、アモルファスシリコン（
以下、ａ−８ｉという）からなる受光素子２３、透明電
極２４、及び電極２５が積層状態に形成されている。受
光素子２３等の中央には光通過用の窓２６が設けられ、
さらにそれらの受光素子２３等が透明保護層２７で覆わ
れている。

この透明保護層２７の下には、原稿２８が置かれる。そ
して、ＬＥＤアレイ１０により、ガラス基板２１、窓２
６及び透明保護層２７を通して原稿２８を照射すると、
その原稿２８の画像が透明保護層２７を通して受光素子
２３で電気信号に変換される。

この完全密着型のイメージセンサでは、ロッドレンズア
レイを省略したので、小型、軽量化が図れると共に、ロ
ッドレンズアレイ内での光量損失がないので、受光素子
２３の出力も大きくなり、信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）が
向上する。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、第３図の完全密着型イメージセンサでは
、光源であるＬＥＤアレイ１０と、受光素子２３側のセ
ンサ本体２０とが、個別に構成されているため、小型、
軽量化に限界があった。その上、ユニットとしてイメー
ジセンサを組立てる場合、ＬＥＤアレイ１０とセンサ本
体２０との取付は位置の調整を行わなければならず、そ
の調整が煩雑であり、しかも調整不十分なときには、受
光素子２３への入射光量が少なくなって読取り精度が低
下し、それらを解決することが困難であった。

本発明は、前記従来技術が持っていた課題として、小型
、軽量化に限界がある点、及び光源とセンサ本体との取
付は位置の調整の煩雑さの点について解決した完全密着
型イメージセンサを提供するものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は前記課題を解決するために、光を照射して画像
を原寸大で電気的に読取る完全密着型イメージセンサに
おいて、このイメージセンサを少なくとも、素子搭載用
の基板と、前記基板上に形成された膜状の発光素子と、
前記発光素子の出射光を通すための第１の窓を有し前記
発光素子を覆う遮光用の共通電極と、前記第１の窓上に
位置する第２の窓を有し前記共通電極上に形成された膜
状の受光素子と、前記発光素子、共通電極及び受光素子
上に被着された透光性の保護膜とで、構成したものであ
る。

（作用） 本発明によれば、以上のように完全密着型イメージセン
サを構成したので、同一基板上に形成された発光素子及
び受光素子は、一体化による小型、軽量化を向上させる
働きを有し、さらに両者間における配置関係を製造プロ
セスの段階において高精度に設定可能にさせ、組立て作
業時における位置調整を不要にさせる働きをする。従っ
て、前記課題を除去できるのである。

（実施例） 第１図（１）、（２）は本発明の一実施例を示すもので
、同図（１）は完全密着型イメージセンサの１ドツト分
の概略平面図、及び同図（２）はそのＡ−Ａ線断面図で
ある。

この完全密着型イメージセンナは、ガラス板、樹脂板、
絶縁被覆された金属板等の絶縁性の基板３０を有し、そ
の基板３０上にはクロム等からなる発光素子用の個別電
極３１が形成されている。

個別電極３１上には、電気を光に変換するための膜状の
発光素子３２が形成されている。発光素子３２は、ジン
クサルファイド・マンガン（ＺｎＳ：Ｍｎ）等からなる
発光層３２ａを絶縁膜３２ｂ。

３２ｃではさんだ構造をなし、例えば個別電極３１の形
成後に、その絶縁膜３２ｂ、発光層３２ａ及び絶縁膜３
２ｃが連続または別々に、プラズマＣＶＤ　（化学的気
相成長）、蒸着、スパッタ等で形成される。

発光素子３２上には、それを覆う遮光用の共通電極３３
が形成され、さらにその上に、光を電気に変換するため
の水素化アモルファスシリコン（ａ−８ｉ：Ｈ）等から
なる膜状の受光素子３４がプラズマＣＶＤ、エレクトロ
ン・サイクロトロン・レゾナンス（以下、ＥＣＲという
）ＣＶＤ、光ＣＶＤ等で形成されている。共通電極３３
は、発光素子３２及び受光素子３４の両方の共通電極と
なるもので、その共通電極３３には発光素子３２からの
出射光を通すための第１の窓３３ａが開けられ、それに
対向して第２の窓３４ａが受光素子３４にも形成されて
いる。

受光素子３４上には、酸化インジウムスズ等からなる透
光性の受光素子用個別電極３５が形成されている。この
個別電極３５には、第２の窓３４ａと対向する位置に第
３の窓３５ａが形成されている。個別電極３５を受光素
子３４の一部と接触させる時には、第３の窓３５ａを形
成しなくてもよい。発光素子３２、受光素子３４、及び
個別電極３５等の上には、それらを保護するためのポリ
イミド樹脂等からなる透光性の絶縁性保護膜３６が被着
されている。第１．第２．第３の窓３３ａ、３４ａ、３
５ａがあるため、保護［３６の中央に凹部が形成される
が、この四部をなくした形状にしてもよい。この保護膜
３６と対向して原稿３７がセットされる。

次に、動作を説明する。

先ず、共通電極３３は発光素子３２と受光素子３４に対
して兼用に使うためにグラウンドに接続し、発光素子用
個別電極３１に正の電圧を、受光素子用個別電極３５に
負の電圧をそれぞれ印加する。すると、発光素子３２が
発光し、その出射光が第１図（２）の矢印で示すように
、第１．第２゜第３の窓３３ａ、３４ａ、３５ａを通っ
て原稿３７を照射する。原稿３７の画像は、保護膜３６
を通して受光素子３４で電気信号に変換され、読み出さ
れる。

本実施例では、次のような利点を有している。

（ａ）　　基板３０上に発光素子３２及び受光素子３４
を一体形成しているので、センサユニット全体の小型、
軽量化を著しく向上できる。

（ｂ）　　発光素子３２と受光素子３４とが同一基板３
０上に形成されているため、製造プロセス時において発
光素子３２と受光素子３４を的確な配置位置で精度良く
形成できる。従って、従来のような光源と受光素子との
組立て作業時における位置調整という煩雑な作業が省略
でき、製造工程を簡素化できると共に、光軸合致精度の
向上により、信頼性を高めることができる。

（Ｃ）　　発光素子３２と原稿３７との距離が短くなる
ので、原稿３７への入射光が強くなり、Ｓ／Ｎ比が著し
く向上する。その上、発光素子３２が共通電極３３で覆
われ、その共通電極３３の第１の窓３３ａを通して光が
出射される構造であるため、光量損失が少なくて光の出
射効率が高く、低消費電力化も期待できる。

（ｄ）　　共通電極３３は、発光素子３２及び受光素子
３４に兼用されているため、電極本数を削減できる。

なお、本発明は図示の実施例に限定されず、種々の変形
が可能である。その変形例としては、例えば次のような
ものがある。

（ｉ）　　発光素子３２及び受光素子３４は、図示以外
の種々の材料で形成できる。例えば、発光素子３２は、
アモルファス・シリコン・カーバイド（ａ−８ｉＣ）か
らなる３層のｐ−１−ｎ接合、あるいはｎ−１−ｐ接合
で構成し、それらをプラズマＣＶＤ、ＥＣＲ−ＣＶＤ、
光ＣＶＤ、蒸着、スパッタ等で基板３０上に形成しても
よい。

（ｉｉｉ　）　　個別電極３１．３５及び共通電極３３
は、発光素子３２及び受光素子３４の配置状態や形状等
の変更に応じて、種々の配置や形状に変形できる。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、基板上に
発光素子及び受光素子を一体形成した構成であるため、
全体の小型、軽量化を著しく向上できると共に、発光素
子と受光素子を的確な配置位置で精度良く形成でき、そ
れによって製造工程の簡素化と信顆性の向上が図れる。

発光素子と原稿との距離が短くなるので、Ｓ／Ｎ比が著
しく向上し、その上、共通電極の第１の窓を通して発光
素子の光が出射される構成であるため、出射効率が高く
、低消費電力化も期待できる。さらに、共通電極は発光
素子及び受光素子に兼用されているため、電極本数の削
減という効果も期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（１）、（２）は本発明の実施例を示すもので、
同図（１）は完全密着型イメージセンサの概略の平面図
、及び同図（２）は同図（１）のＡ−Ａ線断面図、第２
図は従来の密着型イメージセンサの構成図、第３図は従
来の完全密着型イメージセンサの構成図である。 ３０・・・・・・基板、３１．３５・・・・・・個別電
極、３２・・・・・・発光素子、３３・・・・・・共通
電極、３３ａ。 ３４ａ、３５ａ・・・・・・第１．第２．第３の窓、３
４・・・・・・受光素子、３６・・・・・・保護膜、３
７・・・・・・原稿。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光を照射して画像を原寸大で電気的に読取る完全密着型
   イメージセンサにおいて、 素子搭載用の基板と、 前記基板上に形成された電気／光変換用の膜状の発光素
   子と、 前記発光素子の出射光を通すための第１の窓を有し前記
   発光素子を覆う遮光用の共通電極と、前記第１の窓上に
   位置する第２の窓を有し前記共通電極上に形成された光
   ／電気変換用の膜状の受光素子と、 前記発光素子、共通電極及び受光素子上に被着された透
   光性の保護膜とを、 備えたことを特徴とする完全密着型イメージセンサ。