JPH021166A - 密着型イメージセンサ - Google Patents

密着型イメージセンサ

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Publication number
JPH021166A
JPH021166A JP1070231A JP7023189A JPH021166A JP H021166 A JPH021166 A JP H021166A JP 1070231 A JP1070231 A JP 1070231A JP 7023189 A JP7023189 A JP 7023189A JP H021166 A JPH021166 A JP H021166A
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JP
Japan
Prior art keywords
windows
photoelectric conversion
lighting
window
dummy
Prior art date
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Pending
Application number
JP1070231A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Nanjo
健 南條
Kenji Yamamoto
健司 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Research Institute of General Electronics Co Ltd
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Research Institute of General Electronics Co Ltd
Ricoh Co Ltd
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Publication date
Application filed by Ricoh Research Institute of General Electronics Co Ltd, Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Research Institute of General Electronics Co Ltd
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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】 [技術分野] 本発明は密着型イメージセンサに関し、詳しくは、光電
変換素子のすべてから均一な光出力が得られるようにし
た密着型イメージセンサに関する。
[従来技術] 密着型イメージセンサは、一般に、透明基板上に採光窓
を有する下部遮光層が形成され、その上に透明絶縁層が
形成され、その上に採光窓を有する下部電極が形成され
、その上に、アモルファスシリコン膜(a−5i膜)と
光電変換素子と透明電極とからなる光電変換部が形成さ
れ、更に、上部電極が透明絶縁膜を通して(透明絶縁膜
のスルー・ホールを通して)透明電極と接続された構造
を有している。なお、ここでの下部電極は採光窓を有す
る光に不透明な良導電性薄膜で形成された例をあげてい
るが、必ずしもこれに限られるものではなく、透明絶縁
層上に採光窓を有する別の遮光膜を形成し、この上に光
に透明な良導電性薄膜(下部電極)を形成することも可
能であり、これらは任意に選択されていてかまわない。
そして、密着型イメージセンサ(以降「イメージセンサ
」と略記することがある)は光出力の均一性とM T 
F (Modulation Transfer Fu
nction)向上のために読取り素子数(光電変換素
子数)に応じた採光窓が設けられているのが普通である
従来のこうしたイメージセンサは、しかし往往にして、
光出力が一定しておらず、S/N比も低下するといった
不都合が指摘されている。
[目   的] 本発明は、センサ全体が一定した光出力を示し、S/N
比の向上した密着型イメージセンサを提供するものであ
る。
[構  成] 本発明は透明基板上に採光窓を各光電変換素子ごとに設
けた光電変換素子列が形成され、その上に透明保護層が
形成された密着型イメージセンサにおいて、前記光電変
換素子列の両端部素子の外側にそれぞれ更に少なくとも
1つの採光窓を設けたことを特徴としている。
ちなみに、本発明者らは従来のイメージセンサを改めて
検討しなおした結果、1つの採光窓は1つの光電変換素
子に対応して設けられているため、光電変換素子列の両
端部に位置する素子以外の光電変換素子は、それ自体に
対応して設けられている採光窓に加えて左右に隣接した
素子に対応した採光窓からも光源からの光が入射し、こ
れが原稿面に照射されて反射された光をも受光するよう
になる。しかし、前記両端部に位置する光電変換素子は
、それに対応して設けられている採光窓から入射し反射
された光の外に左又は右の一方にのみ隣接した素子に対
応した採光窓からの入射光についての反射光に影響を受
けるのに止まる。即ち、光電変換素子列にあって1両端
部に位置する素子と両端部以外に位置する素子とでは受
光量に差を生じるようになる。この受光量の差は、光出
力のバラツキとして表われ(第4図)、また、S/N比
の低下として表われる。
こうした知見に基づいて、本発明者らは、光電変換素子
列の両端に光電変換素子を有しない採光窓を新たに設け
ることにより、光電変換素子列にある各素子の受光量が
一定又はほぼ一定し、S/N比の低下の防げることを確
めた。
本明細書においては、前記の光電変換素子を有しない採
光窓を「ダミー窓」と称することにする。
以下に1本発明イメージセンサを図面に従がいながら更
に詳細に説明する。
第1図は本発明イメージセンサの概略断面を示している
。透明基板(ガラス、パイレックス、石英、絶縁性高分
子樹脂などの透明基板)1にはCr、 Mo、 Ti、
 Coなどの単一金属又はこれの合金を用いて蒸着が行
なわれ、フォトリソ・エツチング法により下部遮光膜2
と同時に例えば8ドツト/nmの素子密度の採光窓W1
が形成されている。
この上にプラズマCVD法などによってSiO。
5in2. SL、N4.5iONなどの透明絶縁層3
が堆積(形成)されている。
透明絶縁層3の上には、Crなどの光に不透明な蒸着膜
が下部電極4として形成されている。
この下部電極4にも採光窓W2が採光窓W工を設けたの
と同様な手法で形成されている。もっとも、下部電極4
を光に透明なもので形成し、その下部電極4と透明絶縁
層3との間に採光窓W2を有した遮光膜が形成されても
よいことは既述のとおりである。
下部電極4の上にはa−5i膜(a−5iH膜、 a 
−3iOtl膜、 a−5iON膜など)=光電変換素
子5が形成されている。なお図中、6は下部電極4と上
部電極7との間に形成されたSiO□、 a−5iON
などによる層間透明絶縁膜を表わしている。
a−5i膜5上には透明電極8が設けられており、この
透明電極はITOで形成されているのが有利である。
上部電極7と透明電極8とは透明絶縁層6に設けられた
スルー・ホールを通してコンタク1−されている。
光電変換素子部はこれら下部電極4、a −5i膜5、
上部電極6及び透明電極8で構成されている。なお、こ
の光電変換素子部は下部電極4、上部電極7のいずれか
一方を共通電極としてもよく、第1図に示した例では下
部電極4を共通電極とし、上部電極7を個別電極として
いる。
また図中、9は透明保護層、Oは原稿面を表わしている
第2図は光電変換素子列がM稿読取り長(N)に相当す
る数だけ配設され、その光電変換素子列の両端に複数個
のダミー窓Wdが設けられている様子を表わしている。
ダミー窓Wdの大きさ、及び、隣接する採光窓W1又は
他のダミー窓Wdとの間隔等はすべて同じである。ダミ
ー窓Wdの数は光電変換素子列の両端にそれぞれ少なく
とも1つ設けられる必要がある。
本発明イメージセンサは、かかる構成が採用されている
ため、光電変換素子列の両端部に存在する素子は、その
左又は右側に設けられたダミー窓Wdから入射され原稿
面で反射された光をも受けることから、両端部に存在す
る光電変換素子以外の素子と同様な受光条件下に置かれ
ることになり、結局、光電変換素子列のすべての素子の
受光量は等しいものとなる。
〔実施例〕
実施例1 実施例1として、ダミー窓を、光電変換素子列の両端に
1個ずつ又は2個ずつ、又は5個ずつ、光な変換素子列
が有する採光窓と同じ大きさで設置した場合の例を示す
。実施例1の構成を以下に示す。
透明基板として合成石英を用い、上記透明基板上に、下
部遮光膜としてCr膜を真空蒸着法により1000人成
膜した。上記Cr蒸着膜をフォトリソエツチング法を用
いてパターニングして、下部遮光膜及び採光窓V工とダ
ミー窓を形成した。
その上に減圧CVD法により5iO7膜を1μm成膜し
、透明絶縁層とした。上記5i02膜は、800℃、、
O,,2Torrの条件でSiH4ガス、N20ガスの
混合ガスで成膜された。さらに透明絶縁層の上に、Cr
膜を真空蒸着法により1000人成膜し、フォトリソエ
ツチング法により下部電極、採光窓v2さらにダミー窓
を形成した。採光窓1112とダミー窓の大きさ及びピ
ッチは上記下部遮光膜に形成した採光窓り、とダミー窓
と同様にした。さらに下部電極上に、光電変換素子を形
成するために、プラズマCVD法により、 pin構造
を有するa−Si膜(pJIl p−a−5i:O:H
3000人、i層a−3i:H5000人、nm n−
a−3i:H300人)を300℃、1 、0Torr
の条件にて成膜した。a−5i膜を、フォトリソエツチ
ング法により光電変換素子として110μmX270μ
mの大きさ(WXLIIは素子列方向の寸法、Lは素子
列に垂直方向の寸法を示す。以後同様に寸法が表示され
た場合は同意とする。)に形成した。a−8i膜上に、
透明電極としてITO(In、Snの階化膜)が100
μmX250μmの大きさで形成されている。同腹は、
RFスパッタ法により750人成膜されて、フォトリソ
エツチング法により形成されたものである。さらに透明
絶縁膜として、a−5i:0:N膜がプラズマCVD法
により4000人成膜されている。同腹は、300℃、
0.ITorrの条件で5iH4ガス、CO2ガス、N
H,ガスの混合ガスを用いて形成され、同腹に形成され
たスルーホールを通して、RFスパッタ法により成膜さ
れたフォトリソエツチング法により形成されたA1上部
電極と、既に形成されている透明電極とがコンタクトさ
れている。そして透明保護層として、Si3N4膜がプ
ラズマCVD法により5μun成膜されている。
以下に、実施例1の、採光窓の大きさと個数。
及びダミー窓の大きさと個数、及び採光窓同志のピッチ
、及び採光窓とダミー窓のピッチ、及びダミー窓同志の
ピッチを示す。
採光窓の大きさ  70μmX140μm採光窓の個数
   1728個 ダミー窓の大きさ 70μmX140μm採光窓同志の
ピッチ    125μm採光窓とダミー窓のピッチ 
125μmダミー窓同志のピッチ   125μm次に
、実施例1の光電変換素子列の両端に個数を変えてダミ
ー窓を設置した場合の密着型イメージセンサの光出力特
性と、ダミー窓を設置しない場合の光出力特性を測定し
た結果を表1に示す。なお、本実施例では、受光量を試
算するだめに光出力特性を用いた。また、表1において
、PRNU値は、密着型イメージセンサの1728素子
の光出力の最大値と最小値の比で表される白波形平坦度
を示す。
表  1 実施例2 次に、実施例2として、ダミー窓を光電変換素子列の両
端に1個ずつ、光電変換素子列が有する採光窓と同じ大
きさ、又は2倍の大きさ。
又は1/2倍の大きさで設置した例を示す。実施例2の
、膜のM構成及び膜厚、及び採光窓の大きさと個数、及
び採光窓同志のピッチは実施例1と同様とする。
以下に実施例2の、採光窓の大きさと個数、及びダミー
窓の大きさと個数、及び採光窓同志のピッチ、及び採光
窓とダミー窓のピッチを示す。
採光窓の大きさ  70μmX140μm採光窓の個数
   1728個 表1より、ダミー窓を素子列の両端に1個ずつ以上設置
することにより、素子列両端部素子の光出力が向上し、
両端部を除いた素子列の光出力とほぼ同等となり、PR
NU値が向上したことが判る。
採光窓同志のピッチ    125μm表  2 次に、実施例2の光電変換素子列の両端に、大きさを変
、えてダミー窓を設置した場合の、密着型イメージセン
サの光出力特性を測定した結果を表2に示す。なお、本
実施例では、受光量を試算するために光出力特性を用い
た。また、表2において、PRNU値は表1と同様に密
若型イメージセンサの1728素子の光出力の最大値と
最小値の比で表される白波形平坦度を示す。
(以下余白) 表2より、ダミー窓を素子列の両端に採光窓と同じ大き
さで設置することにより、素子列両端部素子の光出力が
両端部を除いた素子列の光出力とほぼ同等となり、PR
NU値が向上したことが判る。ダミー窓の大きさを採光
窓に比べて大きくすることにより、両端部の素子の採光
量が他の素子より大きくなり、PRNU値は悪化する。
又。
ダミー窓の大きさを採光窓に比べて小さくすることによ
り、両端部の素子の採光量が他の素子より小さくなり、
やはりPRNIJ値は悪化する。
実施例3 次に、実施例3として、ダミー窓を光電変換素子列の両
端に1個ずつ、光電変換素子列が有する採光窓と同じ大
きさで、採光窓とダミー窓のピッチが採光窓同志のピッ
チと等しい場合。
又は2倍の場合、又は315倍の場合であるように設置
した例を示す。実施例3の、膜の層構成及び膜厚、及び
採光窓の大きさと個数、及びダミー窓の大きさ及び採光
窓同志のピッチは実施例1と同様とする。
以下に実施例3の採光窓の大きさと個数、及びダミー窓
の大きさと個数、及び採光窓同志のピッチ、及び採光窓
とダミー窓のピッチを示す。
採光窓の大きさ  70μmX140μm採光窓の個数
   1728個 ダミー窓の大きさ 70μmX140μmダミー窓の個
数  光電変換素子列の両端に1個ずつ 採光窓同志のピッチ    125μm採光窓とダミー
窓のピッチ 125μm(採光窓同志のピッチと等 しい場合) 次に、実施例3の、光電変換素子列の両端に、採光窓と
ダミー窓のピッチを変えて、ダミー窓を設置した場合の
、密着型イメージセンサの光出力特性を測定した結果を
表3に示す。なお、本実施例においても受光量を試算す
るために光出力特性を用いた。また、表3において、P
RNU値は、表1と同様に密着型イメージセンサの17
28素子の光出力の最大値と最小値の比で表される白波
形平坦度を示す。
(以下余白) 表  3 表3より、ダミー窓を素子列の両端に、採光窓とダミー
窓のピッチを採光窓同志のピッチと等しくして設置する
ことにより、素子列両端部素子の光出力が両端部を除い
た素・予力の光出力とほぼ同等となり、PRNU値が向
上したことが判る。
採光窓とダミー窓のピッチを採光窓同志のピッチに比べ
て大きくすることにより、両端部の素子の採光量が他の
素子より小さくなり、PRNU値は悪化する。又、採光
窓とダミー窓のピッチを採光窓同志のピッチに比べて小
さくすることにより、両端部の素子の採光量が他の素子
より大きくなり、PRNU値は悪化する。
実施例の中で、最も光出力特性が全光電変換素子の配列
において均一な、実施例1のダミー窓を光電変換素子列
の両端に1個ずつ設置したときの光出力特性のグラフを
第3図に示す。なお、第3図において、横軸は原稿サイ
ズに相応した全光電変換素子(1728個の素子)の配
列、縦軸は出力である。
[効  果] 表1.2.3及び第3図から明らかなように、ダミー窓
を設けた本発明イメージセンサによれば、すべての光電
変換素子が等しい入射光量を受けるようになり、全体と
しての光出力はほぼ同レベルになる。この結果、S/N
比は両端部に存在する光電変換素子での低下がなくなり
全体として向上し、また、光出力の素子列方向の分布も
均一なものとなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る密着型イメージセンサの主要部の
概略断面図、第2図はその概略平面図である。 第3図は本発明イメージセンサの実施例1の光電変換素
子の両端にダミー窓を1個ずつ設置した場合の光出力特
性を表わしたグラフである。 第4図は従来の密着型イメージセンサの光出力特性を表
わしたグラフである。 1・・・透明基板 2・・・下部遮光膜3・・・透明絶
縁層  4・・・下部電極5・・・a−5i膜(光電変
換素子) 6・・・透明絶縁膜  7・・・上部電極8・・透明電
極   9・・・透明保護層W1.W2・・・採光窓 Wd・・ダミー窓  O−・・原 稿 面第1図 策2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、透明基板上に採光窓を各光電変換素子ごとに設けた
    光電変換素子列が形成され、その上に透明保護層が形成
    された密着型イメージセンサにおいて、前記光電変換素
    子列の両端部素子の外側にそれぞれ更に少なくとも1つ
    の採光窓を設けたことを特徴とする密着型イメージセン
    サ。
JP1070231A 1988-03-24 1989-03-22 密着型イメージセンサ Pending JPH021166A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1070231A JPH021166A (ja) 1988-03-24 1989-03-22 密着型イメージセンサ
US07/410,847 US5017987A (en) 1989-03-22 1989-09-22 Contact type image sensor

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63-70636 1988-03-24
JP7063688 1988-03-24
JP1070231A JPH021166A (ja) 1988-03-24 1989-03-22 密着型イメージセンサ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH021166A true JPH021166A (ja) 1990-01-05

Family

ID=26411401

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1070231A Pending JPH021166A (ja) 1988-03-24 1989-03-22 密着型イメージセンサ

Country Status (1)

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JP (1) JPH021166A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102504678A (zh) * 2011-11-18 2012-06-20 吉林大学 用于石油设备的防护涂料及其施工方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63187964A (ja) * 1987-01-30 1988-08-03 Kyocera Corp 読取り装置

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