JPH0360155A - 完全密着型イメージセンサ - Google Patents
完全密着型イメージセンサInfo
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- JPH0360155A JPH0360155A JP1194314A JP19431489A JPH0360155A JP H0360155 A JPH0360155 A JP H0360155A JP 1194314 A JP1194314 A JP 1194314A JP 19431489 A JP19431489 A JP 19431489A JP H0360155 A JPH0360155 A JP H0360155A
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- 239000010408 film Substances 0.000 abstract description 30
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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。
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、ファクタくりやイメージスキャナ等において
、レンズ系を用いずに原稿を直接、センサ表面に密着さ
せて画像を高精細に読み取る完全密着型イメージセンサ
に関するものである。
、レンズ系を用いずに原稿を直接、センサ表面に密着さ
せて画像を高精細に読み取る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）
完全密着型イメージセンサの基本構造を第５図および第
６図に示す。第５図は基本構造を示す概略平面図、第６
図は第５図に示す基本構造のＡ′Ｂ′における断面図で
ある。第５図および第６図において、６は透明ガラス基
板、７は原稿、１７は透明層、２１は受光素子、２２は
導光窓、２３は遮光膜である。完全密着型イメージセン
サでは第６図に示すように受光素子２１の上に薄い透明
層１７を形成し、この透明層１７の表面に直接原稿７を
密着させる。そして、センサの裏面から導光窓２２を通
して原稿７に光を照射し、原稿７からの反射光を受光素
子２１に入射させることにより原稿情報を読み取る。完
全密着型イメージセンサにおいて構造上の重要なパラメ
ータの一つとして上記透明層１７の厚みが挙げられる。
６図に示す。第５図は基本構造を示す概略平面図、第６
図は第５図に示す基本構造のＡ′Ｂ′における断面図で
ある。第５図および第６図において、６は透明ガラス基
板、７は原稿、１７は透明層、２１は受光素子、２２は
導光窓、２３は遮光膜である。完全密着型イメージセン
サでは第６図に示すように受光素子２１の上に薄い透明
層１７を形成し、この透明層１７の表面に直接原稿７を
密着させる。そして、センサの裏面から導光窓２２を通
して原稿７に光を照射し、原稿７からの反射光を受光素
子２１に入射させることにより原稿情報を読み取る。完
全密着型イメージセンサにおいて構造上の重要なパラメ
ータの一つとして上記透明層１７の厚みが挙げられる。
すなわち、センサ裏面から照射された光は原稿７で反射
するが、この反射光強度は第６図に示す反射角θ、が入
射角θ五と等しくなる方向で最大となり、この方向から
それるにしたがって反射光強度は小さくなるという方向
依存性をもつ。このような反射光強度の方向依存性のた
め透明層の厚みが厚すぎると、ある画素の受光素子に到
達する光のなかには、その画素から十分離れた画素上の
原稿面からの反射光も含み、画素の配列密度に比例して
解像度を高めることができなくなる。一方、透明層が薄
すぎると受光素子に到達する光は、原稿面のうち導光窓
に近い部分からの反射光のみとなって、受光素子の中央
付近の上部の原稿情報が読み取れなくなる。
するが、この反射光強度は第６図に示す反射角θ、が入
射角θ五と等しくなる方向で最大となり、この方向から
それるにしたがって反射光強度は小さくなるという方向
依存性をもつ。このような反射光強度の方向依存性のた
め透明層の厚みが厚すぎると、ある画素の受光素子に到
達する光のなかには、その画素から十分離れた画素上の
原稿面からの反射光も含み、画素の配列密度に比例して
解像度を高めることができなくなる。一方、透明層が薄
すぎると受光素子に到達する光は、原稿面のうち導光窓
に近い部分からの反射光のみとなって、受光素子の中央
付近の上部の原稿情報が読み取れなくなる。
以上の点から、従来は透明層の厚みは画素ピッチ程度が
最適とされていた。通常イメージセンサの画素ピッチは
５０〜１００ ａｍ程度であり、このため上記透明層の
厚みも５０〜１００ ｐｍ程度が最適となっている。そ
こで、従来の完全密着型イメージセンサでは第７図に示
すように受光素子上に保護膜２５を形成し、この上に薄
板ガラス２６を張り合わせることにより、これを透明層
として用いていた。
最適とされていた。通常イメージセンサの画素ピッチは
５０〜１００ ａｍ程度であり、このため上記透明層の
厚みも５０〜１００ ｐｍ程度が最適となっている。そ
こで、従来の完全密着型イメージセンサでは第７図に示
すように受光素子上に保護膜２５を形成し、この上に薄
板ガラス２６を張り合わせることにより、これを透明層
として用いていた。
前述のように従来の完全密着型イメージセンサでは、受
光素子上に形成する透明層として厚さが５０μｍ〜１０
０μｍ程度の薄板ガラスが用いられていたが、５０ｕｍ
〜１００μｍ程度の厚さはガラスとしては極めて薄いも
のであり、非常に割れ易いので、取扱いが容易でなかっ
た。また製造歩留まりを低下させていた。さらに、受光
素子と薄板ガラスとの間に、隙間を生じさせないように
薄板ガラスの平面性を極めて高くする必要があり、この
ため薄板ガラスの製作に高度な技術が必要となっていた
。
光素子上に形成する透明層として厚さが５０μｍ〜１０
０μｍ程度の薄板ガラスが用いられていたが、５０ｕｍ
〜１００μｍ程度の厚さはガラスとしては極めて薄いも
のであり、非常に割れ易いので、取扱いが容易でなかっ
た。また製造歩留まりを低下させていた。さらに、受光
素子と薄板ガラスとの間に、隙間を生じさせないように
薄板ガラスの平面性を極めて高くする必要があり、この
ため薄板ガラスの製作に高度な技術が必要となっていた
。
（発明か解決しようとする課題）
本発明は、前記従来の欠点に鑑みなされたもので、光損
失が少なく、製作が容易で、安価な完全密着型イメージ
センサを提供することにある。
失が少なく、製作が容易で、安価な完全密着型イメージ
センサを提供することにある。
（４課題を解決するための手段）
本発明の完全密着型イメージセンサは、センサ表面に、
堆積法による薄膜で形成された透明層に原稿を密着させ
て画像を高精細に読み取るようにし、かつ１画素内に複
数の導光窓を有する。
堆積法による薄膜で形成された透明層に原稿を密着させ
て画像を高精細に読み取るようにし、かつ１画素内に複
数の導光窓を有する。
すなわち、薄板ガラスの代わりに堆積膜を用いる。５０
μｍ〜１００μｍ程度の厚さの透明層を堆積膜で形成す
ると、形成に長時間を必要として生産性が低下する。そ
こで、本発明ではこの堆積膜で形成する透明層の厚みを
１０，１／Ｉ１１程度またはそれ以下とする。膜厚が１
０ｕＩ１１程度であればプラズマＣｖＤ法等の高速膜堆
積法を用いることにより短時間での膜形成が可能であり
、量産性にも適する。しかし、前述のように単に透明層
を薄くすると、画素中央付近の上部の原稿情報が読み取
れなくなる。
μｍ〜１００μｍ程度の厚さの透明層を堆積膜で形成す
ると、形成に長時間を必要として生産性が低下する。そ
こで、本発明ではこの堆積膜で形成する透明層の厚みを
１０，１／Ｉ１１程度またはそれ以下とする。膜厚が１
０ｕＩ１１程度であればプラズマＣｖＤ法等の高速膜堆
積法を用いることにより短時間での膜形成が可能であり
、量産性にも適する。しかし、前述のように単に透明層
を薄くすると、画素中央付近の上部の原稿情報が読み取
れなくなる。
そこで本発明では１画素中に導光窓を複数個設けるなど
して、受光素子上のあらゆる点が導光窓から透明層の厚
み程度以下の距離となるようにする。
して、受光素子上のあらゆる点が導光窓から透明層の厚
み程度以下の距離となるようにする。
前記手段を用いることにより、画素上の原稿の全領域に
わたって原稿情報を読み取ることが可能となる。
わたって原稿情報を読み取ることが可能となる。
（実施例）
以下、本発明の実施例を図面により詳細に説明する。
裏施和上
本発明の第一の実施例を第１図および第２図に示す。こ
の実施例は本発明をラインセンサに適用した。第１図は
センサ部の概略平面図である。第１図において１は受光
素子、２は導光窓、４および５は電極である。受光素子
１はＣｄＳ／Ｃｄ５ｅｉ膜光導電体で形成した。遮光膜
３は５０ｎｍのＮｉＣｒ膜で形成した。受光素子の走査
にはマトリクス駆動回路を用いた。電極４および電極５
はそれぞれマトリクス駆動回路における共通電極および
個別電極である。この実施例では１画素を幅が１０ｕｍ
の４個のＣｄＳ／ＣｄＳｅ薄膜光導電体で構成している
。そして、各光導電体間には幅が１ＯｔＩＩＩ＋の導光
窓を設けた。
の実施例は本発明をラインセンサに適用した。第１図は
センサ部の概略平面図である。第１図において１は受光
素子、２は導光窓、４および５は電極である。受光素子
１はＣｄＳ／Ｃｄ５ｅｉ膜光導電体で形成した。遮光膜
３は５０ｎｍのＮｉＣｒ膜で形成した。受光素子の走査
にはマトリクス駆動回路を用いた。電極４および電極５
はそれぞれマトリクス駆動回路における共通電極および
個別電極である。この実施例では１画素を幅が１０ｕｍ
の４個のＣｄＳ／ＣｄＳｅ薄膜光導電体で構成している
。そして、各光導電体間には幅が１ＯｔＩＩＩ＋の導光
窓を設けた。
すなわち、この実施例の完全密着型イメージセンサは１
画素内に三つの導光窓を設けている。
画素内に三つの導光窓を設けている。
この実施例のセンサ部の断面図を第２図に示す。
第２図において３は遮光膜、６は透明ガラス基板、７は
原稿、８はＳｉＣ膜で形成した透明層である。
原稿、８はＳｉＣ膜で形成した透明層である。
透明層８のＳｉＣ膜は厚さを５μｍとしてプラズマＣｖ
Ｄ法で形成した。よく知られているようにＳｉＣ膜は硬
度が高く、このため原稿を表面に直接接触させても“キ
ズ等が生じ難く完全密着型イメージセンサの透明層とし
て適している。この実施例では透明層を５μｍと薄＜シ
ているが、画素内の導光窓数を複数化してあり、受光素
子上のすべての点が導光窓から１０μｍ以内の距離にあ
るので、画素上の原稿のすべての点からの反射光が該画
素内のいずれかの光導電体で読み取られるようになって
いる。
Ｄ法で形成した。よく知られているようにＳｉＣ膜は硬
度が高く、このため原稿を表面に直接接触させても“キ
ズ等が生じ難く完全密着型イメージセンサの透明層とし
て適している。この実施例では透明層を５μｍと薄＜シ
ているが、画素内の導光窓数を複数化してあり、受光素
子上のすべての点が導光窓から１０μｍ以内の距離にあ
るので、画素上の原稿のすべての点からの反射光が該画
素内のいずれかの光導電体で読み取られるようになって
いる。
実」動片ｉ
本発明の第二の実施例を第３図および第４図に示す。こ
の実施例も本発明をラインセンサに適用した。第３図は
センサ部の１画素分の概略平面図である。第３図におい
て１１は受光素子、１２は導光窓、１３および１４は電
極である。受光素子１１は水素化非晶質シリコン膜とＩ
ＴＯ膜によるショットキ型フォトダイオードで形成した
。
の実施例も本発明をラインセンサに適用した。第３図は
センサ部の１画素分の概略平面図である。第３図におい
て１１は受光素子、１２は導光窓、１３および１４は電
極である。受光素子１１は水素化非晶質シリコン膜とＩ
ＴＯ膜によるショットキ型フォトダイオードで形成した
。
この実施例では５０ｎｍのＮｉＣｒ膜で形成したｔ極１
３が遮光膜を兼ねている。受光素子の走査にはＬＳＩに
よる直接駆動法を用いた。この実施例では１画素を１辺
が１００μｍの１個のフォトダイオードで構成している
が、このフォトダイオードの中には、１辺が１０μｍの
９個の導光窓を設けた。
３が遮光膜を兼ねている。受光素子の走査にはＬＳＩに
よる直接駆動法を用いた。この実施例では１画素を１辺
が１００μｍの１個のフォトダイオードで構成している
が、このフォトダイオードの中には、１辺が１０μｍの
９個の導光窓を設けた。
第３図に示す実施例のＡ−Ｂにおける断面図を第４図に
示す。第４図において１５は透明ガラス基板、１６は原
稿、１７はＳｉＣ膜で形成した透明層、１８は透明電極
である。この実施例でも透明層１７４７）ＳｉＣ膜は厚
さを５μｍとしてプラズマＣＶＤ法で形成した。また、
この実施例でも透明層を５μｍと薄くしているが、画素
内の導光窓数を複数化してあり、受光素子上のすべての
点が導光窓から１０μｍ以内の距離にあるので、画素上
の原稿のほとんどの点からの反射光がフォトダイオード
上のいずれかの部分を照射するようになっている。
示す。第４図において１５は透明ガラス基板、１６は原
稿、１７はＳｉＣ膜で形成した透明層、１８は透明電極
である。この実施例でも透明層１７４７）ＳｉＣ膜は厚
さを５μｍとしてプラズマＣＶＤ法で形成した。また、
この実施例でも透明層を５μｍと薄くしているが、画素
内の導光窓数を複数化してあり、受光素子上のすべての
点が導光窓から１０μｍ以内の距離にあるので、画素上
の原稿のほとんどの点からの反射光がフォトダイオード
上のいずれかの部分を照射するようになっている。
以上、本発明の二つの実施例を示したが、本発明の精神
を逸脱することなしに種々の変形、変更をなし得ること
は言うまでもない。例えば、第一の実施例ではＣｄＳ／
Ｃｄ５ｅｉ膜で形成した光導電体を受光素子として用い
たが、ＣｄＳ／ＣｄＳｅの代わりに非晶質シリコンなど
も使用でき、光導電体の材料に関係な〈実施可能である
。また、第二の実施例ではショットキ型のフォトダイオ
ードを受光素子として用いたが、ショットキ型の代わり
にｐｉｎ型またはｐｎ型のフォトダイオードも使用でき
、本発明はフォトダイオードの構造に関係な〈実施可能
である。また、第一の実施例では受光素子の走査にマト
リクス駆動法を用いたが、ＬＳＩによる直接駆動法も使
用でき、さらに第二の実施例ではＬＳＩによる直接駆動
法を用いたが、マトリクス駆動法やＣＣＤによる駆動も
可能である。さらに上記二つの実施例では透明層として
５ｉＣＩ！ａを用いたが、酸化シリコン膜や窒化シリコ
ン膜またはアルξす膜等も使用可能である。また、上記
実施例はいずれもラインセンサに適用した例であるが、
受光素子を２次元状に配列する完全密着型エリアセンサ
にも適用可能である。
を逸脱することなしに種々の変形、変更をなし得ること
は言うまでもない。例えば、第一の実施例ではＣｄＳ／
Ｃｄ５ｅｉ膜で形成した光導電体を受光素子として用い
たが、ＣｄＳ／ＣｄＳｅの代わりに非晶質シリコンなど
も使用でき、光導電体の材料に関係な〈実施可能である
。また、第二の実施例ではショットキ型のフォトダイオ
ードを受光素子として用いたが、ショットキ型の代わり
にｐｉｎ型またはｐｎ型のフォトダイオードも使用でき
、本発明はフォトダイオードの構造に関係な〈実施可能
である。また、第一の実施例では受光素子の走査にマト
リクス駆動法を用いたが、ＬＳＩによる直接駆動法も使
用でき、さらに第二の実施例ではＬＳＩによる直接駆動
法を用いたが、マトリクス駆動法やＣＣＤによる駆動も
可能である。さらに上記二つの実施例では透明層として
５ｉＣＩ！ａを用いたが、酸化シリコン膜や窒化シリコ
ン膜またはアルξす膜等も使用可能である。また、上記
実施例はいずれもラインセンサに適用した例であるが、
受光素子を２次元状に配列する完全密着型エリアセンサ
にも適用可能である。
（発明の効果）
本発明の完全密着型イメージセンサでは、透明層を堆積
法で形成するので、従来の薄板ガラスを張り合わせて形
成する完全密着型イメージセンサに比べて製作が容易に
なる。また、保護膜と透明層を兼用できるので、製作工
程数を低減することが可能である。さらにこれらのため
製造コストが易くなる。また、受光素子と透明層間に隙
間がな（、分子レベルで完全に密着しているので、従来
の完全密着型イメージセンサに比べて光の損失を少なく
することができる。
法で形成するので、従来の薄板ガラスを張り合わせて形
成する完全密着型イメージセンサに比べて製作が容易に
なる。また、保護膜と透明層を兼用できるので、製作工
程数を低減することが可能である。さらにこれらのため
製造コストが易くなる。また、受光素子と透明層間に隙
間がな（、分子レベルで完全に密着しているので、従来
の完全密着型イメージセンサに比べて光の損失を少なく
することができる。
第１図は本発明の第一の実施例のセンサ部の概略平面図
、 第２図は第一の実施例のセンサ部の断面図、第３図は本
発明の第二の実施例のセンサ部の概略平面図、 第４図は第３図に示す実施例のＡ−Ｂにおける断面図、 第５図は完全密着型イメージセンサの基本構造を示す概
略平面図、 第６図は第５図に示す完全密着型イメージセンサの基本
構造のＡ′−Ｂ′における断面図、第７図は従来の完全
密着型イメージセンサの断面図である。 １・・・受光素子 ２・・・導光窓３・・・遮
光膜 ４．５・・・電極６・・・透明ガラス
基板 ７・・・原稿８・・・透明層 １１
・・・受光素子１２・・・導光窓 １３．１
４・・・電極１５・・・透明ガラス基板 １６・・・
原稿１７・・・透明層 １８・・・透明電極
２１・・・受光素子 ２２・・・導光窓２３・
・・遮光膜 ２５・・・保護膜 ２６・・・薄手反ガラス 特許出廓人 日本電信電話株式会社
、 第２図は第一の実施例のセンサ部の断面図、第３図は本
発明の第二の実施例のセンサ部の概略平面図、 第４図は第３図に示す実施例のＡ−Ｂにおける断面図、 第５図は完全密着型イメージセンサの基本構造を示す概
略平面図、 第６図は第５図に示す完全密着型イメージセンサの基本
構造のＡ′−Ｂ′における断面図、第７図は従来の完全
密着型イメージセンサの断面図である。 １・・・受光素子 ２・・・導光窓３・・・遮
光膜 ４．５・・・電極６・・・透明ガラス
基板 ７・・・原稿８・・・透明層 １１
・・・受光素子１２・・・導光窓 １３．１
４・・・電極１５・・・透明ガラス基板 １６・・・
原稿１７・・・透明層 １８・・・透明電極
２１・・・受光素子 ２２・・・導光窓２３・
・・遮光膜 ２５・・・保護膜 ２６・・・薄手反ガラス 特許出廓人 日本電信電話株式会社
Claims (1)
- １、センサ表面に堆積法による薄膜で形成された透明層
に、原稿を密着させて画像を高精細に読み取る完全密着
型イメージセンサであって、１画素内に複数の導光窓を
有することを特徴とする完全密着型イメージセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1194314A JPH0360155A (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | 完全密着型イメージセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1194314A JPH0360155A (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | 完全密着型イメージセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0360155A true JPH0360155A (ja) | 1991-03-15 |
Family
ID=16322544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1194314A Pending JPH0360155A (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | 完全密着型イメージセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0360155A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7455320B2 (en) | 2003-05-14 | 2008-11-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Shock absorbing steering apparatus |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5948954A (ja) * | 1982-09-13 | 1984-03-21 | Kyocera Corp | 密着型読み取り装置 |
| JPS62225065A (ja) * | 1986-03-27 | 1987-10-03 | Toshiba Corp | 密着型イメ−ジセンサ |
| JPH01120864A (ja) * | 1987-11-04 | 1989-05-12 | Tdk Corp | イメージセンサ |
| JPH01133377A (ja) * | 1987-11-18 | 1989-05-25 | Tdk Corp | イメージセンサ |
-
1989
- 1989-07-28 JP JP1194314A patent/JPH0360155A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5948954A (ja) * | 1982-09-13 | 1984-03-21 | Kyocera Corp | 密着型読み取り装置 |
| JPS62225065A (ja) * | 1986-03-27 | 1987-10-03 | Toshiba Corp | 密着型イメ−ジセンサ |
| JPH01120864A (ja) * | 1987-11-04 | 1989-05-12 | Tdk Corp | イメージセンサ |
| JPH01133377A (ja) * | 1987-11-18 | 1989-05-25 | Tdk Corp | イメージセンサ |
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