JPH04346480A - 光電変換装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はファクシミリやスキャナ
等の画像入力部に用いられる光電変換素子にに係り、特
に光導電層に薄膜半導体を用いた薄膜タイプの素子にお
いて、高解像度化を図る構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ファクシミリやスキャナ等におけ
る画像入力部の小型化の要請を受けて、密着型イメ−ジ
センサの開発が活発に行われており、中でも光導電層に
薄膜半導体を用いた薄膜タイプの光電変換素子の開発が
数多く行われている。図４２及び図４３には、この種の
薄型タイプの光電変換素子の一例が示されており、図４
２は平面図を、図４３は図４２のＲ−Ｒ線断面図をそれ
ぞれ示している。同図において、光電変換素子は、絶縁
性基板８０上に設けられた第１電極８１と、この第１電
極８１に対向して設けられた透光性の第２電極８２と、
これら第１及び第２電極８１，８２間に配された光導電
層８３とを有して成り、第１及び第２電極８１，８２並
びに光導電層８３の外周面には、透光性の絶縁層８４が
形成されている。更に、前述した第１電極８１は絶縁層
８４に形成された連通孔８５を介して、絶縁層８４の一
部を覆うように接合された第３電極８６に接続されてい
る。そして、かかる構成の光電変換素子は、第２電極８
２の一方の面８７を受光面として、入射光が透光性の絶
縁層８４及び第２電極８２を透過して光導電層８３に入
射するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したような２つの
電極間に光導電層を配した構造は、一般にサンドイッチ
構造と称されるものであるが、このサンドイッチ構造を
有する素子、更には、ここでの説明は省略するが、従来
から周知のプレ−ナ構造を有する素子において、高解像
度化を図る場合、その達成し得る解像度は、先に述べた
受光面８７の面積を如何に小さくできるかに左右される
。すなわち、前述の例で言えば、第１電極８１，光導電
層８３及び第２電極８２の最小の微細加工精度、具体的
にはレジストのパタ−ニングおよびエッチング精度によ
って定まってくるものである。現在、これらレジストの
パタ−ニング及びエッチング精度は、５乃至１０μｍ角
程度であるために、解像度としては、せいぜい６００乃
至８００ＤＰＩ（４２乃至３２μｍピッチ）程度であり
、より高い解像度を得るには限界があった。

【０００４】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
で、簡易な構造で、従来に比し、より高解像度を有する
光電変換素子を提供することを目的とするものである。 更に、本発明は、光の入射方向に十分な長さを確保し、
光の吸収効率を上げることができ、しかも画像入力装置
等に用いた場合にこれら装置の小型化を妨げることのな
い光導電層を提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
、本発明に係る光電変換素子は、対向電極間に光導電層
を配した光電変換素子において、前記光導電層の膜の堆
積方向に直交する方向に臨む面を受光面としたものであ
る。また、対向電極間に光導電層を配し、この光導電層
の膜の堆積方向に直交する方向に臨む面を受光面とした
ものを、複数設けて成る光電変換素子において、前記複
数の受光面を結ぶ線がジグザグ状になるようこれら受光
面を配すると好ましい。

【０００６】

【作用】したがって、受光面は光導電層の膜の堆積方向
に直交する方向であり、特に、この面を画成する辺の内
、一方向は光導電層の膜の堆積方向に沿うため、その辺
の微細加工精度は、光導電層の堆積精度によって定まる
こととなるが、その精度は従来の受光面すなわち、光導
電層の堆積方向に臨む面の微細加工精度に比し高いため
、その分だけ解像度が高まり、より高解像度の光電変換
素子を提供することができることとなるものである。 また、本発明に係る光電変換素子を基板に配する場合、
受光面は基板に対して垂直方向となるが、光の入射方向
すなわち基板に平行する方向に光導電層を延ばせば、そ
れだけ光導電層における光の吸収効率を上げることがで
き、しかも基板の厚みを増すことがないので装置の薄型
化を阻むことがないものである。また、請求項２の発明
においては、従来の受光面と受光面の間に、更にもう一
つの受光面を、その両側に位置する受光面の並ぶ方向か
ら横へずらして設けたような構成であり、この横にずれ
た受光面によって、その両側に位置する受光面が捕捉で
きないような入射光が捕らえられることとなり、そのた
め、より解像度が向上した光電変換素子が提供できるも
のである。

【０００７】

【実施例】以下、本発明に係る光電変換素子の第１の実
施例について図１乃至図３を参照しながら説明する。図
１は第１の実施例における光電変換素子の平面図を、図
２は、図１のＡ−Ａ線断面図を、図３は図１のＢ−Ｂ線
断面図を、それぞれ示している。本実施例の光電変換素
子は、ガラス等の部材から成る絶縁基板１と、この絶縁
基板１上に方形状に形成されたクロム（Ｃｒ）等の部材
から成る第１電極２と、この第１電極２上に離散的に複
数個形成された光導電層３と、アルミ等の金属から成り
前述した第１電極２に対向するように光導電層３上に設
けられた第２電極４と、前述した絶縁基板１，第１電極
２、第２電極４及び光導電層３を覆うポリイミド等の絶
縁性部材から成る絶縁層５とから構成されており、図示
された例においては、３つの光電変換素子が絶縁基板１
の長手軸方向に沿って設けられている構成となっている
。これら本実施例の光電変換素子を構成する第１電極２
等は、前述した絶縁基板１上に順次積層およびパタ−ニ
ングして形成されているものである。

【０００８】また、各第２電極４は、絶縁層５を介して
第３電極７に接続されている。すなわち、第３電極７は
、絶縁層５に接合して第２電極４の長手軸方向に沿って
設けられると共に、絶縁層５の適宜な箇所にはコンタク
ト孔６が穿設されており、このコンタクト孔６を介して
、第２電極４と第３電極７とが接続されるようになって
いる。尚、本実施例において、コンタクト孔６は、第２
電極４の長手軸方向に沿って２つ設けられている。本実
施例の第１電極２は絶縁基板１と同様に帯状に形成され
ており、上述した光導電層３および第２電極４は、その
長手軸方向が第１電極２の短手軸方向に沿うように配置
されている。そして、本実施例おいては、光導電層３の
長手軸方向に現れる一方の端面８（図１及び図３参照）
を受光面としており、図１又は図３に白抜き矢印で示さ
れるように、入射光がこの受光面８に入射するようにな
っている。本実施例の光電変換素子を原稿読取装置等の
イメ−ジセンサとして用いる場合、主走査方向は、図２
に実線矢印で示されるごとく絶縁基板１及び第１電極２
の長手軸方向（図２において紙面左右方向）であり、副
走査方向は第１電極２等の積層方向（図２において紙面
上下方向）であり、同図において同じく実線矢印で示さ
れるごとくとなる。

【０００９】ここで、受光面８の横方向（主走査方向）
の長さＬ１の加工精度は、この方向のパタ−ニング等の
処理（詳細は後述）が、フォトリソグラフィ−およびエ
ッチングにより行われることから、これらフォトリソグ
ラフィ−およびエッチング精度によって略決定されるも
のである。一方、受光面８の縦方向（副走査方向）の長
さＬ２（Ｌ１＞Ｌ２）の加工精度は光導電層３の膜の堆
積方法（詳細は後述）によって略決定されるものである
が、その精度は、Ｌ１の加工精度の略１／１０程度の０
．１乃至０．５μｍ程度と、従来に比し高精度である。 また、本実施例の光電変換素子においては、光の入射方
向は既に述べたように光導電層３の膜の堆積方向と直向
方向であるために、光の入射方向に沿う光導電層３の長
さＬ３（図３参照）が従来に比べ比較的長く確保できる
ようになっている。したがって、光導電層３に用いられ
る部材によって定まる同層３の光の吸収係数に応じて、
十分な長さを確保することができ、その結果、高感度の
素子となる。

【００１０】次に、上述した光電変換素子の製造プロセ
スについて説明する。先ず、本実施例の絶縁基板１は、
ガラス部材を用いて成るものであるが、この部材の具体
例としては、例えば、コ−ニング７０５９が用いられる
。そして、この絶縁基板１上にクロム（Ｃｒ）をスパッ
タ法により５００乃至１０００オングストロ−ム程度の
膜厚で全面に着膜し、その後、このクロムをフォトリソ
法により所定の形状（本実施例においては図１及び図２
の紙面左方向に沿って帯状となる。）にパタ−ニングを
行うことによって、第１電極２が形成されることとなる
。次いで光導電膜を、プラズマＣＶＤ法により第１電極
２の一方の面（絶縁基板１が接合する面と反対側の面）
の全面に着膜する。本実施例の光導電膜は、ｐｉｎ型の
水素化アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）から成る
もので、ｐ層はシラン（ＳｉＨ４　）ガス中にジボラン
（Ｂ２　Ｈ６　）ガスを１％ド−ピングすることで、ｉ
層はシラン（ＳｉＨ４　）ガスのみを用いて、ｎ層はシ
ラン（ＳｉＨ４　）ガス中にホスフィン（ＰＨ３　）ガ
スをド−ピングすることで、それぞれ作製する。尚、本
実施例のプラズマＣＶＤ法における着膜温度は２００乃
至２５０℃とし、上記ｐ，ｉ，ｎ各層の膜厚は、例えば
、ｐ層およびｎ層については２００乃至１０００オング
ストロ−ム程度に、ｉ層については１乃至２０μｍ程度
にそれぞれ設定されている。

【００１１】光導電膜の形成に続いて、アルミニウム（
Ａｌ）をスパッタ法または蒸着法により５００乃至１０
００オングストロ−ム程度着膜し、所定の形状即ち、本
実施例においては、平面形状（図１に現れる形状）が図
１に示されるように長方形状で、その長手軸方向が第１
電極２短手軸方向に沿うようにパタ−ニングされ、第２
電極４が形成されることとなる。次に、前述の第２電極
４に用いたと同じレジストパタ−ンを用いて、先に形成
した光導電膜をドライエッチングによりパタ−ニングす
ることにより、平面形状が第２電極４よりやや大きめの
光導電層３が形成されることとなる。このドライエッチ
ングにおいては、サイドエッチングの際に第２電極４か
らひさし状に突き出た部分が生じるが、この部分は、ド
ライエッチングに用いたと同一のレジストパタ−ンを用
いて、ウェットエッチングを施すことにより除去する。

【００１２】次いで、蒸着法またはスパッタ法によりポ
リイミド（日立化成製ＰＩＸ−１４００またはＰＩＸ−
８８０３，東レ製フォトニ−ス等）をロ−ルコ−トまた
はスピンコ−トで１乃至５μｍ程度の膜厚で塗布して絶
縁層５を形成し、前述した第２電極４が配された部位に
おいて、フォトリソグラフィ法によりコンタクト孔６を
形成する。尚、本実施例においては、各第２電極４毎に
２つのコタクト孔６を形成しているが、特にこの数に限
定されるものではないことは勿論である。

【００１３】最後に、アルミニウム（Ａｌ）をスパッタ
法又は蒸着法により着膜し、フォトリソ法により所定の
形状すなわち、本実施例においては、平面形状（図１に
おいて現れる形状）が長方形状でかつその長手軸方向が
第２電極４の長手軸方向に沿うように、しかも第２電極
４が配された位置に対応した位置（図１参照）となるよ
うにパタ−ニングされて、第３電極７が形成され、光電
変換素子が完成する。尚、本実施例の光電変換素子にお
いては、光導電層３はｐｉｎ型としたが、ｉ型であって
も良い。また、第２電極４を形成する部材としては、本
実施例のアルミニウムに代えて酸化インジウム・スズ（
ＩＴＯ）或いはクロム（Ｃｒ）等を、絶縁層５を形成す
る部材として、本実施例のポリイミドに代えて窒化シリ
コン（ＳｉＮｘ）、酸化シリコン（ＳｉＯ２　）或いは
ＳｉＮｘＯｙ等を、それぞれ用いても良い。さらに、第
１乃至第３電極２，４，７を形成する部材としては、タ
ンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ
）、タングステン（Ｗ）等の金属を，光導電層３を形成
する部材としては、ａ−Ｓｉ化合物、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ
或いは有機半導体等を、それぞれ用いても良い。

【００１４】次に、本実施例の光電変換素子をイメ−ジ
センサとして電子複写機等に用いた場合の例について、
図４を参照しつつ概略的に説明する。同図において、電
子複写機の原稿読取部の主要部の概略構成分が示されて
おり、本実施例における原稿読取部の主要部は、原稿９
に光を照射する光源１０、原稿９からの反射光を光電変
換素子ＰＳへ導く主反射鏡１１と、この主反射鏡１１と
光電変換素子ＰＳとの間に配され、主反射鏡１１からの
光を光電変換素子ＰＳへ導くロッドレンズ・アレイ１２
と、原稿９からの反射光の内、前述した主反射鏡１１へ
向かう光路から外れた反射光を、光源１０へ戻すための
副反射鏡１３と、これら光源１０等を収納する読取ユニ
ットハウジング１４と、この読取ユニットハウジング１
４の上面に接合して設けられたプラテンガラス１５と、
から構成されるものである。ここで、光電変換素子ＰＳ
は、適宜な支持部材１６上に、受光面８（図３参照）を
ロッドレンズ・アレイ１２側へ向けて設けてある。また
、主反射鏡１１、ロッドレンズ・アレイ１２、光電変換
素子ＰＳ及び支持部材１６は、主光学系支持板１７上に
それぞれ配設されて、更に、この主光学系支持板１７は
、図示しないが、公知・周知の移動機構により読取ユニ
ットハウジング１４内で水平方向（図４において紙面左
右方向）に移動自在に設けられ、書籍類の読取りの際に
生ずる焦点ずれを修正できるようにしてある。

【００１５】かかる構成において、光源１０からの光は
読取ユニットハウジング１４の開口部１４ａ及びプラテ
ンガラス１５を介して、原稿９に照射される。原稿９に
照射された光は、読取ユニットハウジング１４内に設け
られた主反射鏡１１へ向かって反射するようになってお
り、主反射鏡１１において、水平方向へ光路変更される
。そして、主反射鏡１１らの反射光は水平方向に設けら
れたロッドレンズ・アレイ１２を介して光電変換素子Ｐ
Ｓへ導かれるようになっている。ここで、本実施例に示
すような装置における光電変換素子の配置と、従来装置
におけるそれとの違いを述べれば、本発明にかかる光電
変換素子によれば、光電変換素子を構成する光導電層３
の膜の堆積方向が読取ユニットハウジング１４の縦方向
（図４において紙面上下方向）に沿うように配置してあ
る。これに対して、図４２及び図４３に示されるような
従来の光電変換素子を、図４に示される原稿読取装置に
用いる場合には、透光性の第２電極８２をロッドレンズ
・アレイ１２に向けて配置することとなる。すなわち、
従来の光電変換素子を用いる場合には、既に述べたよう
に最少の微細加工精度が５乃至１０μｍ程度である第２
電極８２が、読取ユニットハウジング１４の縦方向（図
４において紙面上下方向）に沿うように配置されるのに
対し、本発明に係る光電変換素子を用いた場合、入射光
を受ける面は、第２電極４ではなく、光導電層３の膜の
堆積方向に直交する方向に臨む面８であり、この受光面
８の縦方向は光導電層３の膜の堆積方向であることから
、この方向の微細加工精度は、従来、受光面としていた
第２電極４のそれに比べ略１／１０程度であるため、そ
れだけ、高解像度化となるものである。

【００１６】図５及び図６には、第２の実施例が示され
ており、図５は第２の実施例における光電変換素子の平
面図を、図６は図５のＣ−Ｃ線断面図を、それぞれ示し
ており、以下、同図を参照しつつ第２の実施例について
説明する。尚、第１の実施例と同一の構成要素には、第
１の実施例と同一の符号を付してその説明を省略し、以
下、異なる点を中心に説明する。この第２の実施例にお
いては、光導電層３ａが第１の実施例と異なり、絶縁基
板１に沿って帯状に連続的に設けられる一方、第１電極
２ａを、離散的に設けた点が、第１の実施例と異なるも
のである。また、この第２の実施例においては、第２電
極４ａに直接外部の配線が接続できるようにしているた
めに、第１の実施例で設けた絶縁層５と第３電極７は設
けられていない。

【００１７】更に、図７には、第３の実施例が示されて
おり、この実施例についても第１の実施例と同一構成要
素には同一の符号を付してその説明を省略し、以下、第
１の実施例と異なる点を中心に説明する。尚、同図は本
実施例における光電変換素子の正面図である。この第３
の実施例は、第１電極２ｂと第２電極４ｂとで、光導電
層３ｂをその左右（図７において紙面左右方向）側面か
ら挟持するように構成した点が、第１の実施例と異なっ
ているものである。したがって、光導電層３ｂの膜の堆
積方向に直交する方向に臨む面の一方を受光面８とする
点においては、第１の実施例と異なるものではなく、図
７においては、紙面表裏方向で受光することとなる。

【００１８】図８乃至図１０には、第４の実施例が示さ
れており、この実施例についても第１の実施例と同一構
成要素には同一の符号を付してその説明を省略し、以下
、第１の実施例と異なる点を中心に説明する。尚、図８
はこの第４の実施例における光電変換素子の平面図を、
図９は同光電変換素子の正面図を、図１０は図８のＤ−
Ｄ線断面図を、それぞれ示している。この第４の実施例
は、入射光を遮る遮光層１８を形成すると共に、その遮
光層１８の一部に、入射光を受光面８に導くための開口
部１９を形成し、隣接する光電変換素子との干渉を無く
して高解像度化を図ったものである。すなわち、遮光層
１８は、その製造プロセスを言えば、絶縁層５の形成完
了後にアルミニウム（Ａｌ）をスパッタ法等により着膜
し、その後、フォトリソ法を用いたパタ−ニングにより
、図８乃至図１０に示されるような形状（この第３電極
７の形状は第１の実施例におけるものと同一）の第３電
極７と同時に形成されるものである。本実施例における
遮光層１８は、図１０に示されるように絶縁層５の側面
から第３電極７が形成される絶縁層５の上面にかけて形
成されており、かつ光導電層３の受光面８に対向する部
位には、スリット状に開口部１９が形成されている。し
たがって、隣接する光電変換素子へ入射する光の散乱等
により、本来その入射光を受光すべき光電変換素子以外
の素子が、その散乱等による光を受光することが防止さ
れることとなる。

【００１９】図１１及び図１２には第５の実施例が示さ
れており、図１１にはこの第５の実施例の光電変換素子
の平面図が、図１２には図１１のＥ−Ｅ線断面図が、そ
れぞれ示されている。本実施例についても、第１の実施
例と同一構成要素には同一の符号を付してその説明を省
略し、以下、異なる点を中心に説明する。この第５の実
施例は、基本的には第１の実施例と同一構成を有する光
電変換素子にマイクロレンズを設けた点を特徴とするも
のである。すなわち、光電変換素子の受光面８から所定
距離だけ離れた部位には、マイクロレンズ２０が設けら
れ、このマイクロレンズ２０の手前側（図１２において
紙面右方向）から入射した光がマイクロレンズ２０を介
して丁度受光面８に集光されるようになっている。本実
施例の光電変換素子おいては、第１電極２と絶縁基板１
との間に下部絶縁層２１が形成される一方、上部絶縁層
５ｄ（第１の実施例における絶縁層５に相当）にはコン
タクト孔６が一つ設けてある。上述の下部絶縁層２１は
、絶縁基板１の所定位置にメタルマスクを用いて下部絶
縁層とし、更に、酸化シリコン膜をＲＦスパッタリング
法を用いて１．２μｍ程度着膜する。また、本実施例の
第１電極２の膜厚は１５００オングストロ−ム程度に、
光導電層３の膜厚は３μｍ程度に、第２電極４ｄの膜厚
は６００オングストロ−ム程度に、上部絶縁層５ｄの膜
厚は１．３オングストロ−ム程度に、それぞれ設定して
ある。

【００２０】図１３にはマイクロレンズ２０の製造プロ
セスの概略を説明するための説明図が示されており、以
下、同図を参照しつつその内容を説明する。尚、同図は
、本実施例の光電変換素子を側面から見た状態を示す側
面図である。本実施例のマイクロレンズ２０の形成は、
絶縁基板１上に光電変換素子ＰＳを形成した後に行われ
もので、先ず、溶剤に溶解させたアクリル系樹脂を絶縁
基板１上に塗布し、樹脂層２２を形成する（図１３の（
ａ）参照）。次に、フォトリソエッチングにより、マイ
クロレンズ２０が設けられる位置とその周囲のみが残る
ように樹脂層２２をパタ−ニングする（図１３の（ｂ）
参照）。そして、マイクロレンズ２０完成時に光の入射
方向となる側（図１３の（ｂ）おいて紙面右側から左側
へ向かう方向）から電子ビ−ム（図１３の（ｃ）おいて
実線矢印及び点線矢印）を照射して、樹脂層２２を所定
の形状（本実施例においては、図１３の（ｃ）に示すよ
うに凸レンズ形状）に硬化させて樹脂硬化部２２ａを形
成する（図１３の（ｃ）参照）。最後に樹脂硬化部２２
ａ以外の余分な樹脂層２２を溶解液により除去すること
で、マイクロレンズ２０が完成する。

【００２１】本実施例のマイクロレンズ一体型光電変換
素子を、例えば、先に図４において示した構成を有する
電子複写装置等の原稿読取部に、第１の実施例の光電変
換素子代えて用いれば、光路長（図４で言えば、主反射
鏡１１から光電変換素子ＰＳまでの距離）を大幅に短縮
することとなり、そのため装置の小型化、薄型化を図る
ことができることとなるものである。

【００２２】次に、図１４乃至図１６には第６の実施例
が示されており、図１４は本実施例における光電変換素
子の平面図を、図１５は図１４のＦ−Ｆ線断面図を、図
１６は図１４のＧ−Ｇ線断面図を、それぞれ示している
。本実施例についても、第１の実施例と同一構成要素に
は同一の符号を付してその説明を省略し、以下、異なる
点を中心に説明する。本実施例の光電変換素子は、光導
電層３の膜の堆積方向に直交する方向に臨む面８が受光
面となることに加えて、光導電層３の膜の堆積方向に臨
む面をも受光面としている点に特徴があるものである。 すなわち、第２電極４は酸化インジウム・スズ等の透光
性部材から成る透明電極となっており、光電変換素子の
上面方向（図１６の白抜き矢印イで示される方向）から
も受光可能となっている。尚、第２電極４の受光面積は
、第２電極４と第３電極７ｆとが上下方向（図１６にお
いて紙面上下方向）において、オ−バ−ラップしている
ために、その分、第３電極７ｆに規制される状態となっ
ている。

【００２３】図１７には、第６の実施例の光電変換素子
を、図４に示したと同様な原稿読取装置に用いた例が示
されており、図４に示されたと同一構成要素には同一符
号を付してその説明を省略し、以下、異なる点を中心に
説明すれば、先ず、この例においては、副反射鏡が２つ
、すなわち第１および第２の副反射鏡２３ａ，２３ｂが
設けられると共に、副ロッドレンズ・アレイ１２ａが設
けられている。また、光電変換素子ＰＳは図４に示した
実施例と同様に、光導電層３の膜の堆積方向に直向する
方向に臨む面８が水平方向すなわち、ロッドレンズ・ア
レイ１２方向を向くように、かつ第２電極４が上方向（
図７において紙面上方向）を向くように設けられている
。

【００２４】そして、第１副反射鏡２３ａは、原稿９か
らの反射光のうち、主反射鏡１１へ向かう主光路から逸
れた光を水平方向（図１７において紙面左右方向）へ反
射し、この反射光は副ロッドレンズ・アレイ１２ａを介
して第２副反射鏡２３ｂに導かれるようになっている。 この第２副反射鏡２３ｂに入射した光は、垂直方向（図
１７において紙面上下方向）にある光電変換素子ＰＳへ
向かって反射される。したがって、その反射光は、光電
変換素子ＰＳの第２電極４の上面方向（図１６において
白抜き矢印イ方向）から入射することとなる。尚、原稿
９からの主な反射光は図４で説明したと同様に、光電変
換素子ＰＳの受光面８で受光される。したがって、この
第６の実施例の光電極変換素子においては、２方向から
受光が可能なように構成してあるため、上述したように
主光路の光を光電変換素子の端面である受光面８で受光
する一方、従来と同様に電極（本実施例においては第２
電極４）側をもう一つ受光面として、主光路から逸れた
光を、主光路とは別の光路を介して受光することができ
るため、素子の高感度化を図ることとなるものである。 尚、本実施例の光電変換素子は、必ずしも図１７に示し
たように用いられなければならないものではなく、２つ
の受光面の内、いずれか一方のみを使用するようにして
もよいことは勿論である。

【００２５】図１８乃至図２０には第７の実施例が示さ
れており、図１８は本第７の実施例における光電変換素
子の平面図を、図１９は図１８のＨ−Ｈ線断面図を、図
２０は図１８のＩ−Ｉ線断面図を、それぞれ示している
。以下、第１の実施例と同一の構成要素には同一符号を
付してその説明を省略し、異なる点を中心に説明する。 　　本実施例における光電変換素子は、発光素子を一体
に設けた点が、第１の実施例と異なるものである。すな
わち、本実施例の光電変換素子は、図１９及び図２０に
示されたように、絶縁基板１上に発光素子２４を形成し
、その上に光電変換素子ＰＳを形成して、積層構造とし
たもので、発光素子２４は原稿を照射（使用方法の詳細
は後述）するための光源として用いられるものである。 本実施例の発光素子２４は、発光用第１電極２５ａと、
発光用第１絶縁層２６ａと、発光層２７と、発光用第２
絶縁層２６ｂと、発光用第２電極２５ｂとが、絶縁基板
１上に順に積層されて構成されているもので、電極２５
ａ，２５ｂ間で挟まれた発光層２７と絶縁層２６ａ，２
６ｂとの界面で反射を繰り返し、最終的には側面端部（
図２０における右側面）に光が出射されるようになって
いる。尚、本実施例における発光用第２電極２５ｂは、
離散的に複数設けられているが、これらは外部で電気的
に相互に接続されており、各発光用第２電極２５ｂは、
同一電位に維持されるようになっている。したがって、
発光素子２４の駆動時には、個々の素子２４が、例えば
順に一つずつ発光するのではなく、全ての発光素子２４
が同時に発光するようになっている。このため、発光用
第２電極２５ｂは本実施例の様に離散的に複数設ける代
わりに、発光用第１電極２５ａのように帯状に連続的に
設けてもよい。

【００２６】この発光素子２４の製造プロセスについて
述べれば、先ず、発光用第１電極２５ａは、アルミニウ
ム（Ａｌ）等をスパッタ法により着膜してなるもので、
本実施例においては、図２０の紙面表裏方向に帯状に、
かつ絶縁基板１の短手軸方向（図２０において紙面左右
方向）において絶縁基板１の短手軸長より短く形成され
ている。発光用第１絶縁層２６ａは、シリコンナイトラ
イト（Ｓｉ３　Ｎ４　）等の誘電材をスパッタリング法
やＣＶＤ法により、上述した発光用第１電極２５ａ及び
絶縁基板１の上面に着膜形成される。次いで、発光層２
７は、ＺｎＳ：Ｍｎ，ＺｎＳ：ＴｂＦ３　等をＥＢ烝着
やスパッタ法により着膜して帯状に形成される。発光用
第２絶縁層２６ｂは上述の発光用第１絶縁層２６ａと同
様に、Ｓｉ３　Ｎ４　等の誘電材をスパッタリング法や
ＣＶＤ法により着膜して形成される。また、発光用第２
電極２５ｂは前述した発光用第１電極２５ａと同様に、
アルミニウム（Ａｌ）等をスパッタ法により着膜して形
成される。尚、発光用第２電極２５ｂは、光電変換素子
ＰＳの位置に対応して、離散的に複数設けられている（
図１９参照）。上述のように発光素子２４が形成された
後は、発光用第２電極２６ｂの上部にポリイミド等のポ
リマ−又はＳＯＧ等の部材からなる分離用絶縁層２８を
形成し、その上に光電変換素子ＰＳが第１の実施例にお
いて既に説明したような製造プロセスにより形成される
。

【００２７】図２１乃至図２３には、上述の発光素子一
体型の光電変換素子を原稿読取装置に用いた場合の例が
概略図で示されており、以下、これらについて説明する
。先ず、図２１には、図１８乃至図２０に示された光電
変換素子を密着型イメ−ジセンサとして用いた場合の例
が示されており、光電変換素子ＰＳは、端面（受光面８
のある側の面）が下方向（図２１において紙面下方向）
、すなわち原稿９方向を向くようにして水平移動機構２
９に取着されている。この水平移動機構２９は光電変換
素子ＰＳを副走査方向である横方向（図２１の白抜き矢
印Ｘ方向）に移動するもので、公知・周知の構成を有す
る機構である。また、光電変換素子ＰＳの端面（発光素
子２４の端面も含む）には保護用の保護膜３０が形成さ
れており、光電変換素子ＰＳ及び発光素子２４の端面を
損傷等から防いでいる。そして、この保護膜３０に略接
する状態で、原稿９が図示しない板状部材に載置される
ようになっている。尚、水平移動機構２９には、光電変
換素子ＰＳ及び発光素子２４とのインタ−フェイス用の
ＩＣ３１が取着されている。

【００２８】かかる構成において、水平移動機構２９は
所定の速度で原稿９面上を移動して行くが、その移動過
程において、発光素子２４からは、図２１の下方向に向
かって光が出射され、原稿９に照射される。そして、原
稿９の濃淡に応じた光量の反射光が、光電変換素子ＰＳ
の受光面８へ向かって生じ、光電変換素子ＰＳが、その
受光面８で原稿９からの反射光を捕らえることで原稿読
取りが行われることとなる。

【００２９】図２２には、上述した図２１の例に、更に
上下移動機構３２を付加した原稿読取装置の概略構成が
示されている。すなわち、上下移動機構３２は、基本的
に前述した水平移動機構２９と同様な構成を有するもの
で、発光素子を一体に設けた本実施例の光電変換素子Ｐ
Ｓが、この上下移動機構３２の可動部（図示せず）に取
り付けられている。また、上下移動機構３２は、その可
動部の移動方向が、水平移動機構２９の移動方向である
水平方向（図２２の白抜き矢印Ｘ方向）と直交する方向
すなわち、垂直方向（図２２の白抜き矢印Ｙ方向）とな
るように水平移動機構２９に取着されている。この構成
によれば、書籍等の原稿９が、例えば図２２に示される
ように水平方向に平坦でなく、上下方向にうねっていて
も、上下移動機構３２が、図示されないセンサにより検
出された原稿９のうねりに応じて、本実施例の光電変換
素子ＰＳを上下方向（垂直方向）に移動するようになっ
ており、原稿にうねりがあっても、原稿面の画像を正確
に読み取ることができる。

【００３０】図２３は、図１８乃至図２０に示した例と
は異なり、発光素子を一体形成したものではなく、光電
変換素子ＰＳとは別体の光源３３（例えばランプ、ＬＥ
Ｄ等から成る）を、遮光板３４と共に光電変換素子ＰＳ
の外面に取り付けて、光電変換素子ＰＳと共に移動可能
にした例である。尚、図示されないその他の構成部分は
、図２１又は図２２に示されたいずれの構成であっても
よいものである。また、光源３３を光電変換素子ＰＳの
端面（受光面８がある側）から離れて設ける場合、すな
わち原稿９から離れて、図２３で言えば紙面上方向に設
ける場合には、図２４に示すように絶縁基板１をガラス
等の透光性部材から成るものとし、光源（図２４におい
ては図示せず）が設けられる側（図２４において左側）
に絶縁基板１が位置するように構成すると、光源からの
光は、絶縁基板１の角部３５を透過して原稿９に達する
こととなり、光源が原稿９から離間していることに伴う
原稿面への入射光量の不足を補うことができるものであ
る。

【００３１】図２５乃至図２７には第８の実施例として
、図１８乃至図２０で説明した発光素子を一体形成した
タイプの光電変換素子において、図８乃至図１０で示し
たと基本的に同様な遮光層を設けた例が示されている。 ここで、図２５は本例の光電変換素子の平面図を、図２
６は本例の光電変換素子の正面図を、図２７は図２５の
Ｊ−Ｊ線断面図を、それぞれ示している。尚、図１乃至
図３で説明した第１の実施例、図８乃至図１０で説明し
た第４の実施例及び図１８乃至図２０で説明した第７の
実施例と、それぞれ同一の構成要素には同一の符号を付
してその説明を省略し、以下、これらの実施例と異なる
点を中心に本例の光電変換素子について説明する。

【００３２】本例の光電変換素子は、図１８乃至図２０
で説明した発光素子一体形成型の光電変換素子において
、図８乃至図１０で説明したと同様の遮光層を形成した
点に特徴を有するものである。すなわち、遮光層１８は
、基本的に図８乃至図１０で説明したと同様に、受光面
８の前方（図２７において紙面右方向）に絶縁層５を介
して形成されると共に、受光面８に臨む部位には開口部
１９（図２５参照）が切り欠かれているものである。

【００３３】そして、発光素子２４から出た光は、図示
しない原稿を照射し、その原稿で反射されて光電変換素
子ＰＳへの入射光となる。この入射光は遮光層１８に設
けられた開口部１９を介して受光面８へ達することとな
るが、隣接する光電変換素子へ漏れた光は遮光層１８に
より遮断されて、隣接する光電変換素子中での光電流の
発生に影響を与えることがない。このため、本例の光電
変換素子においては、発光素子を一体に形成したので、
本例の光電変換素子を原稿読取装置等に用いる場合には
、原稿照射用の光源を別体に設ける必要が無くなり、そ
のため配置に要する空間が節約できるので、装置の小型
化が図れる。そのうえ、光電変換素子の受光面８に対向
するように、開口部１９を有する遮光層１８を設けたこ
とで、開口部１９を介して必要な光のみが受光面８に入
射することとなるので、本来、隣接する光電変換素子へ
入射すべき光までが入射してくるようなことが殆どなく
なり、解像度が向上することとなる。

【００３４】図２８及び図２９には、第９の実施例が示
されており、図２８は本例の光電変換素子の平面図を、
図２９は図２８のＫ−Ｋ線断面図を、それぞれ示してい
る。以下、これらの図を参照しつつ本例の光電変換素子
について説明するが、図１乃至図３に示した第１の実施
例と同一構成要素には同一の符号を付してその説明を省
略し、以下、異なる点を中心に説明するものとする。本
例は発光素子を一体形成した光電変換素子にあって、特
に、発光素子をカラ−化した点に特徴があるものである
。すなわち、本例においては、赤色発光素子３６、緑色
発光素子３７及び青色発光素子３８の３つを積層した上
に、分離用絶縁層２８を介して、基本的に第１の実施例
で示されたと同一構成の光電変換素子ＰＳを積層して成
るものである。

【００３５】本例における３つの発光素子３６，３７，
３８それ自体は、特に新規なものではなく、公知・周知
の構成を有するもので、ここでの詳細な説明は省略し、
その概略構成のみ述べれば、先ず、本例の赤色発光素子
３６は、絶縁基板１上に形成された発光用第１電極３９
上に、発光用絶縁層４０ａ，４０ｂで挟持された赤色発
光層４１を配し，更にその上に発光用第２電極４２を設
けて構成されている。緑色発光素子３７は、発光用第２
電極４２を赤色発光素子３６と共通とし、この第２電極
４２と発光用第３電極４５との間に、発光用絶縁層４３
ａ，４３ｂで挟持された緑色発光層４４を配して構成さ
れている。さらに、青色発光素子３８は、発光用第３電
極４５を緑色発光素子３７と共通とし、この第３電極４
５と発光用第４電極４８との間に，前述と同様に発光用
絶縁層４６ａ，４６ｂで挟持された青色発光層４７が配
されている。尚、上述した各発光素子３６，３７，３８
の積層順は、特に本例のものに限定されるものではない
ことは勿論である。

【００３６】上述した構成において、イメ−ジセンサと
して用いた場合の作動を簡単に述べれば、各発光素子３
６，３７，３８は、図１８乃至図２０で説明した第７の
実施例の実施例と同様に、各発光素子３６，３７，３８
の積層方向と直交する方向（図２９において紙面左右方
向）に臨む面から光を出し、この光が近傍に配置された
原稿９を照射し、その反射光が光電変換素子ＰＳの受光
面８に入射して原稿読取りが行われるものである。ここ
で、発光素子３６，３７，３８の駆動順は、先ず、発光
用第１電極３９と発光用第２電極４２との間に所定の駆
動電圧を印加し、赤色発光素子３６を発光させる。次い
で、発光用第２電極４２と発光用第３電極４５との間に
所定の駆動電圧を印加し、緑色発光素子３７を発光させ
、次に、発光用第３電極４５と発光用第４電極４８との
間に所定の駆動電圧の印加を行い、青色発光素子３８を
発光させるようにし、以下、上述の順で循環的に順次各
発光素子３６，３７，３８を発光させる。

【００３７】一方、光電変換素子ＰＳにおいては、上述
した発光素子３６〜３８の駆動順に従い、入射光によっ
て生ずる電荷を蓄積し、画素毎に個別化された第２電極
４から第３電極７を介して図示しない駆動用ＩＣにより
順次時系列的に出力する様になっている。尚、この光電
変換素子ＰＳからの信号読み出し方式は既に公知・周知
となっている作動であるのでここでの詳細な説明は省略
する。また、図２８及び図２９には示されていないが、
光電変換素子ＰＳ及び各発光素子３６，３７，３８の外
部に露出している部分は、例えば、ポリイミドまたは薄
板ガラス等で覆い、保護層とするのが望ましい。

【００３８】本例の光電変換素子を従来のものと比較す
ると、先ず、従来のいわゆる完全密着型のイメージセン
サにおいては、発光素子の積層方向（図２９において紙
面上方向）に光が出射される構造となっていた。この為
、カラ−化する場合には、一画素毎に、少なくとも赤、
緑、青の各発光素子を１つずつ、合計３つの発光素子を
同一平面上に並設する必要があり、各発光素子に接続さ
れる配線の配置が複雑になり、製造プロセスの複雑化を
助長していた。また、上述の様な構成の為に、デ−タラ
インと電源ラインとが近接又は交差することが多く、そ
の場合、電源ラインからデ−タラインへのノイズの飛び
込みによる解像度の低下等の不都合を生じていた。とこ
ろが、本例によれば、既に述べたように、発光素子はそ
の積層方向と直交する方向から光を出射してかつ、光電
変換素子も、その積層方向（光導電層３の膜の堆積方向
）と直交する方向に望む面で受光する構造であるために
、従来と異なり、主走査方向（図２９において紙面表裏
方向）において、一画素毎に３つの発光素子が同一平面
上に並ぶことがなくなる。しかも、この様に発光素子が
同一平面上で並ぶことがないため、従来と異なり配線が
交差することがなくなるので、それだけ電源ラインから
デ−タラインへのノイズの飛び込み等が少なくなり、確
実な駆動が得られる上に、小型化が図れると共に製造容
易となるものである。

【００３９】次に、図３０乃至図３３において、第１０
の実施例が示されており、図３０は本例の光電変換素子
の平面図を、図３１は同光電変換素子の正面図を、図３
２は図３０のＬ−Ｌ線断面図を、図３３は図３０のＭ−
Ｍ線断面図を、それぞれ示している。本例においても、
第１の実施例と同一の構成要素については同一符号を付
してその説明を省略し、以下、異なる点を中心に説明す
る。本例は複数の光電変換素子を並設するものにあって
、光電変換素子を構成する光導電層を第１の実施例に示
したように各光電変換素子毎に離散的に設けるのではな
く、連続的に形成した点に特徴を有するものである。

【００４０】具体的には、本例の光導電層３ｉは、絶縁
基板１と同様に帯状に形成されて、その長手軸方向が絶
縁基板１のそれと一致するように配設されているもので
ある。　　また、各光電変換素子の間には、隣接する光
電変換素子に入射する光の回り込み等による影響を防ぐ
為に遮光層５０が形成されている。すなわち、本例の遮
光層５０は、絶縁層５の表面に、例えば１乃至２μｍの
膜厚でアルミニウムを着膜して成るもので、光電変換素
子において、絶縁基板１の短手軸方向に沿って設けられ
ており、受光面８に対向する部位は開口部５１となって
いるものである。したがって、原稿（図示せず）から反
射してきた入射光（図３０、図３２及び図３３において
白抜き矢印）は開口部５１を介して受光面８に入射し、
隣接する光電変換素子に本来入射するべき光が、光電変
換素子の間を通って入射してくるようなことが遮光層５
０によって防がれることとなる。このため、隣接する光
電変換素子間が相互に影響しあうことがなくなり、解像
度が向上することとなる。

【００４１】本実施例の光電変換素子の製造プロセスに
ついて、光導電層を離散的に形成していた従来のもの、
例えば第１の実施例に示されたものとの比較において説
明すれば、本実施例の場合、第１の実施例に説明したと
同様に光導電膜を着膜し、その後、第２電極４と共に、
同一のレジストパタ−ンを用いてパタ−ニングすること
で、光導電層３ｉの形成が完了するものである。一方、
図１乃至図３に示された第１の実施例の構造を有するも
のにおいては、第２電極４を所定の形状にパタ−ニング
した後に、同一のレジストパタ−ンを用いて光導電層３
をドライエッチング法によりパタ−ニングし、更に、こ
のエッチングにおけるサイドエッチングの結果、ひさし
状に突き出た第２電極４の構成部材である例えばアルミ
ニウムを、同一のレジストパタ−ンを用いてウェットエ
ッチングにより除去するという工程を必要としていたが
、本実施例の光電変換素子の製造においては、これらの
工程が全く必要なくなる。したがって、この工程数の削
減により、従来に比して短時間で製造することができ、
そのため、本例の光電変換素子を用いた原稿読取装置に
あっては、その装置価格が低廉になるというものである
。尚、遮光層５０は帯電防止の観点から接地状態にして
おくことが望ましい。

【００４２】次に、第１１の実施例として、上述した第
１０の実施例における光電変換素子に発光素子を一体形
成したものが、図３４乃至図３６に示されており、以下
、同図を参照しつつ本例の光電変換素子について説明す
る。尚、第１の実施例及び第１０の実施例と同一構成要
素については、同一の符号を付してその説明を省略し、
以下、異なる点を中心に説明する。ここで、図３４は、
本例の光電変換素子の平面図を、図３５は本例の光電変
換素子の正面図を、図３６は図３４のＮ−Ｎ線断面図を
、それぞれ示している。本実施例は、図１８乃至図２０
に示した第７の実施例と基本的に同様にして、絶縁基板
１上に発光素子２４を形成し、その上面に上述した第１
０の実施例の光電変換素子を形成し、発光素子との一体
化を図ったものである。この様な構成とすることにより
、光電変換素子とは別個に光学系を設ける必要のない、
完全密着型のイメ−ジセンサを提供できることとなるも
のである。

【００４３】図３７乃至図３９には、光電変換素子を２
層にして、より高感度化及び高解像度化を図ったものが
、第１２の実施例として示されており、図３７は本例の
光電変換素子の平面図を、図３８は図３７のＰ−Ｐ線断
面図を、図３９は図３８のＱ−Ｑ線断面図を、それぞれ
示している。尚、本例においても、第１の実施例と同一
構成要素については同一符号を付してその説明を省略し
、以下、異なる点を中心に説明する。この実施例は、所
定の間隔で配置された下部光電変換素子（図３７及び図
３８においてＰＳ１，ＰＳ２）の上（図３８において紙
面上方向）に、上部光電変換素子（図３７及び図３８に
おいてＰＳ３〜５）を積層すると共に、上部光電変換素
子を横方向（図３７及び図３８において紙面横方向）に
おいて、下部光電変換素子の間に位置するように配した
ものである。したがって、例えば、各受光面の中心を線
で結んだと仮定するとその線は、ジグザグ状になるもの
である。

【００４４】下部光電変換素子ＰＳ１，２は、基本的に
第１の実施例（図１乃至図３参照）に示された光電変換
素子と同一の構成を有しているものであるが、第３電極
７ｋが横方向に延びて各下部光電変換素子ＰＳ１，ＰＳ
２に対して共通の構成要素になっている点が異なってい
るものである。また、各下部光電変換素子ＰＳ１，ＰＳ
２は、横方向（図３８おいて紙面左右方向）において、
所定の間隔を隔てて設けられているもので、この間隔は
、例えば、図１乃至図３において示された第１の実施例
と同一である。上部光電変換素子ＰＳ３，４，５は、上
述した第３電極７ｋに直接接合するように第３電極７ｋ
の上面（図３８において絶縁層５ｋと接合する面と反対
側の面）に設けられた上層第１電極２ｍと、この上層第
１電極２ｍ上に形成された光導電層３と、絶縁層５ｍを
介して光導電層３と接続される上層第２電極６５と、か
ら構成されるもので、第１の実施例で言えば第２電極４
（図１乃至図３参照）に相当するものがなく、第１実施
例の第３電極７に相当する上層第２電極６５が、直接光
導電層３に接合している点が、第１の実施例に示された
光電変換素子と異なっているものである。更に、図３８
の例で言えば、上部光電変換素子ＰＳ４は、横方向（図
３８において紙面左右方向）で、下部光電変換素子ＰＳ
１とＰＳ２の丁度中間に位置するように設けられている
。尚、この上部光電変換素子の位置は本実施例のように
、必ずしも下部光電変換素子間の中間である必要はない
ものである。　　また、上層第２電極２ｍは、絶縁層５
ｍに穿設されたコンタクト孔６ｋを介して光導電層３に
接続されている。上述の構成における光電変換素子の製
造プロセスについては、第１の実施例に述べたものと基
本的に異なるところがないので、ここでの詳細な説明は
省略する。

【００４５】また、本実施例の光電変換素子から外部回
路への信号線の引き出しは、次のようになされる。すな
わち、第３電極７ｋは、既に述べたように、各下部光電
変換素子に対して共用する構成となっており、同時に上
部光電変換素子の各々に対しては、各第１電極２ｍに接
合していることから、第３電極７ｋに接続される電線（
図示せず）は、共通線となる。したがって、上部光電変
換素子においては、第３電極７ｋに常時バイアス電圧が
印加され、原稿（図示せず）面の濃淡に応じた反射光が
各上部光電変換素子に入射することにより発生する電荷
が、上層第２電極６５より出力信号として取り出される
こととなる。一方、下部光電変換素子においては、第３
電極７ｋから上述の上部光電変換素子と同様に、常時バ
イアス電圧が印加され、原稿面の濃淡に応じた反射光が
各下部光電変換素子に入射することにより発生する電荷
が、第１電極２ｋより上部光電変換素子と同様に出力信
号として取り出されることとなる。

【００４６】上述のような構成おいて、例えば、第１の
実施例に示されたように、同一直線上に複数の光電変換
素子を配設したものと比べれば、本例においては、上部
光電変換素子を、下部光電変換素子の間で、しかも下部
光電変換素子の配列方向（図３８において紙面左右方向
）と直交する方向にずらせて配置したので、下部光電変
換素子が全くあるいは十分に捕捉できない光を、上部光
電変換素子において受光することができ、そのため、第
１の実施例に示したものに比べて、より感度及び解像度
が向上することとなるものである。

【００４７】最後に、これまで説明した光電変換素子の
一応用例が第１３の実施例として、図４０及び図４１に
示されている。ここで、図４０は本応用例におけるイオ
ン投射複写機用マ−キングヘッドの概略の構成を示す構
成図を、図４１は図４０に示されたマ−キングヘッドを
構成するアレイの一素子あたりの電気的接続状態を表す
回路図を、それぞれ示している。先ず、この応用例に用
いる光電変換素子としては、発光素子を一体形成したも
の以外であれば、これまで説明した中のいずれのもので
もよいが、特に好適なものとしては、図１乃至図３に示
した第１の実施例における光電変換素子、図５及び図６
に示した第２の実施例における光電変換素子、図７に示
した第３の実施例における光電変換素子及び図１４乃至
図１６に示した第６の実施例における光電変換素子等が
挙られる。

【００４８】本例は、本発明に係る光電変換素子を、イ
オン投射複写機に用いられる、いわゆるマ−キングヘッ
ドを構成する受光素子として用いた場合の一例である。 イオン投射複写機の構造、作動については、既に公知・
周知であるので（例えば特開昭６２−８９０６９号公報
等参照）、ここでの詳細な説明は省略する。マ−キング
ヘッドはイオン投射複写機を構成するもので、これにつ
いても公知・周知であるので、ここでの詳細な説明は省
略するが、図４０にはその概略構成が示されており、以
下、その概略構成を同図に基づいて説明する。同図にお
いて、本例のマ−キングヘッド６０は、複数の変調電極
６１と、この変調電極６１の数と同数の光電変換素子Ｐ
Ｓと、同じく光電変換素子ＰＳと同数の薄膜トランジス
タ（以下「ＴＦＴ」と言う）６２等を絶縁基板６３上に
一体に形成してなるもので、よく知られているように、
光電変換素子ＰＳが図示しない原稿からの反射光を受け
、その導通抵抗の変化に応じて変調電極６１の印加電圧
を変化させて、この変調電極６１近傍を通過するイオン
流の密度に変化を与えるものである。尚、図４０は、実
際の機構的配置を示すものではなく、あくまでマ−キン
グヘッドの構成を説明するための例示にすぎない。

【００４９】本実施例において、光電変換素子ＰＳは、
図示しないが基板６３端面に配されて、光導電層（図示
せず）の膜の堆積方向と直交する方向（基板６３に平行
する方向）から受光できるようにしてある。かかる構成
において、図４１を参照しつつ、マ−キングヘッド６０
の作動について概略的に説明する。図４１は、マ−キン
グヘッド６０を構成する一素子における電気的接続を示
しており、光電変換素子ＰＳとＴＦＴ６２とは直列接続
されており、光電変換素子ＰＳの一端は電源供給線（電
圧Ｖ）に接続され、ＴＦＴ６２のソ−スは接地され、ゲ
−トは図示しないクロック発生器に接続されている。ま
た、光電変換素子ＰＳの他端と、ＴＦＴ６２のドレイン
と、変調電極６１とは共に接続状態となっている。クロ
ック発生器は所定の周期のクロック信号を発生し、その
信号はＴＦＴ６２のゲ−トに入力されるようになってい
る。そして、このクロック信号がＴＦＴ６２に入力され
ると、ＴＦＴ６２は導通状態となるために、光電変換素
子ＰＳの作動状態に拘らず、変調電極６１は接地電位に
保持される。一方、ＴＦＴ６２にクロック信号が入力さ
れず、かつ光電変換素子ＰＳに光が入射している場合、
光電変換素子ＰＳは、入射光量に応じた導通抵抗を示す
ために、変調電極６１には、その光電変換素子ＰＳの導
通抵抗に反比例した電圧が印加されることとなる。した
がって、よく知られているように、変調電極６１には光
電変換素子ＰＳの作動に応じてすなわち、原稿（図示せ
ず）からの反射光の有無とその光の強弱に応じて、変調
電極６１に印加される電圧値が変化し、この結果、変調
電極６１の近傍を通路とするイオン流の密度に必要な変
化を与えることとなるものである。

【００５０】この様に、マ−キングヘッド６０の受光素
子として本発明に係る光電変換素子を用いた場合と従来
のものとを比較すると、先ず、従来のマ−キングヘッド
においては、受光素子が基板６３に垂直な方向で受光す
る構成であり、また、その受光面はせいぜい小さく出来
たとしても、５〜１０μｍ角程度であったため、多数の
変調電極と受光素子とをアレイ状に構成する必要のある
この種のマ−キングヘッドにあっては、平面的にある程
度の大きさとなり、基板の縮小化にも限界があった。と
ころが、本発明に係る光電変換素子を用いた場合には、
既に説明したように、基板に平行する方向を入射光の光
路としており、特に、基板６３に垂直方向は光導電層の
膜の堆積方向であり、この方向の加工精度は既述した通
り従来の受光面の加工精度の約１／１０程度であるため
に、その占有面積および占有体積が従来に比し十分小さ
くなり、基板の縮小化が容易となるものである。また、
図４等で説明した様に、光路を基板に平行にできるので
、同一平面上にセルフォッグレンズ等の光学系を配する
ことができるために、装置の薄型化となるものである。

【００５１】

【発明の効果】本発明によれば、対向電極間に光導電層
を配置し、この光導電層の膜の堆積方向に対し直交する
方向を光の入射方向として該方向に臨む前記光導電層の
面を受光面としたので、この光導電層の膜の堆積方向に
おける微細加工の精度は、従来の受光面すなわち光導電
層の膜の堆積方向に臨む面における最小微細加工精度の
略１／１０程度であることから、その分だけ解像度が向
上した光電変換素子を提供することができるものである
。また、光導電層の膜の堆積方向に直交する方向に臨む
面を受光面したので、光電変換素子が設けられる基板上
において、受光面はこの基板に垂直方向となる一方、基
板に平行する方向でかつ光の入射方向に光導電層を長く
できるため、光の吸収効率を容易に向上することができ
、そのため、高感度の光電変換素子を提供することがで
きる。更に、複数の受光面を、これら受光面を結ぶ架空
の線がジグザグ状となるように配したので、同一直線上
に配した従来構成のものでは、隣接する受光面間に入射
するような光であって、特にその隣接受光面が並ぶ線上
から横へずれた位置における光を捕らえることができな
かったものが、受光できることとなるために、より感度
及び解像度が向上するという顕著な効果を奏するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明に係る光電変換素子の第１の実施例
における平面図である。

【図２】　　図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】　　図１のＢ−Ｂ線断面図である。

【図４】　　第１の実施例に示された光電変換素子を原
稿読取装置に用いた場合の主要部の概略構成を示す縦断
面図である。

【図５】　　本発明に係る光電変換素子の第２の実施例
における平面図である。

【図６】　　図５のＣ−Ｃ線断面図である。

【図７】　　本発明に係る光電変換素子の第３の実施例
における正面図である。

【図８】　　本発明に係る光電変換素子の第４の実施例
における平面図である。

【図９】　　第４の実施例における光電変換素子の正面
図である。

【図１０】　　図８のＤ−Ｄ線断面図である。

【図１１】　　本発明に係る光電変換素子の第５の実施
例における平面図である。

【図１２】　　図１１のＥ−Ｅ線断面図である。

【図１３】　　第５の実施例の光電変換素子に設けられ
るマイクロレンズの製造プロセスを説明するための説明
図である。

【図１４】　　本発明に係る光電変換素子の第６の実施
例における平面図である。

【図１５】　　図１４のＦ−Ｆ線断面図である。

【図１６】　　図１４のＧ−Ｇ線断面図である。

【図１７】　　第６の実施例の光電変換素子を原稿読取
装置に用いた場合の主要部の概略構成を示す縦断面図で
ある。

【図１８】　　本発明に係る光電変換素子の第７の実施
例における平面図である。

【図１９】　　図１８のＨ−Ｈ線断面図である。

【図２０】　　図１８のＩ−Ｉ線断面図である。

【図２１】　　第７の実施例の光電変換素子を原稿読取
装置に用いた場合の主要部の概略構成を説明するための
概略図である。

【図２２】　　図２１に示された構成の装置において垂
直方向の移動機構を付加した場合の概略構成を説明する
ための概略図である。

【図２３】　　図２１に示さた応用例の一部を変形した
例を示す概略図である。

【図２４】　　図２３に示された応用例における光電変
換素子の原稿側の先端部近傍の拡大正面図である。

【図２５】　　本発明に係る光電変換素子の第８の実施
例における平面図である。

【図２６】　　第８の実施例における光電変換素子の正
面図である。

【図２７】　　図２５のＪ−Ｊ線断面図である。

【図２８】　　本発明に係る光電変換素子の第９の実施
例における平面図である。

【図２９】　　図２８のＫ−Ｋ線断面図である。

【図３０】　　本発明に係る光電変換素子の第１０の実
施例における平面図である。

【図３１】　　第１０の実施例おける光電変換素子の正
面図である。

【図３２】　　図３０のＬ−Ｌ線断面図である。

【図３３】　　図３０のＭ−Ｍ線断面図である。

【図３４】　　本発明に係る光電変換素子の第１１の実
施例における平面図である。

【図３５】　　第１１の実施例における光電変換素子の
正面図である。

【図３６】　　図３４のＮ−Ｎ線断面図である。

【図３７】　　第１２の実施例における光電変換素子の
平面図である。

【図３８】　　図３７のＰ−Ｐ線断面図である。

【図３９】　　図３８のＱ−Ｑ線断面図である。

【図４０】　　本発明に係る光電変換素子を用いるイオ
ン投射複写機のマ−キングヘッドの概略構成を説明する
ための概略図である。

【図４１】　　マ−キングヘッドの一素子における電気
的接続状態を示す回路図である。

【図４２】　　従来の光電変換素子の一例を示す平面図
である。

【図４３】　　図４２のＲ−Ｒ線断面図である。

【符号の説明】

１，１ｂ…絶縁基板、２，２ａ，２ｋ，２ｍ…第１電極
３，３ａ，３ｋ…光導電層、４，４ａ，４ｂ，４ｄ…第
２電極 ５，５ｋ，５ｍ…絶縁層、６，６ｋ…コンタクト孔、７
，７ｋ…第３電極 ８…受光面、１８…遮光層、１９…開口部，２０…マイ
クロレンズ ２４…発光素子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　対向電極間に光導電層を配した光電変
   換素子において、前記光導電層の膜の堆積方向に直交す
   る方向に臨む面を受光面としたことを特徴とする光電変
   換素子。
2. 【請求項２】　　対向電極間に光導電層を配し、この光
   導電層の膜の堆積方向に直交する方向に臨む面を受光面
   としたものを、複数設けて成る光電変換素子において、
   前記複数の受光面を結ぶ線がジグザグ状になるようこれ
   ら複数の受光面を配したことを特徴とする光電変換素子
   。