JPH0456167A - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、密着型イメージセンサ、特にロッドレンズア
レイを用いないいわゆる完全密着型イメージセンサの構
造に関するものである。

［従来の技術］ 縮小投影光学系を用いたイメージセンサに代る密着型イ
メージセンサとして、従来、ＮＩＫＫＥＩＭＥ−ＣＨＡ
ＮＩＣＡＬ　にッケイ　メカニカル）１９８６−１２−
１（日経マグロウヒル社、ｐ、７１〜７８、（１９８６
））に記載されたものが知られている。

上記文献に記載されているように、上記密着型イメージ
センサは原稿とほぼ同じ幅のイメージセンサの上にロッ
ドレンズアレイを用いて原稿を投影するので、縮小投影
光学系に比べて光路が大幅に短くなり、ファクシミリ等
における画像読取り装置の小型化が図れるという利点が
ある。

さらに、ロッドレンズアレイを用いない密着型イメージ
センサの開発も行われている。このようなイメージセン
サは、原稿を受光素子に直に接触させながら読取る方式
のものであり、完全密着型イメージセンサと呼ばれてい
る。上記完全密着型イメージセンサによれば、画像読取
り装置のより小型化及び製造コストの低減を図ることが
できる。

次に、その構造を添付の図面に基づいて説明する。

第２図（ａ）及び（ｂ）は、上記文献記載の従来の完全
密着型イメージセンサの構成を示す図であり、第２図（
ａ）はその部分断面図、第２図（ｂ）は部分平面図であ
る。

上記密着型イメージセンサは、透光性基板２１上に共通
電極２２、感光層２３及び上部電極２４が順次形成され
てなるセンサ部２５を有している。

共通電極２２は透光性基板２１上に膜状に広く形成され
、遮光膜の役割も兼ねている。感光層２３はａ−８ｉ等
によって形成され、上部電極２４はＩＴＯ等の透光性電
導膜によって形成されている。

上部電極２４はビット単位に多数個が横一列に配列され
、個々の上部電極２４のほぼ中央部には感光層２３及び
共通電極２２を貫通して透光性基板２１に達する透光窓
２６が形成されている。各上部電極２４には個別電極２
７か接続され、各個別電極２７は感光層２３上を経て外
部回路（図示せず）へ導出されている。センサ部２５及
び個別電極２７上には透光性保護膜２８が形成されてい
る。

このように構成された密着型イメージセンサにおいて、
透光性基板２１の裏側に設けられた発光ダイオード（Ｌ
　Ｅ　Ｄ）等の光源２９からほぼ直進した光は、透光性
基板２１、透光窓２６及び透光性保護膜２８を経て原稿
３０に達する。原稿３０で反射した光は、透光性保護膜
２８及び上部電極２４を経て感光層２３に入射し、光電
変換されることによって原稿３０の読取りが行われる。

読取りに際して、原稿３０はローラ３１の回転により移
動する。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の密着型イメージセンサでは、上部
電極と個別電極とを異なる材料から形成しており、上記
各電極それぞれについて成膜と薄膜加工とを繰返さなけ
ればならず、製造コストか高くなることが避けられない
との問題があった。

また、従来は上部電極をｒＴＯなどの透明導電材料によ
り形成することが必要とされていたが、この場合には上
記材料の成膜及び薄膜加工には高度な技術を要する上、
透明であるが故に正常に加工されているか否かの検査が
困難であり、歩留りが極めて低下するおそれがあった。

本発明は、上記した従来技術の課題を解決するためにな
されたもので、その目的とするところは、実用上十分な
性能を有するとともに製造が容易で安価な密着型イメー
ジセンサを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の密着型イメージセンサは、透光性基板上に順次
形成された共通電極、感光層及び上部電極からなり、上
記共通電極から上部電極までを貫通する透光窓を有する
センサ部と、上記感光層上において上記上部電極と接続
され外部回路へ導出される個別電極と、上記センサ部及
び個別電極の上に形成された透光性保護膜とを備えた密
着型イメージセンサにおいて、上記上部電極と個別電極
とが同一の導電材料によって形成されていることを特徴
としている。

また、上記構成を効果的なものとするためには、上部電
極を個別電極と同一の導電率の高い非透光性材料にて形
成することが好ましい。

［作用］ 本発明の密着型イメージセンサは上部電極と個別電極と
が同一の導電材料によって形成された構成を有している
。

上記構成を有する本発明の密着型イメージセンサによれ
ば、上部電極を個別電極と同時に形成することができる
ので、製造工程が簡略化される。

また、上記上部電極を個別電極と同一の高電導率を有す
る非透光性の導電材料にて形成することにより、上部電
極をＩＴＯなどの透明電導材料から形成する場合のよう
な高度な技術を必要とせず、製造が容易になる。

上部電極が非透光性の導電材料から形成されている場合
には、従来例に比較してセンサ部の感光面積は減少する
ので、イメージセンサとして不利になることが考えられ
る。ところか、本発明者らの検討によれば、上部電極は
必ずしも透光性材料から形成されていなくとも、イメー
ジセンサとして実用上十分な性能が得られると考えられ
る。次に、上記検討について説明する。

第３図は、第２図に示す従来の密着型イメージセンサの
透光窓２６の端面の拡大断面図である。

第３図において、第２図と同一の構成要素には同一の符
号を付し、詳しい説明は省略する。

従来の密着型イメージセンサでは、透光窓２６の端面が
共通電極２２、感光層２３及び上部電極２４の各層から
なる階段状を呈し、共通電極２２及び感光層２３の一部
が上部電極２４に覆われることなく露出している。上記
共通電極２２、感光層２３及び上部電極２４が階段状を
呈するのは、上記各層が順次形成される際に後から形成
された層は先に形成されている層を過度に被覆しないこ
とが望ましく、加工精度を勘案して、通常は後から形成
される層はど先に形成されている層よりも狭い範囲に形
成されることによる。

本発明者らの検討によれば、透光窓２６端面のの感光層
２３の上記露出部分２３ａには原稿３０からの反射光が
透光性保護膜を経たのち上部電極２４を経ずに入射して
おり、しかも上記露出部分２３ａは透光窓２６の中央部
に近く従って光源２９にも近いために、光源２９からほ
ぼ直進して原稿３０にて反射された光のかなりの部分が
上記露出部分２３ａに入射していることが判明した。

従って、本発明の密着型イメージセンサにおいて、上部
電極が非透光性の導電材料から形成されている場合にお
いても、従来例に比較してセンサ部の感光面積は減少し
ているものの感光層の露出部分には原稿からの反射光の
かなりの部分が入射し、この反射光による光電流を上記
上部電極により効率よく外部回路に導出すれば、イメー
ジセンサとして実用上十分な明暗電流比が得られると考
えられる。

［実施例］ 以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第１図（ａ）及び（ｂ）は、本発明に係わる完全密着型
イメージセンサの構成を示す図であり、第１図（ａ）は
その部分断面図、第１図（ｂ）は部分平面図である。

上記密着型イメージセンサは、厚さ１．２ｍｍのガラス
（コーニング社製、＃７０５９）基板１上に共通電極２
、感光層３及び上部電極４が順次形成されてなるセンサ
部５を有している。

共通電極２は、金属クロムをスパッタリング法にて７０
０人の厚さにてガラス基板１上に広く成膜した後、フォ
トリソグラフィー法により透光窓となる予定の領域上の
上記金属クロム膜を除去することにより形成されている
。共通電極２は、遮光膜の役割も兼ねている。

感光層３は、アモルファスシリコン（ａ−８ｉ）の１層
を１５０００人、Ｐ層を８００人の厚さに、ＣＶＤ法に
て順次成膜することにより形成されている。

上部電極４はビット単位に多数個が横一列に配列され、
個々の上部電極４のほぼ中央部には感光層３及び共通電
極２を貫通してガラス基板１に達する透光窓６が形成さ
れている。上記透光窓６はガラス基板１上に１７２８個
形成されており、各透光窓６は共通電極２上で５０μｍ
角の大きさを有し、隣接する透光窓６の中心同士が１２
５μｍの間隔となるように形成されている。透光窓６の
端面部は、共通電極２及び感光層３の端部がそれぞれ露
出している階段状に形成されている。各上部電極４には
個別電極７が接続され、各個別電極７は感光層３上を経
て外部回路（図示せず）へ導出されている。

上記したように、本発明者らによる上記階段状に形成さ
れている透光窓６の端面部に関する検討結果によれば、
上部電極４は感光層３の露出部分にて光電変換された電
流を効率よく個別電極７に伝えることのできる材質であ
ればよく、必ずしも従来のように透光性材料で形成する
必要はない。

そこで、上記密着型イメージセンサは、上部電極４が個
別電極７と同一の非透光性導電材料にて形成されている
ことを特徴としている。本実施例において、上部電極４
及び個別電極７は１５０００人の厚さを有するクロム−
アルミニウム２層膜として、電子ビーム蒸着法により同
時に成膜することにより形成されている。

本発明の密着型イメージセンサにおいて、上部電極と個
別電極とは上記クロム−アルミニウム２層膜などの非透
光性導電材料によって形成されている場合に成膜及び薄
膜加工が容易となり特に有利であるが、同一の導電材料
によって形成されていればよく上記非透光性導電材料に
限定されるものではない。例えば、上部電極と個別電極
とがともにＩＴＯなど透明導電材料から形成されていて
もよい。

また、センサ部５及び個別電極７上には透光性保護膜８
が形成されている。

上記構成を有する密着型イメージセンサでは、ガラス基
板１の裏側に設けられた発光ダイオード（ＬＥＤ）等の
光源９からの光は、ガラス基板１、透光窓６及び透光性
保護膜８を経て原稿１０に達する。原稿１０で反射した
光は、透光性保護膜８を経て透光窓６端面部の感光層３
の露出部分（上部電極４に覆われていない部分）に入射
し、光電変換される。この光電変換により生じた光電流
が、上部電極４から個別電極７を通じて、効率よく外部
回路に取出されることによって原稿１０の読取りが行わ
れる。読取りに際して、原稿１０がローラ１１の回転に
より移動することは従来例と同様である。

本実施例の密着型イメージセンサについてその明特性及
び暗特性を測定したところ、バイアス電圧５ｖの条件下
で、明特性Ｉ　Ｘ　１０−’Ａ、暗特性ｌＸｌ０−”°
Ａとの結果が得られた。上記測定結果から、上記密着型
イメージセンサは明暗電流比が１０倍であり、イメージ
センサとして実用上十分な性能を有することが明らかで
ある。尚、上記測定結果は、本発明者らの検討結果を裏
付けるものである。

［発明の効果コ 以上詳細に説明したように、本発明によれば、上部電極
と個別電極とを同一の導電材料で形成するという簡単な
構造でありながら、実用上十分な性能を有する密着型イ
メージセンサが得られる。

本発明の密着型イメージセンサは、上部電極と個別電極
とを同時に形成することができるので工程を簡略化し製
造コストを低減することができる。

従って、本発明により、実用上十分な性能を有するとと
もに安価な密着型イメージセンサを提供することができ
る。

さらに、本発明の密着型イメージセンサにおいて上部電
極を個別電極と同一の高電導率を有する非透光性材料に
て形成する場合には、上部電極をＩＴＯなど透明電導材
料から形成する場合に比較して特に高度な技術を用いる
ことなしに製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明に係わる完全密着型イメージセン
サの一実施例の構成を示す部分断面図であり、 第１図（ｂ）は本発明に係わる完全密着型イメージセン
サの一実施例の構成を示す部分平面図であり、 第２図（ａ）は、従来の完全密着型イメージセンサの構
成例を示す部分断面図であり、第２図（ｂ）は従来の完
全密着型イメージセンサの構成例を示す部分平面図であ
り、 第３図は第２図に示す従来例における透光窓端面の拡大
断面図である。 ２・・・共通電極、 ３・・・感光層、 ４・・・上部電極、 ７・・・個別電極。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　透光性基板上に順次形成された共通電極、感光層及び
   上部電極からなり、上記共通電極から上部電極までを貫
   通する透光窓を有するセンサ部と、上記感光層上におい
   て上記上部電極と接続され外部回路へ導出される個別電
   極と、 上記センサ部及び個別電極の上に形成された透光性保護
   膜とを備えた密着型イメージセンサにおいて、 上記上部電極と個別電極とが同一の導電材料によって形
   成されていることを特徴とする密着型イメージセンサ。