JPS59149456A - 2次元画像読取装置 - Google Patents

2次元画像読取装置

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JPS59149456A
JPS59149456A JP58024307A JP2430783A JPS59149456A JP S59149456 A JPS59149456 A JP S59149456A JP 58024307 A JP58024307 A JP 58024307A JP 2430783 A JP2430783 A JP 2430783A JP S59149456 A JPS59149456 A JP S59149456A
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JP
Japan
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electrodes
electrode
photoconductive layer
sensor
reading device
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Pending
Application number
JP58024307A
Other languages
English (en)
Inventor
Masataka Ito
政隆 伊藤
Shoshichi Kato
加藤 昭七
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Filing date
Publication date
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Priority to EP84300990A priority patent/EP0119742B2/en
Priority to DE8484300990T priority patent/DE3478779D1/de
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14665Imagers using a photoconductor layer

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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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】 く技術分野〉 本発明は画像読取装置に係り、將に2゛次元に渡ってセ
ンサエレメント全配置した2次元画像読取装置に関する
(rjfi来技術〉 従来、ファクシミリ等の装[1ツに於いて画像音読み出
す装置として、M OS型イメージセンサ、c CI)
センサ、密着型イメージセンザ等カ1に案されている。
M OS型イメージセンサ&J、入射ブ(′、像全全光
電変換素子電気借上に変換し、MO8ICで切り換え走
査する装置f−,lで、またCCDセンザCよ冗(・ζ
よ−、ンて光電変換16りに生じ/ζζ電荷ケミ結合素
子(CCf))を用いて転送する装置である。−1−記
MO8型イメージセンサ或いはCCDセンサは、中結晶
基板をベースにしてこの基板にICの技術を用いて作成
する為、広いtii 4pのセンサを製造することは、
性能的にもコスト的にも不利になる。従って、一般には
光学レンズを用い、原稿の側合センサ上に縮小結像させ
使用している。しかし、この方法では光学レンズを用い
るため光路長が長くなり装置の小型化が困難になる。
上記のような縮小結像型のイメージセンサに対し、装置
を小型化する目的で原稿と同じ大きさのセンサを用い、
オプティカルファイバーで原稿と等倍の像を結像させる
密着型イメージセンサが考案されている。密着型イメー
ジセンサは原稿と同じ大きさの光電変換部が必要で、広
い面積にわたって均一な膜の形成が要求される。現在密
着型イメージセンサとしてはCdS光導電層全島状に分
割した一次元密着型イメージセン→ノーが提案されてい
るが、光導電層全分割して作製しなけハばならすまた各
光導電層に夫々電極を設けねばならず、構造が複雑であ
り、更に読取速度は、光導電層の光応答速度によって制
限されるという問題がある。
特にCds等の光導電層は光応答速度に問題があり、−
次元イメージセンサとして、かなり制限を受ける。
更にアモルファスシリコン等を利用して連続した帯状の
光導電体を用いた密着型センサも提案されているが、こ
のような1次元センサ全角いて2次元両像を読取ろうと
すれば、センサを繰返して使用しなければならず、その
ために同じセンサ部分をある周期で電圧印加し、信号の
読取りを行なうため、゛明″ミ“′暗゛′の照度変化に
対する電流の変化、即ち立ち上がり立ち下がり特性が直
接信号に影響金及ぼし、読取り速度に制限1え2次元イ
メージセンサとして実用化するには問題があった。
〈発明の目的〉 本発明tri−、1−rte従来のイメージセンサがも
つ問題点に鑑みてなされたもので、新規な構造からなる
2次元画像読取装置i2t’x提供するもので、密着型
イメージセンサとしてたけではなく通常の光学系を用い
た2次元イメージセンサとしても利用することができる
読取装置である。
〈実施例1〉 第1図(a)は本発明による一実施例の画像読取装置に
おけるセンサlの構造を示す剰視図である。
センサ1は、少なくとも読取るべき2次元画像面と同程
度の面積をもったガラス等の絶縁板全基板2とし、該基
板2の一方の表面にAt等を蒸着して形成したX電極3
が一定のピッチで平行に設けられている。各Y電極3の
幅及びピッチはセンサ1の解像度に影響するが、後述す
る所望膜厚の光導電層が示す光出力特性が許す範囲で細
かいことが望ましい。
X電極3が形成された基板2上には重ねて光導電層4が
作成されている。該光導電層4は樹脂中に主としてCd
Sからなる光導電体粉末を混合分散させてなり、基板2
 、h ′f:被って2次元平面全域に均質な膜厚に形
成されている。光導電層4上に更にX電極5が、」−記
Y電極3と直交する方向にほぼ同程度のピッチで形成さ
れている。該X電極5は画像の読取りを可能にするため
透明電極材料によって作1戊されている。尚基板2を透
明絶縁制料で形成し、X電極3を透明電極材料とする場
合には基板3側を画像入力側とし、X電極5はAt等で
作成することもできる。ここで光導電層4を挾んで位置
するX’Y両電極間の距離りと互いのY電極3間の肉1
1間距離りとの間ひよL)Dに設泪される。本実施例で
はL=50 ttm I)−20μn]の光導電素子を
・用いた。
−1−2記電極構造をもつセンサに画像が照射されるが
、今X電極5とYN−1’ ”N’ YN−1−1電極
との断面を第1図(b)に示し、N番目のYN電極部で
のみ′“暗゛の画像が照射されているとする。もし」シ
記各距離i−,r)の間においてL (Dであるとする
と斜方向すの経路を通って流れる電流が大きくなる。
そのため暗部になっているY電極にも近傍の明るさにに
ってかなりの電流が流れることになり、XY電極交差点
での画像の読取り精度が著しく損われる。しかし本実施
例のようK L > I)の場合には、距離りが小ざい
ことから斜方向すに流れる電流(弓。
はとんど無視できる。従ってこの場合には電極11の画
像情報を正確に電気信号に変えることができる。
2次j]二に連続した光導電層4を挾んでY電極3及び
X電極5が形成された一I−記セン→ノ」は、y’g極
3とX電極5とが相対向する位置にある光導電層によっ
てできるセンサエレメントがマトリックスに配置された
ものに相当し、各エレメントu第2図の等価回路に示す
如く容量Cと抵抗Rの並列回路で表わすことができ、こ
のような並列回路がマトリックに配列された構成になる
。」二記センサ1のX及(トY電極は、画イダ読取りに
あたって各電極を走査するためのスイッチング素子6,
7を介して電源に接続され、Y電極3に接続されたスイ
ッチング素子60オン・オフ動作は、垂直走査回路8で
形成された制御信号によって行われる。
上記センサ1は、センサ表面に画像情報を取り込むため
、例えば第3図に示すように光学系9と結合される。該
光学系9は、原稿面10をライン状に集光して照明する
反射面を備えた光源IIと、原稿iMT 10からの反
射光ケ、透明電極材利金用いた直線状のX電極5.J−
に導くためのファイバーオプテックレンズ12とからな
り、ファイバーオプテソクレンズI2がN番目のxN電
極の真上にあるとき、N番目のXN’X極だけがスイッ
チング素子7Nのオン動作を介して電源に接続される。
X電極3に接続されたスイッチング素子70オン・オフ
動作は、第2図中に示した位置検出回路13でに記ファ
イバーオブテツクレンズ12とセンサlとの対向位j1
゛≦を関係を検出し、検出され/ζ位11′1検出回路
13からの信号は」−j犯スイ、7チング素子7を含ん
で構成されるスイッチングコントローラ7゜に力えられ
、ファイバーオプテックレンズ12の面下に位11(t
するXi 電極のスイッチング素子71ケ′屯源に接続
する。電圧は第5図(a)(b)の等価回路に示すよう
にアースに対し正又は負の電圧を印加し、出力信号1は
光導電層とアース間に挿入した負荷抵抗R、’ *介し
て取り出される。この時第2図のように電圧を印力I 
LでいないX電極、Y′rL極は垂直スイッチング素子
6或いは水平スイッチング素子7を介してアースに接続
される。
原稿1()の2次元画像を読取るために原稿10及びセ
ンサ1に対して光学系9ケ相対的に移動させるが、本実
施例では光学系9をX1電極からxN−1−1電極に向
って速度Vで移動させており、該光学系9の移動速度■
に対してY′電極は(M+l)倍(M−1−1:Y電極
本数)以上の走査速度で自動的に走査され、結局ファイ
バーオプテソクレンズ12に対向した電極部分に写され
た画像が電気信号に変換され、該電気信号は光導電エレ
メントの読取り信号として′電極間から取り出される。
光学系9の移動に同期して次のタイミングには隣りのX
電極」二の画像信号が読取られ、順次X電極5(!−切
換えることによってセンサ1の全体に入射された2次元
の原稿を読取ることができる。光学系9を移動させる代
りに、原稿lO及びセンサI(il−同方向に同じ速さ
で動かして2次元走査しても全く同様である。
ここで光導電層4は光照射によって導通するが、この種
の光導電体は周囲の暗部分では抵抗値が非常に大きく、
従ってたとえ本実施例のように各エレメント毎に分割す
ることなく2次元平面全体に連続して光導電層全形成し
ても読取り動作が損われることはない。さらに前記のよ
うに電圧印加電極以外の端子をアースに接続することで
マトリックス配線によるクロストーク電流全防ぐことが
できる。
例えばA4原稿サイズの読取りセンサとして、8本/m
mの密度で形成した上記構造の2次元イメージセンサ[
32o(X方向)X230(Y方向) Inn +25
60本(×電極)X184.0本(Y電極)〕を、光学
系移動速度V= 250mm1 s e c、 Y電極
のスイッチング周波数4 M Hz即ちΔ4原稿を約1
秒の時間(0,5ms e c/ライン)で走査しても
十分なS/N比で画像を読取ることができた。また」二
足読取センサに於いて電L[印加電極以外の端子をアー
スに接続することで、アースに接続しない時に比へd[
6れ′眠流孕3ケタ小さくでき、S/N 比を向」うさ
せることができた。尚同−月オ」の光導電層金円いた1
次jL:センサの場合、上]尼センサと同程度のS/N
比を得るためには50m5ec/ライン以上の読取り時
間が必要になり、画像読取りが非′畠に遅い。しかし1
−足裏流側のようにセンサ部全2次元に形成し、画像を
読取るセン→J゛位ji<tf順次移動させてセンサ面
を走査することにより、光導電層の光電、答特性の影響
を無視でき、読取りの高速化が図れる。
〈実施例2〉 第4図は本発明による他の実施例を示すセンサ部の模式
図である。本実施例も前記実施例1と同様に絶縁性の基
板1上に、光導電層4懐侠んで互いに直交する方向に延
びるY電極3及びX電極5が形成されているが、光導電
層4′は2次元平面全体に連続して作成したものではな
く、X−Y電極が対向するマI−Uックスの各エレメン
ト部分に不連続に光導電層4′を形7jlた構造である
本実施例においてもY電極3を走査し、X電極5を順次
リノ換えることによって前記実施例と同じ(同様に2次
元イメージセンサとして画像読取り信号全導出すること
ができる。尚本実施例では各エレメントの光導電層rユ
分離されているため、光導電層全通して近接電極に漏れ
る電流はなく、従・)″r上述のような距離におけるL
)Dの条件に厳しく制約されることはない。葦だ実施例
1と同様電圧を印加していない電+itすべて接地する
ことでクロストーク電流を防ぐことができる。
実施例1及び実施例2は光導電層としてcdsを用いた
もの全説明したが、安定した亦導電特性金広い面積に渡
って容易に作成することかできるアモルファスS1、ア
モルファスSe及びSe化合物、翁機半導体等感光体金
用いた同じ横木のセン→ノーにおいても同様の良好な読
取り動作を行わせることができた。また密着型センサに
限ることなく、通常の縮小レンズ等を用いたイメージセ
ンサにも適用することができることはいうまでもない。
〈効果〉 以上本発明によれば、広い2次元面積上にセンサエレメ
ントケもつ読取装置19ヲ得ることができ、センサ面の
XY電極全走査して1杭取るため光導電j−の光に対す
る応答が悪くてもほとんど問題はなく、従来の一次元セ
ンサ全用いる場合に比へ読取り速度を著しく高速化する
ことができる。またセン−17−、tにほぼ等倍像を作
成して読取る/乙め、電極サイズ等を比較的大きく役割
することができ、センサ自体の構造の中綿性と併せて装
置の製造が非常に容易で、経済性にすくれた2次元画像
読取装置を得ることがでメる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は本発明による一実施例のセンサ部を示す
斜視図、第1図(b)u同センサ部の断面図、第2図は
本発明による一実施例を示す回路図、第3図は同実施例
の光学系との結合を示す模式図、第4図は本発明による
他の実施例のセンサ部を示す同第5図(a)(b)は本
発明のセンサエレメントの等価回路図である。 1:センサ 2:基板 3:Y電極 4:光導電層 5
:y電極 7:スイッチング素子 8:垂直走査回路 
9:光学系 12:ファイバーオブテックレンズ 13
°位首検出回路

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 l)絶縁基板上に複数本の導体が互いに平行に形成され
    たX電極と、該X電極と間隙を隔てて直交する関係に形
    成された複数のX電極と、両電極間の間隙に介挿された
    光導電層とを備え、」二記電極の少なくとも一方の電極
    を透明電極で形成したセンサと、 読取るべき画像情報を」−記センサ面に導く光学系と、 該光学系を介してセンサ而に画像を導く動作に連動して
    」二記各電極を切換えて光導電層定走査する制御回路と 選択今れた光導電層部分に電圧全印加する電源回路とを
    備えてなることを特徴とする2次元画像読取装置。 2)前記光導電層は、X及びX電極の複数の対向点に一
    体的に介挿されてなることを特徴とする請求の範囲第1
    項記載の2次元画像読取装置。 3)前記光導電層は、X及びX電極の対向点毎に独立し
    て介挿されていること全特徴とする請求の範囲第1項記
    載の2次元画像読取装置。 4)前記光学系は一次元オプティ力ルファイバーからな
    ることを特徴とする請求の範囲第1項、第2項又は第3
    項記載の2次元画像読取装置。 5)前記対向電極間1に介挿された光導電層の厚さDと
    電極間の離間距離りはrL)DJの関係に形成されてい
    ることを特徴とする請求の範囲第2項記載の2次元画像
    読取装置。 6)前記電源回路は選択された電極に、アースに対し、
    正又は負の電圧を印加し、電圧印加する電極以外のX電
    極、X電極のうち、X電極又はX電極のいづれかを接地
    するか或いは、X7両電極を接地すると同時に、正又は
    負の電圧を印加した光導電層を流れる電流全光導電層と
    アース間に挿入した負荷抵抗RLを介して出力電圧とし
    て取り出すこと’t%徴とする請求範囲第1項、第2項
    、第3項、第4項又は第5項記載の2次元画像読取装置
    i11.。
JP58024307A 1983-02-15 1983-02-15 2次元画像読取装置 Pending JPS59149456A (ja)

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EP84300990A EP0119742B2 (en) 1983-02-15 1984-02-15 Two-dimensional image readout device
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Cited By (1)

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