JPS62210401A - 密着型カラ−イメ−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】 〔慨要〕 ファクシミリ装置あるいは複写機等の画像人力センサに
係り、赤、緑、青の色を読み取るための二種類のゼラチ
ン染色フィルタ層を具備し、該フィルタを介して前記の
色信号を取得するように構成した小形のかつ高精度（例
えばセンサ画素の解像度８本／開）の密着形カラーイメ
ージセンサを提示するものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、光導電性センサ素子を配列させた原稿に密着
して光情報を等倍像で読み出す密着形カラーイメージセ
ンサに関する。

白色光源を原稿に照射して、該照射の原稿散乱光を導光
レンズによって導きこれを原稿と同寸法の光電変換素子
配列になるセンサ基板に導いて行う原稿読み取り系は、
ファクシミリ装置等のイメージセンサとして実用化され
ているが、中間調を含む白黒の画像情報処理に限定され
ている。

しかし近時、前記密着形センサの原稿読み取り系をカラ
ー化する各種の方法が検討されている。

本発明は、光導電性センサ薄膜として優れた光電変換効
率を有するＩＩ−ＩＶ族化合物半導体として知られるＣ
ｄ　（ＳｅＳ）の混晶組成膜を対象としてこれを、　Ｒ
，Ｇ、Ｈの三色カラー読み取りイメージセンサに通用す
るものである。

〔従来の技術〕

第５図は従来の密着形カラー読み取りイメージセンサ構
成例を示す原理図である。

原理図のＲ，Ｇ、Ｂはそれぞれ赤、緑、青のＬＥＤ光源
、該Ｒ，Ｇ、Ｂ光源は時分割的切り替えられる。

２０は読み取り原稿、３０はＲ，Ｇ、Ｂ光源の切り替え
回路、２６は原稿２０の反射光をセンサ２７側に導（集
束レンズ、２７は例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕ
ｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅｓ）よりなるＩＣイメージセン
サ、及び２８はセンサ２７の読み出し信号出力側に挿入
する色補正回路である。

然し、前記ＩＣイメージセンサ２７を一本化して三色信
号を取り出すにしても、　ＬＥＤにたいする光電流の発
生・消滅に時間がかかり原稿読み取り速度が遅くなるこ
と、更に前記固体光源の中、青（Ｂ）光が取得し難いこ
とが問題である。

従って固体光源にかわって熱陰極螢光管を用いることが
考えられるが、光源の動作電圧が高くなりまた光源部分
が大型化する結果、読み取りユニ７トの小型化に支障と
なる。

また従来、小型化イメージセンサとして白黒用イメージ
センサの構成技法を基にし、これをカラー化する試みも
ある。第２図はカラー化原稿読み取り系の側断面図であ
る。

第２図の側断面図において、固体化白色光源３゜（ＬＥ
Ｄ）からの光を原稿２０に照射し、対応した散乱光をセ
ルホックレンズ（ＳＬＡ）　２５で正立等倍像に結像さ
せ、これをＩＳ　（Ｉｍａｇｅ　５ｅｎｓｅｒ）基板上
の光導電膜２１例えばＣｄＳｅ組成膜に導入し白黒に応
じた光を光電流の大小に変換していたが、これをカラー
読み取りとするには第３図図示のセンサ前面に配置する
ＳＬＡ導入光２６に対して色分離をなすカラーストライ
プフィルタ膜２７を設けて行っている。

図中、２８はＢ　（Ｂ　ｌ　ｕｅ）　、　Ｇ　（Ｇｒｅ
ｅｎ）　＋及びＲ（Ｒｅｄ）からなるカラーストライブ
フィルタの展開平面図である。勿論、各Ｒ，Ｇ、　Ｂフ
ィルタの配列ピッチは、原Ｗ＆２０読み取りの画素配列
ピッチとｌ：１の関係にある。

第４図はイメージセンサ読み取り系のマトリックス駆動
回路図である。

ｒｓ基板上に配列された画素ｌＯは適宜画素数をまとめ
て共通グループ電極Ｇ１．Ｇ２．・−Ｇ５４が導出され
ると共に、各画素１０は個別電極Ｓ１．Ｇ２．−・−３
３が導出されて、配列の全画素数１７２８を駆動するマ
トリックス回路が形成される。

この場合１画素解像度を８／ｍｍ　（配列ピッチ、１２
５μｍ）で行うものとすれば、１８面上の総数１７２８
の画素はＡ４版原稿の色信号を取得する密着型センサが
形成されたことになる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

然しなから、従来のＣｄＳｅ組成の光導電膜２１（Ｉｓ
）は、センサ読み取りの赤、緑、青の色信号を取得する
光感度が低いこと、このためセンサ素子の画素面積が太
き（なり、１４ポイント程度の大きい文字もしくは自然
画像の読み取りには差支えないが。

ファクシミリ装置等へ適用するには必要かつ十分な精度
とは言えない。

また三色の前記カラーストライブフィルタの形成は、製
造プロセスが複雑となる欠点がある。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明のカラーイメージセンサ実施例とする正
面図（ａ）、及び正面図図中の指標線＾−＾での断面図
山）である。

図においソ、共通電掻２と個別の画素電極３を導出する
赤、緑、青を読み出す一組みの画素Ｓｎ（Ｓｎ（１）、
　Ｓｎ（２）及びＳ　ｎ　（３）　）が配列された光導
電性センサ薄膜４の構成において。

画素Ｓｎ（１１，Ｓｎ（２）の前記センサ薄膜４には赤
、と緑を透過する黄色フィルタ５．また画素Ｓ　ｎ　（
２）とＳｎ（３）の光導電性センサ薄膜４には緑と青を
透過するシアンフィルタ６、のそれぞれのフィルタが塗
膜されたセンサ構成としたことである。

〔作用〕

黄色フィルタ５は読み取り照射の白色光に対しし、波長
４６０ｎｍより長波長の光を透過する第一のフィルタ、
及びシアンフィルタ６は前記白色光の５６０ｎｍより短
波長の光を透過する第二のフィルタである。これら第一
、第二の第１図（ａ）に示すフィルタを、前記第３図で
説明した三色構成フィルタと比較参照すれば明らかなよ
うに、隣接する二画素骨の面積にわたりフィルタが形成
されるので製造が容易である。

然も前記フィルタを介して導光された光導電性センサ薄
膜４は、第４図で説明せる従来のマトリックス駆動回路
がそのまま適用できること、またｉ１１！：！４は読み
出しの赤、緑、青色光に対して分光感度のよいＣｄＳｅ
　ｌ−Ｘ　５ｘ（０≦ｘ≦０．８）であることからセン
サ駆動の回路規模が簡易となる余効果がある。

〔実施例〕

以下１本発明カラーイメージセンサの一実施例とする第
１図を参照しながら１本発明センサ構成とその製法につ
いて説明する。

第１図Ｔａｌは隣接する二組みの画素、　Ｓｎ＋　Ｓｎ
＋１が担体基板１に形成された平面図である。例えば一
組みの画素Ｓｎ側の寸法は縦１２０μｍ、横１２５μｍ
である。その面積内に三個の画素Ｓｎ（１）、　Ｓｎ（
２１，及びＳ　ｎ　（３＞が斜方向（右上り）に配列さ
れる。

配列画素４の図示上側は共通電極（グループ駆動雪掻）
に、また配列画素４の下側は個別の画素電極がストライ
ブ状に、それぞれ導出される。

三個の画素Ｓｎ（１１，Ｓｎｆ２）、　　とＳ　ｎ　（
３）の中、　Ｓｎ（１）とＳｎ（２）の表面には黄色フ
ィルタ５．またＳ　ｎ　（２）とＳ　ｎ　（３）の表面
にはシアンフィルタ６、がそれぞれ塗膜されてなる。

このようなフィルタが被着された画素Ｓｎ（１）は。

読み取り光の赤色２画素Ｓ　ｎ　（２）は緑色、及び画
素Ｓｎ（３）は青色をそれぞれ分離して読み取るように
したものである。

他方の組み画素Ｓｎ＋１側についても電極の導出方法及
び、読み取り光を色分離するフィルタ構成等は全く同一
である。

次に第１図（ｂ）の断面図を参照しながらイメージセン
サを形成する製法の概要を述べる。

センサ形成の担体基板１として、アルミナ基板もしくは
ガラス基板が用いられ、該基板１上に真空蒸着法または
スパッタ法によって光導電膜４（厚さ１μｍ）を＠１２
０μｍの直線状に被着する。

直線状の光導電膜４は、ホトエツチング手段により個別
的に分離されて読み取り画素４が形成される。

光導電膜４の組成は、ＣｄＳｅ　ｓｘ　Ｓｘ　（０≦ｘ
≦０８８）とされる。これは、ＣｄＳｅ　、　ＣｄＳの
粉体を一定量混合した蒸着源をそなえる蒸着装置によっ
て前記膜厚さの直線形状導電膜が被着される。

前記導電膜４の表面は、好ましくは銅（Ｃｕ）の極薄膜
を形成した後、５５０℃の窒素雰囲気炉で約７０分間、
光導電膜４に対する活性処理がされる。

次いで、活性化光導電１５！４の上下端をオーバラップ
させ′て、クロム（Ｃｒ）もしくはニッケルクロム（Ｎ
ｉＣｒ）組成の共通電極２．及び画素の個別電極３を蒸
着被着した後、リフトオフ法により電極パターンが形成
（画素駆動のマトリックス電極回路の形成）される。

前記電極の形成に続いて、前記光導電１１！２！　４の
膜面上、黄色ならびにシアン色の有機色素を含有するゼ
ラチン膜をそれぞれ二層構造として塗布するが、該塗布
のそれぞれのゼラチン膜はホトリソグラフィ法によって
前記せる所定の色分離フィルタとなすべき画素パターン
が形成される。

以上の説明により取得された密着型力ラーイメ−ジセン
サ基板（Ｉｓ基板）によれば、直接例えば第２図に示さ
れる従来のセンサ読み取り系に通用され、白色の個体光
源もしくは赤、緑、青の各色成分を有する光源３０．及
び王立等倍のＳＬＡを用いて、小型のファクシミリ装置
等の読み取り系を実現することができる。

〔発明の効果〕

以上説明のように本発明の二色構成カラーフィルタが形
成されたカラーイメージセンサによれば。

光感度の極めて高い混晶体ＣｄＳｅよりなる光導電膜を
使用しているので、製造が容易でありまた小型のかつ高
性能のセンサが提供可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｌは本発明のカラーイメージセンサ実施例正
面図。 同図（ｂ）は（ａ）図中指標線Ａ　−Ａで切断せるセン
サ断面図。 第２図は従来のイメージセンサ読み取り系の断面図。 第３図は第２図光導電膜のカラーストライプフィルタ配
列例を示す平面図。 第４図は配列画素のマトリックス駆動回路図。 第５図は従来のセンサ構成原理図である。 図中、１は基板、　　　　　２は共通電極。 ３は個別画素電極、４は光導電膜。 ５は第一の光フィルタ。 及び６は第二の光フィルタである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）三個の光電変換素子を一組みの画素Ｓｎ（Ｓｎ（
   １）、Ｓｎ（２）とＳｎ（３））とし、該画素が少なく
   とも一組み配列されたカラー読み出し光導電性センサ薄
   膜（４）の構成において、 画素Ｓｎ（１）とＳｎ（２）上には赤と緑を透過する第
   一の光フィルタ（５）、画素Ｓｎ（２）とＳｎ（３）に
   は緑と青を透過する第二の光フィルタ（６）、のそれぞ
   れのフィルタが塗膜されていることを特徴とする密着型
   カラーイメージセンサ。
2. （２）前項記載の第一の光フィルタ（５）が黄色フィル
   タ、及び第二の光フィルタ（６）がシアンフィルタであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の密
   着形カラーイメージセンサ。
3. （３）光導電性センサ薄膜（４）が、 ＣｄＳｅ＿１＿−＿ｘＳ＿ｘ（０≦ｘ≦０．８）である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の密着
   形カラーイメージセンサ。
4. （４）センサ光源として白色または三色光源と、該光源
   の導光系に正立等倍のセルホックレンズを使用したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の密着形カ
   ラーイメージセンサ。