JPS6265366A - 光センサ - Google Patents
光センサInfo
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- JPS6265366A JPS6265366A JP60203442A JP20344285A JPS6265366A JP S6265366 A JPS6265366 A JP S6265366A JP 60203442 A JP60203442 A JP 60203442A JP 20344285 A JP20344285 A JP 20344285A JP S6265366 A JPS6265366 A JP S6265366A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices 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
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14665—Imagers using a photoconductor layer
Landscapes
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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）
本発明はファクシミリ等の原稿を読み取るための光セン
サの構造に関する。
サの構造に関する。
（従来の技術）
従来からＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ等、あるいは、そ
れらの固溶体に微量のＣｕ、 Ａｇ、ハロゲン元素等を
添加したものを蒸発源として、ガラス基板上に真空蒸着
して薄膜を形成し、これをｃｄＣＩｌｚを含む中性雰囲
気、あるいは空気中で加熱することにより光導電性を付
与して光導電体が製造されている。
れらの固溶体に微量のＣｕ、 Ａｇ、ハロゲン元素等を
添加したものを蒸発源として、ガラス基板上に真空蒸着
して薄膜を形成し、これをｃｄＣＩｌｚを含む中性雰囲
気、あるいは空気中で加熱することにより光導電性を付
与して光導電体が製造されている。
このような光導電体は、たとえば−次元のライン状アレ
イに形成し電極を設けて光センサを構成し、ファクシミ
リ等の原稿と同一寸法に配列して密着型イメージセンサ
に使用されている。
イに形成し電極を設けて光センサを構成し、ファクシミ
リ等の原稿と同一寸法に配列して密着型イメージセンサ
に使用されている。
現在、このような密着型イメージセンサとしては、Ｃｄ
ＳとＣｄＳｅの固溶体を使用したものの実用化が行なわ
れている。またａ−ＳＬ（アモルファスシリコン）を材
料にした密着型イメージセンサも実用化が図られている
。
ＳとＣｄＳｅの固溶体を使用したものの実用化が行なわ
れている。またａ−ＳＬ（アモルファスシリコン）を材
料にした密着型イメージセンサも実用化が図られている
。
一方、単結晶Ｓｉプロセスを利用して、Ｃ０Ｄ（電荷転
送素子）を直線状に配列したものや、直線上に配列した
Ｓｉチップ上にバイポーラ トランジスタを形成したも
のについても研究開発が行なわれている。ＣＯＤやバイ
ポーラトランジスタを用いるものは高速応答化や微細加
工が容易で高い性能のものが得られる反面、製造プロセ
スが複雑でコストが高くなることや、〔直接読み取り密
着型イメージセンサ−の素子構成の検討〕（電気通信学
会技術研究報告、ＩＥ８１−３５）に示されているよう
な、低コスト化が可能になる完全なレンズレスタイプの
密着型イメージセンサを本質的に構成できず、材料のコ
スト高を含め、総合的に製造コストが高いという欠点を
有している。また、ａ −５ｉを用いるものでは、同じ
プロセスで形成可能なａ−３ｉやｐｏｌｉ−３ｉのＴＦ
Ｔ（薄膜トランジスタ）を使用して集積化も可能である
が光電電流が微弱であるため、その処理回路が複雑にな
る欠点があった。またｐｏｌｉ−３ｉを使用するには高
温でのプロセスが必要で基板コストが高くなる欠点をも
有している。
送素子）を直線状に配列したものや、直線上に配列した
Ｓｉチップ上にバイポーラ トランジスタを形成したも
のについても研究開発が行なわれている。ＣＯＤやバイ
ポーラトランジスタを用いるものは高速応答化や微細加
工が容易で高い性能のものが得られる反面、製造プロセ
スが複雑でコストが高くなることや、〔直接読み取り密
着型イメージセンサ−の素子構成の検討〕（電気通信学
会技術研究報告、ＩＥ８１−３５）に示されているよう
な、低コスト化が可能になる完全なレンズレスタイプの
密着型イメージセンサを本質的に構成できず、材料のコ
スト高を含め、総合的に製造コストが高いという欠点を
有している。また、ａ −５ｉを用いるものでは、同じ
プロセスで形成可能なａ−３ｉやｐｏｌｉ−３ｉのＴＦ
Ｔ（薄膜トランジスタ）を使用して集積化も可能である
が光電電流が微弱であるため、その処理回路が複雑にな
る欠点があった。またｐｏｌｉ−３ｉを使用するには高
温でのプロセスが必要で基板コストが高くなる欠点をも
有している。
ところでＣｄＳとＣｄＳｅの固溶体を使用する密着型イ
メージセンサは光応答が遅い欠点があるが、薄膜プロセ
スにより形成されるため、レンズレス化が可能であり、
光電電流も大きいところから回路構成が簡単な利点があ
り、現在はさらに進んでこの光センサの高速化が大きな
技術的課題となっており、たとえば、「高速高感度薄膜
イメージセンサ」（画像電子学会第８３回研究会８４−
０５）でみるように、ＣｄＳとＣｄＳｅのモル組成比２
：８として、連続したバイアス光を照射することにより
光応答速度を高速化させることが試みられている。
メージセンサは光応答が遅い欠点があるが、薄膜プロセ
スにより形成されるため、レンズレス化が可能であり、
光電電流も大きいところから回路構成が簡単な利点があ
り、現在はさらに進んでこの光センサの高速化が大きな
技術的課題となっており、たとえば、「高速高感度薄膜
イメージセンサ」（画像電子学会第８３回研究会８４−
０５）でみるように、ＣｄＳとＣｄＳｅのモル組成比２
：８として、連続したバイアス光を照射することにより
光応答速度を高速化させることが試みられている。
ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅおよびそれらの固溶体によ
る光センサは上述のようにることか光導電性を利用する
が、対向電極に電圧を印加した状態で光を照射したとき
に流れる電流値を光電流Ｊ、、暗時の電流値を暗電流Ｊ
Ｄとし、それぞれを電圧に変換してその差を利用してい
る。
る光センサは上述のようにることか光導電性を利用する
が、対向電極に電圧を印加した状態で光を照射したとき
に流れる電流値を光電流Ｊ、、暗時の電流値を暗電流Ｊ
Ｄとし、それぞれを電圧に変換してその差を利用してい
る。
しかしながら、このＪ、は周囲温度によって影響を受け
、温度が高くなるとＪＰは小さくなる。
、温度が高くなるとＪＰは小さくなる。
一般に、ファクシミリ等の原稿を読み取る場合は原稿か
らの反射像をセンサ上に結像させ、その時の原稿の白、
黒に対応して反射する反射光の。
らの反射像をセンサ上に結像させ、その時の原稿の白、
黒に対応して反射する反射光の。
「有り」、「無し」を電圧に変換して原稿の白、黒を判
断しており、その判断の基準になる電圧のレベルはスラ
イスレベルと呼ばれ、電圧がこのスライスレベルを越す
か否かによって原稿が白または黒と判断される。
断しており、その判断の基準になる電圧のレベルはスラ
イスレベルと呼ばれ、電圧がこのスライスレベルを越す
か否かによって原稿が白または黒と判断される。
（発明が解決しようとする問題点）
ところが周囲温度の変化でＪ、が変化し、そのためある
温度で決めたスライスレベルでは白黒のバランスが崩れ
、白、または黒に片寄った調子の再生画像となる。たと
えば周囲温度が上昇するとＪ。
温度で決めたスライスレベルでは白黒のバランスが崩れ
、白、または黒に片寄った調子の再生画像となる。たと
えば周囲温度が上昇するとＪ。
は減少し、先に設定しであるスライスレベルは相対的に
高い状態になって、黒と判断する部分が多くなり再生画
像は全体的に黒っぽくなる。同様に温度が下がったとき
は全体に白っぽい再生画像となる。このような欠点を有
するため周囲温度の変化に対する補正が必要で、白画像
（原稿）の場合に得られる電圧を一定にするように回路
的に補正される。この補正はラインセンサのように多数
のビットを有するものには各ビットに対して必要で、そ
のためコストが大幅に増加する欠点を有している。
高い状態になって、黒と判断する部分が多くなり再生画
像は全体的に黒っぽくなる。同様に温度が下がったとき
は全体に白っぽい再生画像となる。このような欠点を有
するため周囲温度の変化に対する補正が必要で、白画像
（原稿）の場合に得られる電圧を一定にするように回路
的に補正される。この補正はラインセンサのように多数
のビットを有するものには各ビットに対して必要で、そ
のためコストが大幅に増加する欠点を有している。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、透明基板上にＣｄＳ、 ＣｄＳｅ、 ＣｄＴ
ｅもしくはそれら３物質のうち少なくとも２種類による
固溶体を主体として、それに微量のＣｕを含んでなる蒸
発源を用いて蒸着薄膜を形成させた後、ｃｄＣＩｌｚを
含む不活性ガス、または中性ガス中で熱処理し、かつ対
向電極を形成してなる光センサにおいて、上記光センサ
部分に加温する構造を形成したことを特徴とし、光導電
体の近傍で光センサに接触しない部位に加温体を形成さ
せ、光センサを温度センサとしながら周囲温度が低温の
ときは光導電体に加温し、白原稿のときでも常に高温時
と同様なＪ、が得られるようにして、上記従来の欠点を
排除するものである。
ｅもしくはそれら３物質のうち少なくとも２種類による
固溶体を主体として、それに微量のＣｕを含んでなる蒸
発源を用いて蒸着薄膜を形成させた後、ｃｄＣＩｌｚを
含む不活性ガス、または中性ガス中で熱処理し、かつ対
向電極を形成してなる光センサにおいて、上記光センサ
部分に加温する構造を形成したことを特徴とし、光導電
体の近傍で光センサに接触しない部位に加温体を形成さ
せ、光センサを温度センサとしながら周囲温度が低温の
ときは光導電体に加温し、白原稿のときでも常に高温時
と同様なＪ、が得られるようにして、上記従来の欠点を
排除するものである。
（作 用）
前記したようにＣｄＳ 、 Ｃｄ５ａあるいはＣｄＴｅ
、あるいはそれらの固溶体を用いた光センサのＪＰは材
料の種類、組成比、使用照度によって多少異なる６第２
図はその周囲温度とＪＰの相対値変化の関係を示してお
り、曲線ａはＣｄ５ｏ 、５Ｓｅｏ 、４の場合、曲線
すはＣｄ５０．５４Ｓｅ０．３ＧＴｅ１１．１の場合、
曲線ＣはＣｄＳ、 、、Ｓｅ、 、、の場合を示してい
る。
、あるいはそれらの固溶体を用いた光センサのＪＰは材
料の種類、組成比、使用照度によって多少異なる６第２
図はその周囲温度とＪＰの相対値変化の関係を示してお
り、曲線ａはＣｄ５ｏ 、５Ｓｅｏ 、４の場合、曲線
すはＣｄ５０．５４Ｓｅ０．３ＧＴｅ１１．１の場合、
曲線ＣはＣｄＳ、 、、Ｓｅ、 、、の場合を示してい
る。
光センサを通常使用する周囲温度範囲は０℃ないし４０
℃程度であるが、寒冷地あるいは長時間の使用で光源の
温度上昇など特別な場合を考慮すると、−１０℃ないし
５０℃の範囲の保障が必要である。
℃程度であるが、寒冷地あるいは長時間の使用で光源の
温度上昇など特別な場合を考慮すると、−１０℃ないし
５０℃の範囲の保障が必要である。
その温度範囲でＪ、はＣｄ５０１．Ｓｅ、 、、の場合
（曲線ａ）で約３ ／ ４ 、Ｃｄ５ｏ 、２Ｓｅ、
、ａ （曲線Ｃ）の場合では約１／４に変化する。ゆえ
に低温で使用する場合は光センサを温度センサとしなが
ら、白原稿を読んだときのＪ、の値が、使用最高温度で
の値と同じになるまで、光導電体の近傍に形成した加温
体により加温し、常に使用最高温度で光センサを動作さ
せることができる。なお、当然、加温は光センサ部分の
みで他の光源や回路部分に影響を与えることはない。
（曲線ａ）で約３ ／ ４ 、Ｃｄ５ｏ 、２Ｓｅ、
、ａ （曲線Ｃ）の場合では約１／４に変化する。ゆえ
に低温で使用する場合は光センサを温度センサとしなが
ら、白原稿を読んだときのＪ、の値が、使用最高温度で
の値と同じになるまで、光導電体の近傍に形成した加温
体により加温し、常に使用最高温度で光センサを動作さ
せることができる。なお、当然、加温は光センサ部分の
みで他の光源や回路部分に影響を与えることはない。
以上のようにして本発明は、周囲温度が変化しても光セ
ンサは常に、一定の温度に保たれるから低コストで周囲
温度の変化に再生画像の調子に影響されない光センサを
提供できる。
ンサは常に、一定の温度に保たれるから低コストで周囲
温度の変化に再生画像の調子に影響されない光センサを
提供できる。
（実施例）
以下、本発明を一実施例により説明する。
まず、５０ Ｘ ２８０ Ｘ １ 、２＋ｉ＋ｉ”のガ
ラス基板上にＣｄＳ、 、、Ｓｅ、 、、を主成分とし
て０．２モル％のＣｕを含む固溶体を蒸発源として真空
蒸着により薄膜を形成した。これを１ｍｍあたり８ビツ
トの割合で１７２８ビツトのライン状アレイ素子に分離
し、５００℃で２時間ＣｄＣｆ、を含む蒸気雰囲気で熱
処理した後、ＮｉＣｒ／Ａｕによる電極を形成して光セ
ンサを構成した。
ラス基板上にＣｄＳ、 、、Ｓｅ、 、、を主成分とし
て０．２モル％のＣｕを含む固溶体を蒸発源として真空
蒸着により薄膜を形成した。これを１ｍｍあたり８ビツ
トの割合で１７２８ビツトのライン状アレイ素子に分離
し、５００℃で２時間ＣｄＣｆ、を含む蒸気雰囲気で熱
処理した後、ＮｉＣｒ／Ａｕによる電極を形成して光セ
ンサを構成した。
さらにＩｎ、Ｏ，＋ＳｎＯ，（２％）をターゲット材料
としてスパッタすることにより、上記基板の裏面の光セ
ンサの薄膜部に重なる位置に帯状に透明導電膜を形成し
た。
としてスパッタすることにより、上記基板の裏面の光セ
ンサの薄膜部に重なる位置に帯状に透明導電膜を形成し
た。
このようにして光センサアレイを製作し、駆動回路およ
び中央部の１ビツト分を温度センサとした温度制御回路
を付加してリニアイメージセンサを構成した。
び中央部の１ビツト分を温度センサとした温度制御回路
を付加してリニアイメージセンサを構成した。
第１図は上記のようにして形成した光センサの１ビツト
分の構造を示す概略斜視図である。１は基板、２は光導
電体、３は電極、４は透明導電膜からなる加温体である 加温体４は必ずしも透明導電膜でなくとも光導電体２に
入射する光を遮蔽しなければ、たとえば、第３図に示す
ように光導電体の両側縁に対応させて分割して形成すれ
ば、ニクロム等による不透明薄膜、あるいは厚膜加温体
を貼付してもよい。なお、第３図で１ないし３は第１図
での説明と同じであり、４′は上記分割した不透明の加
温体を示している。
分の構造を示す概略斜視図である。１は基板、２は光導
電体、３は電極、４は透明導電膜からなる加温体である 加温体４は必ずしも透明導電膜でなくとも光導電体２に
入射する光を遮蔽しなければ、たとえば、第３図に示す
ように光導電体の両側縁に対応させて分割して形成すれ
ば、ニクロム等による不透明薄膜、あるいは厚膜加温体
を貼付してもよい。なお、第３図で１ないし３は第１図
での説明と同じであり、４′は上記分割した不透明の加
温体を示している。
第４図はセンサ面に絶縁膜を形成すれば光センサと同一
面上に加温体を形成可能なことを示すもので、５が絶縁
膜であり、その他の符号は前回までの説明と同じである
。
面上に加温体を形成可能なことを示すもので、５が絶縁
膜であり、その他の符号は前回までの説明と同じである
。
以上、本発明を一実施例により説明したが、第１図およ
び第３図の構成は前述した完全密着型のレンズレスタイ
プのイメージセンサにも適用可能なことは自明である。
び第３図の構成は前述した完全密着型のレンズレスタイ
プのイメージセンサにも適用可能なことは自明である。
（発明の効果）
以上説明した本発明によれば、従来、たとえばＡ４版用
イメージセンサであれば１７２８ビツトに対して行なっ
ていた各ビットごとのＪＰの温度補正を、単に１ビツト
の光センサを温度センサとして使用し、光導電体を加温
するための温度制御回路を設けるだけで、従来と同等も
しくはそれ以上の良好な画像再生能力をもつイメージセ
ンサとすることができ、回路コストを従来の約８０％、
イメージセンサ全体で約９０％にまで低下させることが
可能となり、コスト的に優れた光センサとなる。
イメージセンサであれば１７２８ビツトに対して行なっ
ていた各ビットごとのＪＰの温度補正を、単に１ビツト
の光センサを温度センサとして使用し、光導電体を加温
するための温度制御回路を設けるだけで、従来と同等も
しくはそれ以上の良好な画像再生能力をもつイメージセ
ンサとすることができ、回路コストを従来の約８０％、
イメージセンサ全体で約９０％にまで低下させることが
可能となり、コスト的に優れた光センサとなる。
第１図は本発明の一実施例の斜視図、第２図は光センサ
の光電流の温度依存性を説明する特性図、第３図および
第４図は本発明の一実施例による光センサの斜視図であ
る。 １ ・・・透明基板、 ２・・・光導電体、 ３・・・
電極、 ４ ・・・（透明導電薄膜からなる）加温体。 ４′ ・・・（不透明薄膜による）加温体、 ５ ・・
・絶縁膜。 特許出願人 松下電器産業株式会社 第１図 ＋−ｔ１Ｍ港祉 ２−九′＃ｔφ ３ を伜 ４−・１朗導電４ｅ・５ｔｈ）ｐ目燻本第２図 ｙ１釦ｉ展■） 第３図 ス Ｉ・ｌ＊Ｆ！湊販 ２− Ｌ＃＊捧 ３ を玲 ４’−（＜ ｆ１１ＦＩｌ’ｌ・ＣＢｌ ｆｉ”乏’に
第４図 ＋ｙｔｐＰｌ路坂 ２・ｙｔ羊く砕 ３ を迎 ４′ ス・速９月つ炉Ａ已本 ５建縁談
の光電流の温度依存性を説明する特性図、第３図および
第４図は本発明の一実施例による光センサの斜視図であ
る。 １ ・・・透明基板、 ２・・・光導電体、 ３・・・
電極、 ４ ・・・（透明導電薄膜からなる）加温体。 ４′ ・・・（不透明薄膜による）加温体、 ５ ・・
・絶縁膜。 特許出願人 松下電器産業株式会社 第１図 ＋−ｔ１Ｍ港祉 ２−九′＃ｔφ ３ を伜 ４−・１朗導電４ｅ・５ｔｈ）ｐ目燻本第２図 ｙ１釦ｉ展■） 第３図 ス Ｉ・ｌ＊Ｆ！湊販 ２− Ｌ＃＊捧 ３ を玲 ４’−（＜ ｆ１１ＦＩｌ’ｌ・ＣＢｌ ｆｉ”乏’に
第４図 ＋ｙｔｐＰｌ路坂 ２・ｙｔ羊く砕 ３ を迎 ４′ ス・速９月つ炉Ａ已本 ５建縁談
Claims (1)
- 透明基板上に、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、もしくは
それら３物質のうち、少なくとも２種類による固溶体を
主体として、これに微量のＣｕを含んでなる蒸発源を用
いて蒸着した薄膜を、ＣｄＣｌ＿２を含む不活性ガス、
または中性ガス中で熱処理して対向電極を設けた光セン
サにおいて、上記の光センサ部分を加温する加温体を有
する構造としたことを特徴とする光センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60203442A JPS6265366A (ja) | 1985-09-17 | 1985-09-17 | 光センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60203442A JPS6265366A (ja) | 1985-09-17 | 1985-09-17 | 光センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6265366A true JPS6265366A (ja) | 1987-03-24 |
Family
ID=16474174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60203442A Pending JPS6265366A (ja) | 1985-09-17 | 1985-09-17 | 光センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6265366A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02139968A (ja) * | 1988-11-21 | 1990-05-29 | Koji Toda | 密着型ラインイメージセンサ |
| JP2009248805A (ja) * | 2008-04-08 | 2009-10-29 | Honda Motor Co Ltd | 自動車の前部車体構造 |
-
1985
- 1985-09-17 JP JP60203442A patent/JPS6265366A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02139968A (ja) * | 1988-11-21 | 1990-05-29 | Koji Toda | 密着型ラインイメージセンサ |
| JP2009248805A (ja) * | 2008-04-08 | 2009-10-29 | Honda Motor Co Ltd | 自動車の前部車体構造 |
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