JPS63174360A - 密着型イメ−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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ファクシミリ、複写機、光学文字認識および
スキャナー等の光電変換デバイスとして用いられる密着
型イメージセンサに関する。

〔従来の技術〕

一般に、密着型イメージセンサは、ＭＯ３形イメージセ
ンサやＣＯＤイメージセンサ等のＩＣイメージセンサと
比較してレンズによる縮小光学系を用いないため、ファ
クシミリ装置等を小型に実現でき経済性に優れている。

この様な密着型イメージセンサの構成例として、第２図
に示す構成のものである。このイメージセンサは、透明
基板１上にＣｒ等からなる遮光層３を蒸着し、これにフ
ォトリソグラフィ技術によりストライプ状の照明窓４を
設け、さらに５ｉ０２等からなる透明絶縁膜６．光電変
換素子列を順次積層し、最後にこの光電変換素子列を覆
う様に設けられた５ｉ０２やガラス板等からなる透明保
護層９から構成される。

この光電変換素子列としては、ＩＴＯ等からなる透明電
極８とＣｒ等からなる個別電極７で、アモルファスシリ
コン等からなる光電変換膜５をはさんだいわゆるサンド
イッチ構造のものである。この様なサンドイッチ構造の
光電変換素子は光応答速度が早く高速読み取りが可能と
なる。

この様な構成の密着型イメージセンサでは、ストライプ
状の照明窓４から入射した光が、透明保護層９に直接接
触された原稿２で反射され、この反射光が光電変換素子
列で読み取られるため、一般にセルフォックレンズと呼
ばれる１対１結像系を用いた密着型イメージセンサに比
べさらに小型化が可能になる他、光伝達効率も高く高Ｓ
Ｎ比が期待できる。

第３図は、第２図と同様な他の従来例であり、反射光の
収集効率をあげる様に個別電極７の中央部に照明窓１０
を設け、原稿２で散乱した光を四方から集める様にした
構造である。もちろん入射光は、原稿２まで届くために
は、光電変換膜５であるアモルファスシリコンにも同様
の照明窓１１を設けている。さらに、個別電極７間にも
光が入射しない様に、遮光膜３にも同様の分離した照明
窓４の列を設けている。

この様な分離した照明窓４は、前述したストライブ状の
照明窓４より解像度の向上が期待できるため、第２図の
従来例においても分離した照明窓４を設けた例もある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

一般に、高速読み取りが可能なこの様なサンドイッチ構
造では、その信号量は、蓄積時間（１ラインの読み取り
速度）、照度および素子面積に比例する。ところがこの
構造を活かす様に高速読み取りすれば蓄積時間は減少す
る。さらに解像度を高めようとすると素子面積も減少し
、ＳＮ比をあげるために照度を増やそうとしても、普通
密着型イメージセンサで使われるＬＥＤアレイ光源でも
寿命等を考慮すれば、あるレベル以上輝度を上げられな
い。

この様に一定の照度の下では、ＳＮ比が向上できないた
め高速化、高解像度化および高性能化に無理があった。

また、第３図の従来例の様な構造では、例えば１６素子
／■程度の解像度になると、素子寸法が５０μｍＸ５０
μｍ程度となり、従って照明窓の寸法が２０〜３０μｍ
×２０〜３０μｍ程度となる。長尺にわたってこの様な
寸法を形成することは、歩留りを悪化させることにもな
る。

本発明の目的は、この様な欠点を解決し、セルフォック
レンズを用ずに、小型化の利点を活かしながら高速、高
解像度化が可能な密着型イメージセンサを提供すること
にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の構成は、透明基板上に遮光層、光電変換素子列
および透明保護層とを順次積層し、前記透明基板側から
入射した光により前記透明保護層上の原稿を読み取る密
着型イメージセンサにおいて、前記遮光層により形成さ
れた前記透明基板側から入射した光を通過させるための
ストライプ状の窓が前記光電変換素子列の両側に位置す
るように、２列設けられたことを特徴とする。

〔作用、原理〕

本発明の構成をとることにより、セルフォックレンズ等
を用いずに、小型化を維持しながら高速。

高解像度化に対応できる密着型イメージセンサが得られ
る。

すなわち本発明では、例えばガラス基板上に設けた照明
窓を有する遮光層と、この上に順次設けた光電変換素子
列、透明保護層とから構成され、前記照明窓を通して入
射した光が、前記透明保護層上に密着して置かれた原稿
で反射され、この反射光を直接読み取る密着型イメージ
センサにおいて、前記照明窓を光電変換素子列の両側に
位置する様な構成をとっている。従って入射光量が従来
構造に比べ２倍となり光信号出力も２倍となり高ＳＮ化
が達成できる。

さらに、本発明を構成では９遮光層は単純なストライブ
状の照明窓を形成するだけで簡単なフォトリソグラフィ
技術で済み、しかも個別電極とのリードとの組み合わせ
で個々の光電変換素子に対応した分離した照明窓を最終
的には構成しているため解像度の劣化も無い。

〔実施例〕

以下、本発明を図面により詳細に説明する。

第１図（ａ）、（ｂ）は、本発明による一実施例を示す
部分破砕斜視図およびそののＡ−Ａ’の切断面である。

例えば、ガラス等よりなる透明基板１上に原稿２の読み
取り位置（主走査ライン）以外に、図示していない光源
からの照射光が入射しない様に、金属クロム（Ｃｒ）等
よりなる遮光層３を、蒸着、スパッタ等により設ける。

一方、この遮光Ｍ３には、原稿２に光を導くためにスト
ライプ状の照明窓４をフォトリソグラフィ技術により設
けている。このストライプ状の照明窓４は、図に示した
様に、この上に形成する光電変換膜５の両側に２列設け
て両側から斜め入射した光により原稿２の読み取り位置
を照射する構成としている。

この遮光層３として本実施例の様な金属膜を使用する場
合には、光電変換膜５を上下を電極ではさんだ光電変換
素子列と電気的に分離しておくため、ＳｉＯ□やＳｉ３
Ｎ４等の透明絶縁膜６を形成しておく必要がある。この
２列の照明窓４の中央部にＣｒ等よりなる個別電極７と
ＩＴＯ等からなる透明電極８でアモルファスシリコン等
からなる光電変換膜５を挟んだいわゆるサンドイッチ構
造の光電変換素子列を設けている。

この時、個別電極７のリードは、光電変換素子列の両側
に交互に引出され、ストライプ状の照明窓４とほぼ直角
に交わっている。このストライプ状の照明窓４と交差し
た部分の個別電極７のリードは、ストライプ状の照明窓
４を両側共光電変換素子数と同数に分離する様に構成−
されている。この光電変換素子列の長さは、Ａ４判ある
いは８４判等の原稿４と同一寸法であり、８索子／關あ
るいは１６素子／　ｍｍ等の素子密度で並んでいる。例
えば、１６素子／關の場合、光電変換素子の寸法は、通
常５０μｍ×５０μｍであるため、分離された個々の照
明窓４も例えば解像度の観点から考えると同寸法程度の
大きさが適当である。最後に、それらの光電変換素子を
覆う様に０．１ｍｍ程度の厚さの薄膜ガラス等からなる
透明保護窓９を設けている。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば、集束性光ファイバ
アレイ等のレンズ系を用いず透明保護層に直接密着して
原稿を読み取る密着型イメージセンサか得られ、原稿の
読み取り位置にのみ光を入射させる照明窓を光電変換素
子列の両側に設置したことにより、入射光量を２倍にす
るこが出来。

ＳＮ比を向上させ、その分高速、高解像度化が図られる
という効果がある。また、高解像度化の点では照明窓を
光電変換素子に一対一に対応する様分離されている事が
望ましい。この様な照明窓をストライプ状の照明窓と個
別電極とで構成したことで、微細パターンのフォトリソ
グラフィ技術の利用を減らし、歩留り向上を期待しなが
ら、解像度劣化の無い密着型イメージセンサが実現でき
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の一実施例を示す斜視図
およびそのＡ−Ａ’間で切断したの断面図、第２図、第
３図は従来の密着型イメージセンサの二側の斜視図であ
る。 １・・・透明基板、２・・・原稿、３・・・遮光層、４
・・・照明窓、５・・・光電変換膜、６・・・透明絶縁
膜、７・・・個別電極、８・・・透明電極、９・・・透
明保護膜、１ｏ・・・光電変換膜の照明窓、１１・・・
個別電極の照明窓。 答　３　　回

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明基板上に遮光層、光電変換素子列および透明
   保護層とを順次積層し、前記透明基板側から入射した光
   により前記透明保護層上の原稿を読み取る密着型イメー
   ジセンサにおいて、前記遮光層により形成された前記透
   明基板側から入射した光を通過させるためのストライプ
   状の窓が前記光電変換素子列の両側に位置するように、
   ２列設けられたことを特徴とする密着型イメージセンサ
   。
2. （２）光電変換素子列が、光電変換膜の上下を、交互に
   リードを振り分けた個別電極と共通電極ではさんだ積層
   構造である特許請求の範囲第１項記載の密着型イメージ
   センサ。
3. （３）ストライプ状の窓が、交互にリードを振り分けた
   個別電極で分離され原稿へ光を入射させる照明窓である
   特許請求の範囲第１項あるいは第２項記載の密着型イメ
   ージセンサ。