JPS6363265A - Contact type image sensor and its manufacture - Google Patents

Contact type image sensor and its manufacture

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JPS6363265A
JPS6363265A JP61208199A JP20819986A JPS6363265A JP S6363265 A JPS6363265 A JP S6363265A JP 61208199 A JP61208199 A JP 61208199A JP 20819986 A JP20819986 A JP 20819986A JP S6363265 A JPS6363265 A JP S6363265A
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JP
Japan
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light
array
array substrate
plzt
optical sensor
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JP61208199A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Saito
毅 斎藤
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To align signal outputs with a simple constitution by inserting a filter including a PLZT array substrate that arrays PLZT optical shutter cells between a light converging fiber lens array and an optical sensor array substrate. CONSTITUTION:An image sensor includes a light emitting diode array 3 for lighting an original surface 6, the light converging fiber lens array 4 receiving light that comes from the light emitting diode array 3 and that is refected on the original surface 6, and an optical sensor array substrate 2 arranged on the image forming surface of the light converting fiber lens array 4. The filter including the PLZT array substrate in which plural PLZT optical shutter cells having one vs one correspondence with the light receiving surfaces of respective optical sensor elements on the optical sensor array substrate 5 are arrayed is inserted between the light converging fiber lens array 4 and the optical sensor array substrate. Since the on and off characteristics of the PLZT cell is smooth with respect to an impressed voltage, the quantity of light can be finely adjusted. Thus, by using the filter made of the PLZT optical shutter cell 7, the light receiving quantity of each optical sensor element can be independently adjusted, and uniform signal outputs can be obtained from all the optical sensor elements.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はイメージセンサとその製造方法に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to an image sensor and a manufacturing method thereof.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、オフィスオートメーションの進展にともない、フ
ァクシミリ装置の小型化が望まれている。このような装
置の小型化にあたって最も障害となっているのが画像読
取部における光電変換系の大きさである。従来のファク
シミリの光電変換デバイス(以下イメージセンサと称す
)はMOS型、CCD型などの半導体ICが用いられて
きた。しかしこの半導体イメージセンサはICチップの
大きさが数+1m程度と小さく、このため例えば20c
m幅のA4判原稿を読取るには原稿像を数土龍幅に縮小
するための光学系が必要であり、そのための光路長(A
4判の場合で40〜60 cm )の確保が装置を小型
化する上でのネックとされてきた。この問題解決法とし
て、密着型イメージセンサと呼ばれるイメージセンサが
注目されその開発が行われている。これは原稿幅と同じ
寸法に多数の微小な光電変換素子を一次元的に並べた大
型のイメージセンサであって、原稿と密着させて用いる
ので、原稿像を縮小するための光路長が長いレンズ系を
使用しなくてもよいため装置の大幅な小型化が達成され
る。
In recent years, with the progress of office automation, it has been desired to make facsimile machines smaller. The biggest obstacle to miniaturizing such devices is the size of the photoelectric conversion system in the image reading section. Conventional facsimile photoelectric conversion devices (hereinafter referred to as image sensors) have used semiconductor ICs such as MOS type and CCD type. However, in this semiconductor image sensor, the size of the IC chip is small, about several meters plus one meter, and therefore, for example, 20cm
To read an A4 document with a width of m, an optical system is required to reduce the document image to a width of several meters, and the optical path length (A
Securing a width of 40 to 60 cm in the case of 4-size paper has been regarded as a bottleneck in downsizing the device. As a solution to this problem, an image sensor called a contact image sensor is attracting attention and development is underway. This is a large image sensor with a large number of tiny photoelectric conversion elements arranged one-dimensionally in the same dimension as the document width, and because it is used in close contact with the document, a lens with a long optical path length is used to reduce the document image. Since the system does not need to be used, the device can be significantly miniaturized.

このような密着型イメージセンサの基本ユニット構造と
して、従来第7図に示すような構造のものが知られてい
る(インターナショナル・エレクトロンデバイス・ミー
ティング・テクニカル・ダイジェスト(IEDM82)
、第329ページ)。同図において1は光センサアレー
、2は光センサアレー基板、3は照明用発光ダイオード
アレー、4は導光系ファイバレンズアレーである。
As a basic unit structure of such a contact type image sensor, the structure shown in Fig. 7 is conventionally known (International Electron Device Meeting Technical Digest (IEDM82)).
, p. 329). In the figure, 1 is an optical sensor array, 2 is an optical sensor array substrate, 3 is a light emitting diode array for illumination, and 4 is a light guide fiber lens array.

光センサアレー1としては、例えば無定形シリコンセン
サが用いられ、A4判で8素子/ mnのセンサの場合
には、受光面積が100μm角はどのセンサ素子が17
28個−列に並んでいる。原稿照明用発光ダイオードア
レー3は緑色高輝度発光ダイオードを2〜3m+1間隔
で並べてアレイ化し集光レンズと一体化したものである
。このような固体光源を用いることで装置の信頼性が向
上する。導光系ファイバレンズアレー4は縮小を行わな
い等な結像用の光学系で発光ダイオードの発光波長に整
合した集束性ファイバレンズアレーを用いている。以上
のような構成をとることにより、原稿面とセンサ面との
距離を2Oram以下とすることができ、装置の大幅な
小型化がはかられている。
For example, an amorphous silicon sensor is used as the optical sensor array 1. In the case of an A4 size sensor with 8 elements/mn, which sensor element has a light receiving area of 100 μm square?
28 pieces - lined up in a row. The light emitting diode array 3 for document illumination is an array of high-intensity green light emitting diodes arranged at intervals of 2 to 3 m+1 and integrated with a condenser lens. Using such a solid-state light source improves the reliability of the device. The light guiding system fiber lens array 4 is an optical system for imaging without reduction, and uses a convergent fiber lens array matched to the emission wavelength of the light emitting diode. By adopting the above configuration, the distance between the document surface and the sensor surface can be set to 2 Oram or less, and the device can be significantly miniaturized.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

ところで、イメージセンサの特性としては、各素子間の
信号出力かそろっていることが望ましい。しかし密着型
イメージセンサのような大型デバイスでは以下に述べる
種々の原因により信号出力がばらつく。第8図は信号出
力のばらつきを説明するための密着型イメージセンサの
等価回路を示す。信号出力のばらつきは、(1)発光ダ
イオードアレーの発光強度分布から生ずる各光センサ素
子1′への入射光12の光量変動、(2)光センサアレ
ー1の特性変動(各光センサ素子で受光面積が不揃い等
) 、(3)各光センサ素子から信号検出回路に至るま
での配線容量Cs13の変動、などに起因する。
By the way, as a characteristic of the image sensor, it is desirable that the signal output between each element be the same. However, in large devices such as contact type image sensors, signal output varies due to various causes described below. FIG. 8 shows an equivalent circuit of a contact type image sensor for explaining variations in signal output. Variations in signal output are caused by (1) variations in the amount of light 12 incident on each photosensor element 1' caused by the emission intensity distribution of the light-emitting diode array, (2) variations in the characteristics of the photosensor array 1 (light received by each photosensor element). (3) variation in the wiring capacitance Cs13 from each photosensor element to the signal detection circuit, etc.

第9図はイメージセンサ全素子の信号出力分布の一例を
示す特性図である。これは白原稿を用いたときの信号出
力分布でばらつきは±12%とかなり大きく、発光ダイ
オードアレーの照度分布とほぼ一致する。更に詳細に見
てみると配線容量のばらつきの影響も重畳していること
がわかる。白か黒かの二値信号のみを取り扱う場合には
この程度の信号出力のばらつきは許容できる。しかし中
間調画像を読取る場合には、この信号出力のばらつきは
致命的欠点である。このような欠点を解消する手段とし
てはイメージセンサの信号出力を電気的に処理し、出力
をそろえる方法が考えられる。しかしそのためには光セ
ンサアレーの出力側に特別な補正回路、例えばメモリ、
コンパレータおよび増幅器からなる補正回路を、光セン
サ素子に対応する数だけ取付けることなどが必要になり
、これは重大なコストアップ要因となる。
FIG. 9 is a characteristic diagram showing an example of the signal output distribution of all the elements of the image sensor. This is a signal output distribution when a white original is used, and the variation is quite large at ±12%, which almost matches the illuminance distribution of a light emitting diode array. A more detailed look reveals that the influence of variations in wiring capacitance is also superimposed. When only binary signals of black and white are handled, this degree of variation in signal output is acceptable. However, when reading halftone images, this variation in signal output is a fatal drawback. A conceivable way to overcome this drawback is to electrically process the signal outputs of the image sensors to make the outputs uniform. However, this requires a special correction circuit, e.g. memory, on the output side of the optical sensor array.
It becomes necessary to install correction circuits consisting of comparators and amplifiers in a number corresponding to the number of optical sensor elements, which becomes a significant cost increase factor.

本発明の目的は、簡単な構成で信号出力をそろえること
ができる密着型イメージセンサとその製造方法を提供す
ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a contact-type image sensor and a method for manufacturing the same, in which signal outputs can be made uniform with a simple configuration.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明密着型イメージセンサは、原稿面照明用の発光ダ
イオードアレーと、前記発光ダイオードアレーから発し
て原稿面で反射された反射光をうける集光性ファイバレ
ンズアレーと、前記集光性ファイバレンズアレーの結像
面に配置された光センサアレー基板とを含んでなる密着
型イメージセンサにおいて、前記集光性ファイバレンズ
アレーと光センサアレー基板との間に、前記光センサア
レー基板の各光センサ素子の受光面と一対一に対応する
PLZT光シャッタセルをアレー状に配置したPLZT
アレー基板を含むフィルタが挿入されて構成されている
The contact image sensor of the present invention includes a light-emitting diode array for illuminating a document surface, a light-concentrating fiber lens array that receives reflected light emitted from the light-emitting diode array and reflected on the document surface, and a light-condensing fiber lens array that receives light emitted from the light-emitting diode array and reflected on the document surface. and a photosensor array substrate disposed on the imaging plane of the image sensor, each photosensor element of the photosensor array substrate is disposed between the light-condensing fiber lens array and the photosensor array substrate. PLZT with PLZT optical shutter cells arranged in an array in one-to-one correspondence with the light-receiving surface of
A filter including an array substrate is inserted.

本発明密着型イメージセンサ製造方法は、原稿面照明用
の発光ダイオードアレーと、前記発光ダイオードアレー
から発して原稿面で反射された反射光をうける集光性フ
ァイバレンズアレーと、前記集光性ファイバレンズアレ
ーの結像面に配置された光センサアレー基板と、前記集
光性ファイバレンズアレーと光センサアレー基板との間
に、前記光センサアレー基板の各光センサ素子の受光面
と一対一に対応するPLZT光シャッタセルをアレー状
に配置したP L Z Tアレー基板を含むフィルタを
挿入してなる密着型イメージセンサを仮組立てする工程
と、白原稿に対する前記光センサアレー基板の信号出力
分布を測定する工程と、前記信号出力分布中の最小信号
出力値をメモリに蓄える工程と、前記各PLZT光シャ
ッタセルへの印加電圧を調整して前記各光センサ素子の
白原稿に対する信号出力を前記最小信号出力値に合わせ
る工程とを含んで構成される。
The contact image sensor manufacturing method of the present invention includes: a light-emitting diode array for illuminating a document surface; a light-concentrating fiber lens array that receives reflected light emitted from the light-emitting diode array and reflected on the document surface; A photosensor array substrate disposed on the image forming surface of the lens array, and a light-receiving surface of each photosensor element of the photosensor array substrate between the light-condensing fiber lens array and the photosensor array substrate. A process of temporarily assembling a contact image sensor formed by inserting a filter including a PLZT array substrate in which corresponding PLZT optical shutter cells are arranged in an array, and determining the signal output distribution of the optical sensor array substrate with respect to a white original. a step of measuring, a step of storing the minimum signal output value in the signal output distribution in a memory, and a step of adjusting the voltage applied to each of the PLZT optical shutter cells to set the signal output of each of the photosensor elements to the white document to the minimum value. and a step of matching the signal output value.

〔作用〕[Effect]

本発明は光センサアレーを構成する各光センサ素子につ
いて、その受光量を各々独立に調整できる簡単な手段を
導入することにより、イメージセンサ全体として均一な
信号出力を得ようとするものである。受光量調整手段と
してはPLZT光シャッタセルのアレーを減光フィルタ
として用い、各PLZT光シャッタセルの減光量は、例
えばレーザビームトリマーなどを用いてPLZT光シャ
ッタセル駆動電圧、調整用抵抗をトリミングし、PLZ
T光シャッタセルへの印加電圧を加減することにより調
整を行う。
The present invention aims to obtain a uniform signal output from the entire image sensor by introducing a simple means that can independently adjust the amount of light received by each of the photosensor elements constituting the photosensor array. As a means for adjusting the amount of received light, an array of PLZT optical shutter cells is used as a neutral density filter, and the amount of attenuation of each PLZT optical shutter cell is determined by trimming the PLZT optical shutter cell driving voltage and adjustment resistor using, for example, a laser beam trimmer. , PLZ
Adjustment is performed by adjusting the voltage applied to the T-light shutter cell.

PLZTはランタンをドープしたチタンジルコン酸鉛(
PbTiO3−PbZrO3)で透明な強誘電性セラミ
ックである。電界を印加すると複屈折を示し、入射光の
偏光面を回転させる。したがって入射光側および透過光
側に偏光板を2枚置きPLZTアレー基板をサンドイッ
チ状に挟んでPLZTアレー基板表面にそって電界を加
えることにより、第2図にその構成を示すように、光シ
ヤツターとして働かせることができる。光センサ素子の
受過量調整は次のようにして行う。まず白原稿を用いて
全光センサ素子の信号出力分布を得る0次にこの信号出
力の最小の出力値をメモリに蓄える。最後にレーザビー
ムにより各光センサ素子に一対一に対応して設けられた
PLZTアレー基板上の無定形シリコンからなる薄膜抵
抗体の一部を蒸発飛散させて、その光センサ素子の信号
出力が先に蓄えた最小信号出力値と一致するまでトリミ
ングする。当然のことながらトリミングは白原稿を用い
て信号を出力させながら行う。生産性を考慮すると一素
子あたりのトリミング時間は数+m5ec以内が望まし
い。
PLZT is lanthanum-doped lead titanium zirconate (
PbTiO3-PbZrO3) is a transparent ferroelectric ceramic. When an electric field is applied, it exhibits birefringence and rotates the plane of polarization of incident light. Therefore, by placing two polarizing plates on the incident light side and the transmitted light side, sandwiching the PLZT array substrate, and applying an electric field along the surface of the PLZT array substrate, an optical shutter can be created as shown in Figure 2. It can be used as The amount of light received by the optical sensor element is adjusted as follows. First, a white original is used to obtain the signal output distribution of all optical sensor elements.The minimum output value of this signal output is stored in a memory. Finally, a part of the thin film resistor made of amorphous silicon on the PLZT array substrate provided in one-to-one correspondence with each optical sensor element is evaporated and scattered by a laser beam, and the signal output of the optical sensor element is first Trim until it matches the minimum signal output value stored in . Naturally, trimming is performed using a white original while outputting a signal. In consideration of productivity, it is desirable that the trimming time per element be within several + m5 ec.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明密着型イメージセンサの一実施例の構成
を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing the structure of an embodiment of the contact type image sensor of the present invention.

この実施例は、原稿面6照明用の発光ダイオードアレー
3と、発光ダイオードアレー3から発して原稿面6で反
射された反射光をうける集光性ファ、イバレンズアレー
3と、集光性ファイバレンズアレー4の結像面に配置さ
れた光センサアレー基板2とを含んでなるイメージセン
サにおいて、集光性ファイバレンズアレー4と光センサ
アレー基板との間に、光センサアレー基板の各光センサ
素子の受光面と一対一に対応するPLZT光シャッタセ
ルをアレー状に配置したPLZTアレー基板を含むフィ
ルタが挿入されて構成されている。
This embodiment includes a light-emitting diode array 3 for illuminating the document surface 6, a light-condensing fiber that receives reflected light emitted from the light-emitting diode array 3 and reflected by the document surface 6, an iber lens array 3, and a light-condensing fiber. In an image sensor including a photosensor array substrate 2 disposed on the imaging plane of a lens array 4, each photosensor of the photosensor array substrate is disposed between the light-condensing fiber lens array 4 and the photosensor array substrate. A filter including a PLZT array substrate in which PLZT optical shutter cells are arranged in an array in one-to-one correspondence with the light-receiving surface of the element is inserted.

光センサアレー1はガラスからなる光センサアレー基板
2上に形成した無定形シリコンショットキ接合型ダイオ
ードからなる受光面積100μm×100μmの光セン
サ素子を一次元アレー状に配置したもので、素子密度は
8個/龍で、全素子数は1728個、原稿読取幅はA4
判である。原稿照明用光源としては、ピーク波長570
nmのGaP発光ダイオードを92個、2.5+imピ
ッチで直線状に配列した発光ダイオード列と棒状集光レ
ンズを一体化した発光ダイオードアレー3を2本用いた
。原稿面照度は2500fxである。導光系の集光性フ
ァイバレンズアレー4はTV系材料を用いたため開口角
25°と大きく結像距離も17mmと短い。この集束性
ファイバレンズアレー4の光量伝達率は約0.035で
ある。
The optical sensor array 1 is a one-dimensional array of optical sensor elements made of amorphous silicon Schottky junction diodes formed on an optical sensor array substrate 2 made of glass and having a light receiving area of 100 μm x 100 μm, with an element density of 8. The total number of elements is 1728, and the document reading width is A4.
Judgment. As a light source for document illumination, the peak wavelength is 570.
Two light emitting diode arrays 3 were used in which 92 nm GaP light emitting diodes were linearly arranged at a pitch of 2.5+im and a bar-shaped condenser lens was integrated with a light emitting diode row. The illuminance of the original surface is 2500 fx. Since the condensing fiber lens array 4 of the light guiding system is made of TV-based material, the aperture angle is large at 25° and the imaging distance is short at 17 mm. The light transmission rate of this focusing fiber lens array 4 is about 0.035.

PLZTアレー基板5としては、光透過率を大きくとる
ために、その組成比Zr/Tiが65/35で、Laを
9%ドープしたものを用い、基板厚さが1 rxtaと
なるように表面裏面とも充分に鏡面研磨した。1個のP
LZTセル面積は110μm×110μmで、光センサ
素子と一対一に重なるように配置されており、セル密度
は8個/m−で、全セル数は1728個である。第3図
にPLZTアレー基板の電極構造を斜視図で示す、光シ
ヤツター効果が大きくなるようインタデジット構造にし
である。PLZTセルを駆動する印加電圧は150■一
定とした。印加電圧が0■および150■のときの光透
過率はそれぞれ2%および70%である。駆動用印加電
圧を減少させることで、光センサ素子受光量が調整され
る。各PLZTセルに直列に設けられたセル駆動電圧調
整用抵抗としては、リンドープした無定形シリコン〈比
抵抗106Ω−1〉からなる薄膜抵抗体8を用いた。こ
の無定形シリコン薄膜抵抗体の面積はlOOμm×10
0μmで厚さはPLZTセルフの抵抗値(約1013Ω
)と無定形シリコン薄膜抵抗体8の抵抗値の比がほぼ1
0:1となるように1000人とした。この薄膜抵抗体
8はPLZT光シャタセルと同じセラミック基板上に形
成されている。
As the PLZT array substrate 5, in order to obtain a high light transmittance, a substrate with a composition ratio of Zr/Ti of 65/35 and doped with 9% La is used, and the front and back surfaces are arranged so that the substrate thickness is 1 rxta. Both were thoroughly mirror polished. 1 P
The LZT cells have an area of 110 μm×110 μm, and are arranged so as to overlap one-on-one with the optical sensor elements, and the cell density is 8 cells/m − and the total number of cells is 1728 cells. FIG. 3 shows a perspective view of the electrode structure of the PLZT array substrate, which has an interdigital structure to increase the optical shutter effect. The applied voltage for driving the PLZT cell was kept constant at 150 μm. When the applied voltage is 0 and 150, the light transmittance is 2% and 70%, respectively. By reducing the applied driving voltage, the amount of light received by the photosensor element is adjusted. As a cell drive voltage adjustment resistor provided in series with each PLZT cell, a thin film resistor 8 made of phosphorus-doped amorphous silicon (specific resistance 106 Ω-1) was used. The area of this amorphous silicon thin film resistor is lOOμm×10
At 0μm, the thickness is the resistance value of PLZT self (approximately 1013Ω
) and the resistance value of the amorphous silicon thin film resistor 8 is approximately 1.
The number of participants was set at 1,000 so that the ratio was 0:1. This thin film resistor 8 is formed on the same ceramic substrate as the PLZT optical shutter cell.

又、PLZTセルのオンオフ特性は印加電圧に対してな
だらかな特性を示すので光量の微妙な調整が可能である
Furthermore, since the on/off characteristics of the PLZT cell exhibit a gentle characteristic with respect to the applied voltage, delicate adjustment of the amount of light is possible.

次に、本発明密着型イメージセンサの製造方法の一実施
例について説明する。
Next, an embodiment of a method for manufacturing a contact type image sensor of the present invention will be described.

この実施例は、原稿面6照明用の発光ダイオードアレー
3と、発光ダイオードアレー3から発して原稿面6で反
射された反射光をうける集光性ファイバレンズアレー4
と、集光性ファイバレンズアレー4の結像面に配置され
た光センサアレー基板2と、集光性ファイバレンズアレ
ー4と光センサアレー基板2との間に、光センサアレー
基板2の各光センサ素子の受光面と一対一に対応するP
LZT光シャッタセルをアレー状に配置したPLZTア
レー基板5を含むフィルタを挿入してなる密着型イメー
ジセンサを仮組立てする工程と、白原稿に対する光セン
サアレー基板の信号出力分布を測定する工程と、信号出
力分布中の最小信号出力値をメモリに蓄える工程と、各
PLZT光シャッタセルへの印加電圧を調整して各光セ
ンサ素子の白原稿に対する信号出力を前述の最小信号出
力値に合わせる工程とを含んでいる。
This embodiment includes a light emitting diode array 3 for illuminating the document surface 6, and a condensing fiber lens array 4 that receives reflected light emitted from the light emitting diode array 3 and reflected by the document surface 6.
and a photosensor array substrate 2 disposed on the imaging plane of the light-condensing fiber lens array 4; and between the light-concentrating fiber lens array 4 and the photosensor array substrate 2, each light of the photosensor array substrate 2 is P in one-to-one correspondence with the light-receiving surface of the sensor element
a step of temporarily assembling a contact image sensor formed by inserting a filter including a PLZT array substrate 5 in which LZT optical shutter cells are arranged in an array; a step of measuring the signal output distribution of the optical sensor array substrate with respect to a white original; A step of storing the minimum signal output value in the signal output distribution in a memory, and a step of adjusting the voltage applied to each PLZT optical shutter cell to adjust the signal output of each optical sensor element for a white document to the above-mentioned minimum signal output value. Contains.

PLZT光シャッタセルへの印加電圧の調整はPLZT
セルと直列に接続された薄膜抵抗体8をトリミングする
ことにより行う。すなわち、出力5WのYAGレーザを
用い、レーザ光により無定形シリコン1膜の一部を蒸発
飛散させ薄膜の面積を変え抵抗を増大させた。抵抗が増
大するにしたがい、PLZTセルへの印加電圧が減少し
、その結果光透過率が減少する。
The voltage applied to the PLZT optical shutter cell can be adjusted using the PLZT.
This is done by trimming the thin film resistor 8 connected in series with the cell. That is, using a YAG laser with an output of 5 W, a part of one amorphous silicon film was evaporated and scattered by laser light to change the area of the thin film and increase the resistance. As the resistance increases, the voltage applied to the PLZT cell decreases, resulting in a decrease in light transmission.

第5図の曲線(a>は全PLZTセルへの印加電圧が1
50■の時即ち調整前の密着型イメージセンサの白原稿
を用いたときの全光センサ素子の信号出力分布を示す特
性曲線である。ばらつきはおよそ±12%であった。出
力分布の最小値A点の出力値をメモリに蓄え、第6図の
レーザトリミング装置を用いて、池の全光センサ素子に
対応するP L Z Tセルの減光量を調整した。減光
量調整は第6図のコンパレータ9によりメモリ10に蓄
えられたA点景小信号出力値と各光センサ素子の信号出
力とを比較し、各光センサ素子の信号出力値がA点景小
信号出力値と同じになるまで、YAGレーザ11の出力
光を反射鏡15で反射させて無定形シリコン薄膜抵抗体
8にあててトリミングすることにより行った。PLZT
セルの光応答速度は充分高速なので、1個の素子当りの
トリミング時間は30m5ec以内でできる。したがっ
て、1728個全素子調整は51秒で終了した。
The curve in Figure 5 (a> is the voltage applied to all PLZT cells of 1
50 is a characteristic curve showing the signal output distribution of all optical sensor elements when a white original of the contact type image sensor before adjustment is used. The variation was approximately ±12%. The output value at point A, the minimum value of the output distribution, was stored in a memory, and the amount of light attenuation of the P L Z T cell corresponding to all the light sensor elements of the pond was adjusted using the laser trimming device shown in FIG. To adjust the amount of light attenuation, the comparator 9 shown in FIG. Trimming was performed by reflecting the output light of the YAG laser 11 on the reflecting mirror 15 and applying it to the amorphous silicon thin film resistor 8 until it became the same as the signal output value. PLZT
Since the optical response speed of the cell is sufficiently high, the trimming time per element can be within 30 m5ec. Therefore, adjustment of all 1728 elements was completed in 51 seconds.

第5図の曲線(b)は全光センサ素子の出力調整が終了
した密着型イメージセンサの白原稿を用いたときの全光
センサ素子の信号出力分布を示す特性曲線である。ばら
つきはおよそ±0.6%へと減少しな。以上の結果、従
来の密着型イメージセンサでは不可能であった中間調表
示の画像の読取りが可能になり、実際に64′Pa調の
信号出力が得られるようになった。
Curve (b) in FIG. 5 is a characteristic curve showing the signal output distribution of the all-photo sensor element when a white document is used in a contact type image sensor for which the output adjustment of the all-photo sensor element has been completed. The variation is reduced to approximately ±0.6%. As a result of the above, it has become possible to read images with halftone display, which was impossible with conventional contact type image sensors, and it has become possible to actually obtain a 64'Pa tone signal output.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明は、ファクシミリ装置などの大幅な小型化を可能
にする密着型イメージセンサにおいて、PLZT光シャ
ッタセルからなるフィルタを用いることにより各光セン
サ素子の受光量を各々独立に調整し、全光センサ素子に
ついて均一な信号出力を得ることができる。その結果従
来の密着型イメージセンサでは困難であった中間調表示
の画像の読み取りが可能になる。またこのための受光量
調整は、抵抗のレーザトリミングという自動化に適した
迅速な方法であるので生産性がそこなわれることは全く
ない。
The present invention is a close-contact image sensor that enables drastic downsizing of facsimile machines, etc., by using a filter consisting of a PLZT optical shutter cell to independently adjust the amount of light received by each optical sensor element. Uniform signal output can be obtained for each element. As a result, it becomes possible to read half-tone images, which was difficult to do with conventional contact-type image sensors. Further, since the amount of light received for this purpose is adjusted by laser trimming of the resistor, which is a quick method suitable for automation, productivity is not impaired at all.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明密着型イメージセンサの一実施例の構成
を示す斜視図、第2図は第1図におけるP L Z T
セルの動作原理を示す概念図、第3図はPLZTアレー
基板の斜視図、第4図はPLZTアレー基板の等価回路
図、第5図は本発明の詳細な説明するための光センサア
レー基板の信号出力分布を示す特性図、第6図は本発明
の密着型イメージセンサを製造するためのレーザトリミ
ング装置のブロック図、第7図は従来の密着型イメージ
センサの構成を示す斜視図、第8図は従来の密着型イメ
ージセンサの問題点を説明するための等価回路図、第9
図は従来の密着型イメージセンサの信号出力分布を示す
特性図である。 1・・・光センサアレー、企・・・光センサアレー基板
、3・・・発光ダイオードアレー、4・・・集光性ファ
イバレンズアレー、5・・・PLZTアレー基板、6・
・・原稿面、7・・・PLZTセル、8・・・薄膜抵抗
体、9・・・メモリ、10・・・コンパレータ、11・
・・YAGレーザ、12・・・入射光、13・・・配線
容量、14・・・偏光板、15・・・反射鏡。 一 閑 ! 図 4 菓光・眩フrイハ゛ルンス7t− 躬2図 第3図 菊 4図 第に図 M6図 躬8図 躬 7図
FIG. 1 is a perspective view showing the structure of an embodiment of the contact type image sensor of the present invention, and FIG.
3 is a perspective view of the PLZT array substrate, FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of the PLZT array substrate, and FIG. 5 is a diagram of the optical sensor array substrate for explaining the present invention in detail. 6 is a block diagram of a laser trimming device for manufacturing the contact type image sensor of the present invention; FIG. 7 is a perspective view showing the configuration of a conventional contact type image sensor; FIG. 8 is a characteristic diagram showing the signal output distribution. The figure is an equivalent circuit diagram to explain the problems of conventional contact type image sensors.
The figure is a characteristic diagram showing the signal output distribution of a conventional contact type image sensor. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Optical sensor array, Plan... Optical sensor array board, 3... Light emitting diode array, 4... Light condensing fiber lens array, 5... PLZT array board, 6...
... Original surface, 7... PLZT cell, 8... Thin film resistor, 9... Memory, 10... Comparator, 11.
... YAG laser, 12... Incident light, 13... Wiring capacitance, 14... Polarizing plate, 15... Reflecting mirror. Take a break! Fig. 4 Kakuko/Dazzle Fly Lance 7t- Fig. 2 Fig. 3 Chrysanthemum Fig. 4 Fig. M6 Fig. 8 Fig. 7 Fig. 4

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)原稿面照明用の発光ダイオードアレーと、前記発
光ダイオードアレーから発して原稿面で反射された反射
光をうける集光性ファイバレンズアレーと、前記集光性
ファイバレンズアレーの結像面に配置された光センサア
レー基板とを含んでなる密着型イメージセンサにおいて
、前記集光性ファイバレンズアレーと光センサアレー基
板との間に、前記光センサアレー基板の各光センサ素子
の受光面と一対一に対応するPLZT光シャッタセルを
アレー状に配置したPLZTアレー基板を含むフィルタ
が挿入されてなることを特徴とする密着型イメージセン
サ。
(1) A light-emitting diode array for illuminating the document surface, a light-condensing fiber lens array that receives reflected light emitted from the light-emitting diode array and reflected by the document surface, and an imaging surface of the light-condensing fiber lens array. In a contact type image sensor comprising a photosensor array substrate, a pair of light receiving surfaces of each photosensor element of the photosensor array substrate is provided between the light-condensing fiber lens array and the photosensor array substrate. What is claimed is: 1. A close-contact image sensor comprising a filter including a PLZT array substrate in which PLZT optical shutter cells corresponding to PLZT light shutter cells arranged in an array are inserted.
(2)原稿面照明用の発光ダイオードアレーと、前記発
光ダイオードアレーから発して原稿面で反射された反射
光をうける集光性ファイバレンズアレーと、前記集光性
ファイバレンズアレーの結像面に配置された光センサア
レー基板と、前記集光性ファイバレンズアレーと光セン
サアレー基板との間に、前記光センサアレー基板の各光
センサ素子の受光面と一対一に対応するPLZT光シャ
ッタセルをアレー状に配置したPLZTアレー基板を含
むフィルタを挿入してなる密着型イメージセンサを仮組
立てする工程と、白原稿に対する前記光センサアレー基
板の信号出力分布を測定する工程と、前記信号出力分布
中の最小信号出力値をメモリに蓄える工程と、前記各P
LZT光シャッタセルへの印加電圧を調整して前記各光
センサ素子の白原稿に対する信号出力を前記最小信号出
力値に合わせる工程とを含んでなることを特徴とする密
着型イメージセンサの製造方法。
(2) a light-emitting diode array for illuminating the document surface; a light-concentrating fiber lens array that receives reflected light emitted from the light-emitting diode array and reflected on the document surface; and an imaging surface of the light-condensing fiber lens array. A PLZT optical shutter cell is provided between the disposed optical sensor array substrate, the light-condensing fiber lens array, and the optical sensor array substrate, and corresponds one-to-one to the light receiving surface of each optical sensor element of the optical sensor array substrate. A step of temporarily assembling a contact type image sensor formed by inserting a filter including a PLZT array substrate arranged in an array, a step of measuring a signal output distribution of the optical sensor array substrate with respect to a white original, and a step of measuring the signal output distribution of the optical sensor array substrate with respect to a white document. a step of storing the minimum signal output value of each P in a memory;
A method for manufacturing a contact image sensor, comprising the step of adjusting the voltage applied to the LZT optical shutter cell to adjust the signal output of each of the optical sensor elements for a white document to the minimum signal output value.
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