JPH051664B2 - - Google Patents
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- JPH051664B2 JPH051664B2 JP59197158A JP19715884A JPH051664B2 JP H051664 B2 JPH051664 B2 JP H051664B2 JP 59197158 A JP59197158 A JP 59197158A JP 19715884 A JP19715884 A JP 19715884A JP H051664 B2 JPH051664 B2 JP H051664B2
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- light
- photosensitive element
- grating
- image sensor
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はフアクシミリ等に用いられる原稿読取
りのためのラインイメージセンサに関する。特に
原稿に直接接触させ、読取りの解像度を向上させ
ることが出来、センサを軽量小型にすることが可
能である密着性イメージセンサに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a line image sensor for reading originals used in facsimiles and the like. In particular, the present invention relates to a contact image sensor that can be brought into direct contact with a document, improve the reading resolution, and make the sensor lightweight and compact.
従来例の構成とその問題点
原稿を直接読取り、原稿の文字を電気信号に変
換するためのセンサとして光源として、LEDア
レイを使用し、原稿に光を照射し、その反射光を
セルフオツクレンズにより集光してCdS、アモル
フアスシリコン、CCD素子等により形成された
感光素子に導く構造のラインイメージセンサが実
用されている。この構造のセンサは、セルフオツ
クレンズを使用してコストが高く又サイズも大き
くなり、さらにレンズ作用で集光効果をもたせて
はいるものの、光の利用効果が悪いので照明用の
光源の電力も大きくなり、熱の悪影響も出てくる
ことになる。特にレンズの口径を小さく出来ない
ので１画素当りの大きさを小さく出来ず、８本／
mm程度以上の解像度を得ることは容易ではない。Conventional configuration and its problems: An LED array is used as a light source and a sensor to directly read the original and convert the characters on the original into electrical signals.The original is irradiated with light, and the reflected light is reflected by a self-cleaning lens. Line image sensors are in practical use that have a structure in which light is focused and guided to a photosensitive element made of CdS, amorphous silicon, CCD elements, or the like. Sensors with this structure use self-occurring lenses, making them expensive and large in size.Furthermore, although the lens action has a light-concentrating effect, the light utilization efficiency is poor, and the power of the light source for illumination is low. As it grows larger, the negative effects of heat will also appear. In particular, since the aperture of the lens cannot be made smaller, the size per pixel cannot be made smaller.
It is not easy to obtain a resolution of mm or higher.
このようなセルフオツク使用センサに代つて、
第１図に示すような、原稿に直接接触させて文字
を読取るイメージセンサが提案された。このセン
サはたとえば〔田尻他：“直接読取り密着形イメ
ージセンサ素子構成の検討”電子通信学会技術報
告、ED81−35（1981）〕に記載されている。 Instead of such self-locking sensors,
An image sensor as shown in FIG. 1 has been proposed that reads characters by directly contacting the document. This sensor is described, for example, in [Tajiri et al.: "Study of direct reading contact type image sensor element structure" IEICE technical report, ED81-35 (1981)].
このイメージセンサは、厚さ50〜100μｍ程度
の透明保護層３をはさんで原稿からの光を感光素
子１で直接受光する構造となつており、受光素子
を小さくすることにより読取りの解像度を向上さ
せることが出来る。ところで、照明用の光は感光
素子１が作成されている透明絶縁体基板８の表面
に対して裏面より照射されなければならないが、
この照明光が裏面から直接感光素子に入射しない
ように感光素子と透明絶縁体基板の間に遮光層４
を形成している。各種検討の結果、遮光層４上に
直接感光素子を形成すると、遮光層４を形成する
材料が感光素子中に拡散して感度を損ねることが
判つた。それ故に遮光層上に透明絶縁層６を形成
した後に感光素子を形成している。このように作
成行程も複雑になり、金属で形成された遮光層の
電気的影響も無視できないといつた多くの問題が
あり実用化を阻んでいる。 This image sensor has a structure in which a photosensitive element 1 directly receives light from the document through a transparent protective layer 3 with a thickness of approximately 50 to 100 μm, and the resolution of reading is improved by making the light receiving element smaller. I can do it. Incidentally, the illumination light must be irradiated from the back side onto the front surface of the transparent insulating substrate 8 on which the photosensitive element 1 is formed.
A light-shielding layer 4 is placed between the photosensitive element and the transparent insulating substrate to prevent this illumination light from directly entering the photosensitive element from the back surface.
is formed. As a result of various studies, it has been found that if a photosensitive element is formed directly on the light shielding layer 4, the material forming the light shielding layer 4 will diffuse into the photosensitive element, impairing its sensitivity. Therefore, the photosensitive element is formed after forming the transparent insulating layer 6 on the light shielding layer. As described above, the manufacturing process is complicated, and there are many problems such as the non-negligible electrical influence of the light-shielding layer made of metal, which hinders its practical use.
なお第１図において、２は信号引出し電極、５
は照明窓、７は照明光、９は原稿である。 In FIG. 1, 2 is a signal extraction electrode, and 5 is a signal extraction electrode.
7 is an illumination window, 7 is an illumination light, and 9 is an original.
発明の目的
本発明の目的は密着型イメージセンサを作成す
る行程を簡単にし、解像度を向上させるに容易な
構造を提供し、センサの感度を向上させることを
目的とする。OBJECTS OF THE INVENTION It is an object of the present invention to simplify the process of manufacturing a contact image sensor, provide a structure that is easy to improve resolution, and improve the sensitivity of the sensor.
発明の構成
本発明はガラス等の透明絶縁体基板の一表面上
に周期的に配置した感光素子を作成し、その同一
表面の感光素子を作成していない部分に、透明絶
縁体の感光素子を作成していない表面から照射さ
れる光の進路を変更あるいは集束するためのグレ
ーテイングを形成した構成となつている。このグ
レーテイングは、透明絶縁体上に透明膜を形成
し、その厚みを周期的に変化させて得られる。さ
らに透明絶縁体の表面の形状を周期的に変化させ
てもよい。さらには光に対する屈折率を基板と異
なる材料を基板中に拡散させることにより周期的
に変化させてもよい。Structure of the Invention The present invention involves creating photosensitive elements arranged periodically on one surface of a transparent insulating substrate such as glass, and placing transparent insulating photosensitive elements on the portions of the same surface where no photosensitive elements are formed. It has a structure in which a grating is formed to change or focus the course of light emitted from a surface that has not been prepared. This grating is obtained by forming a transparent film on a transparent insulator and periodically changing its thickness. Furthermore, the shape of the surface of the transparent insulator may be changed periodically. Furthermore, the refractive index for light may be periodically changed by diffusing a material different from that of the substrate into the substrate.
又、光の利用率を向上させるために、感光素子
を形成していない透明絶縁体基板の表面に前述と
同様のグレーテイングを形成した構成となつてい
る。 Furthermore, in order to improve the light utilization efficiency, a grating similar to that described above is formed on the surface of the transparent insulating substrate on which no photosensitive element is formed.
実施例の説明
本発明の実施例を第２図、第３図に示す。第２
図において、透明絶縁体基板８上に原稿を照射す
るための照射光７が感光素子に直接入射しないよ
うに遮光層４を蒸着する。この遮光層４は例えば
Si、Ｗ、Cr、Mo等の金属により１〜10μｍ程度
形成することにより0.1％以下の透過率とするこ
とが出来る。密着型イメージセンサをカラーセン
サとする時には、この遮光層の透過率は、光の波
長に対して検討されなければならず、我々は、検
討の結果Crが適していることを見出した。DESCRIPTION OF EMBODIMENTS An embodiment of the present invention is shown in FIGS. 2 and 3. Second
In the figure, a light-shielding layer 4 is deposited on a transparent insulating substrate 8 so that irradiation light 7 for irradiating the document does not directly enter the photosensitive element. This light shielding layer 4 is, for example,
A transmittance of 0.1% or less can be achieved by forming a metal such as Si, W, Cr, Mo, etc. with a thickness of about 1 to 10 μm. When using a contact image sensor as a color sensor, the transmittance of this light-shielding layer must be considered with respect to the wavelength of light, and as a result of our studies, we found that Cr is suitable.
この遮光層４の表面に、感光素子に遮光層材料
が悪影響を与えないように透明絶縁層６を形成す
る。これは、ガラスのスパツタ膜等により作成出
来る。そしてこの透明絶縁層６の表面に、原稿を
照明する照明光を設計した位置に照射し、感光素
子１に対して最適となるような光照射面積を設定
するために、PMMA等の樹脂あるいはSiO2
Ta2O5ガラス等の透明絶縁体によりグレーテイン
グ２１を形成する。このグレーテイング２１はイ
オンビームによるエツチング、熱拡散、異方性の
ウエツトエツチング等の技術により作成できる。
このグレーテイング２１は透明絶縁層６と基板８
の間に形成してもよい。感光素子１は透明絶縁層
６の表面にCdS、CdSe、CdTe、アモルフアスシ
リコン、CCD等の感光材料を用いてスパツタ技
術等により形成する。これらグレーテイング２１
と感光素子１は、原稿を読取る場合に原稿との距
離を設定し、摩耗を防ぐため透明保護層３を形成
する。これはガラス等の薄板を基板８に接着する
構造としてもよい。 A transparent insulating layer 6 is formed on the surface of this light-shielding layer 4 so that the light-shielding layer material does not have an adverse effect on the photosensitive element. This can be made from a sputtered glass film or the like. Then, the surface of this transparent insulating layer 6 is irradiated with illumination light for illuminating the document at a designed position, and in order to set the light irradiation area that is optimal for the photosensitive element 1, a resin such as PMMA or SiO2 is used. 2
A grating 21 is formed of a transparent insulator such as Ta 2 O 5 glass. This grating 21 can be created by techniques such as ion beam etching, thermal diffusion, and anisotropic wet etching.
This grating 21 consists of a transparent insulating layer 6 and a substrate 8.
It may be formed between. The photosensitive element 1 is formed on the surface of the transparent insulating layer 6 using a photosensitive material such as CdS, CdSe, CdTe, amorphous silicon, or CCD by sputtering technique or the like. These gratings 21
The photosensitive element 1 sets a distance from the original when reading the original, and forms a transparent protective layer 3 to prevent wear. This may be a structure in which a thin plate of glass or the like is bonded to the substrate 8.
第３図は、本発明の他の実施例を示したもので
ある。透明絶縁体基板８の感光素子を形成してい
ない面に第２のグレーテイング２２を形成し、こ
のセンサの照明光を大きな面積で受光して、本グ
レーテイング２２で折屈させて、第１のグレーテ
イング２１に導いてやれば、同一の照明電力で原
稿への入射光の強度を上げることが可能となり、
感光素子の効率をセンサーとして向上させること
が出来る。必要のない入射光をカツトするために
第３図では遮光層２３が設けられている。このよ
うな構成によると、入射光は第２のグレーテイン
グで制御されて感光素子に直接入射することがな
くなりそれ故第２図で示した遮光層４、および透
明絶縁層６が不要となる。 FIG. 3 shows another embodiment of the invention. A second grating 22 is formed on the surface of the transparent insulator substrate 8 on which the photosensitive element is not formed, and the illumination light from this sensor is received over a large area and is refracted by the main grating 22 to form the first grating. By guiding the light to the grating 21, it is possible to increase the intensity of the light incident on the document with the same illumination power.
The efficiency of the photosensitive element as a sensor can be improved. In order to cut out unnecessary incident light, a light shielding layer 23 is provided in FIG. 3. According to such a configuration, the incident light is controlled by the second grating and does not directly enter the photosensitive element, so that the light shielding layer 4 and the transparent insulating layer 6 shown in FIG. 2 become unnecessary.
発明の効果
以上の説明から明らかなように、本発明による
密着型イメージセンサは、同一の照明電力により
高出力信号を得ることが出来、整作の工程が簡単
となる。さらにセルフオツクレンズのようなサイ
ズの大きい素子を使用せず、感光素子を小さくす
ることが出来るので、原稿読取りの解像度を向上
させることが出来、センサーのカラー化も容易と
なる。Effects of the Invention As is clear from the above description, the contact type image sensor according to the present invention can obtain a high output signal with the same illumination power, and the process of trimming is simplified. Furthermore, since the photosensitive element can be made smaller without using a large element such as a self-occurring lens, the resolution of document reading can be improved and it is easy to use a color sensor.
第１図は従来の密着型イメージセンサを説明す
るための図、第２図、第３図は本発明の実施例に
かかるグレーテイングを構成した密着型イメージ
センサを説明するための図である。
１……感光素子、２……信号引出し電極、３…
…透明保護層、４，２３……遮光層、７……照明
光、９……原稿、２１，２２……グレーテイン
グ。
FIG. 1 is a diagram for explaining a conventional contact type image sensor, and FIGS. 2 and 3 are diagrams for explaining a contact type image sensor having a grating according to an embodiment of the present invention. 1... Photosensitive element, 2... Signal extraction electrode, 3...
...Transparent protective layer, 4, 23... Light shielding layer, 7... Illumination light, 9... Document, 21, 22... Grating.
Claims (1)
膜状に形成して周期的に配列させ、上記同一表面
上の感光素子を形成していない部分に、光を集束
あるいは屈折させるためのグレーテイングを形成
したことを特徴とする密着型イメージセンサ。 ２ 透明絶縁体基板の感光素子を形成していない
表面上にグレーテイングを形成したことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の密着型イメージ
センサ。 ３ 透明絶縁体の感光素子を形成していない表面
に光に対する遮光層を形成したことを特徴とする
特許請求の範囲第２項記載の密着型イメージセン
サ。[Claims] 1. Photosensitive elements are formed in the form of a thin film on one surface of a transparent insulating substrate and arranged periodically, and light is focused on a portion of the same surface where the photosensitive elements are not formed. Alternatively, a contact image sensor is characterized by forming a grating for refraction. 2. The contact image sensor according to claim 1, wherein a grating is formed on the surface of the transparent insulating substrate on which no photosensitive element is formed. 3. The contact image sensor according to claim 2, wherein a light-blocking layer is formed on the surface of the transparent insulator on which the photosensitive element is not formed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59197158A JPS6174446A (en) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | Contact type image sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59197158A JPS6174446A (en) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | Contact type image sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6174446A JPS6174446A (en) | 1986-04-16 |
| JPH051664B2 true JPH051664B2 (en) | 1993-01-08 |
Family
ID=16369731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59197158A Granted JPS6174446A (en) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | Contact type image sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6174446A (en) |
-
1984
- 1984-09-20 JP JP59197158A patent/JPS6174446A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6174446A (en) | 1986-04-16 |
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Legal Events
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