JPH0758766B2 - Perfect contact image sensor - Google Patents
Perfect contact image sensorInfo
- Publication number
- JPH0758766B2 JPH0758766B2 JP26102188A JP26102188A JPH0758766B2 JP H0758766 B2 JPH0758766 B2 JP H0758766B2 JP 26102188 A JP26102188 A JP 26102188A JP 26102188 A JP26102188 A JP 26102188A JP H0758766 B2 JPH0758766 B2 JP H0758766B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- image sensor
- emitting element
- light receiving
- receiving element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、画像を原寸大で読取る完全密着型イメージセ
ンサ、特に結像用のロッドレンズを省略して光源と受光
素子とを一体化した完全密着型イメージセンサに関する
ものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention relates to a perfect contact image sensor for reading an image at an actual size, in particular, a rod lens for image formation is omitted to integrate a light source and a light receiving element. The present invention relates to a perfect contact image sensor.
(従来の技術) 従来、このような分野の技術としては、日経メカニカル
(1986−12−1)日経マグロウヒル社「光路が短い密着
型イメージセンサOA機器小型化の切り札に」P.71−78に
記載されるものがあった。以下、その構成を図を用いて
説明する。(Prior Art) In the past, as a technology in such a field, Nikkei Mechanical (1986-12-1) Nikkei McGraw-Hill, Inc. "For a trump card for miniaturization of contact type image sensor OA equipment with short optical path" P.71-78 Some were mentioned. The configuration will be described below with reference to the drawings.
第2図は従来の密着型イメージセンサの一構成例を示す
図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a conventional contact image sensor.
この密着型イメージセンサは、原稿1を照射するための
発光ダイオード(以下、LEDという)アレイ2、結像用
のロッドレンズアレイ3、及び光/電気変換用の受光素
子4より構成されているる。そして、LEDアレイ2から
の出射光で原稿1を照射すると、その原稿1の画像がロ
ッドレンズアレイ3を通して受光素子4に結像され、そ
の受光素子4で電気信号に変換されて読み出される。This contact image sensor is composed of a light emitting diode (hereinafter referred to as LED) array 2 for irradiating a document 1, a rod lens array 3 for image formation, and a light receiving element 4 for optical / electrical conversion. . When the document 1 is irradiated with the light emitted from the LED array 2, the image of the document 1 is formed on the light receiving element 4 through the rod lens array 3, converted into an electric signal by the light receiving element 4, and read.
この種の密着型イメージセンサでは、ロッドレンズアレ
イ3を用いて原稿1の画像を原寸大で読取るので、縮小
光学系を用いたイメージセンサと比べて、光路が大幅に
短くなり、複写機やファクシミリ等の画像読取装置を小
型化できる。In this type of contact image sensor, since the image of the original 1 is read at the original size using the rod lens array 3, the optical path is significantly shortened as compared with an image sensor using a reduction optical system, and a copier or facsimile machine is used. It is possible to reduce the size of the image reading device such as.
ところが、ロッドレンズアレイ3を用いているので、小
型、軽量化の点で充分満足できるものではなかった。そ
こで、ロッドレンズアレイ3を省略した完全密着型イメ
ージセンサが提案されている。However, since the rod lens array 3 is used, it is not sufficiently satisfactory in terms of size and weight reduction. Therefore, a perfect contact type image sensor without the rod lens array 3 has been proposed.
第3図は従来の完全密着型イメージセンサの一構成例を
示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a conventional perfect contact image sensor.
この完全密着型イメージセンサは、LEDアレイ10及びセ
ンサ本体20より構成されている。センサ本体20は、ガラ
ス基板21を有し、そのガラス基板21の底面に、電極22、
アモルファスシリコン(以下、a−Siという)からなる
受光素子23、透明電極24、及び電極25が積層状態に形成
されている。受光素子23等の中央には光通過用の窓26が
設けられ、さらにそれらの受光素子23等が透明保護層27
で覆われている。この透明保護層27の下には、原稿28が
置かれる。そして、LEDアレイ10により、ガラス基板2
1、窓26及び透明保護層27を通して原稿28を照射する
と、その原稿28の画像が透明保護層27を通して受光素子
23で電気信号に変換される。The perfect contact type image sensor includes an LED array 10 and a sensor body 20. The sensor body 20 has a glass substrate 21, the electrode 22, on the bottom surface of the glass substrate 21,
A light receiving element 23 made of amorphous silicon (hereinafter referred to as a-Si), a transparent electrode 24, and an electrode 25 are formed in a laminated state. A window 26 for passing light is provided in the center of the light receiving elements 23 and the like, and these light receiving elements 23 and the like are covered by a transparent protective layer 27.
Is covered with. An original 28 is placed under the transparent protective layer 27. Then, by the LED array 10, the glass substrate 2
1. When a document 28 is illuminated through the window 26 and the transparent protective layer 27, the image of the document 28 passes through the transparent protective layer 27 and the light receiving element.
It is converted into an electric signal at 23.
この完全密着型のイメージセンサでは、ロッドレンズア
レイを省略したので、小型、軽量化が図れると共に、ロ
ッドレンズアレイ内での光量損失がないので、受光素子
23の出力も大きくなり、信号対雑音比(S/N比)が向上
する。In this perfect contact type image sensor, since the rod lens array is omitted, the size and weight can be reduced, and there is no light amount loss in the rod lens array.
The output of 23 also becomes large and the signal-to-noise ratio (S / N ratio) improves.
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、第3図の完全密着型イメージセンサで
は、光源であるLEDアレイ10と、受光素子23側のセンサ
本体20とが、個別に構成されているため、小型、軽量化
に限界があった。その上、ユニットとしてイメージセン
サを組立てる場合、LEDアレイ10とセンサ本体20との取
付け位置の調整を行わなければならず、この調整が煩雑
であり、しかも調整不十分なときには、受光素子23への
入射光量が少なくなって読取り精度が低下し、それらを
解決することが困難であった。(Problems to be solved by the invention) However, in the perfect contact type image sensor of FIG. 3, since the LED array 10 as a light source and the sensor body 20 on the light receiving element 23 side are individually configured, the size is small. However, there was a limit to weight reduction. Moreover, when assembling the image sensor as a unit, it is necessary to adjust the mounting positions of the LED array 10 and the sensor body 20, and this adjustment is complicated, and if the adjustment is insufficient, Since the amount of incident light is reduced and the reading accuracy is lowered, it is difficult to solve them.
本発明は、前記従来技術が持っていた課題として、小
型、軽量化に限界がある点、及び光源とセンサ本体との
取付け位置の調整の煩雑さの点について解決した完全密
着型イメージセンサを提供するものである。The present invention provides a complete contact type image sensor that solves the problems of the above-mentioned conventional technology in that there is a limit to the reduction in size and weight and the complexity of adjusting the mounting position between the light source and the sensor body. To do.
(課題を解決するための手段) 本発明は前記課題を解決するために、光を照射して画像
を原寸大で電気的に読取る完全密着型イメージセンサに
おいて、このイメージセンサを少なくとも、素子搭載用
の基板と、前記基板上に形成された膜状の発光素子と、
前記発光素子の出射光を通すための第1の窓を有し前記
発光素子を覆う遮光用の共通電極と、前記第1の窓上に
位置する第2の窓を有し前記共通電極上に形成された膜
状の受光素子と、前記発光素子、共通電極及び受光素子
上に被着された透光性の保護膜とで、構成したものであ
る。(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention provides a perfect contact type image sensor which irradiates light to electrically read an image at a full scale, in which at least the image sensor is mounted on an element. A substrate, and a film-like light emitting element formed on the substrate,
On the common electrode, there is a light-shielding common electrode having a first window for passing the emitted light of the light-emitting element and covering the light-emitting element, and a second window located on the first window. The formed film-shaped light receiving element and the light emitting element, the common electrode, and the light-transmitting protective film deposited on the light receiving element.
(作 用) 本発明によれば、以上のように完全密着型イメージセン
サを構成したので、同一基板上に形成された発光素子及
び受光素子は、一体化による小型、軽量化を向上させる
働きを有し、さらに両者間における配置関係を製造プロ
セスの段階において高精度に設定可能にさせ、組立て作
業時における位置調整を不要にさせる働きをする。従っ
て、前記課題を除去できるのである。(Operation) According to the present invention, since the perfect contact type image sensor is configured as described above, the light emitting element and the light receiving element formed on the same substrate function to improve the size and weight reduction by integration. In addition, the positional relationship between the two can be set with high accuracy at the stage of the manufacturing process, and the position adjustment at the time of assembling work becomes unnecessary. Therefore, the above problems can be eliminated.
(実施例) 第1図(1),(2)は本発明の一実施例を示すもの
で、同図(1)は完全密着型イメージセンサの1ドット
分の概略平面図、及び同図(2)はそのA−A線断面図
である。(Embodiment) FIGS. 1 (1) and 1 (2) show an embodiment of the present invention. FIG. 1 (1) is a schematic plan view of one dot of a perfect contact image sensor, and FIG. 2) is a sectional view taken along the line AA.
この完全密着型イメージセンサは、ガラス板、樹脂板、
絶縁被覆された金属板等の絶縁性の基板30を有し、その
基板30上にはクロム等からなる発光素子用の個別電極31
が形成されている。This perfect contact image sensor is a glass plate, resin plate,
An insulative substrate 30 such as a metal plate covered with an insulation is provided, and an individual electrode 31 for a light emitting element made of chromium or the like is provided on the substrate 30.
Are formed.
個別電極31上には、電気を光に変換するための膜状の発
光素子32が形成されている。発光素子32は、ジンクサル
ファイド、マンガン(ZnS:Mn)等からなる発光層32aを
絶縁膜32b,32cではさんだ構造をなし、例えば個別電極3
1の形成後に、その絶縁膜32b、発光層32a及び絶縁膜32c
が連続または別々に、プラズマCVD(化学的気相成
長)、蒸着、スパッタ等で形成される。A film-shaped light emitting element 32 for converting electricity into light is formed on the individual electrode 31. The light emitting element 32 has a structure in which a light emitting layer 32a made of zinc sulfide, manganese (ZnS: Mn) or the like is sandwiched by insulating films 32b and 32c.
After the formation of 1, the insulating film 32b, the light emitting layer 32a and the insulating film 32c
Are continuously or separately formed by plasma CVD (chemical vapor deposition), vapor deposition, sputtering or the like.
発光素子32上には、それを覆う遮光用の共通電極33が形
成され、さらにその上に、光を電気に変換するための水
素化アモルファスシリコン(a−Si:H)等からなる膜状
の受光素子34がプラズマCVD、エレクトロン・サイクロ
トロン・レゾナンス(以下、ECRという)CVD、光CVD等
で形成されている。共通電極33は、発光素子32及び受光
素子34の両方の共通電極となるもので、その共通電極33
には発光素子32からの出射光を通すための第1の窓33a
が開けられ、それに対向して第2の窓34aが受光素子34
にも形成されている。On the light emitting element 32, a light shielding common electrode 33 is formed to cover the light emitting element 32, and on the light emitting element 32, a film of a hydrogenated amorphous silicon (a-Si: H) or the like for converting light into electricity is formed. The light receiving element 34 is formed by plasma CVD, electron cyclotron resonance (hereinafter referred to as ECR) CVD, photo CVD or the like. The common electrode 33 serves as a common electrode for both the light emitting element 32 and the light receiving element 34.
Has a first window 33a for passing the light emitted from the light emitting element 32.
Is opened, and the second window 34a faces the light receiving element 34
Is also formed.
受光素子34上には、酸化インジウムスズ等からなる透光
性の受光素子用個別電極35が形成されている。この個別
電極35には、第2の窓34aと対向する位置に第3の窓35a
が形成されている。個別電極35を受光素子34の一部と接
触させる時には、第3の窓35aを形成しなくてもよい。
発光素子32、受光素子34、及び個別電極35等の上には、
それらを保護するためのポリイミド樹脂等からなる透光
性の絶縁性保護膜36が被着されている。第1,第2,第3の
窓33a,34a,35aがあるため、保護膜36の中央に凹部が形
成されるが、この凹部をなくした形状にしてもよい。こ
の保護膜36と対向して原稿37がセットされる。On the light receiving element 34, a translucent individual electrode 35 for the light receiving element made of indium tin oxide or the like is formed. The individual electrode 35 has a third window 35a at a position facing the second window 34a.
Are formed. When the individual electrode 35 is brought into contact with a part of the light receiving element 34, the third window 35a may not be formed.
On the light emitting element 32, the light receiving element 34, the individual electrode 35, etc.,
A translucent insulating protective film 36 made of polyimide resin or the like is applied to protect them. Since the first, second, and third windows 33a, 34a, 35a are provided, a recess is formed in the center of the protective film 36, but the recess may be removed. The original 37 is set so as to face the protective film 36.
次に、動作を説明する。Next, the operation will be described.
先ず、共通電極33は発光素子32と受光素子34に対して兼
用に使うためにグラウンドに接続し、発光素子用個別電
極31に正の電圧を、受光素子用個別電極35に負の電圧を
それぞれ印加する。すると、発光素子32が発光し、その
出射光が第1図(2)の矢印で示すように、第1,第2,第
3の窓33a,34a,35aを通って原稿37を照射する。原稿37
の画像は、保護膜36を通して受光素子34で電気信号に変
換され、読み出される。First, the common electrode 33 is connected to the ground so as to be used for the light emitting element 32 and the light receiving element 34, and a positive voltage is applied to the light emitting element individual electrode 31, and a negative voltage is applied to the light receiving element individual electrode 35. Apply. Then, the light emitting element 32 emits light, and the emitted light irradiates the document 37 through the first, second, and third windows 33a, 34a, 35a as shown by arrows in FIG. 1 (2). Manuscript 37
The image of is converted into an electric signal by the light receiving element 34 through the protective film 36 and read.
本実施例では、次のような利点を有している。The present embodiment has the following advantages.
(a) 基板30上に発光素子32及び受光素子34を一体形
成しているので、センサユニット全体の小型、軽量化を
著しく向上できる。(A) Since the light emitting element 32 and the light receiving element 34 are integrally formed on the substrate 30, the size and weight of the entire sensor unit can be significantly improved.
(b) 発光素子32と受光素子34とが同一基板30上に形
成されているため、製造プロセス時において発光素子32
と受光素子34を的確な配置位置で精度良く形成できる。
従って、従来のような光源と受光素子との組立て作業時
における位置調整という煩雑な作業が省略でき、製造工
程を簡素化できると共に、光軸合致精度の向上により、
信頼性を高めることができる。(B) Since the light emitting element 32 and the light receiving element 34 are formed on the same substrate 30, the light emitting element 32 is formed during the manufacturing process.
Thus, the light receiving element 34 can be accurately formed at an accurate arrangement position.
Therefore, it is possible to omit the complicated work of position adjustment at the time of assembling work of the light source and the light receiving element as in the prior art, simplify the manufacturing process, and improve the optical axis matching accuracy.
The reliability can be increased.
(c) 発光素子32と原稿37との距離が短くなるので、
原稿37への入射光が強くなり、S/Nが著しく向上する。
その上、発光素子32が共通電極33で覆われ、その共通電
極33の第1の窓33aを通して光が出射される構造である
ため、光量損失が少なくて光の出射効率が高く、低消費
電力化も期待できる。(C) Since the distance between the light emitting element 32 and the original 37 becomes short,
Incident light on the original 37 becomes stronger, and the S / N is significantly improved.
Moreover, since the light emitting element 32 is covered with the common electrode 33 and the light is emitted through the first window 33a of the common electrode 33, the light quantity loss is small, the light emitting efficiency is high, and the power consumption is low. Can be expected.
(d) 共通電極33は、発光素子32及び受光素子34に兼
用されているため、電極本数を削減できる。(D) Since the common electrode 33 is also used as the light emitting element 32 and the light receiving element 34, the number of electrodes can be reduced.
なお、本発明は図示の実施例に限定されず、種々の変形
が可能である。その変形例としては、例えば次のような
ものがある。The present invention is not limited to the illustrated embodiment, and various modifications can be made. The following are examples of such modifications.
(i) 発光素子32及び受光素子34は、図示以外の種々
の材料で形成できる。例えば、発光素子32は、アモルフ
ァス・シリコン・カーバイド(a−SiC)からなる3層
のp−i−n接合、あるいはn−i−p接合で構成し、
それらをプラズマCVD、ECR・CVD、光CVD、蒸着、スパッ
タ等で基板30上に形成してもよい。(I) The light emitting element 32 and the light receiving element 34 can be formed of various materials other than those illustrated. For example, the light emitting element 32 is configured by a three-layer pin junction or an nip junction made of amorphous silicon carbide (a-SiC).
They may be formed on the substrate 30 by plasma CVD, ECR / CVD, photo CVD, vapor deposition, sputtering or the like.
(iii) 個別電極31,35及び共通電極33は、発光素子32
及び受光素子34の配置状態や形状等の変更に応じて、種
々の配置や形状に変形できる。(Iii) The individual electrodes 31, 35 and the common electrode 33 are the light emitting elements 32.
Also, the light receiving element 34 can be deformed into various arrangements and shapes according to changes in the arrangement and shape of the light receiving elements 34.
(発明の効果) 以上詳細に説明したように、本発明によれば、基板上に
発光素子及び受光素子を一体形成した構成であるため、
全体の小型、軽量化を著しく向上できると共に、発光素
子と受光素子を的確な配置位置で精度良く形成でき、そ
れによって製造工程の簡素化と信頼性の向上が図れる。
発光素子と原稿との距離が短くなるので、S/N比が著し
く向上し、その上、共通電極の第1の窓を通して発光素
子の光が出射される構成であるため、出射効率が高く、
低消費電力化も期待できる。さらに、共通電極は発光素
子及び受光素子に兼用されているため、電極本数の削減
という効果も期待できる。(Effects of the Invention) As described in detail above, according to the present invention, the light emitting element and the light receiving element are integrally formed on the substrate.
The size and weight of the entire device can be significantly improved, and the light emitting element and the light receiving element can be accurately formed at appropriate arrangement positions, thereby simplifying the manufacturing process and improving reliability.
Since the distance between the light emitting element and the manuscript is shortened, the S / N ratio is remarkably improved. Moreover, since the light of the light emitting element is emitted through the first window of the common electrode, the emission efficiency is high,
Low power consumption can also be expected. Furthermore, since the common electrode is also used as the light emitting element and the light receiving element, the effect of reducing the number of electrodes can be expected.
第1図(1),(2)は本発明の実施例を示すもので、
同図(1)は完全密着型イメージセンサの概略の平面
図、及び同図(2)は同図(1)のA−A線断面図、第
2図は従来の密着型イメージセンサの構成図、第3図は
従来の完全密着型イメージセンサの構成図である。 30……基板、31,35……個別電極、32……発光素子、33
……共通電極、33a,34a,35a……第1,第2,第3の窓、34
……受光素子、36……保護膜、37……原稿。1 (1) and 1 (2) show an embodiment of the present invention.
FIG. 1A is a schematic plan view of the perfect contact image sensor, FIG. 2B is a sectional view taken along the line AA of FIG. 1A, and FIG. 2 is a configuration diagram of a conventional contact image sensor. FIG. 3 is a block diagram of a conventional perfect contact type image sensor. 30 …… Substrate, 31,35 …… Individual electrode, 32 …… Light emitting element, 33
...... Common electrodes, 33a, 34a, 35a …… First, second and third windows, 34
…… Light receiving element, 36 …… Protective film, 37 …… Document.
Claims (1)
る完全密着型イメージセンサにおいて、 素子搭載用の基板と、 前記基板上に形成された電気/光変換用の膜状の発光素
子と、 前記発光素子の出射光を通すための第1の窓を有し前記
発光素子を覆う遮光用の共通電極と、 前記第1の窓上に位置する第2の窓を有し前記共通電極
上に形成された光/電気変換用の膜状の受光素子と、 前記発光素子、共通電極及び受光素子上に被着された透
光性の保護膜とを、 備えたことを特徴とする完全密着型イメージセンサ。1. A perfect contact type image sensor for irradiating light to electrically read an image at a full scale, and a substrate for mounting an element, and a film-like light emission for electrical / optical conversion formed on the substrate. An element; a light-shielding common electrode having a first window for allowing the light emitted from the light-emitting element to pass therethrough; and a second window located on the first window. A light receiving element in the form of a film for light-to-electricity conversion formed on the electrode; and a light-transmitting protective film deposited on the light emitting element, the common electrode and the light receiving element. Perfect contact image sensor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26102188A JPH0758766B2 (en) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | Perfect contact image sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26102188A JPH0758766B2 (en) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | Perfect contact image sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02106980A JPH02106980A (en) | 1990-04-19 |
| JPH0758766B2 true JPH0758766B2 (en) | 1995-06-21 |
Family
ID=17355947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26102188A Expired - Lifetime JPH0758766B2 (en) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | Perfect contact image sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0758766B2 (en) |
-
1988
- 1988-10-17 JP JP26102188A patent/JPH0758766B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02106980A (en) | 1990-04-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3158148B2 (en) | Light detection system and method for manufacturing EL device for light detection system | |
| US4672454A (en) | X-ray image scanner and method | |
| CN108598111B (en) | Display substrate, method and display device with fingerprint identification function | |
| US4446364A (en) | Photoelectric converter on a transmissive substrate having light shielding | |
| US5200634A (en) | Thin film phototransistor and photosensor array using the same | |
| US5032718A (en) | Photo sensor array and reader with hexagonal fiber bundles | |
| US4650984A (en) | Photosensor array for treating image information | |
| US6815654B1 (en) | Image sensor device using thin film light source arranged light receiving elements and image to be sensed | |
| US4567374A (en) | Photoelectric converting device with a plurality of divided electrodes | |
| JPH0758766B2 (en) | Perfect contact image sensor | |
| US6403984B1 (en) | Amorphous semiconductor photocoupler | |
| JPH0758767B2 (en) | Perfect contact image sensor | |
| US5015837A (en) | Contact type image sensor with electric shielding | |
| JPH0126547B2 (en) | ||
| JPS5840856A (en) | Array for photosensor | |
| JPS617766A (en) | Reader | |
| JP2830177B2 (en) | Image reading device | |
| JP2769812B2 (en) | Document reading device | |
| JP2697180B2 (en) | Image reading device | |
| JPH0393344A (en) | Image reader | |
| JPH02106969A (en) | Complete adhesion type image sensor | |
| JPS5941629B2 (en) | Character and figure reading device | |
| JP2684873B2 (en) | Photoelectric conversion device | |
| JP2563930B2 (en) | Image sensor | |
| JP2503242B2 (en) | Contact image sensor element |