JPH0194654A - 完全密着型イメージセンサ - 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】 〔技術分野〕 本発明は、例えばファクシミリ装置等において、原稿像
を光学的に読みとるための完全密着型イメージセンサに
関する。

〔従来技術〕

一般に、イメージセンサは近時における短小軽薄化の要
請に合致させるため、センササイズを小型化し得る完全
密着型イメージセンサが主流となりつつある。

このような完全密着型イメージセンサの従来例を第２図
に示す。第２図において、光源からの光は透明基板１０
を通過し、遮光層９に開孔された照明窓１２を通り、さ
らに透明絶縁層８、パッシベーション層７、接着剤層６
、透明保護層５、・耐摩耗層４を経て紙面２で反射され
る。紙面２で反射した光は再び耐摩耗層、保護層５等を
通り、その一部が光電変換素子１１に到達して電気出力
に変えられる。このような完全密着型イメージセンサに
おいて、照明窓１２と紙面２との距離が十分に大きくな
いと、照明窓１２から入射した光は照明窓１２のごく近
傍にのみ達するため、第２図のように透明保護層５を設
けて照明窓１２と紙面２との距離を十分に離すか、ある
いは照明窓１２と光電変換素子１１との平面で見た場合
の距離ｄを極めて短かく１例えば３μｍ以下として必要
な光出力と紙面およびセンサの白黒コントラスト比（以
下、ＭＴＦという）とを得ていた。

しかしながら、前者のものでは、透明保護層５として数
１０μｍの薄板ガラスを接着剤層６を介して張り付は加
工をする必要が生じるとともに、その厚さが必然的に増
大し、光出力を維持しようとするとＭＴＦが低下すると
いう問題があった。一方、後者のものでは十分なＭＴＦ
と光出力が得られるが、照明窓１２と光電変換素子１１
との７ラインを約１μｍ以下の精度で行わなければなら
ず、前者のものと同様に加工上困難が多いことに加え、
光が光電変換素子１１の一部に集中し、素子の劣化の不
安があること等の問題があった。

〔目　　的〕

本発明は上記した従来の問題点を解消し、薄板ガラスの
張り付けを不要とし、その分イメージセンサの薄肉化を
可能とし、しかも加工性よく作製し得る構成の完全密着
型イメージセンサを提供することを目的とするものであ
る。

〔構　　成〕

本発明は照明窓から光電変換素子までの光路途中に鏡面
を設けることにより、上記課題を達成したものである。

以下、本発明をその実施例を示す添付図面を参照して説
明する。

第１図において、透明基板１０上にはＣｒ蒸着膜の遮光
層９が形成され、この遮光層９にはフォトリソエツチン
グにより照明窓１２が形成されている。この上には低圧
ＣＶＤ法により２μｍ厚の酸化シリコン膜からなる透明
絶縁膜８が形成され、さらにその上にはプラズマＣＶＤ
法により非晶質シリコンからなる一光電変換素子１１が
形成される。照明窓１２と光電変換素子１１のセンサ面
方向の距離ｄは約１μｍ以下オンる。この光電変換素子
１１上にはプラズマＣＶＤ法により窒化シリコンからな
るパッシベーション膜７が堆積される。このパッシベー
ション膜７上にはアルミニウムが真空蒸着法により堆積
され、微小な鏡面１３が形成される。この鏡面１３は照
光窓１２と光電変換素子１１とのほぼ中間に配置される
。

そして、この鏡面１３は照明窓Ｉ２に若干かかってもか
まわない。第１図に示した実施例では副走査方向１０μ
ｍ、主走査方向は照明窓１２と同じ長さとした。最後に
、窒化シリコン膜が約３μｍ堆積されて耐摩耗層４とさ
れる。

第３図は第１図の照明窓１２、鏡面１３および光電変換
素子１１部分を平面図で示すものである。

なお、第１図において、１はローラー、３は空気層をそ
れぞれ示す。

第４図は本発明の他の実施例を示すものである。この実
施例においては、第１図における鏡面を、光電変換素子
１１の照明窓１２に近接した側の電極１４をアルミニウ
ムのような反射率のよい鏡面で作製し、鏡面を電極と兼
用させたものである。なお、第４図において、１５は他
側の電極を示すものである。

第５図は照明窓１２．鏡面１３および光電変換素子１１
のレイアウトの他の例を示し、照明窓１２をＴ型とし、
照明窓１２と光電変換素子１１との近接する辺を長くし
て大きな光量を得るとともに照明窓１２と光電変換素子
１１との間に反射鏡面１３を形成したものである。この
ようにすることにより、より薄肉化が達成できるととも
に高いＭＴＦが確保される。

第６図は高ＭＴＦを得るために、パッシベーション層７
を比較的厚く堆積し、その上に鏡面１３を形成した本発
明のさらに他の実施例を示すものである。この例では照
明ｇ１２から入射した光が紙面２に当らず、鏡面１３の
裏面で反射されて直接光電変換素子１１へ入射すること
を防止するために、鏡面１３の裏面に非晶質シリコン等
で形成した光吸収層１６を設ける必要がある。

上記のように構成される完全密着型イメージセンサでは
、第２図の従来例における保護層５を必要とせず、照明
窓１２と紙面２との距離が短くなり、イメージセンサの
より薄肉化が達成されることになる。このようなイメー
ジセンサにおいて、照明窓１２の近傍にのみ入射した光
は紙面２で反射されるが、反射光は鏡面１３（あるいは
１４）に達し、そこで再び反射され、再度紙面２で反射
された後、光電変換素子１１に入射する。

従って、実質的に光路は長くなり、しかも紙面により２
回以上反射されるため、光電変換素子１１の一部に入射
された光が集中することがなく、素子の劣化が回避され
る。また１紙面２で２回以上反射されるため、１回反射
しただけの場合に比較して紙面の黒白コントラストが大
幅に強調されることになる。すなわち、各層の界面等で
生ずる透、光等を無視すると、γ０．γｂを各々白地、
黒地の紙面の反射率、■を入射光の強さとすると、１回
の反射ではコントラストはＣ１＝　（ＩγｗＩγｂ）／
（Ｉγ、＋Ｉγｂ）で反射した光のコントラストは より、ｃ　ｚ　＞　ｃ　ｔとなる。さらに、光量も保護
層５を設けた従来例を示す第２図のものよりも改善され
た。ちなみに、第１図の如き実施例のもののＭＴＦは０
．６、センサの電気出力も従来例に比べて約４０％上昇
した。そして、このようなイメージセンサは保護層、具
体的には薄板ガラスの張り付は加工が不要となるととも
に、アラインの精度も大幅に緩められる。その理由は鏡
面１３の位置が少々照明窓１２にかかるように形成され
てもそれによる光量の損失は無視でき、さらに光電変換
素子１１を照明窓１２から比較的離して形成できること
になり、しかもそれにより光電変換素子１１への裏面か
らの光入射が防止できることによる。

〔効　　果〕

以上のような本発明によれば、高光出力、高ＭＴＦの完
全密着型イメージセンサを高歩留まりで得られるという
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る密着型イメージセンサの一実施例
を示す断面説明図である。 第２図は従来例を示す断面説明図である。 第３図は第１図の部分平面説明図である。 第４図は本発明の他の実施例を示す断面説明図である。 第５図は照明窓１２、鏡面１３および光電変換素子１１
のレイアウトの一例を示す平面説明図である。 第６図は本発明のさらに他の実施例を示す断面説明図で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、光学的に透明な部分を有する基板と、この基板上に
   形成された遮光層と、遮光層にあけた照明窓と、この近
   傍の遮光層上に形成された光電変換素子列とを有する完
   全密着型イメージセンサにおいて、前記照明窓の近接し
   た位置に鏡面を有し、照明窓から入射し、紙面で反射し
   た光をこの鏡面にて反射せしめ、再び紙面で反射した光
   を光電変換素子列で受けるようになっていることを特徴
   とする完全密着型イメージセンサ。