JPH0255954B2 - - Google Patents
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- JPH0255954B2 JPH0255954B2 JP59181751A JP18175184A JPH0255954B2 JP H0255954 B2 JPH0255954 B2 JP H0255954B2 JP 59181751 A JP59181751 A JP 59181751A JP 18175184 A JP18175184 A JP 18175184A JP H0255954 B2 JPH0255954 B2 JP H0255954B2
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- photoconductive
- light source
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/10—Semiconductor bodies
- H10F77/12—Active materials
- H10F77/123—Active materials comprising only Group II-VI materials, e.g. CdS, ZnS or HgCdTe
- H10F77/1233—Active materials comprising only Group II-VI materials, e.g. CdS, ZnS or HgCdTe characterised by the dopants
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/024—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original
- H04N1/028—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F30/00—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors
- H10F30/10—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices being sensitive to infrared radiation, visible or ultraviolet radiation, and having no potential barriers, e.g. photoresistors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/10—Integrated devices
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/10—Semiconductor bodies
- H10F77/12—Active materials
- H10F77/123—Active materials comprising only Group II-VI materials, e.g. CdS, ZnS or HgCdTe
- H10F77/1237—Active materials comprising only Group II-VI materials, e.g. CdS, ZnS or HgCdTe having at least three elements, e.g. HgCdTe
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明はフアクシミリ装置、インテリジエント
コピアや光デイスクなど各種OA機器の画像入力
部に用いられる光電変換装置に関するものであ
る。 従来例の構成とその問題点 近年、フアクシミリ装置や各種OA機器の画像
情報入力装置の小型化や画像ひずみの改良を目指
して原稿と同一寸法の密着型ラインセンサを開発
し、これを組込んだ画像読取装置が使用され始め
ているが、情報伝達の高速化に伴い、その読取速
度を決める光センサの応答速度の向上が強く望ま
れている。 従来の原稿と同一寸法の密着型ラインセンサを
用いた画像読取装置の基本構成を第１図にて示
す。すなわち基台１に設置されたLEDなどの光
源２から出た光l1が原稿３に当たり、その反射光
l2が集束性フアイバアレイなどの導光系４を通つ
て光導電素子５に当たる様になつている。６は走
査回路部分を示す。 これの改良の一方法として、特開昭57−101471
号公報に示される様にバイアス光l3を光導電素子
５の部分に直接当てている例がある（第２図）。
７はバイアス光用のスリツトである。この特開昭
57−101471号より以前にもすでに、バイアス光に
よる光導電素子の光応答速度の向上についてはた
とえば「わかりやすい半導体光物性」（高木、山
田共著、(株)産報、1965）の85頁、10〜12行でその
効果が記述されている。 従つて第１図、第２図の様な構成で、原稿３か
らの反射光l2以外に光導電素子５に直接バイアス
光l3を当てる基本構成は公知である。 一方光導電素子５については、CdS−CdSe固
溶体、アモルフアスSi、Si単結晶を用いたCCDな
ど使用したものが発表されている。電流の時間に
対する応答性は第３図に示す様なものである。 すなわち、従来バイアス光を当てて光応答を速
くするということまでは知られているが、どの様
な光導電素子の場合に特に顕著な効果が出るかと
いうことに関しては全く考えられていない。例え
ば第３図に示す様な波形をもつ光導電素子の場合
初期の立上り特性が急峻であるため、バイアス光
を加えても応答を速くする効果は非常に小さい。
効果の定量的比較は後述することにする。 CdS−CdSe固溶体を光導電素子として用いた
密着型ラインセンサは、大きな光電流が得られ
て、フイルムリードを用いたマトリツクス配線が
でき、回路設計が容易であるなど数々の長所をも
つているが、光応答時間が遅いという欠点があ
る。この材料でのラインセンサはA4版用1728ビ
ツトの場合、100luxの光照射下で10〜20ｍsec／
lineの走査速度である。 発明の目的 本発明は以上の様な光電流の光応答速度が遅い
という欠点を解決し、高速応答の光電変換装置を
可能にし、高速の画像情報入力装置の実現を目的
とするものである。 発明の構成 本発明は第４図に示す様に、光電流の立上り特
性がＳ字形の光電変換素子ならびにバイアス光を
用いることを特徴とする。すなわち、絶縁性透明
基板の上に順次形成された、主走査方向に並ぶ光
導電素子群と、それら各光導電素子上に形成され
た対向電極群と、その対向電極のうちの各個別電
極を結んで形成されたマトリツクス結線部とから
成り、原稿からの反射光が導光系を通して光導電
素子に当たる構成で成る光電変換装置において、
光電流の時間に対する応答がＳ字形の立上り特性
を示す光導電素子を用い、かつ原稿を照射するた
めの光源を有し、光導電素子群を直接照明するた
めに、前記光源の一部の光をバイアス光として利
用する様にしたあるいは別個のバイアス光源を有
する様にしたことを特徴とする光電変換装置であ
る。 実施例の説明 第５図に示す様に、バイアス用光源８により直
接光導電素子群５にバイアス光l3を与えておき、
別の光源２により原稿３にl1を照射して、その反
射光l2を導光系４を通して光導電素子群５上に導
き、光信号を電気信号に変換する。原稿照射光の
一部をバイアス光として利用する場合については
第２図のようにすればよい。バイアス光源８は直
流すなわち常時照射の方が低照度で効果が大き
い。 なお、光電流がＳ字形の立上りを示すというの
は第４図に示した様に、光電流Jpの時間ｔに対す
る増加率すなわち微分係数dJp／dtがｔ＝t0＞０
で最大値を有しているものを云う。これに対して
第３図に示した様な立上り特性を示すものでは、
dJp／dtの最大値はｔ＝０にある。 本発明に用いる光導電素子としては、光電流が
Ｓ字形の立上り特性を有するものなら何でも良い
が、光電流が大きくて電気信号処理の容易な−
化合物半導体で成るものが好ましい。なかでも
CdS−CdSe固溶体を主体として成るものは、
−族半導体のなかでも特に光電流が大きく、し
かも可視光全域に感度をもたせることができるの
でさらに好ましいものである。CdS−CdSe固溶
体のなかでもCdSeの分量が40モル％以上のもの
ではバイアス光の効果が特に大きい。−族化
合物、特にCdS−CdSe固溶体で成る光導電素子
は、光導電特性すなわち光電流の大きさやその立
上り、立下りなどの応答時間に関して不純物とし
てのClやCuの影響もかなり大きい。CdS−CdSe
固溶体の場合、Cu濃度が高くなると光電流の立
下り時間は短くなるが、その立上り時間は長くな
る。これは立上り特性が顕著なＳ字形を示す様に
なるからである。Cu濃度が0.01モル％を越えるも
のでこのバイアス効果が特に著しい。 光導電素子を直接照射するバイアス光l3の光強
度は、原稿からの反射光l2が導光系を通つて光導
電素子群に達する光強度の最大値（原稿の白地に
対応）を100とした場合、５以上であれば効果が
見られるが特に10以上で効果が大きく、20、30と
大きくなるに従つて応答時間特に立上り時間が短
くなり、100を越えてもなお応答時間は短くなる
が電気信号の処理上は100位までが好ましい。 この様に光導電素子群に原稿からの間接的な信
号光による電気信号に、この光導電素子群を直接
照射するバイアス光によるバイアス信号が重畳す
るので、本発明においてはこのバイアス信号をキ
ヤンセルするための回路が必要である。また当然
ながら、光導電素子の特性が温度変化を示す場合
には、その変化分を補償する回路を必要とする。 以上の様に、Ｓ字形の立上り特性を有する光導
電素子群に信号光のほかバイアス光を重畳して照
射すると応答時間が短くなるが、バイアス光を照
射しながら印加電圧を高くするとさらに応答時間
を短くすることが可能である。信号光とバイアス
光との重畳光電流が印加電圧を高くした場合に飽
和現象を示すが、この飽和電圧の60％以上の電圧
を印加すると効果が現れる。 以下具体実施例によつて本発明の効果を説明す
る。 ガラス基板９（コーニング7059、230×25×1.2
mm3）上に、0.01モル％のCuを含んだ厚さ4000Å
のCdS0.2Se0.8の蒸着膜１０を形成し（第６図ａ）、
フオトレジストによりパターンを形成した後、ド
ライエツチングして主走査方向に島状（90μｍ×
350μｍ）に、８ビツト／mmで1728ビツト配置す
る（第６図ｂ）。この島状のCdS0.2Se0.8膜１０を
アルミ製ボート１１内で500℃でCdCl2の飽和蒸
気中で加熱処理して光電的に活性化する。１２は
CdCl2蒸発源である（第６図ｃ）。 次にこの島状の膜の各々に対向電極１３Ａ，１
３Ｂを形成する（第６図ｄ）。電極形成後の様子
は第７図の概略図によつて示されている。すなわ
ち1728ビツトの島状CdS0.2Se0.8膜１０を32ビツト
ずつ１ブロツクとしてグループ化し、１ブロツク
毎に島状CdS0.2Se0.8膜１０の一方の側を共通接続
した共通電極群１３Ａと、前記島状CdS0.2Se0.8膜
の各々の他方の側に１ブロツクを周期とした形状
の個別電極群１３Ｂを形成する。対向電極のギヤ
ツプは60μｍである。１４は基板９上に設置され
たフイルム状絶縁膜、１５はフイルムリードで、
第６図ｄは第７図のＸ−X′線断面図である。 この様にして作製した光導電素子群のうち、１
素子を選んで、DC10Vを印加し、１Hzで点滅
（0.5secずつ）する緑色（555nｍ）LEDを用い、
受光面での光強度を100luxとして光電流の時間に
対する立上り、立下り特性を測定した。その波形
を第８図にて示す。またバイアス光源をさらに付
加し、バイアス光を与えた場合の波形を第９図に
て示す。このように、立上りのゆるやかなＳ字形
の立上り特性を有していても、急峻な立上り特性
とすることが可能となる。バイアス光用光源とし
ては信号光と同種のLEDを用い、受光面での光
強度を4.0luxとした。バイアス光があると応答時
間が短くなることは明らかであるが、印加電圧を
高くするとさらに応答は早くなる。これらの効果
を第１０図にまとめて示す。 Ａ、Ｃはそれぞれバイアス光なし、バイアス光
ありの場合の立上り時間で、信号光電流が０から
その飽和値の50％に上がるまでの時間、Ｂ、Ｄは
それぞれバイアス光なし、バイアス光ありの場合
の立下り時間で、信号光電流がその飽和値から50
％に下がるまでの時間である。 例えば印加電圧10Vでバイアス光ありの場合を
見ると、バイアス光なしの場合に比べて、立下り
時間は余り変らないが、立上り時間は1/7に大巾
に短縮されている。 比較のために従来用いられているCdSeが40モ
ル％のCdS0.6Se0.4：Cu膜を用いて上記と同じ条
件で作製した光導電素子の場合の結果を第１１図
にて示す。バイアス光、電圧増加による立上り時
間短縮の効果は先述のCdS0.2Se0.8：Cu膜の場合
より小さい。 またCdS0.6Se0.4：Cu膜のCu量を変えた場合の
バイアス光効果の違いを次表に掲げる。測定条件
はDC10V、100luxでバイアス光は40luxである。
コピアや光デイスクなど各種OA機器の画像入力
部に用いられる光電変換装置に関するものであ
る。 従来例の構成とその問題点 近年、フアクシミリ装置や各種OA機器の画像
情報入力装置の小型化や画像ひずみの改良を目指
して原稿と同一寸法の密着型ラインセンサを開発
し、これを組込んだ画像読取装置が使用され始め
ているが、情報伝達の高速化に伴い、その読取速
度を決める光センサの応答速度の向上が強く望ま
れている。 従来の原稿と同一寸法の密着型ラインセンサを
用いた画像読取装置の基本構成を第１図にて示
す。すなわち基台１に設置されたLEDなどの光
源２から出た光l1が原稿３に当たり、その反射光
l2が集束性フアイバアレイなどの導光系４を通つ
て光導電素子５に当たる様になつている。６は走
査回路部分を示す。 これの改良の一方法として、特開昭57−101471
号公報に示される様にバイアス光l3を光導電素子
５の部分に直接当てている例がある（第２図）。
７はバイアス光用のスリツトである。この特開昭
57−101471号より以前にもすでに、バイアス光に
よる光導電素子の光応答速度の向上についてはた
とえば「わかりやすい半導体光物性」（高木、山
田共著、(株)産報、1965）の85頁、10〜12行でその
効果が記述されている。 従つて第１図、第２図の様な構成で、原稿３か
らの反射光l2以外に光導電素子５に直接バイアス
光l3を当てる基本構成は公知である。 一方光導電素子５については、CdS−CdSe固
溶体、アモルフアスSi、Si単結晶を用いたCCDな
ど使用したものが発表されている。電流の時間に
対する応答性は第３図に示す様なものである。 すなわち、従来バイアス光を当てて光応答を速
くするということまでは知られているが、どの様
な光導電素子の場合に特に顕著な効果が出るかと
いうことに関しては全く考えられていない。例え
ば第３図に示す様な波形をもつ光導電素子の場合
初期の立上り特性が急峻であるため、バイアス光
を加えても応答を速くする効果は非常に小さい。
効果の定量的比較は後述することにする。 CdS−CdSe固溶体を光導電素子として用いた
密着型ラインセンサは、大きな光電流が得られ
て、フイルムリードを用いたマトリツクス配線が
でき、回路設計が容易であるなど数々の長所をも
つているが、光応答時間が遅いという欠点があ
る。この材料でのラインセンサはA4版用1728ビ
ツトの場合、100luxの光照射下で10〜20ｍsec／
lineの走査速度である。 発明の目的 本発明は以上の様な光電流の光応答速度が遅い
という欠点を解決し、高速応答の光電変換装置を
可能にし、高速の画像情報入力装置の実現を目的
とするものである。 発明の構成 本発明は第４図に示す様に、光電流の立上り特
性がＳ字形の光電変換素子ならびにバイアス光を
用いることを特徴とする。すなわち、絶縁性透明
基板の上に順次形成された、主走査方向に並ぶ光
導電素子群と、それら各光導電素子上に形成され
た対向電極群と、その対向電極のうちの各個別電
極を結んで形成されたマトリツクス結線部とから
成り、原稿からの反射光が導光系を通して光導電
素子に当たる構成で成る光電変換装置において、
光電流の時間に対する応答がＳ字形の立上り特性
を示す光導電素子を用い、かつ原稿を照射するた
めの光源を有し、光導電素子群を直接照明するた
めに、前記光源の一部の光をバイアス光として利
用する様にしたあるいは別個のバイアス光源を有
する様にしたことを特徴とする光電変換装置であ
る。 実施例の説明 第５図に示す様に、バイアス用光源８により直
接光導電素子群５にバイアス光l3を与えておき、
別の光源２により原稿３にl1を照射して、その反
射光l2を導光系４を通して光導電素子群５上に導
き、光信号を電気信号に変換する。原稿照射光の
一部をバイアス光として利用する場合については
第２図のようにすればよい。バイアス光源８は直
流すなわち常時照射の方が低照度で効果が大き
い。 なお、光電流がＳ字形の立上りを示すというの
は第４図に示した様に、光電流Jpの時間ｔに対す
る増加率すなわち微分係数dJp／dtがｔ＝t0＞０
で最大値を有しているものを云う。これに対して
第３図に示した様な立上り特性を示すものでは、
dJp／dtの最大値はｔ＝０にある。 本発明に用いる光導電素子としては、光電流が
Ｓ字形の立上り特性を有するものなら何でも良い
が、光電流が大きくて電気信号処理の容易な−
化合物半導体で成るものが好ましい。なかでも
CdS−CdSe固溶体を主体として成るものは、
−族半導体のなかでも特に光電流が大きく、し
かも可視光全域に感度をもたせることができるの
でさらに好ましいものである。CdS−CdSe固溶
体のなかでもCdSeの分量が40モル％以上のもの
ではバイアス光の効果が特に大きい。−族化
合物、特にCdS−CdSe固溶体で成る光導電素子
は、光導電特性すなわち光電流の大きさやその立
上り、立下りなどの応答時間に関して不純物とし
てのClやCuの影響もかなり大きい。CdS−CdSe
固溶体の場合、Cu濃度が高くなると光電流の立
下り時間は短くなるが、その立上り時間は長くな
る。これは立上り特性が顕著なＳ字形を示す様に
なるからである。Cu濃度が0.01モル％を越えるも
のでこのバイアス効果が特に著しい。 光導電素子を直接照射するバイアス光l3の光強
度は、原稿からの反射光l2が導光系を通つて光導
電素子群に達する光強度の最大値（原稿の白地に
対応）を100とした場合、５以上であれば効果が
見られるが特に10以上で効果が大きく、20、30と
大きくなるに従つて応答時間特に立上り時間が短
くなり、100を越えてもなお応答時間は短くなる
が電気信号の処理上は100位までが好ましい。 この様に光導電素子群に原稿からの間接的な信
号光による電気信号に、この光導電素子群を直接
照射するバイアス光によるバイアス信号が重畳す
るので、本発明においてはこのバイアス信号をキ
ヤンセルするための回路が必要である。また当然
ながら、光導電素子の特性が温度変化を示す場合
には、その変化分を補償する回路を必要とする。 以上の様に、Ｓ字形の立上り特性を有する光導
電素子群に信号光のほかバイアス光を重畳して照
射すると応答時間が短くなるが、バイアス光を照
射しながら印加電圧を高くするとさらに応答時間
を短くすることが可能である。信号光とバイアス
光との重畳光電流が印加電圧を高くした場合に飽
和現象を示すが、この飽和電圧の60％以上の電圧
を印加すると効果が現れる。 以下具体実施例によつて本発明の効果を説明す
る。 ガラス基板９（コーニング7059、230×25×1.2
mm3）上に、0.01モル％のCuを含んだ厚さ4000Å
のCdS0.2Se0.8の蒸着膜１０を形成し（第６図ａ）、
フオトレジストによりパターンを形成した後、ド
ライエツチングして主走査方向に島状（90μｍ×
350μｍ）に、８ビツト／mmで1728ビツト配置す
る（第６図ｂ）。この島状のCdS0.2Se0.8膜１０を
アルミ製ボート１１内で500℃でCdCl2の飽和蒸
気中で加熱処理して光電的に活性化する。１２は
CdCl2蒸発源である（第６図ｃ）。 次にこの島状の膜の各々に対向電極１３Ａ，１
３Ｂを形成する（第６図ｄ）。電極形成後の様子
は第７図の概略図によつて示されている。すなわ
ち1728ビツトの島状CdS0.2Se0.8膜１０を32ビツト
ずつ１ブロツクとしてグループ化し、１ブロツク
毎に島状CdS0.2Se0.8膜１０の一方の側を共通接続
した共通電極群１３Ａと、前記島状CdS0.2Se0.8膜
の各々の他方の側に１ブロツクを周期とした形状
の個別電極群１３Ｂを形成する。対向電極のギヤ
ツプは60μｍである。１４は基板９上に設置され
たフイルム状絶縁膜、１５はフイルムリードで、
第６図ｄは第７図のＸ−X′線断面図である。 この様にして作製した光導電素子群のうち、１
素子を選んで、DC10Vを印加し、１Hzで点滅
（0.5secずつ）する緑色（555nｍ）LEDを用い、
受光面での光強度を100luxとして光電流の時間に
対する立上り、立下り特性を測定した。その波形
を第８図にて示す。またバイアス光源をさらに付
加し、バイアス光を与えた場合の波形を第９図に
て示す。このように、立上りのゆるやかなＳ字形
の立上り特性を有していても、急峻な立上り特性
とすることが可能となる。バイアス光用光源とし
ては信号光と同種のLEDを用い、受光面での光
強度を4.0luxとした。バイアス光があると応答時
間が短くなることは明らかであるが、印加電圧を
高くするとさらに応答は早くなる。これらの効果
を第１０図にまとめて示す。 Ａ、Ｃはそれぞれバイアス光なし、バイアス光
ありの場合の立上り時間で、信号光電流が０から
その飽和値の50％に上がるまでの時間、Ｂ、Ｄは
それぞれバイアス光なし、バイアス光ありの場合
の立下り時間で、信号光電流がその飽和値から50
％に下がるまでの時間である。 例えば印加電圧10Vでバイアス光ありの場合を
見ると、バイアス光なしの場合に比べて、立下り
時間は余り変らないが、立上り時間は1/7に大巾
に短縮されている。 比較のために従来用いられているCdSeが40モ
ル％のCdS0.6Se0.4：Cu膜を用いて上記と同じ条
件で作製した光導電素子の場合の結果を第１１図
にて示す。バイアス光、電圧増加による立上り時
間短縮の効果は先述のCdS0.2Se0.8：Cu膜の場合
より小さい。 またCdS0.6Se0.4：Cu膜のCu量を変えた場合の
バイアス光効果の違いを次表に掲げる。測定条件
はDC10V、100luxでバイアス光は40luxである。
【表】
次にCdS−CdSe固溶体の組成比、すなわち
CdS1-xSexのｘを変えた場合の光応答特性の変化
を調べた。その結果を第１２図にて示す。Ａは光
電流が０からその飽和値の90％に上がるまでの立
上り時間、Ｂは飽和値からその10％に下がるまで
の立下り時間、Ｃは０から50％に上がるまでの立
上り時間、τr.0-50、Ｄは100から50％に下がるま
での立上り時間τd.100-50である。この図から分る
様に、ｘが増大すると、すなわちCdSeの分量が
増えるとＡ、Ｂ、Ｃは減少するが、Ｃすなわち50
％までの立上り時間は逆に増大している。この
τr.0-50の増大は第８図に示した様に立上初期にお
いて、ゆるやかな立上りすなわちＳ字形の立上り
特性を示すためである。CdSeの分量増大に伴い、
トラツプ準位も増大するためと考えられる。 立上り、立下り時間を特に50％にしたのは以下
の理由による。すなわち白黒２値で信号を読取る
場合、飽和光電流の65％以上を白とし、65％以下
を黒と判定する様にICを設計したが、特性測定
の容易な50％の値を用いても対応上不都合が生じ
ないことを確認したからである。実際、試作した
様なA4版用総計1728ビツトのラインセンサの場
合、５ｍsec／lineの白黒２値で読取る場合には、
立上り時間τr.0-50、立下り時間τd.100-50がともに
３ｍsec以内であれば良いことを確認した。同様
に１ｍsec／lineを実現するにはτr.0-50、τd.100-50
0.6ｍsecであることを必要とする。普通、
τr.0-50がτd.100-50より大きくて走査速度を上げる
上での障害となつているが、本発明はこのτr.0-50
を特に改善するものである。 さて、第７図に示す様に上記の光導電素子群１
０の共通側の電極１３Ａと、個別側では各ブロツ
ク内の対応するビツトの電極１３Ｂを結ぶ様にフ
イルムリード１５を取付け、マトリツクス結線し
た。 なお、この光導電素子の光電流にはバイアス光
による直流成分が常に重畳してくるので、第１３
図に示す様なバイアス光成分のキヤンセル回路を
設けて、出力には信号成分だけが取出せる様に回
路を構成した。 １５は信号入力部、１６は増巾部、１７は信号
出力部、１８はバイアス成分キヤンセル部、１９
は負電圧（−12V）端子、２２は正電圧（＋
12V）端子である。この様にして作製したライン
センサを第５図に示す様な構成で、原稿を読取る
と、従来の方法に比べ、1/10以下の時間で読取る
ことができる。 発明の効果 本発明は光応答速度（光電流の立上り時間、立
下り時間）の極めて速い光センサ、またそれを用
いての高速画像読取装置の実現に大きく寄与する
ものである。
CdS1-xSexのｘを変えた場合の光応答特性の変化
を調べた。その結果を第１２図にて示す。Ａは光
電流が０からその飽和値の90％に上がるまでの立
上り時間、Ｂは飽和値からその10％に下がるまで
の立下り時間、Ｃは０から50％に上がるまでの立
上り時間、τr.0-50、Ｄは100から50％に下がるま
での立上り時間τd.100-50である。この図から分る
様に、ｘが増大すると、すなわちCdSeの分量が
増えるとＡ、Ｂ、Ｃは減少するが、Ｃすなわち50
％までの立上り時間は逆に増大している。この
τr.0-50の増大は第８図に示した様に立上初期にお
いて、ゆるやかな立上りすなわちＳ字形の立上り
特性を示すためである。CdSeの分量増大に伴い、
トラツプ準位も増大するためと考えられる。 立上り、立下り時間を特に50％にしたのは以下
の理由による。すなわち白黒２値で信号を読取る
場合、飽和光電流の65％以上を白とし、65％以下
を黒と判定する様にICを設計したが、特性測定
の容易な50％の値を用いても対応上不都合が生じ
ないことを確認したからである。実際、試作した
様なA4版用総計1728ビツトのラインセンサの場
合、５ｍsec／lineの白黒２値で読取る場合には、
立上り時間τr.0-50、立下り時間τd.100-50がともに
３ｍsec以内であれば良いことを確認した。同様
に１ｍsec／lineを実現するにはτr.0-50、τd.100-50
0.6ｍsecであることを必要とする。普通、
τr.0-50がτd.100-50より大きくて走査速度を上げる
上での障害となつているが、本発明はこのτr.0-50
を特に改善するものである。 さて、第７図に示す様に上記の光導電素子群１
０の共通側の電極１３Ａと、個別側では各ブロツ
ク内の対応するビツトの電極１３Ｂを結ぶ様にフ
イルムリード１５を取付け、マトリツクス結線し
た。 なお、この光導電素子の光電流にはバイアス光
による直流成分が常に重畳してくるので、第１３
図に示す様なバイアス光成分のキヤンセル回路を
設けて、出力には信号成分だけが取出せる様に回
路を構成した。 １５は信号入力部、１６は増巾部、１７は信号
出力部、１８はバイアス成分キヤンセル部、１９
は負電圧（−12V）端子、２２は正電圧（＋
12V）端子である。この様にして作製したライン
センサを第５図に示す様な構成で、原稿を読取る
と、従来の方法に比べ、1/10以下の時間で読取る
ことができる。 発明の効果 本発明は光応答速度（光電流の立上り時間、立
下り時間）の極めて速い光センサ、またそれを用
いての高速画像読取装置の実現に大きく寄与する
ものである。
第１図は密着型ラインセンサの読取構成図、第
２図は従来例のバイアス光を用いる場合の密着型
ラインセンサの読取構成図、第３図は従来例の光
センサの光電流の光応答特性図、第４図は本発明
で用いる光センサの光電流の光応答特性図、第５
図は本発明で用いるバイアス光照射用密着型ライ
ンセンサの読取構成図、第６図ａ〜ｄは試料作製
の工程を示す断面図、第７図は電極形成後の様子
を示す概略図、第８図はCdS0.2Se0.8を主成分とす
る光導電素子の光電流の実際の光応答特性を示す
波形図、第９図はバイアス光を当てた場合の
CdS0.2Se0.8を主成分とする光導電素子の光電流の
実際の光応答特性を示す波形図、第１０図は
CdS0.2Se0.8を主成分とする光導電素子の応答特性
のバイアス光による変化と印加電圧重畳による変
化との様子を示す図、第１１図はCdS0.6Se0.4を主
成分とする光導電素子の応答特性のバイアス光に
よる変化と印加電圧重畳による変化との様子を示
す図、第１２図はCdS−CdSe固溶体を主成分と
する光導電素子の組成比による光応答特性の変化
の様子を示す図、第１３図はバイアス光キヤンセ
ル回路図である。 １……基台、２……光源、３……原稿、４……
導光系、７……バイアス光用スリツト、８……バ
イアス光源、９……ガラス基板、１０……CdSSe
蒸着膜、１１……アルミナ製ボート、１２……
CdCl2蒸発源、１３Ａ，１３Ｂ……電極、１４…
…絶縁膜、１５……フイルムリード。
２図は従来例のバイアス光を用いる場合の密着型
ラインセンサの読取構成図、第３図は従来例の光
センサの光電流の光応答特性図、第４図は本発明
で用いる光センサの光電流の光応答特性図、第５
図は本発明で用いるバイアス光照射用密着型ライ
ンセンサの読取構成図、第６図ａ〜ｄは試料作製
の工程を示す断面図、第７図は電極形成後の様子
を示す概略図、第８図はCdS0.2Se0.8を主成分とす
る光導電素子の光電流の実際の光応答特性を示す
波形図、第９図はバイアス光を当てた場合の
CdS0.2Se0.8を主成分とする光導電素子の光電流の
実際の光応答特性を示す波形図、第１０図は
CdS0.2Se0.8を主成分とする光導電素子の応答特性
のバイアス光による変化と印加電圧重畳による変
化との様子を示す図、第１１図はCdS0.6Se0.4を主
成分とする光導電素子の応答特性のバイアス光に
よる変化と印加電圧重畳による変化との様子を示
す図、第１２図はCdS−CdSe固溶体を主成分と
する光導電素子の組成比による光応答特性の変化
の様子を示す図、第１３図はバイアス光キヤンセ
ル回路図である。 １……基台、２……光源、３……原稿、４……
導光系、７……バイアス光用スリツト、８……バ
イアス光源、９……ガラス基板、１０……CdSSe
蒸着膜、１１……アルミナ製ボート、１２……
CdCl2蒸発源、１３Ａ，１３Ｂ……電極、１４…
…絶縁膜、１５……フイルムリード。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 絶縁性透明基板の上に順次形成された主走査
方向に並ぶ複数個の光導電素子と、それらの光導
電素子上に形成された複数個の対向電極と、それ
らの対向電極のうちの各個別電極を結んで形成さ
れたマトリツクス結線部と、原稿を照射する光源
と、複数個の光導電素子を直接照射するためのバ
イアス光源と、原稿と複数個の光導電素子の間に
原稿からの反射光を各光導電素子に導くための導
光系とを有する光電変換装置であつて前記複数個
の光導電素子の光電流の時間に対する応答特性が
Ｓ字形の立上り特性を有し、かつ前記バイアス光
源の光強度が、原稿からの反射光が導光系を通つ
て複数個の光導電素子に達する光強度の最大値を
100として、５〜100であることを特徴とする光電
変換装置。 ２ 複数個の光導電素子が−族化合物半導体
を主体としてなることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の光電変換装置。 ３ −族化合物半導体がCdS−CdSe固溶体
であることを特徴とする特許請求の範囲第２項記
載の光電変換装置。 ４ CdSeの分量が40モル％以上であることを特
徴とする特許請求の範囲第３項記載の光電変換装
置。 ５ Cuの含有量が0.01モル％以上であることを特
徴とする特許請求の範囲第３項または第４項記載
の光電変換装置。 ６ 複数個の光導電素子を直接照射するバイアス
光源によるバイアス信号をキヤンセルするための
回路を有することを特徴とする特許請求の範囲第
１項〜第５項のいずれかに記載の光電変換装置。 ７ 光導電素子に、その光電流が印加電圧に対し
て飽和する電圧の60％以上の電圧を印加すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項〜第６項のい
ずれかに記載の光電変換装置。 ８ 原稿を照射する光源をバイアス光源として用
い、前記原稿を照射する光源の一部の光をバイア
ス光として利用することを特徴とする特許請求の
範囲第１項〜第７項のいずれかに記載の光電変換
装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59181751A JPS6160065A (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | 光電変換装置 |
| US07/191,783 US4920394A (en) | 1984-08-31 | 1988-05-04 | Photo-sensing device with S-shaped response curve |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59181751A JPS6160065A (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | 光電変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6160065A JPS6160065A (ja) | 1986-03-27 |
| JPH0255954B2 true JPH0255954B2 (ja) | 1990-11-28 |
Family
ID=16106245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59181751A Granted JPS6160065A (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | 光電変換装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4920394A (ja) |
| JP (1) | JPS6160065A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5162902B2 (ja) * | 2007-01-09 | 2013-03-13 | オムロン株式会社 | 光電センサの受光ユニットおよび光電センサの投光ユニット |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2651700A (en) * | 1951-11-24 | 1953-09-08 | Francois F Gans | Manufacturing process of cadmium sulfide, selenide, telluride photoconducting cells |
| BE543274A (ja) * | 1954-12-03 | |||
| NL122459C (ja) * | 1960-05-13 | |||
| US3447234A (en) * | 1964-10-12 | 1969-06-03 | Singer General Precision | Photoconductive thin film cell responding to a broad spectral range of light input |
| US3443103A (en) * | 1966-03-16 | 1969-05-06 | Weston Instruments Inc | Photoconductive cell having high stability and dark resistance |
| US3602721A (en) * | 1967-11-20 | 1971-08-31 | Malsushita Electric Ind Co Ltd | Photoelectric device with enhanced photoconductive sensitivity and storage effect of input radiation |
| US3864721A (en) * | 1973-06-18 | 1975-02-04 | Us Army | Tunneling electroluminescent diode with voltage variable wavelength output |
| US3975306A (en) * | 1974-10-30 | 1976-08-17 | Xerox Corporation | Method for improving the photo-induced discharge characteristics of certain cadmium chalcogenides |
| JPS5364490A (en) * | 1976-11-22 | 1978-06-08 | Toshiba Corp | Photoconductive layer |
| DE2839976A1 (de) * | 1977-09-16 | 1979-03-29 | Murata Manufacturing Co | Halbleiterkeramik fuer grenzschichtkondensatoren |
| JPS54134994A (en) * | 1978-04-12 | 1979-10-19 | Fujitsu Ltd | Manufacture of photoconductive film |
| JPS5846195B2 (ja) * | 1980-09-09 | 1983-10-14 | 日本電信電話株式会社 | 密着形イメ−ジセンサの製造方法 |
| JPS5766622A (en) * | 1980-10-13 | 1982-04-22 | Ricoh Co Ltd | Formation of cdte film |
| JPS57101471A (en) * | 1980-12-17 | 1982-06-24 | Fujitsu Ltd | Read-in system |
| JPS57198967A (en) * | 1981-05-29 | 1982-12-06 | Hitachi Ltd | Air conditioner |
| JPS5840856A (ja) * | 1981-09-03 | 1983-03-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光センサアレイ |
| JPS6066479A (ja) * | 1983-09-22 | 1985-04-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光導電セル |
| JPS6184860A (ja) * | 1984-10-02 | 1986-04-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光電変換装置 |
-
1984
- 1984-08-31 JP JP59181751A patent/JPS6160065A/ja active Granted
-
1988
- 1988-05-04 US US07/191,783 patent/US4920394A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6160065A (ja) | 1986-03-27 |
| US4920394A (en) | 1990-04-24 |
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