JPH039632B2 - - Google Patents
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- JPH039632B2 JPH039632B2 JP55112546A JP11254680A JPH039632B2 JP H039632 B2 JPH039632 B2 JP H039632B2 JP 55112546 A JP55112546 A JP 55112546A JP 11254680 A JP11254680 A JP 11254680A JP H039632 B2 JPH039632 B2 JP H039632B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- layer
- photoconductive layer
- pixel electrode
- photo sensor
- 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
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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
- H10F77/30—Coatings
- H10F77/306—Coatings for devices having potential barriers
- H10F77/331—Coatings for devices having potential barriers for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors
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- Facsimile Heads (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、複数の色情報を有する原稿の色情報
を読取る為の固定カラーフオトセンサ、殊には、
簡単な構成によつて原稿の担持する複数の色情報
を正確に識別して読取る様に改良した固体カラー
フオトセンサに関する。
を読取る為の固定カラーフオトセンサ、殊には、
簡単な構成によつて原稿の担持する複数の色情報
を正確に識別して読取る様に改良した固体カラー
フオトセンサに関する。
最近、複数の色情報を有する原稿を読取るの
に、電子ビーム走査法を用いない所謂固体カラー
フオトセンサの開発が目覚しい。この様な固体カ
ラーフオトセンサにおいては、原稿の色情報を異
なる色成分に識別して読取る為に、カラー・スト
ライプフイルタを感光領域の表面上に画素の境界
に位置合せして設けている。
に、電子ビーム走査法を用いない所謂固体カラー
フオトセンサの開発が目覚しい。この様な固体カ
ラーフオトセンサにおいては、原稿の色情報を異
なる色成分に識別して読取る為に、カラー・スト
ライプフイルタを感光領域の表面上に画素の境界
に位置合せして設けている。
この場合、例えばフルカラーの場合には、３色
のカラーフイルタを画素別色に交互に配する場合
と、画素毎に３色フイルタをモザイク状に配する
方法が挙げられるが、いずれの場合にも空間的高
解像力を得ようとすると、カラーストライプフイ
ルタを設けること自体の極めて高度の技術が要求
されること、及び原稿の色情報を正確な色成分に
区別して読取ることが画素間において難しくなる
こと、光感知領域からの電荷が蓄積される蓄積部
の信号電荷を転送する転送回路や信号処理回路、
駆動回路等が配置的に複雑になること等の問題が
あつた。
のカラーフイルタを画素別色に交互に配する場合
と、画素毎に３色フイルタをモザイク状に配する
方法が挙げられるが、いずれの場合にも空間的高
解像力を得ようとすると、カラーストライプフイ
ルタを設けること自体の極めて高度の技術が要求
されること、及び原稿の色情報を正確な色成分に
区別して読取ることが画素間において難しくなる
こと、光感知領域からの電荷が蓄積される蓄積部
の信号電荷を転送する転送回路や信号処理回路、
駆動回路等が配置的に複雑になること等の問題が
あつた。
本発明は、これ等の点に鑑み成されたものであ
つて、従来の固体カラーフオトセンサの改良を目
的とするものである。
つて、従来の固体カラーフオトセンサの改良を目
的とするものである。
本発明の固体カラーフオトセンサは、原稿の担
持する複数の色情報を識別して読取る固体カラー
フオトセンサにおいて、該フオトセンサが、光の
入射側より順次に、比較的短波長の第１の波長領
域の光を吸収する為の第１の光導電層と、比較的
長波長の第２の波長領域の光を吸収する為の第２
の光導電層とが重層されて成り、前記第１の光導
電層には、第１の画素電極及び第１の共通電極
が、前記第２の光導電層には、第２の画素電極及
び第２の共通電極がそれぞれ設けられ、前記第１
の画素電極及び前記第１の共通電極のいずれか一
方が前記第１の波長領域の光と前記第２の波長領
域の光とを透過し、他方が前記第２の波長領域の
光を透過し、前記第２の画素電極及び前記第２の
共通電極の少なくともいずれか一方が前記第２の
波長領域の光を透過し、且つ前記第１の画素電極
と第２の画素電極とは、空間的に重なるように形
成されており、且つ前記第１の波長領域の光が前
記第２の光導電層に実質的に到達しないように前
記第１の波長領域の光の透過を防止する為のフイ
ルタ手段が設けられている光感知部を有する事を
特徴とする。以下、図面に従つて具体的に説明す
る。
持する複数の色情報を識別して読取る固体カラー
フオトセンサにおいて、該フオトセンサが、光の
入射側より順次に、比較的短波長の第１の波長領
域の光を吸収する為の第１の光導電層と、比較的
長波長の第２の波長領域の光を吸収する為の第２
の光導電層とが重層されて成り、前記第１の光導
電層には、第１の画素電極及び第１の共通電極
が、前記第２の光導電層には、第２の画素電極及
び第２の共通電極がそれぞれ設けられ、前記第１
の画素電極及び前記第１の共通電極のいずれか一
方が前記第１の波長領域の光と前記第２の波長領
域の光とを透過し、他方が前記第２の波長領域の
光を透過し、前記第２の画素電極及び前記第２の
共通電極の少なくともいずれか一方が前記第２の
波長領域の光を透過し、且つ前記第１の画素電極
と第２の画素電極とは、空間的に重なるように形
成されており、且つ前記第１の波長領域の光が前
記第２の光導電層に実質的に到達しないように前
記第１の波長領域の光の透過を防止する為のフイ
ルタ手段が設けられている光感知部を有する事を
特徴とする。以下、図面に従つて具体的に説明す
る。
第１図は、本発明の第１の実施態様例の全体構
成の概略を模式的に示した模式的概略説明図であ
る。
成の概略を模式的に示した模式的概略説明図であ
る。
第１図に示される固体カラーフオトセンサ１０
０は色情報を担持する原稿１０１の色情報担持面
よりの反射光による原稿像を光感知部１０２の光
感知領域に結像する為の、例えばセルフオツク等
のシリンドリカルレンズ群や、バーレンズ群、ア
キユートレンズ群等の結像光学系１０３と光感知
部１０２によつて光電変換された信号を処理して
出力する信号処理部（シフトレジスタスイツチン
グ回路等で構成される）１０４を具備している。
０は色情報を担持する原稿１０１の色情報担持面
よりの反射光による原稿像を光感知部１０２の光
感知領域に結像する為の、例えばセルフオツク等
のシリンドリカルレンズ群や、バーレンズ群、ア
キユートレンズ群等の結像光学系１０３と光感知
部１０２によつて光電変換された信号を処理して
出力する信号処理部（シフトレジスタスイツチン
グ回路等で構成される）１０４を具備している。
光感知部１０２は、所定の大きさの画素として
分離されている光感知領域１０５が単一列に多数
配列されている所謂リニアフオトセンサの形状を
有している（図においては、光感知領域１０５は
12ケしか示されてないが実際は更に多数、例えば
2000ケ程度以上配列されている）。
分離されている光感知領域１０５が単一列に多数
配列されている所謂リニアフオトセンサの形状を
有している（図においては、光感知領域１０５は
12ケしか示されてないが実際は更に多数、例えば
2000ケ程度以上配列されている）。
光感知部１０２は、第１の光導電層１０６、カ
ラーフイルタ１０７、第２の光導電層１０８が重
層されて構成されている。
ラーフイルタ１０７、第２の光導電層１０８が重
層されて構成されている。
第２図に光感知部１０２の構造の詳細を示す。
光感知部１０２は、透光性の基板２０１上に、
基板２０１側より第１の光導電層１０６、カラー
フイルタ層１０７及び第２の光導電層１０８とが
重層されており、第１の光導電層１０６の基板２
０１側には、画素電極２０２が所定の大きさで所
定の間隔で所定数設けてあり、カラーフイルタ層
１０７側には、第１の共通電極２０３が設けてあ
る。
基板２０１側より第１の光導電層１０６、カラー
フイルタ層１０７及び第２の光導電層１０８とが
重層されており、第１の光導電層１０６の基板２
０１側には、画素電極２０２が所定の大きさで所
定の間隔で所定数設けてあり、カラーフイルタ層
１０７側には、第１の共通電極２０３が設けてあ
る。
第２の光導電層１０８のカラーフイルタ層１０
７側には、画素電極２０２と対応する空間位置に
画素電極２０４が設けられ、該画素電極２０４に
対向して第２の光導電層１０８を介して第２の共
通電極２０５が設けてある。
７側には、画素電極２０２と対応する空間位置に
画素電極２０４が設けられ、該画素電極２０４に
対向して第２の光導電層１０８を介して第２の共
通電極２０５が設けてある。
第２図に示される光感知部１０２には、基板２
０１側より原稿の担持する色情報を担つた光線２
０６が入射する構成とされている為に、基板２０
１は、可視光の全領域において略々透光性であ
る、例えばガラス、石英等の透光性の材料が使用
される。
０１側より原稿の担持する色情報を担つた光線２
０６が入射する構成とされている為に、基板２０
１は、可視光の全領域において略々透光性であ
る、例えばガラス、石英等の透光性の材料が使用
される。
画素電極２０２は、入射光線２０６が第１の光
導電層１０６に充分到達する様に、該光線２０６
に対して充分な透光性を有する材料で構成され
る。
導電層１０６に充分到達する様に、該光線２０６
に対して充分な透光性を有する材料で構成され
る。
共通電極２０３は、少なくとも光導電層１０６
を透過して来る光に対して透光性である材料で構
成される。その様な材料として好適には例えば
ITO等が使用される。
を透過して来る光に対して透光性である材料で構
成される。その様な材料として好適には例えば
ITO等が使用される。
カラーフイルタ層１０７は、本来は、第１の光
導電層１０６を形成する光導電材料に充分吸収さ
れて仕舞うが該層１０６の層厚が薄くて、該層１
０６を通過して来る光を遮断する為に設けられる
ので、この様な光に対して充分なる吸収性を示す
か又は充分な反射性を示すもので構成される。而
乍ら、光信号の隣接画素（隣光感知領域）への滲
みを充分避ける為には、前記の光に対して充分な
る吸収性を示す材料、例えば染料、色素等で層形
成されるのが望ましいものである。
導電層１０６を形成する光導電材料に充分吸収さ
れて仕舞うが該層１０６の層厚が薄くて、該層１
０６を通過して来る光を遮断する為に設けられる
ので、この様な光に対して充分なる吸収性を示す
か又は充分な反射性を示すもので構成される。而
乍ら、光信号の隣接画素（隣光感知領域）への滲
みを充分避ける為には、前記の光に対して充分な
る吸収性を示す材料、例えば染料、色素等で層形
成されるのが望ましいものである。
第２の光導電層１０８は、第１の光導電層１０
６が吸収性を示さないが、殆んど実質的に吸収性
を示さない波長領域の光に対して感知性であり、
画素電極２０４は、斯かる光に対して透光性の材
料で構成される。
６が吸収性を示さないが、殆んど実質的に吸収性
を示さない波長領域の光に対して感知性であり、
画素電極２０４は、斯かる光に対して透光性の材
料で構成される。
第２の光導電層１０８の反光入射側に設けられ
る共通電極２０５は、電極材料として適用される
ものであれば総ての材料で構成することが出来
る。
る共通電極２０５は、電極材料として適用される
ものであれば総ての材料で構成することが出来
る。
第１図に示される本発明の固体カラーフオトセ
ンサの読取り法において第６図の回路図で説明す
る。
ンサの読取り法において第６図の回路図で説明す
る。
第６図において、点線で囲んだ部分Ａは第２図
に示される光感知部１０２の等価回路を表わし、
他の部分は信号処理部１０４を構成する読取用ス
イツチング回路を表わす。共通背面電極２０３，
２０５には定電圧電源６０１により1.5〜5Vの電
圧が印加されている。今画素電極２０２−ｃ，２
０２−ｄの部分に光６０２が入射すると、画素電
極２０２−ｃ，２０２−ｄと共通背面電極２０３
との間及び画素電極２０４−ｃ，２０４−ｄと共
通電極２０５との間の光導電層、例えばアモルフ
アスシリコン層の場合には、その比抵抗は1010Ω
cmから105Ωcmに低下するため、明電流が流れ、
コンデンサ６０３−ｃ，６０３−ｄを充電する。
に示される光感知部１０２の等価回路を表わし、
他の部分は信号処理部１０４を構成する読取用ス
イツチング回路を表わす。共通背面電極２０３，
２０５には定電圧電源６０１により1.5〜5Vの電
圧が印加されている。今画素電極２０２−ｃ，２
０２−ｄの部分に光６０２が入射すると、画素電
極２０２−ｃ，２０２−ｄと共通背面電極２０３
との間及び画素電極２０４−ｃ，２０４−ｄと共
通電極２０５との間の光導電層、例えばアモルフ
アスシリコン層の場合には、その比抵抗は1010Ω
cmから105Ωcmに低下するため、明電流が流れ、
コンデンサ６０３−ｃ，６０３−ｄを充電する。
コンデンサ６０３−ｃ，６０３−ｄはMOSIC
スイツチ６０４−ｃ，６０４−ｄと並列に接続さ
れている。MOSICスイツチ６０３のゲートに信
号パルスが印加されるとMOSICスイツチ６０３
−ｃ，６０３−ｄのソース〜ドレイン間は導通状
態となつてコンデンサ６０３−ｃ，６０３−ｄに
蓄積された電荷は放電し、出力端子６０５−ｃ，
６０５−ｄには正のパルス電流が流れ、これによ
り光情報を読取る。
スイツチ６０４−ｃ，６０４−ｄと並列に接続さ
れている。MOSICスイツチ６０３のゲートに信
号パルスが印加されるとMOSICスイツチ６０３
−ｃ，６０３−ｄのソース〜ドレイン間は導通状
態となつてコンデンサ６０３−ｃ，６０３−ｄに
蓄積された電荷は放電し、出力端子６０５−ｃ，
６０５−ｄには正のパルス電流が流れ、これによ
り光情報を読取る。
一方、光が入射しない画素電極２０２−ａ，２
０２−ｂの部分においてはその部分に対応する光
導電層の比抵抗は高抵抗を維持しつづけるので、
コンデンサ６０３−ａ，６０３−ｂはほとんど充
電されない。そのためMOSICスイツチ６０４−
ａ，６０４−ｂの各ゲートに信号が入力され、
MOSICスイツチ６０４−ａ，６０４−ｂのソー
ス〜ドレイン間が導通状態になつても出力端子６
０５−ａ，６０５−ｂから正パルス電流信号は出
力されない。
０２−ｂの部分においてはその部分に対応する光
導電層の比抵抗は高抵抗を維持しつづけるので、
コンデンサ６０３−ａ，６０３−ｂはほとんど充
電されない。そのためMOSICスイツチ６０４−
ａ，６０４−ｂの各ゲートに信号が入力され、
MOSICスイツチ６０４−ａ，６０４−ｂのソー
ス〜ドレイン間が導通状態になつても出力端子６
０５−ａ，６０５−ｂから正パルス電流信号は出
力されない。
出力端子６０５は、信号処理部１０４を構成す
るシフトレジスタに直結されており、該シフトレ
ジスタによつて出力端子６０５より出力される信
号は時系列的に信号処理部１０４より出力され
る。
るシフトレジスタに直結されており、該シフトレ
ジスタによつて出力端子６０５より出力される信
号は時系列的に信号処理部１０４より出力され
る。
実施例 １
この実施例では、黒と赤の２色を読取ることが
可能で長さ40mm、幅５mm、厚さ３mmの長尺の固体
カラーフオトセンサアレイ（光感知部）の構造及
び製作方法について述べる。カラーフオトセンサ
アレイの基板として超平面研磨された40mm×５mm
厚さ３mmの光学ガラスを用いる。一方の面には反
射防止膜が施され、他の面には基板温度400℃に
設定される真空蒸着法により膜厚3000ÅのITO層
を施す。次によく知られた写真蝕刻技術によつて
形成したITO層を蝕刻し60μ×60μの正方形であ
つて、中心間隔が100μで直線上に単一列に配置
される複数の画素電極２０２を形成し、さらにそ
の上に金属などの導電性材料を蒸着し、前記蝕刻
技術により画素電極２０２の各々と各スイツチン
グ素子（不図示）、各出力端子（不図示）とを結
ぶ配線パターン（不図示）を形成する。この上に
グロー放電分解法により膜厚0.1〜0.5μのａ−Si
（アモルフアスシリコン）層（第１の光導電層）
１０６を形成する。このようにして形成されたａ
−Si層１０６は明所における比抵抗が105Ωcm、
暗所における比抵抗が1010Ωcmとなりすぐれた感
光性を有する。ａ−Si層１０６の上に第３番目の
層として膜厚3000ÅのITO層２０３を形成するが
今度は通常の真空蒸着によらずイオン・プレーテ
イング法によつて行なうことが必要である。何故
ならａ−Siは400℃程度の耐熱性がなく400℃の雰
囲気に晒すと感光性が劣化するからである。イオ
ン・プレーテイング法ではそれほど温度を上げな
くともITOの透明度を上げることが出来る利点が
ある。低温増透（但し、200℃以下）の条件は背
圧10-6Torr、ガス圧（O2）10-4Torr、RFパワ−
100〜300W、バイアス電位（基板）−100V、蒸着
速度５Å／secである。ITO層２０３は前記画素
電極２０２の対向電極となるものであつて共通で
きるので写真蝕刻する必要はない。なお、画素電
極層２０２と共通電極層２０３を入れかえてもか
まわない。このようにして第１層目の光導電層１
０６は形成されるが、該層１０６の膜厚が0.1〜
0.5μとうすいので入射光量の全ては吸収されず、
一部は層１０６を通過してしまう。特に赤色の光
は通りやすい。例えば膜厚の範囲内では40〜60％
透過する。しかしながら緑色や青色の光も赤色ほ
どではないがやはり透過するので赤のみを通すフ
イルタ層１０７を設けることによつて、赤以外の
光は完全に遮断出来る。この色フイルタ１０７を
介して第２の光導電層１０８を設置すれば、第２
の光導電層１０８には赤色光のみしか侵入しな
い。したがつて、第１の光導電層１０６と第２の
光導電層１０８との間に写真のカラーフイルム、
色素フイルタ等で公知公用の赤色染料（一例を掲
げればローズベンガル1.5部、タートラジン2.0
部）からなる膜厚1000Å〜2000Åのフイルタ層１
０４をスピナ塗布又は蒸着により形成する。次に
絶縁酸化膜を500〜1000Å施こす（不図示）。この
絶縁酸化膜としてはTiO2，SiO2が掲げられるが、
これらの役目は第１層目の光導電層１０６と第２
層目の光導電層１０８とを電気的に絶縁にするこ
と及び写真蝕刻の際に染料の溶出を防ぐことであ
る。しかしながら、不図示であるが、いずれの光
導電層においてもフイルタ層１０７に面する電極
を共通電極にすればもはや光導電層間において電
気的絶縁である必要はなくなる。そればかりか写
真蝕刻も不要となりフイルタ層１０７を構成する
染料の溶出も防止できる。次に前記フイルタ層１
０７又は絶縁酸化膜層の上に前記方法によりITO
層が施され、次いで写真蝕刻によつて画素電極２
０４が第２図に示すように前記第１の画素電極２
０２と空間的に重なるように形成される。この様
に形成された画素電極２０２上に第２の光導電層
１０８が第１の光導電層１０６の形成と同様にし
て形成される。最後に共通電極として機能する
ITO層２０５が施されて光感知部が完成する。第
２の光導電層１０８においても画素電極２０４と
共通電極２０５が逆の位置になる様な構成になつ
ても何ら支障がないことは前述の通りである。
又、最後に施される電極２０５はもはや光を透過
させる必要はないので透光性である必要はなく不
透光性の金属電極でも良い。完成されたフオトセ
ンサアレイはガラス基板上に複数個形成されてお
り、これを切断して最終的な形態を得る。
可能で長さ40mm、幅５mm、厚さ３mmの長尺の固体
カラーフオトセンサアレイ（光感知部）の構造及
び製作方法について述べる。カラーフオトセンサ
アレイの基板として超平面研磨された40mm×５mm
厚さ３mmの光学ガラスを用いる。一方の面には反
射防止膜が施され、他の面には基板温度400℃に
設定される真空蒸着法により膜厚3000ÅのITO層
を施す。次によく知られた写真蝕刻技術によつて
形成したITO層を蝕刻し60μ×60μの正方形であ
つて、中心間隔が100μで直線上に単一列に配置
される複数の画素電極２０２を形成し、さらにそ
の上に金属などの導電性材料を蒸着し、前記蝕刻
技術により画素電極２０２の各々と各スイツチン
グ素子（不図示）、各出力端子（不図示）とを結
ぶ配線パターン（不図示）を形成する。この上に
グロー放電分解法により膜厚0.1〜0.5μのａ−Si
（アモルフアスシリコン）層（第１の光導電層）
１０６を形成する。このようにして形成されたａ
−Si層１０６は明所における比抵抗が105Ωcm、
暗所における比抵抗が1010Ωcmとなりすぐれた感
光性を有する。ａ−Si層１０６の上に第３番目の
層として膜厚3000ÅのITO層２０３を形成するが
今度は通常の真空蒸着によらずイオン・プレーテ
イング法によつて行なうことが必要である。何故
ならａ−Siは400℃程度の耐熱性がなく400℃の雰
囲気に晒すと感光性が劣化するからである。イオ
ン・プレーテイング法ではそれほど温度を上げな
くともITOの透明度を上げることが出来る利点が
ある。低温増透（但し、200℃以下）の条件は背
圧10-6Torr、ガス圧（O2）10-4Torr、RFパワ−
100〜300W、バイアス電位（基板）−100V、蒸着
速度５Å／secである。ITO層２０３は前記画素
電極２０２の対向電極となるものであつて共通で
きるので写真蝕刻する必要はない。なお、画素電
極層２０２と共通電極層２０３を入れかえてもか
まわない。このようにして第１層目の光導電層１
０６は形成されるが、該層１０６の膜厚が0.1〜
0.5μとうすいので入射光量の全ては吸収されず、
一部は層１０６を通過してしまう。特に赤色の光
は通りやすい。例えば膜厚の範囲内では40〜60％
透過する。しかしながら緑色や青色の光も赤色ほ
どではないがやはり透過するので赤のみを通すフ
イルタ層１０７を設けることによつて、赤以外の
光は完全に遮断出来る。この色フイルタ１０７を
介して第２の光導電層１０８を設置すれば、第２
の光導電層１０８には赤色光のみしか侵入しな
い。したがつて、第１の光導電層１０６と第２の
光導電層１０８との間に写真のカラーフイルム、
色素フイルタ等で公知公用の赤色染料（一例を掲
げればローズベンガル1.5部、タートラジン2.0
部）からなる膜厚1000Å〜2000Åのフイルタ層１
０４をスピナ塗布又は蒸着により形成する。次に
絶縁酸化膜を500〜1000Å施こす（不図示）。この
絶縁酸化膜としてはTiO2，SiO2が掲げられるが、
これらの役目は第１層目の光導電層１０６と第２
層目の光導電層１０８とを電気的に絶縁にするこ
と及び写真蝕刻の際に染料の溶出を防ぐことであ
る。しかしながら、不図示であるが、いずれの光
導電層においてもフイルタ層１０７に面する電極
を共通電極にすればもはや光導電層間において電
気的絶縁である必要はなくなる。そればかりか写
真蝕刻も不要となりフイルタ層１０７を構成する
染料の溶出も防止できる。次に前記フイルタ層１
０７又は絶縁酸化膜層の上に前記方法によりITO
層が施され、次いで写真蝕刻によつて画素電極２
０４が第２図に示すように前記第１の画素電極２
０２と空間的に重なるように形成される。この様
に形成された画素電極２０２上に第２の光導電層
１０８が第１の光導電層１０６の形成と同様にし
て形成される。最後に共通電極として機能する
ITO層２０５が施されて光感知部が完成する。第
２の光導電層１０８においても画素電極２０４と
共通電極２０５が逆の位置になる様な構成になつ
ても何ら支障がないことは前述の通りである。
又、最後に施される電極２０５はもはや光を透過
させる必要はないので透光性である必要はなく不
透光性の金属電極でも良い。完成されたフオトセ
ンサアレイはガラス基板上に複数個形成されてお
り、これを切断して最終的な形態を得る。
次に、第２図の光感知部を有するフオトセンサ
で赤色を識別する方法に就て述べる。
で赤色を識別する方法に就て述べる。
第１のａ−Si層１０６の膜厚と第２のａ−Si層
１０８の膜厚とが共にｔ（cm）であり、ａ−Siの
赤色光に対する吸収係数をα（cm-1）光感知部に
入射する赤色の入射強度をI0とする。又、話を簡
単にするためａ−Siの光吸収のみを考え、カラー
フイルタ層１０７及び電極層２０２，２０３，２
０４は100％赤色光を透過するものとし、反射は
ないものとする。吸収物質層を通過する光強度に
関してランベルトの法則が成立するから、第１層
１０６の光吸収量と第２層１０８の光吸収量の比
はe-〓tとなる。所定の時間内にコンデンサ６０３
に蓄積される電荷量が光吸収量にほぼ比例する領
域をとれば第１層１０６に直結したコンデンサ６
０３の蓄積電荷量と第２層１０８に直結したそれ
との比はe-〓tである。ａ−Siの吸収係数はα104
であるから膜厚を0.5μとするとe-〓t0.56となる。
したがつて、不図示の比較器によつて、第１層１
０６及び第２層１０８の蓄積電荷量の比がほぼ
0.56であれば赤色光のみの入射であつて第１層１
０６に直結するコンデンサに蓄積される電荷量が
第２層１０８のそれより0.56をはるかに超えるも
のであれば、赤色光以外の光も入射していること
がわかる。又、第１層１０６に対応するコンデン
サには電荷量が蓄積するが、第２層１０８に対応
するコンデンサには電荷量が蓄積されない場合に
は赤色光以外の光の入射であることが分かる。第
２図の光感知部１０２に入射する光線２０６の中
実線で表わした矢印が赤色光２０６−１、点線で
表わした矢印が赤色以外の色光２０６−２を表わ
す。図は赤色以外の色光２０６−２はフイルタ層
１０７で吸収される様子を表わす。
１０８の膜厚とが共にｔ（cm）であり、ａ−Siの
赤色光に対する吸収係数をα（cm-1）光感知部に
入射する赤色の入射強度をI0とする。又、話を簡
単にするためａ−Siの光吸収のみを考え、カラー
フイルタ層１０７及び電極層２０２，２０３，２
０４は100％赤色光を透過するものとし、反射は
ないものとする。吸収物質層を通過する光強度に
関してランベルトの法則が成立するから、第１層
１０６の光吸収量と第２層１０８の光吸収量の比
はe-〓tとなる。所定の時間内にコンデンサ６０３
に蓄積される電荷量が光吸収量にほぼ比例する領
域をとれば第１層１０６に直結したコンデンサ６
０３の蓄積電荷量と第２層１０８に直結したそれ
との比はe-〓tである。ａ−Siの吸収係数はα104
であるから膜厚を0.5μとするとe-〓t0.56となる。
したがつて、不図示の比較器によつて、第１層１
０６及び第２層１０８の蓄積電荷量の比がほぼ
0.56であれば赤色光のみの入射であつて第１層１
０６に直結するコンデンサに蓄積される電荷量が
第２層１０８のそれより0.56をはるかに超えるも
のであれば、赤色光以外の光も入射していること
がわかる。又、第１層１０６に対応するコンデン
サには電荷量が蓄積するが、第２層１０８に対応
するコンデンサには電荷量が蓄積されない場合に
は赤色光以外の光の入射であることが分かる。第
２図の光感知部１０２に入射する光線２０６の中
実線で表わした矢印が赤色光２０６−１、点線で
表わした矢印が赤色以外の色光２０６−２を表わ
す。図は赤色以外の色光２０６−２はフイルタ層
１０７で吸収される様子を表わす。
実施例 ２
この実施例においては、フルカラーを読取る事
が可能な光感知部の構成について説明する。この
例における光感知部は第１図に示す光感知部１０
２に代えることによつて同様に駆動することが出
来る。この例における光感知部は第３図に概略的
に示すように３つの光導電層３０１，３０２，３
０３及び２つのカラーフイルタ３０４，３０５を
重ね合わせて構成される。この例は、重層される
層の個数がふえた分だけ２層構造の実施例１の場
合に比し製作工程が煩瑣となるが本質的差異はな
く、製作方法は実施例１で述べた通りである。但
し、カラーフイルタ３０４，３０５を構成するフ
イルタ材料は異なる。すなわち、第１層目のａ−
Si光導電層３０１と第２層目のａ−Si光導電層３
０２との間に黄色色素フイルタ層３０４をはさ
む。黄色色素は450ｍμ付近に吸収極大をもち、
500ｍμ以上を完全に透過するものが望ましく、
カラー写真関係において公知公用のものが数多く
ある。第２層目のａ−Si光導電層３０２と第３層
目のａ−Si光導電層３０３との間には実施例１と
同様の赤色フイルタ層３０５をはさむ。かくして
第１層目のａ−Si光導電層３０１では赤、緑、青
の全てを感じ、第２層目のａ−Si光導電層３０２
では赤と緑に感じ、第３層目のａ−Si光導電層３
０３では赤に感ずる。したがつて、第１層目より
赤緑青の加色信号、第２層目より赤緑の加色信
号、第３層目より赤信号を読取ることが出来る。
が可能な光感知部の構成について説明する。この
例における光感知部は第１図に示す光感知部１０
２に代えることによつて同様に駆動することが出
来る。この例における光感知部は第３図に概略的
に示すように３つの光導電層３０１，３０２，３
０３及び２つのカラーフイルタ３０４，３０５を
重ね合わせて構成される。この例は、重層される
層の個数がふえた分だけ２層構造の実施例１の場
合に比し製作工程が煩瑣となるが本質的差異はな
く、製作方法は実施例１で述べた通りである。但
し、カラーフイルタ３０４，３０５を構成するフ
イルタ材料は異なる。すなわち、第１層目のａ−
Si光導電層３０１と第２層目のａ−Si光導電層３
０２との間に黄色色素フイルタ層３０４をはさ
む。黄色色素は450ｍμ付近に吸収極大をもち、
500ｍμ以上を完全に透過するものが望ましく、
カラー写真関係において公知公用のものが数多く
ある。第２層目のａ−Si光導電層３０２と第３層
目のａ−Si光導電層３０３との間には実施例１と
同様の赤色フイルタ層３０５をはさむ。かくして
第１層目のａ−Si光導電層３０１では赤、緑、青
の全てを感じ、第２層目のａ−Si光導電層３０２
では赤と緑に感じ、第３層目のａ−Si光導電層３
０３では赤に感ずる。したがつて、第１層目より
赤緑青の加色信号、第２層目より赤緑の加色信
号、第３層目より赤信号を読取ることが出来る。
第３図において３０６は３層構成の光感知部３
００に入射する光線を表わす。実線の矢印３０６
−１は赤色光、一点鎖線の矢印３０６−２は緑色
光、点線の矢印３０６−３は青色光を表わし、フ
イルタ層３０４で青色光がフイルタ層３０５で緑
色光が吸収される様子を示している。
００に入射する光線を表わす。実線の矢印３０６
−１は赤色光、一点鎖線の矢印３０６−２は緑色
光、点線の矢印３０６−３は青色光を表わし、フ
イルタ層３０４で青色光がフイルタ層３０５で緑
色光が吸収される様子を示している。
実施例 ３
第４図はベツクマン分光透過率測定器により測
定された膜厚1μのａ−Si層の吸収特性曲線を表わ
す。（横軸に波長、縦軸に透過率をとつている。） 第４図から明らかなようにａ−Si層の膜厚が1μ
もあれば600ｍμより短波長の光は透過しなくな
る。これは、ａ−Si層の上層部で赤色以外の色光
はほとんど吸収され、下層部まで光が伝わらない
ことを示す。他方赤色光はａ−Si層の下層部にも
充分侵入する。すなわち、深い下層部には可視光
のうち赤色光のみが侵入することができる。
定された膜厚1μのａ−Si層の吸収特性曲線を表わ
す。（横軸に波長、縦軸に透過率をとつている。） 第４図から明らかなようにａ−Si層の膜厚が1μ
もあれば600ｍμより短波長の光は透過しなくな
る。これは、ａ−Si層の上層部で赤色以外の色光
はほとんど吸収され、下層部まで光が伝わらない
ことを示す。他方赤色光はａ−Si層の下層部にも
充分侵入する。すなわち、深い下層部には可視光
のうち赤色光のみが侵入することができる。
したがつて、ａ−Si層を適当な膜厚に選べば、
第２図に示す赤色フイルタ層１０７を省略するこ
とができる。第５図にその場合の光感知部の構造
が示される。膜厚1μ以上とされた第１のａ−Si光
導電層５０１と第２のａ−Si光導電層５０２との
間に膜厚2000ÅのITO層５０３を設けて構成した
ものである。ITO層５０３は第１層５０１及び第
２層５０２の光導電層の両方の共通電極を兼ね
る。第１層の光導電層５０１で全ての可視光を検
知し、第２層の光導電層５０２で赤色光を検知す
ることによつて２色のカラー読取が可能となる。
第２図に示す赤色フイルタ層１０７を省略するこ
とができる。第５図にその場合の光感知部の構造
が示される。膜厚1μ以上とされた第１のａ−Si光
導電層５０１と第２のａ−Si光導電層５０２との
間に膜厚2000ÅのITO層５０３を設けて構成した
ものである。ITO層５０３は第１層５０１及び第
２層５０２の光導電層の両方の共通電極を兼ね
る。第１層の光導電層５０１で全ての可視光を検
知し、第２層の光導電層５０２で赤色光を検知す
ることによつて２色のカラー読取が可能となる。
実施例 ４
第５図の構成の光感知部５００において赤色光
以外の色光を完全に遮断する為には実施例１で述
べた如く、間に赤色フイルタ層を設ければよい
が、工程がふえ煩瑣となる場合には次の如くの構
成とすればよい。すなわち、第５図に示す構造の
光感知部において、第１層のａ−Si光導電層５０
１中に前記した赤色色素を微量混入すればその目
的を達成することが出来るものである。これは光
導電層５０１を形成する際の共蒸着によつて達成
される。
以外の色光を完全に遮断する為には実施例１で述
べた如く、間に赤色フイルタ層を設ければよい
が、工程がふえ煩瑣となる場合には次の如くの構
成とすればよい。すなわち、第５図に示す構造の
光感知部において、第１層のａ−Si光導電層５０
１中に前記した赤色色素を微量混入すればその目
的を達成することが出来るものである。これは光
導電層５０１を形成する際の共蒸着によつて達成
される。
第１図は本発明の第１の実施態様例の全体構成
の概略を模式的に示す模式的概略説明図、第２図
は第１図における光感知部１０２の構造を説明す
る為の模式的断面図、第３図は第２の実施態様例
の光感知部の構造を説明する為の模式的断面図、
第４図は本発明に係わる光導電材料の吸収特性曲
線を示す吸収特性曲線図、第５図は第３の実施態
様例の光感知部の構造を説明する為の模式的断面
図、第６図は本発明の回路図である。 １００……固体カラーフオトセンサ、１０１…
…原稿、１０２……光感知部、１０３……結像光
学系、１０４……信号処理部、１０５……光感知
領域、１０６，１０８……光導電層、１０７……
カラーフイルタ、２０１……基板、２０２，２０
４……画素電極、２０３，２０５……共通電極、
２０６……入射光線、６０１……定電圧電源、６
０２……光、６０３……コンデンサ、６０４……
MOSICスイツチ、６０５……出力端子。
の概略を模式的に示す模式的概略説明図、第２図
は第１図における光感知部１０２の構造を説明す
る為の模式的断面図、第３図は第２の実施態様例
の光感知部の構造を説明する為の模式的断面図、
第４図は本発明に係わる光導電材料の吸収特性曲
線を示す吸収特性曲線図、第５図は第３の実施態
様例の光感知部の構造を説明する為の模式的断面
図、第６図は本発明の回路図である。 １００……固体カラーフオトセンサ、１０１…
…原稿、１０２……光感知部、１０３……結像光
学系、１０４……信号処理部、１０５……光感知
領域、１０６，１０８……光導電層、１０７……
カラーフイルタ、２０１……基板、２０２，２０
４……画素電極、２０３，２０５……共通電極、
２０６……入射光線、６０１……定電圧電源、６
０２……光、６０３……コンデンサ、６０４……
MOSICスイツチ、６０５……出力端子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 原稿の担持する複数の色情報を識別して読取
る固体カラーフオトセンサにおいて、 該フオトセンサが、 光の入射側より順次に、比較的短波長の第１の
波長領域の光を吸収する為の第１の光導電層と、 比較的長波長の第２の波長領域の光を吸収する
為の第２の光導電層とが重層されて成り、 前記第１の光導電層には、第１の画素電極及び
第１の共通電極が、 前記第２の光導電層には、第２の画素電極及び
第２の共通電極がそれぞれ設けられ、 前記第１の画素電極及び前記第１の共通電極の
いずれか一方が前記第１の波長領域の光と前記第
２の波長領域の光とを透過し、他方が前記第２の
波長領域の光を透過し、 前記第２の画素電極及び前記第２の共通電極の
少なくともいずれか一方が前記第２の波長領域の
光を透過し、且つ 前記第１の画素電極と第２の画素電極とは、空
間的に重なるように形成されており、 且つ前記第１の波長領域の光が前記第２の光導
電層に実質的に到達しないように前記第１の波長
領域の光の透過を防止する為のフイルタ手段が設
けられている光感知部を有する事を特徴とする固
体カラーフオトセンサ。 ２ 前記フイルタ手段が前記第１の光導電層と前
記第２の光導電層との間に設けられたカラーフイ
ルタ層である特許請求の範囲第１項の固体カラー
フオトセンサ。 ３ 前記フイルタ手段が前記第１の光導電層中に
分散して設けられた色素である特許請求の範囲第
１項の固体カラーフオトセンサ。 ４ 前記第１の光導電層は、前記第１の波長領域
の光を充分吸収する程度以上の層厚を有し且つ前
記フイルタ手段と兼用される特許請求の範囲第１
項の固体カラーフオトセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11254680A JPS5736877A (en) | 1980-08-15 | 1980-08-15 | Solid state color photosensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11254680A JPS5736877A (en) | 1980-08-15 | 1980-08-15 | Solid state color photosensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5736877A JPS5736877A (en) | 1982-02-27 |
| JPH039632B2 true JPH039632B2 (ja) | 1991-02-08 |
Family
ID=14589353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11254680A Granted JPS5736877A (en) | 1980-08-15 | 1980-08-15 | Solid state color photosensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5736877A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5920571U (ja) * | 1982-07-29 | 1984-02-08 | 三菱電線工業株式会社 | 簡易型給電端子 |
| JPS59117161A (ja) * | 1982-12-23 | 1984-07-06 | Sanyo Electric Co Ltd | 光半導体装置 |
| JPS59229861A (ja) * | 1983-05-24 | 1984-12-24 | Fuji Xerox Co Ltd | カラ−原稿読取り装置 |
| JP4626188B2 (ja) * | 2004-06-01 | 2011-02-02 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置 |
-
1980
- 1980-08-15 JP JP11254680A patent/JPS5736877A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5736877A (en) | 1982-02-27 |
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