JPH04246967A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はイメージセンサに関し、
基板の一主面側に列をなして形成された複数の受光素子
により、原稿照射光の原稿面での反射光を受光すること
で、原稿面の白黒に対応した信号を出力するものに利用
される。

【０００２】

【従来の技術】図７に示す従来の完全密着型イメージセ
ンサ１０１は、ガラス等の絶縁性透明基板１０２の一主
面１０２ａ側に、遮光層１０３を介して複数の受光素子
１０４が形成され、各受光素子１０４は接着剤層１０５
により取り付けられた保護ガラス１０６を介して走査対
象原稿１０８と対向する。その遮光層１０３と受光素子
１０４にはエッチングやレーザ等により導光窓１０７が
開口されている。そして、基板１０２の他の主面１０２
ｂ側に光源１０９が配置され、この光源１０９から照射
される照射光がその導光窓１０７を通過して原稿面にお
いて反射され、この反射光が受光素子１０４により受光
される。これにより、原稿面の白黒比に応じた出力信号
が得られる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなイメージ
センサ１０１にあっては、受光素子１０４として水素化
したアモルファスシリコン等の薄膜状の半導体が用いら
れるが、このような半導体は電子の移動度が低く、例え
ば、アモルファスシリコンでは電子の移動度が１ｃｍ２
　／Ｖ・Ｓ未満で単結晶シリコンよりも２桁以上も低い
。 そのため、受光素子１０４に用いられる半導体のみでイ
メージセンサの駆動回路を構成することは困難で、駆動
回路として外付けのＩＣチップ等を用いる必要があり、
低コスト化の障害となっていた。

【０００４】そこで、受光素子を形成する基板としてバ
ルク状の単結晶あるいは多結晶のバルク状シリコンを用
い、そのバルク状シリコン基板に受光素子だけでなく駆
動回路も一体的に形成することが考えられる。

【０００５】しかし、上記従来の構成のイメージセンサ
１０１の基板をバルク状シリコンにより構成した場合、
基板にも原稿照射光を通過させる導光窓が必要となるが
、バルク状シリコン基板の厚さは０．２〜１ｍｍ程度必
要とされるため、エッチングやレーザ等で導光窓を開口
することは極めて困難である。

【０００６】そこで、本出願人により図６に示すイメー
ジセンサ１１０が提案されている。

【０００７】このイメージセンサ１１０は、バルク状シ
リコン基板１１１の一主面１１１ａ側に、複数の受光素
子１１２が列をなして形成され、各受光素子１１２は保
護ガラス１１３を介して走査対象原稿１１４と対向する
。また、シリコン基板１１１の一主面１１１ａ側には読
みだし回路等の駆動回路が一体的に形成される。そして
各受光素子１１２は、基板１１１の端面１１１ｂの近傍
に配置される。これにより、基板１１１の他方の主面１
１１ｃ側に配置される光源１１５により原稿１１４を照
射することで、その照射光の原稿面での反射光を各受光
素子１１２により受光するようにしている。

【０００８】このようなイメージセンサ１１０にあって
は従来のような導光窓を設ける必要はないが、受光素子
１１２と基板１１１の端面１１１ｂとの距離が大きくな
ると、原稿面での反射光の到達率が低くなってセンサ出
力が低下する。そのため、受光素子１１２と基板１１１
の端面１１１ｂとの距離は２０μｍ程度以下とする必要
がある。

【０００９】しかし、そのように受光素子１１２と基板
１１１の端面１１１ｂとの距離を小さくすると、基板１
１１を透過した光源１１５からの光が受光素子１１２に
影響を与え、原稿面の白黒に対応したイメージセンサ１
１０の出力信号の白黒比が低下することが判明した。

【００１０】本発明は、上記のような出力信号の白黒比
の低下を防止できるイメージセンサを提供することを目
的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴とするとこ
ろは、基板の一主面側の端面近傍に、走査対象原稿と対
向する複数の受光素子が列をなして形成され、その基板
の端面外方を通過する原稿照射光の原稿面での反射光を
各受光素子により受光できるように、光源が基板の他の
主面側に配置され、その光源からの光が基板を透過して
各受光素子に至るのを遮ることができるように、前記基
板の他の主面と端面とを覆う遮光層が設けられている点
にある。

【００１２】基板の端面を覆う遮光層が、その基板の端
面に突き合わせられる突き合わせ部材に設けられている
のが好ましい。

【００１３】

【作用】本発明の構成によれば、光源から照射された光
は基板の端面外方を通過して原稿面において反射され、
この反射光は基板の一主面側の端面近傍に形成された受
光素子により受光される。この際、光源から照射された
光の一部は基板の他の主面と端面とに向かうが、遮光層
により遮られるので基板を透過することはなく、各受光
素子に至ることはない。

【００１４】基板としてバルク状シリコン等の半導体基
板を用いた場合、その基板の端面を覆う遮光層は、ウエ
ハーをダイシングソーにより切断した後の工程において
設ける必要がある。そのため、基板の端面に直接遮光層
を設けるには製造工程上の困難を伴うが、突き合わせ部
材に遮光層を設けることで基板の端面に直接遮光層を設
ける必要がなくなり、上記のような製造工程上の問題が
なくなる。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

【００１６】図２及び図３は完全密着型イメージセンサ
１を示し、半導体基板２と、この基板２の一主面２ａ側
に列をなして形成される複数の受光素子３、スイッチン
グ用トランジスタ４及び駆動回路５を備えている。

【００１７】その半導体基板２としては、例えば周知の
単結晶製造法や多結晶製造法により製造されるバルク状
のシリコンが用いられ、厚さ０．２〜１ｍｍ程度とされ
、ボロン等の不純物を含有することで一方向導電形とさ
れている。

【００１８】受光素子３はフォトダイオードにより構成
され、この受光素子３による蓄積電荷がスイッチング用
トランジスタ４により読み出され、このトランジスタ４
が駆動回路５により順次駆動される。

【００１９】その受光素子３、トランジスタ４及び駆動
回路５は、基板２の一主面２ａ側に従来周知の半導体製
造法により形成されたもので、リン等の不純物の拡散に
より基板２とは逆方向の導電形とされる拡散部６と、酸
化シリコン等の酸化膜部分７と、金属膜による配線部分
８と、絶縁膜部分１０とを備え、基板２の端面２ｂに沿
って列をなして形成されている。そして各受光素子３は
、基板２の端面２ｂの近傍に位置され、その端面２ｂか
らの距離は１０〜２０μｍ程度とされる。

【００２０】基板１の一主面２ａ側には、前記受光素子
３、トランジスタ４及び駆動回路５を保護するための保
護ガラス１１が透光性の接着剤層１２を介し接着されて
いる。

【００２１】上記構成のイメージセンサ１は例えばファ
クシミリに組み込まれることで、図１に示すように、基
板２の一主面２ａ側の各受光素子３が走査対象原稿１３
に対向する。また、その原稿１３の照射光が図中実線１
４で示すように基板２の端面２ｂの外方を通過すると共
に、原稿面での反射光が各受光素子３により受光できる
ように、光源１５が基板２の他の主面２ｃ側に配置され
る。その光源１５は、例えば発光ダイオードや冷陰極ラ
ンプにより構成される。

【００２２】そして、その光源１５から照射される光が
基板２を透過して受光素子３に至るのを遮ることができ
るように、基板２の他の主面２ｃと端面２ｂとを覆う遮
光層１６、１７が設けられている。本実施例では、遮光
層１６、１７は基板２の他の主面２ｃと端面２ｂとに遮
光材料を真空蒸着することにより構成されている。この
遮光材料としては、例えばアルミニウムやクロムが用い
られ、その厚みは１０００Å以上あればよい。

【００２３】上記イメージセンサ１によれば、光源１５
から照射された光が基板２の端面２ｂ外方を通過し、こ
の光の原稿面における反射光を受光素子３により受光し
て原稿面の白黒に応じた信号を出力するので、基板２に
従来のような導光窓が不要とされている。これにより、
半導体基板を用いて駆動回路を一体形成することが可能
とされ、製造コストの低減が図られている。

【００２４】そして、光源１５からの光が基板２を透過
して受光素子３に至るのは遮光層１６、１７により遮ら
れることから、受光素子３を基板２の端面２ｂ近傍に配
置して反射光の到達率を高くしても、出力信号の白黒比
が低下することはない。

【００２５】図４及び図５は本発明の第２実施例に係る
イメージセンサ１を示し、上記第１実施例のイメージセ
ンサ１との相違点は、基板２の端面２ｂを覆う遮光層１
８、１９が、その基板２の端面２ｂに突き合わせられる
突き合わせ部材２０に設けられている点にある。

【００２６】すなわち、突き合わせ部材２０はガラスや
アクリル系樹脂等の透光部材により板状に形成され、そ
の端面２０ａの厚みと幅は、基板２の端面２ｂの厚みと
等しいか若しくは大きくされ、その端面２０ａと光源１
５側の主面２０ｂとに遮光層１８、１９が形成されてい
る。そして突き合わせ部材２０は、イメージセンサ１を
ファクシミリ等のセンサハウジングに取り付けるための
ブラケット２１に支持され、その端面２０ａに形成され
た遮光層１８を介して基板２の端面２ｂに突き合わされ
ている。他の構成は上記第１実施例と同様で、同一部分
は同一符号で示す。

【００２７】この第２実施例によれば、突き合わせ部材
２０に形成した遮光層１８、１９によって光源１５から
の光が基板２を透過して受光素子３に至るのが遮られる
。これにより、上記第１実施例のような基板２の端面２
ｂに直接形成する遮光層１７が不要とされ、基板２とし
て半導体を用いた場合に、ウエハーを切断して基板２を
得た後に、その基板２の端面２ｂに遮光層を形成する工
程が不要とされ、製造工程上の困難性が軽減される。

【００２８】なお、突き合わせ部材２０に遮光層を形成
する場合は、上記のような光源側の主面２０ｂに形成さ
れる遮光層１９は必ずしも必要でなく、端面２０ａに形
成される遮光層１８のみでもよい。

【００２９】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。

【００３０】例えば、上記実施例では受光素子、スイッ
チング用トランジスタ及び駆動回路をシリコン基板２に
一体に形成したが、基板として例えばガラス等の絶縁基
板を用い、スイッチング用トランジスタや駆動回路を外
付けのＩＣチップにより構成してもよい。

【００３１】また、遮光層として金属の蒸着層を例示し
たが、遮光性塗料を用いてもよく、遮光性を有するもの
であって薄膜状に形成できれば特に限定されない。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、基板の端面外方を通過
する照射光の原稿面での反射光を受光する受光素子を、
基板の一主面側の端面近傍に形成するイメージセンサに
おいて、基板の他の主面と端面とを遮光層により覆うこ
とで、光源からの光が基板を透過して受光素子に与える
影響をなくし、出力信号の白黒比の低下を防止すること
ができる。

【００３３】また、基板の端面を覆う遮光層を突き合わ
せ部材に設けることで、半導体基板を用いる場合の製造
工程上の困難を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るイメージセンサの作
用説明図

【図２】本発明の第１実施例に係るイメージセンサの断
面視の構成説明図（図３のＩＩ‐ＩＩ線断面図）

【図３
】本発明の第１実施例に係るイメージセンサの平面視の
構成説明図

【図４】本発明の第２実施例に係るイメージセンサの断
面視の構成説明図

【図５】本発明の第２実施例に係るイメージセンサの作
用説明図

【図６】従来例に係るイメージセンサの作用説明図

【図
７】従来例に係るイメージセンサの作用説明図

【符号の説明】

１　　イメージセンサ ２　　基板 ２ａ　　一主面 ２ｂ　　端面 ２ｃ　　他の主面 ３　　受光素子 １３　　走査対象原稿 １５　　光源 １６、１７、１８、１９　　遮光層 ２０　　突き合わせ部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　基板の一主面側の端面近傍に、走査対
   象原稿と対向する複数の受光素子が列をなして形成され
   、その基板の端面外方を通過する原稿照射光の原稿面で
   の反射光を各受光素子により受光できるように、光源が
   基板の他の主面側に配置され、その光源からの光が基板
   を透過して各受光素子に至るのを遮ることができるよう
   に、前記基板の他の主面と端面とを覆う遮光層が設けら
   れていることを特徴とするイメージセンサ。
2. 【請求項２】　　基板の端面を覆う遮光層が、その基板
   の端面に突き合わせられる突き合わせ部材に設けられて
   いることを特徴とする請求項１記載のイメージセンサ。