JPH06236980A - フォトセンサ - Google Patents

フォトセンサ

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JPH06236980A
JPH06236980A JP5047360A JP4736093A JPH06236980A JP H06236980 A JPH06236980 A JP H06236980A JP 5047360 A JP5047360 A JP 5047360A JP 4736093 A JP4736093 A JP 4736093A JP H06236980 A JPH06236980 A JP H06236980A
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JP
Japan
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light
light guide
guide window
thin film
channel region
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Pending
Application number
JP5047360A
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English (en)
Inventor
Hiroyasu Yamada
裕康 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Casio Computer Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
Priority to JP5047360A priority Critical patent/JPH06236980A/ja
Publication of JPH06236980A publication Critical patent/JPH06236980A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高感度で、高分解能の密着型のフォトセンサ
を提供することを目的とする。 【構成】 フォトセンサ10は複数のセンサ部11がラ
イン状に形成されたものであり、各センサ部11は絶縁
性基板12上に形成された遮光性・絶縁性を有する四角
形の遮光層13を有する。遮光層13には第1導光窓1
4が形成され、遮光層13及び絶縁性基板12を覆って
透明絶縁膜15が形成される。透明絶縁膜15を挟み遮
光層13上にシリコン薄膜層16が形成され、そのチャ
ネル領域16aには第2導光窓17が形成される。チャ
ネル領域16aの左右両側のソース・ドレイン領域16
b上にソース電極18とドレイン電極19が形成され、
これらを光透過性・絶縁性を有する保護層20が覆って
いる。この保護膜20内のシリコン薄膜層16の上部に
透明なゲート電極21が形成され、上記第1導光窓14
及び第2導光窓17は相対向する状態でシリコン薄膜層
16のチャネル長さ方向に長く、その幅方向に短い長方
形に形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリ装置やス
キャナ装置等に使用される、いわゆる密着型のフォトセ
ンサに関する。
【0002】
【従来の技術】ファクシミリ装置やスキャナ装置等にお
いては、小型化を図るために、いわゆる密着型のフォト
センサを使用しており、従来の密着型のフォトセンサ
は、図5に示すように構成されている。
【0003】すなわち、図4において、フォトセンサ1
は、透明基板2上にライン状に遮光層3が形成され、遮
光層3には、所定間隔毎に複数の導光窓4が形成されて
いる。各遮光層3上には、光電変換層5が形成されてお
り、センサ素子部6を構成している。これら透明基板
2、遮光層3及び光電変換層5を覆うように保護膜7が
形成されている。そして各導光窓4は、通常、1辺が1
00μm程度の四角形に形成される。
【0004】このフォトセンサ1は、透明基板2側に設
けられた蛍光灯や発光ダイオード等の光源(図示略)か
ら照射された光が、導光窓4を通して原稿8に照射さ
れ、原稿8に照射された光は、原稿8で反射されるが、
この反射光のうち、当該光の透過してきた導光窓4に隣
接するセンサ素子部6の位置する斜め方向に反射された
反射光のみが、その光電変換層5に入射され、光電変換
層5で光電変換されて、その光量が検出される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のフォトセンサ1にあっては、導光窓4を挟ん
で各センサ素子部6が隣接して形成されていたため、画
素毎、すなわち各センサ素子部6毎の分解能が悪いとい
う問題や、受光効率が悪く感度が悪いという問題があっ
た。
【0006】すなわち、従来のフォトセンサ1にあって
は、図4に示すように、導光窓4を挟んで遮光性の各セ
ンサ素子部6が隣接して形成されており、光源からの照
射光が遮光層3により遮光されるので、導光窓4から原
稿8に照射された光は、各種方向に反射されるが、その
うち当該導光窓4に相隣接する2つのセンサ素子部6の
方向に斜めに反射された光のみが、各センサ素子部6の
光電変換層5に入射され、原稿8から光電変換層5に至
る反射光の光路長が、長くなる。反射光の光強度は、反
射光の光路長の2乗で減衰するため、画素からの距離に
対する反射光強度は、センサ素子部6間の中心、すなわ
ち各センサ素子部6の端部側において最大となり、該端
部位置から離れるに従ってその距離の2乗に比例して減
少する。その結果、反射光の光路が長い分だけ、光電変
換層5における受光効率が低下し、フォトセンサ1の感
度が悪いという問題があった。
【0007】また、上述のように、導光窓4を通して原
稿8に入射された光は、当該導光窓4に相隣接するセン
サ素子部6の光電変換層5にそれぞれ反射されるが、図
5に示すように、光電変換層5により近い位置に入射さ
れた入射光ほど、光電変換層5に反射される反射光の光
路長が短く、入射光の入射位置が導光窓4の中心部に近
いほど、相隣接する光電変換層5に反射される反射光の
光路長が接近する。したがって、導光窓4の中心部に近
い位置に入射された光の反射光の光強度は、相隣接する
光電変換層5において、同等の大きさとなる。そして、
フォトセンサ1では、センサ素子部6と導光窓4が交互
に配設されているため、各センサ素子部6の光電変換層
5には、隣接して形成された導光窓4からのこのような
反射光が入射される。その結果、各光電変換層5に当該
光電変換層5に隣接する2つの導光窓4から入射された
光の反射光が上述のような光強度で入射されることとな
り、各光電変換層5で入射光が相隣り合う導光窓4のい
ずれの導光窓4から入射された光の反射光であるかを、
入射光の光強度だけでは判別し難く、各光電変換層5の
分解能が悪いという問題があった。
【0008】そこで、本発明は、いわゆるMOS型薄膜
を利用し、各センサ素子部の中心に光源からの光を原稿
等の被検知対象に照射するための導光窓を形成すること
により、高感度で、高分解能のフォトセンサを提供する
ことを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明のフォトセンサ
は、光透過性を有する基板と、前記基板上に形成され照
射光を遮光する遮光層と、前記遮光層に形成され前記基
板側からの照射光を透過する第1導光窓と、前記遮光層
上に形成され、チャネル領域と該チャネル領域を挟んで
相対向するソース領域及びドレイン領域とを有するシリ
コン薄膜層と、前記シリコン薄膜層のチャネル領域の前
記第1導光窓と相対向する位置に形成され前記第1導光
窓を透過した照射光を透過する第2導光窓と、前記シリ
コン薄膜層上に形成された透明ゲート電極と、が積層さ
れることにより形成され、前記基板側から照射された光
が前記第1導光窓及び第2導光窓を通過して前記透明ゲ
ート電極側に位置する被検知対象に照射され、該被検知
対象からの反射光を前記シリコン薄膜のチャネル領域で
受光するフォトセンサであって、前記第1導光窓及び前
記第2導光窓が、前記チャネル領域の長さ方向に長く、
前記チャネル領域の幅方向に短い形状に形成されること
により、上記目的を達成している。
【0010】
【作用】本発明によれば、遮光層に形成された第1導光
窓と、シリコン薄膜層のチャネル領域に形成された第2
導光窓を介して照射光が通過され、基板側で反射された
反射光が前記シリコン薄膜のチャネル領域に照射され
る。
【0011】つまり、反射光の中心は、フォトセンサの
光電変換部であるチャネル領域の中心と一致しているも
のであるから、シリコン薄膜のチャネル領域に照射され
る反射光の光路長を大幅に短くすることができ、チャネ
ル領域に反射される反射光の光強度を大きくすることが
できる。その結果、フォトセンサの感度を向上させるこ
とができる。この場合、チャネル領域に形成される第2
導光窓は、チャネル長さ方向に長く、その幅方向に短く
形成されているので、第2導光窓形成による光電流の減
少を小さく抑えることができる。
【0012】また、各第1導光窓及び第2導光窓の周囲
が前記遮光層により遮光されているので、隣接する第2
導光窓から入射された光の反射光が、チャネル領域に入
射されても、その反射光の光路長は、そのチャネル領域
に形成された第2導光窓を通して入射された光の反射光
の光路長より遥かに長く、隣接する第2導光窓から入射
された光の反射光は、そのチャネル領域に形成された第
2導光窓を通して入射された光の反射光よりも大きく減
衰する。その結果、各チャネル領域に形成された第2導
光窓を通して入射された光の反射光と、隣接する第2導
光窓を通して入射された光の反射光とを確実に分離する
ことができ、フォトセンサの各画素毎の分解能を向上さ
せることができる。
【0013】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【0014】図1〜図5は、本発明のフォトセンサの一
実施例を示す図である。
【0015】図1はそのフォトセンサの部分上面図、図
2は図1のII−II矢視断面図、図3はその動作説明図、
図4はそのフォトセンサの画素中心からの距離と反射光
強度との関係を示す図である。
【0016】フォトセンサ10は、図1及び図2に示す
ようなセンサ部11が図1及び図2中左右方向にライン
状に複数形成されたフォトセンサアレイとして形成され
ており、各センサ部11は、図1及び図2に示すよう
に、ガラス等からなる透明な絶縁性基板12上に、四角
形の遮光層13が形成されており、遮光層13は、例え
ば、Cr等の遮光性を有する金属膜やシリコン蒸着膜等
で形成されている。遮光層13の略中心には、長方形の
第1導光窓14が形成されている。
【0017】この遮光層13及び絶縁性基板12を覆う
ように、透明絶縁膜15が形成されており、この透明絶
縁膜15を挟んで遮光層13上にシリコン薄膜層16が
形成されている。シリコン薄膜層16は、好ましくはi
型アモルファス・シリコン(i−a−Si)により形成
されており、中央部のチャネル領域16a及びこのチャ
ネル領域16aを挟んで両側に形成されたソース・ドレ
イン領域16bを有する。チャネル領域16aには、上
記第1導光窓14と相似形で、第1導光窓14よりは少
し大きめの長方形の第2導光窓17が形成されている。
【0018】シリコン薄膜層16のソース・ドレイン領
域16b上には、ソース電極18及びドレイン電極19
が相対向する状態で形成されており、シリコン薄膜層1
6とソース電極18及びドレイン電極19とは、直接、
あるいは図示しないリン等のドーパントが拡散されたア
モルファスシリコンよりなるn+ シリコン層を介して接
続されている。
【0019】これらシリコン薄膜層16、ソース電極1
8、ドレイン電極19及び透明絶縁膜15を覆うように
保護膜20形成されており、保護膜20は、光透過性及
び絶縁性を有する材料、例えば、窒化シリコン(Si
N)により形成されている。
【0020】この保護膜20内であって上記シリコン薄
膜層16の上部には、ゲート電極21が形成されてお
り、ゲート電極21は、上記ソース電極18及びドレイ
ン電極19の相対向する側の端部をも覆う大きさに形成
されている。ゲート電極21は、透明導電膜(ITO)
で形成されており、光を透過する。
【0021】このフォトセンサ10の各センサ部11
は、上述のように、シリコン薄膜層16のソース・ドレ
イン領域16bにソース電極18及びドレイン電極19
が接続され、絶縁体である保護膜20を介してシリコン
薄膜層16のチャネル領域16aに対向する位置にゲー
ト電極21が形成されており、MOS型トランジスタと
して機能する。
【0022】そして、上記第1導光窓14及び第2導光
窓17は、図1に示すように、MOS型トランジスタを
形成するチャネル領域16aのチャネル長さ方向、すな
わちソース電極18−ドレイン電極19方向に長く、そ
の幅方向に短い長方形に形成されている。
【0023】このフォトセンサ10の製造方法は、特に
限定されるものではなく、通常の成膜技術、例えば、真
空蒸着法、スパッタ法あるいはプラズマCVD法等によ
り形成することができる。
【0024】このフォトセンサ10は、上述のように、
その各センサ部11に遮光層13が形成されているた
め、光源から各センサ部11に照射された光は、この遮
光層13で遮光されるが、遮光層13に第1導光窓14
が形成されており、また遮光層13上に形成されたシリ
コン薄膜層16のチャネル領域16aにも第1導光窓1
4と対向する位置に第2導光窓17が形成されているの
で、これら第1導光窓14及び第2導光窓17を透過し
て、原稿30に照射される。また、各センサ部11とセ
ンサ部11との間には、本実施例では、遮光層13が形
成されていないため、光源からの光は、この部分をも通
過して原稿30に照射される。
【0025】このようにして原稿30に照射された光
は、原稿30で乱反射されるが、図3中矢印で示す方向
に反射された反射光が、各センサ部11のシリコン薄膜
層16のチャネル領域16aに入射される。そして、こ
のチャネル領域16aに入射される反射光のうち、第1
導光窓14及び第2導光窓17を透過した光の反射光
は、第2導光窓17がチャネル領域16aの略中央部に
形成されているため、図3に示すように、原稿30面で
の反射角度が小さく、その光路長を、従来の画素に隣接
して導光窓を設けたフォトセンサよりも短くすることが
できる。その結果、シリコン薄膜層16のチャネル領域
16aに入力される反射光の光強度は、第1導光窓14
及び第2導光窓17を透過した部分で大きくなり、受光
効率を向上させることができる。
【0026】
【発明の効果】本発明のフォトセンサによれば、遮光層
に形成された第1導光窓と、シリコン薄膜層のチャネル
領域に形成された第2導光窓を介して照射光が通過さ
れ、基板側で反射された反射光が前記シリコン薄膜のチ
ャネル領域に照射される。
【0027】つまり、反射光の中心は、フォトセンサの
光電変換部であるチャネル領域の中心と一致しているも
のであるから、シリコン薄膜のチャネル領域に照射され
る反射光の光路長を大幅に短くすることができ、チャネ
ル領域に反射される反射光の光強度を大きくすることが
できる。その結果、フォトセンサの感度を向上させるこ
とができる。この場合、チャネル領域に形成される第2
導光窓は、チャネル長さ方向に長く、その幅方向に短く
形成されているので、第2導光窓形成による光電流の減
少を小さく抑えることができる。
【0028】また、各第1導光窓及び第2導光窓の周囲
が前記遮光層により遮光されているので、隣接する第2
導光窓から入射された光の反射光が、チャネル領域に入
射されても、その反射光の光路長は、そのチャネル領域
に形成された第2導光窓を通して入射された光の反射光
の光路長より遥かに長く、隣接する第2導光窓から入射
された光の反射光は、そのチャネル領域に形成された第
2導光窓を通して入射された光の反射光よりも大きく減
衰する。その結果、各チャネル領域に形成された第2導
光窓を通して入射された光の反射光と、隣接する第2導
光窓を通して入射された光の反射光とを確実に分離する
ことができ、フォトセンサの各画素毎の分解能を向上さ
せることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るフォトセンサの一実施例の上面
図。
【図2】図1のII−II矢視断面図。
【図3】本発明のフォトセンサの動作説明図。
【図4】従来のフォトセンサの側面断面図。
【符号の説明】
10 フォトセンサ 11 センサ部 12 絶縁性基板 13 遮光層 14 第1導光窓 15 透明絶縁膜 16 シリコン薄膜層 16a チャネル領域 16b ソース・ドレイン領域 17 第2導光窓 18 ソース電極 19 ドレイン電極 20 保護膜 21 ゲート電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 23/31 29/40 A 7376−4M 29/784 31/10 H04N 1/028 Z 8721−5C 9056−4M H01L 29/78 311 J 8422−4M 31/10 A

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光透過性を有する基板と、 前記基板上に形成され照射光を遮光する遮光層と、 前記遮光層に形成され前記基板側からの照射光を透過す
    る第1導光窓と、 前記遮光層上に形成され、チャネル領域と該チャネル領
    域を挟んで相対向するソース領域及びドレイン領域とを
    有するシリコン薄膜層と、 前記シリコン薄膜層のチャネル領域の前記第1導光窓と
    相対向する位置に形成され前記第1導光窓を透過した照
    射光を透過する第2導光窓と、 前記シリコン薄膜層上に形成された透明ゲート電極と、 が積層されることにより形成され、前記基板側から照射
    された光が前記第1導光窓及び第2導光窓を通過して前
    記透明ゲート電極側に位置する被検知対象に照射され、
    該被検知対象からの反射光を前記シリコン薄膜のチャネ
    ル領域で受光するフォトセンサであって、 前記第1導光窓及び前記第2導光窓が、前記チャネル領
    域の長さ方向に長く、前記チャネル領域の幅方向に短い
    形状に形成されたことを特徴とするフォトセンサ。
JP5047360A 1993-02-10 1993-02-10 フォトセンサ Pending JPH06236980A (ja)

Priority Applications (1)

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JP5047360A JPH06236980A (ja) 1993-02-10 1993-02-10 フォトセンサ

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JP5047360A JPH06236980A (ja) 1993-02-10 1993-02-10 フォトセンサ

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ID=12772961

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JP (1) JPH06236980A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7531788B2 (en) 2006-10-16 2009-05-12 Casio Computer Co., Ltd. Photosensor comprising light receiving elements and filters, and a corresponding target detection method and display panel
TWI402724B (zh) * 2007-02-08 2013-07-21 Casio Computer Co Ltd 光電轉換裝置及備有此種光電轉換裝置之顯示板

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7531788B2 (en) 2006-10-16 2009-05-12 Casio Computer Co., Ltd. Photosensor comprising light receiving elements and filters, and a corresponding target detection method and display panel
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