JPH0766960B2 - 透過型イメージセンサ及びこれを用いた画像読取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、透視可能な透過型イメージセンサと、このイ
メージセンサを用いた画像読取装置とに関する。

［従来の技術］ 第10図は、従来のイメージセンサを用いた画像読取装置
の断面図であって、ハンディータイプのイメージスキャ
ナの例を示す。

この画像読取装置（80）では、下面のみに開口（72）を
有するケース（71）を使用している。ケース上板の下面
には、アモルファスシリコン（ａ−Si）薄膜を感光部と
して使用したリニア・イメージセンサ（９）が配置さ
れ、ケース上板の上面には、このセンサ（９）の真上の
位置にマーカ（78）が設けられる。イメージセンサ
（９）は帯状の感光部を有し、この感光部内には受光素
子が感光部の長手方向に１次元配置するように形成され
ている。ケース（71）の内部には、更に発光ダイオード
（LED）アレイ（74）とセルフフォーカスレンズ（SFL）
（75）とが配される。

この画像読取装置（80）は原稿（90）に載置される。LE
Dアレイ（74）から発せられる帯状の光ビーム（92）
は、開口（72）を通して原稿（90）に照射され、この原
稿（90）で反射された後にSFL（75）で集光されて、原
稿（90）上の１次元配列点がイメージセンサ（９）上に
結像する。このとき、イメージセンサ（９）は各受光素
子が光電変換を行い、１次元画像情報を内容とする電気
信号がセンサ（９）から得られる。イメージセンサ
（９）の受光素子配置方向に対して直角方向に画像読取
装置（80）を原稿（90）上でスライドさせれば、順次１
次元画像情報が得られ、結果として原稿（90）の２次元
画像の読取ができる。

ただし、読取られる部分が読取時点にはケース（71）の
下に隠れており、マーカ（78）の位置を通して読取位置
を間接的に知り得るだけであった。これは、感光部が形
成される基板がガラスからなる透明基板であっても、ａ
−Si薄膜が不透明であり、その周囲の引出電極も不透明
であってもイメージセンサ（９）全体がほとんど不透明
であったため、ケース（71）にのぞき窓を設けてイメー
ジセンサ（９）を通して原稿（90）を透視できない事情
があったからである。

CCDを使用した画像読取装置でもこの事情は同様であっ
て、ケースの上面又は側面にマーカを設けて画像読取位
置を間接的に確認するようにしていた。

［発明が解決しようとする課題］ 以上に説明したように、従来の画像読取装置では原稿の
読取位置を直接目視することができなかったため、読取
の開始位置と終了位置とを正確に決定して画像情報を得
ることが困難であって、必要部分が欠けたり、不要部分
が入ったりすることがあった。

本発明は、読取位置を目視しながら画像情報を得ること
ができる画像読取装置と、これに適した透過型イメージ
センサとを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係るイメージセンサは、透明基板上に、透明引
出電極と、不透明帯状感光部と、不透明引出電極をこの
順に形成してなるイメージセンサであって、前記透明引
出電極は、連続層からなる共通電極であって、前記感光
部と一部接触しながら前記感光部の長手方向縁部からこ
の長手方向に対して交差する方向に延出して透視可能部
分を形成し、又は、前記透明引出電極は、前記感光部と
一部接触しながら前記感光部の長手方向縁部からこの長
手方向に対して交差する方向に延出する櫛形引出電極で
あって、この櫛形引出電極は、幅狭部の幅がこの櫛形引
出電極形成ピッチの４分の１以下であって透視可能部分
を形成し、前記透明引出電極および不透明引出電極形成
部分のうち透視可能部分の幅の和が前記感光部の幅の５
倍以上となるようにしたものである。本発明に係る画像
読取装置は、下面が開口したケースと、このケースの内
部に配された請求項１又は２に記載の透過型イメージセ
ンサからなり、前記ケースが前記イメージセンサの上方
にのぞき窓を有し、こののぞき窓から前記イメージセン
サを通して原稿を透視可能としたものである。

［作用］ 本発明に係る透過型イメージセンサは、透明基板上に形
成され、感光部が不透明体からなる場合であっても、こ
の感光部から延出する引出電極の形成部分すなわち帯状
感光部の近傍が透視可能である。したがって、この透過
型イメージセンサを使用した本発明に係る画像読取装置
では、のぞき窓からイメージセンサを通して原稿を透視
することができ、読取位置を目視しながら画像情報を得
ることができる。

透視可能とする引出電極形成部分の幅は、感光部の幅の
５倍以上で適当である。感光部上にこれを覆う遮光部を
形成する場合には、透視可能とする引出電極形成部分の
幅は、遮光部の幅の５倍以上が適当である。感光部の両
縁部から引出電極をそれぞれ延出させる場合には、双方
の透視可能部分の幅の和を感光部又は遮光部の幅の５倍
以上とすれば良い。

引出電極を櫛形の不透明導電体で構成して引出電極形成
部分を透視可能とするには、各櫛形電極の幅を、櫛形電
極形成ピッチの４分の１以下とすれば良い。

［実施例］ 第１図及び第２図は、それぞれ本発明の実施例に係る透
過型イメージセンサの部分平面図とそのII−II断面図で
ある。

この透過型イメージセンサ（２）は、例えば幅4mmの細
長い矩形ガラス等の絶縁体からなる透明基板（10）上の
ほぼ左半部全体に、ITO、SnO₂等の透明導電体薄膜から
なる電極が透明引出電極（12）として矩形にパターン化
されている。ITOを使用する場合、膜厚は800Å程度が適
当である。

この透明引出電極（12）の図において右側の長手方向縁
部に沿って感光部（14）が、例えば200μｍ幅で帯状に
形成される。不透明な感光部（14）は、透明引出電極
（12）の一部に重なるとともに、この透明引出電極（1
2）の長手方縁部から若干はみだして透明基板（10）の
一部を帯状に覆う。感光部（14）は、アモルファスシリ
コン（ａ−Si）からなり、例えばｐ層、ｉ層及びｎ層を
順次成膜した３層構造のフォトダイオードを構成する。
ただし、感光部（14）の構造は、ｉ層のみの１層構造、
ｐ層及びｉ層からなる２層構造、ｐ層、ｉ層及びｐ層か
らなる３層構造等のいずれでも良い。

この上に金属例えばCrを蒸着した後、フォトエッチング
等の方法で金属蒸着膜をパターン化して。櫛形引出電極
（20）が例えばピッチ125μｍで形成される。不透明金
属膜からなる各引出電極（20）は、両端の矩形部（21,2
3）を幅狭部（22）で連結した形状を有し、感光部（1
4）上から感光部（14）の長手方向に直交するように図
において右方に延出する。感光部（14）上に形成される
矩形部（21）は、感光部（14）の長手方向に直交する方
向の幅が例えば125μｍである。この矩形部（21）と透
明引出電極（12）とは、感光部（14）を挟んでそれぞれ
画素を形成する。したがって、各画素の幅が125μｍと
なる。幅狭部（22）の幅は、櫛形引出電極形成ピッチの
４分の１〜６分の１程度とするのが好ましく、例えば30
μｍとする、他の矩形部（23）は外部接続用であって、
この上に例えばAlからなるボンディング電極（26）が画
素ごとの個別電極として形成される。透明引出電極（1
2）の図において左側の長手方向縁部上にも、この縁部
に沿って例えばAlからなるボンディング電極（27）が形
成されて不透明な共通電極を構成する。このボンディン
グ電極（27）は、帯状感光部（14）に対して平行な被覆
部（28）と、この被覆部（28）の端部から櫛形引出電極
（20）に対して平行に延出する接続部（29）とからな
る。

読取るべき原稿で反射した光束は、透明基板（10）側か
らこの透過型イメージセンサ（２）に照射され、透明引
出電極（12）を通して感光部（14）に達する。この際、
感光部（14）中の各画素が入射光量に応じた量の光キャ
リアを発生する。この光キャリアは、透明引出電極（1
2）及び画素ごとの櫛形引出電極（20）を通して収集さ
れて、画像信号となる。

さて、感光部（14）の左縁部とボンディング電極被覆部
（28）の右縁部との間の部分は例えば1.5mm幅であっ
て、この部分は透明基板（10）上に透明引出電極（12）
を形成したものであるから透視可能である。感光部（1
4）の右縁部と櫛形引出電極（20）の矩形部（23）との
間の部分は、例えば1.0mm幅であって、透明基板（10）
上に不透明な櫛形引出電極（20）の幅狭部（22）が存在
するけれども幅狭部（22）の幅が櫛形電極形成ピッチの
４分の１以下であるから透視可能である。したがって20
0μｍ幅の感光部（14）の両側に合計2.5mm幅の透視可能
部分が形成されており、原稿の透視に十分である。ただ
し、両引出電極（12,20）の透視可能部分の幅の和は、
感光部（14）の幅の５倍以上とすれば良い。なお、不透
明導電体からなる櫛形引出電極（20）に代えて、透明引
出電極（12）に対向する個別電極をも透明導電体で構成
しても良い。透明基板（10）の上に櫛形引出電極（20）
を形成し、この上に感光部（14）及び透明引出電極（1
2）を順次形成し、透明引出電極（12）側から光を入射
しても良い。

第３図は、本発明の他の実施例に係る透過型イメージセ
ンサの断面図である。

この透過型イメージセンサ（３）では、以上に説明した
透過型イメージセンサ（２）の構成に加えて、外乱光対
策として、櫛形引出電極（20）の矩形部（21）上に感光
部（14）を完全に覆うように0.4mm幅の遮光層（30）を
設けたものである。したがって、遮光層（30）の両側に
その幅の６倍程度の透視可能部分が形成されている。た
だし、両引出電極（12,20）の透視可能部分の幅の和
は、遮光層（30）の幅の５倍以上とすれば良い。

第４図は、本発明の更に他の実施例に係る透過型イメー
ジセンサの断面図である。

この実施例に係る透過型イメージセンサ（４）は、感光
部（14）の下において透明基板（10）の中に光学ファイ
バ部（32）を埋込んでいる点のみが前記の透過型イメー
ジセンサ（２）と異なる。光学ファイバ部（32）が光束
を感光部（14）に導くから、この透過型イメージセンサ
（４）を使用する場合には、画像読取装置においてSFL
を設ける必要がない。

第５図及び第６図は、それぞれ本発明の更に他の実施例
に係る透過型イメージセンサの部分平面図とそのVI−VI
断面図である。

この透過型イメージセンサ（５）では、光導電性を有す
る帯状の感光部（14）を透明基板（10）上に直接形成し
ている。

符号（40,50）は、感光部（14）の左右側縁から例えば
ピッチ125μｍでそれぞれ延出する不透明金属膜からな
る櫛型引出電極を示す。左方に延出する櫛型引出電極
（40）は、感光部（14）上に分岐部（41）を有し、この
分岐部（41）が例えば30μｍ幅の幅狭部（42）に連続す
る。この幅狭部（42）の長さは例えば1.5mmである。各
幅狭部（42）は感光部（14）に対して平行な部分（43）
で、共通電極として互いに連結される。この部分（43）
は、端部から幅狭部（42）に対して平行に逆行する接続
部（44）に連続する。右方に延出する櫛型引出電極（5
0）は、感光部（14）上に分岐部（51）を有し、櫛型引
出電極（40）の分岐部（41）に接触しないようにこれに
対向する。この分岐部（51）は、例えば30μｍ幅の幅狭
部（52）に連続する。この幅狭部（52）の長さは、例え
ば1.0mmである。この幅狭部（52）は外部接続用の矩形
部（53）に連続する。

この透過型イメージセンサ（５）でも、不透明な感光部
（14）の両側に合計2.5mm幅の透視可能部分が形成され
ており、原稿の透視に十分である。

第７図は、第１図及び第２図の透過型イメージセンサ
（２）とその駆動用ICとを組合せたセンサ基板の断面図
である。

このセンサ基板（７）は、前記の透過型イメージセンサ
（２）に、これとは別体の駆動部（６）を接続したもの
である。駆動部（６）は、基板（11）上に駆動用IC（6
0）と電極（61,62）とを設けたものであり、基板（11）
が透過型イメージセンサ（２）の透明基板（10）に接着
される。イメージセンサ（２）のボンディング電極（2
6,27）は、ボンディングワイヤ（63,64）及び電極（6
2）を介して駆動用IC（60）に電気接続される。この駆
動用IC（60）は、ボンディングワイヤ（65）を介して外
部接続用の電極（61）に電気接続される。

第８図はセンサ基板の変形例を示す断面図であって、こ
のセンサ基板（８）では、透過型イメージセンサ（２）
の透明基板（10）が延長されており、この基板（10）上
に駆動用IC（60）と外部接続用電極（61）とが形成され
ている。

第９図は、第８図のセンサ基板（８）を用いた本発明の
実施例に係る画像読取装置の断面図であって、前記と同
様のハンディータイプのイメージスキャナの例を示す。

この画像読取装置（70）では、ケース（71）が下面に開
口（72）を有するばかりでなく、上板にのぞき窓（73）
が設けられている。のぞき窓（73）の下方には、センサ
基板（８）が透明基板（10）を下向きにして固定されて
いる。ケース（71）の内部には、更に従来と同様にLED
アレイ（74）とSFL（75）とが配される。LEDアレイ（7
4）の発光波長は、ａ−Siの感度に適合した670nmが適当
である。SFL（75）としては２列の1.1mmレンズを使用
し、4mm幅程度を結像させるのが良い。

開口（72）を通して原稿（90）に照射された光ビーム
（92）は、この原稿（90）で反射された後にSFL（75）
が集光されて、原稿（90）上の１次元配列点がセンサ基
板（８）の透過型イメージセンサ感光部上に結像する。
このとき、各画素が光電変換を行い、１次元画像情報を
内容とする電気信号が画像読取装置（70）から得られ
る。しかも、のぞき窓（73）から下をのぞけば、透過型
イメージセンサを通して原稿（90）を直接目視すること
ができる。したがって、画像読取装置を直接確認しなが
ら画像読取装置（70）をスライドさせれば、２次元画像
を確実かつ容易に読取ることができる。

画像読取装置（70）には、第３図〜第６図に示す構造の
透過型イメージセンサ（3,4,5）を使用しても良く、第
７図のセンサ基板（７）を使用しても良い。

［発明の効果］ 以上に説明したように、本発明に係る透過型イメージセ
ンサは、透明基板上に、帯状感光部と、この感光部に接
触しながら感光部の長手方向縁部からこの長手方向に対
して交差する方向に延出する引出電極とを形成したイメ
ージセンサであって、引出電極を透明導電体で構成し、
又は、引出電極を櫛形の不透明導電体で構成して、引出
電極形成部分を透視可能としたものであるから、感光部
が不透明体からなる場合であってもこの感光部の近傍が
透視可能である。したがって、この透過型イメージセン
サを使用した本発明に係る画像読取装置では、のぞき窓
からイメージセンサを通して原稿を透視することがで
き、読取位置を目視しながら画像情報を得ることができ
る。つまり、本発明に係る画像読取装置を使用する場合
には、読取の開始位置と終了位置とをたやすく正確に決
定することができ、画像の読取りが確実かつ容易になる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係る透過型イメージセンサ
の部分平面図、 第２図は、前図の透過型イメージセンサのII−II断面
図、 第３図は、本発明の他の実施例に係る透過型イメージセ
ンサの前図と同様の図、 第４図は、本発明の更に他の実施例に係る透過型イメー
ジセンサの第２図と同様の図、 第５図は、本発明の更に他の実施例に係る透過型イメー
ジセンサの部分平面図、 第６図は、前図の透過型イメージセンサのVI−VI断面
図、 第７図は、第１図及び第２図の透過型イメージセンサと
その駆動用ICとを組合せたセンサ基板の断面図、 第８図は、第１図及び第２図の透過型イメージセンサと
その駆動用ICとを組合せたセンサ基板の変形例を示す断
面図、 第９図は、前図のセンサ基板を用いた本発明の実施例に
係る画像読取装置の断面図、 第10図は、従来のイメージセンサを用いた画像読取装置
の断面図である。 符号の説明 2,3,4,5…透過型イメージセンサ、６…駆動部、7,8…セ
ンサ基板、９…イメージセンサ、10…透明基板、12…透
明引出電極、14…感光部、20…櫛形引出電極、30…遮光
部、32…光学ファイバ部、40,50…櫛形引出電極、60…
駆動用IC、70…画像読取装置、71…ケース、72…開口、
73…のぞき窓、74…発光ダイオードアレイ、75…セルフ
フォーカスレンズ、80…画像読取装置、90…原稿、92…
光ビーム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 威久 兵庫県神戸市兵庫区吉田町１丁目２―80 鐘淵化学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−170254（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明基板上に、透明引出電極と、不透明帯
   状感光部と、不透明引出電極をこの順に形成してなるイ
   メージセンサであって、 前記透明引出電極は、連続層からなる共通電極であっ
   て、前記感光部と一部接触しながら前記感光部の長手方
   向縁部からこの長手方向に対して交差する方向に延出し
   て透視可能部分を形成しており、 前記透明引出電極および不透明引出電極形成部分のうち
   透視可能部分の幅の和が前記感光部の幅の５倍以上であ
   ることを特徴とする透過型イメージセンサ。
2. 【請求項２】透明基板上に、透明引出電極と、不透明帯
   状感光部と、不透明引出電極をこの順に形成してなるイ
   メージセンサであって、 前記不透明引出電極は、前記感光部と一部接触しながら
   前記感光部の長手方向縁部からこの長手方向に対して交
   差する方向に延出する櫛形引出電極であって、この櫛形
   引出電極は、幅狭部の幅がこの櫛形引出電極形成ピッチ
   の４分の１以下であって透視可能部分を形成しており、 前記透明引出電極および不透明引出電極形成部分のうち
   透視可能部分の幅の和が前記感光部の幅の５倍以上であ
   ることを特徴とする透過型イメージセンサ。
3. 【請求項３】下面が開口したケースと、このケースの内
   部に配された請求項１又は２に記載の透過型イメージセ
   ンサからなり、前記ケースが前記イメージセンサの上方
   にのぞき窓を有し、こののぞき窓から前記イメージセン
   サを通して原稿を透視可能としたことを特徴とする画像
   読取装置。