JPS61177774A - 光電変換装置 - Google Patents
光電変換装置Info
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- JPS61177774A JPS61177774A JP60018257A JP1825785A JPS61177774A JP S61177774 A JPS61177774 A JP S61177774A JP 60018257 A JP60018257 A JP 60018257A JP 1825785 A JP1825785 A JP 1825785A JP S61177774 A JPS61177774 A JP S61177774A
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- JP
- Japan
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- light
- photoconductive element
- photoelectric conversion
- conversion device
- bias
- Prior art date
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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
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/40—Optical elements or arrangements
- H10F77/413—Optical elements or arrangements directly associated or integrated with the devices, e.g. back reflectors
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はファクシミリ装置、インテリジェントコピアや
光ディスなど各種ＯＡ機器の画像入方部に用いられる光
電変換装置に関するものである。
光ディスなど各種ＯＡ機器の画像入方部に用いられる光
電変換装置に関するものである。
従来の技術
近年、ファ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及び完全密着型ラインセンサ
が開発されている。即ち前者は光学系に集束性ファイバ
アレイを用いるもの、後者は光学系を全く必要としない
ものである。これら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
。
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及び完全密着型ラインセンサ
が開発されている。即ち前者は光学系に集束性ファイバ
アレイを用いるもの、後者は光学系を全く必要としない
ものである。これら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
。
従来の原稿を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２図にて示す。
像読取装置の基本構成を第２図にて示す。
即ち基台１に設置されたＬＥＤなどの光源２から出た光
２１ が原稿３に当たり、その反射光２２が集束性ファ
イバアレイなどの集光系“４を通って光導電素子６に当
たる様になっている。６は走査回路部分を示す。
２１ が原稿３に当たり、その反射光２２が集束性ファ
イバアレイなどの集光系“４を通って光導電素子６に当
たる様になっている。６は走査回路部分を示す。
この様な構造のものに続いて、集束性ファイバアレイな
どの集光系４を必要としない、いわゆる完全密着型ライ
ンセンサも発表されている。それを用いた画像読取装置
の基本構成を第３図にて示す。このセンサの構造の特長
は、センサ部の下部に遮光膜８があり、下方向から直接
センサ部に光が当らない様になっている。従ってＬＥＤ
などの光源から出た光２１が透明窓９を通過して原稿３
に当たり、その反射光Ｉ１２が透明耐磨耗層１ｏを通っ
て光導電素子６に当たる様になっている。
どの集光系４を必要としない、いわゆる完全密着型ライ
ンセンサも発表されている。それを用いた画像読取装置
の基本構成を第３図にて示す。このセンサの構造の特長
は、センサ部の下部に遮光膜８があり、下方向から直接
センサ部に光が当らない様になっている。従ってＬＥＤ
などの光源から出た光２１が透明窓９を通過して原稿３
に当たり、その反射光Ｉ１２が透明耐磨耗層１ｏを通っ
て光導電素子６に当たる様になっている。
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２３を光導電素子６の
部分に直接当てている例がある（第３図）。７はバイア
ス光用のスリットである。
号公報に示される様にバイアス光２３を光導電素子６の
部分に直接当てている例がある（第３図）。７はバイア
ス光用のスリットである。
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、＠）産報１９６５）の８５頁、１０〜１２行
でその効果が記述されている。
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、＠）産報１９６５）の８５頁、１０〜１２行
でその効果が記述されている。
従って第４図の様な構成で、原稿３からの反射光２２以
外に、単に光導電素子５に直接パイ、アメ光１３を当て
るという構成は公知である。
外に、単に光導電素子５に直接パイ、アメ光１３を当て
るという構成は公知である。
一方光導電素子５については、Ｃｄ５−ＣｄＳｅ固溶体
、アモルファスＳｉ、Ｓｔ単結晶を用いたＣＯＤなど使
用したものが発表されている〇 電流の時間に対する応答特性は第６図に示す様なもので
ある。
、アモルファスＳｉ、Ｓｔ単結晶を用いたＣＯＤなど使
用したものが発表されている〇 電流の時間に対する応答特性は第６図に示す様なもので
ある。
即ち、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、どの様な構造あるいは特
性の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４図に
示されている光導電素子６は第２図に示す様な構造の光
導電素子で、第３図に示す様な遮光膜を有する。いわゆ
る完全密着型の光導電素子ではない０ 即ちこの様な完全密着型のものでは、光導電部の下には
遮光膜があシ、第４図の様に直接バイアス光１３を加え
る事が出来ない。
うことまでは知られているが、どの様な構造あるいは特
性の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４図に
示されている光導電素子６は第２図に示す様な構造の光
導電素子で、第３図に示す様な遮光膜を有する。いわゆ
る完全密着型の光導電素子ではない０ 即ちこの様な完全密着型のものでは、光導電部の下には
遮光膜があシ、第４図の様に直接バイアス光１３を加え
る事が出来ない。
又第５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。
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。
Ｃｄ５−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、フィルム
リードを用いたマトリックス配線ができ、回路設計が容
易であるなど数々の長所をもっているが、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Ａ
４判用１７２８ビットの場合、１００Ａ、工の光照射下
で１０〜２０ｍ８ ｅ Ｃ／ｌ ｉ ｎ ｅの走査速度
である。
型ラインセンサは、大きな光電流が得られて、フィルム
リードを用いたマトリックス配線ができ、回路設計が容
易であるなど数々の長所をもっているが、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Ａ
４判用１７２８ビットの場合、１００Ａ、工の光照射下
で１０〜２０ｍ８ ｅ Ｃ／ｌ ｉ ｎ ｅの走査速度
である。
発明が解決しようとする問題点
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。
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。
問題点を解決するだめの手段
本発明は第６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。即ち、絶縁性透明基板の上に順次形成された
光学的に半透明な材料よシなる遮光層と、フォトエツチ
ングによシこの遮光層にあけた照明用の照明窓と、少な
くとも前記遮光層を覆うように形成された絶縁層と、前
記照明窓の近傍に島状に形成された複数個の光導電素子
と、この複数個の光導電素子を複数のブロックに分割し
、前記光導電素子の島の片側より引き出された電極を各
ブロックごとに共通に接続してなる第１の共通電極群と
、前記光導電素子の他方の側よシ引き出された個別電極
群と、前記各ブロック内の同一順番目の光導電素子から
引き出された前記個別電極を多層配線により共通に接続
した第２の共通電極群を具備し、少くとも前記光導電素
子群は、透明保護層で覆われている如き光電変換装置に
於いて、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、且つ原稿を照射するための
光源を有し、さらに光導電素子群を直接照射するために
、前記光源の光をバイアス光として利用した。或いは別
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。
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。即ち、絶縁性透明基板の上に順次形成された
光学的に半透明な材料よシなる遮光層と、フォトエツチ
ングによシこの遮光層にあけた照明用の照明窓と、少な
くとも前記遮光層を覆うように形成された絶縁層と、前
記照明窓の近傍に島状に形成された複数個の光導電素子
と、この複数個の光導電素子を複数のブロックに分割し
、前記光導電素子の島の片側より引き出された電極を各
ブロックごとに共通に接続してなる第１の共通電極群と
、前記光導電素子の他方の側よシ引き出された個別電極
群と、前記各ブロック内の同一順番目の光導電素子から
引き出された前記個別電極を多層配線により共通に接続
した第２の共通電極群を具備し、少くとも前記光導電素
子群は、透明保護層で覆われている如き光電変換装置に
於いて、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、且つ原稿を照射するための
光源を有し、さらに光導電素子群を直接照射するために
、前記光源の光をバイアス光として利用した。或いは別
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。
作 用
本発明によれば、集束性光フフイバアレイを必要とする
ことなく、光応答速度の極めて速い光センサ、高速画像
読取装置を得ることができる。
ことなく、光応答速度の極めて速い光センサ、高速画像
読取装置を得ることができる。
実施例
第１図に本発明の実施例を示す。光源２からの光１１の
うち、半透明膜８を透過した光１３を一定光量のバイア
ス光として直接光導電素子群６の裏面から与えておき、
入射光１１ のうち照明窓９を通過した光は原稿３に当
シ、その反射光！２が光導電素子群５上に当シ、光信号
が電気信号に変換される。バイアス光としての光源を別
に設ける事も可能であシ、その設は方も各種の方法が考
えられる。一般にバイアス光１３は信号光１２よシ小さ
いので、例えば第７図の如く、光導電素子６の真下に薄
膜で発光部１２を設ける事も出来る。
うち、半透明膜８を透過した光１３を一定光量のバイア
ス光として直接光導電素子群６の裏面から与えておき、
入射光１１ のうち照明窓９を通過した光は原稿３に当
シ、その反射光！２が光導電素子群５上に当シ、光信号
が電気信号に変換される。バイアス光としての光源を別
に設ける事も可能であシ、その設は方も各種の方法が考
えられる。一般にバイアス光１３は信号光１２よシ小さ
いので、例えば第７図の如く、光導電素子６の真下に薄
膜で発光部１２を設ける事も出来る。
本発明に用いる光導電素子としては、光電流がＳ字形の
立上シ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。中でもＣｄ５−ＣｄＳｅ固溶体を主体
として成るものは、■−ｖ＋ｒ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
もできるので更に好ましいものである。Ｃｄ５−ＣｄＳ
ｅ固溶体のなかでもＣ，ｄＳｅの分量が４０モルチ以上
のものではバイアス光の効果が特に大きいｏｎ−ｖｔ族
化合物、特にＣｄ５−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、
立下シなどの応答時間に関して不純物としての（Ｊ＋ｃ
ｕ の影響もかなり大きい。
立上シ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。中でもＣｄ５−ＣｄＳｅ固溶体を主体
として成るものは、■−ｖ＋ｒ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
もできるので更に好ましいものである。Ｃｄ５−ＣｄＳ
ｅ固溶体のなかでもＣ，ｄＳｅの分量が４０モルチ以上
のものではバイアス光の効果が特に大きいｏｎ−ｖｔ族
化合物、特にＣｄ５−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、
立下シなどの応答時間に関して不純物としての（Ｊ＋ｃ
ｕ の影響もかなり大きい。
Ｃｄ５−ＣｄＳｅ固溶体の場合、Ｃｕ濃度が高くなると
光電流の立下シ時間は短くなるが、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ＯＣＵ濃度が０．０１モルチを越えるもの
でこのバイアス効果が特に著しい。
光電流の立下シ時間は短くなるが、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ＯＣＵ濃度が０．０１モルチを越えるもの
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１３の光強度は１
、原稿からの反射光１２が導光系を通って光導電素子群
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と犬きくなるに従って
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。
、原稿からの反射光１２が導光系を通って光導電素子群
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と犬きくなるに従って
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ャ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。
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ャ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。
なお、光電流がＳ字形の立上りを示すというのは第６図
に示した称に、光電流■２の時間ｔに対する増加率すな
わち微分係数ｄ Ｊ ｐ／ｄ ｔがｔ＝＝ｔｏ）Ｏで最
大値を有しているものを云う。
に示した称に、光電流■２の時間ｔに対する増加率すな
わち微分係数ｄ Ｊ ｐ／ｄ ｔがｔ＝＝ｔｏ）Ｏで最
大値を有しているものを云う。
これに対して第５図に示した様な立上り特性を示すもの
では、ｄ １ ｐ／ｄ ｔ の最大値は１＝０にある
。
では、ｄ １ ｐ／ｄ ｔ の最大値は１＝０にある
。
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チ以
上の電圧を印加すると効果が現れる。
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チ以
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って本発明の詳細な説明するＯ
ガラス基板（コーニング７０５９．２３０Ｘ２５ｘ１．
２−）上に、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ等の高融点で且つパターン
形成の可能な材料を、半透明な遮光膜として全面に真空
蒸着法等により被着させる（第ｅ図ａ）。この場合遮光
膜８はバイアス光を得るために半透明である事が必要で
ある。その透過率は光源２の照度にもよるが、前述の如
く光導電素子群に達する信号光強度の最大値（原稿の白
地に対応）を１００とした場合、５〜１００になる程度
の透過率にすれば良い。
２−）上に、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ等の高融点で且つパターン
形成の可能な材料を、半透明な遮光膜として全面に真空
蒸着法等により被着させる（第ｅ図ａ）。この場合遮光
膜８はバイアス光を得るために半透明である事が必要で
ある。その透過率は光源２の照度にもよるが、前述の如
く光導電素子群に達する信号光強度の最大値（原稿の白
地に対応）を１００とした場合、５〜１００になる程度
の透過率にすれば良い。
次に全面に被着させた遮光膜８を、フォトリソ法で、所
定の位置に照明窓９を形成し、（第８図ｂ）更に遮光膜
８と上部電極との電気絶縁を得るため、ガラス基板と同
一材料やＳｉＯ３，Ｓｉ３Ｎ４等の絶縁膜１ｏをスパッ
タリングやプラズマＣＶＤ法で、膜厚２０ｏＯ〜７００
０Ａ程度を形成する（第８図ｃ）。
定の位置に照明窓９を形成し、（第８図ｂ）更に遮光膜
８と上部電極との電気絶縁を得るため、ガラス基板と同
一材料やＳｉＯ３，Ｓｉ３Ｎ４等の絶縁膜１ｏをスパッ
タリングやプラズマＣＶＤ法で、膜厚２０ｏＯ〜７００
０Ａ程度を形成する（第８図ｃ）。
更に、絶縁膜１ｏ上にｏ、ｏ１モルチのＣｕを含んだ厚
さ４０００人のＣｄ５０．２Ｓｅｏ、８の蒸着膜を形成
しく第８図ｄ）、フォトレジストによシバターンを形成
した後、ドライエツチングして主走査方向に島状（９０
μｍＸ３５０μｍ）に、８ビツト／咽で１７２８ピツト
配置する（第８図ｅ）。
さ４０００人のＣｄ５０．２Ｓｅｏ、８の蒸着膜を形成
しく第８図ｄ）、フォトレジストによシバターンを形成
した後、ドライエツチングして主走査方向に島状（９０
μｍＸ３５０μｍ）に、８ビツト／咽で１７２８ピツト
配置する（第８図ｅ）。
この島状のＣｄ５ｏ、２Ｓｅ０．８膜５をアルミナ製ボ
ート１３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（第８図ｆ）。
ート１３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（第８図ｆ）。
次にこの島状の膜の各々に対向電極を形成する（第８図
ｑ）。電極形成後の様子は第９図の概略図によって示さ
れている。即ち１７２８ビツトの島状Ｃｄ５０．２Ｓｅ
ｏ、８ 膜を３２ビツトずつ１ブロツクとしてグルー
プ化し、１ブロツク毎に前記島状Ｃｄ５００２Ｓｅｏ、
８膜の一方の側を共通接続した共通電極群と、前記島状
ＣｄＳ Ｓｅ 膜の各々０．２ ０．８ の他方の側に１ブロツクを周期とした個別電極群を形成
する。
ｑ）。電極形成後の様子は第９図の概略図によって示さ
れている。即ち１７２８ビツトの島状Ｃｄ５０．２Ｓｅ
ｏ、８ 膜を３２ビツトずつ１ブロツクとしてグルー
プ化し、１ブロツク毎に前記島状Ｃｄ５００２Ｓｅｏ、
８膜の一方の側を共通接続した共通電極群と、前記島状
ＣｄＳ Ｓｅ 膜の各々０．２ ０．８ の他方の側に１ブロツクを周期とした個別電極群を形成
する。
この様にして作成した光導電素子群のうち、１素子を選
んで、ＤＣｌｏｖを印加し、１ルで点滅（０，５ｓｅｃ
ずつ）する緑色（５５５ｎｍ）ＬＥＤを用い、受光面で
の光強度を１ｏｏ九〇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１０図にて示
す。次にバイアス光源を付加し、バイアス光を加えた場
合の波形を第１１図にて示す。このように、立上りのゆ
るやかなＳ字形の立上シ特性を有していても、急峻な立
上シ特性とすることが可能となる。バイアス光用光源と
しては信号光と同一のＬＥＤを用い、受光面での光強度
が、４ｏｌｕ！となる様に、遮光膜８の厚みをコントロ
ールした０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更に応答は早
くなる。これらの効果を第１２図にまとめて示す。
んで、ＤＣｌｏｖを印加し、１ルで点滅（０，５ｓｅｃ
ずつ）する緑色（５５５ｎｍ）ＬＥＤを用い、受光面で
の光強度を１ｏｏ九〇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１０図にて示
す。次にバイアス光源を付加し、バイアス光を加えた場
合の波形を第１１図にて示す。このように、立上りのゆ
るやかなＳ字形の立上シ特性を有していても、急峻な立
上シ特性とすることが可能となる。バイアス光用光源と
しては信号光と同一のＬＥＤを用い、受光面での光強度
が、４ｏｌｕ！となる様に、遮光膜８の厚みをコントロ
ールした０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更に応答は早
くなる。これらの効果を第１２図にまとめて示す。
Ａ、Ｃはそれぞれバイアス光なし、バイアスあシの場合
の立上り時間で、信号光電流が０からその飽和値の５ｏ
％に上がるまでの時間、Ｂ、Ｄはそれぞれバイアス光な
し、バイアス光あシの場合の立下り時間で、信号光電流
がその飽和値から５０チに下がるまでの時間である。
の立上り時間で、信号光電流が０からその飽和値の５ｏ
％に上がるまでの時間、Ｂ、Ｄはそれぞれバイアス光な
し、バイアス光あシの場合の立下り時間で、信号光電流
がその飽和値から５０チ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、立上り時間は〆にかに短縮されている。
、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、立上り時間は〆にかに短縮されている。
比較のために従来用いられているＣｄ５５が４０モル％
のＣｄ５０．６Ｓｅ０．４：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１３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Ｃｄ５ｏ、２Ｓｅ０．８：Ｃｕ膜の場合よシ
小さい。
のＣｄ５０．６Ｓｅ０．４：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１３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Ｃｄ５ｏ、２Ｓｅ０．８：Ｃｕ膜の場合よシ
小さい。
またＣｄ５ｏ、６Ｓｅｏ、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ＤＣｌｏｖ、１００１ｕｘでバイアス光はく九〇 で
ある。
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ＤＣｌｏｖ、１００１ｕｘでバイアス光はく九〇 で
ある。
次にＣｄ５−Ｃｄ５５固溶体の組成比、すなわちＣｄ５
１−エＳｅｘ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１４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６０％に上がるまでの立上り時間τ７．。−５゜
、Ｄは１００から５０％に下がるまでの立下シ時間τ４
．１゜。−５゜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、Ｄ
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τ７．。−５゜の増大は第１１図
に示した様に立上シ初期において、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、トラップ準位も増大するためと考え
られる。
１−エＳｅｘ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１４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６０％に上がるまでの立上り時間τ７．。−５゜
、Ｄは１００から５０％に下がるまでの立下シ時間τ４
．１゜。−５゜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、Ｄ
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τ７．。−５゜の増大は第１１図
に示した様に立上シ初期において、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、トラップ準位も増大するためと考え
られる。
立上り、立下シ時間を特に５０％にしたのは次下の理由
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係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ビット
の２インセンサの場合、５ ｍ５ｅｃ／／ ｉｎｅの白
黒２値で読取る場合には、立上り時間τ７．。−６゜、
立下シ時間で（１，１００−５０がともに３ｍ５ｅａ以
内であれば良いことを確認した。同様に１ ｍ５ｅｃ／
１ｉｎｅを実現するには”７．０−５０ 、ａ、１００
−５０＜０．６””であることを必要とする。普通、τ
２．。−５゜がτ４．１゜。−６゜よシ大きくて走査速
度を上げる上での障害となっているが、本発明はこのτ
７．。−６゜を特に改善するものである。
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係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ビット
の２インセンサの場合、５ ｍ５ｅｃ／／ ｉｎｅの白
黒２値で読取る場合には、立上り時間τ７．。−６゜、
立下シ時間で（１，１００−５０がともに３ｍ５ｅａ以
内であれば良いことを確認した。同様に１ ｍ５ｅｃ／
１ｉｎｅを実現するには”７．０−５０ 、ａ、１００
−５０＜０．６””であることを必要とする。普通、τ
２．。−５゜がτ４．１゜。−６゜よシ大きくて走査速
度を上げる上での障害となっているが、本発明はこのτ
７．。−６゜を特に改善するものである。
さて、第９図に示す様に上記の光導電素子群の共通側の
電極と、個別側では各ブロック内の対応するビットの電
極を結ぶ様にフィルムリードを取付け、マトリックス結
線した。
電極と、個別側では各ブロック内の対応するビットの電
極を結ぶ様にフィルムリードを取付け、マトリックス結
線した。
尚、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１５図に示す様なバイ
アス成分のキャ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。
成分が常に重畳してくるので、第１５図に示す様なバイ
アス成分のキャ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。
この様にして作製したラインセンサを第１図又は第７図
に示す様な構成で、原稿を読取ると、従来の方法に較べ
、九以下の時間で読取ることができる。
に示す様な構成で、原稿を読取ると、従来の方法に較べ
、九以下の時間で読取ることができる。
発明の効果
本発明は、集束性フスイバアレイを必要としない、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
現に大きく寄与できるものである。
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
現に大きく寄与できるものである。
第１図は本発明の一実施例のラインセンサの構成図、第
２図は密着型ラインセンサの読取構成図、第３図は集束
性ファイバアレイなどの集光系を必要としない、完全密
着型ラインセンサの基本構成図、第４図は従来のバイア
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５図は従来例の光センサの光電流の光応答特性図、第
６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７図は本発明で用いる別の薄膜光源を用いたバイア
ス光照射用密着型ラインセンサの読取構成図、第８図は
試料作製の工程を示す断面図、第９図は電極形成後の様
子を示す概略図、第１０図はＣｄ５ｏ、２Ｓθ。、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１１図はバイアス光を当てた場合のＣｄ
５０．２Ｓｅｏ、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１２図はＣｄ５０
．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１３図はＣｄ５０．６Ｓｅｏ、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１４図
はＣｄ５−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１６
図はバイアス光キャンセル回路図である０ ２・・・・・・光源、３・・・・・・原稿、４・・・・
・・集光系５・・・・・・光導電素子、６・・・・・・
走査回路部、７・・・・・・バイアス光用スリット、８
・・・・・・遮光膜又は半透明遮光膜、９・・・・・・
照明窓、１ｏ・・・・・・絶縁性透明層、１１・・・・
・・ガラス基板、１２・・・・・・バイアス用薄膜光源
、１３・・・・・・アルミナ製ボート、１４・・・・・
・ＣｄＣＡ’２蒸発源、１６・・・・・・電極、１６・
・・・・・絶縁膜、１７・・・・・・フィルムリード。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第４図 第５図 Ｏｊ ７０ 時 間 （イ壬意５天浸う 第６図 Ｂ！４ 間 （イ（ト慣ξ、］てうＶ）を第７図 第８図 第９図 区 Ｓ！ 杓 ０ ロ 妃飯属（墨−に停）も 第１２図 叩力Ｏｖル（Ｖ） 第１３図 印加電工（ｖ）
２図は密着型ラインセンサの読取構成図、第３図は集束
性ファイバアレイなどの集光系を必要としない、完全密
着型ラインセンサの基本構成図、第４図は従来のバイア
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５図は従来例の光センサの光電流の光応答特性図、第
６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７図は本発明で用いる別の薄膜光源を用いたバイア
ス光照射用密着型ラインセンサの読取構成図、第８図は
試料作製の工程を示す断面図、第９図は電極形成後の様
子を示す概略図、第１０図はＣｄ５ｏ、２Ｓθ。、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１１図はバイアス光を当てた場合のＣｄ
５０．２Ｓｅｏ、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１２図はＣｄ５０
．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１３図はＣｄ５０．６Ｓｅｏ、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１４図
はＣｄ５−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１６
図はバイアス光キャンセル回路図である０ ２・・・・・・光源、３・・・・・・原稿、４・・・・
・・集光系５・・・・・・光導電素子、６・・・・・・
走査回路部、７・・・・・・バイアス光用スリット、８
・・・・・・遮光膜又は半透明遮光膜、９・・・・・・
照明窓、１ｏ・・・・・・絶縁性透明層、１１・・・・
・・ガラス基板、１２・・・・・・バイアス用薄膜光源
、１３・・・・・・アルミナ製ボート、１４・・・・・
・ＣｄＣＡ’２蒸発源、１６・・・・・・電極、１６・
・・・・・絶縁膜、１７・・・・・・フィルムリード。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第４図 第５図 Ｏｊ ７０ 時 間 （イ壬意５天浸う 第６図 Ｂ！４ 間 （イ（ト慣ξ、］てうＶ）を第７図 第８図 第９図 区 Ｓ！ 杓 ０ ロ 妃飯属（墨−に停）も 第１２図 叩力Ｏｖル（Ｖ） 第１３図 印加電工（ｖ）
Claims (10)
- （１）絶縁性透明基板の上に順次形成された、光学的に
半透明な材料よりなる遮光層と、この遮光層にあけた照
明用の照明窓と、少なくとも前記遮光層を覆うように形
成された絶縁層と、前記照明窓の近傍に島状に形成され
た複数個の光導電素子と、この複数個の光導電素子を複
数のブロックに分割し、前記光導電素子の島の片側より
引き出された電極を各ブロックごとに共通に接続してな
る第１の共通電極群と、前記光導電素子の他方の側より
引き出された個別電極群と、前記各ブロック内の同一順
番目の光導電素子から引き出された前記個別電極を多層
配線により共通に接続した第２の共通電極群を具備し、
少くとも前記光導電素子群は透明保護層で覆われ、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、且つ原稿を照射する光源を有し、さらに
前記光導電素子群を直接照射するためのバイアス光源を
有する様にしたことを特徴とする光電変換装置。 - （２）各光導電素子と、光学的に不透明な材料よりなる
遮光層の間に、バイアス光用薄膜光源を設けた事を特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の光電変換装置。 - （３）光導電素子群がII−VI族化合物半導体を主体とし
て成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。 - （４）光導電素子群がＣｄＳ−ＣｄＳｅ固溶体を主体と
して成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。 - （５）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４項記載の光電変換装置。 - （６）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４項記載の光電変換装置。 - （７）光導電素子群を直接照射するバイアス光の光強度
が、原稿からの反射光で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
る特許請求の範囲第１項に記載の光電変換装置。 - （８）光導電素子を直接照射するバイアス光によるバイ
アス信号をキャ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項記載の光電変換装置。 - （９）光導電素子に流れる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項記載の光電変換装置。 - （１０）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項記載
の光電変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60018257A JPS61177774A (ja) | 1985-02-01 | 1985-02-01 | 光電変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60018257A JPS61177774A (ja) | 1985-02-01 | 1985-02-01 | 光電変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61177774A true JPS61177774A (ja) | 1986-08-09 |
| JPH0436580B2 JPH0436580B2 (ja) | 1992-06-16 |
Family
ID=11966627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60018257A Granted JPS61177774A (ja) | 1985-02-01 | 1985-02-01 | 光電変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61177774A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008172336A (ja) * | 2007-01-09 | 2008-07-24 | Omron Corp | 光電センサ、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 |
-
1985
- 1985-02-01 JP JP60018257A patent/JPS61177774A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008172336A (ja) * | 2007-01-09 | 2008-07-24 | Omron Corp | 光電センサ、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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0436580B2 (ja) | 1992-06-16 |
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