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JP2830177B2 - 画像読取装置 - Google Patents

画像読取装置

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JP2830177B2
JP2830177B2 JP1257944A JP25794489A JP2830177B2 JP 2830177 B2 JP2830177 B2 JP 2830177B2 JP 1257944 A JP1257944 A JP 1257944A JP 25794489 A JP25794489 A JP 25794489A JP 2830177 B2 JP2830177 B2 JP 2830177B2
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JP
Japan
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light
light emitting
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light receiving
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紀一 山田
雅夫 舟田
和久 安藤
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Fujifilm Business Innovation Corp
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Fuji Xerox Co Ltd
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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やスキャナ等に用いられ、EL発
光素子と受光素子とを一体化した画像読取装置に係り、
特にEL発光素子の駆動信号が受光素子のノイズ源となる
のを防ぐための構想に関する。
(従来の技術) 従来、ファクシミリやスキャナ等には、蛍光灯光源と
イメージセンサと原稿からの反射光をイメージセンサに
結像させる光学系とから成る画像読取装置が用いられて
いる。この画像読取装置によれば、光学系としてロッド
レンズアレイ等を使用するので装置の小型化が困難であ
るという欠点があった。
そこで、光源としてのEL発光素子と、原稿に対して1:
1で対応する大きさの密着型イメージセンサとを一体化
した完全密着型の超小型の画像読取装置が提案されてい
る。
この画像読取装置は、例えば第7図,第8図及び第9
図に示すように、ガラス等で形成されたセンサ基板1上
にアモルファスシリコンを用いた薄膜受光素子アレイ10
と、EL基板3上に薄膜プロセスで形成したEL発光素子30
とを相対向するように接着剤層2を介して接合して構成
される。
受光素子アレイ10は、第9図の表裏方向に複数個配設
する個別電極11,表裏方向に帯状となる光電変換層12,帯
状の共通電極13をセンサ基板1上に順次積層することに
よりサンドイッチ型センサからなる光電変換素子10′を
複数個配設して構成される。共通電極13上には、絶縁層
14を介して不透明電極15が着膜されている。不透明電極
15は、第9図の表裏方向に長尺となる二本の帯状体とし
て形成して受光素子アレイ10の受光部面積を規定すると
共に、一定間隔を置いて絶縁層14に形成された接続孔
(図示せず)を介して前記共通電極13に電気的に接続さ
れ、共通電極13の抵抗補強用としての役目を有してい
る。
受光素子アレイ10を構成する光電変換素子10′は、64
若しくは128ビット毎に1つのICチップ(図示せず)に
接続され、このICチップによって駆動される。1つのIC
チップによって駆動される受光素子アレイ10の等価回路
を示すと第10図のようになる。
EL発光素子30は、透明電極31,絶縁層32,発光層33,絶
縁層34,金属電極35を透明部材から成るEL基板3上に順
次積層したサンドイッチ構造で構成され、第7図乃至第
9図に示すように、金属電極35には前記受光素子アレイ
10の光電変換素子10′に対応するように複数の透光窓35
aを開口形成している。そして、金属電極35と透明電極3
1との間(第9図の端子O−O′)に駆動信号を与え、
両者に挾まれた発光層33から光が放射される。
発光層33から放射した光は、EL基板3の反EL発光素子
30側に配置された原稿100を照射し、原稿の濃淡に応じ
た反射光50が透光窓35aから受光素子アレイ10の受光部
分(各光電変換素子10′)上に入射する。一つの光電変
換素子に着目すると、光電変換素子10′(第10図)に
流れる光電流により発生した電荷が個別電極11の配線容
量を等価的に表したコンデンサC1に一時的に蓄積され、
ボルテージフォロワー型増幅器A1の入力線の電圧が変化
する。この電圧をシフトレジスタRにより順次開閉され
るアナログスイッチS1より順次出力線Toutへ抽出させて
時系列信号とする。信号検出後、ボルテージフォロワー
型増幅器A1の入力線はスイッチK1により接地されて残留
電荷を放出し、電荷のリセットを行なう。
以上の動作が繰り返し行われて、アナログスイッチ
S1,S2,…Sn(nは64または128)の開閉によって光電変
換信号が出力線Toutに順次時系列的に抽出され、原稿の
1ラインの画像信号を得る。
(発明が解決しようとする課題) 上述した画像読取装置の構造によると、EL発光素子30
の駆動電極である金属電極35と、受光素子アレイ10の共
通電極13及び不透明電極15とが数10μm〜数100μmの
距離を隔てて近接し、しかも前記EL発光素子30の駆動に
は第11図のような両極性のパルスで±100〜250V,50〜5k
Hzの電源を使用するので、受光素子アレイ10とEL発光素
子30間に高電界が生じ、受光素子アレイ10の共通電極13
及び不透明電極15に与えられる電源電圧VEE(−4〜8
V)に対してノイズ源となって受光素子アレイ10へ伝播
してしまう。
第12図の等価回路を参照して詳説すると、EL発光素子
30と光電変換素子10′とは近接して配置されているの
で、両者は容量の大きな結合容量となるコンデンサCcを
介して等価的に接続される。従って、EL発光素子30に高
電圧の両極性パルスを印加するとコンデンサCc(結合容
量)を介して光電変換素子10′側のコンデンサC(配線
容量)の一端(X点)の電位を大きく変動させる。一
方、光電変換素子10′側では光電変換素子10′に発生し
た電荷をコンデンサC(配線容量)に蓄積した後、読み
出しのためのアナログスイッチSを閉じて前記電荷を電
圧として読み出しているので、前記したような電位変動
があると光電変換素子10′から抽出する電気信号に大き
な影響を与え、原稿面での画情報を正確に読み取ること
ができないという問題点があった。
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、EL発光素
子と受光素子とが近接位置に配置されていても、EL発光
素子の駆動信号により受光素子が影響を受けることを少
なくした画像読取装置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) 上記従来例の問題点を解消するため本発明の画像読取
装置は、EL基板上に透明電極,絶縁層,発光層,絶縁
層,金属電極の順に形成して成るEL発光素子と、センサ
基板上に形成した受光素子とを具備し、前記EL発光素子
から発光した光がEL基板の反EL発光素子側に配置された
原稿面で反射し、その反射光が前記受光素子に導かれる
ようにした画像読取装置において、前記透明電極を覆い
隠すように前記金属電極を形成するとともに、前記金属
電極を前記受光素子の接地線と電気的に接続したことを
特徴としている。
(作用) 本発明によれば、EL発光素子の透明電極を覆い隠すよ
うに金属電極を形成し、この金属電極を受光素子の接地
線と電気的に接続したので、EL発光素子の駆動信号から
発生するノイズを接地層となる前記金属電極で遮り、受
光素子から出力される画情報の電気信号に影響を与えな
いようにしている。
(実施例) 本発明の一実施例について図面を参照しながら説明す
る。
第1図乃至第3図は実施例に係る画像読取装置の断面
説明図であり、第7図,第8図,第9図,第10図と同様
の構成をとる部分については同一符号を付している。
受光素子アレイ10は、セラミックやガラスから成るセ
ンサ基板1上に個別電極11,光電変換層12,透明電極13を
順次積層したサンドイッチ構造で構成されている。
個別電極11は、クロム(Cr)の着膜を行ないフォトリ
ソ法によりエッチングしてクロムパターンを形成し、第
1図の表裏方向に複数個配設されている。光電変換層12
は、アモルファスシリコン(a−Si)をプラズマCVD法
により着膜し、前記個別電極11を覆うような帯状に形成
されている。透明電極13は、酸化インジウム・スズ(IT
O)をスパッタ法により着膜し、前記個別電極11を覆う
ような帯状に形成されている。光電変換層12を個別電極
11と透明電極13とで挾んだ部分がサンドイッチ構造の各
光電変換素子10′を構成している。
個別電極11の端部11aはボンディングワイヤ16を介し
てICチップ17にそれぞれ接続され、このICチップ17の駆
動により前記各光電変換素子10′で発生した電荷を順次
画像信号として抽出するようになっている。
EL発光素子30は、厚さ50〜数100μmの透明のガラス
等から成るEL基板3上に透明電極31,絶縁層32,発光層3
3,絶縁層34,金属電極35を順次積層して構成される。
透明電極31は、ITO,In2O3,SnO2等を0.1μmの膜厚に
着膜して第1図の表裏方向に帯状に形成されている。絶
縁層32は、SiNx,SiO2等をスパッタやCVD法により着膜
し、前記透明電極31を覆い隠すように帯状に形成されて
いる。発光層33は、絶縁層32上にZnS:Mn,ZnS:TbF3等をE
B蒸着やスパッタ法により着膜して帯状に形成され、そ
の面積は前記絶縁層32より小さくしている。絶縁層34
は、前記絶縁層32と同様に、SiNx,SiO2等をスパッタやC
VD法により着膜し、前記発光層33及び前記絶縁層32を覆
うように帯状に形成されている。金属電極35は、アルミ
ニウム等の不透明な金属をスパッタや蒸着法により着膜
して前記透明電極31より幅広(受光素子アレイ10の副走
査方向の幅が長い)の帯状に形成され、前記絶縁層34を
覆い隠すように形成されているとともに、前記絶縁層3
2,34の存在により前記透明電極31と相互に接続されない
ように構成されている。金属電極35には、発光層33から
発光した光がEL基板3の反EL発光素子30側に配置された
原稿100で反射し、反射光が前記受光素子アレイ10に入
射するように、受光素子アレイ10の各受光部(光電変換
素子10′)上に方形状の透光窓35aが開口形成されてい
る。この透光窓35aは、アルミニウム等の金属から成る
不透明な金属電極35を積層した後、この金属電極35をフ
ォトリソ法によりエッチングして形成する。
また、透明電極31の端子OはEL駆動電源41に接続さ
れ、金属電極の端子O′は受光素子アレイ10の接地線42
に接続されている(第2図)。
受光素子アレイ10とEL発光素子30とは、受光素子アレ
イ10の各受光部と、EL発光素子30の透光窓35aとの位置
が合うように絶縁性の接着剤層2を介して接合する。こ
の接着剤層2には、数10μmの直径の球状の透明スペー
サが混入されており、センサ基板1とEL基板3との間隔
が一定となるように接合できるようになっている。
EL発光素子30を点灯させるため、透明電極31と金属電
極35との間(端子Oと端子O′間)に±200Vの両極性パ
ルスを印加させると、透明電極31と金属電極35とで挾ま
れた発光層33から光が発光し、EL基板3の反EL発光素子
30側に配置された原稿100面を照射する。そして、その
反射光が透光窓35aを通過して受光素子アレイ10に導か
れ、光電変換が行われ画像の読み取りが行われる。この
際、前記金属電極35は透明電極31を覆い隠すように形成
されて、且つ金属電極35は前記受光素子アレイ10の接地
線42に接続されているので、金属電極35が接地層とな
り、ノイズ発生源となる透明電極31を遮蔽するように作
用し、ノイズを漏れなくシールドすることができる。そ
の結果、受光素子アレイ10で得られる画像読取出力にノ
イズが重畳されず、ノイズのない安定した画像読み取り
が行われる。
透光窓35a直上に位置する透明電極31は、透光窓35aの
存在により受光素子アレイ10に対して遮蔽されていない
ので、透光窓35a部分からノイズが漏れ込むおそれがあ
る。しかしながら、EL発光素子30全体に占める透光窓35
aの面積は小さいため画像読取出力に大きな影響を与え
ない。
また、第4図及び第5図に示すように、透光窓35a直
上に位置する透明電極31に開口部31aを形成すれば、透
光窓35a直上には透明電極31が存在せずノイズ発生源と
ならないので、上記したような透光窓35a部分からのノ
イズの漏れ込みを防止することができる。このような開
口部31aは、透明電極31を着膜後、フォトリソエッチン
グにより形成することができる。なお第4図及び第5図
において、第1図及び第3図と同一構成をとる部分につ
いては同一符号を付している。
また以上の実施例によれば、発光層33を金属電極35で
覆い隠すように構成したので、発光層32から放射された
光が透光窓35a部分から放射される光を除いてEL発光素
子30の外へ漏れることがない。従って、EL発光素子30の
側面部から放射した光60(第9図参照)が接着剤層2の
界面等で反射して受光素子アレイ10に入射することを防
止することができる。
また、第6図は本発明の他の実施例を示すもので、第
5図と同一構成をとる部分については同一符号を付して
いる。
本実施例では、絶縁層34を覆い隠すように透明導電層
36を形成する。この透明導電層36は、透光性を有した導
電性部材、例えば酸化インジウム・スズ(ITO)を着膜
して形成される。そして、透明導電層36上に透光窓35a
を有する金属電極35を形成し、金属電極35と透明導電層
36とを同電位にする。上記のように構成すると、透明導
電層36に開口部を設ける必要がないので、透明電極31を
全て透明導電層36で覆うことができ、ノイズ発生源を完
全に遮蔽することができる。この実施例では透明導電層
36により透明電極31を覆い隠すように形成しているの
で、ノイズ発生源を遮蔽することのみを目的とすれば、
透明導電層36上に形成される金属電極35は透明電極31と
同じ大きさ、すなわち透明導電層36より小さい面積でよ
い。しかしながら、EL発光素子30の側面部からの光の放
射を防ぐため、第6図のように透明導電層36の全てを金
属電極35で覆うように構成するのが好ましい。また、本
実施例の場合、透明導電層36が透明電極31を完全に覆う
ように形成しているので、透光窓35aの直上の発光層33
を発光させないために透明電極31に開口部31aを設ける
必要がある。
上述した実施例によれば、EL発光素子の金属電極が透
明電極に対し接地層となるので、EL発光素子と受光素子
アレイとを遮断し、EL駆動電源により光電変換素子のX
点の電位(第12図)が変動するのを防止することができ
る。その結果、受光素子から出力される画情報の電気信
号は、EL発光素子の駆動信号から発生するノイズの影響
を受けないようにすることができる。
また、EL発光素子の金属電極を接地層となるように構
成したので、EL発光素子の製造プロセス中において接地
層を形成することができ、特別な工程を経ることなく簡
易に製造することができる。
(発明の効果) 本発明によれば、EL発光素子の透明電極を覆い隠すよ
うに金属電極を形成し、この金属電極を受光素子の接地
線と電気的に接続したので、EL発光素子の駆動信号から
発生するノイズを接地層となる前記金属電極で遮り、EL
発光素子の駆動電源が受光素子から抽出される電気信号
にノイズを与えることをなくし、画情報を正確に読み取
る電気信号を得ることができ、S/N比の向上を図ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す断面説明図、第2図は
第1図の実施例のICチップ1個分に相当する簡易等価回
路図、第3図は第1図の実施例のEL発光素子部分の平面
説明図、第4図はEL発光素子部分の他の実施例を示す平
面説明図、第5図は第4図のV−V′線断面説明図、第
6図はEL発光素子部分の他の実施例を示す断面説明図、
第7図は従来の受光素子とEL発光素子とを一体化した画
像読取装置の平面説明図、第8図は第7図のVIII−VII
I′線断面説明図、第9図は第7図のIX−IX′線断面説
明図、第10図は受光素子アレイの一部分の簡易等価回路
図、第11図はEL発光素子の駆動信号を示す波形図、第12
図は光電変換素子1個についてのEL発光素子一体型の画
像読取装置の簡易等価回路図である。 1……センサ基板 2……接着剤層 3……EL基板 10……受光素子アレイ 30……EL発光素子 31……透明電極 32……絶縁層 33……発光層 34……絶縁層 35……金属電極 35a……透光窓 41……EL駆動電源 42……接地線 100……原稿
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−15459(JP,A) 特開 平1−184964(JP,A) 特開 平2−106980(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 27/14 - 27/148 H01L 29/762 - 29/768 H04N 1/028 - 1/031

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】EL基板上に透明電極,絶縁層,発光層,絶
    縁層,金属電極の順に形成して成るEL発光素子と、セン
    サ基板上に形成した受光素子とを具備し、前記EL発光素
    子から発光した光がEL基板の反EL発光素子側に配置され
    た原稿面で反射し、その反射光が前記受光素子に導かれ
    るようにした画像読取装置において、 前記透明電極を覆い隠すように前記金属電極を形成する
    とともに、前記金属電極を前記受光素子の接地線と電気
    的に接続したことを特徴とする画像読取装置。
JP1257944A 1989-10-04 1989-10-04 画像読取装置 Expired - Fee Related JP2830177B2 (ja)

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