JPS62139481A - 光学像情報対電気信号変換装置 - Google Patents
光学像情報対電気信号変換装置Info
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- JPS62139481A JPS62139481A JP60279157A JP27915785A JPS62139481A JP S62139481 A JPS62139481 A JP S62139481A JP 60279157 A JP60279157 A JP 60279157A JP 27915785 A JP27915785 A JP 27915785A JP S62139481 A JPS62139481 A JP S62139481A
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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、ビデオ・ディスクとかビデオ・テープ用のカ
メラ、ファクシミリ等においての原稿読取り装置、そし
てまた読取った原稿内容に一部追加、変更、差し替え1
足し合せ等の処理を行ない得るコピー・プロセッサの当
該原稿読取り部等として用いることができる撮像装置、
すなわち光学像を捕えてこれを一連の電気信号群に変換
するための光学像情報対電気信号変換装置に関する。
メラ、ファクシミリ等においての原稿読取り装置、そし
てまた読取った原稿内容に一部追加、変更、差し替え1
足し合せ等の処理を行ない得るコピー・プロセッサの当
該原稿読取り部等として用いることができる撮像装置、
すなわち光学像を捕えてこれを一連の電気信号群に変換
するための光学像情報対電気信号変換装置に関する。
〈従来の技術〉
一般に撮像装置と簡単に呼称される中にあっても、半導
体素子を用いた撮像装置が昨今、富に汎用されてきてい
る。そうしたもので最も一般的なものは、多数個のフォ
ト・ダイオードを一次元または二次元に配して成るフォ
ト・ダイオード・アレイとか、COD (チャージ・カ
ップルド・デバイス)を多数個、一次元または二次元に
配して成るCCDアレイである。
体素子を用いた撮像装置が昨今、富に汎用されてきてい
る。そうしたもので最も一般的なものは、多数個のフォ
ト・ダイオードを一次元または二次元に配して成るフォ
ト・ダイオード・アレイとか、COD (チャージ・カ
ップルド・デバイス)を多数個、一次元または二次元に
配して成るCCDアレイである。
〈発明が解決しようとする問題点)
上記のような従来の撮像装置は、一般に各画素ごとに、
すなわち各光電変換素子ごとに専用のスイッチング素子
(トランジスタ等)とかCOD等による転送素子を必要
としていた。
すなわち各光電変換素子ごとに専用のスイッチング素子
(トランジスタ等)とかCOD等による転送素子を必要
としていた。
そのため、ある程度以上に満足すべき画質を得たり、及
びあるいは撮像面積を増加させるには、超LSIなみの
極めて高い集積度を要求し、このことが実際上、商品化
過程での大きな欠点となっていた。コストを上昇させ、
製造を困難にし、歩留まりを低下する因となるからであ
る。
びあるいは撮像面積を増加させるには、超LSIなみの
極めて高い集積度を要求し、このことが実際上、商品化
過程での大きな欠点となっていた。コストを上昇させ、
製造を困難にし、歩留まりを低下する因となるからであ
る。
特に歩留まりを良好に保たなければならないという要請
はかなり支配的であり、ために二次元撮像素子における
画像分解能、すなわち集積可能な素子数は、昨今、25
万画素程度に向上してきたとは言うものの、一次元撮像
素子の集積度(5(100画素/ライン程度)に比せば
、まだまだ決して十分なものとは言えないのである。
はかなり支配的であり、ために二次元撮像素子における
画像分解能、すなわち集積可能な素子数は、昨今、25
万画素程度に向上してきたとは言うものの、一次元撮像
素子の集積度(5(100画素/ライン程度)に比せば
、まだまだ決して十分なものとは言えないのである。
本発明はこうした点に鑑みて成されたもので、各画素部
分の捕えている画像情報内容を簡単な装置構成と手続で
読出すことができ、また一次元撮像素子として構成しよ
うが二次元撮像素子として構成しようが、歩留まりには
原則として大きな変化が生まれないようにもし得る光学
像情報対電気信号変換装置を提供せんとするものである
。
分の捕えている画像情報内容を簡単な装置構成と手続で
読出すことができ、また一次元撮像素子として構成しよ
うが二次元撮像素子として構成しようが、歩留まりには
原則として大きな変化が生まれないようにもし得る光学
像情報対電気信号変換装置を提供せんとするものである
。
く問題点を解決するための手段〉
本発明においては、まず光学像の画素読取りのために、
当該光学像情報を担う信号光を信号光受光用の複数個の
光電変換素子で構成された、または等側口路上、そのよ
うな複数個の光電変換素子の集合体として実効的にみな
すことのできる信号光用光電変換構造部にて受光する。
当該光学像情報を担う信号光を信号光受光用の複数個の
光電変換素子で構成された、または等側口路上、そのよ
うな複数個の光電変換素子の集合体として実効的にみな
すことのできる信号光用光電変換構造部にて受光する。
実効的にみなすことができるとは、例えばある程度の面
積領域をアノード、カソードにそれぞれ有するフォト・
ダイオードを考えた場合、それは個々には微細なフォト
・ダイオードが分布定数回路的に面内方向に並設して集
合的に成り立ったものと考える得ることに由来している
。もちろん。
積領域をアノード、カソードにそれぞれ有するフォト・
ダイオードを考えた場合、それは個々には微細なフォト
・ダイオードが分布定数回路的に面内方向に並設して集
合的に成り立ったものと考える得ることに由来している
。もちろん。
本発明の場合は、後述の実施例中にも顕かなように、光
電変換素子としてはフォト・ダイオード以外のものも含
み、そうした場合にも上記のような定義は採用できるも
のである。
電変換素子としてはフォト・ダイオード以外のものも含
み、そうした場合にも上記のような定義は採用できるも
のである。
しかるに、上記の信号光用光電変換構造部に関しては、
直ぐに理解されるように1本発明においても既存のフォ
ト・ダイオード・アレイ等における光学像の読取りと殆
ど同様な機構を採用することになる。
直ぐに理解されるように1本発明においても既存のフォ
ト・ダイオード・アレイ等における光学像の読取りと殆
ど同様な機構を採用することになる。
しかし、当該信号光用光電変換構造部中の各光電変換素
子がその6時点で捕えている情報内容は、従来のように
随時、出力されたり、あるいはまた専用の構成複雑なス
イッチング素子や転送手段によって読取られるのではな
く、各々スイープ光の照射という命令手続によって経時
的ないし時系列的に選択的に読取られるようにする。
子がその6時点で捕えている情報内容は、従来のように
随時、出力されたり、あるいはまた専用の構成複雑なス
イッチング素子や転送手段によって読取られるのではな
く、各々スイープ光の照射という命令手続によって経時
的ないし時系列的に選択的に読取られるようにする。
すなわち、信号光用光電変換構造部中の個りの上記光電
変換素子に各一つあて、複数個の読取り用光電変換素子
を割当てるか、または一つ当て個別に割当てたのと実効
的に等価とみなせるような集合体を構成し、これら読出
し用光電変換素子に選択的ないし走査的にスイープ光を
照射する。
変換素子に各一つあて、複数個の読取り用光電変換素子
を割当てるか、または一つ当て個別に割当てたのと実効
的に等価とみなせるような集合体を構成し、これら読出
し用光電変換素子に選択的ないし走査的にスイープ光を
照射する。
したがって、スイープ光が当てられているスイープ光受
光用の光電変換素子のみが導通するかその導通度を変化
させ、その光電変換素子に電気的接続部を介して電気的
にvc続されている信号光受光用の光電変換素子のみが
、その読取り内容を所定の形態の電気信号出力として出
力できるようになる。
光用の光電変換素子のみが導通するかその導通度を変化
させ、その光電変換素子に電気的接続部を介して電気的
にvc続されている信号光受光用の光電変換素子のみが
、その読取り内容を所定の形態の電気信号出力として出
力できるようになる。
上記の電気的接続部は、簡単にはオーミック接続等であ
って良いし、設計情況や周辺回路系との兼ね合い、用い
る光電変換素子の動作原理の如何に応じ、容量結合等で
あっても良い。
って良いし、設計情況や周辺回路系との兼ね合い、用い
る光電変換素子の動作原理の如何に応じ、容量結合等で
あっても良い。
こうした本発明構成に関する要件を整理、統合すると1
本発明は次のような構成による光学像情報対電気信号変
換装置を提供するものである。
本発明は次のような構成による光学像情報対電気信号変
換装置を提供するものである。
信号光受光用光電変換素子を複数個、一次元または二次
元に並設するか、または並設したのと実効的に等価な集
合体として構成されると共に、光学像情報を有する信号
光を該複数個の光電変換素子に与える信号光受光面を有
する信号光用光電変換構造部と; スイープ光受光用光電変換素子を複数個、一次元または
二次元に並設するか、または並設したのと実効的に等価
な集合体として構成されると共に、一次元的または二次
元的に走査されるスイープ光を該各光電変換素子に選択
的に与えるスイープ光受光面を有するスイープ光用光電
変換構造部と; 上記信号光用光電変換構造部の各光電変換素子の一端子
と、上記スイープ光用光電変換構造部の各光電変換素子
の他端子とをそれぞれ一つづつ対応させて電気的に接続
する電気的接続部と;から成ることを特徴とする光学像
情報対電気信号変換装置。
元に並設するか、または並設したのと実効的に等価な集
合体として構成されると共に、光学像情報を有する信号
光を該複数個の光電変換素子に与える信号光受光面を有
する信号光用光電変換構造部と; スイープ光受光用光電変換素子を複数個、一次元または
二次元に並設するか、または並設したのと実効的に等価
な集合体として構成されると共に、一次元的または二次
元的に走査されるスイープ光を該各光電変換素子に選択
的に与えるスイープ光受光面を有するスイープ光用光電
変換構造部と; 上記信号光用光電変換構造部の各光電変換素子の一端子
と、上記スイープ光用光電変換構造部の各光電変換素子
の他端子とをそれぞれ一つづつ対応させて電気的に接続
する電気的接続部と;から成ることを特徴とする光学像
情報対電気信号変換装置。
く作 用)
本発明の光学像情報対電気信号変換装置は、光学像情報
の時間的ないしは場所的な変化を電気信号の時間的な変
化に変換する機能を有する。
の時間的ないしは場所的な変化を電気信号の時間的な変
化に変換する機能を有する。
信号光用光電変換構造部においては、その中に含まれて
いる個々の信号光受光用光電変換素子が光学像情報を担
う信号光を受信していることにより、自身に対応する画
素部分の情報を電気信号に変換して読取っている。
いる個々の信号光受光用光電変換素子が光学像情報を担
う信号光を受信していることにより、自身に対応する画
素部分の情報を電気信号に変換して読取っている。
この状態下において、各個別の信号光受光用光電変換素
子に一つづつ電気的に接続している個々のスイープ光受
光用光電変換素子群から成るスイープ光用光電変換構造
部に対し、一次元的ないしは二次元的に適当なスポット
径のスイープ光が走査ないし掃引的に照射されると、当
該スイープ光をその時点時点で受けているスイープ光受
光用光電変換素子のみが、それまでのスイープ光を受光
していないときの電気的な状態から他の状態に変化しく
一般には非導通状態ないし高インピーダンス状態から導
通状態ないし低インピーダンス状態への変化となる)、
それに電気的に接続されている信号光受光用光電変換素
子のみがその読取っている画素内容に対応する変換電気
信号を出力できるようになる。
子に一つづつ電気的に接続している個々のスイープ光受
光用光電変換素子群から成るスイープ光用光電変換構造
部に対し、一次元的ないしは二次元的に適当なスポット
径のスイープ光が走査ないし掃引的に照射されると、当
該スイープ光をその時点時点で受けているスイープ光受
光用光電変換素子のみが、それまでのスイープ光を受光
していないときの電気的な状態から他の状態に変化しく
一般には非導通状態ないし高インピーダンス状態から導
通状態ないし低インピーダンス状態への変化となる)、
それに電気的に接続されている信号光受光用光電変換素
子のみがその読取っている画素内容に対応する変換電気
信号を出力できるようになる。
したがって、スイープ光の走査に伴い、信号光用光電変
換構造部が全体として読取っている画像情報は、時系列
的な電気信号列として変換、読出されることになる。
換構造部が全体として読取っている画像情報は、時系列
的な電気信号列として変換、読出されることになる。
これは換言すれば、複雑高価なスイッチング素子構成や
転送素子構成を要することなく、廉価簡単な装置系で十
分な撮像機能を営み得ることを意味し、また例えば、予
め定められた面積領域の信号光受光面ではあっても、ス
イープ光の走査領域が実効的な信号受光面領域を規定す
るとも言えるから、当該スイープ光の走査を一次元的に
なせば一次元撮像素子となるし、二次元的になせば二次
元撮像素子となることを意味する。
転送素子構成を要することなく、廉価簡単な装置系で十
分な撮像機能を営み得ることを意味し、また例えば、予
め定められた面積領域の信号光受光面ではあっても、ス
イープ光の走査領域が実効的な信号受光面領域を規定す
るとも言えるから、当該スイープ光の走査を一次元的に
なせば一次元撮像素子となるし、二次元的になせば二次
元撮像素子となることを意味する。
もちろん、一次元撮像専用とする場合には一般に全体的
な撮像装置としての幾何学的形態は細長くすれば良いが
、こうした構造を二次元的に展開しても均質な光電変換
構造部を得ることは比較的簡単にでき、面積の増加に伴
って当然に大きくなる歩留まりの低下率以外、二次元撮
像素子としたがために当該歩留まりを大きく低減する他
の追加要因が生まれるおそれは原則としてない。
な撮像装置としての幾何学的形態は細長くすれば良いが
、こうした構造を二次元的に展開しても均質な光電変換
構造部を得ることは比較的簡単にでき、面積の増加に伴
って当然に大きくなる歩留まりの低下率以外、二次元撮
像素子としたがために当該歩留まりを大きく低減する他
の追加要因が生まれるおそれは原則としてない。
〈実 施 例〉
第1図には本発明の光学像情報対電気信号変換装置10
0の最も基本的な構成実施例が等何回路として示されて
いる。
0の最も基本的な構成実施例が等何回路として示されて
いる。
第1図(A)に示される信号光受光用の光電変換素子5
i(i=1.2.、、、n)は、この基本的な実施例で
は一次元的に並設されたフォト・ダイオードとなってお
り、これらが全体として信号光用光電変換構造部Soを
構成している。
i(i=1.2.、、、n)は、この基本的な実施例で
は一次元的に並設されたフォト・ダイオードとなってお
り、これらが全体として信号光用光電変換構造部Soを
構成している。
同様に、この実施例ではフォト・ダイオードとして構成
された複数個のスイープ光受光用光電変換素子di(i
*1,2.、、、n)があり、これらが全体ト1゜てス
イープ光用光電変換構造部doを構成している。
された複数個のスイープ光受光用光電変換素子di(i
*1,2.、、、n)があり、これらが全体ト1゜てス
イープ光用光電変換構造部doを構成している。
信号光用光電変換構造部SOとスイープ光用光電変換構
造部dOの中に含まれている各個別の、ないしは後述す
る所から理解されるように実効的に各個別のものと考え
られるフォト・ダイオードSi。
造部dOの中に含まれている各個別の、ないしは後述す
る所から理解されるように実効的に各個別のものと考え
られるフォト・ダイオードSi。
diは、それぞれ一つづつ、対応的に複数個の接続点J
i(i=1,2.、、、n)にて接続され、これら接続
点は全体として電気的接続部Joを構成している。
i(i=1,2.、、、n)にて接続され、これら接続
点は全体として電気的接続部Joを構成している。
電気的接続部JOは、図示のようにオーミックなもので
も良いし、場合により、容量結合等であっても良い。
も良いし、場合により、容量結合等であっても良い。
この第1図(A)に示す実施例では、各信号光受光用フ
ォト・ダイオードSiのアノードは共通に端子〒2に導
通が取られ、カソードは対応する個々のスイープ光受光
用フォト・ダイオードdiのアノードにオーミックに接
続されており、またスイープ光受光用フォト・ダイオー
ドdiのカソードは共通に端子T1に接続されている。
ォト・ダイオードSiのアノードは共通に端子〒2に導
通が取られ、カソードは対応する個々のスイープ光受光
用フォト・ダイオードdiのアノードにオーミックに接
続されており、またスイープ光受光用フォト・ダイオー
ドdiのカソードは共通に端子T1に接続されている。
こうした構造において、信号光用光電変換構造部Soに
一般に一括的に電気信号に変換すべき光学像情報、すな
わち信号光Isの集合を与えた状態でスイープ光受光用
光電変換素子diの例えば図中、最も左手に位置する光
電変換素子diから最も右手に位置する光電変換素子d
nに向け、適当な走査速度でスイープ光!dを走査方向
fに走査すると、当該スイープ光が当たっているスイー
プ光受光用光電変換素子diのみの導通状態が変化し、
したがってこれに直列に接続されている信号光受光用フ
ォト・ダイオードSlのみの変換電気信号が出力端子T
I、72間に得られる。
一般に一括的に電気信号に変換すべき光学像情報、すな
わち信号光Isの集合を与えた状態でスイープ光受光用
光電変換素子diの例えば図中、最も左手に位置する光
電変換素子diから最も右手に位置する光電変換素子d
nに向け、適当な走査速度でスイープ光!dを走査方向
fに走査すると、当該スイープ光が当たっているスイー
プ光受光用光電変換素子diのみの導通状態が変化し、
したがってこれに直列に接続されている信号光受光用フ
ォト・ダイオードSlのみの変換電気信号が出力端子T
I、72間に得られる。
そのため、出力端子↑1.T2間に現れる電気信号を時
間の経過に沿って見ると、信号光Isの集合、すなわち
読取るべき光学像情報は、時系列的な電気信号列の集合
として得られることになる。
間の経過に沿って見ると、信号光Isの集合、すなわち
読取るべき光学像情報は、時系列的な電気信号列の集合
として得られることになる。
この場合、後述の作成例を兼ねた実施例中にも顕かなよ
うに、信号光とスイープ光とが互いに干渉しないように
構造的な工夫を施したり、スイープ光の光強度を信号光
のそれより強める等の配慮は必要に応じ、当然に予定さ
れる。
うに、信号光とスイープ光とが互いに干渉しないように
構造的な工夫を施したり、スイープ光の光強度を信号光
のそれより強める等の配慮は必要に応じ、当然に予定さ
れる。
第1図(A)に示される本装置は、信号光受光用光電変
換素子Si及びあるいはスイープ光受光用光電変換素子
diとして、図示のフォト・ダイオードに代え、フォト
・トランジスタ等も用いることができるし、第1図(B
)に示されるように、信号光受光用光電変換素子Siと
スイープ光受光用光電変換素子diの双方またはいづれ
か一方に、図中、抵抗表記で示したフォト・コンダクタ
等を採用することもできる。
換素子Si及びあるいはスイープ光受光用光電変換素子
diとして、図示のフォト・ダイオードに代え、フォト
・トランジスタ等も用いることができるし、第1図(B
)に示されるように、信号光受光用光電変換素子Siと
スイープ光受光用光電変換素子diの双方またはいづれ
か一方に、図中、抵抗表記で示したフォト・コンダクタ
等を採用することもできる。
この第1図(B)においては信号光受光用光電変換素子
Siにのみ、このフォト・コンダクタを使用した例を示
している。
Siにのみ、このフォト・コンダクタを使用した例を示
している。
また、上記のような光電変換素子の外にも、光入力によ
りキャパシタンスの変化するフォト・キャパシタ等も用
いることができる。
りキャパシタンスの変化するフォト・キャパシタ等も用
いることができる。
ただし、フォト・ダイオードまたはフォト・午ヤパシタ
が信号光用、スイープ光用の少なくともいづれかの光電
変換素子Si 、 diとして用いられているときには
、端子TI、72間は同電位で電気信号を検出すること
ができ、一連に接続されている光電変換素子列の中で例
え暗抵抗の小さなものがあっても他部分の信号を検出す
るための大きな障害とならない長所があるが、フォト・
ダイオードまたはフォト・キャパシタが信号光用、スイ
ープ光用の主変換素子Si 、 diのいづれにも用い
られていないとSには、端子TI、72間に電気信号(
この場合電流)検出用の適当な電圧を印加する必要があ
る。しかし、フォト・コンダクタ等でいづれか一方また
は双方の各光電変換素子を構成すると、実際の素子製作
に関する製造技術が簡単になる利点が生まれる。
が信号光用、スイープ光用の少なくともいづれかの光電
変換素子Si 、 diとして用いられているときには
、端子TI、72間は同電位で電気信号を検出すること
ができ、一連に接続されている光電変換素子列の中で例
え暗抵抗の小さなものがあっても他部分の信号を検出す
るための大きな障害とならない長所があるが、フォト・
ダイオードまたはフォト・キャパシタが信号光用、スイ
ープ光用の主変換素子Si 、 diのいづれにも用い
られていないとSには、端子TI、72間に電気信号(
この場合電流)検出用の適当な電圧を印加する必要があ
る。しかし、フォト・コンダクタ等でいづれか一方また
は双方の各光電変換素子を構成すると、実際の素子製作
に関する製造技術が簡単になる利点が生まれる。
ざらに本発明は、第1図(G)に示されるような等価回
路も含むものである。
路も含むものである。
この等価回路で表される実施例においては、第1図(A
)と比べれば分かるように、電気的接続部Jo中の各隣
接接続点Ji±1.Ji間に抵抗rpが挿入された形と
なっている。これは、後述の実施例中に顕かなように、
各個別の光電変換素子Si 、 diが実際の装置構造
体中では一層中に連続して形成されている場合に相当す
る。換言すれば一つの大きなpn接合層等の光電変換層
を分布定数的に個別の光電変換素子の集合と実効的にみ
なして表現した場合に対応する。
)と比べれば分かるように、電気的接続部Jo中の各隣
接接続点Ji±1.Ji間に抵抗rpが挿入された形と
なっている。これは、後述の実施例中に顕かなように、
各個別の光電変換素子Si 、 diが実際の装置構造
体中では一層中に連続して形成されている場合に相当す
る。換言すれば一つの大きなpn接合層等の光電変換層
を分布定数的に個別の光電変換素子の集合と実効的にみ
なして表現した場合に対応する。
しかし、そのなすべき基本的な機能は先に第1図(A)
及び第1図(B)に関して述べたと全く同様と言って良
く、信号の変換読取り作用に関し、抵抗rpの存在は考
えなくても良い。
及び第1図(B)に関して述べたと全く同様と言って良
く、信号の変換読取り作用に関し、抵抗rpの存在は考
えなくても良い。
換言すれば本発明で対象とする基本的な動作に関する限
り、この第1図(C)に示される等価回路も、結局は第
1図(A)や(B)に示す等価回路と同様と見て差支え
なく、そのため、上記した第1図(A)及び(B)に関
する各種の配慮は、やはり同様にこの第1図(C)に示
される等価回路実施例にも適用することができる。もち
ろん、光電変換素子としては図示のフォト・ダイオード
以外、先に挙げた任意のものを採用することができる。
り、この第1図(C)に示される等価回路も、結局は第
1図(A)や(B)に示す等価回路と同様と見て差支え
なく、そのため、上記した第1図(A)及び(B)に関
する各種の配慮は、やはり同様にこの第1図(C)に示
される等価回路実施例にも適用することができる。もち
ろん、光電変換素子としては図示のフォト・ダイオード
以外、先に挙げた任意のものを採用することができる。
さて、まず第1図(A)に等価回路的に示された原理的
な本発明実施例は、より具体的には以下説明するように
、第2図に示されるような構造体で実現することができ
る。
な本発明実施例は、より具体的には以下説明するように
、第2図に示されるような構造体で実現することができ
る。
サファイア等の透明基板10の上には、第一導電型、例
え′ばp型の第一の半導体層20が形成されており、さ
らにその上には上記第一導電型とは逆の導電型の第二の
半導体層21が設けられていて、両層20 、21でp
n接合としてのフォト・ダイオードを形成するようにな
っている。
え′ばp型の第一の半導体層20が形成されており、さ
らにその上には上記第一導電型とは逆の導電型の第二の
半導体層21が設けられていて、両層20 、21でp
n接合としてのフォト・ダイオードを形成するようにな
っている。
同様に、第二の半導体層21の上にはさらに第一導電型
の第三半導体層30が積層され、その上に積層された逆
導電型の第四半導体層31と相まって両者でpn接合と
してのフォト・ダイオードを形成するようになっている
。
の第三半導体層30が積層され、その上に積層された逆
導電型の第四半導体層31と相まって両者でpn接合と
してのフォト・ダイオードを形成するようになっている
。
第一、第二半導体層20.21によるpn接合及び第三
、第四の半導体層30 、31によるpn接合は1図中
、横方向に所定のピッチで形成された絶縁性の分離領域
50により、個々の単位pn接合領域に分かたれている
。
、第四の半導体層30 、31によるpn接合は1図中
、横方向に所定のピッチで形成された絶縁性の分離領域
50により、個々の単位pn接合領域に分かたれている
。
これら個々の単位pn接合領域は、それぞれ第1図(A
)中のスイープ光受光用の各光電変換素子di及びその
一つ一つに対応的に配された信号光受光用光電変換素子
Siに対応する。
)中のスイープ光受光用の各光電変換素子di及びその
一つ一つに対応的に配された信号光受光用光電変換素子
Siに対応する。
ここで第1図(A)における電気的接続部JO中の各接
続点旧をオーミック接続に選んだ場合には、第二半導体
層21と第三半導体層30との接触面が邑該オーミック
な接触となるように、両層とも、その接合面で縮退不純
物濃度領域を構成していることが望ましい、ただし、第
一、第二半導体層20゜21、第三、第四半導体層’3
0 、31が整流性接合を形成するという条件を満たす
ためには、n層に対応する層をシリサイド等で置換して
も良い。
続点旧をオーミック接続に選んだ場合には、第二半導体
層21と第三半導体層30との接触面が邑該オーミック
な接触となるように、両層とも、その接合面で縮退不純
物濃度領域を構成していることが望ましい、ただし、第
一、第二半導体層20゜21、第三、第四半導体層’3
0 、31が整流性接合を形成するという条件を満たす
ためには、n層に対応する層をシリサイド等で置換して
も良い。
さらに、この第2図の実施例においては、信号光受光用
光電変換素子Siの共通端子T2は第一半導体層20の
適当な端縁部に設けられた金属等、適当な電極部20T
から取出されており、一方、スイープ光受光用光電変換
素子diの共通端子T1は第四半導体層31の表面上に
さらに設けられた透明電極膜40の端縁部にある金属等
、適当な電極部40Tを介して取出されている。
光電変換素子Siの共通端子T2は第一半導体層20の
適当な端縁部に設けられた金属等、適当な電極部20T
から取出されており、一方、スイープ光受光用光電変換
素子diの共通端子T1は第四半導体層31の表面上に
さらに設けられた透明電極膜40の端縁部にある金属等
、適当な電極部40Tを介して取出されている。
こうした第2図示の構成にあっては、等測的に第1図(
A)に示される構造が具現され、図中、下側から光学像
情報を担う信号光[Sを照射した状態下で上側からスイ
ープ光Idを走査すると、当該スイープ光が当たってい
る単位pi接合領域としてのフォト・ダイオードdiが
導通し、それに直列になっている信号光受光用フォト・
ダイオードSiの読取り情報が端子TI 、 72間に
得られる。したがって、ある時間範囲に亘って考えると
、時系列的な直列信号として、信号光用光電変換構造部
SOにて捕えた全光学画像情報が表されることになる。
A)に示される構造が具現され、図中、下側から光学像
情報を担う信号光[Sを照射した状態下で上側からスイ
ープ光Idを走査すると、当該スイープ光が当たってい
る単位pi接合領域としてのフォト・ダイオードdiが
導通し、それに直列になっている信号光受光用フォト・
ダイオードSiの読取り情報が端子TI 、 72間に
得られる。したがって、ある時間範囲に亘って考えると
、時系列的な直列信号として、信号光用光電変換構造部
SOにて捕えた全光学画像情報が表されることになる。
このような動作下で信号光Isとスイープ光1dとの干
渉を防ぐ必要がある場合には、その一つの手法として、
各層の厚味や材質を勘案する方法がある。すなわち、第
一半導体層20と第二半導体層21は、信号光ISがそ
こで十分に吸収されるような厚味及びあるいは材料製に
選び、同様に第三半導体層30と第四半導体層31は、
スイープ光1dがそこで十分吸収されるような厚味及び
あるいは材料製に選ぶ。
渉を防ぐ必要がある場合には、その一つの手法として、
各層の厚味や材質を勘案する方法がある。すなわち、第
一半導体層20と第二半導体層21は、信号光ISがそ
こで十分に吸収されるような厚味及びあるいは材料製に
選び、同様に第三半導体層30と第四半導体層31は、
スイープ光1dがそこで十分吸収されるような厚味及び
あるいは材料製に選ぶ。
より具体的には例えば、第一半導体層20の厚味及び第
四半導体層31の厚味をそれぞれ信号光及びスイープ光
の吸収係数の逆数に比して十分に厚くしたり、第二半導
体層21及びあるいは第三半導体層30をシリサイドま
たは金属等の光吸収層ないし反射層で形成するとか、第
二、第三半導体層21゜30の間にさらに別途にシリサ
イド層や金属層を挟む等することが考えられる。
四半導体層31の厚味をそれぞれ信号光及びスイープ光
の吸収係数の逆数に比して十分に厚くしたり、第二半導
体層21及びあるいは第三半導体層30をシリサイドま
たは金属等の光吸収層ないし反射層で形成するとか、第
二、第三半導体層21゜30の間にさらに別途にシリサ
イド層や金属層を挟む等することが考えられる。
なお、顕かなように、この第2図示の構成においては、
図中、上方から信号光Isを、下方からスイープ光Id
を照射しても上記と同様な作用が期待できる、そうした
場合にはもちろん、第一、第二半導体層20 、21で
構成される光電変換構造部がスイープ光受光用の構造部
doとなるし、物の考え方としては層20 、21の組
と層30.31の組を上下入れ替えて構成したと見るこ
ともできる。
図中、上方から信号光Isを、下方からスイープ光Id
を照射しても上記と同様な作用が期待できる、そうした
場合にはもちろん、第一、第二半導体層20 、21で
構成される光電変換構造部がスイープ光受光用の構造部
doとなるし、物の考え方としては層20 、21の組
と層30.31の組を上下入れ替えて構成したと見るこ
ともできる。
次に、第1図(C)に示される等価回路を実現した具体
的、構造的実施例として、第3図示の実施例につき説明
する。
的、構造的実施例として、第3図示の実施例につき説明
する。
この実施例で最も特徴的なのは、具体的な構造体中にお
いては個々の光電変換素子が分離されていないことであ
る。
いては個々の光電変換素子が分離されていないことであ
る。
その外、この実施例を借りて第2図実施例とは異なる他
の材料的な選択例も併せて説明すると、ガラス等の透明
基板1Gの上には、後述のように出力端子Tlが付され
て共通の透明電極となる酸化錫または酸化インジウムか
ら成る暦33を介した後、第一導電型層としてp型アモ
ルファス・シリコン層30が形成され、その上には不純
物添加量の少ないi型アモルファス・シリコン層32、
n型アモルファス・シリコン層31が順に形成されてい
る。
の材料的な選択例も併せて説明すると、ガラス等の透明
基板1Gの上には、後述のように出力端子Tlが付され
て共通の透明電極となる酸化錫または酸化インジウムか
ら成る暦33を介した後、第一導電型層としてp型アモ
ルファス・シリコン層30が形成され、その上には不純
物添加量の少ないi型アモルファス・シリコン層32、
n型アモルファス・シリコン層31が順に形成されてい
る。
この実施例の場合、まずこれら三層でいわゆるpin型
のフォト・ダイオードを構成すると共に、符号30番台
が先に述べられていることから推察されるように、これ
らpin型フォト・ダイオードをして全体としてのスイ
ープ光用光電変換構造部d。
のフォト・ダイオードを構成すると共に、符号30番台
が先に述べられていることから推察されるように、これ
らpin型フォト・ダイオードをして全体としてのスイ
ープ光用光電変換構造部d。
を構成している。
これに対し、信号光受光用の光電変換構造部S。
は、スイープ光受光用光電変換構造部doの上に構築さ
れている。すなわち、スイープ光受光用フォト・ダイオ
ードの最上層31の上には、信号光受光用フォト・ダイ
オードの7ノードを構成するP型アモルファス・シリコ
ン層20が形成され、その上には不純物添加量の少ない
i型アモルファス・シリコン層22、n型アモルファス
・シリコン層21が順に形成されて信号光用光電変換構
造部Soが構成されている。
れている。すなわち、スイープ光受光用フォト・ダイオ
ードの最上層31の上には、信号光受光用フォト・ダイ
オードの7ノードを構成するP型アモルファス・シリコ
ン層20が形成され、その上には不純物添加量の少ない
i型アモルファス・シリコン層22、n型アモルファス
・シリコン層21が順に形成されて信号光用光電変換構
造部Soが構成されている。
この信号光用光電変換構造部Soの共通配線路としては
、n型アモルファス・シリコン層21のい上に形成され
た透明電極膜23がその役を担っており、その一部に出
力端子T2が形成されている。
、n型アモルファス・シリコン層21のい上に形成され
た透明電極膜23がその役を担っており、その一部に出
力端子T2が形成されている。
こうした構造においても、その動作は先に第1図及び第
2図に関して述べたと同様であって、スイープ光を走査
方向fに走査することにより、信号光Isの集合で表さ
れる対象光学像を時系列電気信号の集合で読取ることが
できる。
2図に関して述べたと同様であって、スイープ光を走査
方向fに走査することにより、信号光Isの集合で表さ
れる対象光学像を時系列電気信号の集合で読取ることが
できる。
ただし、実際上、第3図示構造の等価回路である第1図
(C)に示された所から理解されるように、抵抗「pの
存在が光学像の読出し動作に災いしては旨くないが(例
えばスイープ光の当てられていない隣接フォト・ダイオ
ードからの信号電流の流入)、これは既存の技術をして
も適当な抵抗値範囲に押し込むことができる。
(C)に示された所から理解されるように、抵抗「pの
存在が光学像の読出し動作に災いしては旨くないが(例
えばスイープ光の当てられていない隣接フォト・ダイオ
ードからの信号電流の流入)、これは既存の技術をして
も適当な抵抗値範囲に押し込むことができる。
この抵抗rpの値は、1層31と2層20の並列抵抗値
に相当するが、例えば当該n層31及び9層2oの抵抗
率は、成膜条件によりアモルファスSiCまたはアモル
ファス・シリコン・ゲルマニラムラ用いることにより、
一般に106Ω−c11程度とし得、したがって層厚を
100人程度とした場合、各層31゜20の抵抗値は1
012Ω/口となるため、問題を生じないように設定す
ることは十分にできる。
に相当するが、例えば当該n層31及び9層2oの抵抗
率は、成膜条件によりアモルファスSiCまたはアモル
ファス・シリコン・ゲルマニラムラ用いることにより、
一般に106Ω−c11程度とし得、したがって層厚を
100人程度とした場合、各層31゜20の抵抗値は1
012Ω/口となるため、問題を生じないように設定す
ることは十分にできる。
ところで、この第3図に示される装置を蛍光灯の照明下
で用いる場合、つまり信号光!Sが蛍光灯の反射光であ
る場合、1層22はオプティカル・ギャップが1.8〜
1.7eVの通常の水素化アモルファス・シリコンで3
000〜5000λ程度の厚味があれば十分であり、ま
たスイープ光1dが緑色に近い波長を有する場合には、
1層32もこれと同程度の厚味、材料であって良いが、
赤色または近赤外発光ダイオードないしレーザ・ダイオ
ードから得られる光をスイープ光として用いる場合、当
該光を十分に吸収するためには、1層32及び1層31
にアモルファス・シリコン・ゲルマニウムを用いると良
い。
で用いる場合、つまり信号光!Sが蛍光灯の反射光であ
る場合、1層22はオプティカル・ギャップが1.8〜
1.7eVの通常の水素化アモルファス・シリコンで3
000〜5000λ程度の厚味があれば十分であり、ま
たスイープ光1dが緑色に近い波長を有する場合には、
1層32もこれと同程度の厚味、材料であって良いが、
赤色または近赤外発光ダイオードないしレーザ・ダイオ
ードから得られる光をスイープ光として用いる場合、当
該光を十分に吸収するためには、1層32及び1層31
にアモルファス・シリコン・ゲルマニウムを用いると良
い。
この第3図に示される本装置100にあっては、画像分
解能はスイープ光1dの径が関与してくるが、原理的に
は極めて高いものに採ることができる。個々の単位光電
変換素子を実際に集積している訳ではないので、スイー
プ光の径、走査速度、画素当たりの検出時間等をパラメ
ータとしても、相当に多数個の個別光電変換素子を集積
したのと等価な結果を得ることができるからである。
解能はスイープ光1dの径が関与してくるが、原理的に
は極めて高いものに採ることができる。個々の単位光電
変換素子を実際に集積している訳ではないので、スイー
プ光の径、走査速度、画素当たりの検出時間等をパラメ
ータとしても、相当に多数個の個別光電変換素子を集積
したのと等価な結果を得ることができるからである。
これに関して例えば1画素の解像度をIQg1程度にし
たい場合を考えてみよう。こうしたときにはスイープ光
の径は要求解像度程度以下、すなわちこの場合はlog
+以下とする必要がある。また、こうした場合、画素の
検出に要する時間は10m5ec程度となるが、これは
通常の室内照明程度の光でもこれを十分に検出し得る時
間である。
たい場合を考えてみよう。こうしたときにはスイープ光
の径は要求解像度程度以下、すなわちこの場合はlog
+以下とする必要がある。また、こうした場合、画素の
検出に要する時間は10m5ec程度となるが、これは
通常の室内照明程度の光でもこれを十分に検出し得る時
間である。
もちろん、この第3図に示される実施例も先の第2図に
示されている実施例も、一次元撮像のみならず、スイー
プ光1dを二次元xY方向に振ることによって二次元撮
像が可能なものであり、上記の解像度等に関する考察は
、図面紙面と直交する方向に配されている複数個の、な
いし実効的に複数個とみなせる光電変換素子群に関して
も適用されるものである。
示されている実施例も、一次元撮像のみならず、スイー
プ光1dを二次元xY方向に振ることによって二次元撮
像が可能なものであり、上記の解像度等に関する考察は
、図面紙面と直交する方向に配されている複数個の、な
いし実効的に複数個とみなせる光電変換素子群に関して
も適用されるものである。
第4図に示される本発明による光学像情報対電気信号変
換装置100は、信号光またはスイープ光の受光用にフ
ォト・コンダクタを用いたものであり、第1図CB)に
示される原理的な等価回路構成を第1図(C)に示され
る等価回路構成に織り込んだものである。
換装置100は、信号光またはスイープ光の受光用にフ
ォト・コンダクタを用いたものであり、第1図CB)に
示される原理的な等価回路構成を第1図(C)に示され
る等価回路構成に織り込んだものである。
そのため、信号光の受光用の構造部に関しては構造的に
は第3図に示される実施例と何等実質的に変わりはない
ものとなっているが、ただし、この実施例では図中、下
方から信号光を照射するように示されているので、透明
基板lOの上には透明電極23を介してpinダイオー
ド(20、22、21)から成る信号光Igの受光用の
光電変換素子Siの群、ないし光電変換構造部SOが形
成されている。
は第3図に示される実施例と何等実質的に変わりはない
ものとなっているが、ただし、この実施例では図中、下
方から信号光を照射するように示されているので、透明
基板lOの上には透明電極23を介してpinダイオー
ド(20、22、21)から成る信号光Igの受光用の
光電変換素子Siの群、ないし光電変換構造部SOが形
成されている。
その上に形成されるスイープ光Idの受光用の光電変換
素子diの群、ないし光電変換構造部doを構成するフ
ォト・コンダクタは、信号光受光用光電変換素子のn層
21を共通の第一層30とし、その上にさらに1層32
.1層34を積み上げて構成されたものとなっている。
素子diの群、ないし光電変換構造部doを構成するフ
ォト・コンダクタは、信号光受光用光電変換素子のn層
21を共通の第一層30とし、その上にさらに1層32
.1層34を積み上げて構成されたものとなっている。
第5図に示される実施例は、これまで述べてきた実施例
がいづれも、信号光Igとスイープ光Idは基板を挟ん
で上下方向から対向的に照射するのが原則と説明された
のに対し、要すれば同一方向からの照射も可能なように
改変したものである。
がいづれも、信号光Igとスイープ光Idは基板を挟ん
で上下方向から対向的に照射するのが原則と説明された
のに対し、要すれば同一方向からの照射も可能なように
改変したものである。
この第5図は、これまでの実施例を示していた図面の向
きに対し、直角方向から表したものである。
きに対し、直角方向から表したものである。
すなわち、透明基板10の上に透明電極23を介して構
成されているpinダイオード(20、22、21)か
ら成る信号光用光電変換構造部SOは、図中、紙面と直
交する方向に複数個の光電変換素子Siを並設するか、
実効的に並設したに等しいようになっている。
成されているpinダイオード(20、22、21)か
ら成る信号光用光電変換構造部SOは、図中、紙面と直
交する方向に複数個の光電変換素子Siを並設するか、
実効的に並設したに等しいようになっている。
これに応じ、当該信号光用光電変換構造部SOの右隣り
に示されている共通n層21.i層32.1層34から
成るフォト・コンダクタdOに与えられるスイープ光1
dも、矢印fで示すように、紙面と直交する方向に走査
される。
に示されている共通n層21.i層32.1層34から
成るフォト・コンダクタdOに与えられるスイープ光1
dも、矢印fで示すように、紙面と直交する方向に走査
される。
フォト・コンダクタないしスイープ充用光電変換構造部
dOのある所に対応して基板10の裏面側に設けられて
いるバック・コート層12は、当該フォト・コンダクタ
に対し、迷光が基板裏面側から入射するのを防ぐために
設けらた金属等の光反射膜、またはカーボン等の光吸収
膜である。
dOのある所に対応して基板10の裏面側に設けられて
いるバック・コート層12は、当該フォト・コンダクタ
に対し、迷光が基板裏面側から入射するのを防ぐために
設けらた金属等の光反射膜、またはカーボン等の光吸収
膜である。
この実施例においては、第5図中に示すように、信号光
Igは基板lOのいづれの面側からも入射させることが
できる。
Igは基板lOのいづれの面側からも入射させることが
できる。
が、逆に、基板に関して同一の面側から信号光Isもス
イープ光1dも入射させるものと定めたときには、基板
10は何も透明である必要はない、もちろん、不透明基
板を用いたときには、バック・コート層12は不要とな
る。
イープ光1dも入射させるものと定めたときには、基板
10は何も透明である必要はない、もちろん、不透明基
板を用いたときには、バック・コート層12は不要とな
る。
また、信号光Isとスイープ光Tdを基板を挟んで上下
方向から対向的に照射するのを原則とした第4図以前の
実施例群にあっても、信号光とスイープ光の波長範囲に
重複がなく、それぞれを受ける信号光用光電変換構造部
とスイープ光用光電変換構造部の各内蔵する光電変換素
子群が、それぞれ対応する信号光及びスイープ光にのみ
、主として応答するようなスペクトラム感度を有するの
であれば、当該信号光及びスイープ光は同一面側から入
射させることも可能である。
方向から対向的に照射するのを原則とした第4図以前の
実施例群にあっても、信号光とスイープ光の波長範囲に
重複がなく、それぞれを受ける信号光用光電変換構造部
とスイープ光用光電変換構造部の各内蔵する光電変換素
子群が、それぞれ対応する信号光及びスイープ光にのみ
、主として応答するようなスペクトラム感度を有するの
であれば、当該信号光及びスイープ光は同一面側から入
射させることも可能である。
そうした場合には、本発明要旨中で言う信号光用光電変
換構造部の有する信号光受光面と、スイープ光用光電変
換構造部の有するスイープ光受光面とは、実質的に同一
の面となるか、あるいは少なくとも一部1重なり合った
面となる。
換構造部の有する信号光受光面と、スイープ光用光電変
換構造部の有するスイープ光受光面とは、実質的に同一
の面となるか、あるいは少なくとも一部1重なり合った
面となる。
第6図から第8図までは、本発明の光学像情報対電気信
号変換装置100の実際の使用例を示している。本装置
100はこれまで述べてきたいづれの実施例のものでも
良いことはもちろん、本発明要旨構成に即するものであ
りさえすれば良い。
号変換装置100の実際の使用例を示している。本装置
100はこれまで述べてきたいづれの実施例のものでも
良いことはもちろん、本発明要旨構成に即するものであ
りさえすれば良い。
まず第6図(A)、(B)を見ると、そこにはスイープ
光Idの一次元走査手法例が示されている。
光Idの一次元走査手法例が示されている。
読出すべき光学像情報を担っている被検出パターン30
0は本発明装置100の信号光受光面に臨んでおり、同
図(B)に示されるように、必要に応じ、適当な照明源
210により照明されている。
0は本発明装置100の信号光受光面に臨んでおり、同
図(B)に示されるように、必要に応じ、適当な照明源
210により照明されている。
一方、スイープ光源200から出射されたスイープ光1
dは1反射鏡211が位置mlからm2の間まで偏角す
るに連れて境界線11から12までの間をスキャンする
。これに伴い、被検出パターンの画像面各部の濃淡に従
い、端子Tl、72間に、対応する電気出力が時系列的
に得られる。先に説明しであるように、端子Tl 、
72間には適当なバイアス源が付加されることもある。
dは1反射鏡211が位置mlからm2の間まで偏角す
るに連れて境界線11から12までの間をスキャンする
。これに伴い、被検出パターンの画像面各部の濃淡に従
い、端子Tl、72間に、対応する電気出力が時系列的
に得られる。先に説明しであるように、端子Tl 、
72間には適当なバイアス源が付加されることもある。
また、被検出パターン自体をスイープ光の走査方向と直
交する方向に移動すれば、当該パターンの二次元情報を
得ることができる。当然のことではあるが1本装置自体
を各照明源や走査装置系を含め、平行移動しても同一の
結果が得られる。
交する方向に移動すれば、当該パターンの二次元情報を
得ることができる。当然のことではあるが1本装置自体
を各照明源や走査装置系を含め、平行移動しても同一の
結果が得られる。
スイープ光は、上記したような機械的な手法によらずと
も、例えば第7図に示されるような表面弾性波装置を用
いても得ることができる。すなわち、櫛状電極El 、
E2に高周波を印加することにより超音波表面波を励
起できる超音波薄膜212を用い、これにスイープ光源
200からの光を照射することによっても、境界線It
、12間で定義できる領域内にあって走査されるスイー
プ光1dを得ることもできる。
も、例えば第7図に示されるような表面弾性波装置を用
いても得ることができる。すなわち、櫛状電極El 、
E2に高周波を印加することにより超音波表面波を励
起できる超音波薄膜212を用い、これにスイープ光源
200からの光を照射することによっても、境界線It
、12間で定義できる領域内にあって走査されるスイー
プ光1dを得ることもできる。
第8図はスイープ光を二次元的に掃引することにより、
被検出パターンを静止させた状態でも当該パターンの有
する二次元画像情報を本発明装置100により電気信号
列に変換して読出せるようにする場合のスイープ光走査
ないし掃引の一例を示したものである。
被検出パターンを静止させた状態でも当該パターンの有
する二次元画像情報を本発明装置100により電気信号
列に変換して読出せるようにする場合のスイープ光走査
ないし掃引の一例を示したものである。
本発明装置100は、もちろん、二次元撮像に適当なよ
うに、ある程度以上の二次元面積を有するように構成さ
れたものを用いる。
うに、ある程度以上の二次元面積を有するように構成さ
れたものを用いる。
被検出パターンは投影レンズ250(ただしこの符号で
示されるもの自体が被検出パターンであっても良い)を
介して本発明装置100に信号光Isの集合として入力
される。照明源は示されていないが必要に応じ設けられ
ていて良い。
示されるもの自体が被検出パターンであっても良い)を
介して本発明装置100に信号光Isの集合として入力
される。照明源は示されていないが必要に応じ設けられ
ていて良い。
スイープ光源200から出射された光は第一の反射鏡2
11に入射され、そこで偏角範囲ml 、 m2の間で
回転する当該値により、範囲11.12の間でまず一次
元方向に掃引される。
11に入射され、そこで偏角範囲ml 、 m2の間で
回転する当該値により、範囲11.12の間でまず一次
元方向に掃引される。
これら一次元方向の掃引光は次いで第二の反射鏡213
に入射される。この反射鏡は第一の反射鏡211の回転
軸と直交する回転軸により、偏角範囲m3 、 m4の
間で回転するため、当該第二の反射鏡を出射する光は結
局、二次元走査を受けたスイープ光Idとなって本発明
装置100に与えられる。
に入射される。この反射鏡は第一の反射鏡211の回転
軸と直交する回転軸により、偏角範囲m3 、 m4の
間で回転するため、当該第二の反射鏡を出射する光は結
局、二次元走査を受けたスイープ光Idとなって本発明
装置100に与えられる。
この各反射鏡211,213の代わりにも、第8図に示
された偏向手段を使うことができるし、さらには公知既
存の他の技術により、任意の手法による二次元走査を可
能とすることもできる。
された偏向手段を使うことができるし、さらには公知既
存の他の技術により、任意の手法による二次元走査を可
能とすることもできる。
第9図は、本発明装置100にさらに、掃引に関する左
右限界点としての端部検出素子を備えさせた実施例の概
念を示している。
右限界点としての端部検出素子を備えさせた実施例の概
念を示している。
本発明装置100が二次元撮像素子として構成されてい
る場合、その平面形状は第9図(A)に示されるように
一般に正方形形状となるが、まずそのX方向に関しては
本発明装置の両端縁部に沿って一対の端部検出素子11
0,111が設けられ、同様にY方向に関しても一対の
端部検出素子120,121が設けられている。これら
端部検出素子自体は、既に第2図から第5図までに関し
て述べたと同様の構成とすることができるし、または信
号光検出に係る部分については単に導電性薄膜で構成し
た構造とすることができる。
る場合、その平面形状は第9図(A)に示されるように
一般に正方形形状となるが、まずそのX方向に関しては
本発明装置の両端縁部に沿って一対の端部検出素子11
0,111が設けられ、同様にY方向に関しても一対の
端部検出素子120,121が設けられている。これら
端部検出素子自体は、既に第2図から第5図までに関し
て述べたと同様の構成とすることができるし、または信
号光検出に係る部分については単に導電性薄膜で構成し
た構造とすることができる。
本発明装置100と同様の構成によりこれら端部検出素
子を構成した場合には、当該素子の信号光検出側には予
め光を照射して置く必要がある。
子を構成した場合には、当該素子の信号光検出側には予
め光を照射して置く必要がある。
こうした端部検出素子を設けると、スイープ光の掃引に
伴う電気信号は、例えば第9図(B)に示されるような
形態となる。
伴う電気信号は、例えば第9図(B)に示されるような
形態となる。
一つの端部検出素子111をA−A’力方向走査したと
きに得られる信号は、例えば第9図(B)にあって信号
■で示されるようなものとなる。また、主たる画像読取
り領域を横切るようにB−8’方向に走査した場合、そ
の信号波形は同図■で示されるようになる。信号■中に
あって両端に示されているパルス状波形部分Bl 、
B2は、それぞれ第9図(A)中における端部検出素子
121,120をスイープ光が横切ったときに生ずるも
のである。
きに得られる信号は、例えば第9図(B)にあって信号
■で示されるようなものとなる。また、主たる画像読取
り領域を横切るようにB−8’方向に走査した場合、そ
の信号波形は同図■で示されるようになる。信号■中に
あって両端に示されているパルス状波形部分Bl 、
B2は、それぞれ第9図(A)中における端部検出素子
121,120をスイープ光が横切ったときに生ずるも
のである。
このような構成として置くと、スイープ光の出発点、走
査速度を厳密に制御する必要もなく、被検出パターンの
端部と電気信号の時間的な位置との相関を正確に対応付
けることが電気信号の処理だけで簡単にできる。
査速度を厳密に制御する必要もなく、被検出パターンの
端部と電気信号の時間的な位置との相関を正確に対応付
けることが電気信号の処理だけで簡単にできる。
なお、特に個別に端部検出素子を設けなくても、′:5
2図から第5図に掛けて示された実施例を二次元的な面
積領域のあるものとして構成した場合、その装置110
の端縁部自体の信号光受光面に予め相当程度に高い強度
の光を当てて置くことによっても、当該高強度光の当た
っている端縁部分を第9図にて説明した端部検出素子と
等価な部分として用いることができる。
2図から第5図に掛けて示された実施例を二次元的な面
積領域のあるものとして構成した場合、その装置110
の端縁部自体の信号光受光面に予め相当程度に高い強度
の光を当てて置くことによっても、当該高強度光の当た
っている端縁部分を第9図にて説明した端部検出素子と
等価な部分として用いることができる。
もちろん、この端部検出素子に関しては、他の検出機構
による既存の光電変換素子構造を採用しても良い。
による既存の光電変換素子構造を採用しても良い。
また、上記してきたいづれの実施例においても、信号光
用光電変換構造部SOとスイープ光用光電変換構造部d
Oにフォト・ダイオード構造を用いる場合、それら両構
造中にあって単位とみなせるpn接合Si 、 diは
互いに順方向に接続されていた。
用光電変換構造部SOとスイープ光用光電変換構造部d
Oにフォト・ダイオード構造を用いる場合、それら両構
造中にあって単位とみなせるpn接合Si 、 diは
互いに順方向に接続されていた。
しかし、スイープ光が当たっている部分の信号光受光用
フォト・ダイオードからの信号を他とは弁別的に読出す
には、それらpn接合Si 、 diは互いにバック・
トウ・バックまたはフロント・トウ・フロントに接続さ
れていて良い場合も考えられる。
フォト・ダイオードからの信号を他とは弁別的に読出す
には、それらpn接合Si 、 diは互いにバック・
トウ・バックまたはフロント・トウ・フロントに接続さ
れていて良い場合も考えられる。
さらに、上記してきた実施例中ではスイープ光は連続掃
引されるものとして説明したが、そうでなくとも良く、
例えば適当な光シャッタと組合せることにより、所定ピ
ッチ毎に本発明装置100のスイープ光受光面にスイー
プ光が照射されるようにしても良い。こうした場合、特
に連続層中に実効的に複数の単位光電変換素子が含まれ
ているとみなせる構造体として本発明装置を構成した第
3図や第4図の実施例にあっては、本装置の出力を処理
する処理回路以前の段階で、隣接画素からの影響を予め
低減して置くことのできる効果が生まれる。
引されるものとして説明したが、そうでなくとも良く、
例えば適当な光シャッタと組合せることにより、所定ピ
ッチ毎に本発明装置100のスイープ光受光面にスイー
プ光が照射されるようにしても良い。こうした場合、特
に連続層中に実効的に複数の単位光電変換素子が含まれ
ているとみなせる構造体として本発明装置を構成した第
3図や第4図の実施例にあっては、本装置の出力を処理
する処理回路以前の段階で、隣接画素からの影響を予め
低減して置くことのできる効果が生まれる。
また1本発明装置の場合、信号光は常時照射で一向に差
支えないのであるが、用途によっては信号光も同期掃引
する等して良い。
支えないのであるが、用途によっては信号光も同期掃引
する等して良い。
〈発明の効果〉
本発明によれば、CODとかFETスイッチ付きのフォ
ト・ダイオード・アレイ等、高価、複雑な構成や製造技
術を要求することなく、廉価でありながらそれでいて高
精度な光学像情報体電気信号変換装置を提供することが
できる。
ト・ダイオード・アレイ等、高価、複雑な構成や製造技
術を要求することなく、廉価でありながらそれでいて高
精度な光学像情報体電気信号変換装置を提供することが
できる。
したがって例えば、ビデオ・カメラ、ファクシミリ等の
装置を低価格で供給することができ、また本発明装置を
レーザ・プリンタ等に導入すれば1本発明装置により得
られる電気信号を処理して濃淡の調整、パターンの配置
変更、他のパターンとの合成処理等を行なった後、その
結果をプリント・アウトするインテリジェント・コピー
・マシン等も比較的容易に実現することができる。この
場合、当該レーザ・プリンタに既に用いられているスイ
ープ機構を本発明装置に必要なスイープ機構として流用
すると合理的である。
装置を低価格で供給することができ、また本発明装置を
レーザ・プリンタ等に導入すれば1本発明装置により得
られる電気信号を処理して濃淡の調整、パターンの配置
変更、他のパターンとの合成処理等を行なった後、その
結果をプリント・アウトするインテリジェント・コピー
・マシン等も比較的容易に実現することができる。この
場合、当該レーザ・プリンタに既に用いられているスイ
ープ機構を本発明装置に必要なスイープ機構として流用
すると合理的である。
さらに、本発明装置の信号光として紫外線ないし赤外線
を用いれば、肉眼では視認不能な画像情報をテレビ・モ
ニタにて表示することもできる。
を用いれば、肉眼では視認不能な画像情報をテレビ・モ
ニタにて表示することもできる。
第1図は本発明の光学像情報対電気信号変換装置の等価
回路的に示された基本的実施例の構成図、第2図から第
5図まではそれぞれ本発明のより31体的な実施例の概
略構成図、第6図は本発明装置の使用例の一例の説明図
、第7図はスイープ光を掃引する手段の他の例の説明図
、第8図は二次元的にスイープ光を掃引する場合の使用
例の説明図、第9図は本発明装置にさらに端部検出素子
を組付けた場合の説明図、である。 図中、IOは透明または不透明な基板、20,21゜2
2 、30 、31 、32は半導体層、50は分離層
、100は全体としての本発明装置、SOは信号光用光
電変換構造部、doはスイープ用光電変換構造部、Jo
は電気的接続部、Isは信号光、Idはスイープ光、で
あ代理人 福田弐通、τ−t、 −。 第18図 11 l fi。 ll 第5図 第6図 第7図 官庁手続 手続補正書(目側 昭和61年1月17日
回路的に示された基本的実施例の構成図、第2図から第
5図まではそれぞれ本発明のより31体的な実施例の概
略構成図、第6図は本発明装置の使用例の一例の説明図
、第7図はスイープ光を掃引する手段の他の例の説明図
、第8図は二次元的にスイープ光を掃引する場合の使用
例の説明図、第9図は本発明装置にさらに端部検出素子
を組付けた場合の説明図、である。 図中、IOは透明または不透明な基板、20,21゜2
2 、30 、31 、32は半導体層、50は分離層
、100は全体としての本発明装置、SOは信号光用光
電変換構造部、doはスイープ用光電変換構造部、Jo
は電気的接続部、Isは信号光、Idはスイープ光、で
あ代理人 福田弐通、τ−t、 −。 第18図 11 l fi。 ll 第5図 第6図 第7図 官庁手続 手続補正書(目側 昭和61年1月17日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 信号光受光用光電変換素子を複数個、一次元または二
次元に並設するか、または並設したのと実効的に等価な
集合体として構成されると共に、光学像情報を有する信
号光を該複数個の光電変換素子に与える信号光受光面を
有する信号光用光電変換構造部と; スイープ光受光用光電変換素子を複数個、一次元または
二次元に並設するか、または並設したのと実効的に等価
な集合体として構成されると共に、一次元的または二次
元的に走査されるスイープ光を該各光電変換素子に選択
的に与えるスイープ光受光面を有するスイープ光用光電
変換構造部と 上記信号光用光電変換構造部の各光電変換素子の一端子
と、上記スイープ光用光電変換構造部の各光電変換素子
の他端子とをそれぞれ一つづつ対応させて電気的に接続
する電気的接続部と;から成ることを特徴とする光学像
情報対電気信号変換装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60279157A JP2519412B2 (ja) | 1985-12-13 | 1985-12-13 | 光学像情報対電気信号変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60279157A JP2519412B2 (ja) | 1985-12-13 | 1985-12-13 | 光学像情報対電気信号変換装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62139481A true JPS62139481A (ja) | 1987-06-23 |
JP2519412B2 JP2519412B2 (ja) | 1996-07-31 |
Family
ID=17607244
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60279157A Expired - Lifetime JP2519412B2 (ja) | 1985-12-13 | 1985-12-13 | 光学像情報対電気信号変換装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2519412B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05145052A (ja) * | 1991-11-19 | 1993-06-11 | Hamamatsu Photonics Kk | 固体撮像素子 |
US5351209A (en) * | 1989-04-03 | 1994-09-27 | Ricoh Company, Inc. | Apparatus for converting optical information into electrical information signal, information storage element and method for storing information in the information storage element |
JP2009253683A (ja) * | 2008-04-07 | 2009-10-29 | Konica Minolta Holdings Inc | 光センサ |
JP2012204562A (ja) * | 2011-03-25 | 2012-10-22 | Sony Corp | 固体撮像装置、および、その製造方法、電子機器 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS552188U (ja) * | 1979-05-24 | 1980-01-09 | ||
JPS61253860A (ja) * | 1985-05-07 | 1986-11-11 | Fuji Photo Film Co Ltd | 固体撮像装置 |
-
1985
- 1985-12-13 JP JP60279157A patent/JP2519412B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS552188U (ja) * | 1979-05-24 | 1980-01-09 | ||
JPS61253860A (ja) * | 1985-05-07 | 1986-11-11 | Fuji Photo Film Co Ltd | 固体撮像装置 |
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US5351209A (en) * | 1989-04-03 | 1994-09-27 | Ricoh Company, Inc. | Apparatus for converting optical information into electrical information signal, information storage element and method for storing information in the information storage element |
JPH05145052A (ja) * | 1991-11-19 | 1993-06-11 | Hamamatsu Photonics Kk | 固体撮像素子 |
JP2009253683A (ja) * | 2008-04-07 | 2009-10-29 | Konica Minolta Holdings Inc | 光センサ |
JP2012204562A (ja) * | 2011-03-25 | 2012-10-22 | Sony Corp | 固体撮像装置、および、その製造方法、電子機器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2519412B2 (ja) | 1996-07-31 |
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Legal Events
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