CN116711293A - 图像读取装置 - Google Patents
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Abstract
图像读取装置(100)具有:第1玻璃部件(52);多个聚光透镜(14),它们设置于第1玻璃部件(52)的第1面(52a)上;第1遮光部件(12),其具有与多个聚光透镜(14)分别对应的多个第1开口(32);第2玻璃部件(51),其具有与第1遮光部件(12)重叠的第3面(51a);第2遮光部件(11),其具有与多个第1开口(32)分别对应的多个第2开口(31);第3玻璃部件(53),其具有与第2遮光部件(11)重叠的第5面(53a);第3遮光部件(15),其具有与多个第2开口(31)分别对应的多个第3开口(34);以及传感器部(3),其具有传感器基板(9)和多个受光像素(10),该多个受光像素(10)在传感器基板(9)上沿着预定的排列方向排列,且与多个第3开口(34)分别对应。
Description
技术领域
本公开涉及图像读取装置。
背景技术
提出了一种图像读取装置,该图像读取装置具有玻璃部件、设置于玻璃部件的多个透镜、具有与多个透镜分别对应的多个开口的作为遮光部件的光吸收层、以及多个受光像素。例如参照专利文献1。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭63-156473号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,在具有多个透镜的玻璃部件的线膨胀系数和具有受光像素的传感器基板的线膨胀系数不同的情况下,由于温度变化,多个透镜中的各聚光透镜的光轴可能相对于多个受光像素中的各受光像素的中心偏移。该情况下,朝向受光像素行进的光的一部分从受光像素的受光区域偏离,因此,存在受光像素中的受光量减少这样的课题。
本公开的目的在于,防止受光像素中的受光量的减少。
用于解决课题的手段
本公开的一个方式的图像读取装置具有:第1玻璃部件,其具有第1面和所述第1面的相反侧的面即第2面;多个聚光透镜,它们设置于所述第1面上;第1遮光部件,其设置于所述第2面上,具有与所述多个聚光透镜分别对应的多个第1开口;第2玻璃部件,其具有与所述第1遮光部件重叠的第3面;第2遮光部件,其设置于所述第2玻璃部件的所述第3面的相反侧的面即第4面上,具有与所述多个第1开口分别对应的多个第2开口;第3玻璃部件,其具有与所述第2遮光部件重叠的第5面;第3遮光部件,其设置于所述第3玻璃部件的所述第5面的相反侧的面即第6面上,具有与所述多个第2开口分别对应的多个第3开口;以及传感器部,其具有传感器基板和多个受光像素,所述多个受光像素在所述传感器基板上沿着预定的排列方向排列,且与所述多个第3开口分别对应。
本公开的另一个方式的图像读取装置具有:第1玻璃部件,其具有第1面和所述第1面的相反侧的面即第2面;多个聚光透镜,它们设置于所述第1面上;第1遮光部件,其设置于所述第2面上,具有与所述多个聚光透镜分别对应的多个第1开口;第2玻璃部件,其具有与所述第1遮光部件重叠的第3面;第2遮光部件,其设置于所述第2玻璃部件的所述第3面的相反侧的面即第4面上,具有与所述多个第1开口分别对应的多个第2开口;第3玻璃部件,其具有与所述第2遮光部件重叠的第5面;以及传感器部,其具有沿着预定的排列方向排列、且与所述多个第2开口分别对应的多个受光像素,所述多个受光像素粘接于所述第5面的相反侧的面即第6面。
发明效果
根据本公开,能够防止受光像素中的受光量的减少。
附图说明
图1是概略地示出实施方式1的图像读取装置的结构的立体图。
图2是沿着A2-A2线切断图1所示的图像读取装置的剖视图。
图3是沿着A3-A3线切断图1所示的图像读取装置的剖视图。
图4是示出图1所示的摄像元件单元的结构的一部分的俯视图。
图5是概略地示出图1所示的照明光学部的结构和从照明光学部照射的照明光的图。
图6是示出图3所示的图像读取装置的结构的一部分以及通过第2开口和第1开口的反射光的图。
图7的(A)和(B)是用于说明实施方式1的图像读取装置中、通过了与受光像素对应的第2开口和第1开口后的反射光入射到该受光像素的条件的图。
图8是沿着A8-A8线切断图1所示的图像读取装置的剖视图。
图9是概略地示出入射到图3所示的受光像素的反射光的图。
图10是示出实施方式1的图像读取装置中、从受光像素朝向+Z轴方向的假想光线即逆光线的图。
图11是示出图10所示的逆光线的扩展的图。
图12的(A)是概略地示出比较例1的图像读取装置中、入射到受光像素的反射光的图。图12的(B)是概略地示出比较例2的图像读取装置中、入射到受光像素的反射光的示意图。
图13是概略地示出实施方式1的图像读取装置中、入射到受光像素的反射光的图。
图14是示出图3所示的图像读取装置的结构的一部分和入射到受光像素的反射光的图。
图15是示出比较例3的图像读取装置的结构的一部分和入射到受光像素的反射光的图。
图16的(A)是示出温度变化量为0℃时的图14所示的受光像素与入射到该受光像素的反射光的照射区域之间的关系的图。图16的(B)是示出该温度变化量为40℃时的受光像素与入射到该受光像素的反射光的照射区域之间的关系的图。
图17的(A)是示出温度变化量为0℃时的图15所示的受光像素与入射到该受光像素的光的照射区域之间的关系的图。图17的(B)是示出该温度变化量为40℃时的受光像素与入射到受光像素的光的照射区域之间的关系的图。
图18是示出实施方式2的图像读取装置的结构的剖视图。
图19是示出实施方式2的图像读取装置的结构的一部分的俯视图。
具体实施方式
下面,参照附图对本公开的实施方式的图像读取装置进行说明。以下的实施方式只不过是例子,能够适当组合实施方式以及适当变更各实施方式。
《实施方式1》
<图像读取装置的结构>
图1是概略地示出实施方式1的图像读取装置100的主要结构的立体图。图2是沿着A2-A2线切断图1所示的图像读取装置100的剖视图。图3是沿着A3-A3线切断图1所示的图像读取装置100的剖视图。如图1~3所示,图像读取装置100具有摄像光学部1、照明光学部2、以及作为原稿载置台的顶板玻璃7。在从照明光学部2向配置于顶板玻璃7上的原稿6照射照明光25时,照明光25在原稿6进行散射反射。该散射反射光(以下也称为“反射光”)由摄像光学部1接收,由此读取原稿6的图像信息。
在实施方式1中,为了使摄像光学部1取得原稿6的二维图像信息,通过搬送部(未图示),沿着顶板玻璃7在与主扫描方向(即X轴方向)垂直的副扫描方向(即Y轴方向)上搬送原稿6。由此,能够进行原稿6整体的扫描。另外,也可以在原稿6静止的状态下,使摄像光学部1在Y轴方向上移动,由此进行原稿6整体的扫描。
原稿6是由摄像光学部1进行摄像的摄像对象物的一例。原稿6例如是被印刷了文字或图像等的印刷物。原稿6配置于预定的基准面S。基准面S是载置原稿6的平面、即顶板玻璃7上的平面。顶板玻璃7位于原稿6与摄像光学部1之间。顶板玻璃7的厚度例如为1.0mm。另外,将原稿6设置于基准面S的构造不限于顶板玻璃7。
图像读取装置100具有作为第1玻璃部件的玻璃部件52、作为多个聚光透镜的多个微透镜14、作为第1遮光部件的遮光部件12、作为第2玻璃部件的玻璃部件51、作为第2遮光部件的遮光部件11、作为第3玻璃部件的玻璃部件53、作为第3遮光部件的遮光部件15、以及作为传感器部的摄像元件单元3。玻璃部件52、微透镜14、遮光部件12、玻璃部件51、遮光部件11、玻璃部件53、遮光部件15和摄像元件单元3构成摄像光学部1。
玻璃部件52是能够透过光的透光性部件,例如是玻璃基板。玻璃部件52具有作为第1面的面52a、以及面52a的相反侧的面即作为第2面的面52b。
多个微透镜14设置于玻璃部件52的面52a上。微透镜14具有使在原稿6反射后的反射光会聚的功能。微透镜14是凸透镜。多个微透镜14以与多个受光像素10分别对应的方式排列。在实施方式1中,在沿着Z轴方向观察的情况下,多个微透镜14与多个受光像素10分别重叠。
多个微透镜14排列成2列。各列的微透镜14在X轴方向上排列。而且,多个微透镜14呈交错状排列。在实施方式1中,微透镜14的直径被设定成数μm~数mm的范围内的预定的大小。微透镜14的面的曲率半径例如为0.33mm。呈交错状排列的多个微透镜14构成微透镜阵列60。在图2中,微透镜14的光轴利用标号40表示。
遮光部件12设置于玻璃部件52的面52b上。即,遮光部件12形成于玻璃部件52的靠受光像素10侧的面52b。遮光部件12具有多个作为第1开口的开口32。在原稿6反射后的反射光通过多个开口32中的各开口32。开口32例如为80μm×80μm的正方形状。上述的微透镜14与多个开口32隔着玻璃部件52在光轴方向(即Z轴方向)上隔开间隔地配置。
多个开口32排列在与多个微透镜14分别对应的位置。在沿着Z轴方向观察的情况下,多个开口32与多个微透镜14分别重叠。此外,多个开口32排列在与多个受光像素10分别对应的位置。在沿着Z轴方向观察的情况下,多个开口32与多个受光像素10分别重叠。多个开口32排列成2列。各列的开口32在X轴方向上排列。多个开口32呈交错状排列。
玻璃部件51是能够透过光的透光性部件,例如是玻璃基板。玻璃部件51具有与遮光部件12重叠的作为第3面的面51a、以及面51a的相反侧的面即作为第4面的面51b。
遮光部件11设置于玻璃部件51的面51b上。即,遮光部件11形成于玻璃部件51的靠受光像素10侧的面51b。遮光部件11具有作为多个第2开口的多个开口31。在原稿6反射后的反射光通过多个开口31中的各开口31。开口31例如为40μm×40μm的正方形状。
多个开口31排列在与多个开口32分别对应的位置。在沿着Z轴方向观察的情况下,多个开口31与多个开口32分别重叠,因此,多个开口31与多个微透镜14分别重叠。此外,多个开口31排列在与多个受光像素10分别对应的位置。在沿着Z轴方向观察的情况下,多个开口31与多个受光像素10分别重叠。多个开口31排列成2列。各列的开口31在X轴方向上排列。而且,多个开口31呈交错状排列。
在遮光部件11中,除了开口31以外的部分是对反射光进行遮挡的遮光部分41,在上述的遮光部件12中,除了开口32以外的部分是对反射光进行遮挡的遮光部分42。遮光部分41和遮光部分42是由蒸镀于玻璃部件51的氧化铬膜形成的薄膜的遮光层。开口31和开口32是通过使用掩模图案对蒸镀于玻璃部件51的氧化铬膜进行蚀刻而形成的。
玻璃部件53是能够透过光的透光性部件,例如是玻璃基板。玻璃部件53配置于比玻璃部件51靠受光像素10侧的位置。玻璃部件53具有与遮光部件11重叠的作为第5面的面53a、以及面53a的相反侧的面即作为第6面的面53b。
在实施方式1中,玻璃部件51、玻璃部件52和玻璃部件53各自的折射率相同,例如为1.52。另外,玻璃部件51、玻璃部件52和玻璃部件53各自的折射率也可以彼此不同。
遮光部件15设置于玻璃部件53的面53b上。遮光部件15具有作为多个第3开口的多个开口34。开口34例如为35μm×35μm的正方形状。
多个开口34排列在与多个开口31分别对应的位置。在沿着Z轴方向观察的情况下,多个开口34与多个开口31分别重叠。此外,多个开口34排列在与多个受光像素10分别对应的位置。在沿着Z轴方向观察的情况下,多个开口34与多个受光像素10分别重叠。多个开口34排列成2列。各列的开口34在X轴方向上排列。而且,多个开口34呈交错状排列。
在遮光部件15中,除了开口34以外的部分是对反射光进行遮挡的遮光部分44。遮光部分44是形成于玻璃部件53的薄膜的遮光层。开口34是通过使用掩模图案对蒸镀于玻璃部件53的氧化铬膜进行蚀刻而形成的。
图4是示出图1所示的摄像元件单元3的一部分的俯视图。如图1~4所示,摄像元件单元3具有作为摄像元件芯片的传感器芯片8和作为摄像元件基板的传感器基板9。传感器芯片8具有多个受光像素10。传感器芯片8例如由硅材料形成。传感器芯片8设置于传感器基板9上。传感器基板9是由非透光性部件构成的安装基板,例如由玻璃环氧树脂形成。传感器芯片8与传感器基板9电连接。传感器芯片8例如通过引线键合而安装于传感器基板9。
这里,图3所示的玻璃部件51的厚度t1例如为t1=210μm。玻璃部件52的厚度t2例如为t2=700μm。玻璃部件53的厚度t3例如为t3=210μm。玻璃部件53与受光像素10在Z轴方向上隔开间隔t0地配置。受光像素10与玻璃部件53之间的间隔t0例如为250μm。
在传感器芯片8通过引线键合而安装于传感器基板9的情况下,引线有时从传感器芯片8的+Z轴侧的面向+Z轴方向突出100~200μm左右。在实施方式1中,间隔t0为比引线的长度长的250μm,因此,能够防止从传感器芯片8突出的引线与玻璃部件53发生干涉。在实施方式1中,具有250μm的厚度的间隔部件(未图示)配置于受光像素10与玻璃部件53之间,由此确保250μm的间隔t0。
如图1和4所示,多个受光像素10排列在与多个开口34分别对应的位置。多个受光像素10在预定的排列方向即X轴方向上排列。多个受光像素10包含在X轴方向上排列的第1列10u的受光像素10和在X轴方向上排列的第2列10v的受光像素10。即,多个受光像素10在X轴方向上排列成2列。另外,多个受光像素10也可以在X轴方向上排列成1列,也可以排列成3列以上。
受光像素10是接收在原稿6反射后的反射光的受光元件。1个受光像素10(即受光区域)的大小例如为200μm×200μm。在X轴方向上相邻的受光像素10的中心位置的X轴方向的间隔p例如为250μm。受光像素10的中心位置的Y轴方向的间隔q例如为250μm。
此外,多个受光像素10在X轴方向上排列在彼此不同的位置。在图4中,多个受光像素10呈交错状排列。具体而言,第2列10v的受光像素10相对于相邻的第1列10u的受光像素10在X轴方向上偏移间隔p的1/2的距离p/2进行排列。由此,第2列10v的各受光像素10位于第1列10u的受光像素10中的相邻的受光像素10的X轴方向的中间。此外,多个受光像素10呈交错状排列,由此,能够隔开在X轴方向上相邻的2个受光像素10之间的间隔,因此,能够隔开在X轴方向上相邻的2个受光像素10之间的间隔,因此,能够增大微透镜14的有效直径。具体而言,微透镜14比后述的开口33的开口宽度大。由此,能够增大受光像素10中的受光量。
如图1~3所示,摄像光学部1还具有作为第4遮光部件的遮光部件13。遮光部件13设置于玻璃部件52的面52a上。遮光部件13包含作为多个第4开口的多个开口33。在多个开口33与基准面S之间配置有上述的多个微透镜14。开口33通过与上述的开口31、32、34相同的方法来形成。在图1中,开口33为圆形状。开口33的开口面积比开口31、32的各开口面积大。即,开口33的开口宽度即直径(例如后述的图10所示的直径Φ)比开口31、32的各边大。此外,开口33的直径比微透镜14的有效直径小。
开口33的直径例如为100μm。多个开口33排列在与多个受光像素10分别对应的位置。在实施方式1中,在沿着Z轴方向观察的情况下,多个开口33与多个受光像素10分别重叠。多个开口33排列成2列。各列的开口33在X轴方向上排列。多个开口33呈交错状排列。此外,多个开口33与多个开口31分别重叠,并且与多个开口32分别重叠。此外,多个开口33排列在与多个微透镜14分别对应的位置。具体而言,在XY平面中,多个开口33中的各开口33的中心位置与微透镜14的中心位置相同。
如图3所示,在遮光部件13中,除了开口33以外的部分是对反射光进行遮挡的遮光部分43。遮光部分43是形成于玻璃部件52的薄膜的遮光层。另外,遮光部件13的其他结构在后面叙述。
接着,对照明光学部2的结构进行说明。图5是概略地示出图1所示的照明光学部2的结构和从照明光学部2照射的照明光的图。如图2和5所示,照明光学部2具有光源20和导光体21。光源20配置于导光体21的端面21a。光源20向导光体21的内部出射光20a。光源20例如是半导体光源。半导体光源例如是LED(Light Emitting Diode:发光二极管)等。
如图5所示,导光体21使从光源20出射的光20a朝向原稿6。导光体21例如是由透光性的树脂材料形成的圆柱状的部件。从光源20出射的光20a一边在导光体21的内部反复进行全反射一边进行传播。在导光体21的内侧面的一部分区域形成有散射区域22。光20a在碰到散射区域22时进行散射,光20a成为散射光。而且,散射光的一部分成为对原稿6进行照明的照明光25。
被照射到原稿6的照明光25在原稿6反射而成为反射光。反射光依次通过图1所示的微透镜14、开口33、玻璃部件52、开口32、玻璃部件51、开口31、玻璃部件53、开口34入射到受光像素10。
<用于取得不受杂散光影响的图像的条件>
接着,使用图6对图像读取装置100用于取得不受杂散光影响的图像的条件进行说明。图6是示出图3所示的图像读取装置100的结构的一部分以及通过开口32和开口31的反射光的图。在图6中,对用于取得不受在X轴方向上行进的杂散光影响的图像的条件进行说明。另外,在图6中,还将在X轴方向上排列的多个受光像素10记载为10a、10b、10c。同样,还将多个开口31记载为31a、31b、31c,将多个开口32记载为32a、32b、32c,将多个开口34记载为34a、34b、34c。此外,在以下的说明中,将连接开口32的中心、开口31的中心、开口34的中心和受光像素10的直线称为光轴40a、40b、40c。
在图6中,通过开口32和开口31的来自原稿6(参照图1)的反射光被表示为光线L1、L2、L3。光线L1在通过开口32a和开口31a后,经由开口34a入射到受光像素10a。受光像素10a具有足够大的面积,以使这样通过在同一光轴40a上排列的3个开口32a、31a、34a的光线全部到达受光像素10a。该情况下,开口34a是受光像素10a的实质上的受光区域。
光线L2是通过位于与光轴40a不同的光轴40b上的开口32b、开口31b的光线。光线L3是通过位于与光轴40a不同的光轴40c上的开口31c的光线。光线L2和光线L3不到达受光像素10a。因此,摄像光学部1能够得到不受在X轴方向上行进的杂散光影响的图像。在实施方式1中,通过了位于受光像素10的光轴上的开口32、开口31的光线入射到该光轴上的受光像素10。即,受光像素10和开口31在光学上处于一对一的关系,并且受光像素10和开口32在光学上处于一对一的关系。
图7的(A)和(B)是用于说明图像读取装置100中、通过了与开口34对应的开口32和开口31的反射光通过该开口34的条件的图。在图7的(A)和(B)中,将玻璃部件51的厚度记载为厚度t1,将玻璃部件53的厚度记载为厚度t3,将玻璃部件51的折射率记载为折射率n1,将玻璃部件53的折射率记载为折射率n3。在以下的条件1和2均被满足时,仅通过了开口32和开口31的反射光通过作为受光像素10的实质上的受光区域的开口34。
(条件1)
在通过具有彼此不同的光轴的开口32和开口31的光线中,不存在穿过开口34的光线。
(条件2)
通过了具有同一光轴的开口32和开口31的光线不到达所述同一光轴上的开口34以外的部分。
使用图7的(A)和(B)对条件1和条件2进行说明。
关于条件1,通过具有彼此不同的光轴的开口32和开口31的光线中的、开口32处的光线的最小的入射角θ1满足以下的式(1)是充分条件。
n1·sinθ1>1 (1)
对满足式(1)是条件1的充分条件的理由进行说明。在图7的(A)中,具有入射角θ1的光线利用光线L4表示。光线L4是通过开口32w内的左端的点P4和开口31v内的右端的点的光线。在将入射到玻璃部件53时的光线L4的出射角设为θ3时,根据斯涅尔定律,入射角θ1和出射角θ3满足以下的式(2)。
n1·sinθ1=n3·sinθ3 (2)
入射到玻璃部件53的-Z轴侧的面时的光线L4的入射角为角度θ3。在此时的光线L4的入射位置是遮光部件15的情况下,光线L4与入射角无关地被遮挡,因此,不通过开口34。另一方面,在该光线L4的入射位置是开口34的情况下,根据式(1)和式(2)导出以下的式(3)。
n3·sinθ3>1 (3)
式(3)表示入射角为θ3的光线L4在开口34处进行全反射,因此,该光线L4不通过开口34。即使在入射到开口32的光线L4的入射角比入射角θ1大的情况下,由于满足式(1),因此,即使光线L4到达开口34,也在该开口34处进行全反射。因此,该情况下,光线L4也不通过开口34。由此,满足式(1)是条件1的充分条件。
接着,使用玻璃部件51的厚度和开口宽度的参数来表示式(1)的条件。将开口31、开口32、开口34在X轴方向上的开口宽度的1/2的宽度即开口半宽分别记载为X1、X2、X4。开口32w内的-X轴方向的端部和开口31v内的+X轴方向的端部之间的X轴方向上的距离D1利用以下的式(4)求出。
D1=p-X1-X2 (4)
根据图7的(A)可知,关于光线L4的入射角θ1,以下的式(5)的关系成立。
tanθ1=D1/t1=(p-X1-X2)/t1 (5)
根据式(1)和式(5),关于满足上述条件1的玻璃部件51的厚度t1,导出以下的式(6)。
即,如果玻璃部件51的厚度t1比式(6)的右边的值薄,则光线L4满足全反射条件。此时,上述条件1成立。
接着,使用图7的(B)对上述条件2进行说明。下面,以多个开口34中的1个开口34b和在X轴方向的两侧与开口34b相邻的开口34a、34c为例进行说明。在通过与开口34b重叠的开口32b内的点P5和与开口34b重叠的开口31b内的点P6的光线L6到达开口34a与开口34c之间的区域而未入射到开口34a和开口34c中的任意一方时,上述条件2成立。开口34a与开口34c之间的区域是被图7的(B)所示的开口34a的右端和开口34c的左端夹着的区域。
图7的(B)所示的光线L6是通过开口32b和与该开口32b重叠的开口31b的光线。在图7的(B)中,光线L6在通过开口32b中的最接近开口32c的端部后,通过开口31b中的最接近开口31a的端部。通过开口31b后的光线L6到达点Q0。这里,点Q0表示光线L6在开口34a与开口34b之间的区域中到达的点。在图7的(B)中,点Q0表示在-X轴方向上离开口34b最远的点、即最接近开口34a的点。这样,在光线L6到达比开口34a中的最接近开口34b的端部靠开口34b侧的点即点Q0的情况下,通过开口32b和开口31b后的光线不到达开口34b以外的开口(例如开口34a和开口34c)。
这里,在将光线L6的出射角记载为α1、将光线L6的入射角记载为α2时,入射角α2利用以下的式(7)求出。
tanα2=(X1+X2)/t1 (7)
此外,根据斯涅尔定律,出射角α1与入射角α2之间的关系利用以下的式(8)表示。
n1·sinα2=n3·sinα1 (8)
此外,从光轴40b到点Q0为止的距离D2利用以下的式(9)求出。
D2=X1+t3·tanα1 (9)
这里,点Q0位于比开口34a中的+X轴方向的端部靠开口34b侧的位置的条件利用以下的式(10)表示。
p-X4>X1+t3·tanα1 (10)
根据式(7)~式(10),关于满足上述条件2的玻璃部件51的厚度t1,导出以下的式(11)。
即,在玻璃部件51的厚度t1比式(11)的右边的值厚的情况下,上述条件2成立。另外,在实施方式1中,玻璃部件51的折射率n1和玻璃部件53的折射率n3相同,因此,式(11)利用以下的式(12)表示。
t1>t3·(X1+X2)/(p-X1-X4) (12)
在实施方式1的一例中,X1=20μm、X2=40μm、X4=20μm、t3=210μm、p=250μm、n1=1.52。在将这些值代入式(6)和式(12)的右边后,各个式子的右边的值成为217μm、60μm。由此,t1=210μm满足式(6)和式(12)双方。
接着,使用图4对多个受光像素10的排列进行说明。多个受光像素10被排列成多行多列。此外,在图4中,多个受光像素10呈交错状排列。假设在多个受光像素排列成1列的图像读取装置中得到与实施方式1的图像读取装置100的分辨率相同的分辨率的情况下,主扫描方向(即X轴方向)上的受光像素的排列间距为实施方式1的受光像素10的排列间距的一半的值(即125μm)。换言之,在实施方式1的图像读取装置100中,能够增大排列于同一列的受光像素10的排列间距。
另一方面,在多个受光像素排列成1列的图像读取装置中,很难在增大了各开口的开口半宽的值的状态下,得到满足上述的式(6)和(12)双方的厚度t1。另外,在多个受光像素排列成1列的情况下,也存在满足式(6)和式(12)双方的参数即厚度t1。因此,除了与多个受光像素10排列成2列的结构有关的说明以外的说明(例如与上述的条件1和2有关的说明等)还被应用于多个受光像素排列成1列的情况。
接着,对在图像读取装置100中、用于使通过配置于与排列成2列的受光像素10中的属于一列的受光像素10重叠的位置的开口32、开口31后的光线不入射到属于另一列的受光像素10的条件进行说明。图8是沿着A8-A8线切断图1所示的图像读取装置100的剖视图。换言之,图8是包含图1所示的点P1和点P2的平面的剖视图。另外,在以下的说明中,还将排列在第1列10u(参照图4)的开口34记载为开口34a,将排列在第2列10v(参照图4)的开口34记载为开口34e。还将与开口34a重叠的第1和第2开口31、32记载为31a、32a,将与开口34e重叠的第1和第2开口31、32记载为31e、32e。还将与开口32a重叠的微透镜14记载为14a,将与开口32e重叠的微透镜14记载为14e。此外,微透镜14a的光轴利用标号40a表示,微透镜14e的光轴利用标号40e表示。
下面,对通过开口32e、开口31e后的光线不入射到开口34a的条件进行说明。在该说明时,如图8所示,使用从开口34a朝向开口31e的假想光线即逆光线L8。逆光线L8是从点R1通过点R2而到达点R3的光线。点R1是开口34a中的最接近开口34e的端部。点R2是开口31e中的最接近开口31a的端部。点R3是位于比开口32e中的离开口32a最远的端部靠外侧的位置的点。如果逆光线L8到达遮光部分41或遮光部分42,则通过开口32e、开口31e后的光线不入射到开口34a。在图8中,以逆光线L8到达遮光部分42的情况为例进行说明。
此外,在图8中,将点R3与光轴40e之间的距离记载为D3,将正方形状的开口32e的对角线的长度的1/2的长度记载为X20。如果距离D3比长度X20大,则逆光线L8到达遮光部分42。由此,通过开口32e、开口31e后的光线不入射到开口34a。即使在距离比长度X20小且逆光线L8通过了开口32e的情况下,如果图4所示的间隔q较大,则逆光线L8到达遮光部件13的遮光部分43。由此,在距离D3比长度X20小的情况下,由于间隔q较大、且图像读取装置100具有遮光部件13,因此通过开口32e、开口31e后的光线也不入射到开口34a。
<图像的复原>
接着,说明摄像光学部1根据从受光像素10取得的图像信息对原稿6的图像进行复原的方法。在实施方式1中,如图4所示,多个受光像素10呈交错状排列,因此,属于第1列10u的受光像素10的中心位置和属于第2列10v的受光像素10的中心位置在Y轴方向上偏移距离q。因此,在原稿6在Y轴方向上被扫描的情况下,需要复原成没有位置偏移的图像。具体而言,图像处理电路(未图示)在取得了来自第1列10u的受光像素10的图像信息和来自第2列10v的受光像素10的图像信息后,进行使图像信息在Y轴方向上移位与距离q相当的像素数的处理即可。
在图4中,第2列10v的受光像素10相对于第1列10u的受光像素10在X轴方向上偏移距离p的1/2的距离p/2进行排列。图像处理电路以将原稿6在Y轴方向上搬送距离p/2的时间间隔从受光像素10取得输出。另外,在实施方式1中,X轴方向的分辨率和Y轴方向的分辨率为相同的值。此外,优选表示图像信息的位置偏移量的距离q为距离p/2的整数倍,但是不限于此。此外,图像处理电路也可以利用像素补全处理来估计子像素位置的亮度值,使用估计出的亮度值对图像信息进行合成。此外,图像处理电路也可以使属于第1列10u的受光像素10取得图像信息的时机和属于第2列10v的受光像素10取得图像信息的时机错开,对所取得的图像信息进行合成。
<景深>
接着,对实施方式1的图像读取装置100的景深进行说明。图9是概略地示出入射到图3所示的受光像素10b的反射光L11~L14的光线束的图。如图9所示,在图像读取装置100中,微透镜14与遮光部件12在+Z轴方向上隔开间隔地配置。具体而言,微透镜14隔着玻璃部件52和遮光部件13,与遮光部件12隔开足够间隔地配置。
图10是示出实施方式1的图像读取装置100中、从开口34b朝向+Z轴方向的假想的逆光线61b、62b、63b、66b的图。逆光线61b是从物体面上的像高h=0的点朝向+Z轴方向的逆光线。逆光线62b是从物体面上的像高h=X0/2的点朝向+Z轴方向的逆光线。逆光线63b是从物体面上的像高h=X0的点朝向+Z轴方向的逆光线。逆光线66b与逆光线63b同样,是从像高h=X0的点朝向+z轴方向的逆光线,但是被遮光部件13遮挡。在图10中,为了便于说明,折射率为n、厚度为t的玻璃部件被置换为换算到折射率为1、厚度为t/n的空气中的距离来进行图示。如图10所示,微透镜14从遮光部件12的开口32b隔开距离t2/n的间隔地配置。
图11是示出图10所示的逆光线61b、62b、63b的扩展的图。在图11中,为了强调地描绘逆光线61b、62b、63b的扩展,缩小了图10所示的摄像光学部1。在图像读取装置100中,微透镜14b的焦距被设定成,开口34b上的点在位于目标71与目标72之间的点(例如从摄像光学部1向+Z轴方向离开3.0mm的位置)处聚焦。如图10和11所示,通过微透镜14b后的逆光线61b、62b、63b的光线束的主光线彼此与Z轴方向大致平行。这里,主光线是穿过光线束的中心的光线。
在图11中,将逆光线61b、62b、63b的光线束的扩展成为在原稿6(图1所示)上与2个像素相当的范围的位置记载为70。此外,将从摄像光学部1到位置70为止的距离记载为Lz。此外,在图11中,将包含逆光线61b、63b会聚的点且与XY面平行的平面记载为80,将从微透镜14b到平面80为止的距离记载为L2。
在图像读取装置100中,距离Lz例如为3.5mm。由此,在图像读取装置100中,即使将顶板玻璃7和照明光学部2配置于开口32b与基准面S之间,也能够确保足够大的景深。例如,在为了配置顶板玻璃7和照明光学部2而需要1.5mm的空间的情况下,能够得到2.0mm的景深。因此,在图像读取装置100中,微透镜14b与开口32隔开间隔地配置,由此,景深变大。此外,在图像读取装置100中,在增大了受光像素10的半宽X0、开口31的开口半宽X1和开口32的开口半宽X2的情况下,也能够扩大景深。由此,在图像读取装置100中,能够增加通过开口34的反射光的光量、即受光像素10中的受光量,并且扩大景深。
<聚光透镜的焦点的位置>
接着,使用逆光线的追踪结果,对为了减小逆光线的扩展所需要的微透镜14的焦点F的位置(即在平行光线从原稿6侧入射时聚焦的位置)进行说明。图12的(A)是示出比较例1的图像读取装置100a中、从开口34b朝向+Z轴方向的假想的逆光线的图。
如图12的(A)所示,在比较例1中,微透镜14b的焦点的Z轴方向的位置与开口34b的Z轴方向的位置重叠。此时,从开口34b上的一点出射的逆光线在穿过微透镜14b后,成为具有与开口33b的开口区域相同的宽度的平行光线。开口34b具有面积,因此,来自开口34b上的从光轴偏离的点的反方向的出射光线束的主光线在穿过微透镜14b后,向远离光轴的方向行进。由此,离微透镜14b越远,则从开口34b整体发出的逆光线的宽度越宽。即,在比较例1中,表示从微透镜14到平面70为止的距离的距离Lz小,因此,景深小。
图12的(B)是示出比较例2的图像读取装置100b中、从开口34b朝向+Z轴方向的假想的逆光线的图。在比较例2中,微透镜14b的焦点F的Z轴方向的位置与开口32b的Z轴方向的位置重叠。在比较例2中,微透镜14b的聚光力变强,逆光线会聚的位置80接近微透镜14b。因此,在比较例2中,通过平面80后的逆光线的扩展变大,距离Lz小。由此,与比较例1的图像读取装置100a的景深同样,比较例2的图像读取装置100b的景深小。
图13是示出实施方式1的图像读取装置100中、从开口34b朝向+Z轴方向的假想的逆光线的图。在图像读取装置100中,微透镜14b的焦点F的Z轴方向的位置位于开口34b与开口31b之间。在图像读取装置100中,与比较例1和2相比,距离Lz大,能够扩大景深。这样,通过将微透镜14b的焦点F的位置设定在开口34b与开口32b之间,能够减小逆光线的扩展,能够扩大图像读取装置100的景深。开口34b与开口32b之间是被图2所示的遮光部件12的-Z轴方向侧的面和遮光部件15的+Z轴方向侧的面夹着的区域。
<遮光部件13的其他结构>
接着,使用图1、2、3和10对遮光部件13的其他结构进行说明。遮光部件13的开口33的开口宽度(即直径)比微透镜14的有效直径小。因此,图10所示的逆光线66b到达遮光部件13。这里,逆光线66b是从开口34b的X轴方向的端部朝向+Z轴方向的逆光线,因此,入射到开口34b的光线全部通过开口33b。即,在原稿6产生的反射散射光在到达微透镜14的外侧的情况下被遮光部件13遮挡,因此不到达开口34b。由此,在图像读取装置100中,防止了图像的对比度的恶化或重影图像的产生,因此,图像读取装置100能够读取具有良好画质的图像。
<温度变化与受光像素中的受光量之间的关系>
接着,使用图14和15,一边与比较例3进行对比,一边说明温度变化与受光像素中的受光量之间的关系。图14是示出图3所示的图像读取装置100的结构的一部分和入射到受光像素10的反射光L11~L14的图。图15是示出比较例3的图像读取装置100c的结构的一部分和入射到受光像素310的反射光L11~L14的图。图像读取装置100c与实施方式1的图像读取装置100的不同之处在于,不具有玻璃部件53和遮光部件15。因此,在图像读取装置100c中,通过开口31后的反射光直接入射到受光像素310。由此,在图像读取装置100c中,受光像素310的受光区域接收通过开口31后的反射光L11~L14的光线束。
反射光L11~L14的光线束入射到多个受光像素10、310中的各受光像素10、310,但是,为了容易理解说明,在图14和15中,示出入射到多个受光像素10的一部分中的反射光L11~L14的光线束。此外,在图14中,开口34为35μm×35μm的正方形状,1个受光像素10的大小为200μm×200μm。此外,在图15中,1个受光像素310的大小例如为35μm×35μm。
在图14和15所示的1个传感器芯片8中,例如在X轴方向上排列有100个受光像素10、310。因此,在受光像素10、310的排列间距(例如图4所示的间距p/2)为125μm时,由1个传感器芯片8摄像的摄像范围为12.5mm。由此,为了得到100mm的读取宽度,在图像读取装置100、100c中,在X轴方向上排列8个传感器芯片8即可。在图14和15中,将位于-X轴方向上最远的位置的传感器芯片记载为8a,将位于+X轴方向上最远的位置的传感器芯片记载为8h。此外,在图14和15中,将从传感器基板9的X轴方向的中心位置向-X轴方向离开50mm的受光像素分别记载为受光像素10a、310a。
如上所述,传感器芯片8由硅材料形成,传感器基板9由玻璃环氧树脂形成。此外,玻璃部件(在图14中为玻璃部件51~53,在图15中为玻璃部件51、52)由玻璃材料形成。因此,传感器芯片8、传感器基板9和玻璃部件各自的线膨胀系数不同。由此,在温度变化量大于0℃的情况下,微透镜14的光轴相对于受光像素10、310的中心位置偏移。这里,温度变化量是预定的第1时点的温度即第1温度与从第1时点起经过了预定的时间的第2时点的温度即第2温度之间的温度差。
在图像读取装置100c中,开口31~33位于微透镜14的光轴40上。因此,当微透镜14的光轴偏移时,开口31~33各自的中心位置在与受光像素310的中心位置之间的关系中产生相对的位置的移位(即位置误差)。此外,在图像读取装置100中,当微透镜14的光轴偏移时,开口31~34各自的中心位置在与受光像素10的中心位置之间的关系中产生位置误差。
这里,传感器基板9和玻璃部件51~53在X轴方向的宽度的中心位置(即X坐标Xc为Xc=0的位置)处被粘接,由于温度变化,传感器基板9和玻璃部件51~53在X轴方向上伸缩。在温度变化量大于0℃的情况下,受光像素10、310的X轴方向的位置由于传感器芯片的热膨胀和传感器基板9的热膨胀而变化。这里,多个传感器芯片在X轴方向上隔开间隔地排列在传感器基板9上,因此,关于与温度变化相伴的受光像素10、310的X轴方向上的移位,与传感器芯片的热膨胀相比,更容易受到传感器基板9的热膨胀的影响。
这里,作为传感器基板9的材料的玻璃环氧树脂的线膨胀系数例如为3×10-5/℃。在以作为固定点的传感器基板9的X轴方向的宽度的中心位置(即Xc=0的位置)为基准时,受光像素10a、310a各自的X坐标X10为X10=-50。即,受光像素10a、310a相对于传感器基板9的X轴方向的中心位置离开-50mm。因此,例如,温度变化量ΔT为-40℃的情况下的受光像素10a、310a各自的移位量ΔX1为60μm。
作为玻璃部件51、52、53的材料的玻璃材料的线膨胀系数例如为7×10-6/℃。例如,在温度变化量ΔT为-40℃的情况下,与受光像素10a、310a位于同一光轴上的开口31的移位量ΔX2为14μm。这里,受光像素10a、310a与开口31之间的相对移位量ΔX3利用以下的式(13)表示。
ΔX3=ΔX1-ΔX2 (13)
由此,在移位量ΔX1为60μm、且移位量ΔX2为14μm的情况下,温度变化量ΔT为-40℃时的相对移位量ΔX3为46μm。
图16的(A)是示出温度变化量ΔT为0℃时的图14所示的受光像素10与入射到该受光像素10的反射光的照射区域30之间的关系的图。如图16的(A)所示,在温度变化量ΔT为0℃时,反射光的照射区域30的中心C2位于穿过受光像素10的X轴方向的中心且在Y轴方向上延伸的中心线C1上。这里,入射到开口34的反射光的角度分布具有扩展,因此,照射区域30的大小比开口34稍大。照射区域30的大小例如为60μm×60μm。
图16的(B)是示出温度变化量ΔT为40℃时的图14所示的受光像素10与入射到该受光像素10的反射光的照射区域30之间的关系的图。如图16的(B)所示,在温度变化量ΔT为40℃时,照射区域30的中心C2与受光像素10的中心线C1相比向+X轴侧偏移。
在将受光像素10的中心线C1与照射区域30的+X轴方向的端部之间的距离设为E1时,距离E1是对照射区域30的X轴方向的宽度的1/2的值(在实施方式1中为30μm)加上上述的相对移位量ΔX3(在实施方式1中为46μm)而得到的值。由此,在图16的(B)中,距离E1为76μm。该距离E1比受光像素10的X轴方向的宽度的1/2的值(在实施方式1中为100μm)小,因此,在实施方式1中,即使温度变化量ΔT为40℃,照射区域30也包含在受光像素10的受光区域中。由此,在图像读取装置100中,在产生了传感器基板9和玻璃部件51~53的温度变化的情况下,也能够防止受光像素10中的受光量的减少。即,在产生了温度变化的情况下,受光像素10中的受光量的变化也小。
这样,在图像读取装置100中,受光像素10的受光区域比开口34的开口面积大很多。具体而言,受光像素10的X轴方向的宽度比开口34的X轴方向的开口宽度大很多。因此,在由于温度变化而产生了照射区域30的中心C2相对于受光像素10的中心线C1的位置偏移的情况下,该照射区域30也包含在受光像素10的受光区域中。这里,开口34与受光像素10之间的间隔t0(参照图3)越小,则照射区域30的大小越具有与开口34相同的大小。在实施方式1所示的例子中,受光像素10与玻璃部件53之间的间隔t0为250μm,非常小,因此,能够近似地视为照射区域30的大小与开口34的大小相同。
图17的(A)是示出温度变化量ΔT为0℃时的图15所示的受光像素310与入射到受光像素310的反射光的照射区域330之间的关系的图。如图17的(A)所示,在温度变化量ΔT为0℃时,照射区域330比受光像素310的受光区域大。这是因为,在图像读取装置100c中,在遮光部件11与受光像素310之间未配置开口34。此外,在图17的(A)中,照射区域330的中心C2与受光像素10的X轴方向的中心一致。
图17的(B)是示出温度变化量ΔT为40℃时的图15所示的受光像素310与入射到该受光像素310的反射光的照射区域330之间的关系的图。在图像读取装置100c中,如上所述,受光像素310a的大小为35μm×35μm,因此,上述相对移位量ΔX3比受光像素310a的X轴方向的宽度即35μm大。因此,如图17的(B)所示,在温度变化量ΔT为40℃时,照射区域330的中心C2与受光像素310的受光区域相比向+X轴侧大幅偏移。该情况下,在图像读取装置100c中,由于传感器基板9和玻璃部件51、52的温度变化,朝向受光像素310a行进的反射光的一部分从受光区域偏离,因此,受光像素310中的受光量减少,或者反射光不入射到受光像素310。另外,即使在温度变化量ΔT小于40℃的情况下,由于照射区域330的照度分布不均匀,因此,由于照射区域330相对于受光像素310的位置偏移,受光像素310中的受光量也会减少。
图像读取装置100c的结构部件的数量比图像读取装置100的结构部件的数量少,因此,图像读取装置100c的结构比图像读取装置100的结构简易。但是,如上所述,在图像读取装置100c中,伴随着传感器基板9和玻璃部件51、52的温度变化,受光像素310中的受光量减少。另外,在温度条件和图像读取装置100c的组装作业为理想状态的情况下,图像读取装置100c与图像读取装置100同样,能够防止受光像素310中的受光量的减少。
接着,对图像读取装置100中、摄像光学部1的组装误差的容许范围大的情况进行说明。图像读取装置100的摄像光学部1的组装工序如下所述。首先,将多个传感器芯片8一个一个地安装于传感器基板9。此时,传感器芯片8根据传感器基板9所具有的基准图案(未图示)来安装,但是,相对于该基准图案,传感器芯片8容易产生位置偏移。例如,传感器芯片8相对于基准图案在X轴方向上偏移大约20μm。
接着,以分别设置于玻璃部件51、52、53的基准标记重叠的方式进行贴合。例如,将玻璃部件51、52、53各自的基准标记相对于其他玻璃部件的基准标记在X轴方向上以大约5μm的精度进行贴合,因此,玻璃部件51、52、53的贴合精度为高精度。这样,在摄像光学部1中,分别进行传感器芯片8的安装工序和玻璃部件51、52、53的贴合工序。然后,将被贴合的玻璃部件51、52、53隔着间隔件(未图示)固定于安装有传感器芯片8的传感器基板9。
这里,在图像读取装置100中,如图16的(A)所示,受光像素10比照射区域30大。因此,即使在摄像光学部1的组装工序中开口34相对于受光像素10的位置产生偏移,只要该偏移量在受光像素10与照射区域30之差(例如受光像素10的X轴方向的宽度与照射区域30的X轴方向的宽度之差)的范围内,则受光像素10中的受光量不会变化。由此,在图像读取装置100中,受光像素10比开口34大,由此,能够增大玻璃部件51、52、53相对于传感器芯片8的组装误差的容许范围。
<实施方式1的效果>
根据以上说明的实施方式1,图像读取装置100具有:玻璃部件53,其具有与具有多个开口31的遮光部件11重叠的面53a;以及遮光部件15,其设置于玻璃部件53的面53a的相反侧的面53b上,具有与多个开口31分别对应的多个开口34。此外,图像读取装置100具有摄像元件单元3,该摄像元件单元3具有传感器基板9和多个受光像素10,该多个受光像素10在传感器基板9上沿着X轴方向排列,且与多个开口34分别对应。受光像素10比通过开口34后的反射光的照射区域30大,因此,开口34成为受光像素10的实质上的受光区域。由此,即使由于温度变化而使开口34的位置移位,通过该开口34后的反射光的照射区域也包含在受光像素10的受光区域中。由此,在产生了温度变化的情况下,也能够进一步防止受光像素10中的受光量的减少。
此外,根据实施方式1,受光像素10的宽度比开口34的开口宽度大,因此,即使在摄像光学部1的组装工序中开口34相对于受光像素10的位置产生偏移,通过开口34后的反射光的照射区域也包含在受光像素10的受光区域中。由此,受光像素10中的受光量不会减少。由此,在图像读取装置100中,能够增大玻璃部件51、52、53相对于传感器芯片8的组装误差的容许范围。
此外,根据实施方式1,多个受光像素10呈交错状排列。由此,能够隔开在X轴方向上相邻的2个受光像素10之间的间隔,因此,能够增大微透镜14的有效直径,能够增大受光像素10中的受光量。
《实施方式2》
图18是示出实施方式2的图像读取装置200的结构的剖视图。图19是示出实施方式2的图像读取装置200的结构的一部分的俯视图。在图18和19中,对与图3所示的结构要素相同或对应的结构要素标注与图3所示的标号相同的标号。实施方式2的图像读取装置200与实施方式1的图像读取装置100的不同之处在于,不具有遮光部件15,多个受光像素210被粘接于玻璃部件53。关于除此以外的方面,图像读取装置200与图像读取装置100相同。因此,在以下的说明中,参照图1。
如图18和19所示,图像读取装置200具有多个微透镜14、玻璃部件52、遮光部件12、玻璃部件51、遮光部件11、玻璃部件53、遮光部件15和摄像元件单元203。
摄像元件单元203具有多个(例如8个)传感器芯片208。多个传感器芯片208中的各传感器芯片208具有多个受光像素210。多个受光像素210被粘接于玻璃部件53。这样,在实施方式2中,玻璃部件53具有作为安装多个受光像素210的传感器基板的功能。
如上所述,多个微透镜14形成于玻璃部件52。玻璃部件52和玻璃部件53的线膨胀系数相同,因此,在产生了温度变化的情况下,受光像素210的移位量和微透镜14的移位量也相同,因此,能够防止微透镜14的光轴40相对于受光像素210的偏移。由此,在图像读取装置200中,能够防止受光像素210中的受光量的减少。即,在图像读取装置200中,在产生了温度变化的情况下,受光像素210中的受光量的变化也小。
在图18中,受光像素210被粘接于玻璃部件53的-Z轴侧的面(即受光像素10侧的面)即面53b。受光像素210的受光区域朝向原稿6侧,因此,受光像素210接收从+Z轴方向朝向-Z轴方向行进的反射光,由此输出作为检测信号的电信号。在实施方式2中,受光像素210的大小被设计成,具有与实施方式1的开口34相同的感光度。例如,受光像素210的大小为35μm×35μm。此外,在实施方式2中,未设置具有开口34的遮光部件15(参照图3),因此,被粘接于玻璃部件53的面53b的受光像素210具有接收反射光的受光区域。
图像读取装置200还具有通过印刷于玻璃部件53的面53b上而设置的作为布线图案的电气布线84。电气布线84与传感器芯片208连接。由此,传感器芯片208倒装芯片安装于玻璃部件53。此外,传感器芯片208经由设置于玻璃部件53的面上的电气焊盘83与玻璃部件53机械连接和电连接。由受光像素210检测到的电信号经由电气布线84等输出到外部的电路。具体而言,该电信号经由电气布线84和柔性缆线81输出到具有图像处理电路的信号处理基板82。由此,进行使该电信号放大的信号放大处理或使该电信号数字化的信号处理等。
在实施方式2中,例如,8个传感器芯片208沿着X轴方向排列。1个传感器芯片208的X轴方向的宽度例如为12.5mm,比一般的传感器芯片的X轴方向的宽度小。因此,在产生了温度变化的情况下,也能够减少传感器芯片208相对于玻璃部件53的位置偏移。具体而言,在玻璃部件53的线膨胀系数为7.0×10-6/℃、且温度变化量为40℃的情况下,玻璃部件53中的安装有1个传感器芯片8的部分(即X轴方向的宽度为12.5mm的部分)的移位量ΔX1为3.5μm。另一方面,在作为传感器芯片208的材料的硅的线膨胀系数为3.0×10-6/℃、且温度变化量为40℃的情况下,传感器芯片208的移位量ΔX2为1.5μm。由此,移位量ΔX1与移位量ΔX2之差为2.0μm这样的微小的值,因此,能够减少传感器芯片208相对于玻璃部件53的位置偏移。
<实施方式2的效果>
根据以上说明的实施方式2,多个微透镜14设置于玻璃部件52上,多个受光像素210被粘接于玻璃部件53的靠受光像素10侧的面53b。这样,在实施方式2中,多个微透镜14和多个受光像素210分别设置于玻璃部件52、53上。由此,在产生了温度变化的情况下,受光像素210也位于微透镜14的光轴上,因此,能够防止受光像素210中的受光量的减少。
此外,根据实施方式2,受光像素210被粘接于玻璃部件53的面53b,因此,即使在摄像光学部的组装工序中产生开口31相对于受光像素210的位置偏移,通过开口31后的反射光的照射区域也包含在受光像素210的受光区域中。由此,受光像素210中的受光量不会减少。由此,在图像读取装置200中,能够增大玻璃部件51、52、53相对于传感器芯片208的组装误差的容许范围。
标号说明
3、203:摄像元件单元;9:传感器基板;10、210:受光像素;11、12、13、15:遮光部件;14:微透镜;31、32、33、34:开口;51、52、53:玻璃部件;51a、51b、52a、52b、53a、53b:面;84:电气布线;100、200:图像读取装置。
Claims (7)
1.一种图像读取装置,其具有:
第1玻璃部件,其具有第1面和所述第1面的相反侧的面即第2面;
多个聚光透镜,它们设置于所述第1面上;
第1遮光部件,其设置于所述第2面上,具有与所述多个聚光透镜分别对应的多个第1开口;
第2玻璃部件,其具有与所述第1遮光部件重叠的第3面;
第2遮光部件,其设置于所述第2玻璃部件的所述第3面的相反侧的面即第4面上,具有与所述多个第1开口分别对应的多个第2开口;
第3玻璃部件,其具有与所述第2遮光部件重叠的第5面;
第3遮光部件,其设置于所述第3玻璃部件的所述第5面的相反侧的面即第6面上,具有与所述多个第2开口分别对应的多个第3开口;以及
传感器部,其具有传感器基板和多个受光像素,所述多个受光像素在所述传感器基板上沿着预定的排列方向排列,且与所述多个第3开口分别对应。
2.根据权利要求1所述的图像读取装置,其中,
所述多个受光像素中的各受光像素在所述排列方向上的宽度比所述多个第3开口中的各第3开口在所述排列方向上的开口宽度长。
3.根据权利要求1或2所述的图像读取装置,其中,
所述图像读取装置还具有第4遮光部件,所述第4遮光部件包含多个第4开口,且配置于所述多个聚光透镜与所述第1玻璃部件之间,
所述多个第4开口以与所述多个聚光透镜分别对应的方式排列,
所述多个第4开口中的各第4开口在所述排列方向上的开口宽度比所述多个聚光透镜中的各聚光透镜的有效直径小。
4.一种图像读取装置,其具有:
第1玻璃部件,其具有第1面和所述第1面的相反侧的面即第2面;
多个聚光透镜,它们设置于所述第1面上;
第1遮光部件,其设置于所述第2面上,具有与所述多个聚光透镜分别对应的多个第1开口;
第2玻璃部件,其具有与所述第1遮光部件重叠的第3面;
第2遮光部件,其设置于所述第2玻璃部件的所述第3面的相反侧的面即第4面上,具有与所述多个第1开口分别对应的多个第2开口;
第3玻璃部件,其具有与所述第2遮光部件重叠的第5面;以及
传感器部,其具有沿着预定的排列方向排列、且与所述多个第2开口分别对应的多个受光像素,
所述多个受光像素粘接于所述第5面的相反侧的面即第6面。
5.根据权利要求4所述的图像读取装置,其中,
所述图像读取装置还具有布线图案,所述布线图案设置于所述第6面上,且与所述传感器部连接。
6.根据权利要求1~5中的任意一项所述的图像读取装置,其中,
所述多个受光像素在所述排列方向上配置于彼此不同的位置。
7.根据权利要求1~6中的任意一项所述的图像读取装置,其中,
所述多个受光像素呈交错状排列。
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