JP3018560B2 - イメージセンサ - Google Patents
イメージセンサInfo
- Publication number
- JP3018560B2 JP3018560B2 JP11824391A JP11824391A JP3018560B2 JP 3018560 B2 JP3018560 B2 JP 3018560B2 JP 11824391 A JP11824391 A JP 11824391A JP 11824391 A JP11824391 A JP 11824391A JP 3018560 B2 JP3018560 B2 JP 3018560B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- photoelectric conversion
- image sensor
- conversion element
- waveguide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリ，複写
機，イメージスキャナなどに用いられる、画像入力装置
であるイメージセンサに関するものである。
機，イメージスキャナなどに用いられる、画像入力装置
であるイメージセンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ファクシミリ，複写機，イメージ
スキャナなどに用いられるリニアイメージセンサには、
光学系としてセルフォックレンズアレイを用いた密着型
イメージセンサ、ミラーおよびレンズを用いた縮小光学
型イメージセンサ、光学系を使用しない完全密着型イメ
ージセンサなどがある。そのなかで、コスト的にももっ
とも有利な方式である完全密着型イメージセンサは、フ
ァクシミリを中心にその需要が増加しつつある。
スキャナなどに用いられるリニアイメージセンサには、
光学系としてセルフォックレンズアレイを用いた密着型
イメージセンサ、ミラーおよびレンズを用いた縮小光学
型イメージセンサ、光学系を使用しない完全密着型イメ
ージセンサなどがある。そのなかで、コスト的にももっ
とも有利な方式である完全密着型イメージセンサは、フ
ァクシミリを中心にその需要が増加しつつある。
【０００３】以下、図面を参照しながら、上述した従来
の完全密着型イメージセンサの１例について説明する。
の完全密着型イメージセンサの１例について説明する。
【０００４】図３において、１は光電変換素子、２はガ
ラス基板、３は導光窓、４は光源、５は共通電極膜、６
はａ−Ｓｉ膜、７は金属膜、８は透明保護層、９は原
稿、１０は光量制御板である。
ラス基板、３は導光窓、４は光源、５は共通電極膜、６
はａ−Ｓｉ膜、７は金属膜、８は透明保護層、９は原
稿、１０は光量制御板である。
【０００５】完全密着型イメージセンサは、画像読み取
り時に、原稿９面上に透明保護層８が接触し、センサ裏
面に設けられた光源４からの光は光量制御板１０を通
り、次に導光窓３を通って光が原稿９に照射される。光
源４は、光電変換素子１の主走査方向の中心線上に複数
個配列されており、この光源４から光量制御板１０を通
り照射された光は、原稿９面で反射されて光電変換素子
に１に入射されることにより、原稿面の情報の読み取り
が行われる。
り時に、原稿９面上に透明保護層８が接触し、センサ裏
面に設けられた光源４からの光は光量制御板１０を通
り、次に導光窓３を通って光が原稿９に照射される。光
源４は、光電変換素子１の主走査方向の中心線上に複数
個配列されており、この光源４から光量制御板１０を通
り照射された光は、原稿９面で反射されて光電変換素子
に１に入射されることにより、原稿面の情報の読み取り
が行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成の完全密着型のイメージセンサは、透明保護層
と原稿面との間のギャップが大きくなると、原稿面から
の反射光が隣接する光電変換素子に到達し、イメージセ
ンサの分解能が低下するという問題を有していた。ま
た、光源であるＬＥＤ光は光量に分布があり、バラツキ
が大きく、光量を均一化するため一定の距離、ガラス基
板から離しておく必要があり、イメージセンサヘッドの
小型化に支障をきたしていた。
うな構成の完全密着型のイメージセンサは、透明保護層
と原稿面との間のギャップが大きくなると、原稿面から
の反射光が隣接する光電変換素子に到達し、イメージセ
ンサの分解能が低下するという問題を有していた。ま
た、光源であるＬＥＤ光は光量に分布があり、バラツキ
が大きく、光量を均一化するため一定の距離、ガラス基
板から離しておく必要があり、イメージセンサヘッドの
小型化に支障をきたしていた。
【０００７】本発明は上記問題に鑑み、透明保護層と原
稿面のギャップが大きくなっても分解能の低下が少ない
完全密着型イメージセンサを提供するものである。
稿面のギャップが大きくなっても分解能の低下が少ない
完全密着型イメージセンサを提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、ガラス基板と前記ガラス基板上に形成され
た導光窓を有する複数個の光電変換素子と前記ガラス基
板の前記光電変換素子の形成された面とは反対面に配置
された光源とで構成され、前記光源により前記導光窓を
通して原稿面の照明を行いその反射光を前記光電変換素
子により読みとるイメージセンサにおいて、導光窓に入
射された照明光を原稿に導き、かつ、原稿面からの反射
光を光電変換素子に導く導波路のコア部が各光電変換素
子ごとに設けられ、かつ、各コア部外周にはクラッド層
が設けられ、ガラス基板と導波路以外の空間に遮光材料
が充填されたものである。
するために、ガラス基板と前記ガラス基板上に形成され
た導光窓を有する複数個の光電変換素子と前記ガラス基
板の前記光電変換素子の形成された面とは反対面に配置
された光源とで構成され、前記光源により前記導光窓を
通して原稿面の照明を行いその反射光を前記光電変換素
子により読みとるイメージセンサにおいて、導光窓に入
射された照明光を原稿に導き、かつ、原稿面からの反射
光を光電変換素子に導く導波路のコア部が各光電変換素
子ごとに設けられ、かつ、各コア部外周にはクラッド層
が設けられ、ガラス基板と導波路以外の空間に遮光材料
が充填されたものである。
【０００９】
【作用】本発明は上記した構成によって、光量バラツキ
の大きいＬＥＤ光の光量をほぼ均一化でき、透明保護層
と原稿面との間のギャップが大きい場合に、導光窓から
原稿面に向かって出射される光の散乱を導波路のコア部
を通すことによって低減することができる。また導波路
以外の空間に有色遮光材料を設けると、原稿面からの反
射光のうち導波路の開口角よりも大きな角度で導波路に
入射しようとする迷光の入射量を低減できる。
の大きいＬＥＤ光の光量をほぼ均一化でき、透明保護層
と原稿面との間のギャップが大きい場合に、導光窓から
原稿面に向かって出射される光の散乱を導波路のコア部
を通すことによって低減することができる。また導波路
以外の空間に有色遮光材料を設けると、原稿面からの反
射光のうち導波路の開口角よりも大きな角度で導波路に
入射しようとする迷光の入射量を低減できる。
【００１０】これにより、イメージセンサの分解能を高
めることができるとともに、ヘッドの小型化を達成でき
る。
めることができるとともに、ヘッドの小型化を達成でき
る。
【００１１】
【実施例】以下本発明の実施例の完全密着イメージセン
サについて、図面を参照しながら説明する。
サについて、図面を参照しながら説明する。
【００１２】図１および図２において、１１は光電変換
素子、１２はガラス基板、１３は導光窓、１４は光源、
１５は共通電極膜、１６はａ−Ｓｉ膜、１７は金属膜、
１８は照明中心点、１９は原稿、２０は光導波路のコア
部、２１は導波路のクラッド部、２２は遮光材、２３は
光量制御板、２４は透明保護膜である。光電変換素子１
１，導光窓１３，およびコア部２０は主走査方向に複数
個配列されている。
素子、１２はガラス基板、１３は導光窓、１４は光源、
１５は共通電極膜、１６はａ−Ｓｉ膜、１７は金属膜、
１８は照明中心点、１９は原稿、２０は光導波路のコア
部、２１は導波路のクラッド部、２２は遮光材、２３は
光量制御板、２４は透明保護膜である。光電変換素子１
１，導光窓１３，およびコア部２０は主走査方向に複数
個配列されている。
【００１３】次に動作について説明する。光源１４から
照射された光は、光量制御板２３によって均一な光量と
なり、この光は画素ごとに導光窓１３およびコア部２０
を通って原稿１９面を照射し、その反射光が光電変換素
子１１へ導かれ、電気的な画像情報を得ることができ
る。このとき、原稿１９に照射される光は、導波路のコ
ア部を通るため、隣接した画素への分散が少なくなる。
また、原稿面からの反射光については、導波路の開口角
よりも大きな角度で入射する迷光の入射を導波路と導波
路の間に設けられた遮光材料により低減できる。その結
果、隣接した光電変換素子へのクロストークが減少し、
イメージセンサの分解能が向上する。また導波路コア部
２０の外表面と原稿の距離が大きくなった場合（３００
μｍ程度）でも良好な分解能を維持することができる。
照射された光は、光量制御板２３によって均一な光量と
なり、この光は画素ごとに導光窓１３およびコア部２０
を通って原稿１９面を照射し、その反射光が光電変換素
子１１へ導かれ、電気的な画像情報を得ることができ
る。このとき、原稿１９に照射される光は、導波路のコ
ア部を通るため、隣接した画素への分散が少なくなる。
また、原稿面からの反射光については、導波路の開口角
よりも大きな角度で入射する迷光の入射を導波路と導波
路の間に設けられた遮光材料により低減できる。その結
果、隣接した光電変換素子へのクロストークが減少し、
イメージセンサの分解能が向上する。また導波路コア部
２０の外表面と原稿の距離が大きくなった場合（３００
μｍ程度）でも良好な分解能を維持することができる。
【００１４】なお、光電変換素子１１としてＣｄｓ−Ｃ
ｄＳｅ−系の薄膜を用いることも可能である。光量制御
板としては、高分子フィルムや高分子フィルムに金属な
どを蒸着によりパターンニングしたものを用いることが
できる。ここで用いる遮光材料は接着機能を有する材料
を適用するのが望ましい。また、コア部２０の透過率は
小さいほど向上する。
ｄＳｅ−系の薄膜を用いることも可能である。光量制御
板としては、高分子フィルムや高分子フィルムに金属な
どを蒸着によりパターンニングしたものを用いることが
できる。ここで用いる遮光材料は接着機能を有する材料
を適用するのが望ましい。また、コア部２０の透過率は
小さいほど向上する。
【００１５】以上のように本実施例によれば、光量制御
板２３により均一化され導光窓１３から入射された光を
原稿１９面に導き、原稿１９面からの反射光を光電変換
素子１１へ導く導波路のコア部が各光電変換素子ごとに
設けられ、コア部外周にはクラッド層が設けられ、セン
サガラス基板１２と導波路コア部以外の空間に有色遮光
材料を設けた事により、透明保護膜２４外表面と原稿１
９面との距離が大きくなっても、良好な分解能を維持す
ることができ、ヘッドの小型化が可能となる。
板２３により均一化され導光窓１３から入射された光を
原稿１９面に導き、原稿１９面からの反射光を光電変換
素子１１へ導く導波路のコア部が各光電変換素子ごとに
設けられ、コア部外周にはクラッド層が設けられ、セン
サガラス基板１２と導波路コア部以外の空間に有色遮光
材料を設けた事により、透明保護膜２４外表面と原稿１
９面との距離が大きくなっても、良好な分解能を維持す
ることができ、ヘッドの小型化が可能となる。
【００１６】
【発明の効果】以上のように、本発明は、センサガラス
基板と透明保護層との間に、導光窓から入射された光を
原稿面に導き、原稿面からの反射光を光電変換素子へ導
く導波路が各光電変換素子ごとに設けられているので、
出射光の散乱を低減することができ、透明保護膜の外表
面と原稿面との距離が、従来限界であった３０μｍ以上
大きくなっても、良好な分解能を維持することができる
（１５０μｍ以上も可能）。また、イメージセンサヘッ
ドの大きさとしても、ＬＥＤ光源からガラス基板までの
距離を従来の１／２以下にすることができ、ヘッドの小
型軽量化を達成することができる。
基板と透明保護層との間に、導光窓から入射された光を
原稿面に導き、原稿面からの反射光を光電変換素子へ導
く導波路が各光電変換素子ごとに設けられているので、
出射光の散乱を低減することができ、透明保護膜の外表
面と原稿面との距離が、従来限界であった３０μｍ以上
大きくなっても、良好な分解能を維持することができる
（１５０μｍ以上も可能）。また、イメージセンサヘッ
ドの大きさとしても、ＬＥＤ光源からガラス基板までの
距離を従来の１／２以下にすることができ、ヘッドの小
型軽量化を達成することができる。
【図１】本発明の実施例におけるイメージセンサの副走
査方向の断面図
査方向の断面図
【図２】主走査方向の断面図
【図３】従来の密着型イメージセンサの断面図
１１ 光電変換素子 １２ ガラス基板 １３ 導光窓 １４ 光源 １５ 共通電極膜 １６ ａ−Ｓｉ膜 １７ 金属膜 １８ 照射中心点 １９ 原稿 ２０ 光導波路のコア部 ２１ 導波路のクラッド部 ２２ 遮光材料 ２３ 光量制御板２４ 透明保護膜
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 1/028
Claims (1)
- 【請求項１】 ガラス基板と前記ガラス基板上に形成さ
れた導光窓を有する複数個の光電変換素子と前記ガラス
基板の前記光電変換素子の形成された面とは反対面に配
置された光源とで構成され、前記光源により前記導光窓
を通して原稿面の照明を行いその反射光を前記光電変換
素子により読みとるイメージセンサにおいて、導光窓に
入射された照明光を原稿に導き、かつ、原稿面からの反
射光を光電変換素子に導く導波路のコア部が各光電変換
素子ごとに設けられ、かつ、各コア部外周にはクラッド
層が設けられ、ガラス基板と導波路以外の空間に遮光材
料が充填されたことを特徴とするイメージセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11824391A JP3018560B2 (ja) | 1991-05-23 | 1991-05-23 | イメージセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11824391A JP3018560B2 (ja) | 1991-05-23 | 1991-05-23 | イメージセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04345265A JPH04345265A (ja) | 1992-12-01 |
| JP3018560B2 true JP3018560B2 (ja) | 2000-03-13 |
Family
ID=14731784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11824391A Expired - Fee Related JP3018560B2 (ja) | 1991-05-23 | 1991-05-23 | イメージセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3018560B2 (ja) |
-
1991
- 1991-05-23 JP JP11824391A patent/JP3018560B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04345265A (ja) | 1992-12-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |