JP3055382B2 - 完全密着型イメージセンサ及びユニット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光学画像を電気信号に変
換するイメージセンサに関し、特に完全密着型イメージ
センサ及びユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光ファイバアレイを用いた完全密
着型イメージセンサを、第９図に示す。イメージセンサ
素子８１は、光ファイバアレイ８３を有する基板８７上
に、受光素子アレイ８２が光ファイバアレイ８３の一端
の上に配置されるように実装されている。光ファイバア
レイ８３の他端側に密着して置かれた原稿９０の光学的
な画像情報を、光ファイバアレイ８３を用いて受光素子
アレイ８２に導き、画像信号に変換していた。

【０００３】しかしながら、上記のようなイメージセン
サでは、光源８５からの入射光や原稿９０からの反射光
が光ファイバアレイ８３を構成する各々の光ファイバ間
で交錯（クロストーク）したり、光源８５から入射する
不必要な光や不必要な反射光による光情報（フレア光）
が存在したりする事により、画像読み取りの性能が低か
った。

【０００４】光ファイバアレイを用いた完全密着型イメ
ージセンサは、米国特許第5,065,006号に記載されてい
る（図１０）。この特許に記載されたイメージセンサに
於いては、上述したクロストークやフレア光を低減する
ために、透明基板の両面に黒色膜が設けられている。図
１２示されるように、透明ガラス基板９７の両面に、光
を透過させるための領域を除いて、黒色膜９８がスクリ
ーン印刷法によって形成されている。光ファイバアレイ
９３は、図１１に示されるような多数の光ファイバを透
明ガラス基板９７の二つの部分に挟み、両側から圧力を
加えながらガラスの融点温度に加熱することによって形
成される。その後、スクリーン印刷法によって黒色樹脂
を透明ガラス基板９７上に塗布することにより、黒色膜
９８が形成される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来技術においては、以下に示すような問題がある。個
々の光ファイバの集合体を圧縮して光ファイバアレイ９
３を形成する際、図１３（ａ）に示すように、光ファイ
バアレイ９３と透明ガラス基板９７との境界線は、必ず
しも直線にはならず、ある程度の歪みが生じた不規則な
曲線になる。原稿を照射するための光を通過させるスリ
ットを形成するために、光ファイバアレイ９３から一定
の距離を開けて透明ガラス基板９７上に黒色膜が塗布さ
れる。しかし、スクリーン印刷法によって、この不規則
な曲線に追随するように黒色樹脂を形成することは困難
であり、図１３（ｂ）に示すように、黒色膜９８が形成
される部分の境界線は直線状になる。従って、場所によ
ってスリットの幅にばらつきが生じ、ばらつきの程度
は、最大（peak to peak）約２００μｍである。スリッ
ト幅の形成精度が上記の程度の場合、画像情報を読み取
るための光量が一定にならず、原稿面９０に於ける照度
のばらつきが±１５％以上になってしまう。従って、イ
メージセンサの感度にばらつきが生じる。

【０００６】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的とするところは、光のクロス
トーク及びフレア光を除去し、高性能な画像読み取りが
可能な完全密着型イメージセンサ及びユニットを提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の完全密着型イメ
ージセンサは、電極及び受光素子アレイを有するイメー
ジセンサ素子を、光ファイバアレイプレートの上にフリ
ップチップ実装し、該光ファイバアレイプレートは、第
１及び第２の不透明基板と、複数の光ファイバを整列し
て形成した光ファイバアレイと、該光ファイバアレイの
一つの側面に接して形成された透明部材とを有し、該光
ファイバアレイ及び該透明部材は、該第１の不透明基板
と該第２の不透明基板との間に配置されており、該複数
の光ファイバの各々は、中心部のコアと、該コアの外表
面に設けられたクラッドと、該クラッドの外表面に設け
られた光吸収体層と、を有し、該イメージセンサ素子
は、該光ファイバアレイプレートの該透明部材以外の領
域上に、該受光素子アレイが該光ファイバアレイの上端
に沿って位置するように備えられ、該透明部材が採光ス
リットを形成しており、そのことにより上記目的が達成
される。

【０００８】複数の第１の光吸収体層が前記光ファイバ
アレイの中に設けられ、該第１の光吸収体層の各々は、
該光ファイバアレイの前記側面に対して垂直に、前記イ
メージセンサ装置の主走査方向に沿って所定のピッチで
設けられていてもよい。

【０００９】また、前記透明部材の原稿密着面側の端部
に第２の光吸収体層が備えられていてもよい。

【００１０】前記イメージセンサ素子はシリコン結晶型
ＩＣチップであり、前記受光素子アレイはフォトトラン
ジスタアレイまたはフォトダイオードアレイであり、前
記第１の不透明基板上に回路導体層が形成され、前記イ
メージセンサ素子の前記電極上に金属バンプが設けられ
ていてもよい。

【００１１】前記回路導体層は、導電性ペーストを厚膜
印刷することによって形成し、又はフレキシブルプリン
ト基板であってもよい。

【００１２】前記イメージセンサ素子は、光硬化型透明
絶縁樹脂を介して前記光ファイバアレイプレートに実装
されていてもよい。

【００１３】好ましくは、前記光ファイバの前記コアの
屈折率をｎ₀、前記クラッドの屈折率をｎ₁、前記光ファ
イバアレイの厚さ（前記光ファイバの長さ）をＴ、該光
ファイバアレイの幅をＷ₁とすると、 Ｗ₁／Ｔ≦ｔａｎ（ｓｉｎ^-1（（ｎ₀ ²−ｎ₁ ²）^1/2／
ｎ₀）） の関係を満たしている。

【００１４】また、好ましくは、前記透明部材の厚さＷ
₀は、０．３ｍｍ＜Ｗ₀＜０．８ｍｍの関係を満たしてい
る。

【００１５】更に、好ましくは、前記第１の光吸収体層
のピッチをＰとすると、 Ｐ／Ｔ≦ｔａｎ（ｓｉｎ^-1（（ｎ0²−ｎ1²）^1/2／ｎ
0）） の関係を満たしている。

【００１６】本発明のイメージセンサユニットは、上記
のイメージセンサ装置と、該イメージセンサ装置のイメ
ージセンサ素子よりも前記第２の不透明基板よりの上方
に備えられた光源とを備えており、該光源は、前記透明
部材及び前記光ファイバアレイを通して原稿面を照射
し、そのことにより上記目的が達成される。

【００１７】好ましくは、前記光源から放射された光
は、入射角３０度〜６０度の範囲で前記原稿面に入射す
る。

【００１８】本発明の完全密着型イメージセンサ装置
は、又、電極及び受光素子アレイを有するイメージセン
サ素子を、光ファイバアレイプレートの上にフリップチ
ップ実装し、該光ファイバアレイプレートは、第１及び
第２の不透明基板と、複数の第１の光ファイバを整列し
て形成された第１の光ファイバアレイと、複数の第２の
光ファイバを整列して形成され該第１の光ファイバアレ
イの一つの側面に接して形成された第２の光ファイバア
レイとを有し、該第１及び第２の光ファイバアレイは、
該第１の不透明基板と該第２の不透明基板との間に配置
されており、該複数の第１の光ファイバの各々は、中心
部のコアと、該コアの外表面に設けられたクラッドと、
該クラッドの外表面に設けられた光吸収体層と、を有
し、該複数の第２の光ファイバの各々は、中心部のコア
と、該コアの外表面に設けられたクラッドと、を有し、
該イメージセンサ素子は、該光ファイバアレイプレート
の該第２の光ファイバアレイ以外の領域上に、該受光素
子アレイが該第１の光ファイバアレイの上端に沿って位
置するように備えられ、該第２の光ファイバアレイが採
光スリットを形成しており、そのことにより、上記目的
が達成される。

【００１９】複数の第１の光吸収体層が前記第１の光フ
ァイバアレイの中に設けられ、該第１の光吸収体層の各
々は、該第１の光ファイバアレイの前記側面に対して垂
直に、前記イメージセンサ装置の主走査方向に沿って所
定のピッチで設けられていてもよい。

【００２０】前記第２の光ファイバアレイの原稿密着面
側の端部に第２の光吸収体層が備えられていてもよい。

【００２１】好ましくは、前記第２の光ファイバの前記
コアの屈折率をｎ₀、前記クラッドの屈折率をｎ₁、前記
第２の光ファイバアレイの厚さ（前記第２の光ファイバ
の長さ）をＴ、該第２の光ファイバアレイの幅をＷ₂と
すると、 Ｗ₂／Ｔ≦ｔａｎ（ｓｉｎ^-1（（ｎ₀ ²−ｎ₁ ²）^1/2／
ｎ₀）） の関係を満たしている。

【００２２】本発明の完全密着型イメージセンサユニッ
トは、上記のイメージセンサ装置と、該イメージセンサ
装置のイメージセンサ素子よりも前記第２の不透明基板
よりの上方に備えられた光源と、を備え、該光源は、前
記第２の光ファイバアレイ及び前記第１の光ファイバア
レイを通して原稿面を照射し、そのことにより上記目的
が達成される。

【００２３】あるいは、本発明の完全密着型イメージセ
ンサ装置は、電極及び受光素子アレイを有するイメージ
センサ素子を、光ファイバアレイプレートの上にフリッ
プチップ実装し、該光ファイバアレイプレートは、第１
及び第２の基板と、複数の光ファイバを整列して形成し
た光ファイバアレイと、該光ファイバアレイの一つの側
面に接して形成された透明部材とを有し、該光ファイバ
アレイ及び該透明部材は、該第１の基板と該第２の基板
との間に配置され、該光ファイバアレイと該第１の基板
との間、及び該透明部材と該第２の基板との間に各々側
面光吸収体層が設けられており、該複数の光ファイバの
各々は、中心部のコアと、該コアの外表面に設けられた
クラッドと、該クラッドの外表面に設けられた光吸収体
層と、を有し、該イメージセンサ素子は、該光ファイバ
アレイプレートの該透明部材以外の領域上に、該受光素
子アレイが該光ファイバアレイの上端に沿って位置する
ように備えられ、該透明部材が採光スリットを形成し、
そのことにより、上記目的が達成される。

【００２４】あるいは、本発明の完全密着型イメージセ
ンサ装置は、電極及び受光素子アレイを有するイメージ
センサ素子を、光ファイバアレイプレートの上にフリッ
プチップ実装し、該光ファイバアレイプレートは、第１
及び第２の基板と、複数の第１の光ファイバを整列して
形成された第１の光ファイバアレイと、複数の第２の光
ファイバを整列して形成され該第１の光ファイバアレイ
の一つの側面に接して形成された第２の光ファイバアレ
イとを有し、該第１及び第２の光ファイバアレイは、該
第１の基板と該第２の基板との間に配置されており、該
第１の光ファイバアレイと該第１の基板との間、及び該
第２の光ファイバアレイと該第２の基板との間に各々側
面光吸収体層が設けられており、該複数の第１の光ファ
イバの各々は、中心部のコアと、該コアの外表面に設け
られたクラッドと、該クラッドの外表面に設けられた光
吸収体層と、を有し、該複数の第２の光ファイバの各々
は、中心部のコアと、該コアの外表面に設けられたクラ
ッドと、を有し、該イメージセンサ素子は、該光ファイ
バアレイプレートの該第２の光ファイバアレイ以外の領
域上に、該受光素子アレイが該第１の光ファイバアレイ
の上端に沿って位置するように備えられ、該第２の光フ
ァイバアレイが採光スリットを形成しており、そのこと
により上記目的が達成される。

【００２５】

【作用】光源からの光は、スリットである透明部材又は
第２の光ファイバアレイを通して原稿に照射される。原
稿の表面で反射された光は第１の光ファイバアレイによ
って受光素子アレイに導かれ、光学的画像情報が電気的
画像信号に変換される。

【００２６】光源から照射される不必要な光は、不透明
基板、又は側面光吸収体層によって遮られる。第２の光
吸収体層によって画像情報を読み取るべき部分以外の原
稿面で光が反射されるのを防ぎ、不必要な反射光を除去
している。側面光吸収体層も不必要な反射光を除去す
る。更に、第１の光吸収体層、及び光ファイバに設けら
れた光吸収体層によって、光のクロストークが生じた
り、フレア光が受光素子に入射するのを防いでいる。

【００２７】

【実施例】以下に、本発明を実施例について説明する。

【００２８】（実施例１）以下本発明の第一の実施例の
完全密着型イメージセンサについて、図面を参照しなが
ら説明する。

【００２９】図１の（ａ）及び（ｂ）は、各々、本実施
例におけるイメージセンサの光ファイバアレイプレート
の光ファイバアレイ部分に於ける断面図及び平面図を示
すものである。１は原稿からの光情報を導くための光フ
ァイバアレイ、２は光ファイバアレイ１の中に、イメー
ジセンサの主走査方向（受光素子アレイが並んでいる方
向）に垂直な方向に特定のピッチＰで設けられた第１の
光吸収体層である。この第１の光吸収体層２は、本発明
の必須の構成要素ではないが、以下に於いてはこの第１
の光吸収体層を設けた場合について説明する。３は第一
の光ファイバアレイの側面に密着して設けられた透明ガ
ラス板、８は光ファイバアレイ１と透明ガラス板３とを
挟んでいる１組の不透明ガラス基板である。

【００３０】ここで、本明細書に於いて「不透明」とい
うとき、光の透過率が２０％以下であることを意味す
る。不透明ガラス基板については、好ましくは、光の吸
収率が１００％に近い程よい。

【００３１】図２は光ファイバアレイを構成する光ファ
イバの構成図である。１１はコア、１２はコア１１の外
表面に形成されたクラッド、１３はさらにクラッド１２
の外表面に形成された光吸収体層である。

【００３２】図３は本実施例における完全密着型イメー
ジセンサユニットの正面断面図である。２１はイメージ
センサチップ、２２はイメージセンサチップ２１の表面
上に形成された受光素子アレイ、２３はイメージセンサ
チップ２１の表面上に設けられた電極、２４は不透明ガ
ラス基板２８の表面上に形成された回路導体層、２６は
受光素子アレイ２２に対応するように配置された光ファ
イバアレイ（図１の光ファイバアレイ１：以下同じ）、
２７は光ファイバアレイ２６の側面に密着するように配
置された透明ガラス板（図１の透明ガラス板３：以下同
じ）、２８は光ファイバアレイ２６及び透明ガラス板２
７を挟んでいる１組の不透明ガラス基板（図１の不透明
ガラス基板８：以下同じ）、２５は不透明ガラス基板２
８及び光ファイバアレイ２６にイメージセンサチップ２
１を実装するための透明光硬化型絶縁樹脂、２９は原稿
を照明するための光源であるＬＥＤアレイ、３０は情報
を読み取るべき原稿、３１は透明ガラス板２７の原稿密
着面側に設けられた第２の光吸収体層である。

【００３３】次に、以上のように構成された完全密着型
イメージセンサ及びユニットの詳部について詳細に説明
する。

【００３４】まず、半導体プロセスを用いて単結晶シリ
コン基板（ウエハ）上に、フォトトランジスタまたはフ
ォトダイオード等の受光素子アレイ２２とＣＣＤやＭＯ
Ｓ、バイポーラＩＣ等のアクセス回路（図示せず）とを
設ける。各電極２３は、Ａｌ電極上にワイヤーボンディ
ング法によりＡｕワイヤーバンプを形成した構造になっ
ている。その後、このウエハを高精度ダイシング技術に
より切断し、半導体イメージセンサチップ２１を作る。

【００３５】次に、直径がおよそ２５μｍの光ファイバ
のクラッド１２の外表面に厚さ２〜３μｍの光吸収体層
１３を形成し、この光ファイバ多数本を帯状に並列に並
べ光ファイバアレイ２６を作製する。光吸収体層１３の
材質は、通常のガラスに金属酸化物（Ｍｎ、Ｃｒ等）を
混ぜたものである。

【００３６】この光ファイバアレイ２６の側面に密着す
るように透明ガラス板２７を合わせ、二枚のガラスより
成る１組の不透明ガラス基板２８によって挟み込んで、
両側から圧力を加えながらガラス融点程度の熱（約５５
０℃〜約６００℃）を加えることにより、光ファイバア
レイプレートを作製する。

【００３７】光ファイバアレイ２６の中に、第１の光吸
収体層２を設ける場合は、以下のようにして光ファイバ
アレイ２６を作成する。まず、数百本の光ファイバを束
にし、その束の周囲を覆うように光吸収体層を形成した
マルチファイバを形成する。このマルチファイバを一列
に並べて光ファイバアレイ１が作成される。光ファイバ
束の周囲に形成された光吸収体層は、マルチファイバが
隣合った部分では二重になり、光ファイバアレイ１の両
側面に於いては一重である。即ち、光吸収体層は、光フ
ァイバアレイ１の側面に沿った方向には一重であり、そ
れに垂直な方向には二重になっている。更に、上述の加
圧しながら加熱する工程に於いて光ファイバアレイ１は
両側面から圧縮されるため、光吸収体層は、光ファイバ
アレイの側面に沿った方向（即ち、主走査方向）には十
分に薄く、それに比して側面に垂直な方向には十分に厚
く形成される。側面に垂直な方向に形成された光吸収体
層の部分が、第１の光吸収体層２となる。

【００３８】次に不透明ガラス基板２８の一端表面に、
ＡｕやＡｇ−Ｐｔ等の貴金属を用いてスクリーン印刷法
によって回路導体層２４を形成する。回路導体層２４
は、フレキシブルプリント基板を張り付けることにより
形成してもよい。さらに、スクリーン印刷法によって黒
色樹脂を透明ガラス板２７の他端（原稿密着面側）に塗
布し、第２の光吸収体層３１を形成する。次に、光ファ
イバアレイプレート上に先ほど作製したイメージセンサ
チップ２１を、受光素子アレイ２２が光ファイバアレイ
２６の上に位置し、電極２３が回路導体層２４の所定の
位置に接続する様に、アクリレート系の透明光硬化型絶
縁樹脂２５を介して、フェイスダウンボンディング法に
よって実装する。

【００３９】上記のように、採光用のスリットとなる部
分を１組の不透明ガラス基板２８で挟まれた透明ガラス
板２７により形成した場合、加圧及び加熱する工程に於
て、光ファイバアレイ２６と透明ガラス板２７との境界
線が歪んでも、その歪みに対応して透明ガラス板２７と
それに隣接する不透明ガラス基板２８との境界線も同じ
ように歪む。従って、どの場所に於いても透明ガラス板
２７の幅に実質的に等しい一定の幅を、スリットの幅と
して得ることができる。

【００４０】このことにより、スリット幅の精度が向上
し、ばらつきの程度は最大（peakto peak）で約７０μ
ｍとなる。このとき、原稿面での照度のばらつきは、±
１０％におさえられる。

【００４１】この完全密着型イメージセンサの裏面に原
稿３０を密着させ、光源であるＬＥＤアレイ２９からの
光を、透明ガラス板２７を透して入射させ、光ファイバ
アレイ２６を透して原稿３０を照明させる。原稿３０で
反射された光は、光ファイバアレイ２６により、光の交
錯（クロストーク）なしに、一対一の対応で受光素子ア
レイ２２に導かれる。

【００４２】この際、光ファイバアレイ２６を構成する
光ファイバの光吸収体層１３の光の透過率は、ある程度
光が通るように、約２０％程度に設定している。

【００４３】第２の光吸収体層３１は、好ましくは、光
の透過率が０（光の吸収率が１００％）であり、光源２
９から照射された光が、原稿３０の画像情報を読み取る
べき部分以外で反射されないようにしている。不透明ガ
ラス基板２８、光吸収体層３１等があることにより、Ｌ
ＥＤアレイ２９から照射されて直接に受光素子アレイ２
２に入る光（フレア光）や、原稿３０で反射されずに他
の部分で反射される光を消去することができる。

【００４４】ここで、光ファイバのコア１１の屈折率を
ｎ₀、クラッド１２の屈折率をｎ₁、光ファイバアレイ２
６の厚みをＴ、光ファイバアレイ２６の幅をＷ₁とする
と、特に、 Ｗ₁／Ｔ≦ｔａｎ（ｓｉｎ^ー1（（ｎ₀ ²ーｎ₁ ²）^1/2／
ｎ₀）） の関係を満たすことによって、原稿３０の表面で反射さ
れる光のうち、光ファイバの開口角より大きい角度で入
射する、不必要な副走査方向からの成分（光のクロスト
ーク）が、受光素子アレイ２２に到達するのを防ぐこと
ができ、分解能（ＭＴＦ値）を向上させることができ
る。但し、副走査方向とは原稿が送り込まれる方向のこ
とである。

【００４５】また、採光用のスリットである透明板２７
の幅をＷ₀とすると、 ０．３ｍｍ＜Ｗ₀＜０．８ｍｍ の関係を満たすことによって、光の利用率を上げ、かつ
フレア光を小さく抑えることができるので、分解能（Ｍ
ＴＦ値）を向上させることができる。さらに、原稿を照
射する光を効率的に取り入れることができるので、光源
の出力を低減させ得る。

【００４６】光ファイバアレイ２６に設けられた第１の
光吸収体層２が、以下の条件を満たすことによっても、
イメージセンサの分解能を向上させることができる。光
ファイバのコア１１の屈折率をｎ₀、クラッド１２の屈
折率をｎ₁、光ファイバアレイの２６厚みをＴ、第１の
光吸収体層２の間隔のピッチをＰとすると、特に、 Ｐ／Ｔ≦ｔａｎ（ｓｉｎ^ー1（（ｎ₀ ²ーｎ₁ ²）^1/2／
ｎ₀）） の関係を満たすことによって、原稿３０の表面で反射さ
れた光のうち、光ファイバの開口角より大きい角度で入
射する不必要な主走査方向からの成分（光のクロストー
ク）が、受光素子アレイ２２に到達するのを防ぐことが
でき、分解能（ＭＴＦ値）を向上させることができる。

【００４７】例えば、８dots/mmの受光素子アレイを用
いた場合に、上記の条件を満たすように、各々の値を下
記のように設定すると、 Ｔ ＝２ｍｍ、Ｗ₁＝０．４５ｍｍ、Ｗ₀＝０．５ｍｍ、
Ｐ ＝０．６ｍｍ ｎ₀＝１．６、ｎ₁＝１．５ ＭＴＦ値が4lp/mmで８５％となり、高分解能の読み取り
が可能な完全密着型イメージセンサユニットが実現でき
た。

【００４８】また、本発明のイメージセンサユニットに
於いて、光源２９から原稿面３０を照射する光の入射角
Θを、特に、３０°≦Θ≦ ６０°とした時、光の利用
率を向上し、かつフレア光を小さく抑えることができ
る。光源からの光の入射角を適切に選ぶことによって、
分解能（ＭＴＦ値）を向上させると共に、原稿を照射す
る光源の出力を抑えることができる。

【００４９】（実施例２）以下、第二の実施例の完全密
着型イメージセンサについて、図面を参照しながら説明
する。

【００５０】図４の（ａ）及び（ｂ）は、各々、実施例
２におけるイメージセンサの光ファイバアレイプレート
の断面図及び平面図を示すものである。４１は原稿から
の光情報を導くための第一の光ファイバアレイ、４２は
第一の光ファイバアレイ４１の中に、イメージセンサの
主走査方向に垂直な方向に特定のピッチＰで設けられた
光吸収体層である。この第１の光吸収体層４２は、本発
明の必須の構成要素ではないが、以下に於いてはこの第
１の光吸収体層４２を設けた場合について説明する。４
３は第一の光ファイバアレイ４１の側面に密着して設け
られた第二の光ファイバアレイ、４８は第一及び第二の
光ファイバアレイを挟んでいる１組の不透明ガラス基板
である。

【００５１】図５の（ａ）及び（ｂ）は各々第一及び第
二の光ファイバアレイを構成する光ファイバの構成図で
ある。５１はコア、５２はコア５１の外表面に形成され
たクラッド、５３はさらにクラッド５２の外表面に形成
された光吸収体層である。第２のの光ファイバアレイを
構成する光ファイバには、光吸収体層は形成されていな
い。

【００５２】図６は本発明の実施例における完全密着型
イメージセンサユニットの正面断面図である。６１はイ
メージセンサチップ、６２はイメージセンサチップ６１
の表面上に形成された受光素子アレイ、６３はイメージ
センサチップ６１の表面上に設けられた電極、６４は不
透明ガラス基板６８の表面上に形成された回路導体層、
６６は受光素子アレイ６２に対応するように配置された
第一の光ファイバアレイ（図４の第１の光ファイバアレ
イ４１：以下同じ）、６７は第一の光ファイバアレイ６
６の側面に密着されるように配置された第二の光ファイ
バアレイ（図４の第２の光ファイバアレイ４３：以下同
じ）、６８は第一の光ファイバアレイ６６及び第二の光
ファイバアレイ６７を挟んでいる不透明ガラス基板（図
４の不透明ガラス基板４８：以下同じ）、６５は不透明
ガラス基板６８及び第一の光ファイバアレイ６６にイメ
ージセンサチップ６１を実装するための透明光硬化型絶
縁樹脂、６９は原稿を照明するための光源であるＬＥＤ
アレイ、７０は読み取るべき原稿、７１は第二の光ファ
イバアレイ６７の原稿密着面側に設けられた第２の光吸
収体層である。

【００５３】次に、以上のように構成された完全密着型
イメージセンサ及びユニットの詳部について詳細に説明
する。

【００５４】まず半導体プロセスを用いて単結晶シリコ
ン基板（ウエハ）上に、フォトトランジスタまたはフォ
トダイオード等の受光素子アレイ６２とＣＣＤやＭＯ
Ｓ、バイポーラＩＣ等のアクセス回路（図示せず）とを
設ける。各電極６３は、Ａｌ電極上にワイヤーボンデイ
ング法によりＡｕワイヤーバンプを形成した構造になっ
ている。その後このウエハを高精度ダイシング技術によ
り切断し、半導体イメージセンサチップ６１を作る。

【００５５】次に直径がおよそ２５μｍの光ファイバの
クラッド５２の外表面に厚さ２〜３μｍの光吸収体層５
３を形成し、この光ファイバ多数本を帯状に並列に並べ
第一の光ファイバアレイ６６を形成する。また、直径が
およそ２５μｍの光ファイバを多数帯状に並列に並べ第
二の光ファイバアレイ６７を形成する。これら２つの光
ファイバアレイをその側面が密着するように合わせ、２
枚のガラス板より成る１組の不透明ガラス基板６８に挟
み込んで、両側から圧力を加えながらガラス融点程度の
熱（約５５０℃〜約６００℃）を加え光ファイバアレイ
プレートを作製する。

【００５６】第１の光ファイバアレイ６６の中に、第１
の光吸収体層４２を設ける場合は、以下のようにして光
ファイバアレイ６６を作成する。まず、数百本の光ファ
イバを束にし、その束の周囲に光吸収体層を形成したマ
ルチファイバを形成する。このマルチファイバを一列に
並べて第１の光ファイバアレイ６６が作成されるので、
光ファイバ束の周囲に形成された光吸収体層は、マルチ
ファイバが隣合った部分では二重になり、第１の光ファ
イバアレイ６６の両側面に於いては一重になる。即ち、
光吸収体層は、第１の光ファイバアレイ６６の側面に沿
った方向には一重であり、それに垂直な方向には二重に
なっている。更に、上述の加圧しながら加熱する工程に
於いて第１の光ファイバアレイ６６は両側面から圧縮さ
れるため、光吸収体層は、第１の光ファイバアレイ６６
の側面に沿った方向（即ち、主走査方向）には十分に薄
く、それに比して側面に垂直な方向には十分に厚く形成
される。側面に垂直な方向に形成された光吸収体層の部
分が、第１の光吸収体層４２となる。

【００５７】次に不透明ガラス基板６８の一端表面に、
ＡｕやＡｇ−Ｐｔ等の貴金属を用いてスクリーン印刷法
により回路導体層６４を形成する。回路導体層６４は、
フレキシブルプリント基板を張り付けることにより形成
してもよい。さらに、スクリーン印刷法によって黒色樹
脂を第二の光ファイバアレイ６７の他端（原稿密着面
側）に塗布し第２のの光吸収体層７１を形成する。次
に、光ファイバアレイプレート上に、先ほど作製したイ
メージセンサチップ６１を、受光素子アレイ６２が第一
の光ファイバアレイ６６の上に位置し、電極６３が回路
導体層６４の所定の位置に接続する様に、アクリレート
系の透明光硬化型絶縁樹脂６５を介してフェイスダウン
ボンディング法によって実装する。

【００５８】上記のように、採光用スリットとなる部分
を、第２のの光ファイバアレイ６７により形成した場
合、加圧及び加熱する工程に於て、第１の光ファイバア
レイ６６と第２の光ファイバアレイ６７の境界線に歪み
が生じても、その歪みに対応して第２の光ファイバアレ
イ６７とそれに隣接する不透明ガラス基板６８との境界
線も同じように歪む。従って、どの場所に於いても第２
のの光ファイバアレイ６７の幅に実質的に等しい一定の
幅が、スリットの幅として得られる。

【００５９】このことにより、スリット幅の精度が向上
し、ばらつきの程度は最大（peakto peak）で約７０μ
ｍとなる。このとき、原稿面での照度のばらつきは、±
１０％におさえられる。

【００６０】この完全密着型イメージセンサの裏面に原
稿７０を密着させ、光源であるＬＥＤアレイ６９からの
光を、第２の光ファイバアレイ６７を透して入射させ、
第１の光ファイバアレイ６６を透して原稿７０を照明す
る。原稿７０で反射された光は、第１の光ファイバアレ
イ６６により、光の交錯（クロストーク）なしに、一対
一の対応で受光素子アレイ６２に導かれる。

【００６１】この際、第１の光ファイバアレイ６６を構
成する光ファイバの光吸収体層１３の光の透過率は、あ
る程度光が通るように、約２０％程度に設定している。

【００６２】この時不透明ガラス基板４８、第２の光吸
収体層７１等があることにより、ＬＥＤアレイ６９から
照射され、直接受光素子アレイ６２に入る光（フレア
光）や、原稿７０で反射されずに他の部分で反射される
光を消去することができる。

【００６３】ここで、第１の光ファイバのコア５１の屈
折率をｎ₀、クラッド５２の屈折率をｎ₁、第１の光ファ
イバアレイ６６の厚みをＴ、第１の光ファイバアレイの
６６幅をＷ₁とすると、特に Ｗ₁／Ｔ≦ｔａｎ（ｓｉｎ^ー1（（ｎ₀ ²ーｎ₁ ²）^1/2／
ｎ₀）） の関係を満たすことによって、原稿７０の表面で反射さ
れる光のうち、光ファイバの開口角より大きい角度で入
射する、不必要な副走査方向からの成分（光のクロスト
ーク）が、受光素子アレイ６２に到達するのを防ぐこと
ができ、分解能（ＭＴＦ値）を向上させることができ
る。

【００６４】また、第２の光ファイバアレイ６７の幅を
Ｗ₂とすると、 ０．３ｍｍ＜Ｗ₂＜０．８ｍｍ の関係を満たすことによって、光の利用率を上げ、かつ
フレア光を小さく抑えることができるので、分解能（Ｍ
ＴＦ値）を向上させることができる。さらに、原稿を照
射する光の量を十分に取り入れることができる。

【００６５】第１の光ファイバアレイ６６に設けられた
第１の光吸収体層４２が、以下の条件を満たすことによ
っても、イメージセンサの分解能を向上させることがで
きる。第１の光ファイバのコア５１の屈折率をｎ₀、ク
ラッド５２の屈折率をｎ₁、第１の光ファイバアレイ６
６厚みをＴ、第１の光吸収体層４２の間隔のピッチをＰ
とすると、特に、 Ｐ／Ｔ≦ｔａｎ（ｓｉｎ^ー1（（ｎ₀ ²ーｎ₁ ²）^1/2／
ｎ₀）） の関係を満たすことによって、原稿７０の表面で反射さ
れた光のうち、光ファイバの開口角より大きい角度で入
射する不必要な主走査方向からの成分（光のクロストー
ク）が、受光素子アレイ６２に到達するのを防ぐことが
でき、分解能（ＭＴＦ値）を向上させることができる。

【００６６】例えば、８dots/mmの受光素子アレイを用
いた場合に、上記の条件を満たすように、各々の値を下
記のように設定すると、 Ｔ ＝２ｍｍ、Ｗ₁＝０．４５ｍｍ、Ｗ₂＝０．５ｍｍ、
Ｐ ＝０．６ｍｍ ｎ₀＝１．６、ｎ₁＝１．５ ＭＴＦ値が4lp/mmで８５％となり、高分解能の読み取り
が可能な完全密着型イメージセンサユニットが実現でき
た。

【００６７】また、本発明のイメージセンサユニットに
於いて、光源６９から原稿面７０を照射する光の入射角
Θを、特に、３０°≦Θ≦ ６０°とした時、光の利用
率を向上し、かつフレア光を小さく抑えることができ
る。光源からの光の入射閣を適切に選ぶことによって、
分解能（ＭＴＦ値）を向上させると共に、原稿を照射す
る光源の出力を抑えることができる。

【００６８】（実施例３）図７は、第３の実施例におけ
る完全密着型イメージセンサユニットの正面断面図であ
る。本実施例のイメージセンサには、更に第３の光吸収
体層が設けられている。実施例１と共通する部分には同
一の参照符号を付し、説明を省略する。

【００６９】２８’は光ファイバアレイ２６及び透明ガ
ラス板２７を挟んでいる１組の基板である。光ファイバ
アレイ２６と基板２８’との間、及び透明ガラス板２７
と基板２８’との間に、各々、第３の光吸収体層３２が
設けられている。光ファイバアレイ２６及び透明ガラス
板２７を挟んでいる２枚の基板２８’は、実施例１と違
って、不透明である（ある値以上の吸収係数を持つ）必
要はない。第３の光吸収体層を設けることにより、不必
要な光が原稿３０に照射されるのを防ぎ、光源（ＬＥＤ
アレイ）からの光を効率よく原稿に導くことができる。
また原稿以外からの不必要な光（フレア光）が受光素子
アレイに入るのを防ぐことができる。

【００７０】上記の第３の光吸収体層は、図８に示すよ
うに、第２の光ファイバアレイを有するイメージセンサ
に設けることもできる。図８は、本実施例における完全
密着型イメージセンサユニットの正面断面図である。実
施例２のイメージセンサユニットと共通する部分には同
一の参照符号を付し、説明を省略する。

【００７１】６８’は第１の光ファイバアレイ６６及び
第２の光ファイバアレイ６７を挟んでいる１組の基板で
ある。第１の光ファイバアレイ６６と基板６８’との
間、及び第２の光ファイバアレイ６７と基板６８’との
間に、各々、第３の光吸収体層６２が設けられている。
第１の光ファイバアレイ６６及び第２の光ファイバアレ
イ６７を挟んでいる２枚の基板６８’は、実施例２と違
って、不透明でなくてもよい。第３の光吸収体層を設け
ることにより、不必要な光が原稿７０に照射されるのを
防ぎ、光源６９からの光を効率よく原稿に導くことがで
きる。また原稿以外からの不必要な光（フレア光）が受
光素子アレイに入るのを防ぐことができる。

【００７２】例えば、図７に示されるイメージセンサユ
ニットに於いて、基板２８’が透明であったとしても、
基板２８’上に照射された光はその光路が第３の光吸収
体層３２に遮られるので、透明ガラス板２７の部分には
入射することができない。従って、第３の光吸収体層３
１を設けることにより、透明ガラス板２７上に照射され
た光のみが原稿３０に到達し得る。原稿３０の情報を読
み取るべき部分以外で反射された光も、同様に第３の光
吸収体層によって遮られ、透明ガラス板２７や光ファイ
バアレイ２６の部分には入射しない。第３の光吸収体層
の吸収率は高いほどよく、好ましくは１００％である。
このように第３の光吸収体層を設けた結果、ＭＴＦ値が
向上した（約１０％）。図８に示されるイメージセンサ
ユニットについても全く同様である。

【００７３】

【発明の効果】本発明によれば、２枚の不透明ガラス基
板で光ファイバアレイ及び透明ガラス板（又は第２の光
ファイバアレイ）を挟んで光ファイバアレイプレートを
作成することにより、光のクロストーク及びフレア光を
除去し、高性能な画像読み取りが可能な完全密着型イメ
ージセンサ及びユニットを提供することができる。

【００７４】更に、２枚の不透明ガラス基板に挟まれた
透明ガラス板（又は第２の光ファイバアレイ）により採
光用のスリットを形成しているので、スクリーン印刷法
によって黒色樹脂を塗布するよりもスリット幅の精度が
向上し、原稿面を照射する光の照度のばらつきが少なく
なる。

【００７５】光ファイバアレイの中に設けられた第１の
光吸収体層によって、主走査方向の光のクロストークを
除去でき、光ファイバアレイの下端（原稿密着面側）に
設けられた第２の光吸収体層によって、光のクロストー
ク及びフレア光を除去できる。

【００７６】また、第３の光吸収体層を設けることによ
り、２枚の不透明ガラス基板が不透明でない場合であっ
ても、同様の効果が得られ、光のクロストーク及びフレ
ア光を除去し、高性能な画像読み取りが可能な完全密着
型イメージセンサ及びユニットを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の第一の実施例における光ファイ
バアレイプレートの側面断面図 （ｂ）同平面図

【図２】本発明の第一の実施例における光ファイバの構
成図

【図３】本発明の第一の実施例における完全密着型イメ
ージセンサユニットの正面断面図

【図４】（ａ）本発明の第二の実施例における光ファイ
バアレイプレートの側面断面図 （ｂ）同平面図

【図５】（ａ）本発明の第二の実施例における第１の光
ファイバの構成図 （ｂ）同第２の光ファイバの構成図

【図６】本発明の第二の実施例における完全密着型イメ
ージセンサユニットの正面断面図

【図７】本発明の第三の実施例における完全密着型イメ
ージセンサユニットの正面断面図

【図８】本発明の第三の実施例における完全密着型イメ
ージセンサユニットの正面断面図

【図９】従来のイメージセンサユニットの正面断面図及
び側面断面図

【図１０】従来のイメージセンサユニットの側面断面図

【図１１】従来のイメージセンサにおける光ファイバの
構成図

【図１２】従来のイメージセンサユニットの正面断面図

【図１３】（ａ）従来のイメージセンサに於ける光ファ
イバアレイプレートの平面図 （ｂ）光ファイバアレイプレートに黒色樹脂を塗布した
状態を示す図

【符号の説明】

２１ イメージセンサチップ ２２ 受光素子アレイ ２３ 電極 ２４ 回路導体層 ２５ 透明光硬化型絶縁樹脂 ２６ 光ファイバアレイ ２７ 透明ガラス板 ２８ 不透明ガラス基板 ２９ ＬＥＤアレイ ３０ 原稿 ３１ 第２の光吸収体層

───────────────────────────────────────────────────── 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 (52)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電極及び受光素子アレイを有するイメージ
   センサ素子を、光ファイバアレイプレートの上にフリッ
   プチップ実装した完全密着型イメージセンサ装置であっ
   て、 該光ファイバアレイプレートは、第１及び第２の不透明
   基板と、複数の光ファイバを整列して形成した光ファイ
   バアレイと、該光ファイバアレイの一つの側面に接して
   形成された透明部材とを有し、該光ファイバアレイ及び
   該透明部材は、該第１の不透明基板と該第２の不透明基
   板との間に配置されており、 該複数の光ファイバの各々は、中心部のコアと、該コア
   の外表面に設けられたクラッドと、該クラッドの外表面
   に設けられた光吸収体層と、を有し、 該イメージセンサ素子は、該光ファイバアレイプレート
   の該透明部材以外の領域上に、該受光素子アレイが該光
   ファイバアレイの上端に沿って位置するように備えられ
   ており、そのことにより該透明部材が採光スリットを形
   成している、 イメージセンサ装置。
2. 【請求項２】複数の第１の光吸収体層が前記光ファイバ
   アレイの中に設けられ、該第１の光吸収体層の各々は、
   該光ファイバアレイの前記側面に対して垂直に、前記イ
   メージセンサ装置の主走査方向に沿って所定のピッチで
   設けられている、請求項１に記載のイメージセンサ装
   置。
3. 【請求項３】前記透明部材の原稿密着面側の端部に第２
   の光吸収体層が備えられている、請求項１に記載のイメ
   ージセンサ装置。
4. 【請求項４】前記イメージセンサ素子はシリコン結晶型
   ＩＣチップであり、前記受光素子アレイはフォトトラン
   ジスタアレイまたはフォトダイオードアレイである、請
   求項１に記載のイメージセンサ装置。
5. 【請求項５】前記第１の不透明基板上に回路導体層が形
   成され、前記イメージセンサ素子の前記電極上に金属バ
   ンプが設けられている、請求項１に記載のイメージセン
   サ装置。
6. 【請求項６】前記回路導体層は、導電性ペーストを厚膜
   印刷することによって形成されている、請求項５に記載
   のイメージセンサ装置。
7. 【請求項７】前記回路導体層は、フレキシブルプリント
   基板である、請求項５に記載のイメージセンサ装置。
8. 【請求項８】前記イメージセンサ素子は、光硬化型透明
   絶縁樹脂を介して前記光ファイバアレイプレートに実装
   されている、請求項１に記載の完全密着型イメージセン
   サ装置。
9. 【請求項９】前記光ファイバの前記コアの屈折率を
   ｎ₀、前記クラッドの屈折率をｎ₁、前記光ファイバアレ
   イの厚さ（前記光ファイバの長さ）をＴ、該光ファイバ
   アレイの幅をＷ₁とすると、 Ｗ₁／Ｔ≦ｔａｎ（ｓｉｎ^-1（（ｎ₀ ²−ｎ₁ ²）^1/2／
   ｎ₀）） の関係を満たす、請求項１に記載のイメージセンサ装
   置。
10. 【請求項１０】前記透明部材の厚さＷ₀は、 ０．３ｍｍ＜Ｗ₀＜０．８ｍｍ の関係を満たす、請求項１に記載のイメージセンサ装
    置。
11. 【請求項１１】前記光ファイバの前記コアの屈折率をｎ
    ₀、前記クラッドの屈折率をｎ₁、前記光ファイバアレイ
    の厚さ（前記光ファイバの長さ）をＴ、前記第１の光吸
    収体層のピッチをＰとすると、 Ｐ／Ｔ≦ｔａｎ（ｓｉｎ^-1（（ｎ0²−ｎ1²）^1/2／ｎ
    0）） の関係を満たす、請求項２に記載のイメージセンサ装
    置。
12. 【請求項１２】請求項１に記載のイメージセンサ装置
    と、該イメージセンサ装置のイメージセンサ素子よりも
    前記第２の不透明基板よりの上方に備えられた光源と、
    を備え、該光源は、前記透明部材及び前記光ファイバア
    レイを通して原稿面を照射する、完全密着型イメージセ
    ンサユニット。
13. 【請求項１３】前記光源から放射された光は、入射角３
    ０度〜６０度の範囲で前記原稿面に入射する、請求項１
    ２に記載の完全密着型イメージセンサユニット。
14. 【請求項１４】電極及び受光素子アレイを有するイメー
    ジセンサ素子を、光ファイバアレイプレートの上にフリ
    ップチップ実装した完全密着型イメージセンサ装置であ
    って、 該光ファイバアレイプレートは、第１及び第２の不透明
    基板と、複数の第１の光ファイバを整列して形成された
    第１の光ファイバアレイと、複数の第２の光ファイバを
    整列して形成され該第１の光ファイバアレイの一つの側
    面に接して形成された第２の光ファイバアレイとを有
    し、該第１及び第２の光ファイバアレイは、該第１の不
    透明基板と該第２の不透明基板との間に配置されてお
    り、 該複数の第１の光ファイバの各々は、中心部のコアと、
    該コアの外表面に設けられたクラッドと、該クラッドの
    外表面に設けられた光吸収体層と、を有し、 該複数の第２の光ファイバの各々は、中心部のコアと、
    該コアの外表面に設けられたクラッドと、を有し、 該イメージセンサ素子は、該光ファイバアレイプレート
    の該第２の光ファイバアレイ以外の領域上に、該受光素
    子アレイが該第１の光ファイバアレイの上端に沿って位
    置するように備えられており、そのことにより該第２の
    光ファイバアレイが採光スリットを形成している、 イメージセンサ装置。
15. 【請求項１５】複数の第１の光吸収体層が前記第１の光
    ファイバアレイの中に設けられ、該第１の光吸収体層の
    各々は、該第１の光ファイバアレイの前記側面に対して
    垂直に、前記イメージセンサ装置の主走査方向に沿って
    所定のピッチで設けられている、請求項１４に記載のイ
    メージセンサ装置。
16. 【請求項１６】前記第２の光ファイバアレイの原稿密着
    面側の端部に第２の光吸収体層が備えられている、請求
    項１４に記載のイメージセンサ装置。
17. 【請求項１７】前記イメージセンサ素子はシリコン結晶
    型ＩＣチップであり、前記受光素子アレイはフォトトラ
    ンジスタアレイまたはフォトダイオードアレイである、
    請求項１４に記載のイメージセンサ装置。
18. 【請求項１８】前記第１の不透明基板上に回路導体層が
    形成され、前記イメージセンサ素子の前記電極上に金属
    バンプが設けられている、請求項１４に記載のイメージ
    センサ装置。
19. 【請求項１９】前記回路導体層は、導電性ペーストを厚
    膜印刷することによって形成されている、請求項１８に
    記載のイメージセンサ装置。
20. 【請求項２０】前記回路導体層は、フレキシブルプリン
    ト基板である、請求項１８に記載のイメージセンサ装
    置。
21. 【請求項２１】前記イメージセンサ素子は、光硬化型透
    明絶縁樹脂を介して前記光ファイバアレイプレートに実
    装されている、請求項１４に記載の完全密着型イメージ
    センサ装置。
22. 【請求項２２】前記第１の光ファイバの前記コアの屈折
    率をｎ₀、前記クラッドの屈折率をｎ₁、前記第１の光フ
    ァイバアレイの厚さ（前記第１の光ファイバの長さ）を
    Ｔ、該光ファイバアレイの幅をＷ₁とすると、 Ｗ₁／Ｔ≦ｔａｎ（ｓｉｎ^-1（（ｎ₀ ²−ｎ₁ ²）^1/2／
    ｎ₀）） の関係を満たす、請求項１４に記載のイメージセンサ装
    置。
23. 【請求項２３】前記第２の光ファイバの前記コアの屈折
    率をｎ₀、前記クラッドの屈折率をｎ₁、前記第２の光フ
    ァイバアレイの厚さ（前記第２の光ファイバの長さ）を
    Ｔ、該第２の光ファイバアレイの幅をＷ₂とすると、 Ｗ₂／Ｔ≦ｔａｎ（ｓｉｎ^-1（（ｎ₀ ²−ｎ₁ ²）^1/2／
    ｎ₀）） の関係を満たす、請求項１４に記載のイメージセンサ装
    置。
24. 【請求項２４】前記第１の光ファイバの前記コアの屈折
    率をｎ₀、前記クラッドの屈折率をｎ₁、前記第１の光フ
    ァイバアレイの厚さ（前記第１の光ファイバの長さ）を
    Ｔ、前記第１の光吸収体層のピッチをＰとすると、 Ｐ／Ｔ≦ｔａｎ（ｓｉｎ^-1（（ｎ₀ ²−ｎ₁ ²）^1/2／
    ｎ₀）） の関係を満たす、請求項１５記載のイメージセンサ装
    置。
25. 【請求項２５】請求項１４に記載のイメージセンサ装置
    と、該イメージセンサ装置のイメージセンサ素子よりも
    前記第２の不透明基板よりの上方に備えられた光源と、
    を備え、該光源は、前記第２の光ファイバアレイ及び前
    記第１の光ファイバアレイを通して原稿面を照射する、
    完全密着型イメージセンサユニット。
26. 【請求項２６】前記光源から放射された光は、入射角３
    ０度〜６０度の範囲で前記原稿面に入射する、請求項２
    ５に記載の完全密着型イメージセンサユニット。
27. 【請求項２７】電極及び受光素子アレイを有するイメー
    ジセンサ素子を、光ファイバアレイプレートの上にフリ
    ップチップ実装した完全密着型イメージセンサ装置であ
    って、 該光ファイバアレイプレートは、第１及び第２の基板
    と、複数の光ファイバを整列して形成した光ファイバア
    レイと、該光ファイバアレイの一つの側面に接して形成
    された透明部材とを有し、該光ファイバアレイ及び該透
    明部材は、該第１の基板と該第２の基板との間に配置さ
    れ、該光ファイバアレイと該第１の基板との間、及び該
    透明部材と該第２の基板との間に各々側面光吸収体層が
    設けられており、 該複数の光ファイバの各々は、中心部のコアと、該コア
    の外表面に設けられたクラッドと、該クラッドの外表面
    に設けられた光吸収体層と、を有し、 該イメージセンサ素子は、該光ファイバアレイプレート
    の該透明部材以外の領域上に、該受光素子アレイが該光
    ファイバアレイの上端に沿って位置するように備えられ
    ており、そのことにより該透明部材が採光スリットを形
    成している、 イメージセンサ装置。
28. 【請求項２８】複数の第１の光吸収体層が前記光ファイ
    バアレイの中に設けられ、該第１の光吸収体層の各々
    は、該光ファイバアレイの前記側面に対して垂直に、前
    記イメージセンサ装置の主走査方向に沿って所定のピッ
    チで設けられている、請求項２７に記載のイメージセン
    サ装置。
29. 【請求項２９】前記透明部材の原稿密着面側の端部に第
    ２の光吸収体層が備えられている、請求項２７に記載の
    イメージセンサ装置。
30. 【請求項３０】前記イメージセンサ素子はシリコン結晶
    型ＩＣチップであり、前記受光素子アレイはフォトトラ
    ンジスタアレイまたはフォトダイオードアレイである、
    請求項２７に記載のイメージセンサ装置。
31. 【請求項３１】前記第１の基板上に回路導体層が形成さ
    れ、前記イメージセンサ素子の前記電極上に金属バンプ
    が設けられている、請求項２７に記載のイメージセンサ
    装置。
32. 【請求項３２】前記回路導体層は、導電性ペーストを厚
    膜印刷することによって形成されている、請求項３１に
    記載のイメージセンサ装置。
33. 【請求項３３】前記回路導体層は、フレキシブルプリン
    ト基板である、請求項３１に記載のイメージセンサ装
    置。
34. 【請求項３４】前記イメージセンサ素子は、光硬化型透
    明絶縁樹脂を介して前記光ファイバアレイプレートに実
    装されている、請求項２７に記載の完全密着型イメージ
    センサ装置。
35. 【請求項３５】前記光ファイバの前記コアの屈折率をｎ
    ₀、前記クラッドの屈折率をｎ₁、前記光ファイバアレイ
    の厚さ（前記光ファイバの長さ）をＴ、該光ファイバア
    レイの幅をＷ₁とすると、 Ｗ₁／Ｔ≦ｔａｎ（ｓｉｎ^-1（（ｎ₀ ²−ｎ₁ ²）^1/2／
    ｎ₀）） の関係を満たす、請求項２７に記載のイメージセンサ装
    置。
36. 【請求項３６】前記透明部材の厚さＷ₀は、 ０．３ｍｍ＜Ｗ₀＜０．８ｍｍ の関係を満たす、請求項２７に記載のイメージセンサ装
    置。
37. 【請求項３７】前記光ファイバの前記コアの屈折率をｎ
    ₀、前記クラッドの屈折率をｎ₁、前記光ファイバアレイ
    の厚さ（前記光ファイバの長さ）をＴ、前記第１の光吸
    収体層のピッチをＰとすると、 Ｐ／Ｔ≦ｔａｎ（ｓｉｎ^-1（（ｎ₀ ²−ｎ₁ ²）^1/2／
    ｎ₀）） の関係を満たす、請求項２８に記載のイメージセンサ装
    置。
38. 【請求項３８】請求項２７に記載のイメージセンサ装置
    と、該イメージセンサ装置のイメージセンサ素子よりも
    前記第２の基板よりの上方に備えられた光源と、を備
    え、該光源は、前記透明部材及び前記光ファイバアレイ
    を通して原稿面を照射する、完全密着型イメージセンサ
    ユニット。
39. 【請求項３９】前記光源から放射された光は、入射角３
    ０度〜６０度の範囲で前記原稿面に入射する、請求項３
    ８に記載の完全密着型イメージセンサユニット。
40. 【請求項４０】電極及び受光素子アレイを有するイメー
    ジセンサ素子を、光ファイバアレイプレートの上にフリ
    ップチップ実装した完全密着型イメージセンサ装置であ
    って、 該光ファイバアレイプレートは、第１及び第２の基板
    と、複数の第１の光ファイバを整列して形成された第１
    の光ファイバアレイと、複数の第２の光ファイバを整列
    して形成され該第１の光ファイバアレイの一つの側面に
    接して形成された第２の光ファイバアレイとを有し、該
    第１及び第２の光ファイバアレイは、該第１の基板と該
    第２の基板との間に配置されており、該第１の光ファイ
    バアレイと該第１の基板との間、及び該第２の光ファイ
    バアレイと該第２の基板との間に各々側面光吸収体層が
    設けられており、 該複数の第１の光ファイバの各々は、中心部のコアと、
    該コアの外表面に設けられたクラッドと、該クラッドの
    外表面に設けられた光吸収体層と、を有し、 該複数の第２の光ファイバの各々は、中心部のコアと、
    該コアの外表面に設けられたクラッドと、を有し、 該イメージセンサ素子は、該光ファイバアレイプレート
    の該第２の光ファイバアレイ以外の領域上に、該受光素
    子アレイが該第１の光ファイバアレイの上端に沿って位
    置するように備えられており、そのことにより該第２の
    光ファイバアレイが採光スリットを形成している、 イメージセンサ装置。
41. 【請求項４１】複数の第１の光吸収体層が前記第１の光
    ファイバアレイの中に設けられ、該第１の光吸収体層の
    各々は、該第１の光ファイバアレイの前記側面に対して
    垂直に、前記イメージセンサ装置の主走査方向に沿って
    所定のピッチで設けられている、請求項４０に記載のイ
    メージセンサ装置。
42. 【請求項４２】前記第２の光ファイバアレイの原稿密着
    面側の端部に第２の光吸収体層が備えられている、請求
    項４０に記載のイメージセンサ装置。
43. 【請求項４３】前記イメージセンサ素子はシリコン結晶
    型ＩＣチップであり、前記受光素子アレイはフォトトラ
    ンジスタアレイまたはフォトダイオードアレイである、
    請求項４０に記載のイメージセンサ装置。
44. 【請求項４４】前記第１の基板上に回路導体層が形成さ
    れ、前記イメージセンサ素子の前記電極上に金属バンプ
    が設けられている、請求項４０に記載のイメージセンサ
    装置。
45. 【請求項４５】前記回路導体層は、導電性ペーストを厚
    膜印刷することによって形成されている、請求項４４に
    記載のイメージセンサ装置。
46. 【請求項４６】前記回路導体層は、フレキシブルプリン
    ト基板である、請求項４４に記載のイメージセンサ装
    置。
47. 【請求項４７】前記イメージセンサ素子は、光硬化型透
    明絶縁樹脂を介して前記光ファイバアレイプレートに実
    装されている、請求項４０に記載の完全密着型イメージ
    センサ装置。
48. 【請求項４８】前記第１の光ファイバの前記コアの屈折
    率をｎ₀、前記クラッドの屈折率をｎ₁、前記第１の光フ
    ァイバアレイの厚さ（前記第１の光ファイバの長さ）を
    Ｔ、該光ファイバアレイの幅をＷ₁とすると、 Ｗ₁／Ｔ≦ｔａｎ（ｓｉｎ^-1（（ｎ₀ ²−ｎ₁ ²）^1/2／
    ｎ₀）） の関係を満たす、請求項４０に記載のイメージセンサ装
    置。
49. 【請求項４９】前記第２の光ファイバの前記コアの屈折
    率をｎ₀、前記クラッドの屈折率をｎ₁、前記第２の光フ
    ァイバアレイの厚さ（前記第２の光ファイバの長さ）を
    Ｔ、該第２の光ファイバアレイの幅をＷ₂とすると、 Ｗ₂／Ｔ≦ｔａｎ（ｓｉｎ^-1（（ｎ₀ ²−ｎ₁ ²）^1/2／
    ｎ₀）） の関係を満たす、請求項４０に記載のイメージセンサ装
    置。
50. 【請求項５０】前記第１の光ファイバの前記コアの屈折
    率をｎ₀、前記クラッドの屈折率をｎ₁、前記第４０の光
    ファイバアレイの厚さ（前記第１の光ファイバの長さ）
    をＴ、前記第１の光吸収体層のピッチをＰとすると、 Ｐ／Ｔ≦ｔａｎ（ｓｉｎ^-1（（ｎ₀ ²−ｎ₁ ²）^1/2／
    ｎ₀）） の関係を満たす、請求項４１に記載のイメージセンサ装
    置。
51. 【請求項５１】請求項４０に記載のイメージセンサ装置
    と、該イメージセンサ装置のイメージセンサ素子よりも
    前記第２の基板よりの上方に備えられた光源と、を備
    え、該光源は、前記第２の光ファイバアレイ及び前記第
    １の光ファイバアレイを通して原稿面を照射する、完全
    密着型イメージセンサユニット。
52. 【請求項５２】前記光源から放射された光は、入射角３
    ０度〜６０度の範囲で前記原稿面に入射する、請求項５
    １に記載の完全密着型イメージセンサユニット。