JPH02131069A - 密着型イメージセンサ - Google Patents

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。

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文字・画像の読み取り入力装置
に好適に用いられる密着型イメージセンサに関するもの
である。

〈従来の技術〉 一般に、ラインセンサを用いた文字・画像の読み取り入
力装置では、蛍光灯やＬＥＤ　（発光ダイオード）アレ
イなどで照明された原稿の情報を光学レンズやロッドレ
ンズアレイや光ファイバーを通してセンナ上に結像し、
原稿またはセンサを移動させることによって、２次元情
報を読み取るように構成されている。このような読み取
り入力装置の従来のものは、ＣＣＤ（電荷結合素子）と
光学レンズを組み合わせた構成のもの、さらには長尺イ
メージセンサとロッドレンズアレイ、光ファイバーアレ
イを組み合わせた構成のものがある。

特に密着型イメージセンサと呼ばれる後者は近年ファク
シミリなどの小型化・低価格化を目的として開発が進ん
でいる。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら上記の密着型イメージセンサの多くは、原
稿の情報を通常ロッドレンズアレイを通してセンサ上に
結像しているため、小型化にはおのずと限界があまた。

このタイプではロッドレンズアレイの共役長だけ原稿と
センサを離さねばならず、通常密着型イメージセンサの
ユニノトトシて２０〜８０顛の厚さになってしまう。更
にレンズ系を使っているので光学調整が必要であり、カ
ラー読み取りの場合には色収差も考慮する必要があり、
かつ光量伝達率が低いという問題もあった。

これに対してレンズ系を使わず光ファイバーアレイを用
いたものは、光学調整が不要であり光量伝達率も十分に
大きく、焦点を結ばないことから光ファイバーの長さを
短くできて超小型に適している。更に、カラー読み取り
時にも色収差がないので非常に有効である。しかし、光
ファイバーに入射した光の中で洲口角以上の角度で入射
した光ハクラッドとの境界面で全反射を起こさずクラッ
ドを経て隣接するファイバーに伝えられる。光ファイバ
ーアレイで画像を伝送する場合には、この光の漏れが画
質を低下させてしまう。従って、この光の漏れを吸収す
る目的で光フアイバー間に吸収体を挿入したＥＭＡ（Ｅ
ｘｔｒａ　Ｍｕｒａｌ　　Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ　）型
の光ファイバーアレイが考案されているが、これを密着
型イメージセンサに用いた場合には読み取るべき原稿面
を照明することができないという問題点があった。

本発明は上記の点に鑑みて創案されたもので、超小型で
光学調整の不要な高画質の密着型イメジセンサを提供す
ることを目的としている。

く課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成するため、本発明の密着型イメージセ
ンサは基板上に形成した薄膜受光素子アレイと、読み取
るべき原稿と上記の薄膜受光素子アレイとの間に配置し
た各光ファイバーに吸収体を被覆した光ファイバーアレ
イ体と各光ファイバーに吸収体を被覆しない光ファイバ
ーアレイ体を積層して形成した光ファイバーアレイと、
この光ファイバーアレイの光出射面側に配置された上記
の読取るべき原稿を照射する光源とを有してなるように
構成しており、また上記の薄膜受光素子アレイは上記の
基板上の端部に配置し、その受光面と上記の光ファイバ
ーアレイの光出射面とを対向近接させ、上記の薄膜受光
素子アレイに対して上記の基板の配線引き出し側の反対
側スペースに上記の光源を配置して原稿を照射する構成
となすのが好ましい。

〈作　用〉 上記のように本発明では、光ファイバーアレイを２種以
上の光ファイバーアレイ体を積層することによって構成
し、そのうち１種類の光ファイバーアレイ体を各光ファ
イバーのすべてもしくは部分的に吸収体を被覆しておく
ことにより、光の漏れは受光素子に入射される前に吸収
体によって吸収されて受光素子面での画質の低下が防止
される。

また、もう一種の吸収体の被覆していない光ファイバー
アレイ体側を読み取るべき原稿側に配置することにより
、原稿面が容易に照射されることになる。さらに、薄膜
受光素子アレイを基板上の端部に形成し、その受光面と
光ファイバーアレイの光出射面とを対向近接させ、上記
薄膜受光素子アレイに対して上記基板の配線引き出し側
の反対側スペースに光源を配置するように成せば、容易
に原稿が照射されることになり、超小型で光学調整が不
要な高画質の密着型イメージセンサが容易に実現される
。

〈実施例〉 以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。

第１図は本発明の一実施例の密着型イメージセンサの断
面図を示している。

同図において、１は原稿、２はＬＥＤアレイ光源、３は
ＬＥＤアレイ実装基板、４は実装基板に実装した抵抗、
５及び６はそれぞれ多数本の光ファイハーヲ帯状に集束
した光ファイバーアレイ体であり、５は各光ファイバー
に吸収体を被覆した光ファイバーアレイ体で、６は各光
ファイバーに吸収体を被覆しない光ファイバーアレイ体
、７及び８ばそれぞれ上記光ファイバーアレイ体５及び
６を組み込んだ透光性基板である。９は絶縁性基板１０
上に形成した薄膜受光素子アレイ、１１は実装基板１２
上に実装した駆動用ＬＳＩ、１３ばＬＥＤアレイ２の放
熱板を兼ねた支持基板、１４はハウジングである。上記
の薄膜受光素子アレイ９は基板１０上の端部に形成し、
その受光面と帯状の光ファイバーアレイ６の光出射面と
を対向近接させ、上記薄膜受光素子アレイ９に対して上
記基板１０の配線引き出し側の反対側スペースにＬＥＤ
アレイ光源２を配置し、透光性基板８．７及び吸収体の
無い光ファイバーアレイ体５全通して原稿１を照明する
。照明された原稿情報はファイバーアレイ体５．６を通
して薄膜受光素子アレイ９に伝達される。原稿情報は吸
収体を被覆しない光ファイバーアレイ体５を通った時点
では、漏れ光のために画像は劣化したようになっている
が次の吸収体を被りした光ファイバーアレイ体６を通る
ことによって、不必要な漏れ光は吸収体でカットされ、
必要な画像情報のみ受光素子アレイ９側に伝わる。従−
て、光源２からの照射光によって効率良く原稿１を照射
できるとともに、画像の画質を低下させることなく受光
素子アレイ６に伝えることができる。

次に、上記構成の密着型イメージセンサの作製手順を説
明する。

本例では、受光素子アレイ９として、分解能８木／朋の
ａ−５ｉ受光素子を用いた。絶縁性基板１０上にａ−８
ｉ受光素子アレイ９を形成し、ＬＥＤアレイを実装した
基板以上の一端部に接着する。この実装基板８と駆動用
ＬＳＩＩＩを実装した基板１２とを支持基板１３に固定
し、ａ−５ｉ受光素子アレイ９の引き出し配線と駆動用
ＬＳ１１１とをワイヤーボンドによって接続する。また
駆動用ＬＳＩと実装基板１２上の配線とをワイヤーボン
ドによって接続する。次に、ａ−５ｉ受光素子アレイ９
の受光面と光ファイバーアレイ６の光出射面とを対向近
接させてハウジング１４に収める。

以上のようにして本発明の密着型イメージセンサが容易
に作製できる。

上記の構成において光源２に棒レンズ無しのＬＥＤアレ
イ光源（例えば発光ピーク波長５７０ｎｍ）を用い、セ
ンサユニットの小型化（例えば厚さ８．５顛１幅３５Ｂ
、長さ２５６朗）を図る。光学系に光ファイバーアレイ
を用いているので光量伝達率が十分に大きく、従って光
源２に棒レンズを用いなくてもセンサ面の照度は十分に
得られる。

ピーク波長５７０１ｍのＬＥＤアレイを用いた場合で、
センサ面照度１００ノＸが得られた。更に棒レンズを用
いないほうが、原稿面での発光むらが小さくなるという
利点、も゛ある。

作製した密着型イメージセンサの分解能特性（ＭＴＦ特
性）を第２図に示す。空間周波数８ノｐ　／　ｍでＭＴ
Ｆ５０チと非常に優れている。

参考として、従来の密着型イメージセンサにしばしば用
いられていたロッドレンズアレイ（Ｓ　Ｌ　Ａ２０）単
体の分解能特性を破線で示した。上′記ロッドレンズア
レイを用いた密着型イメージセンサの場合はロッドレン
ズアレイ単体の分解能より悪化することから、本発明の
実施例の密着型イメージセンサの分解能特性が極めて良
好であることがわかる。

以上のような構成によって、超小型で光学調整が不要で
量産性に適した高解像度の密着型イメージセンサが容易
に実現される。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明の密着型イメージセンサに
よれば、各光ファイバーに吸収体を被覆した光ファイバ
ーアレイ体と吸収体を被覆しない光ファイバーアレイ体
を積層した光ファイバーアレイを用いることにより、原
稿面への照射が可能であるとともに、漏れ光を確実にカ
ットして分解能特性を良好に保つことができる。また、
光ファイバーアレイを用いることで光路長を極端に短く
テキるため、従来のロッドレンズアレイに比べ格段にコ
ンパクトな密着型イメージセンサのユニット化が可能で
あり、従来のようなレンズの焦点調整が不要である。更
に、薄膜受光素子アレイを基板上の端部に形成し、薄膜
受光素子アレイに対して基板の配線引き出し側の反対側
スペースに光源、を配置した場合には、コンパクトな構
成で容易に原稿を照射できる。また、棒レンズ無しのＬ
ＥＤアレイ光源を用いることが可能となり、この場合照
明の均一化とともにセンサユニットの小型化を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の密着型イメージセンサの断
面を示す図、第２図は本発明の一実施例の密着型イメー
ジセンサの分解能特性を示す特性図である。 に原稿、　　２：ＬＥＤアレイ光源、 ８：ＬＥＤアレイ実装基板、　　４：実装さｉた抵抗、
　５：各光ファイバーに吸収体を被覆した光ファイバー
アレイ、　　６：各光ファイバーに吸収体を被覆しない
光ファイバーアレイ体、７．８：各光フアイバ一体５．
６を組み込んだ透光性基板、　９：薄膜受光素子アレイ
、１０：絶縁性基板、　　１１：駆動用ＬＳＩ、１２：
実装基板、 １４：ハウジング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板上に形成した薄膜受光素子アレイと、該薄膜受
   光素子アレイと読取るべき原稿との間に配置した各光フ
   アイバーに吸収体を被覆した光ファイバーアレイ体と吸
   収体を被覆しない光ファイバーアレイ体を積層して形成
   した光ファイバーアレイと、 該光ファイバーアレイの光出射面側に配置された上記読
   取るべき原稿を照射する光源と を有してなることを特徴とする密着型イメージセンサ。 ２、前記薄膜受光素子アレイを上記基板上の端部に配置
   し、該薄膜受光素子アレイの受光面と前記光ファイバー
   アレイの光出射面とを対向近接させ、前記薄膜受光素子
   アレイに対して上記基板の配線引き出し側の反対側スペ
   ースに前記光源を配置して前記原稿を照射するようにな
   したことを特徴とする請求項１記載の密着型イメージセ
   ンサ。