JPH02219359A

JPH02219359A - 光電変換装置

Info

Publication number: JPH02219359A
Application number: JP1039365A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Murata; 正義村田; Katsumi Komiyama; 克美小宮山; Tatsuto Kawai; 達人川合; Makoto Ogura; 誠小倉
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-02-21
Filing date: 1989-02-21
Publication date: 1990-08-31
Anticipated expiration: 2014-02-03
Also published as: JP2854593B2

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、光電変換装置に関し、特に光電変換素子（光
センサ）アレイを設けてなる光電変換装置に適用して好
適なものである。

［従来の技術］光電変換装置を小型化するとともに、歩留りを向上して
製造価格等の低廉化を図ったものとして、従来特開昭６
０−１３２４５２号および特開昭６２９７３７０号等に
開示されたものがある。これらにおいては、光センサを
設けたセンサ基板を他の工程で作成した支持体（以下実
装基板という）上に担持させる構成が開示されている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、これら従来例においては以下のような問
題点が生じていた。

まず、特開昭６０−１３２４５２号においては、実装基
板としての絶縁性セラミック基板上に駆動回路部として
の厚膜回路を形成し、かつ光センサアレイ部を実装基板
上に固定し、厚膜回路と光センサアレイ部とをワイヤボ
ンディング法により接続した構成が示されている。しか
しながら、この構成では、実装基板が非透光性であるた
めに光源の配置が制約を受け、充分な小型化を達成しえ
ないおそれが生じている。

一方、特開昭６２−９７３７０号においては、光センサ
アレイが形成されている透光性を有するセンサ基板を透
光性を有する実装基板上に固定し、光センサ上に不透光
性樹脂のモールドを施した構成が示されている。そして
、情報光を透光性実装基板および透光性センサ基板を介
して光センサ上に受容するとともに、透光性実装基板面
には不要な光線の入射を防止する遮光板が設けである。

しかしながら、この構成では、原稿面からの情報光が透
光性実装基板内と透光性センサ基板内とを透過して受光
素子（光センサ）へ入射するために、情報光の光センサ
までの到達経路が長くなって光量ロスが発生し易く、ま
た各層での拡散光による迷光成分が発生してしまい、Ｓ
／Ｎ比の低下やセンサ出力の低下が生じるおそれがあっ
た。

［課題を解決するための手段］本発明は、これら問題点を解決することを目的とし、そ
のために画像情報の読取りに係る原稿との対向面側に光
電変換素子が設けられ、透光性を有する基板と、その基
板を支持し、透光性を有する支持体と、支持体の基板に
対する支持面とは反対の面側に設けられた光源と、支持
体と基板との間に配置され、光源から出射した光の光路
部分を除く部分に設けられた遮光部とを具え、光源から
出射した光が支持体、光路部分および基板を透過して原
稿に照射され、当該反射光が光電変換素子に受容される
ようにしたことを特徴とする。

［作　用コ本発明によれば、透光性実装基板（支持体）内を照明光
が透過するために光源の配置の自由度が向上して小型化
が可能となり、また情報光（原稿面からの反射光）か透
光性実装基板内および基板（透光性センサ基板）内を透
過しない構成であるので、情報光の光量ロスおよび拡散
がなく、Ｓ／Ｎ比が向上し、センサ出力も向上する。本
発明では、基板および実装基板を照明光が透過する構成
であるので、照明光が透過する際の適度な光量ロスおよ
び拡散によって照明光が各センサに悪影響を及ぼすこと
なく、原稿に対して均一な照明ができる。

さらに、遮光層により、光源からの照明光のうち、出力
信号の雑音となるような迷光、例えば透光性実装基板で
の乱反射成分を遮断して出力信号の解像度を良好なもの
とできる。

［実施例］以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る光電変換装置の端部付
近の断面図を示す。ここで、透光性センサ基板１は石英
ガラスや硼珪酸ガラス等の透光性および絶縁性を有する
基体上に半導体プロセス等により形成された光センサア
レイを有する。透光性実装基板２は、石英ガラス、硼珪
酸ガラス、ソーダガラス、あるいはアクリル（アルカリ
元素の溶出や拡散を防ぐ５ｉｎ２等の保護膜が設けられ
たものであってもよい）等の透光性および絶縁性を有す
る基体上に、厚膜印刷法により形成されたＡｇ。

へｇ−Ｐｄ、へｇ−Ｐ　ｔ　、　Ａｕ等、またはフォト
リソグラフィにより形成されたＡｊｌｊ　、Ｃｕ、Ｍｏ
、ＩＴＯ等の配線部４を有している。これら基板の基体
には、熱膨張係数が近似したものを用いる。

配線部４はセンサ部と不図示の駆動回路部とを接続する
。そして、透光性実装基板２上に透光性センサ基板１を
接着層５により接着する。この接着層５にはシリコン系
、アクリル系、エポキシ系等の室温あるいは加熱硬化型
、光硬化等の透光性接着剤が好適に用いられ、透光性セ
ンサ基板１および透光性実装基板２の各基体と熱膨張率
が近似した材質のものが用いられ、例えば光電変換装置
の長平方向の両端部に配置されて基板１．２の接着を行
うことができる。

また、透光性センサ基板１と透光性実装基板２の配線部
４とは、ワイヤボンディング、半田付等で電気的に接続
されている。

而して、光源３からの照明光りは透光性実装基板２およ
び透光性センサ基板１内を透過して原稿６に照射され、
原稿６から反射した情報光が透光性センサ基板１上の受
光素子に入射して受光素子より画像信号として出力され
る。

本例によれば、情報光は実装基板２およびセンサ基板１
を介することなく光センサに受容されるので、光量ロス
や迷光成分によるＳ／Ｎ比の低下も生じない。また、本
例によれば透光性センサ基板１と透光性実装基板２とは
各々独立した部品として取り扱うことができ、すなわち
各別の工程で製作することが可能となり、従って製造工
程を統一化する必要がなくなるとともに各別の検査工程
で良品のみを使用するようにすることが可能となり、総
合的な歩留りが向上する。また、光センサ部のみを基板
１の基体上に配置することから、ある広がりを有する基
体素材について多数個の基板１を一括製造することもで
き、コストダウンが可能となる。さらに、透光性実装基
板２上には配線部４の他に駆動用ＩＣチップや出力増幅
用ＩＣチップ等を搭載することも可能であり、その場合
にはさらなるコストダウンが可能となる。さらに、光源
３を透光性実装基板２の裏面側に配置することにより、
ユニット外形寸法がさらに小型化する。

すなわち、本実施例によると、透光性を有する実装基板
内を照明光が透過する構成としたので、光源の配置の自
由度が向上し、すなわち光源を透光性実装基板の裏面側
に配置可能となり、光電変換装置を適用する装置の更な
る小型化が達成できる。

また、情報光は透光性実装基板内および透光性センサ基
板内を透過しない構成であるので、情報光の光量ロスお
よび拡散がなく、Ｓ／Ｎ比が向上してセンサ出力も良好
なものとなる。

さらに、透光性実装基板と透光性センサ基板とに熱膨張
係数が近似した材料の基体を用いることにより、両者の
接合により生しる応力の緩和か可能となり、基板の反り
や割れが発生しにくい。

加えて、透光性実装基板上に配線部を設けたことにより
、装置としての小型化が達成され、透光性実装基板と透
光性センサ基板の間に配線部を設ければ、更なる小型化
も可能となる。

第２図（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、本実施例に係
る光電変換装置を示す分解斜視図およびその主要部分の
断面図である。なお、第２図（Ａ）においては例えば両
端付近に設けられる接着剤５を図示していない。

ここで、透光性実装基板２と透光性センサ基板１との間
に遮光層７が設けである。遮光層７は光路りに応じて適
切に定めたスリット状窓部７Ａの周囲に配置されるもの
で、配線部４と同一プロセスかつ同一金属材料を用いて
形成することも可能であるし、スクリーン印刷法やディ
スペンス法等による非透光性樹脂によって形成してもよ
い。また、透光性実装基板２と透光性センサ基板１とを
接着する接着剤を不透光性のものとして遮光層７を形成
してもよく、この場合には別途接着剤５を介在させる工
程が不要となる。

これらのように作成された遮光層７は、透光性実装基板
２上の照明光りの光路を除く部分に形成され、光入射の
ためのスリット窓部７Ａを有した形状となっているが、
このスリット状窓部は空隙として残しても良いし、透明
樹脂を充填しても良い。また、ここに透光性を有する接
着剤を配置して側基板１．２の接着を行ってもよい。こ
の場合には、接着剤として各基板１．２と光屈折率が近
似した材質のものを用いるのが望ましい。

いずれにしても、第２図のような構成によれば、第１図
について述べた基本的な効果に加え、遮光層７により光
源からの照明光の内、信号出力の雑音となるような迷光
、例えば透光性実装基板２での乱反射成分を遮断するこ
とにより、出力信号の解像度を向上することができる。

第３図は第１図および第２図の実施例に係る光電変換装
置のより詳細な断面構造を示す。

ここで、透光性を有するガラス等で形成した基体１′上
には、マトリクス配線部９、照明窓１０、受光素子１１
．電荷蓄積部（コンデンサ部）１２、および蓄積された
電荷を適宜のタイミングで転送するためのスイッチング
用の薄膜トランジスタ（ＴＰＴ）　１３を含む光センサ
が一体形成されている。

そして、このように構成された透光性センサ基板１が接
着層５および／または遮光層７（光路部は窓７Ａ）を介
して透光性実装基板２上に支持されている。これら各部
は、すべて同一の製造プロセスで形成することが可能で
ある。そして各部の層構成は、例えばＣｒで基体上に形
成され、センサ部の遮光層下電極１５、その上部に配置
された水素化窒化シリコン（ＳｉＮｘ：Ｈ）の絶縁層、
その上部の水素化アモルファスシリコン（ａ−５ｉ：Ｈ
）の半導体層、その上部のｎ”ａ−５ｉ：Ｈのオーミッ
ク層、さらにその上部に配置したへρ等の上電極から成
るものである。

このような構成の光センサ部は、バシベーション層１９
によって覆われ、さらにこのパシベーション層１９上に
接着層２ｏを介して例えば５０μｍ厚の薄板ガラス１４
が設けられる。そしてこの薄板ガラス１４上を原稿が摺
動するものであり、薄板ガラス１４は受光素子１１と原
ｆｉ１％６との距離を一定に保つスペーサ層として機能
するとともに、耐摩耗層としても機能する。

かかる構成において、透光性実装基板２の裏側から照射
された照明光りは、透光性実装基板２と透光性センサ基
板１とを透過し、照明窓１ｏを通って薄板ガラス１４上
の原稿６を照明する。そして、原稿６で反射された情報
光Ｌ′は受光素子１１に入射する。

第４図は以上のような基本的構成を有する光電変換装置
をユニット化した構成の一例を示す分解斜視図である。

図示の例では、透光性センサ基板１を透光性実装基板２
上へ接着固定し、この透光性実装基板２をベースプレー
ト２２へ固定し、さらにＩＣカバー２３で押える。つぎ
にベースプレート２２の下面に光源３を固定する。そし
て、ユニットからはフレキシブル配線２４およびコネク
タ２５を経由して画像信号を出力することができる。

さらに、このようにして構成されたセンサユニット１０
０を用いて、ファクシミリ装置、イメージリーダその他
の種々の装置を構成することができる。

第５図は本例に係るセンサユニット１００を用いて構成
した画像処理装置（例えばファクシミリ）の−例を示す
。

ここで、１０２は原稿６を読取り位置に向けて給送する
ための給送ローラ、１０４は原稿６を一枚ずつ確実に分
離給送するための分離片である。１０６はセンサユニッ
ト１００に対向して読取り位置に設けられて原稿６の被
読取り面を規制するとともに原稿６を搬送するプラテン
ローラである。

Ｐは図示の例ではロール紙形態とした記録媒体であり、
センサユニット１００により読取られた画像情報、ある
いはファクシミリ装置等の場合には外部から送信された
画像情報が形成される。１１０は当該画像形成を行うた
めの記録ヘッドであり、サーマルヘッド、インクジェッ
ト記録ヘット等種々のものを用いることができる。また
、この記録ヘッドは、シリアルタイプのものでも、ライ
ンタイプのものてもよい。１１２は記録ヘッド１１０に
よる記録位置に対して記録媒体Ｐを搬送するとともにそ
の被記録面を規制するプラテンローラである。

１２０は操作人力を受容するスイッチや、メツセージそ
の他装置の状態を報知するための表示部等を配したオペ
レーションパネルである。１３０はシステムコントロー
ル基板であり、各部の制御を行う制御部や、光センサの
駆動回路部１画像情報の処理部、送受信部等が設けられ
る。１４０は装置の電源である。

以上の実施例においては、光電変換装置と原稿６との間
に光学系を介在させずに、原稿が密着または近接して読
取りが行われる構成について述べたが、情報光（原稿面
からの反射光）を光学系を介して受光素子上に結像させ
る構成に対しても本発明は有効に適用できる。

すなわち、第６図に示すように、透光性センサ基板１と
原稿６との間に集束性光伝送体アレイまたはファイバプ
レートのような光学系部材８を用いた構成であっても、
本発明を容易に適用可能である。

また、上側では透光性実装基板上に配線部を形成したが
、他の部材に設けられていてもよい。この場合、例えば
透光性センサ基板からフレキシブル配線等により直接配
線を引出してもよい。

［発明の効果コ以上説明したように、本発明によれば、本実施例による
と、透光性を有する実装基板内を照明光が透過する構成
としたので、光源の配置の自由度が向上し、すなわち光
源を透光性実装基板の裏面側に配置可能となり、光電変
換装置を適用する装置の更なる小型化が達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る光電変換装置の端部付
近の模式的断面図、第２図（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、本実施例に係
る光電変換装置の分解斜視図および主要部の模式的断面
図、第３図は第１図および第２図（八）、　（Ｂ）の実施例
に係る光電変換装置のより詳細な断面図、第４図は光電
変換装置を用いて構成したセンサユニットの一例を示す
分解斜視図、第５図は本発明を適用可能な画像処理装置の一例を示す
断面図、第６図は本発明の他の実施例を示す模式的断面図である
。１・・・透光性センサ基板、２・・・透光性実装基板（支持体）、３・・・光源、４・・・配線部、５・・・接着層、６・・・原稿、７・・・遮光層、７Ａ・・・窓部、８・・・光学系部材。第２図（Ａ）

Claims

【特許請求の範囲】１）画像情報の読取りに係る原稿との対向面側に光電変
換素子が設けられ、透光性を有する基板と、該基板を支
持し、透光性を有する支持体と、該支持体の前記基板の
支持面とは反対の面側に設けられた光源と、前記支持体
と前記基板との間に配置され、前記光源から出射した光
の光路部分を除く部分に設けられた遮光部とを具え、前
記光源から出射した光が前記支持体、前記光路部分およ
び前記基板を透過して前記原稿に照射され、当該反射光
が前記光電変換素子に受容されるようにしたことを特徴
とする光電変換装置。２）前記光電変換素子上にスペーサ層が設けられ、該ス
ペーサ層の表面近傍または表面に接して前記原稿が位置
することを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。