JPH02266653A - 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サ上に結像し、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、光フアイバーアレイ
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った。

このクイズ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ラス、通常密着型イメージセンサの
ユニットトシて２０〜３０ｍｍの厚さになってしまう。

更にし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量も十分に
大きく、焦点を結ばないことから光ファイバーの長さを
短くできて超小型化に適している。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開口角以上の角度で入
射した光は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・プて、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
（ＥｘｔｒａＭｕｒａｌＡｂｓｏｒｐｔｉｏｎ）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。

また薄膜受光素子アレイを形成する基板にガラス基板等
の透光性基板を用いた場合、光源からの光が透光性基板
内に浸入し、原稿を介さずに直接薄膜受光素子アレイに
入射すると、この光が漏れ光となり読み取り画像を劣化
させるという問題点があった。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、原稿を
照射するための光源からの光が原稿を介さず直接受光素
子アレイに入射することを防止し、超小型で光学調整の
不要な高画質の密着型イメー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は、受光素子アレイと
、読み取るべき原稿を照射する光源と、上記受光素子ア
レイ及び上記光源と読み取るべき原稿との間に配置した
光ファイバーアレイとを有する９Ｈ１型イメージセンサ
において、上記光源と上記受光素子アレイとの間に遮光
体を有する構成とすることを特徴としている。

〈作　用〉 上記のように本発明では、原稿を照射するための光源と
受光素子アレイとの間に遮光体を設けることによって、
上記光源からの照射光が、原稿を介さず直接薄膜受光素
子アレイを照射することを防ぎ得るので、画質の良好な
密着型イメージセンサを容易に構成できる。

〈実施例〉 以下、図面を参照して本発明の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、ｌは原稿、２はＬＥ
Ｄアレイ光源、３はＬ　Ｅ　Ｄアレイ実装基板、４は実
装基板に実装された抵抗、５及び６はそれぞれ多数本の
光ファイバーを帯状に集束した光ファイバーアレイ体で
あり、６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、５は各光ファイバーに吸収体を被覆し
ない光フアイバーアレイ体、７及び８はそれぞれ上記光
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はガラス基板ｌＯ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ＬＳ１．
１ＢはＬＥＤアレイ２の放熱板を兼ねた支持基板、１４
はハウジング、１５は遮光体である。薄膜受光素子アレ
イ９は基板ｌＯ上の端部に形成し、その受光面と帯状の
光フア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９に対して上記基板ｌＯの配線引き
出し側の反対側ヌベースに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を通して原稿ｌ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に伝送される。原稿情報は吸収体を被覆しない光
フアイバアレイ体を通った時点では、漏れ光のために画
像は劣化したようになっているが、次の吸収体を被覆し
た光フアイバーアレイ体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
素子側に伝わる。従って、光源からの照射光がうまく原
稿を照射できるとともに、画像の画質を低下させること
なく受光素子に伝えることができる。さらに、光源２か
ら原稿を介さず直接薄膜受光素子アレイを照射すること
を防ぐために遮光体１５を形成する。

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９として、分解能８本／ｍ
ｍで１７２８ドツトのａ−８ｔ受光素子アレイを用いた
。ガラス基板１０上にａ　−８ｉ受光素子を形成し、Ｌ
ＥＤアレイを実装した基板３上に接着固定する。この実
装基板３と駆動用ＬＳＩ１ｌを実装した基板１２とを支
持基板１８に固定し、ａ−８ｉ受光素子の引き出し配線
と駆動用ＬＳＩＩＩとをワイヤーポ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−８ｉ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
を光硬化性樹脂で接着する。

ここで、光硬化性樹脂を用いることにより、上記受光面
と上記光出射面とを光学的に良好に接着することができ
る。自然硬化タイプの接着剤では、張り合わせ時に入る
気泡を脱泡することが困難であり、光学的に良好な接着
をすることができないが、光硬化タイプの接着剤では、
十分な脱泡処理を施したのち硬化接着することができる
ので、光学的に良好な接着がおこなえる。次に、黒色ゴ
ムでできた１、　２　ｍｍφの円柱状の遮光体１５を図
中の位置に挿入させて、光源２からの照射光がガラス基
板の端面から入射して直接受光素子９に入射することを
防ぐ。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。

また、遮光体の形態を変えたその他の実施例を第２図、
第３図、及び第４図に示す。第２図の実施例では断面が
Ｌ字型の遮光体１５’を用いる。

遮光体は樹脂または金属等から成り、ガラス基板１０に
接着固定する。第３図の実施例では、その他の部分を接
着等によって固定した後、黒色樹脂等の遮光樹脂を塗布
することによって容易に遮光体１５”を形成することが
できる。また、ここに導電性樹脂を塗布することによっ
て遮光体とするとともに、補助！極やノイズ遮蔽体とし
ての役割を持たせることもできる。第４図の実施例は支
持基板またはハウジングと一体化して遮光体１６を形成
した例である。この形態は別個に遮光体なるものを形成
する必要がないので、組み立てプロセスが短縮でき、且
つ組み立ても容易に行える。

第５図に、更に組み立て容易な形態の具体的・実施例を
示す。この実施例では、吸収体を被覆した光ファイバー
アレイ体６を組み込んだ透光性基板８の片側（光源に近
い側）をカットすることによって、遮光体１６を形成し
やすくするとともに、ＬＥＤ光源２から原稿１上の読み
取るべき部分（受光素子９、光ファイバーアレイ体５，
６と対向している部分）に照射光が届きやすくすること
ができる。また、遮光体をハウジングと一体化すること
によって、第１図のような支持基板１３も省くことがで
き、部品点数を減らせて量産化に適しているとともに、
更に一層の薄型化が可能となる。例えば、このユニット
サイズは厚さ５．４ｍｍ、幅３２　ｍｍ、長さ２５５　
ｍｍ　である。

ここでは光源に棒レンズ無しの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
の小型化を図っている。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
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５７０　ｎｍのＬＥＤアレイを用いた
場合で、センサ面照度１００１ｘが得られた。更に棒レ
ンズ有りでは原稿面での照明むらが」−１０％程度ある
のに対し、棒レンズ無しでは原稿面での照明むらが＋２
％程度に小さくなるという利点もある。

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
に提供できる。

また、第６図に棒レンズ有りのＬＥＤアレイ光源を用い
、所定角度で原稿面を照射した一実施例を示す。第５図
の場合と同様に遮光体とハウジングを一体化しである。

１７が棒レンズで、１８はレンズ支持体兼反射板である
。棒レンズを用いることで、センサユニットの超小型化
は困難になり照明むらも大きくなるが、センサ面の照度
をさらに大きくすることができるとともに、必要な部分
にのみ原稿照明することができるので迷光を低減するこ
とができるという利点がある。又、ＬＥＤのチップ数を
低減し、コスト低減に寄与する効果もある。

このように上記実施例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
イバーを用いることで光路長を極端に短くできるため、
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。また、棒レンズ
無しのＬＥＤアレイ光源を用いれば、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。

〈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、原稿を照射するための光源と受光素子アレイと
の間に遮光体を設けることによって、上記光源からの照
射光が、原稿を介さず直接薄膜受光素子アレイを照射す
ることを防げるので、画質の良好な密着型イメージセン
サを容易に得ることができる。

また、遮光体を支持基板あるいはハウジングと一体化し
て構成することによって部品点数を減らすことができ組
立が容易で量産化に適するとともに、更に一層の薄型化
が可能となる。

【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
面図、第２図は本発明の他の実施例の密着型イメージセ
ンサの断面図、第３図は本発明のさらに他の実施例の密
着型イメージセンサの断面図、第４図は支持基板と遮光
体とを一体化した本発明の一実施例の断面図、第５図は
ハウジングと遮光体とを一体化した本発明の一実施例の
断面図、第６図はハウジングと遮光体とを一体化した本
発明の他の実施例の断面図である。 ｌ・・・原稿、　２・・・ＬＥＤアレイ光源、　３・・
・ＬＥＤアレイ突装突板基板５・・・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、６・・・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
、　７・・・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組み込んだ透光性基板、　８・・・
各光ファイバーに吸収体を被覆した光フアイバーアレイ
体を組み込んだ透光性基板、　９・・・薄膜受光素子ア
レイ、　１０・・・ガラス基板、　　１２・・・実装基
板、　１３・・・支持基板、１４・・・ハウジング、　
　１５・・・遮光体、　　Ｉ６・・・ハウジングと一体
化された遮光体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、受光素子アレイと、読み取るべき原稿を照射する光
   源と、上記受光素子アレイ及び上記光源と読み取るべき
   原稿との間に配置した光ファイバーアレイとを有する密
   着型イメージセンサにおいて、 上記光源と上記受光素子アレイとの間に遮光体を有する
   ことを特徴とする密着型イメージセンサ。