JPH0380663A - Close contact type image sensor - Google Patents

Close contact type image sensor

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JPH0380663A
JPH0380663A JP1218111A JP21811189A JPH0380663A JP H0380663 A JPH0380663 A JP H0380663A JP 1218111 A JP1218111 A JP 1218111A JP 21811189 A JP21811189 A JP 21811189A JP H0380663 A JPH0380663 A JP H0380663A
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JP
Japan
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optical fiber
light
array
receiving element
fiber array
Prior art date
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Pending
Application number
JP1218111A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takayuki Taminaga
民長 隆之
Takatoshi Mizoguchi
溝口 隆敏
Akiyoshi Fujii
暁義 藤井
Katsuyasu Deguchi
出口 勝康
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP1218111A priority Critical patent/JPH0380663A/en
Publication of JPH0380663A publication Critical patent/JPH0380663A/en
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Abstract

PURPOSE:To surely cut off a leaked light and to obtain high resolution by arranging an optical fiber array section with/without coated with an absorbing body to a specific side of each optical fiber and providing a light shield between a light source and a photodetector array and/or between the light source and an optical fiber array plate. CONSTITUTION:An optical fiber array section is constituted by laminating an optical fiber array 8 coating an absorbing body to each optical fiber arranged to a photodetector array 1 and an optical fiber array 7 not coating an absorbing body to each optical fiber arranged to an original 18. Moreover, 1st and 2nd light shield bodies 15, 16 are provided between a light source and the photodetector array 1 and/or between the light source and the optical fiber arrays 7, 8 respectively. Thus, before a leaked light deteriorating the picture quality reaches the photodetector array 1, the light is absorbed by the absorbing body to prevent the deterioration in the picture quality on the photodetector array 1.

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)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
に用いられる密着型イメージセンサに関するものである
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Application The present invention relates to a contact type image sensor used in facsimiles and character/image reading/input devices.

(ロ)従来の技術 ファクシミリや文字・画像の読み取り入力装置に用いら
れるイメージセンサは蛍光灯や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で
縮小し、受光素子(多くの場合C0D)上に結像する縮
小光学系を有するタイプが元来多く用いられてきた。し
かし、例えば、ファクシミリに用いられてきた縮小光学
系を有するイメージセンサの光学系の光路長は約300
zzであり、装置の小型化の障害となっている。この光
路長を短くするため、ミラーを用いて反射を繰り返す方
法もあるが、ミラー間の光軸合わせがミラー数の増加に
ともなって難しさが著しく増える上、温度変化等による
光軸の変動を考えると、調整は非常に困難である。
(b) Conventional technology Image sensors used in facsimiles and text/image reading/input devices use optical lenses to reduce the information on documents that are illuminated with fluorescent lights or LED (light emitting diode) arrays. Originally, a type having a reduction optical system that forms an image on the C0D) was often used. However, for example, the optical path length of an image sensor optical system with a reduction optical system used in facsimile is approximately 300 mm.
This is an obstacle to downsizing the device. In order to shorten this optical path length, there is a method of repeating reflection using mirrors, but the difficulty of aligning the optical axes between mirrors increases significantly as the number of mirrors increases, and the optical axis fluctuates due to temperature changes, etc. If you think about it, adjustment is very difficult.

この困難を解決するため、原稿と同一サイズの受光素子
アレイ上に、原稿の情報を等1をレンズ(通常ロッドレ
ンズアレイ)を通して結像することにより光電変換する
密着型イメージセンサが開発されてきた。
In order to solve this difficulty, a contact image sensor has been developed that photoelectrically converts the information of the document by imaging it through a lens (usually a rod lens array) onto a photodetector array of the same size as the document. .

この光学系においては、縮小のための光路長が不要であ
り、装置の小型化がある程度可能となるが、ロッドレン
ズアレイといえどもやはりレンズであるため、結像に共
役長だけ原稿と受光素子アレイを離す必要があるから、
通常密着型イメージセンサのユニットとして30闘程度
の厚さになってしまう。その上、レンズ系を用いている
ので光学系の調整が必要であり、カラー読み取りの場合
には色収差も考慮する必要があるという問題点がある。
This optical system does not require an optical path length for reduction, making it possible to downsize the device to some extent, but since it is still a lens even though it is a rod lens array, the conjugate length of the original and light receiving element are used for image formation. Because it is necessary to separate the array,
Normally, the thickness of a close-contact image sensor unit is about 30 mm. Furthermore, since a lens system is used, the optical system must be adjusted, and in the case of color reading, chromatic aberration must also be considered.

これに対してレンズ系を使わずに光ファイバーアレイを
用いた密着型イメージセンサが提案されている(特公昭
55−31663号公報および特公昭55−31664
号公報参照)。
In response, a contact type image sensor using an optical fiber array without using a lens system has been proposed (Japanese Patent Publication No. 55-31663 and Japanese Patent Publication No. 55-31664).
(see publication).

これは、光学系の調整が不要であり、焦点を結ばないこ
とから、光ファイバーの長さを短くすることにより超小
型・超薄型の密着型イメージセンサを構成することか可
能である。さら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。
Since this does not require adjustment of the optical system and does not focus, it is possible to construct an ultra-small and ultra-thin contact image sensor by shortening the length of the optical fiber. Furthermore, since there is no chromatic aberration during color reading, it is very effective.

また、光ファイバーアレイは、通常、゛その両側面また
は片方の側面からガラスプレートで挟み込まれた構成で
、光ファイバーアレイプレートとなっており、−枚のガ
ラスと同様に扱うことができるため、光ファイバーアレ
イプレートに原稿を直接密着させる構造をとることがで
きる。そのfこめ、ロッドレンズアレイを用いたタイプ
のイメージセンサにおいて必要な保護ガラス(原稿をこ
のガラスに密着させて読み取る)が不要であり、薄型化
、低コスト化に有利である。
In addition, an optical fiber array is usually sandwiched between glass plates from both sides or one side, forming an optical fiber array plate, and can be handled like a sheet of glass. It is possible to adopt a structure in which the original is brought directly into contact with the paper. As a result, there is no need for a protective glass (the original is read in close contact with the glass), which is required in the type of image sensor using a rod lens array, which is advantageous in reducing the thickness and cost.

(ハ)発明が解決しようとする課題 上記の光ファイバーアレイを用いた密着型イメージセン
サは、超小型・超薄型に適し、またカラー読取時にも有
効な方式であるが、次のような問題点がある。
(c) Problems to be Solved by the Invention The contact image sensor using the optical fiber array described above is suitable for ultra-compact and ultra-thin designs, and is also an effective method for color reading, but it has the following problems. There is.

まず、光ファイバーに入射した光の中で光ファイバーに
その間口角以上の角度で入射した光は、コアとクラッド
との境界面において全反射を起こさすクラッドを経て隣
接する光ファイバーに伝わることになり、これを繰り返
し、出射面に到達する。また光ファイバーアレイ入射面
において光ファイバーのクラッドに入射した光は、同様
にクラッド・コアを通り抜けることを繰り返し出射面に
到達する。以上のように、光ファイバーアレイで画像を
伝達する際、光の漏れが発生し、この光の漏れが画質を
低下させる要因となる。
First, among the light that enters the optical fiber, the light that enters the optical fiber at an angle equal to or greater than its mouth angle will be transmitted to the adjacent optical fiber through the cladding, which causes total internal reflection at the interface between the core and the cladding. The light reaches the exit surface repeatedly. Furthermore, the light that enters the cladding of the optical fiber at the entrance surface of the optical fiber array repeatedly passes through the cladding core in the same manner and reaches the exit surface. As described above, when transmitting an image using an optical fiber array, light leakage occurs, and this light leakage becomes a factor in deteriorating image quality.

したがって、この光の漏れを吸収する目的で光フアイバ
ー間に光を吸収するガラスからなる吸収体を挿入したE
MA (Extra Mural Absorptio
n)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る。
Therefore, in order to absorb this light leakage, an absorber made of glass that absorbs light is inserted between the optical fibers.
MA (Extra Mural Absorption
An n) type optical fiber array has been devised, but when it is used in a contact type image sensor, there is a problem in that the surface of the document to be read cannot be illuminated.

また、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、光源の光が透。
Furthermore, when a light-transmitting substrate such as a glass substrate is used as the substrate forming the light-receiving element array, the light from the light source is transmitted through the substrate.

光性基板の側面を介して直接透光性基板内に入るから、
受光素子アレイが裏側から照射されることになる。一方
、゛受光索子アレイを形成する基板が光を透過させない
非透光性基板の場合でも、該基板と光ファイバーアレイ
とのすき間に光源の光か入り、この光が受光素子アレイ
に到達して漏れ光となる。これらの光は原稿での反射を
介さずに光源から直接受光素子アレイに到達するので、
必要な原稿の情報を含んでおらず逆にノイズとなる。
Because it enters directly into the translucent substrate through the side surface of the optical substrate,
The light receiving element array will be irradiated from the back side. On the other hand, even if the substrate forming the light-receiving element array is a non-light-transmitting substrate that does not allow light to pass through, the light from the light source enters the gap between the substrate and the optical fiber array, and this light reaches the light-receiving element array. It becomes light leakage. These lights reach the photodetector array directly from the light source without being reflected by the original.
It does not contain necessary document information and instead becomes noise.

さらに、読み取るべき原稿を照射する光源は、原稿上の
読み取るべき部分だけを照射するのてはなく、ある広が
りを持っているため、光源は原稿の読み取るべき部分の
前後をも照射してしまう。
Furthermore, the light source that illuminates the original to be read does not illuminate only the part of the original to be read, but has a certain spread, so the light source also irradiates the front and back of the part of the original to be read.

このため受光素子アレイの直上の上記読み取るへき部分
より光源に近い側が、例えば、光の反射の大きな白い原
稿(いわゆる原稿のブランク部分)である場合、このブ
ランク部分における反射光が光ファイバーアレイにその
側面から侵入し、クラッド・コアを通り抜けることを繰
り遍した後出射面に到達することになる。この光は原稿
からの反射光ではあるが、原稿上の読み取るべき部分か
らの反射光ではないため、読み取るべき原稿の情報を含
んでいない。したがって、この光は画質を低下させるノ
イズになるという問題点がある。
Therefore, if the side closer to the light source than the above reading gap directly above the light receiving element array is, for example, a white document that reflects a large amount of light (a so-called blank portion of the document), the reflected light from this blank portion will be transmitted to the optical fiber array from the side. After repeatedly entering the cladding core and passing through the cladding core, it reaches the exit surface. Although this light is reflected light from the original, it is not reflected from the part of the original to be read, and therefore does not contain information about the original to be read. Therefore, there is a problem in that this light becomes noise that degrades image quality.

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、超小型
・超薄型で光学謂整が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。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a high-quality contact image sensor that is ultra-small and ultra-thin and does not require optical adjustment.

(ニ)課題を解決するための手段 上記の問題点を解決するため、本発明は読み取るべき原
稿を照射する光源と、上記原稿からの反射光を電気信号
に変換する受光素子アレイと、上記原稿と上記受光素子
アレイとの間に配置した光ファイバーアレイ部とを有す
る密着型イメージセンサにおいて、光ファイバーアレイ
部が上記受光素子アレイ側に配置され、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と、上記原稿側
(こ配置され、各光ファイバーに吸収体を被覆しない光
ファイバーアレイとを積層して戊り、上記光源からの照
射光が原稿を介さずに直接受光素子アレイに到達するこ
とを防ぐための第1の遮光体を少なくとも上記光源と上
記受光素子アレイとの間に有し、上記光源から照射光が
上記原稿の読み取るべき部分以外の原稿部分にて反射さ
れ受光素子アレイに到達することを防ぐための第2の遮
光体を上記光源と上記光ファイバーアレイ部との間に有
する構成としている。
(d) Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present invention provides a light source that irradiates the original to be read, a light receiving element array that converts reflected light from the original into an electrical signal, and a light receiving element array that converts the reflected light from the original into an electrical signal. and an optical fiber array section disposed between the light receiving element array and the light receiving element array, the optical fiber array section is disposed on the light receiving element array side, an optical fiber array in which each optical fiber is coated with an absorber, and the original document. The first side is arranged so that each optical fiber is laminated with an optical fiber array that is not coated with an absorber, and the first side is arranged so that each optical fiber is stacked with an optical fiber array that is not coated with an absorber to prevent the irradiated light from the light source from directly reaching the light receiving element array without passing through the original. A light shielding body is provided between at least the light source and the light receiving element array to prevent the irradiated light from the light source from being reflected by a portion of the document other than the portion to be read and reaching the light receiving element array. A second light blocking body is provided between the light source and the optical fiber array section.

この発明における光ファイバーアレイは、コア部および
クラッド部から構成される複数の光ファイバーが、送信
原稿の進行方向(第1図における図示Eで示す矢印方向
)に対して直角な方向(第1図〜第3図において図示F
で示す■中方向)に原稿の横幅に対応する幅で並設可能
に隣接されてなる。例えばA 4 ?4+の原稿を用い
る場合、光ファイバーは、第1図において、F方向に2
16mm程度の幅、E方向に1〜2jIy程度の幅を有
するよう多数本の光ファイバーから構成されている。
In the optical fiber array according to the present invention, a plurality of optical fibers composed of a core part and a cladding part are arranged in a direction perpendicular to the traveling direction of the transmission document (direction of arrow E shown in FIG. 1). F shown in Figure 3
They are arranged adjacent to each other in a width corresponding to the width of the document in the middle direction shown by . For example, A4? When using a 4+ original, the optical fiber is 2 in the F direction in Figure 1.
It is composed of a large number of optical fibers having a width of about 16 mm and a width of about 1 to 2jIy in the E direction.

そして、光ファイバーアレイ部は、受光素子アレイ上に
、各光ファイバーにそれぞれ吸収体を被覆した光ファイ
バーアレイと各光ファイバーにそれぞれ光吸収体を被覆
しない光ファイバーアレイを順次積層してなる。
The optical fiber array section is formed by sequentially stacking an optical fiber array in which each optical fiber is coated with an absorber and an optical fiber array in which each optical fiber is not coated with a light absorber, on the light receiving element array.

この発明における吸収体としては、光を吸収するガラス
を用いることが好ましいが、要は、光を吸収できるもの
であればこれに限らない。
As the absorber in this invention, it is preferable to use glass that absorbs light, but the point is that it is not limited to this as long as it can absorb light.

この発明における遮光体としては、ケースと同じ材料の
樹脂、例えば、ABS、ポリカーボネートや、黒色のゴ
ム系材料あるいは、蒸着法、スパッタ法により形成され
たAI、Cr等の金属薄膜が好ましいものとして挙げら
れる。
Preferred examples of the light shielding body in this invention include resins made of the same material as the case, such as ABS, polycarbonate, black rubber-based materials, and metal thin films such as AI and Cr formed by vapor deposition or sputtering. It will be done.

この発明における光源としては、棒状レンズを備えたL
EDアレイ基板や、棒状レンズを用いないでLEDアレ
イチップを備えたLEDアレイ基板などを用いることが
好ましい。
The light source in this invention is an L light source equipped with a rod-shaped lens.
It is preferable to use an ED array substrate or an LED array substrate equipped with an LED array chip without using a rod-shaped lens.

(ホ)作用 上記の様に本発明では、光ファイバーアレイ部を2種の
光ファイバーアレイを積層することにより構成し、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を
読み取るべき原稿側に配置することにより、原稿面を容
易に照明することができる上に、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を受光素子アレイ叫に
配置することにより、上層に位置する、吸収体を被覆し
ない光ファイバーアレイに光ファイバーの開口角以上の
角度で入射した光や光ファイバーのクラッドに入射した
光、すなわち画質を低下させる漏れ光が受光素子アレイ
に到達する前に吸収体によって吸収されて受光素子アレ
イ面での画質の低下を防止することできる。
(E) Effect As described above, in the present invention, the optical fiber array section is constructed by laminating two types of optical fiber arrays, and the optical fiber array, in which each optical fiber is not coated with an absorber, is placed on the side of the document to be read. In addition to easily illuminating the document surface, by arranging an optical fiber array in which each optical fiber is coated with an absorber above the light-receiving element array, the opening of the optical fibers can be easily illuminated to the optical fiber array located in the upper layer that is not coated with an absorber. Light that is incident at an angle greater than the angle or light that is incident on the cladding of the optical fiber, that is, leakage light that degrades image quality, is absorbed by the absorber before it reaches the photodetector array, preventing image quality from deteriorating on the photodetector array surface. I can do that.

また、読み取るべき原稿を照射する光源と受光素子アレ
イとのFjlt:第1の遮光体を設けることにより、上
記光源の光が受光素子アレイを形成する透光性絶縁基板
の一方側面から直接透光性絶縁基板内に入り、該絶縁基
板に載置された受光素子アレイを裏面から照射すること
を防ぐことができる。
Furthermore, by providing a first light shield between the light source that irradiates the document to be read and the light receiving element array, the light from the light source is directly transmitted through one side of the light-transmitting insulating substrate that forms the light receiving element array. It is possible to prevent the light from entering the insulating substrate and irradiating the light receiving element array mounted on the insulating substrate from the back surface.

また、受光素子アレイを形成する基板が光を透過させな
い非透光性絶縁基板の場合においてら、該基板と光ファ
イバーアレイとのすき間に上記光源の光が入り受光素子
アレイに到達することを防ぐことができる。さらに、上
記光源と光ファイバーアレイとの間に第2の遮光体を設
けることにより、受光素子アレイの直上の読み取るべき
原稿部分より特に上記光源に近い側が白い原稿である場
合、その白い原稿部分からの反射光が光ファイバーにそ
の側面から浸入し、受光素子アレイに到達することを防
ぐことができる。
Further, in the case where the substrate forming the light receiving element array is a non-light-transmitting insulating substrate that does not transmit light, the light from the light source can be prevented from entering the gap between the substrate and the optical fiber array and reaching the light receiving element array. I can do it. Furthermore, by providing a second light shield between the light source and the optical fiber array, when the document is white on the side closer to the light source than the portion of the document to be read immediately above the light-receiving element array, light from the white portion of the document can be read. Reflected light can be prevented from entering the optical fiber from its side and reaching the light receiving element array.

(へ)実施例 以下図面に沿って本発明の実施例を詳細に説明する。な
お、これによってこの発明は限定を受けるものではない
(F) Embodiments Below, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that this invention is not limited by this.

第1図は本発明の第1の実施例の密着型イメージセンサ
を示し、第2図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プレートを示す。また、第3図は各
光ファイバーに吸収体を被覆した光ファイバーアレイプ
レートを示す。
FIG. 1 shows a contact type image sensor according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows an optical fiber array plate in which each optical fiber is not coated with an absorber. Further, FIG. 3 shows an optical fiber array plate in which each optical fiber is coated with an absorber.

第2図において、19は光フアイバーコア部、20は光
フアイバークラッド部を示し、7は吸収体を被覆しない
光ファイバーアレイを示す。また、9は光ファイバーア
レイ7を挟み込むベースガラス部を示し、ベースガラス
部9で光ファイバーアレイ7を挟み込み融着することに
より一枚の光ファイバーアレイプレートとなる。
In FIG. 2, reference numeral 19 indicates an optical fiber core portion, 20 indicates an optical fiber cladding portion, and 7 indicates an optical fiber array not covered with an absorber. Further, reference numeral 9 indicates a base glass portion that sandwiches the optical fiber array 7, and by sandwiching and fusing the optical fiber array 7 between the base glass portions 9, it becomes one optical fiber array plate.

第2図において、21〜24は光ファイバーアレイ7に
入る光の進路を示している。22は光フアイバークラッ
ド部20に入射した光の進路を、23は光ファイバーの
開口角以上の角度で光フアイバーコア部19に入射した
光の進路を示し、また24は光ファイバーアレイ7の側
面から入射した光の進路を示し、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プレートが一枚の場
合、すなわち、該プレートが単独で使用された場合には
、絶縁基板2上に形成された受光素子アレイIの上方以
外からの光(本来必要な情報を含まない光)が受光素子
アレイ1(こ到達することがわかる。
In FIG. 2, 21 to 24 indicate the paths of light entering the optical fiber array 7. Reference numeral 22 indicates the path of the light that entered the optical fiber cladding section 20, 23 indicates the course of the light that entered the optical fiber core section 19 at an angle greater than the aperture angle of the optical fiber, and 24 indicates the course of the light that entered the optical fiber array 7 from the side surface. When there is only one optical fiber array plate that indicates the path of light and each optical fiber is not coated with an absorber, that is, when this plate is used alone, the light receiving element array I formed on the insulating substrate 2 It can be seen that light from other than above (light that does not contain necessary information) reaches the light receiving element array 1.

そして本来必要な情報を含んだ光は21て示す経路にて
受光索子アレイIに到達するのて、上記22〜24で示
した光はノイズとなり画質の低下を招く。
Since the light containing the originally necessary information reaches the light-receiving array I through the path indicated by 21, the light indicated by 22 to 24 becomes noise and causes a deterioration in image quality.

また、第3図において、1は絶縁基板2上に形成された
受光素子アレイで、25は光フアイバーコア部、26は
光フアイバークラッド部、27は各光ファイバーに被覆
した吸収体を示し、8は吸収体を被覆した光ファイバー
アレイを示す。10は第2図の場合と同様のベースガラ
ス部を示す。
Further, in FIG. 3, 1 is a light receiving element array formed on an insulating substrate 2, 25 is an optical fiber core part, 26 is an optical fiber clad part, 27 is an absorber coated on each optical fiber, and 8 is an optical fiber core part. 1 shows an optical fiber array coated with an absorber. Reference numeral 10 indicates a base glass portion similar to that in FIG.

第3図における28〜31は光ファイバーアレイ8に入
る光の進路を示しており、それぞれ第2図の21〜24
に相当する。しかし、29〜31て示すノイズとなり得
る光は各光ファイバーに被覆した光吸収体(以下、単に
吸収体という)27により吸収され、受光素子アレイ1
には到達しない。したがって、本来必要な情報を含んだ
光28のみが受光素子アレイ1に到達し、画質の低下を
防止できろ。しかし、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プレートが一枚の場合、すなわち
、該プレートが単独で使用された場合には、原稿面を照
射することができない。
28 to 31 in FIG. 3 indicate the paths of light entering the optical fiber array 8, and 21 to 24 in FIG. 2, respectively.
corresponds to However, the light 29 to 31 that can become noise is absorbed by the light absorber (hereinafter simply referred to as absorber) 27 coated on each optical fiber, and the light receiving element array 1
will not be reached. Therefore, only the light 28 containing the originally necessary information reaches the light-receiving element array 1, thereby preventing deterioration in image quality. However, when there is only one optical fiber array plate in which each optical fiber is coated with an absorber, that is, when this plate is used alone, the surface of the document cannot be irradiated.

以下、これら2種類の異なった光ファイバーアレイ、す
なわち、光ファイバーアレイ8および光ファイバーアレ
イ7を受光素子アレイl上に、順次積層した本発明の一
実施例を第1図に示す。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention in which these two different types of optical fiber arrays, namely an optical fiber array 8 and an optical fiber array 7, are sequentially stacked on a light receiving element array l.

第1図において、lは絶縁基板2上に形成された受光素
子アレイ、3は受光素子アレイlの駆動用LSI5を実
装する基板、4は受光素子アレイlを形成した絶縁基板
2と実装基板3を貼付は一体化した補助基板、6は実装
した駆動用LSI5を保護するJ CB (Junct
ion Coating Re5in)などの保護樹脂
を示し、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7の両側をベースガラス部9で挟み込み融着
一体化した光ファイバーアレイプレートA及び各光ファ
イバーに吸収体27を被覆した光ファイバーアレイ8の
両側をベースガラス部1Gで挟み込み融着一体化した光
ファイバーアレイプレートBを積層し、この積層したも
のを受光素子アレイI上に組み込む。そして読み取るべ
き原稿18を照射する光源としては、棒状レンズ12を
備えたLEDアレイ基[11を用いており、本LEDア
レイ基tillはLEDアレイ基板用の放熱板13に固
定されている。さらに、第1の遮光体15と第2の遮光
体I6を一体化した、例えば、ABS、ポリカーボネー
ト等の樹脂からなるケース14に以上の部品を組み込み
最後に押さえ板17にて固定する。
In FIG. 1, 1 is a photodetector array formed on an insulating substrate 2, 3 is a substrate on which a driving LSI 5 for the photodiode array 1 is mounted, and 4 is an insulating substrate 2 and a mounting substrate 3 on which a photodetector array 1 is formed. 6 is attached to the integrated auxiliary board, and 6 is the JCB (Junct) that protects the mounted drive LSI 5.
ion Coating Re5in), both sides of the optical fiber array 7 which does not coat each optical fiber with an absorber are sandwiched between the base glass parts 9 and fused together, and the optical fiber array plate A and each optical fiber are coated with an absorber 27. Optical fiber array plates B, in which both sides of the optical fiber array 8 are sandwiched between the base glass parts 1G and fused together, are stacked, and this stack is assembled on the light receiving element array I. As a light source for illuminating the original 18 to be read, an LED array base [11] equipped with a rod-shaped lens 12 is used, and this LED array base [11] is fixed to a heat sink 13 for the LED array board. Further, the above-described components are assembled into a case 14 made of resin such as ABS or polycarbonate, which integrates the first light shield 15 and the second light shield I6, and is finally fixed with a holding plate 17.

この実施例のものは上記構成を有するから、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プレート
Aを原稿18側に、吸収体27を被覆した光ファイバー
アレイプレートBを受光素子アレイlの側に積層配置す
ることにより、第2図の22〜24で示すノイズとなり
得る光は受光素子アレイlの側に配置された吸収体27
を被覆した光ファイバーアレイ8の吸収体27により吸
収され、受光素子アレイlには原稿I8の必要な情報を
含んだ光のみが到達する。
Since this embodiment has the above-mentioned configuration, the optical fiber array plate A, in which each optical fiber is not coated with an absorber, is stacked on the original 18 side, and the optical fiber array plate B, in which the absorber 27 is coated, is stacked on the light-receiving element array L side. By doing so, the light that can become noise shown at 22 to 24 in FIG.
is absorbed by the absorber 27 of the optical fiber array 8 coated with the light, and only the light containing the necessary information of the original document I8 reaches the light receiving element array l.

さらに本実施例においては、第1図の15,16で示す
ケース一体となった第1の遮光体15と第2の遮光体1
6を有する。
Furthermore, in this embodiment, a first light shielding body 15 and a second light shielding body 1 are integrated into a case shown at 15 and 16 in FIG.
It has 6.

また、絶縁基板2として透光性のガラス基板を用いてい
るが、第iの遮光体15によりLEDアレイ基板11か
ら発せられた光が直接絶縁基板2の一方側面2aから侵
入して受光素子アレイlを裏側から照射すること、絶縁
基板2と吸収体27を被覆した光ファイバーアレイ8と
のすきMcに直接光が入り込んで該直接光が受光素子ア
レイlに到達することを防止できる。
Further, although a light-transmitting glass substrate is used as the insulating substrate 2, the light emitted from the LED array substrate 11 directly enters from the one side surface 2a of the insulating substrate 2 through the i-th light shielding member 15, and passes through the light receiving element array. By irradiating light 1 from the back side, it is possible to prevent direct light from entering the gap Mc between the insulating substrate 2 and the optical fiber array 8 covering the absorber 27 and from reaching the light receiving element array 1.

また、第1図において、LEDアレイ基11iE11か
ら発仕られた光は棒状レンズ12により授与れてはいる
が、受光素子アレイ1の直上における原稿の必要な原稿
部分だけでなく、それよりLEDアレイ基板11側の原
稿部分18aをも照射するため、この部分18aが白い
原稿の場合、この部分18aから反射光か最終的に受光
素子アレイlに到達することになる。これは吸収体を被
覆しない被覆ファイバーアレイ7にその側面から上記反
射光が侵入して光ファイバーアレイ7の内部の一本一本
の光フアイバー間で複雑な反射・数社をくり返し、その
一部の光が吸収体27を被覆した光ファイバーアレイ8
の光ファイバーに捕らえられるためと考えられる。
Furthermore, in FIG. 1, the light emitted from the LED array base 11iE11 is directed by the rod-shaped lens 12, but it is not only directed directly above the light-receiving element array 1 to the necessary portion of the document; Since the document portion 18a on the substrate 11 side is also irradiated, if this portion 18a is a white document, the reflected light from this portion 18a will eventually reach the light receiving element array l. This is because the reflected light enters the coated fiber array 7, which is not coated with an absorber, from its side, and undergoes complex reflections between each optical fiber inside the optical fiber array 7. Optical fiber array 8 with light covering absorber 27
This is thought to be due to being captured by the optical fiber.

また、光ファイバーアレイ8の吸収体27の吸収性能が
悪い場合には、光ファイバーアレイ8の側面から上記反
射光か侵入し受光素子アレイlにその一部の光が到達す
ることら考えられる。
Furthermore, if the absorption performance of the absorber 27 of the optical fiber array 8 is poor, it is conceivable that the reflected light enters from the side surface of the optical fiber array 8 and a part of the light reaches the light receiving element array l.

従って、本実施例では、更に、第2の導光体16を設け
たものである。
Therefore, in this embodiment, a second light guide 16 is further provided.

すなわち、第1図において、16て示す第2の遮光体は
上記反射光による画質の低下を防ぐために設けたもので
、これによりLEDアレイ基板11から発せられ棒状レ
ンズ12で絞られた光が、受光素子アレイ1の直上近傍
のみを照射し、吸収体を被覆しない光ファイバーアレイ
7よりLED基板11側のベースガラス9上の原稿部分
18aにLED光が極力照射されない様にLED光を絞
ることができる。
That is, in FIG. 1, the second light shield indicated by 16 is provided to prevent the image quality from deteriorating due to the reflected light, so that the light emitted from the LED array board 11 and focused by the rod-shaped lens 12 is It is possible to irradiate only the area immediately above the light receiving element array 1, and narrow down the LED light so that the LED light does not irradiate as much as possible the document portion 18a on the base glass 9 on the LED board 11 side from the optical fiber array 7 that does not cover the absorber. .

以上のように本実施例では、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プレートAを原稿側に、
各光ファイバーに吸収体27を被覆した光ファイバーア
レイプレートBを受光素子アレイ側に積層配置するとと
もに、光源12と受光素子アレイlとの間に第1の遮光
体I5を設け、また、光源12と光ファイバーアレイプ
レートBとの間に第2の遮光体16を設けることにより
、高画質の密着型イメージセンサを実現することかでき
る。
As described above, in this embodiment, the optical fiber array plate A, in which each optical fiber is not coated with an absorber, is placed on the document side.
An optical fiber array plate B in which each optical fiber is coated with an absorber 27 is stacked on the light receiving element array side, and a first light shielding body I5 is provided between the light source 12 and the light receiving element array l. By providing the second light shield 16 between the array plate B and the array plate B, a high-quality contact image sensor can be realized.

また、第【図に示した第1の実施例では、第1の遮光体
ら第2の遮光体らケース一体化とする構成であるが、ケ
ースに一体化せずに各遮光体をそれぞれ独立に用いた第
2または第3の実施例をそれぞれ第4図及び第5図に示
す。
In addition, in the first embodiment shown in FIG. The second and third embodiments used for this purpose are shown in FIGS. 4 and 5, respectively.

第4図、第5図とも第1〜3図と同じ部分には同じ番号
を付けである。
In both FIGS. 4 and 5, the same parts as in FIGS. 1 to 3 are given the same numbers.

まず、第4図において、LEDアレイ基板11と受光素
子アレイ1との間の第1の遮光体33としては、光を透
過させない例えば黒色のゴム系材料を棒状にしたものを
使用している。このゴム系材料を使用することにより、
第1の遮光体33と、光ファイバーに吸収体を被覆した
光ファイバーアレイ8およびベースガラスIOからなる
光ファイバーアレイプレートBとの間の遮光性を考える
と、棒状のゴム33がベースガラス部10に密着するこ
とから、第1図に示す第1の実施例より遮光効果を向上
できる。
First, in FIG. 4, as the first light shielding body 33 between the LED array substrate 11 and the light receiving element array 1, a bar-shaped member made of, for example, a black rubber material that does not transmit light is used. By using this rubber material,
Considering the light blocking property between the first light blocking body 33 and the optical fiber array plate B consisting of the optical fiber array 8 in which optical fibers are coated with an absorber and the base glass IO, the rod-shaped rubber 33 is in close contact with the base glass part 10. Therefore, the light shielding effect can be improved compared to the first embodiment shown in FIG.

さらに、第4図において、第2の遮光体34としては、
光ファイバーアレイプレートBのベースガラス部10の
LEDアレイ基板111!Iの面に、例えば、At、C
r等の金属を蒸着法あるいはスパッタ法等により形成し
た金属薄膜を利用している。
Furthermore, in FIG. 4, as the second light shielding body 34,
LED array substrate 111 of base glass part 10 of optical fiber array plate B! For example, At, C
A metal thin film formed of metal such as r by vapor deposition or sputtering is used.

次に、第3の実施例について説明する。Next, a third example will be described.

第5図において、本実施例で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8のLEDアレイ基板i
t側のベースガラス部(第1.4図参照)を無くし、L
EDアレイ基板11と受光素子アレイ1との間の遮光を
上記第1.2の各実施例よりら容易におこなえるように
したものである。
In FIG. 5, in this embodiment, an LED array substrate i of an optical fiber array 8 in which each optical fiber is coated with an absorber is shown.
Remove the base glass part (see Figure 1.4) on the t side, and
The light shielding between the ED array substrate 11 and the light-receiving element array 1 can be more easily performed than in the above-mentioned embodiments 1.2.

すなわち、吸収体を被覆した光ファイバーアレイ8のL
EDアレイ基板1t@Iのベースガラス部を無くすこと
により、第1の遮光体36をコスト的に有利なケース一
体型にした上、LED基板llと受光素子アレイlとの
間の遮光性を第1図に示す実施例より高めることができ
る。
That is, L of the optical fiber array 8 coated with an absorber
By eliminating the base glass part of the ED array substrate 1t@I, the first light shielding body 36 is integrated into the case, which is advantageous in terms of cost, and the light shielding property between the LED board 11 and the light receiving element array 1 is improved. It can be higher than the embodiment shown in FIG.

さらに、本実施例においては、第2の遮光体37として
第4図に示す第2の実施例と同様に、光ファイバーアレ
イプレートのLEDアレイ基Hi■側の面に形成した金
属薄膜を利用しているが、吸収体を被覆しない光ファイ
バーアレイ7のベースガラス部9のLEDアレイ基板l
l側の面に薄膜を形成した点が第4図に示す第2の実施
例と異なっている。
Furthermore, in this embodiment, as in the second embodiment shown in FIG. However, the LED array substrate l of the base glass part 9 of the optical fiber array 7 that does not cover the absorber
This embodiment differs from the second embodiment shown in FIG. 4 in that a thin film is formed on the l side surface.

以上、種々の遮光体を有する第1〜第3の実施例につい
て述べたが、要はLEDアレイ基板11と受光素子アレ
イIとの間の遮光および/またはLEDアレイ基板11
と光ファイバーアレイプレートA、Bとの間の遮光が効
率よくできればよいわけで、上記各実施例に限定される
ことがないのはもちろんである。
The first to third embodiments having various light shielding bodies have been described above, but the point is that the light shielding between the LED array substrate 11 and the light receiving element array I and/or the LED array substrate 11
Of course, the present invention is not limited to the above embodiments as long as the light can be efficiently blocked between the optical fiber array plates A and B and the optical fiber array plates A and B.

最後に、第4の実施例として超薄型の密着型イメージセ
ンサの実施例を第6図に示す。
Finally, as a fourth embodiment, an embodiment of an ultra-thin contact type image sensor is shown in FIG.

本実施例においては、棒状レンズを使用しないLEDア
レイ基板39 [40はLEDアレイチップを示す]を
LEDアレイ基板39用の放ち板41に固定した上でケ
ース42に組み込むことにより、超薄型の密着型イメー
ジセンサを実現できる。
In this embodiment, an ultra-thin LED array substrate 39 [40 indicates an LED array chip] that does not use a rod-shaped lens is fixed to a release plate 41 for the LED array substrate 39 and then incorporated into a case 42. A close-contact image sensor can be realized.

ここで、第1の遮光体43、第2の遮光体44について
は、第5図に示す第3の実施例と同様である。
Here, the first light shielding body 43 and the second light shielding body 44 are the same as those in the third embodiment shown in FIG.

(ト)発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、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プレートを原稿
側に、各光ファイバーに吸収体を被覆した光ファイバー
アレイプレートを受光素子アレイ側に積層配置した上、
光源と受光素子アレイとの間及び/または光源と光ファ
イバーアレイプレート間に遮光体を設けることにより、
原稿面を容易に照明することができるとともに、ノイズ
になり得る漏れ光を確実にカットして高分解能を実現で
きる。また、光ファイバーアレイプレートを用いること
により光路長を極めて短くできるため、ロッドレンズア
レイに比べて格段に小型の密着型イメージセンサが実現
可能である。
(G) As described in detail, according to the present invention, an optical fiber array plate in which each optical fiber is not coated with an absorber is placed on the document side, and an optical fiber array plate in which each optical fiber is coated with an absorber is placed on the light receiving element array side. After stacking and arranging the
By providing a light shield between the light source and the light receiving element array and/or between the light source and the optical fiber array plate,
Not only can the surface of the document be easily illuminated, but leakage light that can become noise can be reliably cut out to achieve high resolution. Furthermore, since the optical path length can be extremely shortened by using an optical fiber array plate, it is possible to realize a contact image sensor that is much smaller than a rod lens array.

さらに本発明によれば、光源として捧しンズ無しのLE
Dアレイ基板を用いることにより、極めて薄型化を図る
ことができる。
Furthermore, according to the present invention, an LE without lenses is used as a light source.
By using a D-array substrate, it is possible to achieve an extremely thin design.

また、従来の縮小光学系を有するイメージセンサやロッ
ドレンズアレイを用いた密着型イメージセンサを比較す
るとより小型化できろこと及び保護ガラスを光ファイバ
ーアレイプレートと兼ねた構造で部品点数を少なくでき
ろことから、材料費が低減できるとともに、光学系の調
整が不要なためこの工数を削減できるため、低コスト化
に有利である。
In addition, compared to conventional image sensors with reduction optical systems and contact image sensors using rod lens arrays, they can be made more compact, and the number of parts can be reduced by having a structure in which the protective glass also serves as an optical fiber array plate. Therefore, the material cost can be reduced, and since adjustment of the optical system is not required, the number of man-hours can be reduced, which is advantageous for cost reduction.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図、第4図、第5図、第6図はそれぞれ本発明の第
1〜4の実施例を示す構成説明図、第2図は上記各実施
例における各光ファイバーに吸収体を被覆しない光ファ
イバーを示す要部構成説明図、第3図は上記各実施例に
おける各光ファイバーに吸収体を被覆した光ファイバー
を示す要部構成説明図である。 l・・・・・・受光素子アレイ、 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、 8・・・・・・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、 9・・・・・・吸収体を被覆しない光ファイバーアレイ
のベースガラス部、 IO・・・・・・吸収体を被覆した光ファイバーアレイ
のベースガラス部、 11・・・・・・LEDアレイ基板、 I2・・・・・・棒状レンズ、 13・・・・・LEDアレイ基板用放熱板、14.32
,35.42・・・・・ケース、15.36.43・・
・・・・ケース一体型の第1の遮光体、 16・・・・・・ケース一体型の第2の遮光体、17.
38.45・・・・・・押え板、18・・・・・・原稿
、19.25・・・・・・光フアイバーコア部、20.
26・・・・・・光フアイバークラッド部、21.28
・・・・・・読み取るべき原稿の情報を含んだ光の進路 22.29・・・・・・光フアイバークラッド部に入射
した光の進路、 23.30・・・・・・光ファイバーの開口角以上の角
度で光フアイバーコア部に入射 した光の進路、 24.31・・・・・・光ファイバーアレイの側面から
入射した光の進路、 27・・・・・・光ファイバーに被覆した吸収体、33
・・・・・・棒状のゴム系材料を使用した第1の遮光体
、 34.37.44・・・・・・金属薄膜を用いた第2の
遮光体、 39・・・・・・棒状レンズ無しのLEDアレイ基板、
40・・・・・・LEDアレイチップ、41・・・・・
・棒状レンズ無しのLEDアレイ基板用放熱板。
1, 4, 5, and 6 are configuration explanatory diagrams showing the first to fourth embodiments of the present invention, respectively, and FIG. 2 shows that each optical fiber in each of the above embodiments is not coated with an absorber. FIG. 3 is an explanatory diagram of the main part structure showing an optical fiber. FIG. 3 is an explanatory diagram of the main part structure showing an optical fiber in which each optical fiber in each of the above embodiments is coated with an absorber. 1... Light receiving element array, 7... Optical fiber array in which each optical fiber is not coated with an absorber, 8... Optical fiber array in which each optical fiber is coated with an absorber, 9... ... Base glass part of optical fiber array not coated with absorber, IO... Base glass part of optical fiber array coated with absorber, 11... LED array substrate, I2... ... Rod-shaped lens, 13 ... Heat sink for LED array board, 14.32
, 35.42...Case, 15.36.43...
. . . Case-integrated first light shield, 16. Case-integrated second light shield, 17.
38.45... Pressing plate, 18... Document, 19.25... Optical fiber core section, 20.
26...Optical fiber cladding part, 21.28
・・・・・・Path of the light containing the information of the original to be read 22. 29 ・・・Path of the light incident on the optical fiber cladding part, 23.30 :Aperture angle of the optical fiber Path of light incident on the optical fiber core at the above angles, 24.31... Path of light incident from the side of the optical fiber array, 27... Absorber coated on the optical fiber, 33
...First light shield using a rod-shaped rubber material, 34.37.44... Second light shield using a metal thin film, 39... Rod-shaped LED array board without lens,
40...LED array chip, 41...
・Heat sink for LED array board without rod-shaped lens.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、読み取るべき原稿を照射する光源と上記原稿からの
反射光を電気信号に変換する受光素子アレイと、上記原
稿と受光素子アレイとの間に配置した光ファイバーアレ
イ部とを有する密着型イメージセンサにおいて、上記光
ファイバーアレイ部が、各光ファイバーに光吸収体を被
覆した光ファイバーアレイと上記光吸収体を被覆しない
光ファイバーアレイを積層して成り、かつ光吸収体を被
覆した光ファイバーアレイを受光素子アレイ側に配し、
光吸収体を被覆しない光ファイバーアレイを原稿側に配
してなり、上記光源と上記受光素子アレイ間及び/また
は上記光源と上記光ファイバーアレイ間にそれぞれ第1
および第2の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。
1. In a contact image sensor having a light source that illuminates a document to be read, a light-receiving element array that converts reflected light from the document into an electrical signal, and an optical fiber array section disposed between the document and the light-receiving element array. , the optical fiber array section is formed by laminating an optical fiber array in which each optical fiber is coated with a light absorber and an optical fiber array not coated with the light absorber, and the optical fiber array coated with the light absorber is disposed on the light receiving element array side. death,
An optical fiber array not covered with a light absorber is disposed on the document side, and a first optical fiber array is provided between the light source and the light receiving element array and/or between the light source and the optical fiber array.
and a second light shielding body.
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