JPH04172762A - Optical original reader - Google Patents
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- JPH04172762A JPH04172762A JP2302036A JP30203690A JPH04172762A JP H04172762 A JPH04172762 A JP H04172762A JP 2302036 A JP2302036 A JP 2302036A JP 30203690 A JP30203690 A JP 30203690A JP H04172762 A JPH04172762 A JP H04172762A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明ζ飄 原稿を用いて光学的に読み取ることを可能
にした光学的原稿読み取り装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an optical document reading device that is capable of optically reading a document.
従来の技術
従来の光学的原稿読み取り装置は 第4図に示すように
なってい丸 挿板 基板30に取り付けた受光素子32
を含むイメージセンサ31を封止ガラス33で封止して
いた またホルダー37の先端部に(叡 ロッドレンズ
34を取り付け、さらに発光ダイオードとレンズからな
る光源部35(表原稿36に近接するごとく配置してい
た発明が解決しようとする課題
上記従来の構成で(よ 封止ガラス33の下方に所定の
間隔をおいてロッドレンズ34を組み合わせているので
、その調整が必要であり、かつ高さ方向の寸法が大きく
なってしまうという問題点があっな
課題を解決するための手段
上記問題を解決するために 本発明はマイクロレンズを
設けた基板に於て、マイクロレンズ部の上面に発光素子
をフェースダウンで実装し さらにその発光素子に並列
に受光素子をフェースダウンで実装するものであa
作用
上記構成とすることより、基板自体がロッドレンズの役
目を果たすので組立調整が必要なくなり、また光源も同
一基板上に実装できるので原稿面に近づけることができ
、高さ寸法の小さなものとすることができる。BACKGROUND OF THE INVENTION A conventional optical document reading device has a light receiving element 32 attached to a circular insert board 30 as shown in FIG.
In addition, a rod lens 34 is attached to the tip of the holder 37, and a light source section 35 consisting of a light emitting diode and a lens (located close to the front original 36) is attached to the tip of the holder 37. Problems to be Solved by the Invention In the above-mentioned conventional configuration, since the rod lens 34 is combined below the sealing glass 33 at a predetermined interval, it is necessary to adjust the rod lens 34 in the height direction. In order to solve the above-mentioned problem, the present invention provides a substrate with a microlens, in which a light emitting element is mounted on the upper surface of the microlens part. The light receiving element is mounted face down in parallel to the light emitting element.A Function With the above configuration, the board itself acts as a rod lens, eliminating the need for assembly and adjustment, and also allowing the light source to Since it can be mounted on the same substrate, it can be placed close to the document surface, and the height can be made small.
実施例
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明すも第1図は
本発明の第1の実施例におけるマイクロレンズの製造方
法を示すものであム 第1図において、 1(瓜 紫外
線であり、 2(よ 紫外線1が照射されると不透明か
つ収縮する透明板であり、3 ?L マイクロレンズ
4を形成するためのマスクであム
以上のように構成されたマイクロレンズについて以下、
その製造方法を説明する。EXAMPLES Hereinafter, examples of the present invention will be explained with reference to the drawings. FIG. 1 shows a method for manufacturing a microlens in the first example of the present invention. 2(Y) is a transparent plate that is opaque and shrinks when irradiated with ultraviolet rays 1, and 3?L is a mask for forming the microlens 4.About the microlens configured as above, the following is as follows.
The manufacturing method will be explained.
まず、感光すると不透明になり、収縮する透明板2を用
いてマイクロレンズ4を作りたい部分に遮光マスク3を
し 紫外線の平行光を上面から照射してそれぞれ不透明
部分とマイクロレンズ部4を形成すも その時、それぞ
れの遮光マスク3は連続的に濃度を変えたり、面積を変
化させたりすることによって、マイクロレンズ部4の球
面状に形成されたその頂点部はマイクロレンズ部4の範
囲内で任意の位置に形成することができも以上のように
本実施例によれハ感光すると不透明かつ収縮する透明板
に於て、紫外線の照射量を変化させることのできるよう
に連続的に濃度を変化させた遮光マスクや、面積を変え
た遮光マスクを用いることにより、マイクロレンズの中
心軸から外れた位置で焦点を結ぶことのできるようなマ
イクロレンズを形成することができも以下、本発明の第
2の実施例について図面を用いて説明すも 第2図は本
発明の第2の実施例を示す発光装置であム
第2図に於て、 11は第1の実施例の製造方法で作製
したマイクロレンズ部12を備えた基板であり、 13
は マイクロレンズ部12の上面にフェースダウンで実
装した発光素子であム 14ζよ基板11と発光素子1
3の電気的接続をとるための金属細線であム
上記のように構成された発光装置について、以下その製
造方法を説明すも まず、第1の実施例で述べた製造方
法によって基板11内にマイクロレンズ12を形成すも
この時マイクロレンズ12(よ 発光素子13の発光
面積よりも大きく形成す4 次にその上面を研磨し 不
透明部分の表面上にAuやAg−P を等の導電性物質
をスクリーン印刷法または薄膜形成法とフォトリソ法を
用いて回路導体層を形成する(図示せず)。また 発光
素子13はGaAsやGaPなどの単結晶N形基板をエ
ピタキシャル成長基板として液相エピタキシャル成長技
術を用いてPN接合を形成し その両面に金などの金属
を蒸着法やスパッタ法によって付着させ、電極(図示せ
ず)を形成し作製すム 次にこの基板11の所定の位置
にアクリレート系の光硬化型絶縁樹脂をスタンプ法やス
クリーン印刷法等で規定量を塗布し その上に先の発光
素子13の発光面を下方にし 電極が回路導体層の所定
の位置に また発光素子13がマイクロレンズ12に各
々当接するようにアライメントし上方から規定の圧力を
かけも その表 光を光硬化型絶縁樹脂に照射して硬化
し実装を完了す4以上のように本実施例によれば 焦点
方向を任意に変えることのできるマイクロレンズ上に発
光素子を実装し 同一基板上に回路導体層を設けること
により、発光装置自体を傾けることなく光の集光方向を
変えることができも
以下、本発明の第3の実施例について図面を用いて説明
する。第3図は本発明の第3の実施例を示す光学的原稿
読み取り装置であム 第3図に於て21はイメージセン
サ素子であり、 22はイメージセンサ素子21内に形
成された受光素子であム 23は発光素子である。 2
4は回路導体層を形成した基板であり、 25a、 2
5bは基板24内に形成したマイクロレンズであム ま
り26は基板中マイクロレンズ以外の不透明部分であム
27は読み取るべき原稿であム
上記のように構成された光学的原稿読み取り装置につい
て、その製造方法および動作を説明すもまず半導体プロ
セスを用いて単結晶シリコン基板上圏 受光素子22、
走査回路(図示せず)、電極(図示せず)等各種素子を
形成服 その後高精度ダイシング技術により切断し イ
メージセンサ素子21を作製すム この時受光素子22
1上8dots/mmのピッチでサイズが 75μm×
225μmで一列に配列した さらに 第1の実施例で
述べた製造方法でマイクロレンズ25aを作製し また
濃度や面積が均一の遮光マスクを用いてマスキンブレ
マイクロレンズ25bをマイクロレンズ25aに並列に
一夕ま 回路導体層を設けた基板内に形成すも この時
不透明部分26はマイクロレンズ25a、25bの各々
を通過する光がクロストークしないようにす4 次へ
発光素子23を第2の実施例で述べた方法で、マイクロ
レンズ25aの上面に実装し イメージセンサ素子21
(よ マイクロレンズ25’bの上面に受光素子22を
下方にして発光素子23と同様な方法で実装すム この
ようにして作製された光学的原稿読み取り装置の動作は
発光素子23からでた光ζよ マイクロレンズ25a
を通過してイメージセンサ素子21の方へ集光し原稿2
7を照らす。First, using a transparent plate 2 that becomes opaque and shrinks when exposed to light, a light-shielding mask 3 is placed on the part where the microlens 4 is to be made, and parallel ultraviolet light is irradiated from above to form the opaque part and the microlens part 4, respectively. At that time, each light-shielding mask 3 continuously changes the density or the area, so that the apex of the spherical shape of the microlens part 4 can be adjusted arbitrarily within the range of the microlens part 4. As described above, according to this embodiment, in a transparent plate that becomes opaque and shrinks when exposed to light, the density can be continuously changed so that the amount of ultraviolet ray irradiation can be changed. By using a light-shielding mask with a different area or a light-shielding mask with a different area, it is possible to form a microlens that can focus at a position away from the central axis of the microlens. Embodiment 1 will be explained with reference to the drawings. FIG. 2 shows a light emitting device showing a second embodiment of the present invention. In FIG. A substrate including a microlens section 12, 13
is a light emitting element mounted face down on the upper surface of the microlens section 12. 14ζ, substrate 11 and light emitting element 1
The manufacturing method for the light emitting device configured as described above will be explained below. At this time, the microlens 12 is formed to be larger than the light emitting area of the light emitting element 13.The upper surface of the microlens 12 is then polished and a conductive material such as Au or Ag-P is applied to the surface of the opaque part. A circuit conductor layer is formed using a screen printing method or a thin film forming method and a photolithography method (not shown).Also, the light emitting element 13 is formed using a liquid phase epitaxial growth technique using a single crystal N-type substrate such as GaAs or GaP as an epitaxial growth substrate. A metal such as gold is deposited on both sides of the substrate 11 by vapor deposition or sputtering to form an electrode (not shown). A prescribed amount of curable insulating resin is applied using a stamping method, screen printing method, etc., and the light emitting surface of the light emitting element 13 is placed on top of it with the light emitting surface facing downward, and the electrode is placed at a predetermined position on the circuit conductor layer. According to this embodiment, as described above, the focal direction can be set arbitrarily. By mounting a light emitting element on a microlens that can be changed to a microlens and providing a circuit conductor layer on the same substrate, the direction of light convergence can be changed without tilting the light emitting device itself. Embodiment 3 will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is an optical document reading device showing the third embodiment of the present invention. In FIG. 3, 21 is an image sensor element, and 22 is an image sensor element. A light receiving element 23 is a light emitting element formed within the image sensor element 21. 2
4 is a substrate on which a circuit conductor layer is formed, 25a, 2
5b is a microlens formed in the substrate 24; 26 is an opaque portion of the substrate other than the microlens; 27 is a document to be read; To explain the manufacturing method and operation, first, a semiconductor process is used to fabricate a light receiving element 22 on a single crystal silicon substrate.
Various elements such as a scanning circuit (not shown) and electrodes (not shown) are formed and then cut using high-precision dicing technology to produce the image sensor element 21. At this time, the light receiving element 22
The size is 75μm× with a pitch of 8dots/mm on 1.
The microlenses 25a were arranged in a line with a diameter of 225 μm. Furthermore, the microlenses 25a were fabricated using the manufacturing method described in the first embodiment, and a masking mask was formed using a light-shielding mask with uniform density and area.
The microlens 25b is formed in parallel with the microlens 25a overnight in a substrate provided with a circuit conductor layer. At this time, the opaque portion 26 is formed to prevent crosstalk between the light passing through each of the microlenses 25a and 25b. to the next
The light emitting element 23 is mounted on the upper surface of the microlens 25a by the method described in the second embodiment, and the image sensor element 21
(The light-receiving element 22 is mounted on the upper surface of the microlens 25'b in the same manner as the light-emitting element 23.) The operation of the optical document reading device manufactured in this way is as follows. ζyo Micro lens 25a
The light passes through the image sensor element 21 and is focused on the original 2.
Illuminate 7.
原稿27からの光情報(よ マイクロレンズ25bを通
過して受光素子22と一対一の対応で、しかも不透明部
分26があることによりクロストークなく受光素子22
へ導かれも
以上のように本実施例によれば 受光素子と発光素子を
マイクロレンズを設けた同一基板上に実装することによ
り、コンパクト化することができ、しかもクロストーク
なく光情報を受光素子に導くことができも
発明の効果
以上のように本発明はマイクロレンズの焦点方向を任意
に変えることができ、これを用いた発光装置はそれ自体
を傾けることなく光の集光方向を任意に変えることがで
き、しかも原稿に限りなく近づけることが可能となも
またこれを用いた光学的原稿読み取り装置(よ 基板が
レンズの役目も果たすのでレンズの組立調整が不用とな
り、作業性の良いものとなム しかL 同一基板上に光
源をも取り付けることができるので、その分コンパクト
化することができも さらに 読み取り時にクロストー
クがないため高品質、高階孤 高解像度の読み取りが可
能となるものであムLight information from the original 27 passes through the microlens 25b and has a one-to-one correspondence with the light-receiving element 22, and since there is an opaque portion 26, the light information can be transmitted to the light-receiving element 22 without crosstalk.
As described above, according to this embodiment, by mounting the light-receiving element and the light-emitting element on the same substrate provided with a microlens, it is possible to make the light-receiving element compact and to transfer optical information to the light-receiving element without crosstalk. Effects of the Invention As described above, the present invention allows the focal direction of the microlens to be changed arbitrarily, and a light emitting device using this can arbitrarily change the focusing direction of light without tilting itself. It is possible to change the image and get it as close to the original as possible.
In addition, since the substrate also serves as a lens, there is no need to assemble and adjust the lens, making it easier to work with.A light source can also be attached to the same substrate. Not only can it be made more compact, but it also enables high-quality, high-order isolation and high-resolution reading because there is no crosstalk during reading.
第1図は本発明の第1の実施例におけるマイクロレンズ
の製造工程医 第2図(ω、(b)はそれぞれ本発明の
第2の実施例における発光装置の断面図と平面医 第3
図(編(b)はそれぞれ本発明の第3の実施例における
光学的原稿読み取り装置の断面図と平面は 第4図は従
来例の構造図であムト・・紫外IL2・・・透明板 3
・・・メス久 4、12、25・・・マイクロレン、t
lL24、30・・・基K 13・・・発光素子、
14・・・金属細線21.31・・・イメージセンサ素
子、 22、32・・・受光素子、 23・・・発光素
子、 26・・・不透明皿 33・・・封止ガラ2.3
4・・・ロッドレンス 35・・・光源訊36・・・原
種 37・・・ホルダー。
代理人の氏名 弁理士 小鍜治 明 ほか2名/ −
−一 紫 タト與艷
2−・ iw月 1反
3−・イ久り
4°−クイクロし)で
第1図
2仝−養祇
25− イイクvL>又
第 3 図 26−、壬道
明部?1
2’6aFIG. 1 is a cross-sectional view of a light emitting device in a second embodiment of the present invention, and FIG.
Figure (edition (b)) is a cross-sectional view of the optical document reading device according to the third embodiment of the present invention, and Fig. 4 is a structural diagram of the conventional example.
...Messuku 4, 12, 25... Microlen, t
lL24,30... Group K13... Light emitting element,
14... Metal thin wire 21. 31... Image sensor element, 22, 32... Light receiving element, 23... Light emitting element, 26... Opaque plate 33... Sealing glass 2.3
4... Rod lens 35... Light source test 36... Original species 37... Holder. Name of agent: Patent attorney Akira Okaji and 2 others / −
-1 Murasaki Tato 與艷 2-・iw 月 1 3-・Ikuri 4°-Kuikuroshi) and 1st figure 2 仝-Yogi 25- iiku vL>also 3rd figure 26-, Imdo Akibu? 1 2'6a
Claims (3)
レンズを形成する透明板に於て、前記紫外線の照射量を
変化させるようなマスクを用いてマスキングし、形成す
るマイクロレンズの製造方法。(1) A method for manufacturing microlenses, which comprises masking a transparent plate that becomes opaque and shrinks when irradiated with ultraviolet rays to form microlenses using a mask that changes the amount of irradiation of the ultraviolet rays.
回路導体層を形成し、このマイクロレンズ部の上面にフ
ェースダウンで実装した可視光の発光素子とを備えた発
光装置。(2) A light emitting device comprising: a circuit conductor layer formed on a substrate provided with the microlens according to claim 1; and a visible light emitting element mounted face down on the upper surface of the microlens portion.
をフェースダウンで発光素子と並列に実装した光学的原
稿読み取り装置。(3) An optical document reading device in which a light-receiving element is mounted face-down in parallel with a light-emitting element on the same substrate as the light-emitting device according to claim 2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2302036A JPH04172762A (en) | 1990-11-06 | 1990-11-06 | Optical original reader |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP2302036A JPH04172762A (en) | 1990-11-06 | 1990-11-06 | Optical original reader |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04172762A true JPH04172762A (en) | 1992-06-19 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2302036A Pending JPH04172762A (en) | 1990-11-06 | 1990-11-06 | Optical original reader |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04172762A (en) |
-
1990
- 1990-11-06 JP JP2302036A patent/JPH04172762A/en active Pending
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