JPH07203129A - Close contact image sensor - Google Patents
Close contact image sensorInfo
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- JPH07203129A JPH07203129A JP5350706A JP35070693A JPH07203129A JP H07203129 A JPH07203129 A JP H07203129A JP 5350706 A JP5350706 A JP 5350706A JP 35070693 A JP35070693 A JP 35070693A JP H07203129 A JPH07203129 A JP H07203129A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、小型ファクシミリやコ
ピー機等において原稿読み取り装置として使用される密
着型イメージセンサに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a contact type image sensor used as a document reading device in a small facsimile, a copying machine or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図７は従来の密着型イメージセンサの概
略断面図である。図７では、密着型イメージセンサの長
手方向（主走査方向）に垂直な平面による断面を示して
いる。かかる密着型イメージセンサは、枠体５２と、原
稿面ガラス５４と、光源５６と、セルフォックレンズア
レイ５８と、実装基板６２と、光電変換手段６４とを備
えるものである。2. Description of the Related Art FIG. 7 is a schematic sectional view of a conventional contact image sensor. FIG. 7 shows a cross section of the contact image sensor taken along a plane perpendicular to the longitudinal direction (main scanning direction). The contact image sensor includes a frame 52, a document surface glass 54, a light source 56, a SELFOC lens array 58, a mounting substrate 62, and a photoelectric conversion unit 64.
【０００３】枠体５２は、各構成要素を一定の位置関係
を保って保持するものである。原稿面ガラス５４は枠体
５２の上部に設けられ、この原稿面ガラス５４上を原稿
が摺動する。The frame 52 holds each constituent element in a fixed positional relationship. The document surface glass 54 is provided above the frame 52, and the document slides on the document surface glass 54.
【０００４】光源５６は、光を原稿に照射するものであ
り、枠体５２の中心部に設けられている。光源５６は、
基板５６ａと、多数の発光素子５６ｂとを有する。たと
えばＡ４サイズ用のものでは、３２個の発光素子５６ｂ
が主走査方向に沿って基板５６ａ上に実装されている。
また、この光源５６は、基板５６ａが原稿面ガラス５４
に対して約４５°傾いて、しかも発光素子５６ｂが原稿
の読み取り位置Ｐと一定距離を保つように配置される。
このように一定距離を保つのは、発光素子５６ｂが原稿
面ガラス５４に近すぎると、原稿の読み取り位置Ｐにお
ける照度の均一性が悪くなり、発光素子５６ｂの真上の
みが極端に明るくなってしまうからである。尚、発光素
子５６ｂは、耐湿性等の耐環境性を向上させ、またボン
ディングワイヤ５６ｃを保護するために、ポッティング
により樹脂封止されている。また、この樹脂５６ｄにレ
ンズ効果を持たせて、光の指向性をよくしている。The light source 56 irradiates the original with light, and is provided at the center of the frame 52. The light source 56 is
It has a substrate 56a and a large number of light emitting elements 56b. For example, for A4 size, 32 light emitting elements 56b
Are mounted on the substrate 56a along the main scanning direction.
Further, in the light source 56, the substrate 56a has a document surface glass 54.
The light emitting element 56b is arranged so as to be inclined by about 45 ° with respect to the document reading position P and keep a constant distance from the document reading position P.
The reason for maintaining a constant distance is that if the light emitting element 56b is too close to the document surface glass 54, the illuminance at the reading position P of the document becomes poor in uniformity, and only just above the light emitting element 56b becomes extremely bright. Because it will be. The light emitting element 56b is resin-sealed by potting in order to improve environment resistance such as moisture resistance and to protect the bonding wire 56c. The resin 56d has a lens effect to improve the directivity of light.
【０００５】セルフォックレンズアレイ５８は、光源５
６が発し、原稿の読み取り位置Ｐにおける原稿で反射さ
れた反射光を光電変換手段６４に集束させるものであ
り、枠体５２の略中心部に設けられている。実装基板６
２は枠体５２の下部に設けられており、実装基板６２上
には光電変換手段６４が設けられている。光電変換手段
６４は、センサ基板６４ａ上に多数のセンサ素子６４ｂ
が主走査方向に沿って形成されている。尚、図７におい
て、６６はスペーサである。The SELFOC lens array 58 includes a light source 5
Light emitted from the light source 6 is focused on the photoelectric conversion means 64 at the reading position P of the original and reflected by the original, and is provided at a substantially central portion of the frame 52. Mounting board 6
2 is provided below the frame 52, and the photoelectric conversion means 64 is provided on the mounting substrate 62. The photoelectric conversion means 64 includes a large number of sensor elements 64b on a sensor substrate 64a.
Are formed along the main scanning direction. In FIG. 7, 66 is a spacer.
【０００６】原稿面ガラス５４上に置かれた原稿を読み
取るには、まず、光源５６の発光素子５６ｂを発光さ
せ、その光を原稿の読み取り位置Ｐに照射する。する
と、その原稿の読み取り位置Ｐにおける原稿で反射され
た反射光は、セルフォックレンズアレイ５８によってセ
ンサ素子６４ｂに集束する。センサ素子６４ｂはその反
射光から１ライン分の画像を読み取って、電気信号に変
換して出力する。そして、原稿が副走査方向に摺動する
にしたがって、センサ素子６４ｂは１ラインずつ画像を
読み取り、原稿の全画像が電気信号として取り込まれ
る。To read a document placed on the document surface glass 54, first, the light emitting element 56b of the light source 56 is caused to emit light, and the light is applied to the document reading position P. Then, the reflected light reflected by the original at the original reading position P is focused on the sensor element 64b by the SELFOC lens array 58. The sensor element 64b reads an image for one line from the reflected light, converts it into an electric signal, and outputs it. Then, as the document slides in the sub-scanning direction, the sensor element 64b reads an image line by line, and the entire image of the document is captured as an electric signal.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところで、かかる従来
の密着型イメージセンサでは、コストをいかに下げるか
が重要な課題の一つとなっている。たとえば、光源５６
のコストを低下することが試みられている。光源５６の
部品コストは基板５６ａのコストと発光素子５６ｂのコ
ストとの和となり、発光素子５６ｂのコストは発光素子
５６ｂの数に比例するので、発光素子５６ｂの数を減ら
すことにより、密着型イメージセンサのコストを下げる
ことができる。しかしながら、ただ単に発光素子５６ｂ
の数を減らしたのでは、原稿の読み取り位置Ｐでの照度
が低くなり、正確に原稿の画像を読み取ることができな
くなってしまう。このように、従来は、密着型イメージ
センサの性能を維持しながら、コスト低下を図ることは
非常に困難であった。By the way, in such a conventional contact-type image sensor, how to reduce the cost is one of the important problems. For example, the light source 56
Attempts have been made to reduce the cost of the. The component cost of the light source 56 is the sum of the cost of the substrate 56a and the cost of the light emitting elements 56b, and the cost of the light emitting elements 56b is proportional to the number of the light emitting elements 56b. Therefore, by reducing the number of the light emitting elements 56b, the contact type image can be obtained. The cost of the sensor can be reduced. However, only the light emitting element 56b
If the number of is reduced, the illuminance at the document reading position P becomes low, and the image of the document cannot be read accurately. As described above, conventionally, it has been very difficult to reduce the cost while maintaining the performance of the contact image sensor.
【０００８】本発明は上記事情に基づいてなされたもの
であり、発光素子の数を減らしても、原稿の読み取り位
置において十分な照度を得ることができる密着型イメー
ジセンサを提供することを目的とするものである。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a contact-type image sensor which can obtain sufficient illuminance at the reading position of a document even if the number of light emitting elements is reduced. To do.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの請求項１記載の発明は、原稿が摺動する原稿面ガラ
スと、主走査方向に沿って複数の発光素子が配列され前
記原稿に光を照射する光源と、前記原稿の読み取り位置
における前記原稿によって反射された前記発光素子から
の光を集束する光学系と、前記光学系で集束された光を
電気信号に変換する光電変換手段とを有する密着型イメ
ージセンサにおいて、前記発光素子の中心軸が前記原稿
面ガラスと略平行になるように前記光源を配置すると共
に、前記発光素子が発した光を前記原稿面ガラスに沿っ
て前記原稿の読み取り位置の近傍に導いて端面から放射
する光ガイド手段と、前記発光素子と前記光ガイド手段
との間を封止する光カップリング樹脂と、前記発光素子
が発した光のうち前記光ガイド手段に入射せず前記原稿
の側に放射される光を遮る遮光手段とを設けたことを特
徴とするものである。According to a first aspect of the present invention for achieving the above object, a document surface glass on which a document slides and a plurality of light emitting elements are arranged in the main scanning direction. A light source for irradiating the light source, an optical system for focusing the light from the light emitting element reflected by the document at the reading position of the document, and a photoelectric conversion unit for converting the light focused by the optical system into an electric signal. In the contact image sensor having, the light source is arranged such that the central axis of the light emitting element is substantially parallel to the document surface glass, and the light emitted by the light emitting element is arranged along the document surface glass. Of the light emitted by the light emitting element, a light guide means that guides the light near the document reading position and radiates from the end surface, an optical coupling resin that seals between the light emitting element and the light guide means, and It is characterized in the provision of the light shielding means for shielding light emitted on the side of the document does not enter the serial light guide means.
【００１０】請求項２記載の発明に係る密着型イメージ
センサは、請求項１記載の発明において、前記遮光手段
は、前記原稿面ガラスの裏面に形成された反射膜又は反
射板であることを特徴とするものである。According to a second aspect of the present invention, in the contact type image sensor according to the first aspect, the light shielding means is a reflection film or a reflection plate formed on the back surface of the document surface glass. It is what
【００１１】請求項３記載の発明に係る密着型イメージ
センサは、請求項２記載の発明において、前記遮光手段
は、前記原稿面ガラスの表面に形成された反射膜である
ことを特徴とするものである。According to a third aspect of the present invention, in the contact type image sensor according to the second aspect, the light shielding means is a reflection film formed on the surface of the original surface glass. Is.
【００１２】請求項４記載の発明に係る密着型イメージ
センサは、請求項１、２又は３記載の発明において、前
記端面は、前記光学系の光の入射端の近傍に配置されて
いることを特徴とするものである。According to a fourth aspect of the present invention, in the contact type image sensor according to the first, second or third aspect, the end face is disposed in the vicinity of the light incident end of the optical system. It is a feature.
【００１３】[0013]
【作用】本発明は前記の構成によって、光源の発光素子
が発した光を原稿の読み取り位置の近傍に導く光ガイド
手段を設け、発光素子と光ガイド手段との間を光カップ
リング樹脂で封止したことにより、発光素子が発した光
を原稿の読み取り位置の近傍に効率よく導くことができ
るので、従来のものに比べて発光素子の数を約半分に減
らしても原稿の読み取り位置において同程度の照度を得
ることができる。また、発光素子が発した光のうち光ガ
イド手段に入射せず原稿側に放射される光を遮る遮光手
段を設けたことにより、原稿の読み取り位置以外のとこ
ろの原稿の白・黒によって原稿の読み取り位置に照射さ
れる光量が影響を受けないようにできる。According to the present invention, with the above construction, the light guide means for guiding the light emitted by the light emitting element of the light source to the vicinity of the reading position of the original is provided, and the space between the light emitting element and the light guiding means is sealed with the optical coupling resin. By stopping the light emission, the light emitted from the light emitting element can be efficiently guided to the vicinity of the reading position of the original, so even if the number of light emitting elements is reduced to about half of the conventional one, the light is emitted at the original reading position. It is possible to obtain a degree of illuminance. In addition, by providing a light-shielding unit that shields the light emitted from the light-emitting element that does not enter the light guide unit and is radiated toward the document side, white and black of the document at positions other than the reading position of the document cause It is possible to prevent the amount of light applied to the reading position from being affected.
【００１４】また、遮光手段として、原稿面ガラスの裏
面に形成された反射膜又は反射板を用いることにより、
発光素子が発した光のうち光ガイド手段に入射せず原稿
側に放射される光を、遮光手段で反射させて、光ガイド
手段に入射させることができる。このため、かかる光も
有効に原稿の読み取り位置の近傍に導くことができるの
で、原稿の読み取り位置においてより大きな照度を得る
ことができる。Further, by using a reflection film or a reflection plate formed on the back surface of the document surface glass as the light shielding means,
Of the light emitted from the light emitting element, the light emitted to the document side without entering the light guide means can be reflected by the light shielding means and can be incident on the light guide means. Therefore, such light can also be effectively guided to the vicinity of the reading position of the document, and thus a larger illuminance can be obtained at the reading position of the document.
【００１５】また、遮光手段として、原稿面ガラスの表
面に形成された反射膜を用いることにより、発光素子が
発した光のうち光ガイド手段に入射せず原稿側に放射さ
れる光を、遮光手段で反射させて、光ガイド手段に入射
させることができる。このため、かかる光も有効に原稿
の読み取り位置の近傍に導くことができるので、原稿の
読み取り位置においてより大きな照度を得ることができ
る。Further, by using the reflection film formed on the surface of the document surface glass as the light shielding means, the light emitted from the light emitting element which is not incident on the light guide means and is emitted to the document side is shielded. It can be reflected by the means and made incident on the light guide means. Therefore, such light can also be effectively guided to the vicinity of the reading position of the document, and thus a larger illuminance can be obtained at the reading position of the document.
【００１６】更に、光ガイド板の端面を、光学系の光の
入射端の近傍に配置したことにより、光を無駄なく有効
に利用することができる。Further, by arranging the end face of the light guide plate in the vicinity of the light incident end of the optical system, the light can be effectively utilized without waste.
【００１７】[0017]
【実施例】以下に本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。図１は本発明の一実施例である密着型イ
メージセンサの概略断面図、図２はその密着型イメージ
センサの部分拡大断面図、図３はセルフォックレンズア
レイを説明するための図である。尚、図１及び図２にお
いては、密着型イメージセンサの長手方向（主走査方
向）に垂直な平面による断面を示している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view of a contact type image sensor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partially enlarged sectional view of the contact type image sensor, and FIG. 3 is a diagram for explaining a SELFOC lens array. It should be noted that FIGS. 1 and 2 show a cross section of the contact image sensor taken along a plane perpendicular to the longitudinal direction (main scanning direction).
【００１８】本実施例の密着型イメージセンサは、図１
及び図２に示すように、枠体１２と、原稿面ガラス１４
と、照明手段と、光学系としてのセルフォックレンズア
レイ３２と、実装基板３４と、光電変換手段３６とを備
えるものである。この密着型イメージセンサはＡ４サイ
ズ用のものであり、主走査方向の長さが約２３０ｍｍで
ある。The contact image sensor of this embodiment is shown in FIG.
And as shown in FIG. 2, the frame 12 and the document surface glass 14
A lighting unit, a SELFOC lens array 32 as an optical system, a mounting substrate 34, and a photoelectric conversion unit 36. This contact image sensor is for A4 size and has a length in the main scanning direction of about 230 mm.
【００１９】枠体１２は、各構成要素を一定の位置関係
を保って保持するものである。枠体１２は、アルミニウ
ムやステンレス等の金属を押出成形することにより得ら
れる。原稿面ガラス１４は枠体１２の上部に設けられ、
この原稿面ガラス１４上を原稿が摺動する。The frame 12 holds the respective constituent elements in a fixed positional relationship. The frame 12 is obtained by extruding a metal such as aluminum or stainless steel. The document surface glass 14 is provided on the upper portion of the frame body 12,
The document slides on the document surface glass 14.
【００２０】照明手段は、光を原稿に照射するものであ
り、光源２２と、光ガイド板２４と、光カップリング樹
脂２６とを有する。光源２２は、基板２２ａと、１６個
の発光素子（たとえば発光ダイオード）２２ｂと、ボン
ディングワイヤ２２ｃとを有する。１６個の発光素子２
２ｂは、主走査方向に沿って約１４ｍｍ間隔で基板２２
ａ上に実装されている。すなわち、本実施例では発光素
子２２ｂの数を、従来のものに比べて半分に減らしてい
る。また、この光源２２は、発光素子２２ｂの中心軸が
原稿面ガラス１４と平行となるように、且つ基板２２ａ
が原稿面ガラス１４に近接するように配置されている。The illuminating means irradiates the original with light, and has a light source 22, a light guide plate 24, and an optical coupling resin 26. The light source 22 has a substrate 22a, 16 light emitting elements (for example, light emitting diodes) 22b, and a bonding wire 22c. 16 light emitting elements 2
2b is the substrate 22 at intervals of about 14 mm along the main scanning direction.
It is implemented on a. That is, in this embodiment, the number of light emitting elements 22b is reduced to half compared with the conventional one. The light source 22 has a substrate 22a such that the central axis of the light emitting element 22b is parallel to the document surface glass 14.
Are arranged so as to be close to the document surface glass 14.
【００２１】光ガイド板２４は、発光素子２２ｂが発し
た光を導くものである。この光ガイド板２４は、光が入
射する側の端面が発光素子２２ｂに対向する位置に、光
を放射する側の端面がセルフォックレンズアレイ３２の
光の入射端の近傍、すなわち原稿の読み取り位置Ｐの近
傍に配置されている。また、光ガイド板２４の副走査方
向の長さＬは約８ｍｍである。この光ガイド板２４の材
料としては、透明樹脂、たとえばアクリル樹脂を用い
る。アクリル樹脂は加工性がよく、非常に安価であると
いう特徴がある。光ガイド板２４の加工は成形又は切断
によって行い、光ガイド板２４には特別な端面処理を施
す必要はない。The light guide plate 24 guides the light emitted by the light emitting element 22b. The light guide plate 24 has an end surface on the light incident side facing the light emitting element 22b, and an end surface on the light emitting side in the vicinity of the light incident end of the SELFOC lens array 32, that is, a document reading position. It is arranged in the vicinity of P. The length L of the light guide plate 24 in the sub-scanning direction is about 8 mm. As a material for the light guide plate 24, a transparent resin such as an acrylic resin is used. Acrylic resin is characterized by good workability and very low cost. The light guide plate 24 is processed by molding or cutting, and the light guide plate 24 does not need to be subjected to any special end surface treatment.
【００２２】光カップリング樹脂２６は、発光素子２２
ｂと光ガイド板２４との間で光のカップリングロスを少
なくするように、すなわち発光素子２２ｂから発された
光が効率よく光ガイド板２４に入るように、発光素子２
２ｂと光ガイド板２４との間を封止するものである。光
カップリング樹脂２６としては、たとえば透明なＵＶ硬
化樹脂を用いる。ＵＶ硬化樹脂は簡単に硬化できるとい
う特徴がある。The optical coupling resin 26 is used for the light emitting element 22.
b so as to reduce the coupling loss of light between the light guide plate 24 and the light guide plate 24, that is, the light emitted from the light emitting device 22b can efficiently enter the light guide plate 24.
The space between 2b and the light guide plate 24 is sealed. As the optical coupling resin 26, for example, a transparent UV curing resin is used. UV curable resin has a feature that it can be easily cured.
【００２３】ところで、従来、発光素子には、耐環境性
を向上させ、ボンディングワイヤを保護するためにポッ
ティングにより樹脂封止をする必要があった。しかし、
本実施例では、発光素子２２ｂと光ガイド板２４との間
を光カップリング樹脂２６で封止しているため、光カッ
プリング樹脂２６に上記のような耐環境性の向上、ボン
ディングワイヤの保護という機能を持たせることができ
るので、従来のようなポッティングによる発光素子の樹
脂封止を行う必要がなくなる。By the way, conventionally, it has been necessary for the light emitting element to be resin-sealed by potting in order to improve the environment resistance and protect the bonding wire. But,
In the present embodiment, since the space between the light emitting element 22b and the light guide plate 24 is sealed with the optical coupling resin 26, the optical coupling resin 26 is improved in the environmental resistance as described above and the bonding wire is protected. Since such a function can be provided, it is not necessary to perform resin sealing of the light emitting element by potting as in the conventional case.
【００２４】しかしながら、ポッティング樹脂はレンズ
効果により光の指向性をよくするという機能をも有する
ため、かかるポッティング樹脂を有しない本実施例の密
着型イメージセンサでは、従来のものに比べて光の指向
性が悪くなり、発光素子２２ｂが発した光のうち光ガイ
ド板２４に入射せず原稿側に放射される光が多くなる。
いま、たとえば、全体が白い原稿Ａ1 を読み取る場合に
は、図４（ａ）に示すように、原稿の読み取り位置Ｐに
照射される光は、発光素子２２ｂが発する光のうち、光
ガイド板２４を通ってくる光と、光ガイド板２４に入射
せず原稿Ａ1 側に照射され、その原稿Ａ1 とたとえば枠
体１２とで反射を繰り返しながら導かれる光との和にな
る。一方、白いスリット部を除き全体が黒い原稿Ａ2 を
用いて、その白いスリット部を読み取る場合には、図４
（ｂ）に示すように、発光素子２２ｂが発する光のち、
光ガイド板２４に入射せず原稿Ａ2 側に照射される光は
原稿Ａ2 の黒い部分で吸収されてしまうので、原稿の読
み取り位置Ｐに照射される光は、光ガイド板２４を通っ
てくる光のみとなる。本発明者等が調べたところ、図４
（ａ）の場合の原稿の読み取り位置Ｐにおける光量は、
図４（ｂ）の場合のものに比べて約２０％多くなった。
このように、発光素子２２ｂが発した光のうち光ガイド
板２４に入射せず原稿側に放射される光について何らの
対策も講じないでおくと、原稿の読み取り位置Ｐ以外の
ところの原稿の白・黒によって、原稿の読み取り位置Ｐ
に照射される光量が変化し、原稿を正確に読み取ること
ができないことがある。However, since the potting resin also has the function of improving the directivity of light by the lens effect, the contact type image sensor of this embodiment, which does not have such potting resin, directs light more than the conventional one. Since the property is deteriorated, more of the light emitted from the light emitting element 22b is not incident on the light guide plate 24 and is emitted to the document side.
Now, for example, in the case of reading a document A 1 which is entirely white, as shown in FIG. 4A, the light irradiated to the document reading position P is the light guide plate out of the light emitted by the light emitting element 22b. The light that passes through 24 is the sum of the light that does not enter the light guide plate 24, is irradiated to the document A 1 side, and is guided while being repeatedly reflected by the document A 1 and, for example, the frame 12. On the other hand, in the case of using the original document A 2 which is entirely black except for the white slit portion and reading the white slit portion, FIG.
As shown in (b), after the light emitted from the light emitting element 22b,
The light that does not enter the light guide plate 24 and is emitted to the document A 2 side is absorbed by the black portion of the document A 2 , so that the light that is emitted to the document reading position P passes through the light guide plate 24. Only the light that comes will come. As a result of investigation by the present inventors, FIG.
In the case of (a), the light amount at the document reading position P is
It was about 20% larger than that in the case of FIG.
As described above, of the light emitted from the light emitting element 22b, if no measures are taken for the light that does not enter the light guide plate 24 and is emitted to the document side, the document other than the reading position P of the document is read. The reading position P of the document is determined by black and white.
The amount of light radiated on the paper may change, and the original may not be read accurately.
【００２５】このため、本実施例では、発光素子２２ｂ
が発した光のうち光ガイド板２４に入射せず原稿の側に
放射される光を遮る遮光手段１８を、原稿面ガラス１４
の裏面に設けている。ここで、遮光手段１８としては反
射膜を用いる。反射膜は、原稿面ガラス１４の裏面に銀
やアルミニウム等の金属をスパッタリングして形成され
る。Therefore, in this embodiment, the light emitting element 22b is used.
The light-shielding means 18 for shielding the light emitted from the light emitted to the document side without entering the light guide plate 24 is provided on the document surface glass 14
It is provided on the back side of. Here, a reflective film is used as the light shielding means 18. The reflection film is formed by sputtering a metal such as silver or aluminum on the back surface of the document surface glass 14.
【００２６】また、セルフォックレンズアレイ３２は枠
体１２の略中心部に設けられており、光源２２の発光素
子２２ｂが発し、原稿の読み取り位置Ｐにおける原稿で
反射された反射光を光電変換手段３６に集束させるもの
である。セルフォックレンズアレイ３２は、多数の光フ
ァイバーを束ねて構成される。セルフォックレンズアレ
イ３２としては、図３（ａ）に示すように、ファイバー
径ｗが０．６ｍｍで焦点距離（ＴＣ（total conjugate
）長）が９．１ｍｍである日本板硝子製ＳＬＡ２０Ｄ
を使用する。ＴＣ長は原稿の読み取り位置Ｐから光電変
換手段３６までの距離に対応する。尚、図１において、
３８はスペーサである。The SELFOC lens array 32 is provided substantially at the center of the frame 12, and the light emitted from the light emitting element 22b of the light source 22 and reflected by the document at the document reading position P is photoelectrically converted. It is focused on 36. The SELFOC lens array 32 is configured by bundling a large number of optical fibers. As shown in FIG. 3A, the SELFOC lens array 32 has a fiber diameter w of 0.6 mm and a focal length (TC (total conjugate).
) Length is 9.1 mm, made by Nippon Sheet Glass SLA20D
To use. The TC length corresponds to the distance from the document reading position P to the photoelectric conversion unit 36. In addition, in FIG.
38 is a spacer.
【００２７】実装基板３４は枠体１２の下部に設けられ
ており、実装基板３４上には光電変換手段３６が設けら
れている。光電変換手段３６は、センサ基板３６ａ上に
多数のセンサ素子３６ｂが主走査方向に沿って形成され
ている。センサ素子３６ｂは、ホトダイオードと、ブロ
ッキングダイオードとからなる。ホトダイオードは、セ
ルフォックレンズアレイ３２を介して入射してくる原稿
からの反射光を電気信号に変換するものであり、ブロッ
キングダイオードは、各ホトダイオードから画像情報に
対応する電荷を取り出す際のスイッチング素子として機
能するものである。The mounting substrate 34 is provided below the frame 12, and the photoelectric conversion means 36 is provided on the mounting substrate 34. In the photoelectric conversion unit 36, a large number of sensor elements 36b are formed on a sensor substrate 36a along the main scanning direction. The sensor element 36b is composed of a photodiode and a blocking diode. The photodiode is for converting the reflected light from the document entering through the SELFOC lens array 32 into an electric signal, and the blocking diode is a switching element for taking out electric charges corresponding to image information from each photodiode. It works.
【００２８】次に、本実施例の密着型イメージセンサの
動作について説明する。まず、原稿を、原稿面を下に向
けて原稿面ガラス１４上に置く。そして、光源２２の発
光素子２２ｂを発光させると、その光は光カップリング
樹脂２６を介して効率よく光ガイド板２４に入り、光ガ
イド板２４内を通ってセルフォックレンズアレイ３２の
近傍に効率よく導かれる。このとき、発光素子２２ｂか
ら発された光のうち、光ガイド板２４に入らず原稿側に
放射される光は、遮光手段１８で反射された後、光ガイ
ド板２４に入るようになるので、かかる光も有効的にセ
ルフォックレンズアレイ３２の近傍に導かれる。そし
て、この光ガイド板２４の端面から取り出された光のう
ち、一部の光は直接、原稿面ガラス１４上の原稿の読み
取り位置Ｐを照射し、また他の一部の光は枠体１２で反
射されて原稿の読み取り位置Ｐを照射する。ところで、
本実施例の密着型イメージセンサでは、従来のものに比
べて発光素子２２ｂの数を半分に減らしているが、本発
明者等は、原稿の読み取り位置Ｐにおいて従来のものと
同程度の照度を得ることができることを確認した。尚、
光ガイド板２４の端面から直接、原稿に照射する光だけ
でも、原稿の読み取り位置Ｐにおいて十分な照度を得る
ことができる。Next, the operation of the contact image sensor of this embodiment will be described. First, the document is placed on the document surface glass 14 with the document surface facing down. Then, when the light emitting element 22b of the light source 22 is caused to emit light, the light efficiently enters the light guide plate 24 through the optical coupling resin 26, passes through the light guide plate 24, and is efficiently emitted to the vicinity of the SELFOC lens array 32. Well guided. At this time, of the light emitted from the light emitting element 22b, the light that does not enter the light guide plate 24 and is emitted to the document side enters the light guide plate 24 after being reflected by the light shielding means 18. Such light is also effectively guided to the vicinity of the Selfoc lens array 32. Of the light extracted from the end surface of the light guide plate 24, a part of the light directly illuminates the original reading position P on the original surface glass 14, and the other part of the light is the frame 12. It is reflected by and irradiates the reading position P of the document. by the way,
In the contact type image sensor of the present embodiment, the number of light emitting elements 22b is reduced to half as compared with the conventional one, but the present inventors have achieved the same illuminance at the document reading position P as the conventional one. I confirmed that I could get it. still,
Sufficient illuminance can be obtained at the reading position P of the document only by the light emitted to the document directly from the end surface of the light guide plate 24.
【００２９】この原稿の読み取り位置Ｐにおける原稿で
反射された反射光は、セルフォックレンズアレイ３２に
よってセンサ素子３６ｂに集束する。センサ素子３６ｂ
はその反射光から１ライン分の画像を読み取って、電気
信号に変換し出力する。そして、原稿が副走査方向に摺
動するにしたがって、センサ素子３６ｂは１ラインずつ
画像を読み取り、原稿の全画像が電気信号として取り込
まれる。The reflected light reflected by the document at the document reading position P is focused on the sensor element 36b by the SELFOC lens array 32. Sensor element 36b
Reads an image of one line from the reflected light, converts it into an electric signal, and outputs it. Then, as the document slides in the sub-scanning direction, the sensor element 36b reads an image line by line, and the entire image of the document is captured as an electric signal.
【００３０】本実施例の密着型イメージセンサでは、光
源の発光素子が発した光を原稿の読み取り位置の近傍に
導く光ガイド板を設け、発光素子と光ガイド板との間を
光カップリング樹脂で封止したことにより、発光素子が
発した光をセルフォックレンズアレイの近傍に効率よく
導くことができるので、従来のものに比べて発光素子の
数を半分に減らしても原稿の読み取り位置において同程
度の照度を得ることができる。また、発光素子が発した
光のうち光ガイド板に入射せず原稿側に放射される光を
遮る遮光手段を設けたことにより、原稿の読み取り位置
以外のところの原稿の白・黒によって原稿の読み取り位
置に照射される光量が影響を受けないようにできるの
で、原稿を正確に読み取ることができる。したがって、
本実施例の密着型イメージセンサでは、性能の低下をき
たすことなく、発光素子の数を減らすことができ、コス
トダウンを図ることができる。尚、かかる密着型イメー
ジセンサでは、新たに光ガイド板を設けているため、こ
の光ガイド板にかかるコストが心配となるが、たとえば
アクリル樹脂等の材料を用いれば、光ガイド板にかかる
コストはほとんど問題とならない。In the contact image sensor of this embodiment, an optical guide plate for guiding the light emitted from the light emitting element of the light source to the vicinity of the reading position of the original is provided, and an optical coupling resin is provided between the light emitting element and the optical guide plate. Since it is possible to efficiently guide the light emitted from the light emitting element to the vicinity of the SELFOC lens array by sealing with, even if the number of light emitting elements is reduced to half compared to the conventional one, it is possible to read at the original reading position. It is possible to obtain the same illuminance. In addition, by providing a light-shielding unit that blocks the light emitted from the light-emitting element that does not enter the light guide plate and is radiated to the document side, white and black of the document other than the document reading position Since the amount of light applied to the reading position can be prevented from being affected, the original can be read accurately. Therefore,
In the contact image sensor of the present embodiment, the number of light emitting elements can be reduced and the cost can be reduced without deteriorating the performance. In addition, in such a contact type image sensor, since the light guide plate is newly provided, the cost of the light guide plate may be a concern, but if a material such as acrylic resin is used, the cost of the light guide plate is reduced. Almost no problem.
【００３１】また、遮光手段として、反射膜を用いるこ
とにより、発光素子が発した光のうち光ガイド板に入射
せず原稿側に放射される光を、遮光手段で反射させた
後、光ガイド板に入射させることができる。このため、
かかる光も有効的にセルフォックレンズアレイの近傍に
導くことができるので、原稿の読み取り位置においてよ
り大きな照度を得ることができる。Further, by using the reflection film as the light shielding means, the light emitted from the light emitting element which is not incident on the light guide plate and is emitted to the document side is reflected by the light shielding means, and then is guided by the light guide. It can be incident on a plate. For this reason,
Since such light can also be effectively guided to the vicinity of the SELFOC lens array, a larger illuminance can be obtained at the original reading position.
【００３２】更に、本実施例の密着型イメージセンサで
は、光源の基板を原稿面ガラスに対して垂直に且つ原稿
面ガラスに近接するように配置したことにより、光源の
基板を原稿面ガラスに対して約４５°傾けしかも原稿の
読み取り位置から一定距離を保って配置した従来のもの
に比べて、密着型イメージセンサの高さを低くすること
が可能である。これにより、セルフォックレンズアレイ
として、従来は、図３（ｂ）に示すように、ファイバー
径ｗが０．９ｍｍでＴＣ長が１４．４ｍｍである日本板
硝子製ＳＬＡ２０Ｂを使用していたが、本実施例では、
図３（ａ）に示すように、ファイバー径ｗが０．６ｍｍ
でＴＣ長が９．１ｍｍである日本板硝子製ＳＬＡ２０Ｄ
を使用することができる。また、セルフォックレンズア
レイは光ファイバーの径が小さいものほど安価であるの
で、さらにコスト低下を図ることができる。Further, in the contact type image sensor of this embodiment, the light source substrate is arranged vertically to the original surface glass and close to the original surface glass, so that the light source substrate is opposed to the original surface glass. It is possible to make the height of the contact image sensor lower than that of a conventional one in which the contact image sensor is tilted at about 45 ° and kept at a constant distance from the original reading position. As a result, as a SELFOC lens array, conventionally, as shown in FIG. 3B, SLA20B manufactured by Nippon Sheet Glass Co., Ltd. having a fiber diameter w of 0.9 mm and a TC length of 14.4 mm was used. In the example,
As shown in FIG. 3A, the fiber diameter w is 0.6 mm.
SLA20D made by Nippon Sheet Glass with TC length of 9.1 mm
Can be used. Further, the selfoc lens array is cheaper as the diameter of the optical fiber is smaller, so that the cost can be further reduced.
【００３３】尚、本発明は、上記の実施例に限定される
ものではなく、その要旨の範囲内において種々の変形が
可能である。本実施例では、遮光手段として原稿面ガラ
スの裏面に形成した反射膜を用いた場合について説明し
たが、たとえば遮光手段としては、反射板を用いてもよ
い。また、原稿面ガラスの裏面に樹脂（塗料）印刷を施
して形成した光吸収膜を用いてもよい。The present invention is not limited to the above embodiment, but various modifications can be made within the scope of the gist thereof. In the present embodiment, the case where the reflection film formed on the back surface of the document surface glass is used as the light shielding means has been described, but a reflection plate may be used as the light shielding means, for example. Further, a light absorbing film formed by printing resin (paint) on the back surface of the document surface glass may be used.
【００３４】また、図５に示すように、遮光手段１８ａ
を、原稿面ガラス１４の表面に形成してもよい。この場
合、たとえば遮光手段として反射板等を用いると、原稿
面ガラスの表面に段差ができ、原稿が痛む原因となるた
め、遮光手段１８ａとしては、金属をスパッタリングし
て形成した反射膜や樹脂（塗料）印刷を施して形成した
光吸収膜等を用いることが望ましい。Further, as shown in FIG. 5, the light shielding means 18a
May be formed on the surface of the document surface glass 14. In this case, for example, if a reflection plate or the like is used as the light shielding means, a step is formed on the surface of the document surface glass, which causes the document to be damaged. Therefore, as the light shielding means 18a, a reflection film or a resin ( It is desirable to use a light absorbing film or the like formed by applying paint.
【００３５】更に、本実施例では、光源の基板を原稿面
ガラスに対して垂直に且つ原稿面ガラスに近接するよう
に配置した場合について説明したが、たとえば、光源の
基板を、従来のように原稿面ガラスに対して約４５°傾
けしかも原稿の読み取り位置から一定距離だけ離して配
置してもよい。Further, in the present embodiment, the case where the substrate of the light source is arranged perpendicularly to the original surface glass and close to the original surface glass has been described. For example, the substrate of the light source is arranged as in the conventional case. It may be placed at an angle of about 45 ° with respect to the original surface glass and at a distance from the original reading position.
【００３６】更に、光源の基板として、図６に示すよう
に、たとえばポリイミド等を材料とするフレキシブルな
基板２２０ａを用いてもよい。この場合、光源２２０を
予め透明な光カップリング樹脂で光ガイド板２４に接着
しておくことにより、密着型イメージセンサを組み立て
る際の取扱いが容易となる。また、フレキシブル基板２
２０ａに予め端子２２０ｄを作り込んでおくと、フレキ
シブル基板２２０ａは折り曲げが自由であるので、端子
２２０ｄの取り出しが容易になるという利点もある。Further, as the substrate of the light source, as shown in FIG. 6, a flexible substrate 220a made of, for example, polyimide may be used. In this case, the light source 220 is previously bonded to the light guide plate 24 with a transparent optical coupling resin, which facilitates handling when assembling the contact image sensor. In addition, the flexible substrate 2
If the terminal 220d is made in advance in the 20a, the flexible substrate 220a can be bent freely, and thus there is an advantage that the terminal 220d can be taken out easily.
【００３７】[0037]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
源用基板の発光素子が発した光を原稿の読み取り位置の
近傍に導く光ガイド手段を設け、発光素子と光ガイド手
段との間を光カップリング樹脂で封止すると共に、発光
素子が発した光のうち光ガイド手段に入射せず原稿側に
放射される光を遮る遮光手段を設けたことにより、発光
素子が発した光を光学系の近傍に効率よく導くことがで
き、しかも原稿の読み取り位置以外のところの原稿の白
・黒によって原稿の読み取り位置に照射される光量が影
響を受けないようにできるので、性能の低下をきたすこ
となく、発光素子の数を減らすことができ、したがって
コスト低下を図ることができる密着型イメージセンサを
提供することができる。As described above, according to the present invention, the light guide means for guiding the light emitted by the light emitting element of the light source substrate to the vicinity of the reading position of the document is provided, and the light guide means is provided between the light emitting element and the light guide means. The light emitted from the light emitting element is blocked by the light coupling element and the light shielding element that blocks the light emitted from the light emitting element that does not enter the light guide means and is emitted to the document side. It can be efficiently guided to the vicinity of the optical system, and it is possible to prevent the amount of light emitted to the original reading position from being affected by the white and black of the original other than the original reading position, thus reducing performance. It is possible to provide a contact-type image sensor in which the number of light emitting elements can be reduced and the cost can be reduced without causing any trouble.
【００３８】また、遮光手段として、原稿面ガラスの裏
面に形成された反射膜又は反射板を用いることにより、
発光素子が発した光のうち光ガイド手段に入射せず原稿
側に放射される光を、遮光手段で反射させて、光ガイド
手段に入射させることができるため、かかる光も有効に
原稿の読み取り位置の近傍に導くことができるので、原
稿の読み取り位置においてより大きな照度を得ることが
できる密着型イメージセンサを提供することができる。Further, by using a reflection film or a reflection plate formed on the back surface of the document surface glass as the light shielding means,
Of the light emitted by the light emitting element, the light emitted to the document side without entering the light guide means can be reflected by the light shielding means and can be incident on the light guide means. Since it can be guided to the vicinity of the position, it is possible to provide a contact type image sensor capable of obtaining a larger illuminance at the document reading position.
【００３９】また、遮光手段として、原稿面ガラスの表
面に形成された反射膜を用いることにより、発光素子が
発した光のうち光ガイド手段に入射せず原稿側に放射さ
れる光を、遮光手段で反射させて、光ガイド手段に入射
させることができるため、かかる光も有効に原稿の読み
取り位置の近傍に導くことができるので、原稿の読み取
り位置においてより大きな照度を得ることができる密着
型イメージセンサを提供することができる。Further, by using the reflection film formed on the surface of the document surface glass as the light shielding means, the light emitted from the light emitting element which is not incident on the light guide means and is emitted to the document side is shielded. Since the light can be reflected by the means and made incident on the light guide means, such light can also be effectively guided to the vicinity of the reading position of the document, so that a larger illuminance can be obtained at the reading position of the document. An image sensor can be provided.
【００４０】更に、光ガイド板の端面を、光学系の光の
入射端の近傍に配置したことにより、光を無駄なく有効
に利用することができる密着型イメージセンサを提供す
ることができる。Furthermore, by arranging the end surface of the light guide plate in the vicinity of the light incident end of the optical system, it is possible to provide a contact type image sensor in which light can be effectively utilized without waste.
【図１】本発明の一実施例である密着型イメージセンサ
の概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a contact image sensor that is an embodiment of the present invention.
【図２】その密着型イメージセンサの部分拡大断面図で
ある。FIG. 2 is a partially enlarged sectional view of the contact image sensor.
【図３】セルフォックレンズアレイを説明するための図
である。FIG. 3 is a diagram for explaining a SELFOC lens array.
【図４】遮光手段を設けない場合に、発光素子が発する
光の光路を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining an optical path of light emitted from a light emitting element when a light shielding unit is not provided.
【図５】本発明の変形例である密着型イメージセンサの
概略断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a contact image sensor that is a modified example of the invention.
【図６】ＬＥＤアレイ光源の他の例を説明するための図
である。FIG. 6 is a diagram for explaining another example of the LED array light source.
【図７】従来の密着型イメージセンサの概略断面図であ
る。FIG. 7 is a schematic sectional view of a conventional contact image sensor.
１２ 枠体 １４ 原稿面ガラス １８，１８ａ 遮光手段 ２２，２２０ 光源 ２２ａ，２２０ａ 基板 ２２ｂ 発光素子 ２２ｃ ボンディングワイヤ ２４ 光ガイド板 ２６ 光カップリング樹脂 ３２ セルフォックレンズアレイ ３４ 実装基板 ３６ 光電変換手段 ３６ａ センサ基板 ３６ｂ センサ素子 12 frame body 14 document surface glass 18, 18a light shielding means 22, 220 light source 22a, 220a substrate 22b light emitting element 22c bonding wire 24 light guide plate 26 optical coupling resin 32 selfoc lens array 34 mounting substrate 36 photoelectric conversion means 36a sensor substrate 36b sensor element
Claims (4)
方向に沿って複数の発光素子が配列され前記原稿に光を
照射する光源と、前記原稿の読み取り位置における前記
原稿によって反射された前記発光素子からの光を集束す
る光学系と、前記光学系で集束された光を電気信号に変
換する光電変換手段とを有する密着型イメージセンサに
おいて、 前記発光素子の中心軸が前記原稿面ガラスと略平行にな
るように前記光源を配置すると共に、前記発光素子が発
した光を前記原稿面ガラスに沿って前記原稿の読み取り
位置の近傍に導いて端面から放射する光ガイド手段と、
前記発光素子と前記光ガイド手段との間を封止する光カ
ップリング樹脂と、前記発光素子が発した光のうち前記
光ガイド手段に入射せず前記原稿の側に放射される光を
遮る遮光手段とを設けたことを特徴とする密着型イメー
ジセンサ。1. A document surface glass on which a document slides, a light source having a plurality of light emitting elements arranged in the main scanning direction to irradiate the document, and a document reflected at the document reading position. In a contact image sensor having an optical system that focuses light from the light emitting element and a photoelectric conversion unit that converts the light focused by the optical system into an electrical signal, the central axis of the light emitting element is the original surface glass. Light guide means for arranging the light source so as to be substantially parallel to, and for guiding the light emitted by the light emitting element to near the reading position of the document along the document surface glass and radiating the light from the end face.
An optical coupling resin that seals between the light emitting element and the light guide means, and a light shield that blocks the light emitted from the light emitting element that is not incident on the light guide means and is emitted to the document side. And a contact type image sensor.
面に形成された反射膜又は反射板であることを特徴とす
る請求項１記載の密着型イメージセンサ。2. The contact type image sensor according to claim 1, wherein the light shielding means is a reflection film or a reflection plate formed on the back surface of the document surface glass.
面に形成された反射膜である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。3. The light shielding means is a reflective film formed on the surface of the original surface glass.
The contact image sensor described.
近傍に配置されていることを特徴とする請求項１、２又
は３記載の密着型イメージセンサ。4. The contact image sensor according to claim 1, wherein the end face is arranged in the vicinity of an incident end of light of the optical system.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5350706A JPH07203129A (en) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | Close contact image sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5350706A JPH07203129A (en) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | Close contact image sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07203129A true JPH07203129A (en) | 1995-08-04 |
Family
ID=18412302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5350706A Withdrawn JPH07203129A (en) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | Close contact image sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07203129A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10190959A (en) * | 1996-12-27 | 1998-07-21 | Rohm Co Ltd | Image reader, linear light source device used therefor, and light-transmitting member |
| US7042599B2 (en) | 2000-08-11 | 2006-05-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Image sensor and image reading apparatus |
| JP2008164976A (en) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Ricoh Co Ltd | Illuminator, image reader, and image forming apparatus |
| JP2010021910A (en) * | 2008-07-14 | 2010-01-28 | Ricoh Co Ltd | Illumination device |
| JP2012015617A (en) * | 2010-06-29 | 2012-01-19 | Kyocera Mita Corp | Image reading apparatus and image forming apparatus |
-
1993
- 1993-12-29 JP JP5350706A patent/JPH07203129A/en not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10190959A (en) * | 1996-12-27 | 1998-07-21 | Rohm Co Ltd | Image reader, linear light source device used therefor, and light-transmitting member |
| US7042599B2 (en) | 2000-08-11 | 2006-05-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Image sensor and image reading apparatus |
| US7136203B2 (en) | 2000-08-11 | 2006-11-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Image sensor and image reading apparatus |
| JP2008164976A (en) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Ricoh Co Ltd | Illuminator, image reader, and image forming apparatus |
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