JPH0983729A - Contact image sensor and its production - Google Patents

Contact image sensor and its production

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Publication number
JPH0983729A
JPH0983729A JP7238091A JP23809195A JPH0983729A JP H0983729 A JPH0983729 A JP H0983729A JP 7238091 A JP7238091 A JP 7238091A JP 23809195 A JP23809195 A JP 23809195A JP H0983729 A JPH0983729 A JP H0983729A
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JP
Japan
Prior art keywords
light receiving
image sensor
receiving sensor
light
optical waveguide
Prior art date
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Application number
JP7238091A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Tanigawa
浩 谷川
Hideki Maruyama
英樹 丸山
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a contact image sensor and its production to prevent the deterioration of resolution at a joint part between the light receiving sensor elements. SOLUTION: A contact image sensor consists of a light source which irradiates an original, plural light receiving sensor elements 11 which convert the reflected light of the original into the electric signals, and light waveguide array 6 which includes plural light waveguides 7 arranged in an array to lead the reflected light of the original to the elements 11. Then the array 6 is divided into groups in the same number as the elements 11, and the pitch of a light receiving window 11a is reduced at the side of the elements 6 in comparison with the pitch of the light receiving window on the original side in every group. Thus every waveguide 7 is tapered and therefore the gaps are secured among the elements 11.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリ、イメー
ジスキャナ、複写機等の原稿読み取り部に使用する密着
型イメージセンサ及びその製造方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a contact type image sensor used in a document reading section of a facsimile, an image scanner, a copying machine or the like, and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】図12は従来の密着型イメージセンサの
主要部の断面図である。このような構造の密着型イメー
ジセンサは、LEDライン光源1から照射された光を原
稿2上で反射させ、文字や画像情報を含む反射光を正立
等倍結像光学系であるロッドレンズアレイ3により受光
センサ素子4の受光面に結像させて電気信号に変換した
後、基板5あるいは外部に構成した読み取り回路を経て
出力する仕組になっている。
2. Description of the Related Art FIG. 12 is a sectional view of a main part of a conventional contact type image sensor. The contact type image sensor having such a structure reflects the light emitted from the LED line light source 1 on the original 2 and reflects light including characters and image information as an erecting equal-magnification optical system. An image is formed on the light-receiving surface of the light-receiving sensor element 4 by 3 and converted into an electric signal, and then output through the substrate 5 or a reading circuit formed outside.

【0003】このような従来の密着型イメージセンサで
は、ロッドレンズアレイ3としては、中心の屈折率が大
きくて外側に向かうに従って徐々に屈折率が小さくなる
ような分布屈折率型の正立等倍結像系レンズをアレイ状
に配列したものを用いており、その光学系の共役長(原
稿2から受光センサ素子4までの距離)は十数〜数十m
m程度である。
In such a conventional contact type image sensor, the rod lens array 3 has a distributed refractive index type erecting equal-magnification in which the central refractive index is large and the refractive index gradually decreases toward the outside. An array of imaging lenses is used, and the conjugate length of the optical system (distance from the original 2 to the light receiving sensor element 4) is ten to several tens m.
m.

【0004】そして、受光センサ素子4として結晶半導
体系のバイポーラやCMOSを用い、これらの受光セン
サ素子4を基板5上に複数個一直線上に並べてアレイ状
とし、少なくとも原稿2と同じ幅を確保したマルチチッ
プ構成の受光センサアレイとしている。
A crystal semiconductor bipolar or CMOS is used as the light-receiving sensor element 4, and a plurality of these light-receiving sensor elements 4 are arranged in a straight line on the substrate 5 to form an array, and at least the same width as the original 2 is secured. The light-receiving sensor array has a multi-chip configuration.

【0005】このため、例えば、1素子当たり64個の
画素を125μmピッチで形成した受光センサ素子4を
用いれば、A4短辺幅を読み取る場合27個、B4短辺
幅では32個を直線上に配置することにより、8dot
/mm(200DPI相当)の解像度を持つ受光センサ
アレイを構成できる。また、16dot/mm(400
DPI相当)の解像度の場合は、同様に1素子当たり6
4個の画素を62.5μmピッチで形成した受光センサ
素子4を同数個用いる。このような構成では、基板5上
に直線上に配置した受光センサ素子4間の継ぎ目におい
て、最端部の画素間の距離も125μmあるいは62.
5μm程度にする必要があり、素材としての受光センサ
材から受光センサ素子4への切断の際や基板5への実装
の際には高い精度が要求される。
Therefore, for example, if the light receiving sensor element 4 in which 64 pixels per element are formed at a pitch of 125 μm is used, 27 pieces are read on the A4 short side width, and 32 pieces are read on the B4 short side width on a straight line. By placing, 8 dots
A light receiving sensor array having a resolution of / mm (equivalent to 200 DPI) can be configured. Also, 16 dot / mm (400
In the case of a resolution equivalent to DPI), 6 per element similarly.
The same number of light receiving sensor elements 4 each having four pixels formed at a pitch of 62.5 μm are used. With such a configuration, in the joint between the light receiving sensor elements 4 arranged on the substrate 5 in a straight line, the distance between the pixels at the outermost ends is 125 μm or 62.
It is necessary to set the thickness to about 5 μm, and high precision is required when cutting the light receiving sensor material as a material into the light receiving sensor element 4 and mounting on the substrate 5.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような従来の密着型イメージセンサでは、複数の受光セ
ンサ素子4を一直線上に配置して受光センサアレイとす
るため、どうしても受光センサ素子4間に多少の空隙が
生じ、受光センサ素子4の継ぎ目部分では最端部の画素
間の距離が所定の値を上回るため解像度が低下してしま
う。また、この空隙は継ぎ目の数だけ累積されるので、
画素の高密度化を図れば図る程隙間による影響が大きく
なり、読み取り幅全体では大幅な読み取り精度の狂いを
生じるという問題点を有していた。
However, in the conventional contact type image sensor as described above, since a plurality of light receiving sensor elements 4 are arranged in a straight line to form a light receiving sensor array, the light receiving sensor elements 4 are inevitably arranged between them. A slight gap is generated, and the distance between the pixels at the outermost end exceeds the predetermined value at the joint portion of the light receiving sensor element 4, resulting in a decrease in resolution. Also, since this void is accumulated by the number of seams,
The higher the pixel density, the greater the influence of the gap, and there is a problem in that the reading accuracy is greatly disturbed over the entire reading width.

【0007】本発明は、以上の問題点を解決し、受光セ
ンサ素子の継ぎ目部分での解像度の低下を防止した密着
型イメージセンサを提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above problems and provide a contact type image sensor in which the deterioration of the resolution at the joint portion of the light receiving sensor element is prevented.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】以上の問題点を解決する
ために本発明の密着型イメージセンサは、原稿を照射す
る光源と、原稿からの反射光を電気信号に変換する複数
の受光センサ素子と、原稿からの反射光を受光センサ素
子に導く複数の光導波路をアレイ状に配列した光導波路
アレイとを備え、光導波路アレイを受光センサ素子と同
数のグループに分割し、各グループ毎に原稿側の受光窓
のピッチより受光センサ素子側の受光窓のピッチを狭め
て光導波路をテーパー状に形成し、複数の受光センサ素
子の各素子間に空隙を設けるように構成した。
In order to solve the above problems, a contact type image sensor of the present invention comprises a light source for illuminating a document and a plurality of light receiving sensor elements for converting light reflected from the document into an electric signal. And an optical waveguide array in which a plurality of optical waveguides for guiding the reflected light from the original to the light receiving sensor element are arranged in an array, and the optical waveguide array is divided into the same number of groups as the light receiving sensor element, and the original is set for each group. The pitch of the light receiving window on the side of the light receiving sensor element is narrower than the pitch of the light receiving window on the side to form the optical waveguide in a tapered shape, and a gap is provided between each element of the plurality of light receiving sensor elements.

【0009】[0009]

【作用】この構成により、受光センサ素子の実装時の位
置ずれの許容範囲が広がるので、事実上位置ずれがなく
なり、受光センサ素子の継ぎ目部分での解像度の低下を
防止できる。
With this structure, the allowable range of positional deviation at the time of mounting the light receiving sensor element is widened, so that there is virtually no positional deviation, and it is possible to prevent deterioration of the resolution at the joint portion of the light receiving sensor element.

【0010】[0010]

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0011】(実施例1)図1は本発明の第1の実施例
における密着型イメージセンサの主要部の斜視図であ
り、図2は本発明の第1の実施例における密着型イメー
ジセンサの受光センサ素子の継ぎ目部分の拡大平面図で
ある。なお、図1〜図2においては原稿を照射する光源
は省略している。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a perspective view of a main part of a contact image sensor according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a contact image sensor according to the first embodiment of the present invention. FIG. 6 is an enlarged plan view of a joint portion of a light receiving sensor element. 1 to 2, the light source for illuminating the original is omitted.

【0012】図1〜図2において、6は光導波路アレイ
であり、光導波路7や光導波路7をそれぞれ分離する遮
光クラッド部8、そして下面クラッド層9と上面クラッ
ド層10とから構成されている。一次元の受光センサ素
子11は結晶半導体系のバイポーラやCMOSで構成さ
れており、光導波路7により導かれた原稿2からの反射
光を電気信号に変換する。この受光センサ素子11は所
望の解像度に合わせて各画素がアレイ状に構成されてお
り、読み取り幅の仕様に応じて複数個の受光センサ素子
11を一直線上に並べてアレイ状とし受光センサアレイ
を形成している。12は回路部13が印刷された基板で
あり、回路部13は受光センサ素子11を駆動するセン
サ駆動回路,受光センサ素子11からの電気信号を出力
する読み取り回路,図示しない光源を駆動する光源駆動
回路等で構成されている。この基板12上に光導波路ア
レイ6と受光センサ素子11とを形成すると密着型イメ
ージセンサの主要部ができ上がる。
1 and 2, reference numeral 6 denotes an optical waveguide array, which is composed of an optical waveguide 7, a light-shielding clad portion 8 for separating the optical waveguide 7, and a lower surface clad layer 9 and an upper surface clad layer 10. . The one-dimensional light receiving sensor element 11 is composed of a crystal semiconductor bipolar or CMOS, and converts the reflected light from the original 2 guided by the optical waveguide 7 into an electric signal. Each pixel of the light receiving sensor element 11 is arranged in an array according to a desired resolution, and a plurality of light receiving sensor elements 11 are arranged in a line according to the specifications of the reading width to form an array to form a light receiving sensor array. are doing. Reference numeral 12 is a substrate on which a circuit portion 13 is printed. The circuit portion 13 is a sensor driving circuit for driving the light receiving sensor element 11, a reading circuit for outputting an electric signal from the light receiving sensor element 11, and a light source driving for driving a light source (not shown). It is composed of a circuit and the like. When the optical waveguide array 6 and the light receiving sensor element 11 are formed on the substrate 12, the main part of the contact image sensor is completed.

【0013】前述のように、図12に示す従来例では、
受光センサ素子4間の継ぎ目において、例えば解像度2
00DPI(8dot/mm)では、最端部の画素間の
距離を125μm程度にする必要があり、受光センサ素
子4自体の切断や実装の際には高い精度を必要としてい
た。
As described above, in the conventional example shown in FIG.
At the joint between the light receiving sensor elements 4, for example, a resolution of 2
With 00 DPI (8 dots / mm), it is necessary to set the distance between the pixels at the outermost end to about 125 μm, which requires high accuracy when cutting or mounting the light receiving sensor element 4 itself.

【0014】一方、本実施例では受光センサ素子11の
画素ピッチを若干狭くし、例えば200DPIでは1μ
mずつピッチを狭め、画素を124μmピッチで形成す
る。このため、受光センサ素子11の継ぎ目では、最端
部の画素間同士は188μmの間隔を持つことになり、
従来例の125μmの場合よりも60μm以上の余裕が
ある。この大きさは現在の半導体チップ実装機の実装精
度に十分納まるもので、受光センサ素子11を基板12
に対し正確に位置決めでき、受光センサ素子11間の空
隙の累積による全読み取り幅での読み取り位置の狂いを
単一素子の実装精度内に納めることができる。
On the other hand, in the present embodiment, the pixel pitch of the light receiving sensor element 11 is made slightly narrower, for example, 1 μ for 200 DPI.
Pixels are formed with a pitch of 124 μm by narrowing the pitch by m. Therefore, at the joint of the light receiving sensor element 11, the pixels at the outermost ends have a space of 188 μm,
There is a margin of 60 μm or more as compared with the conventional case of 125 μm. This size is sufficient for the mounting accuracy of the current semiconductor chip mounting machine, and the light receiving sensor element 11 is mounted on the substrate 12
However, it is possible to perform accurate positioning, and it is possible to accommodate the deviation of the reading position in the entire reading width due to the accumulation of air gaps between the light receiving sensor elements 11 within the mounting accuracy of a single element.

【0015】さらに上述の内容を図2を用いて詳しく説
明する。図2は図1から上面クラッド層10を取り除い
た状態の拡大平面図である。11aは各受光センサ素子
11の各画素に対応する受光窓である。なお、1つの受
光窓11aに対してして3本の光導波路7が形成されて
いるが、光導波路7の本数は1本でも良いし、その他の
本数でも良い。ただし、受光センサ素子11と光導波路
アレイ6との相対的位置ずれに対し、入射光量の著しい
低下を防ぐためには、1つの受光窓11aに対してして
複数の光導波路7を形成することが望ましい。
Further, the above contents will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2 is an enlarged plan view showing a state in which the upper cladding layer 10 is removed from FIG. Reference numeral 11a is a light receiving window corresponding to each pixel of each light receiving sensor element 11. Although three optical waveguides 7 are formed for one light receiving window 11a, the number of optical waveguides 7 may be one or may be any other number. However, in order to prevent a significant decrease in the amount of incident light with respect to the relative displacement between the light receiving sensor element 11 and the optical waveguide array 6, a plurality of optical waveguides 7 may be formed for one light receiving window 11a. desirable.

【0016】本実施例における受光センサ素子11は、
解像度が200DPIであるので1素子当たり64個の
画素を有し、各画素に対応する受光窓11aは124μ
mピッチで形成されている。従って、125μmピッチ
で形成された従来の素子に比べ、全長で64μm短く、
両端ではそれぞれ32μmずつ短くなる。よって、2つ
の受光センサ素子11間の継ぎ目の画素同士の距離は1
88μmとなる。
The light receiving sensor element 11 in this embodiment is
Since the resolution is 200 DPI, each element has 64 pixels, and the light receiving window 11a corresponding to each pixel is 124 μm.
They are formed at an m pitch. Therefore, the total length is 64 μm shorter than the conventional element formed with a pitch of 125 μm,
It becomes 32 μm shorter at both ends. Therefore, the distance between the pixels at the joint between the two light receiving sensor elements 11 is 1
It becomes 88 μm.

【0017】一方、光導波路アレイ6は3本の光導波路
7を1つの画素に対応させ、64個の画素を1つの光導
波路群として1つの受光センサ素子11に対応するよう
に、受光窓11a側で124μmピッチ、読み取り原稿
側で125μmピッチのテーパー状に形成されている。
On the other hand, in the optical waveguide array 6, the three optical waveguides 7 correspond to one pixel, and 64 pixels correspond to one light receiving sensor element 11 as one optical waveguide group, so that the light receiving window 11a is formed. It is formed in a taper shape with a 124 μm pitch on the side and a 125 μm pitch on the read document side.

【0018】以上の構成とすることにより、受光センサ
素子11間の空隙が累積されることなく、個々の受光セ
ンサ素子11とその受光センサ素子11に対応する分割
された光導波路アレイの相対的位置精度をダイマウンタ
等の半導体チップ実装機の実装精度内に保つことができ
る。
With the above configuration, the relative positions of the individual light receiving sensor elements 11 and the divided optical waveguide array corresponding to the light receiving sensor elements 11 can be obtained without accumulating voids between the light receiving sensor elements 11. The accuracy can be kept within the mounting accuracy of a semiconductor chip mounting machine such as a die mounter.

【0019】また、本実施例は光学系に光導波路アレイ
6を用いている。このため、光導波路アレイ6の長さを
短くすれば光学系の共役長を従来例に比べ短くすること
ができ、製品の小型化を図ることも可能である。
In this embodiment, the optical waveguide array 6 is used in the optical system. Therefore, if the length of the optical waveguide array 6 is shortened, the conjugate length of the optical system can be shortened as compared with the conventional example, and the product can be downsized.

【0020】(実施例2)図3は、本発明の第2の実施
例における密着型イメージセンサの受光センサ素子の継
ぎ目部分の拡大平面図である。なお、図2と同様に上面
クラッド層10を取り除いた状態を示している。図にお
いて、各受光センサ素子11の両端の受光窓11aだけ
が、1つの光導波路7の厚み分の約41μmだけ内側に
寄せた83μm間隔で配置されている。
(Embodiment 2) FIG. 3 is an enlarged plan view of a joint portion of a light receiving sensor element of a contact image sensor according to a second embodiment of the present invention. Note that, as in FIG. 2, a state in which the upper surface clad layer 10 is removed is shown. In the figure, only the light receiving windows 11a at both ends of each light receiving sensor element 11 are arranged at intervals of 83 μm, which is inwardly shifted by about 41 μm, which is the thickness of one optical waveguide 7.

【0021】以上の構成によりダイマウンタ等の半導体
チップ実装機の実装ずれにより、個々の受光センサ素子
11とその受光センサ素子11に対応する分割された光
導波路アレイ6の相対的位置がずれることがあっても、
各受光センサ素子11の両端の画素の受光窓11aの受
光窓の全域に光導波路7が配置されることとなり、各受
光センサ素子11の両端の画素における光量の低下を防
ぐことができる。
With the above configuration, the relative positions of the individual light receiving sensor elements 11 and the divided optical waveguide array 6 corresponding to the light receiving sensor elements 11 may shift due to the mounting displacement of the semiconductor chip mounting machine such as a die mounter. Even
Since the optical waveguide 7 is arranged in the entire light receiving window of the light receiving windows 11a of the pixels at both ends of each light receiving sensor element 11, it is possible to prevent a decrease in the amount of light in the pixels at both ends of each light receiving sensor element 11.

【0022】なお、上述のピッチ修正距離(41μm)
は、上述の例に限らず、半導体チップ実装機の実装精度
に応じてピッチを加減することが可能である。また、4
00DPI等の他の解像度の場合でも同様にピッチの加
減を実施することができる。
The above pitch correction distance (41 μm)
Is not limited to the above example, and the pitch can be adjusted according to the mounting accuracy of the semiconductor chip mounting machine. Also, 4
In the case of other resolutions such as 00 DPI, the pitch can be adjusted similarly.

【0023】また、本実施例は光学系に光導波路アレイ
6を用いている。このため、光導波路アレイ6の長さを
短くすれば光学系の共役長を従来例に比べ短くすること
ができ、製品の小型化を図ることも可能である。
In this embodiment, the optical waveguide array 6 is used in the optical system. Therefore, if the length of the optical waveguide array 6 is shortened, the conjugate length of the optical system can be shortened as compared with the conventional example, and the product can be downsized.

【0024】(実施例3)次に、本発明の一実施例にお
ける密着型イメージセンサの製造方法について説明す
る。図4〜図7は本発明の一実施例における密着型イメ
ージセンサの製造方法の主要部の製造工程図である。
(Embodiment 3) Next, a method of manufacturing a contact image sensor according to an embodiment of the present invention will be described. 4 to 7 are manufacturing process diagrams of main parts of the method of manufacturing the contact image sensor according to the embodiment of the present invention.

【0025】図4に示すように、回路部13(図1参
照)を形成するための配線を予め施した基板12上にダ
イマウンタ等により複数の受光センサ素子11を実装す
る。その際、基板12に形成された基準点に対して正確
に位置決めを行い、ワイヤボンディング法等により受光
センサ素子11と基板12とを電気的に接続する。
As shown in FIG. 4, a plurality of light receiving sensor elements 11 are mounted by a die mounter or the like on a substrate 12 on which wiring for forming a circuit portion 13 (see FIG. 1) is provided in advance. At that time, positioning is accurately performed with respect to the reference point formed on the substrate 12, and the light receiving sensor element 11 and the substrate 12 are electrically connected by a wire bonding method or the like.

【0026】次に、図5に示すように、光導波路7を形
成するための下面クラッド層9を金型樹脂成形法により
形成するが、これは同時に受光センサ素子11を保護す
る保護層の役目も果たす。樹脂の硬化法として、紫外線
硬化法や電子線硬化法、あるいは基板12の材質によっ
ては熱硬化法を用いても良い。ここで、後述するような
透明なスタンパを用いて金型樹脂成形法を行うと、透明
なためスタンパの全周から紫外線を照射できるので、転
写面である基板12がたとえ不透明基板であっても樹脂
転写が可能となる。
Next, as shown in FIG. 5, a lower surface clad layer 9 for forming the optical waveguide 7 is formed by a mold resin molding method, which simultaneously serves as a protective layer for protecting the light receiving sensor element 11. Also fulfills. As a resin curing method, an ultraviolet curing method, an electron beam curing method, or a heat curing method may be used depending on the material of the substrate 12. Here, when the mold resin molding method is performed using a transparent stamper as described later, since it is transparent and ultraviolet rays can be irradiated from the entire circumference of the stamper, even if the substrate 12 as the transfer surface is an opaque substrate. Resin transfer becomes possible.

【0027】さらに、図6に示すように、下面クラッド
層9を形成した時と同じ金型樹脂成形法により光導波路
7を形成する。
Further, as shown in FIG. 6, the optical waveguide 7 is formed by the same mold resin molding method as that used for forming the lower clad layer 9.

【0028】最後に、図7に示すように、光導波路7を
分離するとともに上面クラッド層10を形成する。な
お、光導波路7を分離した後の窪みの部分には、上面ク
ラッド層10と一体化された遮光クラッド部8が同時に
形成される。形成方法は下面クラッド層9を形成した時
と同じ金型樹脂成形法や、あるいは、塗布法、ディップ
法等が用いられる。さらに、必要に応じて、光導波路ア
レイ6の読み取り原稿側の端面を切断して研磨し、ある
いは耐摩耗加工する等の後加工を施すことも可能であ
る。
Finally, as shown in FIG. 7, the optical waveguide 7 is separated and the upper clad layer 10 is formed. In addition, the light-shielding clad portion 8 integrated with the upper surface clad layer 10 is simultaneously formed in the recessed portion after the optical waveguide 7 is separated. As a forming method, the same mold resin molding method as when the lower surface clad layer 9 is formed, or a coating method, a dipping method, or the like is used. Further, if necessary, post-processing such as cutting and polishing the end surface of the optical waveguide array 6 on the side of the read document or abrasion resistance processing can be performed.

【0029】ここで、上述した上面クラッド層10及び
光導波路7の金型樹脂成形法に用いるスタンパの作成法
について説明する。図8〜図11は本発明の一実施例に
おける密着型イメージセンサの製造方法の主要部の製造
工程に用いるスタンパの製造工程図である。
Here, a method of forming a stamper used in the molding resin molding method for the upper clad layer 10 and the optical waveguide 7 will be described. 8 to 11 are manufacturing process diagrams of the stamper used in the manufacturing process of the main part of the manufacturing method of the contact image sensor according to the embodiment of the present invention.

【0030】第1の製造方法としては、図8に示すよう
に、製造しようとするスタンパ17の型をリン青銅で製
作しマスター金型14とする。次に、図9に示すよう
に、型枠15中の未硬化の熱硬化型樹脂16中にマスタ
ー金型14を浸漬し、常温で24時間放置して熱硬化型
樹脂16を硬化させる。熱硬化型樹脂16としては、エ
ポシキ系樹脂,ポリウレタン系樹脂,アクリル系樹脂等
があるが、特にアクリル系樹脂が光透過性が良好なこと
から最も適している。具体的な熱硬化型樹脂としては、
例えば、大日本インキ化学工業製アクリディックA−8
01(90部)、バーノックDN−950(10部)、
キシレン(20部)が使用される。熱硬化型樹脂16の
硬化後、マスター金型14を注意深く取り外し、図10
に示すように、マスター金型14の形状を転写した透明
な樹脂型であるスタンパ17が得られる。
As a first manufacturing method, as shown in FIG. 8, the master mold 14 is made by manufacturing the stamper 17 to be manufactured from phosphor bronze. Next, as shown in FIG. 9, the master mold 14 is immersed in the uncured thermosetting resin 16 in the mold 15 and left at room temperature for 24 hours to cure the thermosetting resin 16. Examples of the thermosetting resin 16 include epoxy resin, polyurethane resin, acrylic resin, etc. Among them, acrylic resin is most suitable because it has good light transmittance. As a specific thermosetting resin,
For example, Dainippon Ink and Chemicals Akridic A-8
01 (90 copies), Burnock DN-950 (10 copies),
Xylene (20 parts) is used. After curing the thermosetting resin 16, the master mold 14 is carefully removed, and
As shown in FIG. 5, a stamper 17 which is a transparent resin mold obtained by transferring the shape of the master mold 14 is obtained.

【0031】第2の製造方法としては、ガラスをRIE
により図11に示す形状に加工し、その後電気炉中で8
00℃、2時間のアニーリングを行う。こうして透明な
ガラス型としてのスタンパ18が得られる。ガラスとし
ては、ソーダ石灰ガラス,ホウケイ酸ガラス,鉛ガラ
ス,アルミノケイ酸ガラス等があるが、ソーダ石灰ガラ
スが好適に用いられる。
As the second manufacturing method, glass is RIE.
To form the shape shown in FIG.
Anneal at 00 ° C. for 2 hours. Thus, the stamper 18 as a transparent glass mold is obtained. Examples of the glass include soda lime glass, borosilicate glass, lead glass, aluminosilicate glass, and soda lime glass is preferably used.

【0032】第3の製造方法としては、予め図8に示す
形状の型をリン青銅で製作しマスター金型14とする。
次に、図9に示す熱硬化型樹脂16の代わりに電子線硬
化型樹脂を用い、型枠15中の未硬化の電子線硬化型樹
脂中にマスター金型14を浸漬し、コッククロフト型電
子線発生装置により10メガラッドの電子線を照射して
電子線硬化型樹脂を硬化させる。電子線硬化型樹脂とし
ては例えば、日本合成化学製ゴーセラックUV−700
0B(50部)、東亜合成化学工業製アロニックスM−
5700(50部)が使用される。電子線硬化型樹脂の
硬化後、マスター金型14を注意深く取り外し、図10
に示すように、マスター金型14の形状を転写した透明
な樹脂型であるスタンパ17が得られる。
As a third manufacturing method, a master mold 14 is manufactured by previously manufacturing a mold having the shape shown in FIG. 8 from phosphor bronze.
Next, an electron beam curable resin is used instead of the thermosetting resin 16 shown in FIG. 9, the master mold 14 is dipped in the uncured electron beam curable resin in the mold 15, and the Cockcroft type electron beam is used. An electron beam of 10 megarad is irradiated by the generator to cure the electron beam curable resin. As the electron beam curable resin, for example, Gosslac UV-700 manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.
0B (50 parts), Toagosei Kagaku Kogyo Aronix M-
5700 (50 parts) are used. After the electron beam curable resin is cured, the master mold 14 is carefully removed, and as shown in FIG.
As shown in FIG. 5, a stamper 17 which is a transparent resin mold obtained by transferring the shape of the master mold 14 is obtained.

【0033】第4の製造方法としては、予め図8示す形
状の型をリン青銅で製作しマスター金型14とする。次
に、図9に示す熱硬化型樹脂16の代わりに、型枠15
中の未硬化の紫外線硬化型樹脂中にマスター金型14を
浸漬し、高圧水銀灯により700MJ/cm2の紫外線
を照射して紫外線硬化型樹脂を硬化させる。紫外線硬化
型樹脂としては例えば、大日本インキ化学工業製ユニデ
ィック15−829(50部)、1−ヒドロキシ−1−
シクロヘキシルアセトフェノン(4部)、東亜合成化学
工業製アロニックスM−5700(50部)が使用され
る。紫外線硬化型樹脂の硬化後、マスター金型14を注
意深く取り外し、図10に示すように、マスター金型1
4の形状を転写した透明な樹脂型であるスタンパ17が
得られる。
As a fourth manufacturing method, a master mold 14 is manufactured by previously manufacturing a mold having the shape shown in FIG. 8 from phosphor bronze. Next, instead of the thermosetting resin 16 shown in FIG.
The master mold 14 is immersed in an uncured ultraviolet curable resin therein, and the ultraviolet curable resin is cured by irradiating it with 700 MJ / cm 2 of ultraviolet rays by a high pressure mercury lamp. Examples of the ultraviolet curable resin include Unidick 15-829 (50 parts) manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, 1-hydroxy-1-
Cyclohexylacetophenone (4 parts) and Aronix M-5700 (50 parts) manufactured by Toagosei Chemical Industry are used. After the UV curable resin is cured, the master mold 14 is carefully removed, and as shown in FIG.
A transparent resin stamper 17 in which the shape of No. 4 is transferred is obtained.

【0034】第3,第4の製造方法に用いる電子線硬化
型樹脂や紫外線硬化型樹脂としては、エチレン性不飽和
基含有樹脂が挙げられる。具体的には、ポリエステルに
(メタ)アクリル酸を縮合させた樹脂,エチレン性不飽
和基含有ポリウレタン樹脂,エチレン性不飽和基含有エ
ポキシ樹脂,エチレン性不飽和基含有リンエポキシ樹
脂,エチレン性不飽和基含有アクリル樹脂,エチレン性
不飽和基含有シリコン樹脂,エチレン性不飽和基含有メ
ラミン樹脂等がある。特に(メタ)アクリル基を有する
ポリウレタン樹脂、すなわちウレタンアクリレート系樹
脂が形状転写性及び離型性が良好なことから最も適して
いる。
Examples of the electron beam curable resin and ultraviolet curable resin used in the third and fourth manufacturing methods include resins containing an ethylenically unsaturated group. Specifically, a resin obtained by condensing (meth) acrylic acid on polyester, an ethylenically unsaturated group-containing polyurethane resin, an ethylenically unsaturated group-containing epoxy resin, an ethylenically unsaturated group-containing phosphorus epoxy resin, an ethylenically unsaturated Examples include group-containing acrylic resins, ethylenically unsaturated group-containing silicone resins, ethylenically unsaturated group-containing melamine resins, and the like. In particular, a polyurethane resin having a (meth) acrylic group, that is, a urethane acrylate resin is most suitable because it has good shape transfer properties and releasability.

【0035】以上の4つの製造方法により製作したスタ
ンパ17,18を用いて、シリコンウェーハ、ガリウム
・ヒ素ウェーハ及びガラス・エポキシ基板上に金型樹脂
成形法で樹脂形成を行った結果、マスター金型14と同
様の良好な樹脂形状を形成することができた。
Using the stampers 17 and 18 manufactured by the above-mentioned four manufacturing methods, resin was formed on the silicon wafer, the gallium-arsenic wafer and the glass-epoxy substrate by the mold resin molding method. As a result, the master mold was obtained. A good resin shape similar to that of No. 14 could be formed.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明の密着型イメージセンサは、原稿
を照射する光源と、原稿からの反射光を電気信号に変換
する複数の受光センサ素子と、原稿からの反射光を受光
センサ素子に導く複数の光導波路をアレイ状に配列した
光導波路アレイとを備え、光導波路アレイを受光センサ
素子と同数のグループに分割し、各グループ毎に原稿側
の受光窓のピッチより受光センサ素子側の受光窓のピッ
チを狭めて光導波路をテーパー状に形成し、複数の受光
センサ素子の各素子間に空隙を設けるように構成した。
According to the contact image sensor of the present invention, a light source for irradiating a document, a plurality of light receiving sensor elements for converting the reflected light from the document into an electric signal, and the reflected light from the document are guided to the light receiving sensor element. An optical waveguide array in which a plurality of optical waveguides are arranged in an array is provided, and the optical waveguide array is divided into the same number of groups as the light receiving sensor elements, and each group receives light on the light receiving sensor element side from the pitch of the light receiving window on the document side. The window pitch was narrowed to form the optical waveguide in a tapered shape, and a gap was provided between each of the plurality of light receiving sensor elements.

【0037】この構成により、受光センサ素子の実装時
の位置ずれの許容範囲が広がるので、事実上位置ずれが
なくなり、受光センサ素子の継ぎ目部分での解像度の低
下を防止できる。
With this configuration, the permissible range of positional deviation at the time of mounting the light receiving sensor element is widened, so that there is virtually no positional deviation, and it is possible to prevent deterioration of the resolution at the joint portion of the light receiving sensor element.

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

【図1】本発明の第1の実施例における密着型イメージ
センサの主要部の斜視図
FIG. 1 is a perspective view of a main part of a contact image sensor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例における密着型イメージ
センサの受光センサ素子の継ぎ目部分の拡大平面図
FIG. 2 is an enlarged plan view of a joint portion of the light receiving sensor element of the contact image sensor according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施例における密着型イメージ
センサの受光センサ素子の継ぎ目部分の拡大平面図
FIG. 3 is an enlarged plan view of a joint portion of a light receiving sensor element of a contact image sensor according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例における密着型イメージセン
サの製造方法の主要部の製造工程図
FIG. 4 is a manufacturing process diagram of a main part of a method of manufacturing a contact image sensor according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例における密着型イメージセン
サの製造方法の主要部の製造工程図
FIG. 5 is a manufacturing process diagram of a main part of a method of manufacturing a contact image sensor according to an embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施例における密着型イメージセン
サの製造方法の主要部の製造工程図
FIG. 6 is a manufacturing process diagram of the main part of the method for manufacturing the contact image sensor according to the embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施例における密着型イメージセン
サの製造方法の主要部の製造工程図
FIG. 7 is a manufacturing process diagram of a main part of the method of manufacturing the contact image sensor according to the embodiment of the present invention.

【図8】本発明の一実施例における密着型イメージセン
サの製造方法の主要部の製造工程に用いるスタンパの製
造工程図
FIG. 8 is a manufacturing process diagram of a stamper used in a manufacturing process of a main part of a manufacturing method of a contact image sensor according to an embodiment of the present invention.

【図9】本発明の一実施例における密着型イメージセン
サの製造方法の主要部の製造工程に用いるスタンパの製
造工程図
FIG. 9 is a manufacturing process diagram of a stamper used in a manufacturing process of a main part of a manufacturing method of a contact image sensor according to an embodiment of the present invention.

【図10】本発明の一実施例における密着型イメージセ
ンサの製造方法の主要部の製造工程に用いるスタンパの
製造工程図
FIG. 10 is a manufacturing process diagram of a stamper used in the manufacturing process of the main part of the manufacturing method of the contact image sensor according to the embodiment of the present invention.

【図11】本発明の一実施例における密着型イメージセ
ンサの製造方法の主要部の製造工程に用いるスタンパの
製造工程図
FIG. 11 is a manufacturing process diagram of a stamper used in the manufacturing process of the main part of the manufacturing method of the contact image sensor according to the embodiment of the present invention.

【図12】従来の密着型イメージセンサの主要部の断面
FIG. 12 is a sectional view of a main part of a conventional contact image sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 LEDライン光源 2 原稿 3 ロッドレンズアレイ 4 受光センサ素子 5 基板 6 光導波路アレイ 7 光導波路 8 遮光クラッド部 9 下面クラッド層 10 上面クラッド層 11 受光センサ素子 11a 受光窓 12 基板 13 回路部 14 マスター金型 15 型枠 16 熱硬化型樹脂 17 スタンパ 18 スタンパ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 LED line light source 2 Original 3 Rod lens array 4 Light receiving sensor element 5 Substrate 6 Optical waveguide array 7 Optical waveguide 8 Light shielding clad portion 9 Lower clad layer 10 Upper surface clad layer 11 Light receiving sensor element 11a Light receiving window 12 Substrate 13 Circuit part 14 Master metal Mold 15 Form 16 Thermosetting resin 17 Stamper 18 Stamper

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // B29K 101:10 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display area // B29K 101: 10

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】原稿を照射する光源と、原稿からの反射光
を電気信号に変換する複数の受光センサ素子と、原稿か
らの反射光を受光センサ素子に導く複数の光導波路をア
レイ状に配列した光導波路アレイとを備えた密着型イメ
ージセンサであって、光導波路アレイを受光センサ素子
と同数のグループに分割し、各グループ毎に原稿側の受
光窓のピッチより受光センサ素子側の受光窓のピッチを
狭めて光導波路をテーパー状に形成し、複数の受光セン
サ素子の各素子間に空隙を設けるように構成したことを
特徴とする密着型イメージセンサ。
1. A light source for irradiating a document, a plurality of light receiving sensor elements for converting light reflected from the document into an electric signal, and a plurality of optical waveguides for guiding light reflected from the document to the light receiving sensor element are arrayed. The optical waveguide array is divided into the same number of groups as the light-receiving sensor elements, and the light-receiving window on the light-receiving sensor element side is separated from the light-receiving window pitch on the original side for each group. The contact type image sensor is characterized in that the optical waveguide is formed in a tapered shape with a narrower pitch and a gap is provided between each of a plurality of light receiving sensor elements.
【請求項2】光導波路アレイは、受光センサ素子の各画
素に対し光導波路の数を複数個あてがうように構成した
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 optical waveguide array is configured such that a plurality of optical waveguides are applied to each pixel of the light receiving sensor element.
【請求項3】光導波路アレイは、受光センサ素子の両端
の画素を、光導波路アレイの1光導波路の分だけ内側に
設けたことを特徴とする請求項1,2いずれか1記載の
密着型イメージセンサ。
3. The contact type according to claim 1, wherein the optical waveguide array is provided with the pixels at both ends of the light receiving sensor element inside only one optical waveguide of the optical waveguide array. Image sensor.
【請求項4】複数の受光センサ素子と光導波路アレイと
回路部とを同一基板上に構成したことを特徴とする請求
項1〜3いずれか1記載の密着型イメージセンサ。
4. The contact image sensor according to claim 1, wherein a plurality of light receiving sensor elements, an optical waveguide array and a circuit section are formed on the same substrate.
【請求項5】原稿を照射する光源と、原稿からの反射光
を電気信号に変換する複数の受光センサ素子と、原稿か
らの反射光を受光センサ素子に導く複数の光導波路をア
レイ状に配列した光導波路アレイとを備えた密着型イメ
ージセンサであって、基板上に複数の受光センサ素子を
実装して電気的接続を行った後、光導波路を形成するた
めの下面クラッド層を金型樹脂成形法により形成すると
同時に、受光センサ素子を保護する保護層を形成したこ
とを特徴とする密着型イメージセンサの製造方法。
5. A light source for illuminating a document, a plurality of light receiving sensor elements for converting light reflected from the document into an electric signal, and a plurality of optical waveguides for guiding light reflected from the document to the light receiving sensor element are arranged in an array. A contact type image sensor including an optical waveguide array, wherein a plurality of light receiving sensor elements are mounted on a substrate and electrically connected, and then a lower surface clad layer for forming an optical waveguide is formed by a mold resin. A method for manufacturing a contact type image sensor, characterized in that a protective layer for protecting the light receiving sensor element is formed at the same time as forming by a molding method.
【請求項6】下面クラッド層の上に金型樹脂成形法によ
り光導波路を形成したことを特徴とする請求項5記載の
密着型イメージセンサの製造方法。
6. The method for manufacturing a contact image sensor according to claim 5, wherein an optical waveguide is formed on the lower clad layer by a mold resin molding method.
【請求項7】下面クラッド層や光導波路を形成するため
のスタンパを透明物質で形成したことを特徴とする請求
項5,6いずれか1記載の密着型イメージセンサの製造
方法。
7. The method of manufacturing a contact image sensor according to claim 5, wherein the stamper for forming the lower clad layer and the optical waveguide is formed of a transparent material.
【請求項8】透明物質は熱硬化型樹脂であることを特徴
とする請求項7記載の密着型イメージセンサの製造方
法。
8. The method for manufacturing a contact image sensor according to claim 7, wherein the transparent substance is a thermosetting resin.
【請求項9】熱硬化型樹脂はアクリル系樹脂であること
を特徴とする請求項8記載の密着型イメージセンサの製
造方法。
9. The method for manufacturing a contact image sensor according to claim 8, wherein the thermosetting resin is an acrylic resin.
【請求項10】透明物質はソーダ石灰ガラスであること
を特徴とする請求項7記載の密着型イメージセンサの製
造方法。
10. The method according to claim 7, wherein the transparent material is soda lime glass.
【請求項11】透明物質は電子線硬化型樹脂であること
を特徴とする請求項7記載の密着型イメージセンサの製
造方法。
11. The method of manufacturing a contact image sensor according to claim 7, wherein the transparent substance is an electron beam curable resin.
【請求項12】電子線硬化型樹脂はウレタンアクリレー
ト系樹脂であることを特徴とする請求項11記載の密着
型イメージセンサの製造方法。
12. The method for manufacturing a contact image sensor according to claim 11, wherein the electron beam curable resin is a urethane acrylate resin.
【請求項13】透明物質は紫外線硬化型樹脂であること
を特徴とする請求項7記載の密着型イメージセンサの製
造方法。
13. The method for manufacturing a contact image sensor according to claim 7, wherein the transparent substance is an ultraviolet curable resin.
【請求項14】紫外線硬化型樹脂はウレタンアクリレー
ト系樹脂であることを特徴とする請求項13記載の密着
型イメージセンサの製造方法。
14. The method for manufacturing a contact image sensor according to claim 13, wherein the ultraviolet curable resin is a urethane acrylate resin.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7847984B2 (en) 2006-03-17 2010-12-07 Seiko Epson Corporation Line sensor and image information reading apparatus

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