JPH1075333A - イメージセンサ及び画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 主走査方向と副走査方向の解像度が等しいイ
メージセンサを提供する。 【解決手段】 本発明のイメージセンサは、高抵抗基板
１０１上に、画素電極１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、
ａ−Ｓｉ半導体膜１０４、透明共通電極１０５を積層し
た構成の光電変換素子アレイが列設されており、副走査
方向にｎ列並列配置された複数の画素からなる主走査方
向の長さと副走査方向の長さとがほぼ等しい絵素が、こ
の絵素の主走査方向の長さとほぼ等しいピッチで主走査
方向に列設された線状の検出領域を有することを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はａ−Ｓｉ半導体を光
電変換素子に用いたイメージセンサ、画像読取り装置に
関し、特に密着型イメージセンサ、カラー画像読取り装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】イメージセンサおよびイメージセンサを
用いた画像読取り装置は、例えばイメージスキャナ、金
融端末機器、ファクシミリ装置、ディジタル複写機電子
黒板、印刷機器等において印刷物や記載事項等の画像情
報を読み取るために幅広く用いられている。

【０００３】一般に画像読取装置としては縮小型と密着
型が存在しその特徴により使用されている。

【０００４】縮小型（縮小光学型）センサは例えばファ
クシミリやイメージスキャナなどの画像読取によく用い
られている。ＣＣＤセンサ（ＣＣＤ：Ｃｈａｒｇｅ Ｃ
ｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）では、例えばＡ４幅（約
２１０ｍｍ）の原稿を幅約３０ｍｍのＣＣＤチップから
なる光電変換部に結像する構成となっている。ＣＣＤセ
ンサの画素サイズは非常に小さく、縮小光学系の倍率に
よって高精細の読み取りが可能である。

【０００５】しかしながら、被検出画像をＣＣＤセンサ
の素子列の幅に縮小するための縮小光学レンズを必要と
するため、原稿からセンサまでの距離が長くなり、画像
読取装置が大型となるという問題がある。さらに良好な
読取り画像を得るためには被検出画像をＣＣＤセンサへ
結像する光学系及びＣＣＤセンサの取付精度を高くしな
ければならないという問題があり、さらに取り付け精度
を高くするための機構を要するためコストが高くなると
いう問題がある。

【０００６】一方、密着型センサは被検出画像を等倍、
すなわち１：１で光電変換素子（画素）に結像して画像
読取を行うものであり、例えばａ−Ｓｉ半導体（ａ−Ｓ
ｉ：非晶質シリコン）を光電変換素子に用いた密着型イ
メージセンサ等が用いられている。この密着型センサは
小型または取付性の簡便さ等が要求される分野において
よく用いられている。

【０００７】この密着型イメージセンサはガラス基板な
どの高抵抗基体上に、原稿の画素に対応した読み取り単
位となる分離された画素電極を形成し、その上にａ−Ｓ
ｉ半導体層を一様に形成し、この半導体層上に透明な共
通電極を画素電極と対向して形成した構造となってい
る。そして原稿面からセンサに導かれた光情報の強度に
対応してａ−Ｓｉ半導体層で発生する電荷を蓄積し、電
気信号として読み出すことにより画像情報の読み取りが
行われる。

【０００８】金融および各種印刷等の産業機器分野にお
いても画像読取装置を用いた検査が多く用いられてお
り、紙幣の鑑別などもその用途の１例である。このよう
な分野では、高速の読み取りを要するために、原稿の文
字情報を画像として認識する場合と比較して、より大き
な画素での透過及び反射光量の情報により画像読み取り
を行っている。このような分野では、ａ−Ｓｉ半導体を
用いた密着型イメージセンサが多く用いられており、例
えば紙幣鑑別用のセンサでは絵素のピッチは１〜３［ｐ
ｅｌ／ｍｍ］程度である。ここで［ｐｅｌ／ｍｍ］は１
ｍｍあたりの絵素の配設数である。

【０００９】一方、近年になってカラーイメージの読み
取りも盛んに行われるようになり、産業機器分野におい
ても紙幣の判別精度を上げる等の目的でカラー読み取り
を行うためのイメージセンサの開発が行われている。

【００１０】従来のカラーイメージセンサは色分割の方
向をセンサの主走査方向としている。このため色分割数
をｎとし、それぞれの画素のピッチがモノクロの場合と
同一とした場合、主走査方向の解像度は１／ｎ倍（色分
割の数が３の場合は１／３倍）となってしまうという問
題があった。

【００１１】また例えば、ＣＣＤ、マルチチップセンサ
のインライン型のように色分割の方向を副走査方向と
し、分割した各色の情報を検出する画素を副走査方向に
配列した構造では、絵素の副走査方向の長さが主走査方
向の長さよりも大きくなってしまう。このため、色分割
した複数の画素の情報を同一絵素の情報とするために
は、各画素列の信号読みだしを遅延する等の信号処理を
行わなくてはならないという問題がある。また、同一絵
素の情報を導くために、各素子列毎にレンズ、プリズ
ム、回折格子等の光学的手段を配設する必要があるとい
う問題がある。

【００１２】従来のａ−Ｓｉ密着イメージセンサにおけ
るカラー読み取りは上述したカラーセンサの構成に見ら
れるように、色分割方向を主走査方向および副走査方向
とした読み取り方法が知られている。

【００１３】前述したように、色分割を主走査方向とし
た場合は原稿の主走査方向の解像度はセンサ画素ピッチ
が同一であればモノクロの場合に比べ１／（色分割数）
倍に低下してしまうという問題がある。

【００１４】多くの光電変換素子、例えばＣＣＤセンサ
等においては光電変換出力が画素面積に比例するため、
色分割を副走査方向とした場合の各素子列の間隔は主走
査方向の画素ピッチの１倍以上となる。このため、同一
絵素の情報とするためには、各素子列の信号読みだしを
遅延する等の信号処理を行わなくてはならないという問
題がある。また同一原稿画素の光情報を導くため、各素
子列毎にレンズ、プリズム、回折格子等の光学的手段を
用いる必要があり、装置が大型きくなったり、コストが
高くなるといった問題がある。

【００１５】さらに、各画素からの配線を主走査方向の
画素の間から引き出す必要があるため、クロストーク、
すなわち配線部分での光電変換を防止するため配線部分
の光入射側に遮光マスクを取り付けなければならないと
いう問題がある。

【００１６】ａ−Ｓｉ半導体の分光感度特性は図８に示
すように可視光量域全体に対しては良好な感度特性を持
っているが、それぞれの色（波長域）に分解した場合そ
の感度は一様ではないという問題がある。また、カラー
フィルタの透過率特性についても同様なことがいえる。
このため、絵素全体として良好な読取りを行うために
は、カラーフィルタ部分にＮＤフィルタを重ねる等の光
学的補正、またはセンサにより得られた信号の電気的補
正などの補正手段を必要とするという問題がある。

【００１７】図１７は従来の画像読取り装置の構造を概
略的に示す図であり、図１８はこの画像読取り装置の断
面を概略的に示す図である。

【００１８】押し出し成型などにより一体的に形成した
ハウジング９０２に光源９０５、例えばセルフォックレ
ンズなどの光学系９０４、イメージセンサモジュール９
０３を固定した構造となっている。ハウジング９０２は
１対の側板９０１とともに画像読取装置の筐体を構成す
る。

【００１９】光源光は被読取り面で反射し、光学系９０
４を通じてイメージセンサモジュールの光電変換素子を
備えた画素に入射する。したがって、ハウジング９０２
には、光学系９０４を出射した光を通すための長穴９０
８を設ける必要がある。

【００２０】このようなイメージセンサモジュール９０
３、光学系９０４、光源９０５からなる画像読み取り装
置を形成する場合、光学系とイメージセンサの位置決め
をするのにハウジング９０２を押し出し成形で作り、そ
のハウジング９０２にイメージセンサモジュール９０３
に結像するための光を通す長穴９０８を形成し、ハウジ
ング９０２にイメージセンサモジュール９０３、光学系
９０４を保持固定する方法がある。

【００２１】図１７、図１８に例示した構造の画像読取
り装置の場合、光学系９０４とイメージセンサモジュー
ル９０３の距離は、ハウジング９０２の出来上がり精度
に依存することになる。イメージセンサの解像度が例え
ば、８ｐｅｌ／ｍｍ以上のように高くなった場合、また
は読み取り長（主走査方向の読取り幅）が、例えば２０
０ｍｍ程度のように長くなった場合、ハウジングの精度
が不足し、十分な解像度を得ることが困難であるという
問題がある。また、長穴９０８の加工がコスト上昇に大
きく跳ね返るという問題点がある。

【００２２】十分な解像度を確保するために、光学系９
０４の取り付け位置を調整するための機構を設けること
も行われている。図１９はこのような光学系９０４の取
り付け位置を調整するための機構の例を概略的に示す図
である。

【００２３】図１９（ａ）、図１９（ｂ）に示すよう
に、光学系９０４の取り付け位置を調整するための機構
として光学系９０４の保持を兼ねた位置調整用の板バネ
９３１とネジ９３２を設けたり（図１９（ａ））、光学
系９０４とネジ９３２の間にさらに楔９３３を設ける
（図１９（ｂ））ことにより、イメージセンサ９０３と
光学系９０４との位置関係を、被検出面で反射した光源
光が正しくイメージセンサへ投射されるように調節する
ものである。ここでは板バネ９３１とネジ９３２を設け
た例を示したが、ネジの代わりにコイルを設けたものも
ある。

【００２４】ハウジング９０２の精度の不足を補うため
に、図１９に例示したような光学系９０４とイメージセ
ンサモジュール９０３との位置を調節する機構を設ける
と、機構が複雑となるため組立工数が多くなり生産性が
低下し、コスト上昇が避けられないという問題がある。
また、ネジ９３２などにより光学系９０４の焦点合せの
工程が必要となるなど生産性が低下し、コスト上昇が避
けられないという問題もある。さらに、機構が複雑にな
るために、部品点数が多くなり、またリサイクルに要す
る手間も増大することから、対環境性に弱くなるという
問題がある。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題点を解決するためになされたものである。すなわち本
発明は、解像度を低下させることなくカラー画像を読み
取ることのできるイメージセンサ、画像読み取り装置を
提供することを目的とする。また、コンパクトで解像度
が高く安価な画像読み取り装置を提供することを目的と
する。

【００２６】また本発明は、主走査方向と副走査方向の
解像度が等しいカラーイメージセンサ、カラー画像読取
装置を提供することを目的とする。さらに、読みだし信
号の遅延処理や、画素毎にレンズ、プリズム、回折格子
等の光学的手段を配設することのない、主走査方向と副
走査方向の解像度が等しいカラーイメージセンサおよび
カラー画像読取装置を提供することを目的とする。画素
間のクロストークを低減した、にじみの少ないイメージ
センサ、画像読取り装置を提供することを目的とする。
また本発明はａ−Ｓｉ半導体の分光感度特性にかかわら
ず、絵素全体として良好な読取りを行うことができるイ
メージセンサおよび画像読取り装置を提供することを目
的とする。

【００２７】本発明は、簡易な構造で高精度の読取りを
行える画像読取装置を提供することを目的とする。ま
た、光学系に調節機構を設けることなく、簡易な構造で
高精度の読取りを行える画像読取装置を提供することを
目的とする。また、製造が容易でコストの安い画像読取
装置を提供することを目的とする。さらにリサイクルが
容易で対環境性の高い画像読取装置を提供することを目
的とする。また、高解像度のイメージセンサを用いる場
合でも十分な読取り精度を持つ安価な画像読取り装置を
提供することを目的とする。

【００２８】

【課題を解決するための手段】本発明のイメージセンサ
は、副走査方向にｎ列並列配置された複数の画素からな
る主走査方向の長さＬm と副走査方向の長さＬs とがほ
ぼ等しい絵素が、この絵素の主走査方向の長さＬm とほ
ぼ等しいピッチで主走査方向に列設された線状の検出領
域を有することを特徴とする。

【００２９】また本発明のイメージセンサは、主走査方
向の長さと副走査方向の長さがほぼ等しい絵素が、この
絵素の主走査方向の長さとほぼ等しいピッチで主走査方
向に列設された線状の検出領域と、前記絵素内の副走査
方向にｎ列並列配置され、主走査方向の長さと副走査方
向の長さとの比がほぼｎ：１である、第１の中心波長を
有する光を検出する第１の画素と第２の中心波長を有す
る光を検出する第２の画素とを具備したことを特徴とす
る。

【００３０】ここで本発明において、絵素内にｎ列並列
配置される画素の列数は、第１の画素、第２の画素とし
て説明している場合であっても２列に限ることはなく、
３列、４列、またはそれ以上並列配置するようにしても
よい。このことは以下特に述べない場合も同様である。
絵素内に少なくとも３個の画素を並列配置し、例えばＲ
ＧＢ、ＣＭＹなどの波長成分を有する光を検出すること
によりカラー画像の読み取りを行うことができる。

【００３１】また本発明のイメージセンサは、副走査方
向に画素をｎ列並列配置し、副捜査方向の画素の配設ピ
ッチＰｍと、主走査方向の画素の配設ピッチＰｓが１：
ｎとなることを特徴とする。

【００３２】また本発明のイメージセンサは、主走査方
向の長さＬm 、副走査方向の長さＬs の絵素が主走査方
向に線状に形成されたイメージセンサであって、前記絵
素は、副走査方向にｎ列並列配置された、主走査方向の
長さがほぼＬm 、副走査方向の長さがほぼＬs ／ｎであ
る、光電変換素子を有する画素から構成されたことを特
徴とする。

【００３３】また本発明のイメージセンサは、光電変換
素子を備えた画素が主走査方向にｍ列副走査方向にｎ列
（ｎ≧２）マトリクス状に配設されたイメージセンサで
あって、前記画素は、主走査方向の配設ピッチをＬm 、
副走査方向の配設ピッチをＬs としたとき、Ｌm ／Ｌs
がほぼｎになるように調節して配設されたことを特徴と
する。

【００３４】本発明のイメージセンサは、副走査方向に
ｎ列並列配置された第１の中心波長を有する光を検出す
る第１の画素と第２の中心波長を有する光を検出する第
２の画素とからなる、主走査方向の長さＬm と副走査方
向の長さＬs がほぼ等しい絵素領域が、この絵素の主走
査方向の長さＬm とほぼ等しいピッチで主走査方向に列
設された線状の検出領域を有する絶縁性基板と、この絶
縁性基板上の第１および第２の画素に、第１および第２
の画素間および絵素間で相互に絶縁を保つように形成さ
れた導体薄膜からなる画素電極と、前記画素電極上に形
成された半導体膜と、前記半導体膜上に前記画素電極と
対向するように形成された透明導電体膜とを具備したこ
とを特徴とする。

【００３５】また本発明のイメージセンサは、副走査方
向にｎ列並列配置された第１の中心波長を有する光を検
出する第１の画素と第２の中心波長を有する光を検出す
る第２の画素とからなる、主走査方向の長さＬm と副走
査方向の長さＬs がほぼ等しい絵素が、この絵素の主走
査方向の長さＬm とほぼ等しいピッチで主走査方向に列
設された線状の検出領域を有する絶縁性基板と、この絶
縁性基板上の第１および第２の画素に、第１および第２
の画素間および絵素間で相互に絶縁を保つように形成さ
れた導体薄膜からなる画素電極と、前記絶縁性基板上
に、前記画素電極と接続するように形成された導体配線
と、前記画素電極および導体配線上に形成された半導体
膜と、前記画素電極と対応する領域を覆うとともに前記
導体配線に対応する領域に除去領域を有するように、前
記半導体膜上に形成された透明導電体膜とを具備したこ
とを特徴とする。

【００３６】また本発明のイメージセンサは、副走査方
向にｎ列並列配置された第１の中心波長を有する光を検
出する第１の画素と第２の中心波長を有する光を検出す
る第２の画素とからなる、主走査方向の長さＬm と副走
査方向の長さＬs がほぼ等しい絵素が、この絵素の主走
査方向の長さＬm とほぼ等しいピッチで主走査方向に列
設された線状の検出領域を有する絶縁性基板と、この絶
縁性基板上の前記検出領域に、第１の画素と第２の画素
との間および絵素間で相互に絶縁を保つように形成され
た画素電極と、この画素電極上に形成された半導体膜
と、前記半導体膜上に前記画素電極と対向するように形
成された透明導電体膜と、第１の画素と第２の画素との
色感度差を緩和するように、前記透明導電体膜上の第１
の画素に対応する領域に形成された光を透過する第１の
フィルタ手段と、第２の画素に対応する領域に形成され
た光を透過する第２のフィルタ手段とを具備したことを
特徴とする。

【００３７】また本発明のイメージセンサは、副走査方
向にｎ列並列配置された第１の中心波長を有する光を検
出する第１の画素と第２の中心波長を有する光を検出す
る第２の画素とからなる、主走査方向の長さＬm と副走
査方向の長さＬs とがほぼ等しい絵素が、主走査方向に
ピッチＬm で列設された線状の検出領域を有する絶縁性
基板と、前記絶縁性基板上の第１の画素内に形成された
第１の画素電極および第２の画素内に形成された第２の
画素電極と、前記検出領域の主走査方向に対して関して
一方の側に配設された第１の画素電極を駆動する第１の
駆動回路と、前記検出領域の主走査方向に関して第１の
駆動回路と反対側に配設された第２の画素電極を駆動す
る第２の駆動回路と第１の画素電極と第１の駆動回路と
を接続する第１の導体配線と、第２の画素電極と第２の
駆動回路とを接続する第２の導体配線とを具備したこと
を特徴とする。

【００３８】また本発明のイメージセンサは、副走査方
向にｎ（ｎ≧２）列配置したａ−Ｓｉ半導体膜を有する
画素（光電変換素子）と、この画素アレイ上に画素列に
対応して配置したカラーフィルタとを具備したａ−Ｓｉ
カラー画像読み取り装置において、光画素列の間隔を主
走査方向の画素間隔のおよそ１／ｎとし、画素の透明共
通電極を主走査方向の画素に対応して櫛状とし、光電変
換素子に導かれる光の光量分布に対応して各色の色感度
が均一になるように色フィルタを配置したものである。

【００３９】これら本発明のイメージセンサの光電変換
素子構成する前記半導体膜は、非晶質シリコン膜を形成
するようにしてもよい。

【００４０】また、前記絵素の主走査方向の配設ピッチ
はほぼ０．３ｍｍ以上に形成するようにしてもよい。こ
のようなピッチで形成することにより、１絵素の面積が
ほぼ０．１ｍｍ² 以上に形成されることになり、画素電
極と共通電極との間に形成される容量を、配線等により
形成される浮遊容量よりも十分大きくなる。したがっ
て、画素サイズによらずほぼ一定の出力が得られる。

【００４１】本発明の画像読取装置は、光源と、副走査
方向にｎ列並列配置された第１の中心波長を有する光を
検出する第１の画素と第２の中心波長を有する光を検出
する第２の画素とからなる、主走査方向の長さＬm と副
走査方向の長さＬs がほぼ等しい絵素が、この絵素の主
走査方向の長さＬm とほぼ等しいピッチで主走査方向に
列設された線状の検出領域を有するイメージセンサと、
光を被検出体の前記検出領域に対応する被検出領域に照
射する光源と、前記被検出領域で反射した前記光源光を
前記検出領域に導く光学系と、前記光学系と前記検出領
域との間に、第１の画素に対応する領域では第１の波長
を有する光を透過し、第２の画素に対応する領域では第
２の波長を有する光を透過するように形成されたフィル
タ手段とを具備したことを特徴とする。

【００４２】フィルタ手段は、光学系から第１の画素へ
導かれる光の強度が第２の画素へ導かれる光の強度より
大きいとき、第１の波長を有する光の色感度は第２の波
長を有する光の色感度よりも低くなるように配列するこ
とが好適である。

【００４３】本発明の画像読取装置は、光源と、光学系
と、光電変換素子が列設された画素アレイを有するイメ
ージセンサモジュールとが筐体に固定され、光源光を被
検出領域で反射させ、この反射光を前記光学系により前
記イメージセンサモジュールの前記画素アレイに導いて
画像を読み取る画像読取り装置において、前記イメージ
センサモジュールの前記光電変換素子の列設方向と垂直
に配設された、前記イメージセンサモジュールを介して
相互に対向する、前記筐体を構成する１対の側板と、前
記側板にそれぞれ形成された、前記イメージセンサモジ
ュールを端持する第１の保持部材と、前記側板にそれぞ
れ形成された、前記第１の保持部材により端持される前
記イメージセンサモジュールと前記光学系との位置関係
を、前記被検出領域で反射した光源光が前記光学系によ
り前記イメージセンサの光電変換素子に１：１に結像す
るように規定する第２の保持部材とを具備したことを特
徴とする。

【００４４】また本発明の画像読取装置は、光源と、光
学系と、光電変換素子が列設された画素アレイを有する
イメージセンサモジュールとが筐体に固定され、光源光
を被検出領域で反射させ、この反射光を前記光学系によ
り前記イメージセンサモジュールの前記画素アレイに導
いて画像を読み取る画像読取り装置において、前記イメ
ージセンサモジュールの前記光電変換素子の列設方向と
垂直に配設された、前記イメージセンサモジュールを介
して相互に対向する、前記筐体を構成する１対の側板
と、前記イメージセンサモジュールの前記光電変換素子
の列設方向と平行に配設された、前記イメージセンサモ
ジュールを介して相互に対向する、前記筐体を構成する
第１のハウジングおよび第２のハウジングと、前記側板
にそれぞれ形成された、前記イメージセンサモジュール
を端持する第１の保持部材と、前記側板にそれぞれ形成
された、前記第１の保持部材により端持される前記イメ
ージセンサモジュールと前記光学系との位置関係を、前
記被検出領域で反射した光源光が前記光学系により前記
イメージセンサの光電変換素子に１：１に結像するよう
に規定する第２の保持部材とを具備したことを特徴とす
る。

【００４５】前記第１の保持部材および前記第２の保持
部材は接着剤、粘着テープまたはネジにより前記側板に
固定するようにしてもよい。

【００４６】また本発明の画像読取り装置は、支持板
と、高抵抗基体と、この高抵抗基体上に規則的に配列さ
れる透明電極、アモルファスシリコンおよび金属電極か
らなる複数の光電変換素子（画素）と、この複数の光電
変換素子を駆動する駆動手段と、前記駆動手段を載置し
たプリント配線基板とからなるイメージセンサモジュー
ルと、被読取り物に光を照射する光源と、被読取り物か
らの反射光を１対１で光電変換素子上に結像する光学系
と、前記光学系とイメージセンサモジュールの位置関係
を規定する支持部材と、光源、イメージセンサモジュー
ル、光学系、前記支持部材を固定保持する２分割された
ハウジングとからなることを特徴とする。

【００４７】また本発明の画像読取り装置は、イメージ
センサモジュールと被読取り物からの反射光を１対１で
光電変換素子上に結像する光学系との位置関係を規定す
る支持部材と、前記支持部材とイメージセンサモジュー
ル、光学系、光源を保持固定する２分割型ハウジング
と、イメージセンサモジュール、光学系、光源からなる
ことを特徴とする。

【００４８】すなわち、本発明のイメージセンサは主走
査方向Ｌm と副走査方向Ｌs の長さとがほぼ等しい絵素
を副捜査方向にｎ分割された画素により構成し、この絵
素を、絵素の主走査方向の長さとほぼ同じピッチで列設
した画素アレイを検出領域として有するイメージセンサ
である。そして１絵素を構成するｎ個の画素の主走査方
向の長さをＬm とほぼ等しく、副走査方向の長さをＬs
／ｎとほぼ等しくなるように調節して配設している。

【００４９】前述のように、１絵素内にｎ列並列配置す
る画素は、第１の画素、第２の画素として説明する場合
にも２列に限ることはなく、３列、４列、またはそれ以
上並列配置するようにしてもよい。絵素内に少なくとも
３個の画素を並列配置し、例えばＲＧＢ、ＣＭＹなどの
波長成分を有する光を検出することによりカラー画像の
読み取りを行うことができる。

【００５０】絵素を構成する画素は、通常、画素電極と
透明共通電極との間にａ−Ｓｉなどの半導体膜を挟持し
た光電変換素子として構成されるから、上述した画素の
大きさは画素電極の大きさと実質的に同じである。画素
電極の大きさにより、配線などにより形成される浮遊容
量と画素容量の比率が変化し、出力が画素面積の大きさ
で変わる。画素面積が小さい場合には出力が低下するか
ら、出力を大きくするための増幅回路などを要するため
構成が複雑になる。画素面積を大きくし、画素容量が配
線等により形成される浮遊容量よりも十分に大きな構成
にすることにより、画素面積による感度変化が少なく、
また出力を増幅するための複雑な増幅回路を不要とした
イメージセンサが得られる。

【００５１】また本発明においては、画素容量を配線等
により形成される浮遊容量よりも十分に大きくする観点
から、画素を副走査方向に２列並列配置する場合には
（ｎ＝２）、画素面積を約０．０５ｍｍ² 以上に形成す
ることが好適である。主走査方向の配設ピッチについて
も、約０．３ｍｍより大きなピッチで配設することが好
適である。例えば３ｐｅｌ（３絵素／ｍｍ）の場合には
絵素の主走査方向の配設ピッチはほぼ０．３３ｍｍとな
る。画素を副走査方向に３列並列配置する場合には（ｎ
＝３）、画素面積を約０．０３ｍｍ² 以上に形成するこ
とが好適である。この場合にも、主走査方向の配設ピッ
チについても、約０．３ｍｍより大きなピッチで配設す
ることが好適である。例えば３ｐｅｌ（３絵素／ｍｍ）
の場合には絵素の主走査方向の配設ピッチはほぼ０．３
３ｍｍとなる。またここでほぼ等しくとは、例えばＬm
とほぼ等しい値といった場合、絵素内および絵素間にお
いて画素電極および画素配線の絶縁が保たれる範囲で、
最大限Ｌm に近い値という意味である。したがって、こ
の値はＬm より大きくなることはない。Ｌs 、Ｌs ／ｎ
についても同様である。

【００５２】図１は本発明のイメージセンサの検出領域
の構成の１例を模式的に示した図である。

【００５３】主走査方向の長さＬm 、副走査方向の長さ
Ｌs の絵素が配設ピッチＬm で線状に列設されている。
各絵素は、副走査方向に２列並列配置された第１の画素
領域と第２の画素領域から構成されており、各画素領域
内には画素領域間および絵素間で絶縁を保つように画素
電極が形成されている。副走査方向に並列配置した列数
をｎ列としたとき、各画素の主走査方向の長さは副走査
方向の長さのほぼｎ倍（この場合２倍）になるように調
節されている。

【００５４】画素を列設した検出領域をこのように構成
することにより、絵素を分割した場合においても、主走
査方向の解像度と副走査方向の解像度とを実質的に等し
くすることができ、解像度が低下することはない。

【００５５】図２は本発明のイメージセンサの検出領域
の構成の別の１例を模式的に示した図である。図１は画
素領域または画素電極を副走査方向に２列並列配置した
が、図２の例では３列並列配置した構成となっている。

【００５６】各絵素内に３列並列配置した画素でそれぞ
れＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色に対応する波長
領域の光を検出するようにすれば、カラー画像を読み取
ることができる。各画素で検出する光はＲＢＧにかぎら
ずＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）など
を検出するようにしてもよい。

【００５７】各画素で所定波長の光を検出するには、各
画素に対応するカラーフィルタを設けるようにしてもよ
いし、画素を構成する光入射側の透光性電極を着色する
ようにしてもよい。また、装置サイズの制約を満たす場
合には光路上に分光器を設けるようにしてもよい。

【００５８】また、各画素と駆動回路とを接続する画素
配線は、線状の検出領域の片側一方に引き出すようにし
てもよいし、両側に引き出すようにしてもよい。図３は
両側に配線を引き出した構成の１例を示す図である。主
走査方向に対して一方の側に引き出した画素配線を第１
の駆動ＩＣに接続し、もう一方の側に引き出した画素配
線を第２の駆動ＩＣに接続することにより、例えば画素
電極を部分的に駆動して、モノクロ画像を読み取った
り、またグレイスケールで画像を読み取ることもでき
る。

【００５９】原稿の読み取り解像度は、主走査方向につ
いては光電変換素子を備えた画素から構成される絵素の
配設ピッチに依存する。一方、絵素を構成するｎ個の画
素の副走査方向の配設ピッチＬs を、主走査方向の絵素
の配設ピッチＬm のほぼ１／ｎとしているから、紙送り
ピッチをＬm （あるいはＬs でも同じ）として、ｎ個の
画素を１つの絵素として処理すれば、副走査方向の解像
度と主走査方向の解像度とが実質的に同一の解像度とみ
なすことができるのである。

【００６０】したがって、従来のイメージセンサに見ら
れるように光電変換素子列毎に電気信号を遅延させた
り、メモリ機能を付加する必要がなく、副走査方向にも
主走査方向と同一な解像度を持ったカラー画像読み取り
装置を得ることができる。

【００６１】また、本発明のイメージセンサにおいて
は、光電変換素子を構成する例えばＩＴＯなどからなる
透明共通電極の、画素配線と対向する領域を除去するこ
とにより、透明共通電極と画素配線とこれらに挟持され
る半導体膜により光電変換素子が形成されることを防止
し、クロストーク、すなわち色にじみなどが低減する。
したがって、読みとり画像の品質が大きく向上する。ま
た、従来配線部分での光電変換による電子の発生を防ぐ
ために形成していた遮光膜が不要になる。

【００６２】本発明のイメージセンサは上記のような構
成により、光電変換素子を有する画素を１絵素内にｎ列
並列配置し、その配設ピッチを主走査方向の絵素の配設
ピッチの１／ｎとしたことにより、副走査方向の解像度
が主走査方向解像度と同一な光電素子列として扱うこと
ができる。このため各素子列の信号読みだしを遅延する
等の信号処理を行う必要はない。また、１絵素を構成す
る各画素には、原稿の絵素に対応する被検出領域の光情
報が導かれるため、各画素毎にレンズ、プリズム、回折
格子等の光学的手段を設ける必要はない。

【００６３】さらに、等倍レンズ等から光電変換素子列
に導かれる光の光量分布特性に対応して、光の強度が強
い部分には光電変換素子の感度、カラーフィルタの透過
率を含めた光感度の低い色のカラーフィルタを配置し、
順に光の強度が弱くなるほど前記光感度の高い色のカラ
ーフィルタを配置することにより、色感度がより均一に
なるようなカラー画像読み取り装置を提供できる。この
ことは色感度の光学的な補正手段や電気的な補正手段を
省略もしくは簡略にすることができる。

【００６４】さらに、駆動用ＩＣを光電変換素子列の両
側に配置し、任意の素子列からの引き出し配線を片側の
駆動用ＩＣに接続することにより、任意の素子列の色も
しくはモノクロ情報を単独に駆動、処理できる。また、
複雑な処理回路等が不要となり、他の色の素子列と同時
に必要な画像情報を得ることができる。

【００６５】また本発明の画像読取装置においては、２
分割型ハウジングの一方にイメージセンサモジュールと
被読取り物からの反射光を１対１で光電変換素子上に結
像する光学系との位置関係を規定する支持部材がネジあ
るいは接着剤あるいは両面テープで固定されている。そ
して支持部材に光学系とイメージセンサモジュールを突
き当てることにより、その位置関係を被読取り物からの
反射光が１対１で正しく光電変換素子上に結像するよう
にネジあるいは接着剤あるいは両面テープで固定保持す
る。光学系は第１のハウジングに固定してもよいし、側
板に固定してもよい。もう一方のハウジング（第２のハ
ウジング）には、光源がネジあるいは、接着剤あるいは
両面テープなどにより固定されている。そして、光源を
固定した第２のハウジングを、光学系、イメージセンサ
モジュールを固定した第１のハウジングと組み込みネジ
あるいは接着剤で固定することにより対環境性に強く、
製造が容易で、安価な画像読取り装置が得られる。

【００６６】

【発明の実施の形態】以下に本発明について図に基づい
て詳細に説明する。

【００６７】（実施例１）図４は本発明のイメージセン
サの構成の１例を概略的に示す平面図であり、図５は図
４に例示した本発明のイメージセンサのＡＡ方向の構造
を概略的に示す断面図である。

【００６８】ここでは、本発明のイメージセンサをａ−
Ｓｉ密着型カラー画像読み取り装置に適用した例につい
て説明する。このイメージセンサ１００は、例えば低ア
ルカリもしくは無アルカリのガラス板などからなる高抵
抗の基板（絶縁性基板）１０１上に、画素電極１０２
ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、ａ−Ｓｉ半導体膜１０４、透
明共通電極１０５を積層した構成となっている。１０３
は透明共通電極１０５の引き出し配線である。画素電極
は、図２に例示したように、１絵素内の副走査方向に３
列並列配置した構成となっている。この例では画素電極
１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの引き出し配線である画
素配線１２１は、主走査方向に対して一方の側に形成さ
れている。画素電極１０２と透明共通電極１０５と、こ
れらに挟持されたａ−Ｓｉ半導体層１０４から構成され
る画素に光が入射すると、入射した光の強度に比例した
光電子が発生し、画素電極１０２と透明共通電極１０５
との間に生じる電圧差を出力として検出するものであ
る。

【００６９】そして、カラー画像の読取りを可能にする
ための、例えばＲＧＢなどのカラーフィルタ１０７ａ、
１０７ｂ、１０７ｃが形成された、例えばガラスなどの
透明絶縁性材からなる対向基板１０６が、画素電極１０
２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとカラーフィルタ１０７ａ、
１０７ｂ、１０７ｃとが対向するように、シリコーン樹
脂あるいはエポキシ樹脂等からなる透明接着剤１０８に
より貼り付けられている。

【００７０】したがって、１絵素に入射する光のうち、
画素電極１０２ａに対応する画素にはカラーフィルタ１
０７ａを透過した光が、画素電極１０２ｂに対応する画
素にはカラーフィルタ１０７ｂを透過した光が、また画
素電極１０２ｃに対応する画素には１０７ｃを透過した
光が入射することになる。したがって、カラーフィルタ
１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃを、例えばＲＧＢ（赤、
緑、青）、ＣＭＹ（シアン、マゼンタ、イエロー）など
の３原色にすることにより、カラー画像の読取りを行う
ことができる。

【００７１】高抵抗基体１０１にはＳｉＯ₂ などの薄膜
コーティングを施すようにしてもよい。ＳｉＯ₂ などの
薄膜をコーティングすることにより、アルカリガラスを
用いる場合でも、半導体層などへのアルカリ成分の拡散
を防止することができる。

【００７２】画素電極１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃお
よび共通電極引き出し線１０３の形成は、例えば高抵抗
基体１０１上にクローム（Ｃｒ）などを蒸着し、さらに
フォトレジスト、エッチング工程により形成するように
すればよい。また、画素電極１０２ａ、１０２ｂ、１０
２ｃおよび共通電極引き出し線１０３のＩ／Ｏ部分はア
ルミニウム（Ａｌ）の導電薄膜を形成するようにしても
よい。各画素電極１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは主走
査方向に原稿の読み取り幅にライン状に並べられ、副走
査方向に３列並べられる。

【００７３】次いで、画素電極上に例えばＣＶＤ（Ｃｅ
ｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法な
どによりａ−Ｓｉ半導体層１０４を形成し、さらに共通
電極引き出し線１０３およびａ−Ｓｉ半導体層１０４上
にスパッタリング工程によりＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔ
ｉｎ Ｏｘｉｄｅ）からなる透明導電膜（透明共通電
極）１０５を形成し、画素電極１０２ａ、１０２ｂ、１
０２ｃの引き出し配線である画素配線１２１上をフォト
レジストエッチング工程にて取り除き櫛状とし、光電変
換素子を形成する。透明共通電極１０５の形状は画素間
より引き出された画素配線１２１の少なくともａ−Ｓｉ
半導体層１０４が掛かっている部分に対向した部分を取
り除いた櫛状となり、画素配線１２１上での光電変換に
よる色にじみを抑制し色の分解能を向上することができ
る。

【００７４】このように形成された光電変換素子を有す
る高抵抗基体１０１と光電変換素子を駆動するための駆
動ＩＣ１１０を搭載したＰＣΒ１１１を例えばＡｌ板な
どの支持板１１２に取り付けた後、例えばボンディング
ワイヤ１０９などにより画素配線１２１とと駆動ＩＣ１
１０のＩＬＢパッドとを接続して、画素電極１０２と駆
動ＩＣとの電気的接続を確立する（図６）。

【００７５】この後特定の波長の光を反射または透過す
るカラーフィルタ１０７を光電変換素子列と同様にライ
ン状に形成した例えばガラス等の透明基体１０６をカラ
ーフィルタ１０７と画素電極１０２とが対向するよう
に、シリコーン樹脂あるいはエポキシ樹脂等からなる透
明接着剤１０８を用いて高抵抗基体に接着し、イメージ
センサ１００を備えたモジュール１５０が完成する（図
６）。

【００７６】図７は本発明のイメージセンサ１００を備
えた画像読み取り装置１６０の構造を概略的に示す図で
ある。

【００７７】原稿読み取りの際には、イメージセンサモ
ジュール１５０と、例えば冷陰極管等のカラー画像の読
み取りに必要な波長を照射することができる光源１１
５、原稿面１１８の画像を等倍にイメージセンサ１００
の絵素上に結像するレンズ１１４、原稿面１１８とレン
ズの間に配設される例えばガラス板のような透明基体１
１７、そしてこれらを保持する例えばアルミニウム（Ａ
ｌ）もしくは樹脂成形によってなる筐体１１６から構成
されたカラー画像読み取り装置１６０が用いられる。レ
ンズ１１４は、例えばセルフォックレンズなどのライン
状のレンズアレイのような光学系を用いるようにしても
よい。１１８ｂは原稿面１１８の被検出領域である。

【００７８】前述のようにうにａ−Ｓｉ半導体の分光感
度特性は図８に示すように可視光量域全体に対して良好
な感度特性を持っているが、それぞれの色（波長域）に
分解した場合その感度は一様ではなく、カラーフィルタ
の透過率特性についても同様なことがいえる。本発明に
おいては、光源１１５の発光波長分布、カラーフィルタ
１０７の透過波長分布、かつセンサの感度分布（図８参
照）を掛け合わせた場合の装置全体の色感度に対して、
色感度の最も低い色、例えば青色のカラーフィルタΒを
レンズの光軸中心に１番近いカラーフィルタ１０７ｂと
して画素電極１０２ｂに対応して配置し、順に色感度が
高くなるにつれて例えば緑色のカラーフィルタＧ、赤色
のカラーフィルタＲを光軸から離れたカラーフィルタ１
０７ｃ、１０７ａとして画素電極１０２ｃ、１０２ａに
対応して配置する。

【００７９】密着型カラーセンサに到達する光の強度は
レンズの焦点面上での分布により、光軸中心では強く、
光軸から副走査方向にずれる位置につれて弱くなる。し
たがって、画素電極１０２ｂが構成する画素へ入射する
光の強度は強く、光軸から副走査方向にずれた画素電極
１０２ｃ、１０２ａが構成する画素へ入射する光の強度
は、画素電極１０２ｂが構成する画素へ入射する光の強
度よりもて弱いものとなる。

【００８０】したがって前述のように装置全体の色感度
に対応してカラーフィルタの配設位置を最適化すること
により、カラー画像読み取り装置全体での色感度を著し
く向上することができる。

【００８１】なお、レンズ１１４以外の光学系として例
えばプリズムミラーや回折格子等を用いる場合でも、セ
ンサ面上の光量分布に合わせて各色のカラーフィルタの
位置を最適化して配置することにより同様な効果を得る
ことができる。したがって、本発明によれば、カラーフ
ィルタ部分にＮＤフィルタを重ねる等の光学的補正、ま
たはセンサにより得られた信号の電気的補正などの補正
を行う必要がなく、装置の構成を単純なものにすること
ができ、装置の信頼性、生産性を向上することができ
る。

【００８２】ａ−Ｓｉ半導体を用いたイメージセンサに
おいては、画素電極１０２と透明共通電極１０５と、こ
れらに挟持されたａ−Ｓｉ半導体層１０４から構成され
る画素に入射する光の強度に比例した光電子が発生し、
画素電極１０２と透明共通電極１０５との間に生じる電
圧差を出力として検出するものである。同一のａ−Ｓｉ
半導体層１０４では、配線等の浮遊容量が画素電極と共
通電極との間の容量に対して十分小さい場合には、画素
の面積によらずほぼ一定の出力を得ることができる。本
発明のイメージセンサにおいては半導体層１０４をａ−
Ｓｉで形成することにより画素サイズを大きく形成し
（ほぼ０．１ｍｍ² 以上）、画素電極と共通電極との間
に形成される容量を浮遊容量よりも十分に大きくするこ
とができ、画素の面積によらずほぼ一定の出力を得るこ
とができる。また、とくに例えば３ｐｅｌのように絵素
の主走査方向の配設ピッチが０．３ｍｍよりも大きいよ
うな場合であっても、光電変換素子としてａ−Ｓｉを採
用することにより特性の均一な画素を形成し、均一で信
頼度の高い画像読取りを行うことができる。

【００８３】図２０は画素面積と感度との関係を概略的
に示す図である。センサ電流をＩ_S、照度をＥ_V センサ
容量をＣ_S 、ＩＣ入力容量をＣ_IC、配線容量をＣ_C 、カ
バーガラス透過率をＴとしたときの感度Ｒ［Ｖ・ｌｘ^-1
・ｓｅｃ^-1］は、 Ｒ＝（Ｔ・Ｉ_S ）／｛Ｅ_V ・（Ｃ_S ＋Ｃ_IC＋２Ｃ_C ）｝ のように表わすことができる。図２０に示した画素面積
Ｓと感度Ｒとの関係は、ａ−Ｓｉ半導体膜を光電変換素
子として用い、センサ電流（照度Ｅ_V ）をＩ_S ＝４３．
５［ｎＡ／ｍｍ］（ただし量子効率を１、５０ｌｘ、Ｇ
５４（λ＝５４０ｎｍ））、センサ容量をＣ_S （＝εε
₀ （Ｓ／ｄ））＝５２．７［ｐＦ／ｍｍ］、ＩＣ入力容
量をＣ_IC＝０．６ｐＦ、カバーガラス透過率をＴ＝０．
９１にした場合について示したものであり、配線容量を
Ｃ_C ＝０、０．０５×Ｃ_S 、０．１×Ｃ_S の３つの場合
についてそれぞれ示している。

【００８４】図９、図１０は本発明のイメージセンサの
主走査方向と副走査方向の解像度を説明するための図で
あり、イメージセンサの画素電極形状を示している。図
９に示すように、原稿の読み取り解像度は、主走査方向
については光電変換素子を備えた画素から構成される絵
素の配設ピッチに依存する。一方、絵素を構成する画素
の副走査方向の配設ピッチＬを、主走査方向の絵素の配
設ピッチＬmのほぼ１／３としているから、紙送りピッ
チをＬm として、画素１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃを
１つの絵素として処理すれば、副走査方向の解像度と主
走査方向の解像度とが実質的に同一の解像度とみなすこ
とができる。したがって、従来のイメージセンサに見ら
れるように光電変換素子列毎に電気信号を遅延させた
り、メモリ機能を付加する必要がなく、副走査方向にも
主走査方向と同一な解像度を持ったカラー画像読み取り
装置を得ることができる。

【００８５】例えば、図１０に比較のために示すよう
に、絵素を分割しない場合には絵素ピッチと紙送りピッ
チとをほぼ等しくすることにより副走査方向の解像度と
主走査方向の解像度とを等しくすることができる。しか
しこのような構成ではモノクロ画像を読み取ることはで
きてもカラー画像を読み取ることはできない。

【００８６】（実施例２）図１１は、絵素を主走査方向
に列設した線状の検出領域の両側に駆動ＩＣを配設した
イメージセンサの構成例を示す図である。図１２は図１
１のイメージセンサのＢＢ方向の断面構造を概略的に示
す図である。

【００８７】すなわち、画素電極１０２ｂ、１０２ｃの
引き出し配線である画素配線１２１ｂと、画素電極１０
２ａの引き出し配線である画素配線１２１ａとは、主走
査方向に対して両側に引き出されている。そして画素電
極１０２ｂ、１０２ｃは、第２の駆動ＩＣ１１０ｂによ
り駆動され、画素電極１０２ａは、第１の駆動ＩＣ１１
０ａにより駆動される。

【００８８】このように、外側の画素電極からの引き出
し線を他の２列の素子列とは反対側に引き出し駆動用Ｉ
Ｃ１１０ｂに接続することにより、隣接する絵素と絵素
との間隔を小さくして、単位検出面積あたりの画素の配
設密度を大きくすることができる。また、画素電極１０
２ｂ、１０２ｃｂまたは、画素電極１０２ａのみを単独
駆動することもできる。例えば、カラーフィルタをはず
して画素１０２ａのみを駆動ＩＣ１１０ａにより単独駆
動すればモノクロ画像の読取りを行うこともできる。ま
たモノクロ、カラーの切り替え読み取りも可能である。

【００８９】（実施例３）図１３は本発明の画像読取り
装置が備えることができるイメージセンサモジュールの
構成を概略的に示す図である。図１４は図１３のイメー
ジセンサモジュールのＣＣ方向の断面構造を概略的に示
す図である。

【００９０】例えばアルミニウムなどからなる支持板２
１０上には、光電変換素子を備えた画素が主走査方向に
列設されたイメージセンサ２１１が形成された高抵抗基
体２１２及び駆動手段である駆動用ＩＣ２１３をマウン
トするプリント配線基板２１４が設けられている。

【００９１】イメージセンサ２１１は、例えば低アルカ
リもしくは無アルカリのガラス板などからなる高抵抗の
基板（絶縁性基板）２１２上に、画素電極２１６、ａ−
Ｓｉ半導体膜２１８、透明共通電極２２０を積層した構
成となっている。２１７は透明共通電極２２０の引き出
し配線である。画素電極２１６と透明共通電極２２０
と、これらに挟持されたａ−Ｓｉ半導体層２１８から構
成される画素に光が入射すると、入射した光の強度に比
例した光電子が発生し、画素電極２１６と透明共通電極
２２０との間に生じる電圧差を出力として検出するもの
である。

【００９２】画素２１６は画素配線２１６により駆動Ｉ
Ｃ２１３と接続されている。この例では、画素配線２１
６のＯＬＢパッド２１６ｃと駆動ＩＣ２１３のＩＬＢパ
ッド２２１とをボンディングワイヤ２２１により接続し
ている。

【００９３】このようなイメージセンサ２１１は例えば
以下のように形成される。まずガラスなどの高抵抗基体
２１２上に蒸着、フォトレジスト、エッチングの各工程
により形成されたＩ／Ｏ部分がアルミニウム（Ａｌ）の
導電薄膜で被覆されたクロム（Ｃｒ）からなる画素電極
２１６と、透明共通電極引出線２１７を形成する。つい
で画素電極２１６上にＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａ
ｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などによりａ−Ｓｉ
（アモルファスシリコン）からなる半導体層２１８を形
成し、さらに共通電極引出線２１７及び半導体層２１８
上にスパッタリング工程によりＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ
Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）からなる透明導電膜２２０を成膜
して、イメージセンサ２１１を形成する。

【００９４】このように形成した光電変換素子を有する
画素が列設されたイメージセンサ２１１を有する高抵抗
基体２１２を支持板２１０に取付け、さらに、ボンディ
ングワイヤ２２１にてイメージセンサ２１１の画素電極
２１６を駆動用ＩＣ２１３と接続したものがイメージセ
ンサモジュール２０３である。なお当然ながら、イメー
ジセンサ２１１は図１３、図１４に示したものだけでは
なく、例えば図１、図２、図３、図４、図５、図６、図
９、図１１、図１２などに例示したよういなものを用い
るようにしてもよい。

【００９５】図１５は本発明の画像読取り装置の構造を
概略的に示す図であり、図１６はこの画像読取り装置の
断面を概略的に示す図である。図１６（ａ）は側板３０
１付近の断面を示し、図１６（ｂ）では光学系３０４の
長手方向の中心付近の断面を示す図である。

【００９６】本発明の画像読取り装置は、光源３０５、
例えばセルフォックレンズなどの光学系３０４、イメー
ジセンサモジュール２０３を配設するハウジングが分割
構造になっている。すなわち、第１のハウジング３０２
ａと第２のハウジング３０２ｂとに、イメージセンサモ
ジュール２０３の画素の列設方向（主走査方向）に分割
されており、光源は第２のハウジング３０２ｂに配設さ
れている。この第１のハウジング３０２ａおよび第２の
ハウジング３０２ｂは、イメージセンサモジュール２０
３を介して対向配置され、イメージセンサモジュール２
０３の画素の列設方向と垂直に配設される１対の側板３
０１とともに、画像読取装置の筐体を構成する。

【００９７】側板３０１にはイメージセンサモジュール
２０３を端持する第１の保持部材３０７と、この第１の
保持部材３０６により端持されるイメージセンサモジュ
ール２０３と光学系３０４との位置関係を、被検出領域
で反射した光源光が光学系３０４によりイメージセンサ
２１１の光電変換素子に１：１に結像するように規定す
る第２の保持部材３０７とが形成されている。

【００９８】すなわち、本発明の画像読取り装置におい
てはイメージセンサモジュール２０３と光学系３０４と
の位置関係は、第１の保持部材３０６と第２の保持部材
３０７により規定され、従来のようにハウジングの精度
に依存することはない。また、ハウジングが第１のハウ
ジング３０２ａと第２のハウジング３０２ｂとに分割さ
れ、第１のハウジング３０２ａと第２のハウジング３０
２ｂとの間隙に第２の保持部材により端持された光学系
３０４が配設される。したがって、従来のように長穴９
０８を設ける必要がない。

【００９９】本発明の画像読取り装置はこのような構成
をとることにより、簡易な構造で高精度の読取りを実現
することができる。構造が従来よりも単純なので製造が
容易でコストも安く、さらにリサイクルも容易であり対
環境性の高い画像読取り装置である。また、高解像度の
イメージセンサ（例えば８［ｐｅｌ／ｍｍ］以上）でも
十分な読取り精度を持つ安価な画像読取り装置が実現で
きる。

【０１００】このような構造の画像読取り装置は例えば
以下のように製造することができる。まず、側板３０１
に第１の保持部材３０６と第２の保持部材をネジ、接着
剤あるいは両面粘着テープなどにより固定する。このと
き、第１の保持部材３０６と第２の保持部材３０７と
は、第１の保持部材３０６にイメージセンサモジュール
２０３をに突き当てて配設し、かつ第２の保持部材に光
学系３０４を突き当てて配設したとき、被検出領域で反
射した光源光が光学系３０４によりイメージセンサ２１
１の光電変換素子に１：１に結像するように側板３０１
に固定する。光学系３０４は第２の保持部材３０７に突
き当てて端持するとともに、第１のハウジング３０２ａ
との接する面を接着剤あるいは両面テープなどにより固
定するのが好適である。光学系３０４と第１のハウジン
グ３０２ａとの接する面を接着剤あるいは両面テープな
どにより固定することにより、光学系３０４および第１
のハウジング３０２ａの撓みなどによる精度の低下を抑
制することができる。

【０１０１】なお第１の保持部材３０６とイメージセン
サモジュール２０３の突き当てであるが、図１５、図１
６に例示するようにイメージセンサモジュール２０３の
イメージセンサ２１１を配設した側の面を突き当てるよ
うにしてもよいし、イメージセンサ２１１を配設した側
の面と反対側の面を突き当てるようにしてもよい。

【０１０２】そして、２分割型ハウジングの一方の第１
のハウジング３０２ａにイメージセンサモジュール２０
３と側板３０１をネジ、接着剤あるいは両面テープなど
により固定する。このとき、側板３０１と第１のハウジ
ング３０２ａとの位置関係を第１の保持部材３０６と第
２の保持部材３０７とにより規定するのが好適である。
すなわち、第１の保持部材３０６および第２の保持部材
３０７のイメージセンサの主走査方向と平行な端面３０
６ｂ、３０７ｂに第１のハウジング３０２ａを突き当て
ることにより側板と第１のハウジング３０２ａとの位置
関係を規定すればよい。したがって、第１の保持部材３
０６と第２の保持部材３０７とにより、光学系３０４と
イメージセンサモジュール２０３との位置関係が規定さ
れるとともに、これらと第１のハウジング３０２ａとの
位置関係も規定される。

【０１０３】もう一方のハウジング３０２ｂに光源３０
５をネジ、接着剤あるいは両面テープなどにより固定す
る。続いて光源を固定したハウジング３０２ｂを光学系
３０４、イメージセンサモジュール２０３を固定したハ
ウジング２０２ａに、例えば組み込みネジ、接着剤ある
いは両面テープなどにより固定する。

【０１０４】本発明の画像読取り装置はこのような構成
をとることにより、簡易な構造で高精度の読取りを実現
することができる。構造が従来よりも単純なので製造が
容易でコストも安く、さらにリサイクルも容易であり対
環境性の高い画像読取り装置である。また、高解像度の
イメージセンサ（例えば８［ｐｅｌ／ｍｍ］以上）でも
十分な読取り精度を持つ安価な画像読取り装置が実現で
きる。

【０１０５】

【発明の効果】以上説明したように本発明のイメージセ
ンサによれば、絵素ないにｎ列並列配置した光電変換素
子を有する画素の配設ピッチを主走査方向の画素ピッチ
Ｌm の１／ｎとしているから、ｎ個の読み取り画素を１
つの絵素として処理することにより、副走査方向の解像
度を主走査方向の解像度と実質的の等しくすることがで
きる。したがって、従来のイメージセンサのように画素
毎の電気信号の遅延やメモリ機能を付加する必要がなく
副走査方向にも主走査方向と同一な解像度を持ったカラ
ー画像読み取り装置を得ることができる。このため各画
素列の信号読みだしを遅延する等の信号処理が不要とな
り、また同一原稿画素の光情報を導くため、各画素列毎
のレンズ、プリズム、回折格子等の光学的手段が不要と
なるため安価でコンパクトなカラー画像読み取り装置を
提供することができる。

【０１０６】また、透明共通電極の画素電極の間から引
き出された画素配線に対応する部分を除去することによ
り、配線部分での光電変換を防ぐことができる。このた
め、従来使用されていた遮光マスクを不要にすることが
できる。さらに、遮光マスクの形成により生ずる欠陥を
完全に無くすることができる。したがって、製造に際し
ても歩留まりが大幅に向上することができ、色にじみの
無い良好な特性を有するイメージセンサを低コストで提
供することができる。

【０１０７】さらに、等倍レンズ等の光学系から画素に
導かれる光の光量分布特性に対応して、光の強度が強い
部分には光電変換素子の感度、カラーフィルタの透過率
を含めた光感度の低い色のカラーフィルタを配置し、順
に光の強度が弱くなるほど前記光感度の高い色のカラー
フィルタを配置することにより、従来に比べ色感度をよ
り均一にすることができる。したがって、色感度の光学
的な補正手段や電気的な補正手段を省略もしくは簡略化
することができ、安価で色補正手段の容易なイメージセ
ンサを提供することができる。

【０１０８】本発明の画像読取り装置はこのような構成
をとることにより、簡易な構造で高精度の読取りを実現
することができる。構造が従来よりも単純なので製造が
容易でコストも安く、さらにリサイクルも容易であり対
環境性の高い画像読取り装置である。また、高解像度の
イメージセンサ（例えば８［ｐｅｌ／ｍｍ］以上）でも
十分な読取り精度を持つ安価な画像読取り装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のイメージセンサの検出領域の構成の１
例を模式的に示す図。

【図２】本発明のイメージセンサの検出領域の構成の別
の１例を模式的に示す図。

【図３】本発明のイメージセンサの検出領域の構成の別
の１例を模式的に示す図。

【図４】本発明のイメージセンサの構成の１例を概略的
に示す平面図。

【図５】図４に例示した本発明のイメージセンサのＡＡ
方向の構造を概略的に示す断面図。

【図６】モジュール化された本発明のイメージセンサの
１例を概略的に示す図。

【図７】本発明のイメージセンサを備えた画像読取装置
の構造を概略的に示す図。

【図８】ａ−Ｓｉ光電変換膜の波長感度分布を示す図。

【図９】本発明のイメージセンサの解像度を説明するた
めの図。

【図１０】本発明のイメージセンサの解像度を説明する
ための図。

【図１１】検出領域の両側に駆動ＩＣを配設した本発明
のイメージセンサの構成の１例を概略的に示す平面図。

【図１２】図１０に例示した本発明のイメージセンサモ
ジュールのＢＢ方向の構造を概略的に示す断面図。

【図１３】イメージセンサモジュールの構成を概略的に
示す平面図。

【図１４】図１２に例示した本発明のイメージセンサモ
ジュールのＣＣ方向の構造を概略的に示す断面図。

【図１５】本発明の画像読取装置の構造を概略的に示す
図。

【図１６】本発明の画像読取装置の構造を概略的に示す
断面図。

【図１７】従来の画像読取装置の構造を概略的に示す
図。

【図１８】従来の画像読取装置の構造を概略的に示す断
面図。

【図１９】従来の画像読取装置が備える光学系調整機構
の例を概略的に示す図。

【図２０】画素面積と感度との関係を概略的に示す図。

【符号の説明】

１００……イメージセンサ、１０１……高抵抗基体 １０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ……画素電極、１０３…
…共通電極引出線 １０４……ａ−Ｓｉ半導体層、１０５……透明共通電
極、１０６……透明基体 １０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ……カラーフィルタ、１
０８……透明接着剤、１０９……ボンディングワイヤ、
１１０……駆動用ＩＣ １１１……ＰＣＢ、１１２……支持板、１１４……セル
フォックレンズ １１５……光源、１１６……筐体、１１７……カバーガ
ラス、１１８……原稿面 １１８ｂ……被検出領域、１２１……画素配線 １５０……イメージセンサモジュール、２０３……イメ
ージセンサモジュール ２１１……ラインセンサ ３００……画像読取装置、３０１……側板、３０２ａ…
…第１のハウジング ３０２ｂ……第２のハウジング、３０４……光学系、３
０５……光源、 ３０６……第１の保持部材、３０７……第２の保持部材 ９０１……遮光板、９０２……ハウジング ９０３……イメージセンサモジュール、９０４……光学
系 ９０５……光源、９０８……長穴、９３１……板バネ、
９３２……調整用ネジ ９３３……楔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大関 高志 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 副走査方向にｎ列並列配置された複数の
   画素からなる主走査方向の長さＬm と副走査方向の長さ
   Ｌs とがほぼ等しい絵素が、この絵素の主走査方向の長
   さＬm とほぼ等しいピッチで主走査方向に列設された線
   状の検出領域を有することを特徴とするイメージセン
   サ。
2. 【請求項２】 主走査方向の長さと副走査方向の長さが
   ほぼ等しい絵素が、この絵素の主走査方向の長さとほぼ
   等しいピッチで主走査方向に列設された線状の検出領域
   と、 前記絵素内の副走査方向にｎ列並列配置され、主走査方
   向の長さと副走査方向の長さとの比がほぼｎ：１であ
   る、第１の中心波長を有する光を検出する第１の画素と
   第２の中心波長を有する光を検出する第２の画素と、を
   具備したことを特徴とするイメージセンサ。
3. 【請求項３】 副走査方向にｎ列並列配置された第１の
   中心波長を有する光を検出する第１の画素と第２の中心
   波長を有する光を検出する第２の画素とからなる、主走
   査方向の長さＬm と副走査方向の長さＬs がほぼ等しい
   絵素が、この絵素の主走査方向の長さＬm とほぼ等しい
   ピッチで主走査方向に列設された線状の検出領域を有す
   る絶縁性基板と、 この絶縁性基板上の第１および第２の画素に、第１およ
   び第２の画素間および絵素間で相互に絶縁を保つように
   形成された導体薄膜からなる画素電極と、 前記画素電極上に形成された半導体膜と、 前記半導体膜上に前記画素電極と対向するように形成さ
   れた透明導電体膜とを具備したことを特徴とするイメー
   ジセンサ。
4. 【請求項４】 副走査方向にｎ列並列配置された第１の
   中心波長を有する光を検出する第１の画素と第２の中心
   波長を有する光を検出する第２の画素とからなる、主走
   査方向の長さＬm と副走査方向の長さＬs がほぼ等しい
   絵素が、この絵素の主走査方向の長さＬm とほぼ等しい
   ピッチで主走査方向に列設された線状の検出領域を有す
   る絶縁性基板と、 この絶縁性基板上の第１および第２の画素に、隣接する
   画素間および絵素間で相互に絶縁を保つように形成され
   た導体薄膜からなる画素電極と、 前記絶縁性基板上に、前記画素電極と接続するように形
   成された導体配線と、 前記画素電極および導体配線上に形成された半導体膜
   と、 前記画素電極と対応する領域を覆うとともに前記導体配
   線に対応する領域に除去領域を有するように、前記半導
   体膜上に形成された透明導電体膜とを具備したことを特
   徴とするイメージセンサ。
5. 【請求項５】 副走査方向にｎ列並列配置された第１の
   中心波長を有する光を検出する第１の画素と第２の中心
   波長を有する光を検出する第２の画素とからなる、主走
   査方向の長さＬm と副走査方向の長さＬs がほぼ等しい
   絵素が、この絵素の主走査方向の長さＬm とほぼ等しい
   ピッチで主走査方向に列設された線状の検出領域を有す
   る絶縁性基板と、 この絶縁性基板上の前記検出領域に、隣接する画素間お
   よび絵素間で相互に絶縁を保つように形成された画素電
   極と、 この画素電極上に形成された半導体膜と、 前記半導体膜上に前記画素電極と対向するように形成さ
   れた透明導電体膜と、 第１の画素と第２の画素との色感度差を緩和するよう
   に、前記透明導電体膜上の第１の画素に対応する領域に
   形成された光を透過する第１のフィルタ手段と、第２の
   画素に対応する領域に形成された光を透過する第２のフ
   ィルタ手段とを具備したことを特徴とするイメージセン
   サ。
6. 【請求項６】 副走査方向にｎ列並列配置された第１の
   中心波長を有する光を検出する第１の画素と第２の中心
   波長を有する光を検出する第２の画素とからなる、主走
   査方向の長さＬm と副走査方向の長さＬs とがほぼ等し
   い絵素が、主走査方向にピッチＬm で列設された線状の
   検出領域を有する絶縁性基板と、 前記絶縁性基板上の第１の画素内に形成された第１の画
   素電極および第２の画素内に形成された第２の画素電極
   と、 前記検出領域の主走査方向に対して関して一方の側に配
   設された第１の画素電極を駆動する第１の駆動回路と、 前記検出領域の主走査方向に関して第１の駆動回路と反
   対側に配設された第２の画素電極を駆動する第２の駆動
   回路と第１の画素電極と第１の駆動回路とを接続する第
   １の導体配線と、 第２の画素電極と第２の駆動回路とを接続する第２の導
   体配線とを具備したことを特徴とするイメージセンサ。
7. 【請求項７】 前記画素は前記絵素内に２列、３列また
   は４列並列配置されたことを特徴とする請求項１乃至６
   のいずれかに記載のイメージセンサ。
8. 【請求項８】 前記絵素の主走査方向の配設ピッチは
   ０．３ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至７
   のいずれかに記載のイメージセンサ。
9. 【請求項９】 前記半導体膜は非晶質シリコン膜である
   ことを特徴とする請求項３乃至８のいずれかに記載のイ
   メージセンサ。
10. 【請求項１０】 光源と、 副走査方向に並列配置された第１の中心波長を有する光
    を検出する第１の画素と第２の中心波長を有する光を検
    出する第２の画素とからなる、主走査方向の長さＬm と
    副走査方向の長さＬs がほぼ等しい絵素が、この絵素の
    主走査方向の長さＬm とほぼ等しいピッチで主走査方向
    に列設された線状の検出領域を有するイメージセンサ
    と、 光を被検出体の前記検出領域に対応する被検出領域に照
    射する光源と、 前記被検出領域で反射した前記光源光を前記検出領域に
    導く光学系と、 前記光学系と前記検出領域との間に、第１の画素に対応
    する領域では第１の波長を有する光を透過し、第２の画
    素に対応する領域では第２の波長を有する光を透過する
    ように形成されたフィルタ手段とを具備したことを特徴
    とする画像読取装置。
11. 【請求項１１】 前記フィルタ手段は、光学系から第１
    の画素へ導かれる光の強度が第２の画素へ導かれる光の
    強度より大きいとき、第１の波長を有する光の色感度は
    第２の波長を有する光の色感度よりも低くなるように配
    列されたことを特徴とする請求項１０記載の画像読取装
    置。
12. 【請求項１２】 光源と、光学系と、光電変換素子が列
    設された画素アレイを有するイメージセンサモジュール
    とが筐体に固定され、光源光を被検出領域で反射させ、
    この反射光を前記光学系により前記イメージセンサモジ
    ュールの前記画素アレイに導いて画像を読み取る画像読
    取り装置において、 前記イメージセンサモジュールの前記光電変換素子の列
    設方向と垂直に配設された、前記イメージセンサモジュ
    ールを介して相互に対向する、前記筐体を構成する１対
    の側板と、 前記側板にそれぞれ形成された、前記イメージセンサモ
    ジュールを端持する第１の保持部材と、 前記側板にそれぞれ形成された、前記第１の保持部材に
    より端持される前記イメージセンサモジュールと前記光
    学系との位置関係を、前記被検出領域で反射した光源光
    が前記光学系により前記イメージセンサの光電変換素子
    に１：１に結像するように規定する第２の保持部材とを
    具備したことを特徴とする画像読取り装置。
13. 【請求項１３】 前記第１の保持部材および前記第２の
    保持部材は接着剤、粘着テープまたはネジにより前記側
    板に固定されていることを特徴とする請求項１２に記載
    の画像読取り装置。