JPS5838061A - 密着型イメ−ジセンサ - Google Patents

密着型イメ−ジセンサ

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JPS5838061A
JPS5838061A JP13409581A JP13409581A JPS5838061A JP S5838061 A JPS5838061 A JP S5838061A JP 13409581 A JP13409581 A JP 13409581A JP 13409581 A JP13409581 A JP 13409581A JP S5838061 A JPS5838061 A JP S5838061A
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light
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image sensor
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Eiji Matsuzaki
永二 松崎
Masao Mitani
正男 三谷
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Hitachi Ltd
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/024Details of scanning heads ; Means for illuminating the original
    • H04N1/028Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up
    • H04N1/03Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up with photodetectors arranged in a substantially linear array
    • H04N1/031Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up with photodetectors arranged in a substantially linear array the photodetectors having a one-to-one and optically positive correspondence with the scanned picture elements, e.g. linear contact sensors

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は1例えばファクシミリにおいて、原稿の像を走
査する密着型イメージセンサに関するものである。
従来、・ファクシミリの読み坂り方法としては。
第1図に示すように原稿10に光源ランプ12により光
を照射し、その反射光を投影レンズ13を経て主走査方
向に配列した光電変換素子14.たとえば、CCD上に
投影する方法が用いられている。かかる方法は、原稿の
大きさと光電変換素子の大きさが異な″るために縮小用
のレンズ系を必要とし、光学系を含めると装置が大型化
するという欠点を有していた。
この問題を解決するために、投影レンズを使わずに直接
光電変換素子上に像を導く密着型イメージセンサが従来
よシ考案されてきた。例えば米国特許明細書筒4.14
9.197号において第2図、第3図に示すような密着
型イメージセンサが提案された。この密着型イメージセ
ンサは第2図に主走査方向に沿っての断面図、第3図に
一部を切りとった斜視図を示すように、一方の透光性部
材25より入射した光は不透明部材24.光電変換素子
26の中に設げた開口部、透光性部材22を経て原稿を
照射し、その反射光な光電変換素子23で受光して走査
しようとしたものである0かかる密着型イメージセンサ
は装置全体を小形にできるが、光電変換素子の中に開口
部を設けるために受光面積が小さくなるとともに、原稿
からの反射光め多くが、光電変換素子23および不透明
部材24に設けたm1口部を通して逃げてしまうから、
感度が必らずしも良くないと、覧われる。
これを解決すべ(、第4図および第5図に示すような、
密着型イメージセンサが公開公報第56−10778号
、および第56−27562号で提案された。このよう
な密着型イメージセ/すでは光照射を斜め方向から行な
い、光電変換素子44の受光面積を広くしている。かか
る密着型イメージセンサでは・原稿からの反射光を効率
良く受光することを考えると、第1の透明部材45を薄
くできないために解像度を向上はむすがしく、照射光の
第1の透光性部材43の原稿との対向面からの反射が多
くなりS/N比も大きいとは言えない。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくロ、照
射光の利用効率が良いとともに、解像度を向上させるこ
とのできるように構成した密着型イメージセンサを提供
することである。
上記目的を達成するために1本発明による密着型イメー
ジセンサでは、走査すべき原稿と対向する側から第1の
透光性部材、原稿の主走査方向に沿って所定のピッチで
形成した光電変換素子アレイ、前記光電変′換素子アレ
イの各素子に対応したピッチで光透過用の開口部を設け
た不透明部材。
第2の透光性部材、光源用ランプとから構成され。
原稿からの反射光を光電変換素子アレイで受光する密着
!イメージセンサにおいて、前記光電変換素子アレイの
各素子が主走査方向に沿って2乃至25個の光透過用の
開口部を有すること、および前記不透明部材゛の開口部
が前記光電変換素子の開口部と同じ位置にあシ、かつ僅
かに小さいことを要旨とする。
すなわち1本発明の密着型−イメージセンサは走査すべ
き原稿と対向する側から第1の透光性部材。
光電変換素、子、不透明部材、第2の透光性部材。
光源用ランプを具え、光電変換素子の中に複数個の光透
過用の開口部を設け、1ケの透過用の開口部の面積を小
さくして、−原稿からの反射光の通過量を抑え、各素子
内での分割され先光電変換素子間のクロストークが起る
ようにして実効的な受光面積を大きくして感度を良くし
ている。もちろん。
この場合、不透明部材にも光電変換素子の開口部に対応
して光通過用の開口部を設ける。以下附図を用いて説明
−する・ 原稿を照射する光の通過用の開口部を光電変換素子内に
1ヶ設けた場合の主走査方向の断面を第6図に示す。1
つの光電変換素子の主走査方向への大きさをPとして、
光通過用の開口部の主走査方向の寸法をW、開口部の主
走査方向の距離をBとする・第1の透光性部材の屈折率
を11とすると。
光電変換素子間のクロストークな防ぐために、第1の透
光性部材1の厚みり、第1の透光性部#1の原稿との対
向面から光電変換素子までの距離りとBの間には次式を
満足する必要がある。
これより、DとLを小さくすることにより、Bを小さく
することができ、解像度を上げることができることがわ
かる。また光電変換素子内に設けた開口部の大きさWを
大きくして照射光量を多くし・て原稿からの反射光量を
大きくしたいが、DやLが小さい程開口部から逃げる原
稿からの反射光量も大きくなる。また、この原稿からの
反射光量を小さくすると、照射光量が弱くなり、原稿か
らの反射光量は少、ないものとなる。
本発明では、光電変換素子内に設ける開口部を複数個設
けることにょシ以上の問題を解決して・いる。第7図に
不発明による密着型イメージセンサの主走査方向の断面
の原理図を示す。この例では。
主走査方向に沿゛って5ケの開口部をもっている。
102.104,106.108はすべて同一の光電変
換素子であり、103,105.107はその中に設け
た開口部である0まず開口部の主走査方向の大きさにつ
いてのべる0第1の透光性部材が直接原稿と対向する場
合、照射光が原稿を照らす場合(ただし原稿は空気中に
あるとする)、照射光線の第1の透光性部材の原稿との
対向への入射角θは次式を満足する。
sinθ< −(21 1 としても意味がない。したがって2本発明のよう′な密
着型イメージセンサの構造をもつ場合には光が開口部か
ら入射するようになる。よって1本発明では、光電素子
変換素子内に設ける開口部の主走査方向の寸法Wとして
は を選んだ〇 つぎに、光電変換素子内に設ける照射光通過用の開口部
間の距離B1について述べる0本発明では例えば第7図
では、光電変換素子104.106でクロストークを起
こさせ1等価的に受光面積を大きくしている0”したが
って、クロストークを起こさせ1等価的に受光面積を増
やす条件として次式%式% 各素子間のグロストークを防ぐためには、第7図で、光
電変換素子部101,102がクロスト−フレないよう
にすれば良い。クロストークを起こしてはならない開口
部間の距離を82と書き、これを弐にすれば91次式の
ようKなる0また1本発明においては、第1の透明部材
の厚みとして5μm〜5 mm +分解能として4〜5
0J”7mmが考えられ、また有効な照射光利用を考え
、各光電変換素子内に設ける開口部の数は2乃至25個
が適切である。光電変換素子としては、 Cd8.8i
pbo 、等の光電変換素子やCCD (Charge
 CoupledDevic?) 、 B B D (
Bucket Brigade Device )等を
用いることができる。
以下に実施例を用いて本発明を一層詳しく説明する。
実施例1 本発明を適用した密着型イメージセンサの主走査方向の
断面を第8図に、副走査方向の断面を第19図に、一部
を切シ取りた斜視図を第10図に示す。本例では、光源
用ランプからの照射光を通過させる開口部が主走査方向
にそって6ケ設けられている。光源用ランプ5から出た
光線7は、第2の透光性部材4.不透明部材3中に設け
られた開口部、光電変換素子2の中に設けられた開口部
第1の透光性部材1を通過し、原稿6を照射する。
原稿6からの反射光は透光性部材1を通り、光電変換素
子2に受光され、電極8,9で信号とり出す◇ここで第
7図と対応させて、第1の透光性部材、1に通常のガラ
ス(たとえば5in2)を用いて。
D= 10/jm、W= 20 pm、 B1= 16
pm、B2=54 pmと設定すると、n1神1.5で
あるから式(sl、 (4)、 <5>の条件を満たし
、12本/mmの解像度が得られる。
また2本発明のように、光電変換素子2の中に複数個の
光通過用の開口部を設けることにより、第1の透光性部
材1を薄くでき、スパッタリング等の薄膜形成技術の導
入が可能となり2歩留り良く生産できるようになること
が前に述べた議論からより明らかである。
実施例2 第11図は本発明を適用した第2の密着型イメージセン
サの副走査方向の断面を示す。これは。
副走査方向に沿っても複数個の光通過用の開口部を設け
9等価的に照射光の利用率を上げようとし゛いて述べた
ものと同じである◇第11図に示す密着型イメージセン
サの主走査方向の断面が第8図と同じとすると、各光電
変換素子が結局3X3=9個の光通過用の開口部を有す
ることになる。
実施例6 第12図は本発明の他の実施の態様における密着型イメ
ージセンサの主走査方向に沿っての断面。
第13図は副走査方向に沿っての断面を示す。この例は
、信号数シ出し用の電極の一方を酸化インジウムのよう
な透明電極を用いて、光電変換素子2を2つの電極8,
9でサンドイッチして使用するものである。光電変換素
子を厚み方向に利用するため、感度が高く、原理的に小
型化が可能である。図中、110は透光性部材を示す。
実施例4 第14図は本発明の他の一つの実施の態様における密着
型イメージセ/すの主走査方向の断面。
第15図は副走査方向の断面を示す。本例は光電変換素
子2として透明な水素を含む非晶質シリコン膜を用いて
構造の簡単化を図“った例である0光源用ランプ5から
出た光は第2の透光性部材4゜不透明部材3中に設けた
開口部、水素を含む非晶質シリコン膜よりなる光電変換
素子2.透明電極6、第1の透光性部材1を通りて、原
稿6を照射し、原稿からの反射光は第1の透光性部材1
.透明電極8を経て光電変換素子2に受光される。照射
光の通過する水素を含む非晶質シリコン膜の領域にも光
キャリアが発生するが、下部電極9が存在しないため、
電子と正孔を分離することはできず、再結合してしまう
。この場合、下部電極9の近傍で発生した光キャリアの
一部は、電極に入り込むから87N比が減少する恐れが
あるが、不透明部材3と下部電極9の位置関係の最適設
計や実施例3のように、水素を含む非晶質シリコン膜中
に光通過用の開口部を設けることにより防げる。
本発明による密着型イメージセンサによれば。
(1)照射光利用率が高い密着型イメージセンサが得ら
れる。(2)原稿と対向する側の第1・の透光性部材1
の厚みを小さくでき、薄膜形成技術の導入が図れる。(
3)分解能が高い(10〜50本/mm)密着型イメー
ジセンサが得られる1等の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のイメージセンサの原理図、第2図は従来
の密着型イメージセンサの断面図、第3図は第2図の装
置の斜視図、第4図および第5図ハ他ノ二つの従来の密
着型イメージセンサの断面図、第6図はこのような従来
の密着型イメージセンサの原理を示す断面図、第7図は
本発明の原理を示すための密着型イメージセ/すの主走
査方向の断面図、第8図は本発明による密着型イメージ
セ/すの一例の主走査方向の断面図、第9図は第8図に
示す装置の副走査方向の断面図、第10図は第8図およ
び第9図に示す装置の一部を切りとった斜視図、第11
図は本発明の第2の実施例における密着型イメージセン
サの副走査方向の断面図、第12図は本発明の第6の実
施例における密着型イメージセンサの主走査方向の断面
図、第13図は第12図に示す装置の副走査方向の断面
図。 第14図は本発明の第4の実施例における密着型イメー
ジセンサの主走査方向の断面図、第15図は第14図に
示す装置の副走査方向の断面図である0 1・・・第1の透光性部材 2・・・光電変換素子−3
・・・不透明部材    4・・・第2の透光性部材5
・・・光源用ランプ   6・・・原稿7・・・光線 
      8,9・・・電極101、1’02.10
4.106.108・・・光電変換素子部103.10
5,107.109・・・不透明部材に設けられた開口
部 110・・・透光性部材 代理人弁理士 中村純之助 71 図 1 才 2 図 才3(¥1 ル4 図 /175 区 47″XfX) 才 6 図 才 7 図 101  102  103 104105 1061
07108才 8 図 8 .179 図 オ 11  図 朱 12  [!]

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)走査すべき原稿と対向する側から第1の透光、件
    部材、原稿の主走査方向に沿って所定のピンチで形成し
    た光電変換素子アレイ、前記光電変換素子アレイの各素
    子に対応したピッチで光透過用の開口部を設けた不透明
    部材、第2の透光性部材。 光源用ランプとから構成され、該光源用ランプからの光
    を前記第2の透光性部材、前記不透明部材に設けた開口
    部、前記光電変換素子アレイの各素子内に設けた開口部
    、前記第1の透光性部材を通して原稿に導き、原稿から
    の反射光を光電変換素子アレイで受光する密着型イメー
    ジセンサにおい向に沿って、2乃至25個の光透過用の
    開口部を有すること、および前記不透明部材の開口部が
    前記光電変換素子の開口部と同じ位置にあシ、かつ僅か
    に小さいことを特徴とする密着型イメージセンサ。 (2)前記第1の透光性部材の厚さり、屈折率n。 前記光電素子アレイの各素子の中に設けた光透過用の各
    開口部の主走査方向の寸法Wが 特徴とする。特許請求範囲第1項記載の密着型イメージ
    センサ。 (6)前記第1の透光性部材の厚さり、屈折率n1原稿
    との対向面と前記光電変換素子の距離り、前記光電変換
    素子アレイの各素子の中に設ける光通過用の各開口部の
    主走査方向の距離B1がを満足する関係にあることを特
    徴とする特許請求範囲第1項記載の密着型イメージセン
    サ。 (4)前記第1の透光性部材の厚さり、屈折率n。 原稿との対向面と前記光電変換素子の距離り、前記光電
    変換素子アレイの各素子間で最近接する開口部の主走査
    方向の距離B2が を満足する関係にあることを特徴とする特許請求範囲第
    1項記載の密着型イメージセンサ0
JP13409581A 1981-08-28 1981-08-28 密着型イメ−ジセンサ Granted JPS5838061A (ja)

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JPS5838061A true JPS5838061A (ja) 1983-03-05
JPH0328109B2 JPH0328109B2 (ja) 1991-04-18

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ID=15120311

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6253068A (ja) * 1985-08-31 1987-03-07 Kyocera Corp 読取り装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6253068A (ja) * 1985-08-31 1987-03-07 Kyocera Corp 読取り装置

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JPH0328109B2 (ja) 1991-04-18

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