JPS60218617A - イメ−ジセンサユニツト - Google Patents

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】 ［技術分野］ 本発明は、画像読取装置、特に、原稿等の画像情報を光
電変換素子群よりなるイメージセンサ上に伝達する光学
系に関する。

［従来技術］ 近年、文書、写真等の画像情報を光電変換素子で電気信
号に変換し、複写、伝送、記憶、処理を行なう機器が多
数提案されている。具体的に言えば、複写機、ファクシ
ミリ装置、ワードプロセッサ用画像入力装置等である。

　・ このような機器の画像読取部の１つの形式として、原稿
とイメージセンサの間に屈折率分布型レンズアレイを配
置し、原稿面上の画像をセンサ面上に正立等倍に結像さ
せる構造のものが知られている。その代表例が第１図に
示しである。

第１図において、原稿ｌ上の一点Ｐから射出した光線２
．２′は、屈折率分布型レンズアレイ３を通ってイメー
ジセンサの透光性基板４上のイメージセンサビット５に
入射する。原稿面ｌ上の一点Ｐに対応するセンサビット
はＱで示してあり、その隣のセンサビットがＱ′で示し
である。

このような構造のイメージセンサユニットでは、屈折率
分布型レンズアレイ３の各単レンズの径は１ｍｍ程度で
あり、イメージセンサの各センサビット間のピッチが１
００４．ｍ程度であり、その差は大きく、各単レンズと
各センサビットは一対一に対応していない。この場合、
原稿１と屈折率分布型レンズアレイ３の下面とをあまり
近づけると、像面に各単レンズのピッチに対応して、明
るさに著しいムラが生じ、これがイメージセンサビット
間の出力ムラとなって現われる。そのため、原稿ｌと屈
折率分布型レンズアレイ３の下面□　とはあまり近づけ
ることができず、原稿面、センサ面間の光量伝達率を充
分高くすることができなかった。

さらに、従来用いられていた屈折率分布型レンズアレイ
は各単レンズをイオン交換法により作成した後、アレイ
状に構成して接着材で固定する方法で作られており、コ
ストが高くなるという欠点があった。

これらの欠点を除くため、−屈折率分布型レンズアレイ
を省略し、原稿面からの反射光を直接イメージセンサで
受けるようにした構造も提案されている。この構造の一
例が第２図に示しである。

第２図において、第１図のものと同様な部分には同様の
参照符号あるいは記号が付けである。

第２図に示す構造において、反射面ｌとイメージセンサ
５との間の距離は数ＩＬｍないし１１００ＩＬ程度であ
り、原稿面上の点Ｐから射出した光束のうちかなりの部
分が点Ｐに対向するセンサビットＱに入射する。このた
め、第１図に示した構造よりも、原稿面、センサ面間の
光量伝達率を高くすることができる。さらに、屈折率分
布型レンズアレイ３を用いないので、その分だけコスト
を低くすることができる。

しかしながら、第２図・の構造では、原稿面上の点Ｐか
ら射出した光束、の一部がセンサピッ）Ｑに隣接するセ
ンサビットＱ′にも入射し、解像度が低下するという欠
点がある。

［発明の目的］ 本発明の目的は、従来よりも光量伝達率が高くてコスト
が低くかつ解像度も、高いイメージセンサユニットを提
供することにある。

［発明の要旨］ 本発明によれば、アレイ状あるいはマトリックス状に配
置された微小レンズ群を有するイメージセンサユニット
において、前記微小レンズ群の各単レンズとイメージセ
ンサの各センサビットとが一対一に対応していることを
特徴とするイメー、ジセンサユニットを得ることができ
る。

［発明の実施例１ 以下、本発明を添付図面を参照しながら実施例によって
説明する。

第３．４図に本発明の一実施例が示してあり、第３図に
おいて参照符号ｌないし５および記号Ｐ、Ｑ、Ｑ’は第
１図のものを同様の部分を示しているが、参照符号６．
７は光吸収性の遮光層を示す。第４図は第３図の構造の
側面図であり、図中の参照符号ｌ、７は第３図のものと
同様の部分を示しているが、参照符号８は原稿面照明用
の光束を示す。

この実施例において、センサビット間のピッチ　□は１
２５＃Ｌｍ、屈折率分布型レンズアレイ３の各単レンズ
の径は１１００ＩＬ、Ｊ［稿１と屈折率分布型レンズア
レイ３の下面との距離は１００＃Ｌｍである。原稿１と
屈折率分布型レンズアレイ３の下面との距離が短く、そ
の結果、レンズの有効Ｆす　−ンバーが小さくなるため
、原稿面とセンサ面の間の光量伝達率が高い、また、こ
の実施例で用いる屈折率分布型レンズアレイは１．従来
と異なり、多孔質ガラスに金属カルボニルを含浸させた
後、紫外線露光でパターニングを行なうことによって作
成する。そのため、従来の屈折率分布型レンズアレイよ
りも低コストで作成することができる。

更に、この実施例では、第３図に示すように、原稿１上
の点Ｐから射出し、センサピッ）Ｑに隣接するセンサビ
ットＱ′に対応する単レンズに入射する光束２′は、遮
光層６．７に吸収され、センサビットＱ′に到達しない
。そのため、第２図に示すような従来構造で生じる解像
度の低下という問題を持たない。

なお、第３．４図に示す実施例では屈折率分布型レンズ
アレイの各単レンズの径、ピッチおよびイメージセンサ
のセンサビットのピッチが１１００１Ｌ程度と非常に小
さいため、第６図に示すように屈折率分布型レンズアレ
イとイメージセンサと“　を別々に作成し、イメージセ
ンサユニット組立時に調整を行なって位置合わせを行な
うという方法を用いて作ることは困難である。そこで、
この実施例では、屈折率分布型レンズアレイをそのまま
イメージセンサの基板として用い、各単レンズの上に直
接センサビットを形成する方法をとっている。これによ
り、イメージセンサユニット組立時の調整が著しく簡単
になる。あるいは、第５図に示すように、屈折率分布型
レンズアレイとイメージセンサを別々に作成した後、位
置合わせをし、透光性接着剤９で接着を行なう方法を採
用することもできる。

［発明の効果］ 本発明によれば、原稿面、センサ面間の光量伝達率が高
く、原稿面の照度力（°低くとも高いセンサ出力を得て
Ｓ／Ｎ比が高く、かつ解像度の高い安価なイメージセン
サユニットを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来構造のイメージセンサユニットを示す概略
図である。 第２図は別の従来構造のイメージセンサユニットを示す
概略図である。 第３図は本発明の一実施例であるイメージ七ゾ゛サユニ
ットを示す概略図である。 第４図は第３図に示す構造の側面図である。 第５図は本発明の別の実施例を示す図である。 第６図は本発明のまた別の実施例を示す図である。 図面において、１ｍ＠＠原稿、２．２′・・・光線、３
ＩＩ・・屈折率分布型レンズアレイ、４・・働イメージ
センサの透光性基板、５・・・センサビット、６．７・
Φ・光吸収性遮光層、８・・Φ原稿面照明用光束、９拳
・・透光性接着剤層。 □ （ 第１図 Ｐ＞ ＠２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）アレイ状あるいはマトリックス状に配置された微
   小レンズ群を有するイメージセンサユニ□ツトにおいて
   、前記微小レンズ群の各単レンズとイメージセンサの各
   センサビットとが一対一に対応していることを特徴とす
   るイメージセンサユニツトン　− （２、特許請求の範囲第１項記載のイメージセンサユニ
   ットにおいて、微小レンズが屈折率分布型レンズである
   ことを特徴とするイメージセンサユニット。 （３）特許請求の範囲第２項記載のイメージセンサユニ
   ットにおいて、前記微小レンズ群の４微゛　小レンズが
   イメージセンサの各センサビットの基板となっているこ
   とを特徴とするイメージセンサユニット。 （４）特許請求の範囲第３項記載のイメージセンサユニ
   ー／　トにおいて、各センサビットの周辺に遮光層を有
   することを特徴とするイメージセンサユニット。 （５）特許請求の範囲第４項記載のイメージセンサユニ
   ットにおいて、屈折率分布型レンズからなる微小レンズ
   群が多孔質ガラスに金属カルボニルを含浸させた後、紫
   外線露光によりパターニングし・て形成しであることを
   特徴とするイメージセンサユニット。