JPS6074869A

JPS6074869A - 密着型イメ−ジセンサ

Info

Publication number: JPS6074869A
Application number: JP18273683A
Authority: JP
Inventors: Tamio Saito; 斎藤　民雄; Toshio Sudo; 須藤　俊夫
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1983-09-30
Filing date: 1983-09-30
Publication date: 1985-04-27
Also published as: JPS6362941B2

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】［発明の技術分野］この発明は、原稿面上の画像を１：１の大きざで光電変
換部に結像して読取る密着型イメージセンサに係わり、
特に光電変換部が複数個の光電変換素子アレイを２列に
配列して構成される密着型イメージセンサに関する。

［発明の技術的背景とその問題点］一般に、ファクシミリ等においては原稿面上の画像を読
取る場合、原稿面上の画像をレンズ系により縮小して、
例えば２０４８ピット程度で長さ３２〜４０＃程度の長
さのＣＯＤチップからなる光電変換部に結像するという
構成がとられている。このようなイメージセンサでは、
例えばＡ４サイズの原稿幅２００ＩＩＩｆｆ＋を３２ｒ
Ｉｎに縮小する必要があるため、原稿面から光電変換部
までの光路長が長くなり、装置の小型化が難しいという
欠点があった。

そこでアレイ長が原稿幅と等しい光電変換部を用い、原
稿面上の画像を等倍率、すなわち１：１の大きさで光電
変換部に結像する、いわゆる密着型イメージセンサの開
発が進められている。このような密着型イメージセンサ
においては、原稿面から光電変換部までの光路長は結像
系にロッドレンズアレイのような等倍結像系を用いるこ
とができるため、十数厘と大幅に短縮される。この場合
、密着型イメージセンサにおいて必要な長尺の光電変換
部を１つのＣＯＤチップ等により実現することは現状で
は困雌であるため、ＣＯＤチップ等からなる光電変換素
子アレイを複数個配列する方法がとられる。

ところで、ＣＯＤチップのような光電変換素子アレイは
アレイの両端側に非感光領域が存在する関係から、−直
線上に配列するとチップとチップの間の部分の画像が読
取り不能となる。この点を解決するため、第１図に示す
ように複数個の光電変換素子アレイ１ａ、１ｂ、・・・
をいわゆる千鳥状配列で２列に配列することが考えられ
ている。すなわち、奇数番目のアレイ１ａ、１ｃ、・・
・を第１の線Ｌ１上に配列し、偶数番目のアレイ１ｂ、
１ｄ、・・・を第１の線Ｌ１と平行な第２の線Ｌ２上に
配列するのである。

第２図はこの密着型イメージセンサの結像系を含む構成
・配置を示すもので、基板２上に配列された光電変換部
の２列の光電変換素子アレイ１ａ。

１ｃ、・・・およびＩｂ、１ｄ、・・・に対向してロッ
ドレンズアレイ３ａ、３ｂを設け、原稿面４上の画像を
これらのロッドレンズアレイ３ａ、３ｂにより光電変換
部に結像している。ここで、ロッドレンズアレイ３ａ、
３ｂはその各光軸が原稿面４上の一点で交わるようにθ
なる角度をもって原稿面４に対し斜めに配置されるが、
その太さの関係でθをある程度以上大きくとる必要があ
るため、光電変換部の列間距Ｉ！ｔ２・ｄをあまり小さ
くすることができず、装置の小型化を図る上で障害とな
っていた。

また、Ｏラドレンズアレイ３ａ、３ｂの光軸は光電変換
部の受光面に対しても斜めとなるため、その焦点深度は
ＣＯＳθに減少してしまい、それだけ位置合せのマージ
ンも減少する。従って、光電変換部とロッドレンズアレ
イ３ａ、３ｂとの位置合せが非常に難しく、製作性の面
でも問題があった。

［発明の目的］この発明の目的は、複数個の光電変換素子アレイを２列
に配列して構成される光電変換部に対して原稿面上の画
像を等倍率で結像する結像系に用いられる２組のレンズ
系の光軸を平行にすることが可能で、小型化および製作
性の向上を図ることができる密着型イメージセンサを提
供することにある。

［発明の概要コこの発明に係わる密着型イメージセンサは、原稿面から
光電変換部への結像系に、原稿面からの光を反射光と透
過光とに２分割する第１のミラーと、この第１のミラー
で反射された光を反射する第２のミラーと、第１のミラ
ーを透過した光を反射する第３のミラーと、この第３の
ミラーで反射された光を第２のミラーで反射された光と
同方向に反射する第４のミラーとを設け、第２のミラー
で反射された光を光電変換部の第１列の光電変換素子ア
レイに対向して設けられた第１のレンズ系に入射せしめ
、第４のミラーで反射された光を光電変換部の第２列の
光電変換素子アレイに対向して設けられた第２のレンズ
系に入射せしめるようにしたことを特徴としている。

［発明の効果］この発明によれば、第１．第２のレンズ系の光軸を平行
にできるため、スペースファクタが向上し、光電変換部
の列間距離を短縮することが可能であり、全体をより小
型化することができる。

また、レンズ系の光軸を光電変換部の受光面に垂直にで
き、その焦点深度を最大にとることができるので、それ
だけレンズ系の位置合せマージンが大きくなり、調整が
容易となる。従って製作性が向上し、価格の低減を図る
ことが可能となる。

［発明の実施例］第３図はこの発明の一実施例を示すもので、光電変換部
は第１図および第２図で説明したように、ＣＯＤチップ
等からなる複数個の光電変換素子アレイ１ａ、１ｂ、・
・・を基板２上において紙面に直角の方向に２列に千鳥
状に配列して構成されている。そして、原稿面４上の画
像は第１〜第４のミラー１１〜１４および第１．第２の
レンズ系（例えばロッドレンズアレイ）３ａ、３ｂによ
って光電変換部の第１列、第２列の光電変換素子アレイ
１ａ、ｌｃ、・・・およびＬｂ、１（１，・・・上に結
像されるようになっている。

すなわち、原稿面４からの画像情報に応じた光はまず半
透鏡である第１のミラー１１に導かれ、反射光と透過光
とに２分割される。これらの光のうち、反射光は第２の
ミラー１２に導かれ、ここで全反射されて第１のレンズ
系３ａの一端に入射される。一方、第１のミラー１１を
透過した光は第３のミラー１３で全反射された後、第４
のミラー１４に導かれ、ここで全反射されて第２のレン
ズ系３ｂの一端に入射される。そして第１．第２のレン
ズ系３ａ、３ｂに入射した光はそれぞれ第１列、第２列
の光電変換素子アレイ１ａ、１ｃ。

・・・および１ｂ、１ｄ、・・・上に結像される。

ここで、第１．第２のレンズ系３ａ、３ｂに入射する光
はそれぞれミラー１１．１２およびミラー１３．１４に
より２回ずつ反射を受けているため、共に正立像となっ
ている。また図中Ａ、Ｂ。

Ｃ，Ｄの寸法をＡ＝Ｂ、Ｃ＝Ｄの関係に設定すれば、原
稿面４から第１．第２のレンズ系３ａ、３ｂまでのそれ
ぞれの光路長を等しくできる。

このようにすることにより、第１．第２のレンズ系３ａ
、３ｂの両光軸を平行に、かつ光電変換部の受光面に対
し垂直に設定することが可能となる。従って、レンズ系
３ａ、３ｂ間の距離、すなわち光電変換部の第１列の光
電変換素子アレイ１ａ、１ｃ、・・・と第２の光電変換
素子アレイ１ｂ。

１ｄ、・・・との間の距離を小さくとることが可能とな
り、また光電変換部に対するレンズ系３ａ、３ｂの位置
合せを容易に行なうことができる。

なお、第１列、第２列の光電変換素子アレイ１ａ、１Ｃ
，・・・および第２列の光電変換素子アレイ１ｂ、１ｄ
、・・・の入射光量を等しくするため、第１のミラー１
１の反射光と透過光との分割比および第２〜第４のミラ
ー１２〜１４のそれぞれの光反射率を、原稿面４から第
１．第２のレンズ系３ａ、３ｂまでのそれぞれの光損失
が等しくなるように選定することが望ましい。

第４図は第３図の実施例をさらに具体化した構成を示す
もので、結像系を一体化したものである。

すなわち、第３図におけるミラー１１〜１４．レンズ系
３ａ、３ｂ等はそれぞれ個別の支持体により支持しても
よいが、これらを一体化すれば組立°　てか非常に容易
となり製作性が著しく向上する。

第４図において、第１のミラー１１は長尺の三角プリズ
ム２１の１つの面に被着された半透膜からなっており、
また第２〜第４のミラー１２〜１４は不透明支持体２２
〜２４上に被着された反射膜からなっている。第１のミ
ラー１１と第２のミラー１２との間には両ミラー１１．
１２に密着してプリズム２５が設けられている。このプ
リズム２５は第１のミラー１１の透過側と反射側との屈
折率を等しくするためのものである。一方、第１゜第２
のレンズ系３ａ、３ｂは例えばグレーディトインデック
ス型光ファイバからなっており、不透明支持体２６に設
けられた孔に挿入されている。

そして２１〜２６の各部材は透明接着剤により接合され
て一体化されている。この場合、図中２７゜２８で示す
空間部にも透明体を設ければ、全体を一層堅固にするこ
とが可能である。なお、このように結像系全体を一体化
する代わりに、第１〜第４のミラー１１〜１４のみ、あ
るいは第１．第２のレンズ系３ａ、３ｂのみを一体化し
たり、これらを個々に一体化しても第４図の構成に準じ
た効、　果が得られる。

この発明は上記実施例に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施が可能であり、例
えば光電変換部における２列の光電変換素子アレイは必
ずしも千鳥状に配列されていなくともよい。

【図面の簡単な説明】第１図は密着型イメージセンサにおける光電変換部を構
成する光電変換素子アレイの配列状態を示す図、第２図
は従来の密着型イメージセンサにおける結像系の構成を
示す図、第３図はこの発明の二実施例に係わる密着型イ
メージセンサの構成を示す図、第４図はこの発明の他の
実施例に係わる密着型イメージセンサにおける結像系の
構成を示す断面図である。１ａ、１ｂ・・・光電変換素子アレイ、２・・・基板、
３ａ、３ｂ・・・レンズ系、４・・・原稿面、１１〜１
４・・・第１〜第４のミラー、２１．２５・・・プリズ
ム、２２〜２４．２６・・・不透明支持体。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数個の光電変換素子アレイが２列に配列された
光電変換部と、この光電変換部に原稿面上の画像を等倍
率で結像する結像系とを有する密着型イメージセンサに
おいて、前記結像系を原稿面からの光を反射光と透過光
とに２分割する第１のミラーと、この第１のミラーで反
射された光を反射する第２のミラーと、前記第１のミラ
ーを透過した光を反射する第３のミラーと、この第３の
ミラーで反射された光を前記第２のミラーで反射された
光と同方向に反射する第４のミラーと、前記第２のミラ
ーで反射された光を光電変換部の第１列の光電変換素子
アレイに導く第１のレンズ系と、この第１のレンズ系と
平行に設けられ前記第４のミラー゛で反射された光を光
電変換部の第２列の光電変換素子アレイに導く第２のレ
ンズ系とにより構成したことを特徴とする密着型イメー
ジセンサ。
（２）第１〜第４のミラーを原稿面から第１および第２
のレンズ系までのそれぞれの光路長が等しくなるように
配置したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
密着型イメージセンサ。
（３）第１ミラーの反射光と透過光との分割比および第
２〜第４のミラーの各光反射率を原稿面から第１．第２
のレンズ系までのそれぞれの光損失が等しくなるように
選定したことを特徴とする特許請求の範囲第１項または
第２項記載の密着型イメージセンサ。
（４）第１〜第４のミラーが一体化されていることを特
徴とする特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれかに記
載の密着型イメージセンサ。
（５）第１および第２のレンズ系が一体化されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の密着型イメ
ージセンサ。
（６）第１〜第４のミラーと第１および第２のレンズ系
が一体化されていることを特徴とする特許請求の範囲第
１項〜第３項のいずれかに記載の密着型イメージセンサ
。
（７）第１および第２のレンズ系はそれぞれロッドレン
ズアレイであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
、第５項および第６項のいずれかに記載の密着型イメー
ジセンサ。