JPS63214058A - 密着イメ−ジセンサ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はイメージセンサに係り、特に小形化を実現する
のに好適な密着イメージセンサに関する。

〔従来の技術〕

従来密着形イメージセンサは、昭和６１年度電子通信学
会総合全国大会１２５４　　ａ−８ｉ密着形イメージセ
ンサにおいて述べられているように、原稿面上をＬＥＤ
アレーで照明し、原稿上の像をロッドレンズアレイを用
いセンサ基板上に１対１に結像し、その濃度情報をセン
サー基板上に並べられたイメージセンサによって読み取
る構造になっていた。その他の従来例として、特開昭６
０−２０６７５号公報に記載のように、センサ基板を三
重構造にし、センサ基板中にある２つの境界面の中で原
稿に近い方の境界面にイメージセンサを設けその次にあ
る境界面上にＬＥＤチップを設けることによりＬＥＤか
ら発する光をイメージセンサの背後から原稿を照明する
形にしその反射光をレンズ等の集光装置を用いずに直接
イメージセンサに導いていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術昭６０信学総全大１２５４においては原稿
面上の像をイメージセンサに結像するため、ロッドレン
ズアレイを用いているがロッドレンズアレイの厚さ及び
像を結像するための空間が面側に必要になり、全体とし
て装置が厚くなる。

セルフォックレンズの調整にはかなりの精度が必要であ
る。センサ基板の他にセルフォックレンズ、ＬＥＤアレ
ー等部品の数が多い。また特開昭６０−２０６７５号に
おいては、原稿とセンサ基板が接しているため、接触面
が摩耗により一様な平面でなくなり乱反射を起こし分解
能を低下させる原因になる。基板が三重構造のため製造
工程が複雑になる。ＬＥＤチップから出る光は色々な方
向に分散しているため放射光の一部しか照明に用いられ
ない等の問題があった。

本発明の目的は、部品の数を減らし装置を薄形にすると
ともに照明用の光を有効に利用することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、透明基板上に透明基板側を受光面にした受
光素子とその反対側にマイクロレンズアレーを配し、原
稿面上の像を透明基板を通して結像し、発光素子をイメ
ージセンサと同一平面またはその側面に配し、屈折又は
反射の手段により原稿面を照明することにより達成され
る。

〔作用〕 マイクロレンズアレイを用いることにより原稿面より離
すことが出来、受光面の摩耗による乱反射が起こらなく
なる。また発光素子より発する光を屈折又は反射の手段
により効率よく原稿面上に導くことが出来るため原稿面
の照度が上り高速読み取りが可能になる。さらに装置の
厚みとしては原稿とマイクロレンズまでの距離と透明基
板の厚さだけなので全体として非常に薄くすることが出
来る。同一基板上に照明、集光、結像、受光の機能が搭
載しているため部品点数が非常に少なくなる。

〔実施例〕

以下、本発明のいくつかの実施例を説明する。

第１の実施例を第１図を用いて説明する。発光素子１１
．屈折率ｎ１の透明基板１２．受光素子１３、屈折率ｎ
２の透明基板１４．マイクロレンズ１５．照明光路１６
．原稿１７．結像光路１８゜透明基板境界面１９である
。透明基板１２側に発光面をもつ発光素子１１より発せ
られた光束は透明基板１２中を通り透明基板１２と透明
基板１４の境界面１９に達する。透明基板１４の屈折率
ｎ２を透明基板１２の屈折率ｒｌｌより大きくすること
により第１図に示すように照明光路１６は右側に屈折し
透明基板１４を通りさらに透明基板１４を抜は原稿１７
を照射する。［稿１７上の像は透明基板１４より屈折率
の高い物質で半球状に型成したレンズ又はゾーンプレー
ト（フレネルレンズ）によるマイクロレンズ１５により
受光素子１３上に結像される。本実施例によれば発光素
子１１の光束を屈折により原稿面方向に曲げることが出
来るため原稿照度を上げることが出来る。受光素子１３
と発光素子１１が同一平面上にあるため同一プロセスで
型成することが出来、製造工程の簡素化が可能である。

透明基板の厚さと原稿とマイクロレンズ１７までの距離
だけの厚さしかないため装置の小型化が可能である１つ
の基板上に全ての機能が搭載出来るため部品数が減少す
る等の効果がある。

第２の実施例を第２図、第３図を用いて説明する。第１
図の構成の他にシリンダレンズ２１より構成される６発
光素子１１より発せられる光束は平行行線でなく光束が
発散しているため光路が長くなると照度が低下する。そ
こで第２図及び第３図に示すようにシリンダーレンズ２
１を透明基板１２中に形成し発光素子より発せられたＸ
方向成分整形し２方向、２方向酸分の光束として透明基
板１２中に送り出す。

その後、第１の実施例と同じ光路を通って原稿面を照射
する。本実施例によれば第１の実施例の効果の他に１発
光素子１１から出る光束のほとんどを原稿面まで導くこ
とが出来るため原稿面照度分布がシリンダレンズ２１を
用いない場合の第４図に比べ用いた場合は第５図になり
第１の実施例よりもさらに原稿面照度を上げることが出
来さらに高速読み取りが可能になる。

第３の実施例を第６図を用いて説明する。発光素子１１
．受光素子１３．マイクロレンズ１５゜照明光束１６．
原稿１７．透明基板６１２発光素子取付平面６２．受光
素子取付平面６３である。

発光素子１１は、受光素子取付平面６３に対し。

ある角度傾いた発光素子取付平面６２上に取り付ける。

発光素子１１より発せられた光束はシリンンダーレンズ
２１により整形さ九、透明基板６１及びその外の空間を
通り原稿１７を照射する。照射された原稿面上の像をマ
イクロレンズ１５により受光素子取付平面６３上に取り
付けられた受光素子１３上に結像される。本実施例によ
れば前記第１及び第２の実施例に比べ同一平面上は受光
素子１３及び発光素子１１を取り付けることが出来なく
なるが、２つの異なった屈折率をもった透明基板を用い
なくても良いという効果がある。

第４の実施例を第７図を用いて説明する。第４以降は反
射を利用して原稿面上に光を導く。反射平面７１２反射
曲面７２である。発光素子１１より発せられた光束は発
散しながら透明基板６１の外側に金属膜等を取り付けた
反射曲面７２により反射され平行行線となり反射曲面７
２の反対側に取り付けられた反射平面７１に達する。反
射平面７１により光束は原稿面方向に反射され原稿面上
を照射する。

原稿面上の像はマイクロレンズ１５により受光素子１３
上に結像される。本実施例によれば同一屈折率の透明基
板上の同一平面上に発光素子１１及び受光素子１３を取
り付けることが出来るという効果がある。

第５の実施例を第８図を用いて説明する。８２は反射平
面である。発光素子１１より発せられた光束はシリンダ
レンズ２１により整形されＺ方向と２方向酸分のみとな
る。その光束は反射平面８２により反射され以下筒４の
実施例と同じ光路をたどって受光素子１３上に原稿上の
像が結像される。本実施例によれば２つの反射面とも平
面で良いという効果がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、センサ基板一枚でイメージセンサを実
現することが出来、大幅な部品点数の削減が可能である
。装置の厚みはセンサ基板と原稿とセンサ基板までの距
離だけなので小形が可能である。センサ基板と原稿が非
接触なので対摩耗性がある有効に照明光を利用出来る等
の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の実施例の側面図、第２図は第２の実施例
の側面図、第３図は第２の実施例の斜視図、第４図は第
１の実施例の場合の原稿面上の照度分布図、第５図は第
２の実施例の場合の原稿面上の照度分布図、第６図は第
３の実施例の側面図、第７図は第４の実施例の側面図、
第８図は第５の実施例の側面図である。。 １１・・・発光素子、１２・・・透明基板、１３・・・
受光素子、１４・・・透明基板、１５・・・マイクロレ
ンズ、１６・・・照明光路、１７・・・原稿、１８・・
・結像光路、１９・・・透明基板境界面、２１・・・シ
リンダレンズ、６１・・・透明基板、６２・・・発光素
子取付面、６３・・・茅３図 第４図 軍Ｓ図 第４図 第７図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、透明基板と受光素子と発光素子から成るイメージセ
   ンサにおいて、原稿と対向する透明基板上に発光素子及
   び受光素子を設け発光素子より発する光束を透明基板内
   を通し屈折あるいは反射による原稿面上に導くことを特
   徴とする密着イメージセンサ。