KR100568002B1 - 이미지 센서 장치 - Google Patents

Abstract

이미지 센서 장치(1)에는 조명광을 발생하는 방전 발광 램프(2)가 있다. 이 램프는 서로 마주하고 램프의 길이 방향축을 따라 사이에 방전 공간(2D)을 형성하는 제1 전극(22) 및 제2 전극(23)을 포함한다. 제1 발광층(20) 및 제2 발광층(20')은 서로 마주하여 상기 제1 및 제2 전극을 각각 덮도록 방전 공간에 제공된다. 그 제1 전극과 제1 발광층 사이 및 제2 전극과 제2 발광층 사이에는 유전 물질(21, 2B)이 삽입된다. 그 제1 및 제2 발광층 중 적어도 하나는 비피복 영역(D, D')을 형성하도록 배치되며, 유전 물질, 제1 전극 및 제2 전극 중 적어도 하나는 상기 비피복 영역에서 방전 공간에 노출된다.

Description

이미지 센서 장치{IMAGE SENSOR UNIT}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서 장치의 개략적인 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 이미지 센서 장치의 스캐닝 동작을 설명하는 데 이용된 이미지 센서의 개략도이다.

도 3은 도 1에 도시된 이미지 센서 장치에 이용되는 발광 램프의 길이 방향축을 따라 취한 수직 단면도이다.

도 4는 도 3에 도시된 발광 램프의 사시도이다.

도 5는 도 3의 화살표(5)의 표시 방향으로 보고 도시하여, 비피복 영역의 배치를 보여주는, 도 3의 발광 램프의 제1 부분의 평면도이다.

도 6은 도 5에 도시되는 비피복 영역의 배치를 설명하는 데 이용되는 발광층과 그 발광층 아래에 위치하는 절연층 사이의 위치 관계를 도시한다.

도 7은 도 5에 도시되는 비피복 영역의 배치를 설명하는 데 이용되는 발광층과 내부 전극 사이의 위치 관계를 도시한다.

도 8은 화살표(8) 표시 방향으로 보고 도시하여, 비피복 영역의 배치를 보여주는 도 3의 발광 램프의 제2 부분에 대한 평면도이다.

도 9는 도 8에 도시된 비피복 영역의 배치를 설명하기 위하여 이용되는 발광 층과 외부 전극 사이의 위치 관계를 도시한다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 이미지 센서 장치

2 : 발광 램프

3 : SELFOC 렌즈 어레이

4 : 회로 소자 기판

5 : 접촉 유리

본 발명은 이미지 센서 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 말하자면 이미지 센서 장치에 이용되어, 안정한 글로우 방전(즉, 소위 연속 방전)을 달성하기 위해 광원의 시동 특성을 개선할 수 있는 연속 방전가능한 광원의 개선된 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 복사기, 팩스, 스캐너 및 기타의 이미지 재생기는 이미지 센서장치를 이용하여 원고으로부터 이미지를 광학적으로 판독한다. 일부의 이미지 센서 장치는 필라멘트로부터의 열 입자들의 발광 현상을 이용하는 대신에 전극간에 발생하는 연속 방전을 이용하는 임의의 유형의 광원을 이용한다.

연속 방전을 이용하는 광원의 일례로는 유전 물질로 만들어진 발광체가 있는데, 이 발광체는, 예를 들면 규정된 진공 분위기 하에서 크세논 가스가 충전되는 기밀 용기(airtight container)로서 성형된다. 그 기밀 용기 안에는, 특정 영역을 제외하고는 형광 물질층이 마련되며, 2개의 전극이 일정 간격을 두고 서로 마주하도록 배치된다. 이들 2개의 전극 사이에 방전 시동 전압을 인가하는 경우에, 이 전극사이에서 강전계가 발생되어, 그 기밀 용기에 충전된 가스는 전리 및 여기되어 자외선을 발생시킨다. 이 자외선에 의해 그 형광 물질층은 광을 방출하며 광원으로서 작용한다.

원고와 같이 광학적으로 스캐닝 대상물이 평면이면, 이미지 센서 장치에서 원고의 스캐닝되는 표면을 유지하는 데에 평면의 판유리가 이용된다. 이 경우, 전술한 발광 구조체는 저부로부터 원고를 조사하도록 판유리 아래에 위치한다.

전술한 유형의 이미지 센서 장치가 광원의 시동 특성을 확실하게 제공하는 것은 중요하다. 따라서, 국소 강전계 영역을 생성하여 방전 효율을 향상시킴으로써, 전범위에 걸쳐 연속적인 발광을 확보하는 것이 제안되어 있다(예를 들면, 일본 특허 공개 평11-283579호 공보). 또한, 추가적인 광원을 이용해 발광체를 조사함으로써 그 발광체에 충전된 가스를 전리 및 여기시키는 것도 제안되어 있다(예를 들면, 일본 특허 공개 평4-106896호 공보). 또 다른 제안은, 발광체를 조사하는 대신에, 그 발광체에 이용되는 형광 물질에 전자를 용이하게 방출하는 물질을 혼합하는 것이다(예를 들면, 일본 특허 공개 2000-156203호 공보 및 일본 특허 공개 2001-123988호 공보). 또, 다른 제안은, 가스의 전리 및 여기를 시동하기 위하여, 그 형광층의 일부분을 제거하고, 이 제거 부분으로부터 초기의 전자를 방출하는 것이다(예를 들면, 일본 특허 공개 2001-102004호 공보). 이러한 초기의 전자 방출은 순차적인 전리 및 여기에 의해 연속 방전을 수행하는 "종화(種火)"에 비유된다.

그러나, 전술한 종래 기술에서 시동 특성의 향상에는 몇가지 문제점이 있다.

첫째, 강전계를 발생시키는 종래의 방법에는, 강전계를 발생시키는 데 보조 전극들이 필요하고, 보통 전극들을 비롯한 발광체의 구성이 변경되어야 한다는 것이다. 특히, 발광체에 의해 형성된 방전 공간의 높이가 불충분한 경우에, 보조 전극들의 절연 거리가 확실하게 유지될 수 없다. 이러한 결점에 의해 절연 파괴(dielectric breakdown)가 발생하기 때문에, 광원은 어두운 상태로 복귀하여, 암전류(暗電流)를 초래한다. 또한, 점등 회로(lighting circuit)가 손상되거나, 이미지 센서 장치의 내측이 탈 수 있다. 결과적으로, 그 시동 특성이 효과적으로 개선될 수 없다.

둘째, 추가적인 광원을 이용하거나, 형광층에 전자를 용이하게 방출하는 물질을 혼합하는 종래의 기술에 따르면, 그 방출 전자는 발광체에 충전된 가스의 순도가 떨어지는 경우에 쉽게 포착될 수 있다. 이러한 현상이 가스의 전리 및 여기에 역효과를 미치기 때문에, 그 가스의 순도는 높게 유지되어야 한다. 추가적으로, 전극의 일부분이 노출되는 경우에, 그 노출 표면에 전자의 스퍼터링이 발생하여, 광원의 조도가 떨어진다.

셋째, 형광 물질층의 일부분을 제거하여 그 하부층 또는 물질을 가스에 노출시키는 종래의 기술에 따르면, 이미지 센서 장치의 스캐닝 대상인 원고의 스캐닝 범위 내에서 광량이 균일하지 않거나 불충분해질 수 있다. 이러한 광량의 불균일 또는 불충분에 의해 S/N비가 떨어질 수도 있다. 또한, 유전체로 만들어진 발광체의 대부분의 표면이 형광 물질층으로 피복되기 때문에, 전자의 초기 방출을 보장하기 위해서는 전극간에 인가되는 전압이 상승되어야 한다. 그 노출 부분에서 미약한 방전이 발생하는 경우에도, 이러한 종래 기술의 광원이 발광체의 길이 방향축을 따라 연속적인 방전을 유지하기 어렵고, 최악의 경우에는 방전이 중단될 수도 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 종래의 이미지 센서 장치, 특히 연속 방전을 이용하는 발광부에서 전술한 문제점을 극복하고, 바람직하지 못한 절연 파괴 및 비용 상승을 억제할 수 있는, 시동 특성이 개선된 이미지 센서 장치를 제공하는 것이다. 이러한 이미지 센서 장치는 S/N 비의 악화를 억제하면서, 발광체의 전체 스캐닝 영역을 통하여 연속 방전을 제공할 수 있는 발광체를 구비한다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 조명광 발생용 방전 발광 램프를 설치한 이미지 센서 장치가 제공된다. 이 램프는 서로 마주하며 길이 방향축을 따라 사이에 방전 공간을 형성하는 제1 전극 및 제2 전극을 포함한다. 그 방전 공간에는, 제1 발광층 및 제2 발광층이 서로 마주하여 제1 전극 및 제2 전극에 각각 피복된다. 제1 전극과 제1 발광층 사이 및 제2 전극과 제2 발광층 사이에는 유전 물질이 삽입된다. 이 제1 발광층 및 제2 발광층 중 적어도 하나는, 유전 물질, 제1 전극 및 제2 전극 중 적어도 하나가 방전 공간에 노출되는 비피복 영역(uncovered region)을 형성하도록 배치된다.

제1 전극과 제2 전극 사이에 전압이 인가될 때, 그 비피복 영역으로부터 초 기 전자가 방출하여, 전기적으로 대전된 입자들이 서로 충돌하는 방전 공간에서 방전을 일으킨다. 방전으로 발생된 자외선이 방전 공간과 마주하는 발광층을 조명하여, 발광층이 조명광을 방출하게 한다.

이 발광층으로 피복되지 않은 비피복 영역은 램프의 일단으로부터 램프의 길이 방향축을 따라 연속 또는 불연속적으로 연장한다.

그 비피복 영역은 이미지 센서 장치의 스캐닝 영역 밖에 배치되는 것이 좋다.

비피복 영역에는 광전자를 용이하게 방출하는 발광 물질이 함유되는 것이 좋다.

그 비피복 영역의 방전 공간에 유전 물질이 노출되는 경우, 그 유전 물질의 노출 부분에는 발광 물질이 함유된다.

대안으로, 그 비피복 영역의 방전 공간에 제1 전극 및 제2 전극이 노출되는 경우, 그 제1 전극 및 제2 전극의 노출 부분에는 발광 물질이 함유된다.

바람직하게, 이미지 센서 장치는 또한 램프의 비피복 영역을 조사하도록 구성된 외부 광원을 더 포함한다.

이하, 본 발명의 양호한 실시예들을 첨부 도면을 참조로 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서 장치의 개략 사시도이다. 이미지 센서 장치(1)는, 발광 램프(2)와, 집속성 광 전송체를 형성하는 SELFOC 렌즈 어레이(3)와, 한 세트의 수광 소자들을 수용하는 회로 소자 기판(4)을 내장한 케이싱 장치(1A)를 포함한다.

이미지 센서 장치(1)의 스캐닝 동작시에, 접촉 유리(5)와 같은 마운트에 놓인 원고(0)는, 도 2에 일점쇄선 화살표로 표시된 바와 같이, 방전 발광원[또는 발광 램프(2)]으로부터 방출된 조명에 의해 조사된다. 원고(0)에서 반사된 광이 SELFOC 렌즈 어레이(3)를 통해 회로 소자 기판(4)에 형성된 수광 소자(4A)에 집속됨으로써, 원고(0)로부터 이미지 또는 정보를 판독한다. 참조 번호 6은 회로 소자 기판(4)과 외부 제어기(도시 생략)를 전기적으로 접속하는 접속기를 표시한다.

도 3 및 이후의 도면은 발광 램프(2)의 구조를 도시한다.

도 3은 발광 램프(2)를 길이 방향축을 따라 절단한 횡단면도이다. 이 발광 램프(2)는 제1 플레이트(2A) 및 제2 플레이트(2B)를 포함하고, 이들 플레이트 각각은 광 투과성으로서 알카리 토금속 산화물 등의 발광 물질을 함유하는 유전체로 만들어진다. 이들 광투과성의 제1 플레이트(2A) 및 제2 플레이트(2B)는 함께 결합되며, 기밀 방법으로 밀봉 부재(2C)(예를 들면, 접착 유리)로 밀봉되어 램프 본체를 형성한다. 램프 본체의 전극(22, 23) 사이에는 방전 공간(2D)이 형성된다. 이 방전 공간 (2D)은 전술한 진공 분위기로 설정되어, 크세논(Xe) 가스 등의 방전 가스로 충전된다.

내부 전극(22)은 방전 공간(2D)과 마주하도록 제1 플레이트(2A) 상에 설치된다. 이 내부 전극(22)은 전기 절연용 절연층(21)으로 피복되며, 그 절연층(21) 위에는 형광 물질로 만들어진 발광층(20)이 배치된다. 제2 플레이트(2B)의 내면에는 형광 물질로 만들어진 발광층(20')이 마련되며, 이 발광층은 방전 공간(2D)을 향해있다. 제2 플레이트(2B)의 외면에는 외부 전극(23)이 설치된다. 이 외부 전극(23) 은 제2 플레이트(2B) 및 그 방전 공간(2D)을 통해 제1 플레이트(2A)에 형성된 내부 전극(22)과 마주하게 위치한다.

그 외부 전극(22) 및 내부 전극(23) 각각에는 하니스(24, 24')가 납땜된다. 이들 하니스(24, 24')는 타단부에서 외부 점등 회로(도시 생략)에 접속된다. 도시는 생략했지만, 외부 전극(23)에는, 동작 안전성 및 외부 잡음 차폐를 위하여, 접지 구조체(grounding structure)가 마련되거나, 대안으로 절연막이 피복될 수 있다.

이러한 예의 발광 램프(2)는 제2 플레이트(2B)의 상면에 수직인 평면으로부터 광을 방출하도록 설계되며, 이 제2 플레이트(2B) 위에는 도 4의 일점쇄선 화살표로 표시된 바와 같이 외부 전극(23)이 설치된다.

이 제1 플레이트(2A) 및 제2 플레이트(2B)의 내면의 임의의 영역에는, 부호 (D, D')로 나타나 있는 바와 같이, 발광 램프(2)의 길이 방향축을 따라 발광층(20, 20')이 피복되지 않는다. 이들 임의 영역은 비피복 영역(D, D')이라 칭한다. 전극(22, 23)에 있어서, 방전 가스의 대전 입자 충돌 공간을 형성하는 부분들은 비피복 영역(D, D') 내에 있다. 이러한 배치로서, 절연층(21), 전극(22) 및/또는 전극(23)은 발광층(20, 20')으로 피복되지 않고 방전 공간(2D)에 노출된다.

그 비피복 영역(D, D')은 발광 램프(2)의 단부에 또는 그 근처에 위치한다. 비피복 영역(D,D')은 발광 램프(2)의 단부로부터 발광 램프(2)의 길이 방향축을 따라 연속적으로 연장하거나, 대안으로 발광 램프(2)에 국소적으로 또는 불연속적으로 위치될 수 있다. 어떤 경우든, 넓은 비피복 영역이 발생되는 경우에, 그러한 넓은 영역은 스캐닝 영역에서 광량이 국소적으로 감소하거나 불균일하게 되는 것을 방지하기 위하여 스캐닝 영역 밖에 위치된다. 이러한 배치는 또한 원고를 광학적으로 판독하는 동작 동안에 S/N 비가 떨어지는 것을 억제할 수 있다.

도 5는 도 3에 화살표(5)로 표시된 제1 플레이트(2A)의 평면도이다. 이러한 예로서, 비피복 영역(D1)은 발광층(20)의 일단에 위치하고, 다른 비피복 영역(D2)은 영역(D1)으로부터 그 길이 방향축과 평행하게 발광층(20)의 길이 방향 모서리를 따라 연장한다. 절연층(21)의 일부분 및/또는 내부 전극(22)의 일부분은 비피복 영역(D1 및/또는 D2) 내에 있는데, 이것에 대하여는 이후에 설명될 것이다.

도 6은 제1 플레이트(2A)의 평면도로서, 제1 플레이트(2A) 상에 형성된 발광층(20)과 절연층(21) 사이의 위치 관계를 도시한다. 절연층(21)의 일부는 발광층 (20)이 절연층(21)의 비피복 영역 (D1, D2)을 덮지 않기 때문에 방전 공간(2D)에 노출된다. 이러한 예에서, 하부의 내부 전극(23)(도 6에 도시 생략)은 발광층(20)으로부터 돌출되지만, 절연층(21)으로부터는 돌출되지 않도록 형성된다.

절연층(21)의 전체 또는 노출 부분에는 알카리 토금속 산화물 등의 발광 물질이 비피복 영역(D1, D2)의 충분한 광량을 확보하기 위하여 혼합된다. 대안으로, 절연층(21)의 노출 표면 위에 발광 물질층이 형성된다.

도 7은 제1 플레이트(2A)의 다른 예에 대한 평면도로, 제1 플레이트(2A)에 형성된 발광층(20)과 내부 전극(22) 사이의 위치 관계를 도시한다. 이러한 예로서, 절연층(21)에는 발광층(20)이 피복되며, 이 절연층(21)은 방전 공간(2D)에 노출되지 않는다. 내부 전극(22)은 비피복 영역(D1) 내의 발광층(20)의 일단에서 발광층(20)으로부터 돌출하는 동시에, 비피복 영역(D2)의 길이 방향 에지를 따라 발광층(20)으로부터 돌출한다. 그 내부 전극(22)의 이들 돌출 부분은 방전 공간 (2D)에 노출된다. 결과적으로, 내부 전극(22)과 외부 전극(23) 사이에 인가되는 전압을 낮게 유지할 수 있다. 전극 물질에는 발광 물질이 혼합될 수 있고, 또한 발광 물질층이 내부 전극(22)의 노출 표면에 형성될 수 있다.

도 8은 도 3에 화살표(8)로 표시된 제2 플레이트(2B)의 평면도를 도시한다. 비피복 영역(D1')은 발광층(20')의 일단에 위치되고, 다른 비피복 영역(D2')은 그 길이 방향축과 평행하게 발광층(20')의 길이 방향 모서리를 따라 비피복 영역 (D1')으로부터 연장한다.

도 9는 제2 플레이트(2B)의 외부 표면에 형성되는 발광층(20')과 외부 전극(23) 사이의 위치 관계를 도시한다. 그 외부 전극(23)은 제2 플레이트(2B)의 내측에 형성되는 발광층(20')으로부터 돌출하기 때문에, 비피복 영역(D1', D2')의 투명한 제2 플레이트(2B)를 통해 방전 공간(2D)과 마주한다.

제2 플레이트(2B)를 형성하는 유전체는 비피복 영역(D1', D2')에서 방전 공간(2D)에 노출된다. 발광 물질이 제2 플레이트(2B)에 혼합되기 때문에, 비피복 영역(D1', D2')에서 광량이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.

발광층(20, 20')이 형성되지 않는 비피복 영역(D, D')에서, 플레이트(2A, 2B) 및/또는 절연층(21)의 노출 부분은 직접 방전 공간(2D)과 마주한다. 이들 노출 공간에는 알카리 토금속 산화물 등의 발광 물질을 함유하고, 그 발광 물질은 또한 비피복 영역(D, D')의 내부 전극에 혼합될 수 있다.

이러한 방법으로, 플레이트 물질, 절연층(21) 및 전극(22)으로 이루어지는 그룹 중 적어도 하나는 발광 램프(2)의 내측에 발광층(20, 20')으로 피복되지 않는 비피복 영역(D, D')의 방전 공간(2D)에 직접 노출된다. 결과적으로, 전극(22, 23)사이에 전압을 인가하는 경우, 초기 전자의 방출은 발광층으로 피복되는 다른 영역에 비하여, 비피복 영역에서 촉진될 수 있다. 또한, 비피복 영역이 발광 램프의 길이 방향축을 따라 형성되기 때문에, 발광층(20, 20')의 전체 범위를 통하여 초기 전자 방출이 보장된다. 결과적으로, 발광 램프의 시동 특성이 개선될 수 있다.

이하, 본 발명의 다른 실시예들을 설명한다.

이 실시예에서는, 부가적인 광원을 이용하여 그 발광층을 포함하지 않는 비피복 영역을 조명한다.

도 1, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 외부 광원(25)(LED, 소형 램프 또는 EL 등)은 발광 램프(2) 근처에 위치한다. 바람직한 예로서, 광자 에너지가 높은 단파장 광을 방출할 수 있는 청색 LED가 이용되고, 이 청색 LED는 비피복 영역에 광선이 손쉽게 안내되도록 배치된다.

발광 램프(2)가 동작하기 전의 소정의 시간 동안 그 외부 광원(25)을 ON 상태로 유지시키는 점등 회로(도시 생략)에 의해 외부 광원(25)의 발광이 제어된다.

외부 광원(25)이 온되면, 외부 광원(25)으로부터 방출된 광선이 발광층 (20, 20')으로 피복되지 않은 발광 램프(2)의 비피복 영역(D, D')을 조사한다. 이러한 조사에 응답하여, 초기 전자는 방전 공간(2D)에 직접 노출된 표면 상의 발광 물질로부터 방출한다. 전극(22, 23) 사이에 발생된 전계 내에서, 그 방출된 전자들이 방전 가스의 전리를 증폭시키면서, 방전 공간(2D)을 충전한 방전 가스에서 가속되 어 고속으로 이동하며, 최종적으로 그 반대 전극측 상의 발광층 또는 비피복 영역에 도달한다. 그 방전 가스의 전리 및 여기로 인하여 발생된 자외선이 발광층에 충돌하는 경우, 만족스런 발광이 달성된다.

전극의 전압 극성에 따라, 방전 가스의 전리 및 여기로 인하여 발생된 전자 및 이온들은 발광층 및 하부의 절연층과 전극에 흡수된다. 이러한 경우에, 전극간의 전기장은 약해져서, 그 방전은 충분히 유지될 수 없다. 이러한 상황을 방지하기 위해서, 일반적으로 전극간에는 반대 극성의 전압을 인가하여 주기적으로 방법으로 전기장의 방향을 반전시킨다. 그러나, 그 반전 전계가 강하지 않으면, 일반적으로 발광층에 흡수되는 전자들이 방전 공간으로 방출되기란 어렵다. 따라서, 전자들이 충분한 방출 에너지를 받는 데에는 오랜 시간이 걸릴 수 있다. 이것은 방전 가스에서 방전을 시동하기 전에 오랜 시간이 걸린다는 것을 의미한다. 이러한 경우에, 그 전계의 극성은 반전 주기 동안에 발광을 발생시키지 않고 이전의 상태로 다시 반전된다.

이러한 바람직하지 않은 상황은 비피복 영역(D2,D2')이 발광층(20, 20')의 길이 방향축을 따라 형성되기 때문에 본 발명에 의해 효율적으로 예방될 수 있다. 비피복 영역(D2, D2')에서는, 전압의 극성이 절환되더라도, 발광층에서 전자 방출에 비하여, 전자들은 더 낮은 전압에서 절연층 또는 전극으로부터 신속하게 방출할 수 있다. 따라서, 방전 기간 동안에 발광이 보증될 수 있다.

일반적으로, 극성 반전이 반복됨으로써, 방전 가스로 방출되는 전자의 갯수는 증가하며, 그 결과 발광 램프의 전체에서 발광 현상이 일어난다. 그러나, 발광 층에서 전자의 흡수가 증가하는 경우, 종래 기술에서는 일반적으로 외부 광원(25) 근처에서 발생되는 발광 현상이 램프의 전체 공간을 통해 퍼지게 하는 것이 어렵다. 이와 반대로, 본 발명에 따르면, 비피복 영역(D2, D2')에 의해 방전이 램프의 전체 공간에 걸쳐 고도 신속하게 퍼지기 때문에, 발광 램프(2)의 시동 특성을 개선할 수 있다.

전술한 예에 있어서, 발광층(20, 20')이 형성되지 않는 비피복 영역(D, D')은 전극(22, 23)에 하네스(24')를 접속하는 단부의 반대측 단부에 제공된다. 그러나, 본 발명은 이러한 예에 국한되지 않는다. 이들 2개의 단부 어디에든 비피복 영역(D, D')이 배치될 수 있다. 비피복 영역의 위치 또는 형상 등의 비피복 영역의 레이아웃 설계는 조건에 따라 변경될 수 있다. 전술한 예에서, 발광 영역에 비피복 영역이 제공되더라도, 본 발명은 이러한 배치에 국한됨이 없이, 초기의 전자 방출이 신뢰성 있게 수행될 수 있는 한 임의의 부분에 배치될 수 있다. 또한, 발광 물질은 유전 물질로 만들어진 제1 플레이트(2A) 및 제2 플레이트(2B) 중 하나에만 함유되어도 좋다.

결론적으로, 발광 램프의 전극들 사이의 전압 인가에 응답하여 신속하게 발광이 일어나는데, 그 이유는 그 발광층이 하부층의 임의의 영역("비피복 영역"으로 칭함)을 방전 공간에 노출시키도록 배치되기 때문이다. 초기 전자들은 전기적으로 대전된 입자들이 서로 충돌하는 방전 공간에서 방전을 일으킨다. 노출 영역 또는 비피복 영역에서, 유전 물질, 절연층 및 전극으로 만들어지는 제1 플레이트 및 제2 플레이트 중 적어도 하나는 방전 공간에 노출된다. 이러한 배치로, 초기 전자의 방출은 종래의 방법보다 훨씬 신속하게 시작될 수 있다. 이러한 배치는 조사광 또는 외부의 미광에 의해 발생되거나, 방전 공간에 충전되는 가스의 방전에 의해 발생되는 전리 전자들이 발광층에 깊이 흡수되는 것을 억제할 수 있다. 결과적으로, 낮은 전압의 반전 전계를 적용하면 광전자들이 쉽게 방전 공간으로 방출될 수 있다. 그 낮은 전압의 반전 전계에서 광전자의 초기 방출은 "종화"로서 작용하고, 발광층으로 피복된 기타 영역에서 신속하게 발광한다. 그 발광 램프는, 예들 들면 형광 물질로 만들어진 발광층의 일부분이 전기적으로 대전된 입자들이 서로 충돌하는 방전 공간과 마주하는 영역 내에서 제거되는 간단한 구조이기 때문에, 제조 비용이 낮게 유지된다.

둘째, 발광층이 형성되지 않은 비피복 영역은 방전 발광 램프로부터 램프의 길이 방향축을 따라 연속 또는 불연속적으로 연장한다. 이러한 배치는 다른 영역 상에 작용하는 전계 효과를 증진시킴으로써, "종화"가 다른 영역으로 이동 및 확장되게 한다. 비피복 영역이 방전 발광 램프의 길이 방향축을 따라 연속적으로 형성되는 경우, 발광층의 길이를 가로질러 그 "종화"가 발생되어, 발광층으로부터 신속하게 발광을 시작할 수 있다.

셋째, 비피복 영역이 넓은 영역을 포함하면, 그 넓은 영역은 광학적인 판독 중에 S/N 비가 떨어지는 것을 억제하기 위하여 대상 스캐닝 영역 밖에 위치된다. 이러한 배치는, 비피복 영역이 스캐닝 영역에 배치되고 광량이 불충분하거나 불균일해지는 경우에 비하여 이점이 있다.

넷째, 그 비피복 영역에 발광 물질이 함유되기 때문에, 광전자의 초기 방출이 효율적으로 수행되어 방전 공간에서의 방전을 촉진시킬 수 있다.

다섯번째, 비피복 영역이 기밀 방법으로 밀봉된 램프 본체의 내부의 방전 공간을 사이에 두고 서로 마주하기 때문에, 비피복 영역으로부터 광전자의 방출이 보증되어, 비피복 영역으로부터 발광층으로의 전자 누설을 회피할 수 있다. 결과적으로, 그 시동 특성이 향상될 수 있다.

여섯번째, 부가적인 광원을 이용하여 비피복 영역을 조사함으로써, 전계 적용시의 방전에 추가하여 비피복 영역에 함유된 발광 물질로부터의 광전자 방출이 증진될 수 있다. 이러한 배치로, 방전은 외부 광원으로부터 전계와 조사광의 적용의 결합에 의하여 가속된다. 결론적으로, 그 시동 특성이 더욱 개선될 수 있다.

Claims (12)

1. 조명광을 발생시키는 방전 발광 램프가 있고, 이 램프는 서로 마주하여 그 램프의 길이 방향축을 따라 사이에 방전 공간을 형성하는 제1 전극 및 제2 전극을 포함하는 이미지 센서 장치로서,

   상기 방전 공간에는, 서로 마주하고, 또한 상기 제1 전극과 제2 전극을 각각 덮도록 제1 발광층 및 제2 발광층이 제공되며,

   상기 제1 전극과 제1 발광층 사이 및 상기 제2 전극과 제2 발광층 사이에는 유전 물질이 삽입되며,

   상기 제1 발광층 및 제2 발광층 중 적어도 하나는 비피복 영역을 형성하도록 배치되며, 상기 유전 물질, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 적어도 하나가 상기 비피복 영역에서 상기 방전 공간에 노출되어 있으며,

   상기 비피복 영역은 상기 램프의 일단으로부터 상기 램프의 타단까지 상기 램프의 길이 방향축을 따라 연속 또는 불연속적으로 연장하는 것인 이미지 센서 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 비피복 영역은 상기 이미지 센서 장치의 스캐닝 영역 밖에 배치되는 것인 이미지 센서 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 비피복 영역에 발광 물질이 함유되는 것인 이미지 센서 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 비피복 영역의 방전 공간에 유전 물질이 노출되는 경우, 상기 유전 물질의 노출 부분에 발광 물질이 함유되는 것인 이미지 센서 장치.
6. 제4항에 있어서, 상기 제1 전극 또는 제2 전극이 상기 비피복 영역에서 방전 공간에 노출되는 경우, 상기 제1 전극 또는 제2 전극의 노출 부분에 발광 물질이 함유되는 것인 이미지 센서 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 램프의 상기 비피복 영역을 조사하도록 구성되는 외부 광원을 더 포함하는 이미지 센서 장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 램프는 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 방전 공간을 형성하기 위하여 함께 결합 밀봉되는 제1 부분 및 제2 부분으로 구성되는 램프 본체를 더 포함하고,

   상기 제1 부분 및 제2 부분 중 적어도 하나는 투광성으로서, 상기 유전 물질로 만들어지는 것인 이미지 센서 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 제1 전극은 상기 제1 부분의 내면에 형성되고, 상기 제2 전극은 상기 제1 전극과 평행하게 상기 제2 부분의 외면에 형성되는 것인 이미 지 센서 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 제1 발광층은 상기 유전 물질로 만들어진 절연층을 매개로 상기 제1 전극상에 형성되고, 상기 절연층과 제1 전극 중 적어도 하나는 상기 비피복 영역의 상기 방전 공간에 노출되는 것인 이미지 센서 장치.
11. 제9항에 있어서, 상기 제2 발광층은 상기 비피복 영역을 형성하도록 상기 제2 부분의 내면에 형성되고, 상기 제2 부분은 상기 유전 물질로 만들어지며, 상기 제2 부분의 상기 유전 물질의 일부분은 상기 비피복 영역에서 방전 공간에 노출되는 것인 이미지 센서 장치.
12. 제1항에 있어서, 상기 비피복 영역은 상기 제1 및 제2 발광층에 배치되어, 상기 방전 공간을 사이에 두고 서로 마주하는 것인 이미지 센서 장치.

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