KR950009643B1

KR950009643B1 - 화상판독장치

Info

Publication number: KR950009643B1
Application number: KR1019900016314A
Authority: KR
Inventors: 마사오 후나다
Original assignee: 후지 제록스 가부시끼가이샤; 고바야시 요오다로
Priority date: 1990-10-15
Filing date: 1990-10-15
Publication date: 1995-08-25
Also published as: KR920009172A

Abstract

내용 없음.

Description

화상판독장치

제1도는 본 발명의 실시예의 화상판독장치의 단면도.

제2도는 본 발명의 실시예의 화상판독장치의 평면도.

제3도는 종래의 수광소자, 발광소자 일체형의 화상판독장치의 단면도.

본 발명은 팩시밀리 스캐너등에 사용되는 화상판독장치에 관한것으로 특히 화상판독장치의 판독부를 구성하는 이미지 센서의 분해능을 향상시키기 위한 구조에 관한 것이다. 종래, 팩시밀리나 스캐너등에 사용되는 밀착형의 화상판독장치는 형광등광원과, 원고폭과 같은 폭을 갖는 이미지센서와 원고에서의 반사광을 이미지 센서에 결상시키는 등배광학계로 되고 원고로 부터의 농도에 따른 반사광에 의한 광신호를 전기신호로서 직선상으로 배치된 이미지 센서의 수광소자 어레이에 전기적주사에 의해서 축적하고, 이 전기신호를 시계열적으로 출력하여 화상신호를 얻는 것이다. 이 화상 판독장치에 의하면, 축소광학계를 사용하는 방식에 비하여 장치의 소형화를 도모할 수 있으나, 등배광학계로서 롯드 렌즈 어레이등을 사용하므로 장치의 소형화에 한도가 있다는 결점이 있었다.

그래서, 광원으로서 EL발광소자를 사용하여 EL발광소자와 밀착형 이미지 센서를 일체화한 초소형의 화상판독장치가 제안되었다. 이 화상판독장치는 예를들면 제3도에 나타낸 바와같이 기판(10)위에 형성된 수광소자(100)과, 기판(20)위에 형성된 EL발광소자(200)을, 투광층(30)을 끼어서 서로 대항되도록 배치하여 구성되었다. 상기 수광소자(100)는 일렬로 어레이상으로 배열된 복수의 광전변환소자로서의 화소(101)로 되었다.

EL발광소자(200)에서 발광된 광은 기판(20)의 발광소자 반대측에 배치된 원고(400)면을 조사하고, 그 반사광(500)이 수광소자(100)의 화소(101)로 입사되도록 구성되어 있다.

그러나, 상기와 같은 화상판독장치에 의하면, 기판(20)과 투광층(30)을 같은 재질의 부재(예를들면 유리기판)로 형성하였으므로 양자의 굴절율이 같아져 다음과 같은 문제점이 있었다.

즉, 원고(400)으로 부터의 반사광이 상기 수광소자(100)측으로 입사될때에 특히 수광소자(100)의 화소(101a)에 입사될 경우, 반사광(500) 및 반사광(600)이 화소(101a)로 입사된다. 반사광(500)은 화소(101a)가 판독하는 원고의 영역 A로 부터의 반사광이나, 반사광(600)은 영역 A이외로 부터의 반사광이다. 따라서 화소(101a)에는 판독해야 할 원고의 영역 A이외의 반사광(600)을 포함한 광의 총광량에 대해서 전하가 축적되므로 화소(101a)에서 출력되는 전기신호에는 불필요한 광에 의한 것을 포함하게 되어 수광소자(100)의 분해능(MTF)의 저하를 초래하게 된다.

본 발명은 상기 실정을 감안한 것으로 발광 소자와 밀착형 이미지 센서를 일체화한 화상 판독장치에 있어서, 1화소가 판독하는 원고의 영역에서 반사광이 당해 화소 이외의 화소로 입사하지 않아 이미지 센서의 분해능(MTF)의 향상을 도모한 화상판독장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 종래예의 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 화상판독장치는 제1기판위에 형성된 수광소자와 제2기판위에 형성된 발광소자를 투광층을 사이에 끼어 서로 대향되도록 배치하고, 상기 발광소자로 부터의 광을 상기 제2기판의 발광소자 반대측에 배치한 원고면에 조사시키고, 그 반사광이 상기 수광소자로 입사되도록한 화상판독장치에 있어서, 상기 제2기판보다 굴절율이 작은 매체로 상기 투광층을 형성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 원고와 수광소자와의 사이에 존재하는 제2기판에 비하여 굴절율이 작은 매체로 투광층이 형성되었으므로, 원고면에서 반사된 반사광은 광학적으로 조밀한 매질로 부터 조밀하지 않는 매질로 입사된다. 따라서 상기 제2기판과 투광층과의 굴절의 비로 정해지는 임계가 이상의 입사각으로 투광층에 입사되는 원고로부터의 반사광은 투광층의 상면에서 전반사되어 수광소자측에 입사되는 일은 없다.

[실시예]

본 발명의 일실시예에 대해서 도면을 참조하면서 설명하겠다.

제1도 및 제2도는 본 발명의 실시예에 의한 화상판독장치를 나타내고 제3도에 나타낸 종래예와 동일구성 부분에 대해서는 동일부호를 붙였다.

이 화상판독장치는 절연기판(10)에 형성된 수광소자(100)과 투광성이 절연기판(20)위에 형성된 EL발광소자(200)의 사이에 투광층(300)을 끼운 구성이다.

수광소자(100)는 4각 형상의 화소부(11a)와 인출부(11b)를 갖는 복수의 개별 전극(크롬패턴)(11)과 벨트상의 공통전극(ITO)(13)으로 광도전층(8a-Si)을 협지하고, 화소부(11a), 광도전층(12), 공통전극(13)이 중첩되는 부분이 광전변환소자로 되는 샌드위치구조의 센서화소(101)를 형성하고 있다.

EL발광소자(200)는 ZnS : Mn등으로 된 발광층(23)을 Y₂O₃, Si₃N₄, BaTiO₃등으로 된 절연층(22), (24)로 협지하고 또 이들을 ITO, In₂O₃, SnO₂등으로 된 공통전극(21)과 알루미늄등의 금속으로 된 불투명한 금속전극(25)로 협지하여 구성된다.

금속전극(25)에는 발광층(23)에서 발광된 광이 원고(400)를 조사하고, 그 반사광이 상기 수광소자(100)로 입사되도록 수광 소자(100)의 각 화소부(11a)위에 이 화소부(11a)보다 면적이 적은 4각 형상의 광입사창(25)이 개구형성 되어 있다.

또, 수광소자(100)의 분해능(MTF)은 금속전극(25)의 광입사창(26)의 면적이 일정 점위내이면 금속전극(25)의 광입사창(26)과 원고(400)사이의 거리(절연기판(20)의 두께) 및 수광소자(100)과 개별전극(25)의 광입사창(26)사이의 거리(투광층(300)의 두께)에 크게 의존한다. 따라서, EL발광소자(200)와 수광소자(100)와의 거리를 확보하는 스페이서로서 투광층(300)를 개재시킨다. 이 투광층(300)은 투광성이 유리기판이나 막두께가 두꺼운 투광성 접착제로 구성되고, 또한 이 굴절율을 절연기판(20)의 굴절율보다 작은 매체로 형성되었다.

구체적인 예로서는 굴절율이 1.5정도의 유리기판(닛쁜 덴끼 가라스제 BLC(굴절율 1.493), 코오닝체 1733(굴절율 1.515), 쇼트제 D263(굴절율 1.525), HOYA제 NA45(굴절율 1.533)등을 절연기판(20)으로서 사용하여 굴절율이 1.4정도의 실리콘계의 수지(토레실리콘제 JCR6125)를 투광층(300)을 구성하는 투광성 접착제로서 사용한다.

또, 굴절율이 1.4정도의 유리기판(FK 54)를 투광층으로 하고, 그 유리기판의 상하면에 도포되는 박막의 투광성 접착제를 거쳐서 EL발광소자 및 수광소자에 접착하는 구조라도 좋다. 이 경우의 투광성 접착제는 상기 유리판이 투과광층(300)의 역할을 하므로, 특히 굴절율이 적은 것을 사용할 필요는 없다.

또, 굴절율이 적은 광학박막 예를들면 MgF₂(=1.38)등을 EL발광소자의 금속막위에 착막하여도 좋다. 또, 저굴절율의 것으로서 수광소자 바로위에만 접착제를 존재시키지 아니하고 공기층(n≒100)으로 하면 더 한층의 효과가 얻어진다.

다음에 상술의 화상판독장치의 제조방법에 대해서 설명하겠다.

이 화상판독장치는 수광소자(100), EL발광소자(200)를 각각 별도로 제작하고, 최후로 이들을 결합시켜 형성한다.

즉, 유리세라믹등으로 형성된 절연기판(10)위에 수광소자(100)를 형성시킨다. 수광소자(100)는 절연기판(10)위에 크롬을 착막하여 포토리소법에 의해서 패터닝하여 복수의 개별전극(11)을 형성시키고, 이 개별전극(11)이 덮이게 아몰퍼스실리콘을 착막하여 벨트상의 광도전층(12)을 형성시키고, 이 광도전층(12)위에 산화인듐ㆍ석을 착막하여 벨트상의 공통전극(13)을 형성시켜된다.

50㎛의 막두께를 갖는 유리판등으로 형성된 투광성의 절연기판(20)위에 ITO, In₂O₃, SnO₂등을 스퍼터법등으로 착막하여 투명전극(21)을 형성하고 투전극(21)위에 Y₂O₃, Si₃N₄, BaTiO₃등을 착막하여 절연층(22)을 형성시키고, 절연층(22)위에 스퍼터법등으로 ZnS : Mn등을 착막하여 벨트상의 발광층(23)을 형성하고, 재차 상기와 같은 절연층(24)을 형성시키고, 절연층(24)위에 알루미늄등의 금속을 중착하여 포토리소법에 의하여 패너팅하여 광입사창(26)을 갖는 금속전극(25)을 형성시켜 EL발광소자(200)를 제조했다.

수광소자(100)을 형성시킨 절연기판(10)과 EL발광소자(200)를 형성시킨 절연기판(20)과의 사이에 절연기판(20)보다 굴절율이 작은 접착제를 50㎛의 막두께로 되게 도포하여 투과층(300)을 구성하여 화소(11a)와 광입사창(26)이 서로 대응되게 접합한다.

이상과 같은 화상판독장치에 있어서, EL발광소자의 발광을 위한 구동신호를 금속전극(25)과 투명전극(21)과의 사이에 주면, 이들의 양전극으로 끼워진 부분의 발광층(23)이 발광하여 광입사창(26)의 바로위부분의 발광층(23)은 발광하지 않는다. 발광층(23)에서 위쪽으로 방사되는 광은 원고(400)를 조사하고, 그 반사광이 광입사창(26)에서 각 화소(101)로 입사된다. 이때에 상기한 실시예와 같이 절연기판(20)보다 굴절율이 작은 매체로 투광층(300)을 형성시키고 절연기판(20)(굴절율n₁)을 투광층(300)(굴절율n₂)에 대해서 광학적으로 조밀하게(n₁＞n₂) 구성하면, 반사광(6000)의 투광층(300)에 대한 입사각 ø(반사광과 임계면의 법선과의 각도)가 임계각(SiN^-1n₂＞n₁)이상으로 투광층(300)으로 입사하도록 광은 투광층(300)중으로 들어갈 수 없고 경계면에서 전반사된다.

또, 입사각 ø가 임계각보다 약간 작은 반사광(700)에 대해서도 화소(101a)에서 멀어지는 방향으로 투광층(300)에서 굴절되어 화소(101a)로 입사되는 것을 방지하고 있다. 또 설사 이 반사광(700)이 굴절에 의해서 다른 화소(101)로 입사하게되어도 굴절에 위해서 투과층(300)내에서의 광로길이가 길어지므로, 각 화소(101)에 주는 광량(광의 강도)은 약해져서 큰 영향을 주는 일이 없다.

본 발명에 의하면, 원고면에서 반사된 반사광이 광학적으로 조밀한 매질에서 조밀하지 않은 매질로 입사되도록 구성되었으므로, 매질 끼리의 굴절율의 비로 정해지는 임계각 이상으로 투광층으로 입사하는 반사광을 투광층의 상면에서 전반사시켜 수광소자측으로 입사되는 것을 방지하고, 1화소가 판독할 원고의 영역으로부터의 반사광만이 상기 화소로 입사되어 이미지 센서의 분해능(MTF)의 향상을 도모할 수 있다.

Claims

제1기판위에 형성된 수광소자와 제2기판위에 형성된 발광소자를 투광층을 끼어서 서로 대향되도록 배치하고 상기 발광소자로 부터의 광을 상기 제2기판의 반발광소자 측에 배치한 원고면에 조사시켜 그 반사광이 상기 수광소자로 입사되도록한 화상 판독장치에 있어서, 상기 제2기판보다 굴절율이 작은 매체로 상기 투광층을 형성한 것을 특징으로 하는 화상판독장치.